Rissdominierte Erschließung eines tiefen geothermischen Reservoirs zur Stromerzeugung im Norddeutschen Becken – Seismische Erkundung, Konzeption und bohrtechnische Planung am Forschungsstandort Groß Schönebeck

Im Rahmen  des Teilprojektes RissDom-A sind zunächst detaillierte seismische Untersuchungen der geologischen Strukturelemente der magmatischen und sedimentären Zielhorizonte, die Planung einer optimierten bohrtechnischen Erschließung, sowie Laborarbeiten zur Untersuchung der hydraulischen Eigenschaften von künstlich erzeugten Rissen vorgesehen. Auf der Grundlage der dabei gewonnenen Erkenntnisse soll in einer anschließenden Phase über einen weiteren Ausbau der Geothermieforschungsplattform Groß Schönebeck entschieden werden. Derzeit werden das Abteufen einer dritten Bohrung und die Durchführung hydraulischer Stimulationsmaßnahmen als Möglichkeit angesehen, um die nachhaltige energetische Nutzung eines tiefen geothermischen Reservoirs am Forschungsstandort beispielhaft für das Norddeutsche Becken zu untersuchen (RissDom-B).

Im Vorfeld hierzu werden in RissDom-A zunächst folgende Fragestellungen beantwortet:

  1. Lage von Störungszonen und weiteren strukturellen Einheiten
  2. Charakterisierung des Reservoirs und der hydraulisch induzierten Risssysteme unter Berücksichtigung unterschiedlicher Spannungszustände
  3. Auswahl geeigneter Materialien für die Komplettierung einer geothermischen Bohrung

Im Projekt RissDom-A werden auf der Grundlage der Erkenntnisse aus Vorgängerprojekten am Forschungsstandort Groß Schönebeck, der Neuinterpretation vorhandener Daten (Bohrkernmaterial, thermophysikalische Fluideigenschaften) und der Durchführung einer seismischen 3D-Erkundung die geologischen Strukturelemente und ihre Verteilung im Untergrund identifiziert und charakterisiert. Dabei kommt neben der 3D-Seismik eine bohrlochseismische Untersuchung (Vertical Seismic Profiling, VSP) mit dem innovativen faser-optischen Verfahren der ortsverteilten akustischen Messungen (Distributed Acoustic Sensing, DAS) zum Einsatz. Zudem werden weiterführende Experimente zur Untersuchung der hydraulischen Eigenschaften von künstlich erzeugten Rissen an Proben aus Analoggesteinen des geothermischen Reservoirs unter wechselnden Belastungsszenarien durchgeführt.

 

 

BMWi - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Laufzeit: 01.06.2016-30.11.2017

Seit 2002 führt das Deutsche GeoForschungsZentrum an der Geothermie-Forschungsplattform Groß Schönebeck exemplarisch Untersuchungen zur Nutzung tiefer geothermischer Ressourcen des Norddeutschen Beckens durch. In einem nächsten Schritt wurden vom 20. Februar 2017 bis zum 10. März 2017 im Umfeld der Geothermie-Forschungsplattform Groß Schönebeck 3D-seismische Messungen an der Oberfläche sowie in den am Standort existierenden zwei Forschungsbohrungen durchgeführt. Das Messgebiet schließt die Gemeinde Schorfheide sowie Randgebiete der Gemeinden Joachimsthal und Marienwerder ein. Zum Einsatz kam die Vibroseismik, das am wenigsten in die Natur eingreifende Erkundungsverfahren zur Untersuchung der Erdkruste. Ähnlich der medizinischen Ultraschalluntersuchung wird dabei der Untergrund von der Oberfläche her mit Wellen durchstrahlt, um die inneren Strukturen hochauflösend abzubilden. Die seismischen Messungen werden neue Erkenntnisse zur Lage und Struktur der Gesteinsschichten bis in eine Tiefe von ca. 4.000 Metern liefern. Eine erste Datenauswertung zeigt bereits, dass die Messkampagne ein Erfolg war. Die Daten versprechen ein detailliertes Abbild der tiefen geologischen Strukturen unter der Schorfheide. Mit dem Wissen können Rückschlüsse auf eine mögliche Nutzung tiefer Erdwärmeressourcen des Norddeutschen Beckens gezogen werden.

Kontakt

Jan Henninges
Wissenschaftler
Dr. Jan Henninges
Geothermische Energiesysteme
Telegrafenberg
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14473 Potsdam
+49 331 288-1442
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