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Verbundprojekt: Basisdaten für tiefe Geothermievorhaben in Baden-Württemberg: Geothermale Fluide, tektonische Spannungen und Seismizität

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Mutschler, Thomas; Kohl, Thomas; Doherr, Detlev; Koenigsdorff, Roland; Schilling, Frank; Bucher, Kurt; Müller, Birgit; Blum, Philipp; Joswig, Manfred; Gaucher, Emmanuel

2014

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Die Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg haben im Verbundvorhabens geothermisch relevante Daten bearbeitet, um die komplex gekoppelten Prozesse im Untergrund transdisziplinär zu untersuchen, als Grundlage für die mit der effektiven und sicheren Nutzung der Geothermie verbundenen Fragestellungen. Das Vorhaben war in Arbeitspakete mit folgenden Zielen gegliedert:

− Prognosetool für geothermale Fluide in Aquiferen des Rheingrabes und seiner Randgebiete. Dieser Forschungsteil zielt darauf ab, zuverlässige Prognosen der zu erwartenden Wasserchemie vor dem Abteufen der ersten Bohrung eines Geothermievorhabens zu gewinnen und das Potential für Scaling und Korrosion der Tiefenwässer zu prognostizieren.

− Definition eines wissenschaftlichen Begleitprogramms mit seismischem Monitoring für die Geothermiebohrung Pfullendorf.Das Monitoring hätte beitragen sollen zur Minimierung der seismischen Gefährdung, Optimierung der Doublettenauslegung und Verbesserung in der Erfassung der Reservoireigenschaften. Dieser Projektteil ist bereits abgeschlossen.

− Erstellung einer Detektionsschwelle kritischer Seismizität aus der Analyse der natürlichen Magnituden-Häufigkeitsbeziehung für Baden-Württemberg. Im Vorhaben wird die Erfassungsschwelle der seismischen Netze für Baden-Württemberg detailliert untersucht, um das Auftreten von induzierten seismischen Ereignissen in der Nähe von geothermischen Kraftwerken von natürlicher Seismizität zu diskriminieren.

− Untersuchung der Bedeutung sulfathaltiger Gesteine für Schadensfälle in Baden Württemberg und Planung von Demonstrationsprojekten. Ziel ist die qualitative und quantitative Untersuchung bestehender Schadensfälle durch Erdwärmesonden in Baden-Württemberg basierend auf der 2011 vom Umweltministerium vorgelegten Studie zu Schadensfällen.

− Forschungsdatenbank für geothermische Basisdaten in Baden-Württemberg. In dem Pilotprojekt soll die geeignete Datenstruktur für multivariate Daten entwickelt und in ein Informationssystem implementiert werden, um übergreifende Vernetzungen der vielfältigen geowissenschaftlichen Daten geothermischer Projekte in Baden-Württemberg zu ermöglichen.

− Energetisch und exergetisch verbesserte Nutzung von Wärme aus Tiefer Geothermie in Baden-Württemberg. Tiefe geothermische Energie liegt zunächst als Wärme auf einem mittelhohen Temperaturniveau von i. d. R. weniger als 200 °C vor. Dies ist nur dann wirtschaftlich nutzbar, wenn eine genügend hohe Wärmeabnahme nahe genug am Standort der geothermischen Anlage möglich ist. In diesem Arbeitspaket sollen die Möglichkeiten der Effizienzsteigerung systemanalytisch untersucht und als Datenbasis zur Verfügung gestellt werden.

− 3D Geomechanikmodell zur Nutzung des Untergrunds. Auf der Basis eines numerischen 3D-Geomechanikmodells sollen plausible Spannungs- und Deformationswerte zwischen den Lokationen tatsächlicher Messungen des Spannungsfelds in BW als Grundlage für Forschungsarbeiten und Gutachten bereitgestellt werden.

Ein über die Einzelvorhaben hinausgehendes Ziel war, dass die Forschung im Verbundvorhaben die unterschiedlichen Einrichtungen des Landes Baden-Württemberg besser vernetzt, die Forschung regional gestärkt und auf die Themen, die für Baden-Württemberg entscheidend sind, fokussiert wird, um damit wissenschaftlich fundierte Grundlagen für umweltpolitische Entscheidungen geschaffen.