Feldexperiment startet im KTB-Tiefenlabor

In vier Kilometern Tiefe starten Forscher ein Feldexperiment beim Kontinentalen Tiefbohrprogramm in Windischeschenbach. Das Experiment ist Teil des Forschungsprojekts Georeal im Tiefenlabor des KTB. Dabei wollen Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) Fragestellungen zur Durchlässigkeit des Gesteins im Kontext Tiefe Geothermie testen. Es werden neueste Forschungsansätze von hydraulischer Stimulation, also zur Injektion von Wasser, im Kristallingestein bei Echtzeit-Überwachung der seismischen Aktivität zum Einsatz kommen. Diese Ansätze wurden zuletzt bei einem vergleichbaren Experiment in einer Tiefbohrung im Stadtgebiet von Helsinki erfolgreich getestet und sollen nun optimiert werden. Die Nutzung der Erdwärme in tiefen Gesteinsschichten ist ein wichtiger Baustein für eine regenerative Wärme- und Energieversorgung mit großem Potenzial in Deutschland. Das Georeal-Projekt wird durch zwei Besuchertage mit Vorträgen und Führungen vor Ort am Bohrplatz begleitet.

Weltweit einmalig

Seit 1994 existieren am KTB-Standort existieren zwei tiefe Bohrungen. Sie sind ein weltweit einmaligen Zugang zu Flüssigkeit in Gestein mit einer Temperatur von deutlich über 100 Grad Celsius. Kristallines Grundgestein in mehr als drei Kilometer Tiefe ist typisch für weite Teile der Erdkruste Deutschlands, aber nur in der nördlichen Oberpfalz durch die zwei KTB-Bohrungen bis neun Kilometer Tiefe gut erforscht und für wissenschaftliche Experimente zugänglich. Dort, wo sich heute eine sanfte Hügellandschaft erstreckt, erhob sich vor über 300 Millionen Jahren ein gewaltiges Gebirge. Die erbohrten Reste dieses Gebirges gleichen einer gigantischen Knautschzone im Untergrund, die heute noch über die damalige Kollision der Kontinentalplatten Auskunft geben. Dieser Bereich soll nun erforscht werden. Dabei wird Wasser unter Druck in das heiße Gestein eingebracht.

Prozesse im Erdinneren

Mit Hilfe des neuen Experiments wollen die Wissenschaftler besser verstehen, welche Prozesse im Erdinneren ablaufen und die Fließwege des Wassers in mehreren Kilometern Tiefe aktiviert werden, ohne dabei spürbare seismische Aktivität an der Oberfläche auszulösen. In Echtzeit-Messung werden die Effekte von Druckaufbau und Ruhephasen während der Wasserinjektion auf die räumliche und zeitliche Ausbreitung der Wasserfront im Reservoir untersucht. Diese Fließwege werden angezeigt durch an der Oberfläche nicht spürbare und meist auch nicht messbare Mikroerdbeben. Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse des Experiments für die Nutzung des geologischen Untergrundes für Wärmeförderung Aufschluss geben kann. Die Forschungserkenntnisse will man auch für die sichere Speicherung von Flüssigkeiten und Gasen auswerten.

Abschließend erwarten die Geowissenschaftler eine Verbesserung existierender Verfahren für die technische Umsetzung geothermischer Projekte am KTB-Standort und darüber hinaus. Besucher des Kontinentalen Tiefbohrprogramms können sich den zwei Tagen über das aktuelle Forschungsprojekt in Windischeschenbach informieren: Am 15. und 29. November ist das KTB jeweils von 13 bis 17 Uhr geöffnet. Eine Voranmeldung unter E-Mail georeal[at]gfz-potsdam[dot]de ist erwünscht.