Unsere Forschung zielt darauf ab, offene Fragen in der Tiefengeothermie zu beantworten und gezielt Lösungen zu entwickeln. Betrachtet wird die Technologie ganzheitlich von der Exploration hin zum fertigen Projekt und dessen optimierten Betrieb. Durch den interdisziplinären Forschungsansatz der GAB können dabei sowohl Chancen, als auch Risiken aus unterschiedlichen Blickwinkeln ganzheitlich betrachtet werden.
Teilprojekt: „effizient. Wärmewende durch intelligente Nutzung der Tiefengeothermie“
Das Teilprojekt beschäftigt sich mit den mechanischen, elektrischen oder thermodynamischen Anlagenkomponenten der Geothermienutzung. Übergeordnetes Ziel der Forschung ist dabei die geothermische Wärmenutzung zu verbessern und dadurch die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Neben neuen Ansätzen für Tauchkreiselpumpen (TKP)-Motoren, die höhere Wirkungsgrade und damit einen geringeren Stromverbrauch versprechen, werden experimentelle Untersuchungen neuer Kreisprozesse am eigens dafür eingerichteten Prüfstand durchgeführt. So werden die technische Möglichkeit von Dreiecksprozessen untersucht und neue Arbeitsmedien auf ihre Einsetzbarkeit und Effizienz hin verglichen. Diese Arbeiten bauen in weiten Teilen auf den bisherigen Erkenntnissen und den Ergebnissen der ersten Förderphase der GAB auf und nutzen dabei bestehende Anlagen und Ansätze. Darüber hinaus werden neue Konzepte mit CO2 als Wärmeträger- und Arbeitsmedien verfolgt, um so auch neuartige Ansätze zu berücksichtigen. Neben der Pumpenmotorentwicklung wird ein neues Konzept auch bei den Sorptionskältemaschinen verfolgt, die dezentral geothermische Fernwärme nutzen können um Kälte zur Raumklimatisierung zu erzeugen.
Teilprojektleiter: Dr.-Ing. Christoph Wieland
Teilprojekt: „regional. Neue Potentiale systematisch erkunden“
Um neue Potentiale systematisch zu erkunden, sollen bisher ungenutzte geothermische Ressourcen in Nordbayern intensiv untersucht werden und für nachgewiesene geothermische Ressourcen in Südbayern optimal geeignete Standorte für eine Potentialanalyse der Fernwärmeversorgung identifiziert werden. Um die Nutzung der Tiefengeothermie auch im Kristallin Nordbayerns zu ermöglichen, werden im Bereich der geothermischen Wärmeanomalie im Raum Bamberg-Coburg geeignete Standorte identifiziert und mittels einer Methodenkombination aus geophysikalischen Messungen, hydraulischer Charakterisierung im Feldlabor sowie numerischer Modellierung intensiv untersucht. Die Nutzung der Tiefengeothermie in Bayern konzentriert sich aktuell auf die hydrothermalen Ressourcen im Molassebecken Südbayerns. Jedoch ist das Potential insbesondere zur Fernwärmeversorgung bei weitem nicht ausgeschöpft. Deshalb sollen zwei für die geothermische Fernwärmeversorgung optimal geeignete Standorte im Molassebecken für eine detaillierte Analyse des übertägigen Potentials identifiziert werden.
Teilprojektleiter: Dr. Wolfgang Bauer
Teilprojekt: „sozial. Klimaschutz durch eine sichere Technologie“
Das Teilprojekt greift das Thema sozialer Akzeptanz der Tiefengeothermie auf. Hierzu werden Aspekte der Sicherheit und Umweltschutzes bei Geothermie-Projekten näher betrachtet. Bei der Sicherheit spielt insbesondere die induzierte Seismizität die wichtigste Rolle. Spürbare mikroseismische Ereignisse, die im Rahmen geothermischer Produktion im Molassebecken auftraten, führten in der Vergangenheit zu Vorbehalten gegen die Technologie. Im Rahmen des Teilprojektes soll daher durch Simulationen und Experimente eine Risikoanalyse und Wahrscheinlichkeitsbeurteilung des Auftretens möglicher Gebäudeschäden durch wiederholt-erfolgende mikroseismische Ereignisse erfolgen. Ein zweites Standbein dieses Forschungsprojektes geht der Frage über die Verhinderung spürbarer seismischer Ereignisse nach. Neben Sicherheitsfragen zielt das Teilprojekt „sozial“ auf die Weiterentwicklung der umfassenden Lebenszyklusanalysen in der Tiefengeothermie ab.
Teilprojektleiter: Dr. Joachim Wassermann
Teilprojekt: „langfristig. Die Thermalwasserproduktion nachhaltig gewährleisten“
In diesem Teilprojekt sollen insbesondere die Minimierung des Bohr-, Fündigkeits- und Produktionsrisikos der hydrothermalen Geothermie im Bayerischen Molassebecken, sowie ein nachhaltiges Reservoirmanagement adressiert werden. Hierzu ist ein ganzheitlicher Ansatz vorgesehen, der die Wechselwirkungen der verschiedenen Einflussparameter (Temperatur, Hydraulik, Spannungen/Mechanik, Hydrochemie) skalenübergreifend betrachtet. Insbesondere soll dabei das Bayerische Molassebecken als gesamt-geothermisches System untersucht werden. So sollen die Einflüsse der verschiedenen Baueinheiten des Bayerischen Molassebeckens auf die Exploration, die Erschließung und die Produktivität des Malm-Reservoirs untersucht werden. Hierbei spielt die petrophysikalische und geomechanische Charakterisierung des Reservoirs sowie der interagierenden Baueinheiten des Bayerischen Molassebeckens anhand von Bohrungsdaten, Produktionsdaten, Bohrkernen, Analogproben und Feldlabors eine zentrale Rolle. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dann in standortspezifischen Untersuchungen für die Entwicklung von Prognose- und Monitoring-Tools angewendet werden, um Reservoirengineering und -monitoring zu verbessern und ein nachhaltiges Reservoirmanagement zu gewährleisten sowie das Bohrrisiko zu senken.
Teilprojektleiter: Prof. Dr. Michael Drews und Dr. Kai Zosseder