RiskXclude: Bewertung von Risiken induzierter Seismizität in verschiedenen Reservoirtypen unter Berücksichtigung gekoppelter THMC-Prozesse mit Schwerpunkt chemo-mechanischer Alteration

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RiskXclude

RiskXclude: Bewertung von Risiken induzierter Seismizität in verschiedenen Reservoirtypen unter Berücksichtigung gekoppelter THMC-Prozesse mit Schwerpunkt chemo-mechanischer Alteration

01.03.2025 bis 29.02.2028


G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH
Schwarze Kiefern 2
09633 Halsbrücke

Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik

Geoforschung für Nachhaltigkeit (GEO:N)

Tiefengeothermie

Die mechanische Stabilität des Untergrundes im Zusammenhang mit induzierter Seismizität kann durch den Betrieb von Tiefengeothermieprojekten durch hydraulische, thermische und chemische Prozesse insbesondere an Störungen stark beeinflusst werden. Allerdings wird die chemische Komponente häufig nicht berücksichtigt. Diese hat aber in Abhängigkeit von der Gesteinsformation enormen Einfluss auf die zeitlich veränderliche Beschaffenheit von Bruchflächen und damit auf die Entwicklung der mechanischen und hydraulischen Eigenschaften.

In RiskXclude soll deshalb ein Workflow für diese Problemstellung entwickelt werden. Dieser basiert auf gekoppelten THMC-Modellierungen (thermische, hydraulische, mechanische und chemische Prozesse), bezieht also auch chemische Prozesse in die Stabilitätsbetrachtungen mit ein. Es sollen Eingangsdaten von realen Projekten assoziierter kommerzieller Partner verwendet werden. Das Modellkonzept zielt dabei vor allem auf Projekte im Oberrheingraben und im Norddeutschen Becken. Als Grundlage für die Erweiterung der bisher ungenügend vorhandenen Datenbasis zu chemisch-mechanisch gekoppelten Prozessen in Diskontinuitäten dienen die umfangreichen Erfahrungen und Daten für Karbonate im Bayrischen Molassebecken.

Ein zentrales Element für belastbare Modellprognosen sind THMC-gekoppelte Durchströmungsversuche an Analogproben, die in einem Autoklaven den Reservoirbedingungen (Spannung, Temperatur) ausgesetzt werden. Somit adressiert das Projekt die Interaktion zwischen zwei wesentlichen Risiken bei Geothermieprojekten, die bisher nur isoliert betrachtet wurden: chemische Alterationen und mechanische Festigkeiten von Diskontinuitäten. Durch die Ergebnisse wird ein direkter Nutzen für den Ausbau der Geothermie in Deutschland erwartet.