SCHUTZGRUND: Untersuchungen zum Schutz des Untergrundes vor modifizierten Geothermalfluiden

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SCHUTZGRUND

SCHUTZGRUND: Untersuchungen zum Schutz des Untergrundes vor modifizierten Geothermalfluiden

01.03.2025 bis 29.02.2028


DVGW Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT (Wasserchemie und Wassertechnologie)
Engler-Bunte-Ring 9
76131 Karlsruhe

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Angewandte Geowissenschaften (Mineralogie & Petrologie)
Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (Energie- und Verfahrenstechnik)

Geoforschung für Nachhaltigkeit (GEO:N)

Tiefengeothermie

Während bislang die Geothermalfluide in geothermischen Anlagen mit Ausnahme des Entzugs thermischer Energie weitestgehend unverändert blieben, werden nun vermehrt verfahrenstechnische Eingriffe zur Gewinnung von Rohstoffen, insbesondere zur Gewinnung von Lithium, die Zusammensetzung der zu reinjizierenden Geothermalfluide erheblich verändern. Dieses Vorgehen könnte einen signifikanten Einfluss auf die Bohrlochintegrität und die Injektivität haben, deren Erhalt für eine sichere und langfristige und somit nachhaltige ökonomische Reservoirbewirtschaftung unerlässlich ist. Ein wesentliches Ziel des Verbundprojektes SCHUTZGRUND ist es, kritische physikalisch-chemische Fluid-Eigenschaften, die die Bohrlochintegrität und die Injektivität gefährden, zu identifizieren. Es sollen die Wechselwirkungen der veränderten Geothermalfluide mit den relevanten Bohrloch- und Reservoir-Materialien untersucht werden. Die Arbeiten erfolgen während der ersten Projektphase in einer bereits bestehenden und im Labor betriebenen Gesteinsdurchströmungsanlage und anschließend in einer an die Bedingungen des Oberrheingrabens angepassten Monitoring-Testanlage, in der typische Reservoirgesteine (Sandstein, Granit, Gneis, u. a.) eingebracht werden, die unter verschiedenen Druck- (≤ 30 bar) und Temperaturbedingungen (70-200 °C) mit verfahrenstechnisch veränderten Fluiden reagieren können. Bereits geringe Änderungen der Fluid-Eigenschaften (v. a. Redox-Potential, pH-Wert) können sowohl für die Bohrlochintegrität als auch für die Injektivitätseigenschaften des Reservoirs gravierende Folgen haben. Die wenig verstandene Rolle der gelösten Gase – insbesondere von CO2 – können in der Monitoring-Testanlage, die kontinuierlich Druck, Temperatur, pH und elektrische Leitfähigkeit aufzeichnet, erstmalig untersucht werden.