Plattform für Wasser, Gas und Wärme
Für den Bau von Geothermieanlagen ist die Bohrung in tiefe Gesteinsschichten notwendig. Heute werden für die Planung der Bohrung, aber auch für den Betrieb der Anlagen numerische Simulationen eingesetzt. Das Projekt WellFrei aus Deutschland hat zum Ziel, eine Open-Source-Software zu entwickeln, die die Planung und Durchführung der Injektions- und Förderbohrung vereinfachen soll. Die neue Software eines Teams der Technischen Universität Bergakademie Freiberg soll die optimalen Bedingungen sowohl für die Strömung des heissen Thermalwassers zum Heizwerk durch das Bohrloch als auch für die anschliessende Injektion des kalten Wassers im zweiten Bohrloch vorausberechnen, um unerwünschte Stillstandzeiten zu vermeiden. Die Berechnungen sollen nicht nur Temperatur und Druck der Wasserströmung einbeziehen, sondern auch weitere Faktoren wie Geomechanik, Ausfällungen und mögliche Sandproduktion im bohrlochnahen Bereich. Die Berechnungsgrundlagen für die neue Software, so eine Medienmitteilung, beziehe das Team aus publizierten Betriebsdaten geothermischer Anlagen sowie Geothermie-Forschungsprojekten aus Deutschland und weltweit.
Der Prototyp der Software soll im nächsten Jahr an mehreren Geothermie-Anlagen praktisch getestet werden. Letztlich werde die Software als kostenlose Open-Source-Software allen interessierten Anwendern zur Verfügung gestellt. «Wir möchten Betreibern von Geothermie-Anlagen ein Werkzeug in die Hand geben, mit dessen Hilfe sie die Bohrung von der Lagerstätte bis zur Oberfläche besser überwachen, verstehen und steuern können», so Projektleiter Moh'd Amro. «Die Erfahrungen der einzelnen geothermischen Regionen in Deutschland können wir dank der Rückmeldungen aus der Anwendung im Forschungsprojekt berücksichtigen und so einen proaktiven Wissenstransfer und Best Practices für zukünftige Projekte generieren.»
Bohrungen sind der wesentlichste Bestandteil bei der Erschliessung und Nutzung von geologischen Ressourcen, da in ihnen das energiegeladene Fluid an die Oberfläche strömt. Um die in tiefen geologischen Schichten gespeicherte Wärme als Energiequelle effektiv nutzen zu können, ist eine genaue Kenntnis der Bohrlochbedingungen unerlässlich. Die physikalischen Eigenschaften des Wassers sind teilweise bekannt, dennoch ist es essenziell, sein Verhalten in Geothermiebohrungen vorherzusagen. Das Lagerstättenwasser enthält gelöste Minerale und Gase, die sich unter den Bedingungen in der Lagerstätte vor Ort im Gleichgewicht befinden. Dieses wird aber verändert, sobald das Fluid in das Bohrloch eintritt und sich die thermodynamischen Bedingungen, tiefenabhängig von der Lagerstätte bis zur Oberfläche, ändern.
Medienmitteilung Technische Universität Bergakademie Freiberg
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