Gesteine unter Wasserdruck

Experiment am Geothermielabor Groß Schönebeck

Das GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) startet am heutigen Donnerstag, dem 09. 08. 2007, eine neue Experimentserie am Geothermieforschungsstandort Groß Schönebeck.

Bei den sogenannten hydraulischen Stimulationsexperimenten werden große Mengen Wasser unter hohem Druck in einer 4,4 km tiefen Bohrung in den Untergrund verpresst. Natürlich vorhandene Klüfte und Risse im Gestein sollen so durch den Wassserdruck erweitert und zusätzliche Fließwege erzeugt werden. Die Dauer dieser Experimente wird etwa sechs Wochen betragen. Bereits 2003 fanden nach diesem Konzept erfolgreiche Tests in einer am Standort vorhandenen zweiten Bohrung statt, bei der seinerzeit 12 Millionen Liter Wasser in den Untergrund gepumpt wurden.

Das Geothermieexperiment in Groß Schönebeck hat als Ziel, die Erdwärme nicht einfach zum Heizen, sondern zur Stromerzeugung zu benutzen. Dafür soll das im Gestein enthaltene natürliche Tiefenwasser aus einem Bohrloch gefördert, im zukünftigen Geothermiekraftwerk genutzt und dann im zweiten Bohrloch wieder hinuntergepumpt werden – ein geschlossener Wasserkreislauf.

„Erst in einer Tiefe von mehr als 4 Kilometern trifft man unter hiesigen geologischen Bedingungen auf die zur Stromerzeugung erforderlichen Mindesttemperaturen von 150 °C. Um unter diesen Bedingungen eine Stromerzeugungsanlage erfolgreich betreiben zu können, muss möglichst viel Tiefenwasser aus dem heißen Gestein gefördert werden“, erklärt der Projektleiter Dr. Ernst Huenges vom GFZ Potsdam. „Je durchlässiger das Gestein, desto mehr Wasser fließt durch das Reservoir zur Förderbohrung.“

Die Stimulation wird in drei Injektionsphasen in verschiedenen Gesteinsschichten durchgeführt. Dass es bei dieser Aktion zu schwachen Erdbeben kommt, hält Ernst Huenges für ausgeschlossen: „Wir haben ein solches Experiment ja schon 2003 an diesem Standort mit seinem für das Norddeutsche Becken typischen Sedimentgesteinen durchgeführt – ohne spürbare seismische Aktivität.“ Routinemäßig wird der Fortgang des Hydrofrac-Experiments mit hochsensiblen seismischen Messgeräten überwacht. Ein über Monate dauerndes Langzeitexperiment zwischen den beiden Bohrungen soll anschließend den Erfolg der Stimulation überprüfen und den erhöhten Wassserzufluss dokumentieren.

Am GFZ-Geothermielabor in Groß Schönebeck werden seit 2001 wissenschaftliche Experimente und Untersuchungen zur Nutzung der Erdwärme für die Stromversorgung durchgeführt. Dazu wurde zuerst eine frühere Erdgasbohrung aus den 90er Jahren vom GFZ Potsdam wieder geöffnet und auf 4,3 Kilometer Tiefe erweitert. Im Januar 2007 wurde eine zweite 4,4 Kilometer tiefe Bohrung abgeschlossen, in der jetzt die Stimulationsarbeiten stattfinden.