SMART-EGS: Synthese numerischer Modellansätze für Reservoirbehandlungen in verbesserten geothermischen Systemen

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SMART-EGS

SMART-EGS: Synthese numerischer Modellansätze für Reservoirbehandlungen in verbesserten geothermischen Systemen

01.03.2024 bis 28.02.2027

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

TU Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik (Felsmechanik)
GeoForschungsZentrum Potsdam, Sektion Geoenergie
Ruhr Universität Bochum, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik (Experimentelle Geophysik)

Geoforschung für Nachhaltigkeit (GEO:N)

Digitale Geosysteme

Wesentliches Ziel des beantragten Gesamtprojekts ist es, digitale Werkzeuge (z. B. digitale Zwillinge) für die Beschreibung gekoppelter Prozesse (thermisch-hydraulisch-mechanisch, THM) zu entwickeln, um die verschiedenen Projektphasen von der Planung über die Realisierung bis hin zur Überwachung während des Betriebes eines petrothermalen Projektes zu unterstützen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der modellgestützten Optimierung der Stimulations- und Rissbildungsprozesse. Da THM-gekoppelte Prozesse eine zentrale Rolle bei unterschiedlichen geologischen und geotechnischen Fragestellungen, beispielsweise im Endlagerbereich, bei der Speicherung von Wasserstoff oder Kohlenstoffdioxid sowie bei der hydro- und petrothermalen Geothermie spielen, sind die entwickelten Methoden und Ergebnisse über das eigentliche Projektziel hinaus verwertbar.

Insbesondere Rissbildungsprozesse, die zur Schaffung hydraulischer Wegsamkeiten führen können, stellen dabei extrem hohe Anforderungen an die numerischen Konzepte. SMART-EGS soll dazu beitragen, hierfür einen robusten Workflow zu entwickeln. Dabei wird zum einen ein Hochskalierungsansatz und zum anderen die parallele vergleichende Verwendung von drei unterschiedlichen numerischen Konzepten genutzt. Gestützt werden die Simulationen durch real gemessene Daten aus Multi-Frac-Experimenten im Bedretto-Untertagelabor (Schweiz) sowie aus dem Deep Heat Geothermie-Projekt (Finnland). Die Umsetzung des Workflows soll Prognosen für die Entwicklung eines Multirisssystems zur petrothermalen Nutzung des Untergrundes und speziell dessen Optimierung ermöglichen. Schließlich soll ein Umsetzungskonzept für mindestens einen realen Pilotstandort für die petrothermale Nutzungen des Untergrunds entwickelt werden.