CoolStress: Abkühlungsbedingte Spannungsänderungen und deren Einfluss auf die Seismizität in tiefen hydrothermalen Systemen
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CoolStress: Abkühlungsbedingte Spannungsänderungen und deren Einfluss auf die Seismizität in tiefen hydrothermalen Systemen
01.01.2025 bis 31.12.2027
Prof. Dr. Frank Schilling
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Geowissenschaften (Technische Petrophysik)
Adenauerring 20b
76131 Karlsruhe
Technische Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Geowissenschaften (Ingenieurgeologie)
Geoforschung für Nachhaltigkeit (GEO:N)
Tiefengeothermie
Das Projekt zielt darauf ab, thermische Spannungsänderungen durch Abkühlung bei der Nutzung der tiefen Geothermie besser zu verstehen, eine seismische Gefährdung während und nach dem Betrieb zu verhindern und Abkühlungseffekte in numerischen Simulationen besser abzubilden zu können.
Die Seismizität, insbesondere in der Spätphase hydrothermaler Projekte, wird teilweise auf thermische (Abkühlungs)-Spannungsänderungen zurückgeführt. In Modellen kann dies noch nicht hinreichend beschrieben werden Die aktuellen Modelle führen bei einer Übertragung auf geothermische Anlagen häufig zu einer Seismizität, die meist nicht beobachtet wird. Auch nach jahrzehntelangem Betrieb zeigen viele Anlagen ein unkritisches Verhalten (z. B. Pariser Becken). D. h., es muss je nach Randbedingungen Prozesse geben, bei denen ohne spürbare Seismizität thermische Spannungen abgebaut werden können.
Mit dem Projekt soll herausgefunden werden, inwiefern sich thermische Spannungen im Lauf der Zeit entwickeln, und zwar für die verschiedenen Phasen von hydrothermaler Geothermieprojekten: A) Bohrphase, B) Testphase, C) Betriebsphase und D) Nachbetriebsphase. Die technischen Arbeitsziele beinhalten Entwicklung und Tests der numerischen Umsetzung von Prozessen bei denen mechanische Spannungen abgebaut werden, die Erstellung eines „Workflows“ bzw. eine „Best Practice“ Ausarbeitung für die Modellierung thermischer Spannungen für tiefe Geothermie-Projekte.
Das Projekt zielt darauf ab, thermisch induzierte Seismizität quantitativ besser zu verstehen, dieses Wissen für einen sicheren Betrieb zu nutzen (z. B. als sanfte Stimulationsmethode oder zur Gefährdungseinschätzung) und in Modelle (Workflow) für das Langzeitverhalten von Geothermie-Anlagen zu implementieren. Als Gesamtergebnis sollen „Best Practice“-Empfehlungen für die numerische Modellierung unter Berücksichtigung thermischer Spannungen entwickelt werden.
Durch die Ergebnisse des Projektes wird ein direkter Nutzen für den sicheren Ausbau der Geothermie in Deutschland erwartet.
Weitere Informationen sind der Projektwebseite zu entnehmen.