Start eines Forschungsprojekts zu Geothermiebohrungen in Deutschland

Im Rahmen einer Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in Höhe von 300.000 Euro wurde ein dreijähriges Forschungsprojekt zu Geothermiebohrungen am Institut für Technische Mechanik (ITM) und am Celle-Bohrsimulator (DSC) der Technischen Universität Clausthal durchgeführt ins Leben gerufen.

Erneuerbare Energien spielen seit Jahren eine wichtige Rolle auf dem Strommarkt. Ihr Anteil am Heizungssektor ist jedoch immer noch recht gering. Das Bundesumweltamt ermittelt derzeit einen Anteil erneuerbarer Energien von rund 15% am deutschen Endenergieverbrauch für Heizen und Kühlen. Die bisher dominierenden fossilen Brennstoffe werden voraussichtlich weitgehend durch das vorhandene geothermische Potenzial ersetzt. Aber was genau meinen wir mit einem geothermischen Brunnen? Es beschreibt einen Prozess, bei dem weit über 1000 Meter tief gebohrt werden. Infolgedessen kann Wärme aus den Tiefen für Kommunen und lokale Energieversorger gewonnen werden.

Durch den Einsatz numerischer Methoden aus der Strömungsmechanik sollen im Rahmen des Forschungsprojekts am DSC und ITM der Technischen Universität Clausthal neue Beiträge zur Senkung der Kosten für geothermische Bohrlöcher entwickelt werden, die weiterhin der entscheidende Faktor für die Rentabilität geothermischer Projekte sind . . Der Schwerpunkt liegt auf dem Transport von Stecklingen, die mit Methoden modelliert werden müssen, die für typische Tiefbohrbedingungen geeignet sind. Diese Bedingungen können beispielsweise hohe Drücke und Temperaturen, die Verwendung von Bohrflüssigkeiten mit komplexen Fließeigenschaften und Entfernungen von mehreren Kilometern unter verschiedenen Umgebungsbedingungen sein.

Das Projekt unter der Leitung von Professor Gunther Brenner, Vorsitzender des Verwaltungsrates der DSC, nimmt die langfristigen Vorarbeiten des Instituts für Technische Mechanik zur grundlegenden Analyse des Partikeltransports in Flüssigkeiten mit den modernsten Taschenrechnern auf. Diese Methoden werden hinsichtlich des Transports von Stecklingen erweitert und anhand experimenteller Daten validiert. Dadurch können bisher unbekannte Auswirkungen von Sekundärströmen oder das Fließverhalten der Bohrflüssigkeit auf den Partikeltransport quantifiziert werden. Dieses Projekt wird zur Klärung und besseren Quantifizierung hydrodynamischer Prozesse für den Tiefbohrprozess beitragen. Die im Rahmen des Projekts erzielten Ergebnisse sind jedoch grundlegender Natur: Grundsätzlich können sie auch auf andere Technologiefelder übertragen werden, die vergleichbare Probleme aufweisen.

Quelle: Du klausthal