Den schlafende Riesen Geothermie wecken
Geothermische Energie ist eine erneuerbare und ungenutzte Quelle natürlicher Energie, die aus dem Untergrund der Erde stammt. Trotz ihrer zahlreichen Vorteile hat die Nutzung noch nicht das volle Potenzial erreicht. Die Hauptgründe dafür sind die Risiken und Vorlaufkosten, die mit der Exploration und dem Bohren nach Reservoirs verbunden sind.
Nutzung verbesserter geothermischer Systeme zur unbegrenzten Strom- und Wärmeerzeugung
Zur Bewältigung dieser Herausforderung schlug das EU-finanzierte Projekt MEET vor, tiefe Reservoirs und Enhanced Geothermal Systems (EGS) als kosteneffizienteren Ansatz zu nutzen. EGS sind geothermische Reservoirs, die durch hydraulische, chemische und/oder thermische Bohrlochstimulation besser erschlossen werden. Dadurch werden natürliche Brüche, die zunächst wenig durchlässig sind, zu nutzbaren Reservoirs reaktiviert. Das dadurch geförderte Wasser wird dann an der Oberfläche für die Stromerzeugung und/oder Wärmeanwendung genutzt. „MEET sollte aufzeigen, dass die Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie aus EGS und tiefen Reservoirs in verschiedenen geologischen Umgebungen umsetzbar und wirtschaftlich tragbar ist“, erklärt Albert Genter, Projektkoordinator und stellvertretender Generaldirektor von ÉS-Géothermie. Die Forschenden untersuchten das Potenzial sedimentärer (Ölfelder), vulkanischer, granitischer und metamorpher Umgebungen, indem sie an verschiedenen Standorten in Europa und anderen Teilen der Welt forschten.
Erzeugung von EGS in verschiedenen geologischen Umgebungen
Das Konsortium war daran interessiert, reife oder stillgelegte Ölquellen auf ihr Potenzial als geothermisches Reservoir zu testen. Die Nutzung von bestehenden Ölquellen, deren Produktion ihren Höhepunkt erreicht hat, kann die Kosten für neue Bohrungen zur Nutzung der geothermischen Energie erheblich senken. Die Forschenden prüften außerdem die Möglichkeit, Technologien auf der Grundlage organischer Verbindungen als Arbeitsmittel einzusetzen. Dieses Verfahren ist als Organic Rankine Cycle bekannt Die Anwendung dieses Verfahrens an zwei Standorten in Island zeigte, dass die Umwandlung von Wärme mit geringem Durchfluss und/oder niedriger Temperatur in Strom in vulkanischen Umgebungen möglich ist. Feldforschung in den Ardennen in Belgien und im Harz in Deutschland sorgte für die Charakterisierung der Durchlässigkeit des metamorphen Grundgebirges und verdeutlichte sein Potenzial als EGS-Standort. In EGS-Anlagen in Granitgestein konnte das Team nachweisen, dass durch die Reinjektion von Wasser mit niedrigeren Temperaturen bis zu 45 % der zusätzlichen Wärme genutzt werden können. Darüber hinaus wird derzeit eine innovative chemische Behandlung für Granitlagerstätten in Cornwall im Vereinigten Königreich entwickelt, um die Erzeugung zu verbessern.
Instrumente zur Unterstützung von Projekten zur Nutzung der tiefen Geothermie
Genter erklärt: „Es besteht noch viel Spielraum für die Nutzung der Tiefengeothermie, indem die bestehenden Anlagen optimal genutzt werden und nach Ressourcen in geologischen Strukturen gesucht wird, die derzeit noch nicht ausreichend erschlossen sind.“ MEET erstellte eine Kartenansicht als Komplettlösung für zukünftige Projekte zur Erkundung der tiefen Geothermie. Darüber hinaus wurde das Instrument zur Entscheidungsunterstützung, Decision Making Support Tool for Optimal Usage of Geothermal Energy (DMS-TOUGE), als frei zugängliche, eigenständige Anwendung konzipiert, um verschiedene wichtige wirtschaftliche Kennzahlen für ein vorab festgelegtes geothermisches Szenario zu schätzen und eine Entscheidungsanalyse anhand mehrerer Kriterien durchzuführen. Derzeit liegt der Schwerpunkt des Projekts auf der Förderung und Verbreitung von Ergebnissen über den Wert verschiedener geologischer Strukturen für die geothermische Energieerzeugung. Zu den Aktivitäten gehören Artikel, die in einer Sonderausgabe der Zeitschrift Geosciences veröffentlicht wurden, sowie verschiedene Veranstaltungen, die von der geothermischen Gemeinschaft ausgerichtet wurden. Das Konsortium erstellte außerdem Nutzungspläne, einschließlich einer Marktanalyse, und ermittelte die wichtigsten Beteiligten, die bei der Umsetzung der MEET-Ergebnisse helfen und die Nutzung der Geothermie vorantreiben werden.
Schlüsselbegriffe
MEET, Geothermie, EGS, Erdölbohrungen, vulkanisches, granitisches und metamorphes Gestein, verbesserte geothermische Systeme, Organic Rankine Cycle
