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Aachen Super C

In Aachen wurde eine Tiefe Erdwärmesonde installiert. Das komerzielle Projekt wurde durch eine Vielzahl von Forschungsaktivitäten begleitet. Die Sonde sollte ausschließlich zum Heizen des neuen Verwaltungszentrums Super-C genutzt werden. Inzwischen wurde das Projekt aufgrund von anscheinend unüberwindlichen technischen Schwierigkeiten aufgegebenm wie im Folgenden ausgeführt wird.

Ein Herausstellungsmerkmal des neuen Gebäudes sollte die Beheizung mit Erdwärme sein, die im Rahmen eines Forschungsprojekts der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik in Kooperation mit dem Projektpartner Aix-o-therm Geoenergien nutzbar gemacht werden sollte. Im Sommer sollte die der gleichbleibend warme Erdboden durch Hinzuschalten einer Adsorptionskältemaschine zur Kühlung des Gebäudes genutzt werden. Damit wollte die Technische Hochschule ein Zeichen für die ökologische wie ökonomische Ausrichtung der Forschung setzen.

Die Bohrung

Es war vorgesehen, für die Erdwärmesonde eine mindestens 2500 Meter tiefe Bohrung niederzubringen. Die Erdwärmesonde sollte in einem geschlossenen Kreislaufsystem arbeiten, ohne den Austausch von Wässern entlang der Bohrsäule. Die dafür notwendigen Bohrarbeiten wurden vom 19. Juli 2004 bis zum 22. November 2004 von der Bohrfirma Anger’s Söhne im Rahmen eines EU-Demonstrationsprojektes durchgeführt. Die Bohrung erreichte eine Endtiefe von 2544 m. Nach Beendigung der Bohrarbeiten wurden geophysikalische Messungen durchgeführt, die Verrohrung bis zur Endtiefe eingebaut und anschließend zementiert. Der Einbau des Innenrohres für die tiefe Erdwärmesonde wurde im Herbst 2009 vorgenommen. Aufgrund der Havarie des bei einer Geothermiebohrung in Arnsberg 2008 verwendeten Glasfaserrohres verzögerte sich der Einbau, da erst ein geeigneter Werkstoff für derartige Bedingungen entwickelt und getestet werden musste.

Die Bohrarbeiten wurden durch ein geowissenschaftliches Forschungsprogramm, welches von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert wurde, begleitet. Ziel der geowissenschaftlichen Untersuchungen war eine interdisziplinäre Erkundung des Aachener Untergrundes, wobei unter anderem Schwerpunkte auf die sedimentologische und tektonische Entwicklungsgeschichte der Gesteine, die Entstehung von Erdbeben in der Region Aachen und neue Erkenntnisse zur Entstehung der Aachener Thermalquellen gelegt wurden. Die Informationen über den Untergrund erhielten die Geowissenschaftler aus Gesteinsmaterial (Cuttings), welches mit der Bohrspülung an die Oberfläche gebracht wurde. In verschiedenen Tiefen sind darüber hinaus immer wieder Bohrkerne zu wissenschaftlichen Zwecken entnommen worden. Ergänzt wurden die Untersuchungen durch mehrere Messkampagnen geophysikalischer Bohrlochmessungen. Erbohrt wurden klastische Gesteine des Karbons und Devons.

Die Tiefbohrung in der Innenstadt stellte aufgrund der begrenzten örtlichen Gegebenheiten, der unmittelbaren Nachbarschaft zu frequentierter Infrastruktur und Bebauung (z. B. Hauptgebäude der RWTH) hohe Anforderungen an den Arbeits- und Immissionsschutz. Darüber hinaus musste durch alle technischen Vorkehrungen gewährleistet sein, um von der Tiefbohrung ausgehende Beeinträchtigungen auf die von der Aachener Kaiserbrunnen AG und den Carolus Thermen genutzten Aachener Thermalquellen zu vermeiden. Erstmals in Deutschland wurde darum eine spezielle Bohrspülung eingesetzt. Die Tiefbohrung wurde teleskopartig, d. h. mit sich nach unten verjüngenden Bohrdurchmessern (23 Zoll, 17,5 Zoll und 8,5 Zoll) abgeteuft.

Technische Probleme, Entzugsleistung, Scheitern

Tatsächlich wurde das SuperC in Aachen nie mit Erdwärme versorgt. Probleme gab es unter anderem immer wieder mit dem Material des Glasfaserkunststoffrohres, das als Innenrohr in das verrohrte Bohrloch eingebracht werden sollte. Ein baugleiches Innenrohr kollabierte 2008 in der Geothermiebohrung in Arnsberg. An der RWTH Aachen wurde daraufhin ein neuer Kunststoff für das Innenrohr entwickelt und zum Patent angemeldet. Aufgrund der bohrtechnisch bedingten, nicht unerheblichen Bohrlochabweichung und der geänderten Materialeigenschaften des Kunststoffs konnte das Innenrohr nur bis eine Tiefe von 1965 m eingebracht werden. In dieser Tiefe ist gemäß dem geothermischen Gradienten maximal mit einer Temperatur von rund 60 °C zu rechnen. Externe Gutachter sollten prüfen, ob das System mit vertretbarem Aufwand nachgebessert werden könne. Am 18. Juli 2011 erklärte der Rektor der RWTH Aachen, Ernst Schmachtenberg, dass das Konzept der Tiefengeothermiewärme in der Form nicht wirtschaftlich zu betreiben ist. In einer erneuten Stellungnahme seitens der Hochschule wurden Zahlen veröffentlicht, wonach die Entzugsleistung der Anlage aufgrund der geringeren Einbautiefe, des niedrigeren geothermischen Gradienten und der schnelleren Abkühlung des aufsteigenden warmen Wassers im Innenrohr wesentlich geringer ist als 2002 von den Verantwortlichen gemeinsam mit dem Projektpartner Aix-o-therm Geoenergien geplant. Anstelle der projektierten 60 °C wurden im Frühjahr 2011 nur maximal 35 °C am Bohrlochkopf gemessen. Die damaligen Kritiker des Projektes, namentlich Experten der Bergakademie Freiberg, des Institutes für Angewandte Geophysik der RWTH und des Geologischen Dienstes NRW sehen sich in den Ergebnissen bestätigt, wonach die geothermische Tiefenstufe in der Aachener Region geringer ist als von den Projektverantwortlichen angenommen und eine nachhaltige thermische Wiederergänzung im Bohrloch nicht erfolgt. Dennoch wurde weiter nach Lösungen gesucht, um zumindest einen Teil der Grundlast der Wärmeversorgung (30–40 %) durch Erdwärme abzudecken.

Das Projekt wurde im September 2014 endgültig als gescheitert erklärt, weitere Anstrengungen von Seiten der Hochschule zur Inbetriebnahme werden mit Stand vom Oktober 2014 nicht unternommen. Das Projekt hat insgesamt ca. fünf Millionen Euro gekostet.

Literatur

Béatrice Oesterreich, Stefan Lundershausen: Erkundungsbohrung „SuperC“ des Geologischen Dienstes NRW in Aachen. Zeitschr. f. angewandte Geol., Heft 4/2002, Hannover 2002, S. 40–41

Stefan Lundershausen, Christian Niemann-Delius, Christoph Herzog, Axel Preuße, Michael Schloenbach, Béatrice Oesterreich, Christoph von Hagke: Erdwärme für das SuperC. Die Geothermiebohrung RWTH-1 – erste Erfahrungen. Glückauf, 140 (12), Essen 2004, S. 583–591

Stefan Lundershausen, Béatrice Oesterreich, Karl-Heinz. Ribbert & Volker Wrede: Geothermal Well „RWTH-1“, Aachen – Technical aspects and first geological results. Abstr. Meuse-Rhine Euregio Geologists Meeting: Alden Biesen (Belgian Limbourg), 2005

Béatrice Oesterreich, Ute Trautwein, Stefan Lundershausen: Die Geothermiebohrung „RWTH-1“. VAG Infoblatt 01/2005, Aachen 2005

Christoph Herzog: Die Geothermiebohrung „RWTH-1“ – Technische, geologische und bergrechtliche Aspekte eines Geothermieprojektes in öffentlicher Trägerschaft. Diss. RWTH Aachen, Schriftenreihe des Instituts für Markscheidewesen, Bergschadenkunde und Geophysik im Bergbau, Aachen 2005

Peter Kukla und Ute Trautwein-Bruns: Ein tiefer Blick in die Aachener Unterwelt. DFG Forschung 4/2006, Frankfurt/M. 2006, S. 22–25

Weblinks

https://de.wikipedia.org/wiki/Aachen

https://de.wikipedia.org/wiki/SuperC

zuletzt bearbeitet April 2023, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de