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Fenton Hill - Geothermieanlage

Die ersten Anstrengungen, um aus der Tiefe Wärme zu extrahieren, erfolgten in den frühen 1970er-Jahren mit den Versuchen des Los Alamos National Laboratory in Fenton Hill (New Mexiko, USA) in Biotit-Granodiorit-Gesteinen. Die ersten Bohrungen (GT-2, EE-1) von Fenton Hill hatten eine Tiefe von ca. 3000 m und erschlossen Temperaturen von 185 °C. Zwischen den beiden Bohrungen konnte eine Zirkulation erstellt werden. Weitere Bohrungen in ein tieferes Reservoir folgten.

Auf den ersten Ergebnissen von Fenton Hill aufbauend wurden in den späten 1970er-Jahren HDR-Versuche in der Bohrung Urach 3 (S- Deutschland) durchgeführt und in den 1980er-Jahren in Rosemanowes in Cornwall (UK), in Le Mayet (Frankreich), Hijiori (Japan), Ogachi (Japan) sowie in Soultz-sous-Forêts in Frankreich.

Das HDR-Projekt

Das Fenton Hill HDR-Projekt befindet sich an der Westflanke des Valles Caldera-Vulkankomplexes, 35 km westlich von Los Alamos. Das Projekt selbst ist ein Proof-of-Concep-Projekt, das zeigt, dass die in heißen Grundgesteinen, die keine natürlichen hydrothermalen Flüssigkeiten oder Permeabilität enthalten, gespeicherten thermischen Ressourcen gewonnen werden können, indem kaltes Oberflächenwasser durch ein ausgereiftes Bruchnetz in der Tiefe zirkuliert und anschließend das erwärmte Wasser zurückgewonnen wird. Die kann zur geothermischen Stromerzeugunggenutzt werden.

Dieses Konzept eines HDR-Geothermiespeichers fällt an ein Ende eines Spektrums von technischen Geothermiesystemen, die unter dem breiteren Dach von Enhanced Geothermal Systems (EGS) existieren. Am anderen Ende des Spektrums befinden sich geothermische Hot Wet Rock (HWR) -Reservoirs, die aus einem natürlichen hydrothermalen System bestehen, das durch Druckstimulation gebrochen wurde, um die Produktivität des Reservoirs zu steigern, wie dies in Soultz im Nordosten Frankreichs geschehen ist. Obwohl diese beiden EGS-Konzepte einige überlappende Eigenschaften aufweisen, wird ein echtes geothermisches HDR-Reservoir mit den folgenden Eigenschaften definiert:

  • Ein HDR-Reservoir ist ein durchlässiger Bereich, der durch Druckstimulation und hydraulisches Brechen eines zuvor undurchlässigen Körpers aus heißem, kristallinem Gestein erzeugt wird.
  • Ein HDR-Reservoir ist begrenzt und in ein Spannungsumfeld eingeschlossen, der die elastische Reaktion der Erde auf die Druckdilatation des Reservoirs widerspiegelt. Die äußere Grenze dieses begrenzten Reservoirs wird durch die weiteste Ausdehnung von durch Strömung zugänglichen Verbindungen definiert, die während des hydraulischen Aufbrechens und der Schaffung des Reservoirs hergestellt werden, und kann durch zusätzliche Druckstimulation erweitert werden.
  • Ein HDR-Reservoir ist ein technisches System, in dem die primären Betriebsparameter entworfen oder gesteuert werden können. Im Fall von Fenton Hill umfassen diese Parameter die Produktionstemperatur (durch Auswahl der Bohrtiefe), die Größe des Reservoirs (durch die Menge der eingespritzten Flüssigkeit) und den Betriebsdruck (und folglich die Durchflussrate) des Systems (auch durch die Menge und Geschwindigkeit der Flüssigkeitsinjektion und durch Betreiben der Injektions- und Produktionsbohrungen unter Druck).

Weblinks

https://openei.org/wiki/Fenton_Hill_HDR_Geothermal_Area

Literatur

Stober, Ingrid; Kurt Bucher (2020): Geothermie, Springer Spektrum, 3. Auflage. ISBN 978-3-662-60939-2 ISBN 978-3-662-60940-8 (eBook). https://doi.org/10.1007/978-3-662-60940-8.

zuletzt bearbeitet August 2020