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GeBoLop - Forschungsvorhaben

Das Forschungsprojekt GeBoLop hat zum Ziel, eine Bohrlochwellenpumpe (LSP) mit geschlossenem Schmierstoffkreislauf für Geothermieanlagen zu entwickeln und in mehreren Testphasen für den Regelbetrieb zu optimieren. Diese Technologie verhindert das Eindringen von Schmierstoff in den Thermalwasserkreislauf, reduziert den Schmierstoffverbrauch und vermeidet kostenintensive Stillstandzeiten. Dadurch wird ein kontinuierlicherer Betrieb der Geothermieanlagen ermöglicht, was zugleich wesentlich zur Verringerung der induzierten Seismizität beitragen soll.

Steckbrief

Programm/ Zuschussgeber	BMWi
Akronym	GeBoLop
Titel/ Thema	GeBoLop - Geschlossener Schmierstoffkreislauf für geothermale Bohrlochwellenpumpen
Identifikation/ Zuwendungsnummer	03EE4069
Durchführungszeitraum	2025-01-01 2028-12-31
Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag	966.785,35 €
Sonstiges	-

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Insgesamt führt die Entwicklung dieser innovativen Bohrlochwellenpumpe zu einer nachhaltigen Senkung der Betriebskosten und einer gesteigerten Effizienz von Tiefengeothermieprojekten, wobei Umweltaspekte umfassend berücksichtigt werden. Im Teilprojekt der Sulzer GmbH (Deutschland) wird eine Bohrlochwellenpumpe mit geschlossenem Schmierstoffkreislauf und Schmierstoffrückführung für Geothermieanlagen entwickelt. Sulzer erstellt das technische Konzept, untersucht die Wechselwirkungen des Schmierstoffsystems und arbeitet eng mit den Verbundpartnern geopfalz GmbH & Co. KG und TUBAF an der Auswahl und Analyse des Schmierstoffes. Darüber hinaus wird der Versuchsstand konzipiert und die Tests im hauseigenen Testfeld in Bruchsal durchgeführt. Auf Grundlage der Testergebnisse wird das Pumpendesign optimiert und die Pumpe schließlich in der Geothermieanlage der geopfalz GmbH & Co. KG installiert. Sulzer überwacht die verschiedenen Testphasen sowie den Evaluationsbetrieb, wertet die Ergebnisse aus und führt die erforderlichen Anpassungen zur finalen Inbetriebnahme der Bohrlochwellenpumpe durch.

Kooperationspartner

Sulzer Pumpen (Deutschland) GmbH, Entwicklung und Test einer innovativen Schmierstoffrücklaufführung für Bohrlochwellenpumpen in der Geothermie. Im Teilprojekt der Sulzer GmbH (Deutschland) wird eine Bohrlochwellenpumpe mit geschlossenem Schmierstoffkreislauf und Schmierstoffrückführung für Geothermieanlagen entwickelt. Sulzer erstellt das technische Konzept, untersucht die Wechselwirkungen des Schmierstoffsystems und arbeitet eng mit den Verbundpartnern geopfalz GmbH & Co. KG und TUBAF an der Auswahl und Analyse des Schmierstoffes. Darüber hinaus wird der Versuchsstand konzipiert und die Tests im hauseigenen Testfeld in Bruchsal durchgeführt. Auf Grundlage der Testergebnisse wird das Pumpendesign optimiert und die Pumpe schließlich in der Geothermieanlage der geopfalz GmbH & Co. KG installiert. Sulzer überwacht die verschiedenen Testphasen sowie den Evaluationsbetrieb, wertet die Ergebnisse aus und führt die erforderlichen Anpassungen zur finalen Inbetriebnahme der Bohrlochwellenpumpe durch.

geopfalz GmbH & Co. KG, Validierung der geothermischen Bohrlochwellenpumpe mit geschlossenem Schmierstoffkreislauf unter realen Bedingungen zur Optimierung der Betriebseffizienz und Langlebigkeit. Im Teilprojekt der geopfalz GmbH & Co. KG liegt der Schwerpunkt auf der Unterstützung der Entwicklung und der Durchführung der Testphasen im Geothermiekraftwerk Speyer. Zwei zentrale Aspekte sind dabei die Konzeptionierung und Montage der Pumpe mit dem Ziel eines langfristigen Einsatzes über den ersten Standort hinaus. In der ersten Projektphase umfassen die Arbeiten der geopfalz die Beratung zur lokalen Einbausituation sowie die Auswahl geeigneter Komponenten und Materialien. Im weiteren Verlauf wird die Bohrlochwellenpumpe in der Geothermieanlage der geopfalz GmbH & Co. KG getestet und in mehreren Phasen für den operativen Einsatz optimiert. Der Ein- und Ausbau der Pumpe sowie die Überwachung des Evaluationsbetriebs erfordern die Erhebung zahlreicher Messdaten, die mithilfe innovativer Sensorik gesammelt, ausgewertet und gemeinsam mit den Verbundpartnern analysiert werden. Diese Erkenntnisse ermöglichen die präzise Optimierung des Gesamtsystems, insbesondere des neu entwickelten Lubestrings, für den zukünftigen Regelbetrieb.

Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau - Institut für Bohrtechnik und , Wissenschaftliche und laborative Begleitung der Entwicklungs- und Testphase. Dieses Teilvorhaben der TUBAF unterstützt die Entwicklung und Testphasen der Bohrlochwellenpumpe sowohl wissenschaftlich als auch laborativ. Im Fokus stehen die rheologische Charakterisierung der Schmierstoffe und die Analyse strömungsmechanischer Aspekte der Umlaufschmierung sowie die Auswahl eines stabilen Schmierstoffs. Das Vorhaben umfasst laborative Prüfungen der Schmierstoffe unter bohrlochnahen Bedingungen, einschließlich Tests in Autoklaven bei bis zu 200 °C zur Bewertung der Langzeitstabilität. Rheologische Untersuchungen werden vor und nach den Belastungstests durchgeführt, und der Schmierstoff wird während der Testphasen regelmäßig beprobt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Materialauswahl für die Pumpenkomponenten, wobei die Korrosionsbeständigkeit relevanter Stähle gegenüber Thermalwasser getestet wird. Mikroskopische Analysen unterstützen die Materialauswahl, während die Zusammensetzung des Thermalwassers untersucht wird, um diese zu optimieren.