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Injektion

Förder- und Injektionsbohrung. Quelle: BW

Unter Injektion versteht man im Kontext Geothermie die Versenkung oder Verpressung von Wasser im Untergrund, meist mittels einer Injektionsbohrung. Die Injektion in der Geothermie ist im juristischen Sinn keine 'Ablagerung' (von Fremdstoffen) im Untergrund, da genau das Wasser zurückgeführt wird, das vorab entnommen wurde (Thermalwasserzirkulation).

Da in einer geothermischen Dublette das Thermalwasser im Kreislauf geführt wird, muss dasselbe Volumen Wasser injiziert werden, das im Förderbrunnen gefördert wurde. Die Injektionsbohrung muss eine ausreichende Injektivität haben. Bei Hochenthalpie Geothermieprojekten wird in der Regel (wenn überhaupt) nur ein Teil der geförderten Fluids reinjiziert, häufig auch räumlich getrennt oder in einen anderen Horizont. Dennoch kann auch hier die Reinjektion für die Nachhaltigkeit (sustainability) wesentlich sein (recharge).

Damit das Wasser im Injektionshorizont tatsächlich in die Formation fließt, muss dort in der Bohrung gegenüber der Umgebung der hydrostatische Druck erhöht sein. Ein gewisser Überdruck ist schon einerseits durch die höhere Dichte des kälteren Wassers innerhalb der Bohrung gegeben (ca. 5 Pa oder 50 Bar unter üblichen Bedingungen) andererseits auch durch den Druck der Pumpen. Dabei wird oft ein gewisser Druck im Gesamtsystem aufrecht erhalten schon zur Vermeidung von Ausgasung (CO2) oder Scaling. Reicht dieser Überdruck nicht aus, sind (übertägig) Injektionspumpen einzusetzen.

Der Injektionsdruck kann zur Aufweitung vorhandener Klüfte in Einzelfällen auch zur Enstehung neuer Klüfte führen. Der Injektionsdruck ist daher sorgfältig auf die Bedingungen im Injektionshorizont (Spannungsfeld) abzustimmen und zu überwachen. Mögliche Induzierte Seismizität muss aktiv beherrscht werden.

Literatur

Matther, L.: Möglichkeiten der Injektionsverbesserung von Geothermiebihrungen mittels CO2. In: 2. Intern.Geothermie-Congress. St. Gallen (2013) 

Meier, T., und T. Backers: Thermo-hydro-mechanische Simulation des Reservoirverhaltens zur Abschätzung des Potenzials induzierter Seismizität bei Förderung und Injektion. In: ERDÖL ERDGAS KOHLE Nummer 133/ 4 (2017) 

Riefenstahl, F., Stober, I.: Hydraulische Auswertung des Absenk- und Injektionstests sowie des Fluid-Logging vom Mai 1989. In: KTB Report Nummer 90-4 (1990), S. 257-263 

Stober, I. : Strömungsverhalten in Festgesteinsaquiferen mit Hilfe von Pump- und Injektionsversuchen. In: Geol. Jb., C Nummer 42 (1986), S. 204 S 

Wolfgramm, M.: Arbeitspaket 2 - Geochemische Risikopotenziale bei der Reinjektion, In Abschlussbericht zum F/EVorhaben „Technologieentwicklung von Grundstrom aus Erdwärme – Planungswerk-zeuge für die Stromerzeugung aus Geothermie“. (FKZ: 0329951E, Laufzeit: 01.01.2005 – 31.12.2008). (unveröffentlicht).. 2009 

Zu der sehr umfangreichen weiteren Literatur siehe unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank unter 'injekt' und 'inject'.

zuletzt bearbeitet Januar 2020