Bei auf Risssystemen basierenden geothermischen Dubletten hängt die erreichbare Förderrate stark von der Durchlässigkeit (Permeabilität) des Risssystems ab. Diese kann gesteigert werden indem man die Anzahl der Risse vergrößert (Stimulation). Hierzu wird das vorgesehen Gebirgsvolumen mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt, der größer ist als die minimale hotizontale Hauptspannung.
Die natürlichen und künstlichen Risse können nur zur Permeabilität beitragen, wenn sie in einem ausreichenden Maß 'offen' sind. Künstliche Risse werden sich, nachdem die Druckbeaufschlagung mit der sie erzeugt wurden beendet ist, wieder schließem und dann unwirksam sein. Übliciherweise wird dies durch Einbringen von Stützmaterial (Proppant) verhindert. In Festgestein kann auch die Rauigkeit der Rissoberflächen ein Schließen verhindern, wenn es im Verlauf der Prozesses zu einer Verschiebung (Scherung) die Rissoberflächen gekommen ist. Dann passen die Rissoberflächen nicht mehr aufeinander und der Riss kann sich nicht vollständig schließen. Dies wird üblicherweise als 'natural propping' bezeichnet.
Eine alternative Methode, natürliche und künstliche Risse offen zu halten, ist die permanente Beibehaltung einer ausreichenden Druckbeaufschlagung. Derartige Systeme nennt man dann 'pressured geothermal systems'.
Eine Druckbeaufschlagung des gesamten Thermalwasserkreislaufs ist auch aus anderen Gründen oft gängige Praxis, nämlich um Gase wie CO2 oder Methan in Lösung zu halten. Hier sind jedoch die Vorgaben für den anzuwenden Druck andere.
Eine Erhöhung der Leistung einer Dublette durch Druckbeaufschlagung ist zunächst ein wirtschaftlicher Vorteil. Andererseits kostet das Aufbringen des Drucks Energie und verursacht zusätzliche Kosten. In jedem Fall sind 'pressured systems' eine Alternative zu Systemen mit Proppant über die im Einzelfall nachzudenken ist.
Mauricio A. Rivas, Victoria McGuire, Douglas Simpkins and Lev Ring Sage Geosystems, Geopressured Geothermal Systems: An Efficient and Sustainable Heat Extraction Method, GRC Transactions, Vol. 48, 2024
uletzt bearbeitet Juni 2024, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de
