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Riss

Natürlicher Riss

In der Geologie ist Riss eine alternative Bezeichnung für Störung (Fracture, Fault). In der Geothermie spielen Risse oder Klüfte eine entscheidende Rolle für die Wasserwegsamkeit eines Gesteinsvolumens. Die so genannte Kluftpermeabilität steht hierbei im Gegensatz zur Porenpermeabilitat.

Alleine das Vorhandensein von Klüften und Rissen reicht allerdings nicht aus, um eine Wasserdurchlässigkeit zu begründen, sie müssen eine ausreichende Öffnung (Rissweite) haben und untereinander verbunden sein.

Während eine Vielzahl kleiner Klüfte durch eine statistische Herangehensweise beschrieben wird, wobei sowohl die Häufigkeit, also sowohl der mittlere Abstand der Klüfte als auch deren Orientierungen (Kluftrose) eine Rolle spielen, werden größere Klüfte einzeln betrachtet. Bei den vielen kleinen Klüften spricht man dann auch von der Matrix-Klüftigkeit. Es ist zunächst völlig offen, ob Wasser vorwiegend durch einzelne Großklüfte oder vorwiegend durch die Matrix fließt. Beides ist zu beachten.

Künstlicher Riss

Zur Steigerung der Wasserwegsamkeit in einem Gesteinsvolumen können im Untergrund künstliche Risse erzeugt werden.

In der Regel geschieht dies durch Einpressen von Wasser. Um eine nachhaltige Wasserdurchlässigkeit zu begründen müssen diese Risse offen gehalten werden. Sind die Rissoberflächen rau und entstand bei deren hydraulischer  Öffnung eine rissparallele Verschiebung (Scherung) der Gesteinsblöcke auf beiden Rissseiten, so wird sich der Riss bei Wegnahme des Drucks nicht wieder schließen. Alternativ kann ein Stützmaterial wie Sand oder Keramikkügelchen eingebracht werden.

Bedeutung für die Geothermie

Hydrothermale Geothermie

Bei der hydrothermalen Geothermie geht es oft darum Bohrungen an natürliche Risssysteme anzuschließen. Dazu werden die Bohrungen dann beispielsweise hydraulisch stimuliert. Durch Wasserdruck werden vorhandene Risse aufgeweitet oder auch reaktiviert. Dabei können ungewollt auch künstliche Risse entstehen.

Petrothermale Geothermie

Bei der petrothermalen Geothermie (EGS) sind im Reservoir nicht genügend natürliche Risse vorhanden, um eine ausreichende Wassewegsamkeit zu begründen. Hier ist dann die Erzeugung künstlicher Risse durch 'hydraulic fracturing' nötig.