Das Projekt THC-Prognos zielt darauf ab, die von LIAG entwickelte GeotIS-Plattform um eine Datenbank für thermische Flüssigkeiten zu erweitern. Diese Datenbank wird gesammelt und anschließend einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, bevor sie zur Visualisierung in die GeotIS-Plattform integriert wird. Für die Modellierung verschiedener projektspezifischer Standorte wird ein vom GFZ Potsdam entwickelter Open-Source Finite-Elemente-Code eingesetzt.

Die Ergebnisse dieser Simulationen werden als umfassende E-Learning-Materialien genutzt, die den Nutzer Schritt für Schritt durch den Lernprozess führen. Im Rahmen dieses Projektes hat die TU Darmstadt in Zusammenarbeit mit der BGU die Verantwortung des Oberrheingrabens übernommen. Die Daten werden aus verschiedenen Kanälen bezogen und von der LIAG akribisch für die Qualitätskontrolle aufbereitet. Anschließend wird diese Datenbank über TUDatalib zugänglich gemacht und auch auf der GeotIS-Plattform visualisiert werden.

Steckbrief

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Die Arbeiten konzentrieren sich auf folgende Bereiche:

1. Erstellung einer hydrogeochemischen Datenbank der bekannten Reservoirthermalwässer in Deutschland (AP-1): Ziel ist die flächendeckende Erfassung und Bereitstellung validierter hydrochemischer Daten von Thermal-, Mineral- und Tiefengrundwässern sowie von Solen und Thermalsolen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den drei bedeutendsten Geothermieregionen in Deutschland: Das Norddeutsche Becken, der Oberrheingraben und das Molassebecken. Die Daten werden aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Diese Daten werden auf TUdatalib (https://tudatalib.ulb.tu-darmstadt.de) der TU Darmstadt, einem Langzeitdatenspeicher, unter freier Lizenz veröffentlicht.
2. Entwicklung eines thermisch-hydraulisch-chemischen (THC) Modellierungswerkzeugs und Etablierung einer Richtlinie für THC-Modellierungen (AP-2): Ziel ist ein abgestimmtes, belastbares Verfahren zur Bewertung hydrogeochemischer Wechselwirkungen, dessen Validierung und die Bereitstellung von Referenzdaten zur Kalibration eigener Modellansätze. Mit diesen Verfahren werden die Simulationen, ohne die keine belastbare Bewertung möglich ist, aus dem Forschungsumfeld in die Praxis der beratenden Ingenieurbüros und Projektplaner gebracht.
3. Prognostische thermisch-hydraulisch-chemische Modellierungen (AP-2): Ziel ist es, die hydrochemischen Wechselwirkungen im Einflussbereich (Reservoir, Bohrlochnahbereich und im Bohrloch) mitteltiefer Wärmespeicherung als auch tiefer hydrothermaler Direktwärmegewinnung an ausgewählten Projektstandorten quantitativ zu prognostizieren.
4. Erweiterung des geothermischen Informationssystem GeotIS (AP-3): Die Erkenntnisse zur Hydrochemie der Reservoirfluide sollen formations- und lokalitätsbezogen im Zeitverlauf öffentlich zugänglich gemacht werden. Hierfür soll GeotIS ergänzt und mit neuen Funktionen zur interaktiven Darstellung hydrochemischer Reservoirparameter versehen werden

Kooperationspartner und Teilvorhaben

Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Teilvorhaben: Entwicklung und Anwendung des THC-Codes

Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Material- und Geowissenschaften - Institut für Angewandte Geowissenschaften - Fachgebiet Angewandte Geothermie, Teilvorhaben: Modellierung von Beispielstandorten: Geothermiekraftwerk Insheim und WestendDuo Frankfurt. Im Rahmen dieses Projektes hat die TU Darmstadt in Zusammenarbeit mit der BGU die Verantwortung des Oberrheingrabens übernommen. Die Daten werden aus verschiedenen Kanälen bezogen und von der LIAG für die Qualitätskontrolle aufbereitet. Anschließend wird diese Datenbank über TUDatalib zugänglich gemacht und auch auf der GeotIS-Plattform visualisiert werden.

Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Angewandte Geowissenschaften, Teilvorhaben: Forschungsbohrung TU Campus Berlin Fasanenstrasse. Die TUB konzentriert sich auf die Modellierung vom Beispielstandort Forschungsbohrung TU Campus Berlin Fasanenstrasse zur Modellvalidierung und Untersuchung standortspezifischer Fragestellungen. Am Standort wurde während der thermisch-hydraulischen Teste ein Anstieg der Aluminiumkonzentration beobachtet. Es wurde angenommen, dass diese eine Folge eines komplexen Prozesses ist, der durch Sauerstoffeintrag initiiert wird, der wiederum zur Pyritoxidation führt. Dabei wird Säure freigesetzt, was zur Lösung von Tonmineralen oder Feldspäten führt, die für die erhöhten Aluminiumkonzentrationen verantwortlich sind. Dieser Prozess wurde bisher als Ursache vermutet und soll nun modelltechnisch bestätigt werden.

Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG), Teilvorhaben: Erweiterung des geothermischen Informationssystems Deutschlands GeotIS um fluidchemische Daten. Die Daten werden aus verschiedenen Quellen zusammengetragen, wie z.B. aus veröffentlichten Arbeiten, Berichten und Datenbanken von abgeschlossenen und laufenden Projekten, von Behörden und assoziierten Projektpartnern. Die Erkenntnisse zur Hydrochemie der Reservoirfluide sollen formations- und lokalitätsbezogen öffentlich zugänglich gemacht werden. Hierfür soll GeotIS weiterentwickelt und mit neuen Funktionen zur interaktiven Darstellung hydrochemischer Reservoirparameter versehen werden. Intern sind neu zu entwickelnde Plausibilitätskontrolle erforderlich, um die Datenqualität neuer Daten sicher zu stellen.

Hydroisotop GmbH, Laboratorium zur Bestimmung von Isotopen in Umwelt und Hydrologie, Teilvorhaben: Bereitstellung und Evaluierung hydrochemischer Daten. Das Hauptziel des Projektes ist die Veröffentlichung der Daten im Rahmen von GeotIS. Neben der Zusammenstellung der Daten ist auch deren Nutzung in THC-Modellen eine weitere Aufgabe. Dazu werden im Projekt THC-Modelle entwickelt, mit Praxisbeispielen validiert und als open-source Programme zur Verfügung gestellt. Dazu werden noch Laborexperimente und Analysen notwendig sein, die während des Projektes durchgeführt werden.

Testgebiete, Untersuchungsgebiete

Für die Modellierung wurden zwei unterschiedliche Standorte ausgewählt, die jeweils einzigartige Charakteristika aufweisen. Ein Standort ist das Geothermiekraftwerk Insheim, das als anschauliches Beispiel für die Rohstoffgewinnung dient. Der zweite Standort, WestEnduo Frankfurt, ist ein weiterer ausgewählter Standort. Ebenso die Forschungsbohrung auf dem TU Campus Berlin Fasanenstrasse.

Weblinks

https://www.enargus.de/search/?q=THC-Prognos

zuletzt bearbeitet August 2024, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de