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KIT: Wärme aus unterirdischen Heißwasservorkommen – Gezieltes Positionieren von Geothermiebohrungen reduziert Seismizität

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Bei Geothermiesystemen, die Wärme aus unterirdischen Heißwasservorkommen gewinnen, kann ein gezieltes Positionieren der Bohrungen die Seismizität erheblich reduzieren. Dies haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in einer Arbeit zur induzierten Seismizität, das heißt zu von menschlichen Aktivitäten verursachten Erschütterungen, festgestellt. Ausgehend von der Veränderung des Wasserdrucks im Gestein (Porendruck) und den mechanischen Spannungen im Gestein, modellierten die Forscher die Änderungen des Spannungsfelds durch Verpressen und Entnehmen von Fluiden, also von Gasen oder Flüssigkeiten. Darüber berichten sie in der Zeitschrift ERDÖL ERDGAS KOHLE. (DOI: 10.19225/180106)

Das Verpressen von Flüssigkeiten in den Untergrund, beispielsweise in Geothermieanlagen, bei der Injektion von Abwässern oder zur geologischen Speicherung von Kohlendioxid, kann zu spürbaren Erschütterungen der Erde führen, ebenso wie das Entnehmen von Fluiden, wie bei der Erdgasförderung. Diese von menschlichen Aktivitäten verursachten Erschütterungen (induzierte Seismizität) basieren auf grundlegenden mechanischen Prinzipien: Sowohl Verpressung als auch Förderung verändern den Porendruck – das ist der Wasserdruck im Gestein – und damit auch den Spannungszustand im Gestein. Dadurch können natürlich vorhandene Bruchflächen im Untergrund gegeneinander versetzt werden, ähnlich einem kleinen natürlichen Erdbeben.

ähnlich einem kleinen natürlichen Erdbeben. Ausgehend von dieser poro-elastischen Kopplung von Porendruck und Spannung, haben Dr. Birgit Müller und Professor Frank Schilling vom Institut für Angewandte Geowissenschaften des KIT und vom am KIT angesiedelten Landesforschungszentrum Geothermie nun die durch Injektion und Förderung
induzierte Seismizität…

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