gebo - Forschungsverbund Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer |
| Jahr: | 2009 |
| Förderung: | Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur/ Baker Hughs INTEQ GmbH |
| Laufzeit: | 5 Jahre |
| Ist abgeschlossen: | ja |
Ziel der Energiewende in Deutschland ist die Transformation des Energiesystems hin zu einem nachhaltigen, umweltschonenden Energiesystem unter Wahrung der Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien, die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen sowie ein grundsätzlich effizienteres Energiesystem sind dabei zentrale Kernpunkte zum Erreichen der gesetzten Ziele. Für die Transformation der heutigen Energieversorgungsstrukturen von fossilen Energieträgern hin zu regenerativen Energien könnte die tiefengeothermischen Energien – unter Berücksichtigung des Zieldreiecks „Klima- und Umweltschutz“, „Versorgungssicherheit“ sowie „Wirtschaftlichkeit/Bezahlbarkeit“ – einen wesentlichen Anteil leisten.
Ihre wesentlichen Vorteile sind die Verfügbarkeit unabhängig von Tageszeiten, saisonalen Schwankungen und Witterungsbedingungen und damit ihr Substitutionspotenzial im Grundlastbereich sowie die Perspektiven für eine Energieversorgung unabhängig von fossilen Rohstoffen. Die Nutzung der tiefen Erdwärme (Geothermie) kann zukünftig einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und einer künftig sicheren Energieversorgung leisten. Die Landesregierung Niedersachsen verfolgt das Ziel, das im niedersächsischen Untergrund vorhandene geothermische Potenzial künftig umfassend für Wärme- und Stromversorgung zu erschließen. Trotz der eher moderaten Untergrundtemperaturen liegen in Niedersachsen gute Voraussetzungen vor, dieses Ziel zu erreichen: Niedersachsen verfügt über ein beachtliches geothermisches Potenzial, die Kenntnisse über den geologischen Untergrund sind aufgrund der hier tätigen Erdöl- und Erdgasindustrie gut und die wissenschaftliche und industrielle Infrastruktur für die Erkundung und Entwicklung des geologischen Untergrundes ist hervorragend. Für die Stromerzeugung aus geothermischer Energie sind die petrothermalen und einige hydrothermale Systeme von Bedeutung. Hydrothermale Systeme nutzen die Energie des im Untergrund vorhandenen Wassers und petrothermale Systeme nutzen die Energie, die im Gestein des Untergrundes gespeichert ist. Petrothermale Systeme werden auch als Hot-Dry-Rock (HDR) beziehungsweise Enhanced Geothermal System (EGS) bezeichnet. Die Erschließung tiefengeothermischer Energie durch petrothermale Systeme ist bisher allerdings mit hohen Kosten und Risiken verbunden. Sie resultieren insbesondere aus der aufwändigen Herstellung der notwendigen Tiefbohrungen und der Erschließung der erforderlichen geologischen Wärmetauscher. Für alle Nutzungsmöglichkeiten werden Tiefbohrungen benötigt, mit Ausnahme vulkanisch beeinflusster Gebiete (Abbildung 1). Das übergeordnete Ziel des Forschungsverbundes gebo ist es, wesentliche, wissenschaftlich hochwertige Beiträge zu einer zukünftigen, sicheren Bohrungsherstellung unter niedersachsentypischen „Hot-Hard-Rock“ Bedingungen und deren Ausbau zu Geothermiebohrungen mit nachhaltigen geologischen Wärmetauschern zu leisten. Die Arbeiten des Verbundes sollen dazu beitragen...
- ... die Bohrkosten zu senken,
- ... die Bohrtechnologie für den Einsatz in hartem und heißem Gestein sicherer zu machen
- ... das Fündigkeitsrisiko zu reduzieren.
Das Ziel soll erreicht werden durch Erforschung hochinnovativer Technologieansätze als Module eines Gesamtkonzepts für neuartige Verfahren zur Herstellung tiefer Geothermiebohrungen in harten Gesteinsschichten und in interdisziplinärer Zusammenarbeit von Ingenieuren und Wissenschaftlern und in Kooperation von Industrie und Wissenschaft. Im Einzelnen sollen
- Technologien für eine angemessene Erfassung und Charakterisierung des geologischen Untergrundes entwickelt werden
- hohe Bohrungsergiebigkeiten durch nachhaltige geologische Wärmetauscher sichergestellt werden
- Ansätze und Konzepte zur Senkung der für Geothermie-Kraftwerke dominierenden Herstellungskosten von Tiefbohrung aufgezeigt und erforscht werden
- kritische Beiträge für die Ermöglichung eines sicheren Einsatzes moderner Bohrtechnik auf Temperaturen > 200 Grad Celsius geleistet werden
- der Aufschluss von Hartgestein durch neue Materialien und Werkzeuge verbessert werden
- technische Risiken aufgrund von hohen Temperaturen und Förderraten, wechselnden Beanspruchungen, Salzbeladung, etc. beherrschbar gemacht werden.
Der Forschungsverbund gebo vereint die traditionellen Stärken der beteiligten niedersächsischen Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen in den Geowissenschaften, der Bohrtechnik, den Werkstoffwissenschaften und den Technischen Systemen. Über 40 Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten im Verbund interdisziplinär zusammen, um neue Konzepte, Werkstoffe und Bauteile zu entwickeln und zu bewerten.
Ansprechpartner Leibniz Universität Hannover
| Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer | |
| Fakultät für Maschinenbau, Institut für Transport- und Automatisierungstechnik | |
| ludger.overmeyer@ita.uni-hannover.de |
Konsortium
Partner der Leibniz Universität Hannover
| Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) |  | |
| Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) |  | |
| Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) |  |
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