I Regionalthermische Explorationsgeologie
Auf der Grundlage von Laboruntersuchungen und der Interpretation von geophysikalischen Bohrlochmessungen werden petrophysikalische (thermische) Parameter geologischer Formationen des Känozoikums und Mesozoikums im Norddeutschen Becken bestimmt. Schwerpunkte sind die Bestimmung von Wärmeleitfähigkeit und Porosität an unterschiedlichen Bohrkernen, die Entwicklung einer Methode zur empirischen Berechnung von Wärmeleitfähigkeitsprofilen aus petrophysikalischen und thermischen Bohrlochmessungen und deren Anwendung auf Subregionen des Norddeutschen Beckens zur Ermittlung des terrestrischen Wärmestroms.
II Bohr- und Reservoirtechnologien
Zur Bewertung von geothermischen Reservoiren hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit spielen natürliche Störungssysteme als primäre Wasserwegsamkeit und konduktive Wärmeverluste an der Förderbohrung eine entscheidende Rolle. Die numerische Abbildung von Störungssystemen und Bohrungen soll bis hin zum Finiten-Element-Modell automatisiert werden. Zusätzlich sollen Prozesse wie Wärmeübertragung an der Bohrlochwand und turbulentes Fließverhalten in das Bohrloch-Matrix Modell integriert werden. Die Validierung der Modellergebnisse erfolgt anhand von Laborexperimenten und Feldmessungen, z.B. am werden Felddaten zu betriebsbeeinflussten Temperaturprofilierungen in beiden Forschungsbohrungen in Groß Schönebeck erhoben.
III Material- und Korrosionsforschung
Die Materialuntersuchungen erfolgen unter realen Betriebsbedingungen in einer Korrosionszelle in 1200 m Tiefe unterhalb der Förderpumpe und in drei Bypässen, die in den Thermalwasserkreislauf eingebunden und mit unterschiedlichen Materialien bestückt sind. Zentraler Bestandteil ist eine Korrosionsteststrecke, die mit 30 Zugängen Experimente mit unterschiedlichen Materialproben und Monitoringsystemen ermöglicht. Anhand der generierten material-wissenschaftlichen Daten wird ein Kompendium zur standort-spezifischen Materialauswahl für geothermische Anlagen erstellt.
IV Technische Systemkomponenten der Geothermienutzungsanlage
Es werden Fluide und Reaktionen sowohl in der geothermischen Anlage (Fluid-Anlagenkomponenten-Wechselwirkungen) als auch im Reservoir (Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen) charakterisiert und Prozesse, die den Anlagenbetrieb beeinträchtigen, erfasst. Im Mittelpunkt stehenUntersuchungen zu energieverfahrenstechnischen Aspekten (Materialforschung, katalytische Verbrennung, Wärmeübertrager, Mehrphasenströmung) sowie ein umfangreiches geochemisches Monitoring von Thermalwasser, Gasen und Feststoffen am Standort Groß Schönebeck.