Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Saisonale Wärmespeicherung in Aquiferen

+++ Fortlaufender News-Artikel, Stand 12.07.2024  +++++

Saisonale Wärmespeicherung in Aquiferen
Aquifere sindporöse (durchlässige), tiefe Grundwasserleiter. Sie verfügen über ein großes Potenzial für die saisonale Wärme- und Kältespeicherung. Am Standort Berlin Adlershof haben Wissenschaftler:innen des Deutschen GeoForschungsZentrums in Kooperation mit der BTB Blockheizkraftwerks-Träger- und Betreibergesellschaft mbH Berlin daher im Projekt GeoFern saisonale Speicherkonzepte entwickelt, um Aquifere in die vorhandene Fernwärmeversorgung zu integrieren. Hauptsächliches Ziel ist hierbei die Speicherung von Wärme aus einer Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungsanlage im Sommer, um Wärme aus Kohle- und Erdgaskraftwerken im Winter zu ersetzen.

Kenntnisse über die geologische Beschaffenheit des Untergrundes sind hierfür unabdingbar. Eine vom GFZ durchgeführte Erkundungsbohrung in Berlin Adlershof ermöglicht vielfältige Untersuchungen zur Eignung des Aquifers und zu möglichen Wechselwirkungen des porösen Speichergesteins mit den zirkulierenden Fluiden.

In diesem fortlaufenden Newsartikel möchten wir über aktuelle Arbeiten an der Forschungsbohrung des GFZ am Standort Berlin Adlershof berichten. Den aktuellsten News-Beitrag (Juli 2024) finden Sie am Ende des Artikels.
 
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Dezember 2021
► Die Forschungsbohrung GtBTRKoe-2021/1 in Berlin Adlershof

Im Dezember 2021 hat das GFZ eine Erkundungsbohrung abgeteuft, die eine Endteufe von 456 m erreichte. Dabei konnten etwas 200 m Bohrkerne für die Untersuchung des Speichergesteins gewonnen werden. Die Bohrung wurde im oberen Bereich, bis etwa 211 m Tiefe planmäßig ausgebaut, d. h. verrohrt und die Verrohrung zementiert, so dass eine Beeinflussung der Trinkwasserleiter ausgeschlossen ist. Allerdings kam es bei der Komplettierung des unteren Teils zwischen 211m und 390 m zu einen Fehlzementation, die den Zugang zum Speichergestein verhinderte.

Die Untersuchungen der Gesteine bezüglich der Permeabilität, d. h. der Fähigkeit warmes Wasser zu leiten, zeigen sehr vielversprechende Ergebnisse. Um weitergehende Untersuchungen des Speicherhorizonts zu ermöglichen, soll im Frühjahr 2024 der Zugang zum Zielhorizont durch das Abteufen eines Sidetracks und dessen Neukomplettierung hergestellt werden. Diese Arbeiten werden innerhalb des Projektes PUSH-IT durchgeführt, welches von der Europäischen Kommission gefördert wird. Alle Ergebnisse fließen dann ein, in die Umsetzung des Aquifer Wärmespeichers, innerhalb des Projektes Reallabor GeoSpeicherBerlin unter Federführung der BTB GmbH und gemeinsam mit der Technischen Universität Dresden.

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April 2024
►Aufarbeiten der Bohrung und Vorbereitung des Sidetracks

Am 15. April 2024 wurde zunächst der Festpunkt der Verrohrung im unteren Bereich der Bohrung bestimmt. Von 456m - 410m Tiefe war das Bohrloch im Januar 2022 rückzementiert worden, von 410m bis ca. 306m ist das Bohrloch verrohrt und die Verrohrung zementiert. Die Verrohrung von 306m bis 211m war nicht zementiert. Dementsprechend wurde die Verrohrung bei 292m Tiefe abgetrennt und am 16. und 17. April 2024 die Verrohrung gezogen. Im Anschluss ist Material aus den lockeren Sandsteinen bei ca. 220m Tiefe in das Bohrloch gestürzt ist, so dass die geplante Rückzementation zunächst verschoben werden musste. Das Bohrloch wurde am 17. April 2024 verschlossen. Die Beseitigung des Nachfalls, die Zementation der Bohrung und die anschließende Bohrung eines Sidetracks sind für Ende Mai 2024 geplant.

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Juli 2024
►Vorbereitung des Bohrplatzes und Bohrung des Sidetracks

Wegen Reperaturarbeiten an der Bohranlage konnte diese erst Anfang Juli für die Arbeiten am Sidetrack bereitgestellt werden. Seit dem 26. Juni wird der Bohrplatz für die bevorstehenden Arbeiten vorbereitet. Die Bohranlage wird aufgebaut und die Geräte und Materialien für die bevorstehende Rückzementation, die Bohrung im Richtbohrverfahren und die anschließende Komplettierung des Sidetracks bereitgestellt. 

Bei dem Sidetrack handelt es sich um eine Ablenkung aus der bereits bestehenden Bohrung. Die Einbauten in der bestehenden Bohrung bleiben bis etwa 200 m Tiefe unverändert. Im Bereich zwischen 211 und 250 m Tiefe wird eine Ablenkung gesetzt und anschließend seitlich aus dem bisherigen Bohrungsverlauf herausgebohrt mit einem Neigungswinkel von etwa 5°. In der geplanten Endtiefe von 410 m erreichen wir dadurch einen Abstand von etwa 15 m zur ursprünlichen Bohrung von 2021.

In der Woche von 08.07. - 12.07. wir die Vorbereitung des Bohrplatzes abgeschlossen. Dann wird in der Woche vom 15.07. bis 19.07. zunächst mit dem Freiräumen des Bohrlochs vom Nachfall, der im Aril 2024 aufgetreten war, begonnen. Auch die Rückzementation bis in die Ankerrohrtour findet in dieser Woche statt.

In der Woche vom 22.07. - 26.07. finden die Bohrarbeiten statt. Es wird vorraussichtlich 4 bis 5 Tage in 24 h Schichten gebohrt. Anschließend wird die Verrohrung eingebaut und zementiert. Zum Bohrfortschritt halten wir Sie auf dieser Seite auf dem Laufenden.

 

 

Wissenschaftlicher Kontakt

Arbeitsgruppenleiter
Dipl.-Ing. Stefan Kranz

Projektmanagement

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