Das vorliegende Projekt GFK-Monitor hat als übergeordnetes Ziel, die Produktions- und Betriebssicherheit von Geothermieanlagen und ihre Effizienz zu erhöhen sowie potentielle Umweltauswirkungen durch Geothermieanlagen zu minimieren bzw. zu vermeiden. Dafür wird im Projekt ein umfassendes Systemintegritäts-Management für Geothermiebetriebe entwickelt, indem Betriebsdaten genutzt, innovative Monitoringtechniken der Glasfaserkabel (GFK)-Technologie weiterentwickelt und nach Möglichkeit in bestehende Dateninfrastruktur integriert bzw. Konzepte zur Integration der innovativen Betriebsinformation für die Überwachung und Betriebsoptimierung erarbeitet werden. Dieses Systemintegritäts-Management soll die Betreiber einer Geothermieanlage wesentlich dabei unterstützen, technische und finanzielle Risiken einzuschränken und eine nachhaltige und sorgsame Bewirtschaftung des Reservoirs durchzuführen, um eine wirtschaftlich und ökologisch effiziente Nutzung der Tiefengeothermie zu gewährleisten. Gleichzeitig soll die Akzeptanz der Technologie in der Bevölkerung weiter erhöht werden. Die erarbeiteten Monitoring- Werkzeuge und integrativen Methoden werden auch auf andere Standorte anwendbar sein.

Laufzeit

• 1. 7. 2022 – 30. 6. 2025

Zuwendungsgeber

• Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über den Projektträger Jülich (PTJ)

Projektverantwortliche

• Prof. Dr. Charlotte Krawczyk (GFZ Potsdam)

ProjektmitarbeiterInnen

• Johannes Hart (GFZ Potsdam)

Projektwebseite

• https://gfk-monitor.de

Kooperationen

• Technische Universität München – Lehrstuhl Hydrogeologie: Monitoring von Reservoir-Interaktionen zur Verbesserung der Betriebssicherheit
• Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ: Ortsverteilte faseroptische Messungen
• Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, Bochum: Überwachung der Bohrlochintegrität und der Tauchkreiselpumpe mittels Glasfasertechnologie
• SWM Services GmbH, München: Entwicklungen zur Systemintegrität in der Geothermieproduktion
• Georg-August-Universität Göttingen – Geowissenschaftliches Zentrum der Universität Göttingen – Abt. Angewandte Geologie: Gesamtfrachtkontrolle künstlicher Tracer in großräumig wechselwirkenden Thermalwasserkreisläufen

Methoden & Geräte

• Ortsverteilte Glasfasersensorik: Distributed Acoustic Sensing (DAS) ca. 20 km horizontale Auslage (dark fiber) und ca. 4 km Bohrlochmessstrecke und Distributed Temperature Sensing (DTS)

Zusätzliche Informationen
Gesamtziel des GFZ-Teilvorhabens: Die insitu-Beobachtung von Fluidbewegungen und Deformation im Untergrund ist das grundlegende Ziel unserer Forschung, die für vielfältige Anwendungsbereiche relevant ist. In der tiefen Geothermie stehen hier sowohl die Machbarkeit als auch die Sicherheit auf dem Prüfstand. Da das umfassende Monitoring verschiedener Bereiche einer Geothermieanlage, vom Reservoir bis zur Pumpe, im Verbund zusammengeführt werden soll, ist das Ziel des GFZ-Teilvorhabens die dazu unabdingbare Ermittlung und Bewertung elastischer Reservoir-eigenschaften und Prozesse vorzunehmen. Dazu werden sowohl Prozesse des Geosystems (horizontale Glasfaserauslagen) sowie die in der Bohrung zu messenden Eigenschaften im Reservoir (vertikale Glasfaserauslage) sichtbar gemacht und ihre Auswirkungen untersucht. Die bisher noch wenig gekoppelte und effiziente Auswertung dieser Big Data wird schließlich als Ergebnis in die Konzeptentwicklung eines Systemintegritätsmanagements eingehen.