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Stimulierte Geothermische
Systeme
Laufende Pilotprojekte
EU-Projekt in Soultz-sous-Forêts, Elsass (Frankreich)
Das europäische SGS-Projekt in Soultz-sous-Forêts (Frankreich)
startete vor 20 Jahren. Es handelt sich heute um das grösste und am
weitesten fortgeschrittene geothermische Projekt zur Stromerzeugung mit
Wärme aus grosser Tiefe. Inzwischen bestehen drei Bohrungen bis 5000 m
Tiefe, mit denen bereits Zirkulations-Tests durchgeführt wurden. Die
Bohrungen weisen in der Tiefe Abstände von 600 – 700 Metern auf.
Sukzessive sind mit hohem Druck Gesteinsklüfte erzeugt worden. Dabei hat
man auch untersucht, wie die hydraulische Verbindung zwischen den
Bohrungen im Untergrund funktioniert.
Die SGS-Technologie hat mit dieser Anlage einen wichtigen Meilenstein
erreicht. Die Entwicklung der SGS-Technologie erfolgte allerdings
schrittweise in grössere Tiefen. Am elsässischen Standort wurden bis
heute geklüftete Reservoirs in 2000, 3500 und 5000 Metern unter der
Erdoberfläche erstellt. Erst seit 1998 konzentrieren sich die
Forschungsarbeiten auf den tiefsten Bereich, wo ein Reservoir von ca. 2.5
km3 erzeugt werden konnte. Anfang 2008 sollte ein kleines
Kraftwerk in Betrieb genommen werden.
Deep Heat Mining Projekt in Basel
Basel liegt am südlichen Ende des Rheintalgrabens, der eine Nahtstelle
der europäischen Kontinentalplatte darstellt. Hier hat sich die Erdkruste
verdünnt, wodurch bereits in geringer Tiefe hohe Temperaturen zu erwarten
sind. So ist bereits in 5000 Metern Tiefe 200 °C heisses Gestein zu
finden. Die geologischen Voraussetzungen sind günstig. Für eine
Produktionsanlage stellt jedoch die Tatsache eines umfangreichen
Fernwärmenetzes ein zentrales Kriterium für die Nutzung der geförderten
Wärme dar. 1998 begannen die Arbeiten für eine Testbohrung, welche
schliesslich in einer Tiefe von über 2.7 km das kristalline Grundgestein
erreichte. Der gemessene Temperaturverlauf (Gradient) entsprach den
Erwartungen.
Um die Schaffung eines unterirdischen Wärmetauschers mit aufgepressten
Klüftungen zu überwachen, sind Horchbohrungen notwendig, in welche
Geophone (Erschütterungs-Sensoren) eingebracht werden. Diese zeichnen die
Signale der Klüftung auf und lokalisieren sie. Mit diesen Daten wird es
möglich, eine dreidimensionale Karte zu erstellen, die als Grundlage für
die Platzierung der weiteren Bohrungen dient. In Basel werden sechs in
unterschiedlichen Tiefen platzierte Horchbohrungen für diese
Aufzeichnungen genutzt.
Die erste Produktionsbohrung von 5 km Tiefe wurde zwischen Mai und
November 2006 in Kleinhüningen auf Stadtgebiet realisiert. Danach wurde
Anfang Dezember sofort mit Stimulation von Klüftungen begonnen. Leider
kam es dabei zu seismischen Ereignissen mit Magnituden grösser 3 auf der
Richter-Skala, die von der Bevölkerung gespürt wurden. Zudem traten an
einigen Gebäuden leichte Schäden auf. Der Kanton Basel-Stadt hat
daraufhin entschieden, das Projekt zunächst ruhen zu lassen und eine
Studie über seismische Risiken anzufertigen, bevor über die
Weiterführung oder Einstellung des Projekts definitiv entschieden wird.
Das Elektrizitätskraftwerk an der Oberfläche, das 2009 in Betrieb
genommen werden sollte, würde eine elektrische Leistung von 6 MW und
thermische Leistung von 17 MW erbringen und ermöglicht eine Produktion
von etwa 31 GWh an Strom und etwa 48 GWh an Wärme pro Jahr. Die Wahl
zwischen zwei möglichen Betriebsarten würde eine gewisse Flexibilität
in Anbetracht der Kundenbedürfnisse bieten: die Produktion könnte
entweder auf den jeweiligen momentanen Wärmeverbrauch abgestimmt werden
und dabei die Stromerzeugung als sekundär betrachten, oder umgekehrt die
Produktion könnte sich am Strombedarf orientieren und der Vertrieb der
dabei anfallenden Wärme wurde als zweitrangig betrachtet werden.
Eine erste Pilotanlage von geringerer Grösse ist nötig, um die
technische Machbarkeit eines solchen Projekts zu demonstrieren und als
Basis für die Entwicklung analoger Systeme zu dienen.
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