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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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