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StartseiteForschung & EntwicklungAnhydrit / EWS-Problematik

Konflikt Erdwärmesonden versus Anhydrit-Vorkommen

Die in Staufen im Breisgau (D) durch Quellprozesse im Anhydrit aufgetretenen Schäden haben aufgezeigt, dass es in Gebieten mit Gips-Anhydrit-Vorkommen im Untergrund sehr wichtig ist, die genaue Zusammensetzung der durchbohrten geologischen Schichten zu kennen und beim Auftreten von problematischen Gesteinszusammensetzungen die Bohrung vorzeitig zu stoppen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes konnte abgeklärt werden, inwieweit es mit geophysikalischen Methoden möglich ist, in konventionellen Erdsondenbohrungen auch ohne durchgängige Beprobung und aufwendiger petrochemischer Analyse, die quantitativen Gehalte von Sulfaten in situ im Bohrloch zu bestimmen.

Wesentliche Ergebnisse / Essenz

Die Forschungsarbeit hat aufgezeigt, dass die Geophysik in geologisch unklaren bzw. kritischen Gebieten ein wertvolles Instrument zur detaillierten Untersuchung von EWS-Bohrungen sein kann. In einem ersten Schritt wurden durch die vorliegende Studie Gebiete mit sulfathaltigen Gesteinen (Gipskeuper) genauer untersucht. Zur Evaluierung der für EWS-Bohrungen neuen Methode wurden grundsätzlich verschiedene geologische Untersuchungspraktiken des Bohrkleins den geophysikalischen Methoden gegenübergestellt (Fig. A) und die Resultate anschliessend miteinander verglichen.

 

Fig. A: Übersicht über die eingesetzten, grundsätzlich unterschiedlichen Untersuchungs-methoden.
Fig. A: Übersicht über die eingesetzten, grundsätzlich unterschiedlichen Untersuchungs-methoden. A) Das durch die Bohrung geförderte Bohrklein wird in bestimmten Tiefenschritten analysiert. B) Durch geophysikalische Messungen wird das Bohrloch kontinuierlich mittels verschiedener Sensoren untersucht und Daten werden gewonnen.

 

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass beide in Fig. A aufgezeigten Methoden für die Untersuchung und Unterscheidung von Sulfaten (Gips / Anhydrit) angewendet werden können. Hinsichtlich der Auswertung zeigte sich, dass die geologische Profilaufnahme grob unmittelbar vor Ort und in wenigen Stunden im Detail im Gesteinslabor realisiert werden kann.

Es ergibt sich die Erkenntnis, dass bei einer künftigen gleichen Problemstellung eine Kombination von Bohrkleinanalyse ohne Röntgendiffraktometrie und geophysikalischer Messung im Bohrloch sowohl bezüglich des Zeit- und Kostenfaktors, als auch hinsichtlich des Erkenntnisgrades die ideale Untersuchungsmethode ist.

Das Forschungsprojekt wurde vom Bundesamt für Energie finanziert,

Projekt-Nr.: SI/500‘706-01, Abschlussbericht zur Grundlagenstudie [52'247 KB]

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