2015-07-01  –  2018-12-31

360.355,00 EUR

Institut für Geothermisches Ressourcenmanagement im Institut für Innovation Transfer und Beratung gGmbH, Bingen am Rhein, Rheinland-Pfalz

0325836

Prospektion und Exploration geothermische Energie [EB1611]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE4)

Energie

Um das seismische Risiko bei Errichtung und Betrieb eines Geothermiekraftwerks besser abschätzen zu können, soll ein numerisches Modellierungsverfahren für die induzierte Seismizität an Störungen bei geothermischen Projekten entwickelt und am Beispiel eines konkreten Projekts (Wiesbaden) getestet werden. Die Ergebnisse der Modellierung sollen Magnituden und Bodenschwinggeschwindigkeiten für ein vorgegebenes Szenario liefern, um so sowohl zur seismischen Risikobewertung beizutragen als auch Informationen für die Optimierung von Errichtung und Betrieb geothermischer Anlagen zu liefern. Es wird eine Software entwickelt, um mit gekoppelten 'Block-Slider'-Modellen das seismische Risiko in einem Störungssystem bei der Injektion von Fluiden zu untersuchen. Dabei wird jede einzelne Störung eines Störungssystems als 2D-Block-Slider Modell realisiert. Zur Modellierung der Interaktion zwischen Porendruck, Fluidbewegung und Mechanik der Störungen werden die Störungsmodelle in ein hydraulisches Modell eingebettet. Dabei werden die hydraulischen Eigenschaften, insbesondere die Entwicklung der Permeabilität entlang der Störungen, von deren Bewegung beeinflusst. Aus den Erdbebendaten, welche das Block-Slider-Modell liefert, werden Bodenbewegungen bzw. Geschwindigkeiten bestimmt. Dazu werden unter Beachtung realistischer Untergrundstrukturen synthetischer Seismogramme berechnet. Je nach Komplexität der Strukturen werden strahlentheoretische oder numerische Verfahren verwendet. Für diese Berechnungen werden Kenntnisse der oberflächennahen Untergrundstruktur benötigt, welche im Projekt durch eine Kartierung der Resonanzfrequenzen und Verstärkungsfaktoren der Bodenunruhe (Mikrozonierung) gewonnen werden. So ist eine Übertragung der Berechnungsergebnisse auf realistische Szenarien möglich. Das Verfahren wird auf den Geothermiestandort Wiesbaden angewendet. Zusätzlich werden allgemeine Handlungsanweisungen zur Bestimmung des seismischen Riskios bei Geothermieprojekten erarbeitet.