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Überblick zum Projekt „Mitteltiefe Erdwärmesonde Heubach“ und Ergebnisse der fachlichen Projektbegleitung durch das HLUG

Johann-Gerhard Fritsche1, Anne Kött1, Matthias Kracht1, Thomas Reischmann1
1 Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

P 8.8 in Geothermie und Geocooling

 

 

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Mitteltiefe Erdwärmesonde Heubach“der HEAG Südhessische Energie AG (HSE) wird vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUELV) über Mittel aus dem europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Es soll Grundlagen erarbeiten und demonstrieren, wie die Wärmeversorgung eines mittelständischen Industriebetriebes (Fa. Frenger Systemen B.V.) mit einer mitteltiefen koaxialen Erdwärmesonde ökonomisch unter Nutzung der regenerativen Energiequelle Erdwärme im Zusammenwirken mit einer energetisch besonders sparsamen Gebäudetechnik erfolgen kann. Damit erfüllt das Projekt wichtige Vorgaben aus dem Umsetzungskonzept der hessischen Landesregierung zum hessischen Energiegipfel.

Das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) ist vom HMUELV über eine Verwaltungsvereinbarung mit der wissenschaftlich-geologischen Begleitung des Projekts beauftragt.

Das am 21.12.2010 begonnene Pilotprojekt stellt nach Fertigstellung die erste Nutzung der Geothermie im mitteltiefen bis tiefen Bereich in Hessen dar. Im Juni 2012 wurden die Bohrarbeiten abgeschlossen, seit Aufnahme des Testbetriebs im Dez. 2012 bis Okt. 2013 wurden ca. 70.000 kWh durch die Geothermieanlage erzeugt.

Neben der tiefen Erdwärmesonde zum Heizen der Produktionsgebäude werden auch 8 „herkömmliche“ Doppel-U-Erdwärmesonden (eine davon wurde als Kernbohrung ausgeführt) mit Tiefen von 90 bis 138 m zum Heizen und Kühlen verwendet.

Die Tiefbohrung erschließt als erste in Hessen das kristalline Grundgebirge (Gneise mit unterschiedlichen Anteilen an typischen Mineralen wie Quarz, Glimmer, Feldspat sowie Hornblende und Granat) über eine große Bohrlänge von fast 775 m.

Eine Kamerabefahrung und ein Pumpversuch in der flachen Kernbohrung ergaben eine im Gneis nicht erwartete Grundwasserführung auf Klüften, die bis zu 2,5 cm weit geöffnet sind. Bei 326 m Tiefe wurde eine breiige, hydrothermal veränderte Zone mit ca. 6 m erbohrt, die die Bohrlochstabilität beeinträchtigte. Dennoch sind die Durchlässigkeiten insgesamt gering.

Die Wärmeleitfähigkeiten liegen in geringeren Tiefen zwischen 2,5 und 3 W/(m*K), in größeren Tiefen wegen des hohen Quarzanteils höher (3,5 bis 4 W/(m*K). Der geothermische Gradient liegt im Bereich von 3,7  C/100 m. Die Temperatur im Sondentiefsten liegt bei 36,7 °C; die effektive Wärmeleitfähigkeit gemäß Response Test bei 3,0 W / (m*K).

Die Bohrung liefert wichtige Erkenntnisse hinsichtlich des strukurellen Aufbaus des kristallinen Odenwaldes und der geologischen und hydrogeologischen Interpretation der umfangreich vorgenommenen geophysikalischen Bohrlochmessungen. Die gewonnene Datenfülle ist eine Grundlage zur Planung weiterer Projekte und erlaubt Vergleiche zu anderen Tiefbohrungen in Kristallingesteinen, z. B. bezüglich der Entwicklung von Durchlässigkeiten, Porositäten und Wärmeleitfähigkeiten mit zunehmender Tiefe.



Altenberger, U. (unveröff.): Petrographische und petrologische Untersuchung an den Bohrkernen der Bohrungen Heubach und Wiebelsbach (Odenwald).- Abschlussbericht, Juli 2012 

Fritsche, J.-G. & Kött, A. (2012): Forschungs- und Entwicklungsprojekt mitteltiefe Erdwärmesonde Groß-Umstadt-Heubach.- Jahresbericht 2011 des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie

Kött, A.; Fritsche, J.-G.; Kracht, M.; Nesbor, D. & Reischmann, T. (2013): Geologische Ergebnisse zur geothermischen Tiefbohrung Heubach/Odenwald. - Jahresbericht 2012 des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie

http://www.hlug.de/start/geologie/erdwaerme-geothermie/tiefe-geothermie/projekte-erdwaermesonde-heubach/mitteltiefe-erdwaermesonde-heubach.html

 

Letzte Änderung 01.11.2013