Mehr Leistung aus bestehenden Geothermiebohrungen

Das von Mai 2026 bis April 2030 laufende Projekt wird von der Europäischen Union im Forschungsprogramm Horizon Europe mit rund 10,9 Millionen Euro gefördert. Das Gesamtbudget beträgt rund 12,2 Millionen Euro. Im Rahmen des Vorhabens baut das Fraunhofer IEG einen Prototypen seiner Micro-Turbine-Drilling-Technologie (MTD®), den es in einer drei Kilometer tiefen Forschungsbohrung des tschechischen Forschungszentrums RINGEN unter Praxisbedingungen testen will.

Viele Geothermieanlagen bleiben hinter den erwarteten Wärmeleistungen zurück, weil ihre Bohrungen zu wenig Tiefenwasser fördern. Das Projekt UPLIFT soll bestehende Bohrungen deshalb gezielt leistungsfähiger machen.

Nach Angaben des Fraunhofer IEG erweitert die Technologie bestehende Bohrungen durch zusätzliche Seitenäste. Diese erschließen weitere wasserführende Gesteinsschichten und sollen so die Förderleistung geothermischer Brunnen erhöhen. Die Technologie könnte dazu beitragen, bestehende Investitionen besser auszunutzen und die technischen sowie wirtschaftlichen Risiken neuer Geothermieprojekte zu verringern. Gleichzeitig soll das Verfahren die Entwicklungszeiten solcher Projekte verkürzen.

MTD-Technologie erzeugt Seitenbohrungen ohne Bohranlage

Kern der Micro-Turbine-Drilling-Technologie ist eine weniger als fünf Zentimeter lange Mikro-Bohrturbine mit einem Durchmesser von unter vier Zentimetern. Sie wird über Wasserdruck durch einen flexiblen Schlauch angetrieben und mithilfe eines Ablenkschuhs seitlich aus einem bestehenden Bohrloch geführt. Ein diamantbestückter Bohrkopf erzeugt sogenannte Micro-Sidetracks, die laut Fraunhofer IEG fünf- bis zehnmal tiefer in die Gesteinsformation reichen als konventionelle Perforationen.

Das Verfahren kommt nach Angaben des Instituts ohne klassische Bohranlage aus und eignet sich insbesondere für bestehende oder reaktivierte Bohrungen. Kameras, akustische Sensoren und Rückflussanalysen überwachen den Bohrprozess. Der Vortrieb liegt je nach Gestein bei rund einem Meter pro Stunde.

Neben der tiefen Geothermie sieht das Fraunhofer IEG weitere Einsatzmöglichkeiten unter anderem im Grundwassermanagement, bei Erdöl- und Erdgasbohrungen, im Lithiumbergbau aus Solen sowie bei unterirdischen Energiespeichern.

Europäisches Konsortium testet weitere Geothermie-Technologien

Koordiniert wird UPLIFT vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung. Zum Konsortium gehören unter anderem das Fraunhofer IEG, die Charles University und Geo-Energie Suisse. Außerdem zählen Solexperts AG, das Fraunhofer-Chalmers Centre for Industrial Mathematics, die ETH Zürich sowie die European Federation of Geologists dazu.

Neben der MTD-Bohrtechnik entwickelt das Projekt weitere Technologien zur Erschließung wasserführender Gesteinsschichten. Dazu gehören Laborversuche im Schweizer BedrettoLab, verbesserte digitale Modelle sowie ein Echtzeit-Überwachungssystem für Geothermieanlagen. Die entwickelten Verfahren sollen anschließend am Forschungszentrum RINGEN in Litoměřice unter praxisbedingungen demonstriert werden.

Bedeutung für die Erschließung tiefer Geothermie

Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Nachrüstung bestehender Geothermiebohrungen. Gelingt es, deren Förderleistung zu steigern und Risiken bei neuen Erschließungen zu senken, könnten vorhandene Bohrungen wirtschaftlicher genutzt werden. Das Vorhaben adressiert damit zentrale Herausforderungen beim Ausbau der tiefen Geothermie für die Wärmeversorgung von Städten und Industrie.

Quelle: Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH