Die Stadtwerke München (SWM) planen die Niederbringung von acht geothermalen Tiefbohrungen von einem Sammelbohrplatz im dichtbebauten urbanen Umfeld. Ziel ist die Erschließung von Wärme aus dem Malm-Tiefengrundwasser des Bayrischen Molassebeckens und der anschließenden Einspeisung in die Fernwärmenetze der SWM. Lärmvermeidung bei innerstädtischen Bohrvorhaben stellt ein zentrales Thema dar. Neben der Einhaltung von rechtlichen Rahmenbedingungen spielt ebenfalls die allgemeine Emissionsvermeidung, insbesondere zur Stärkung der öffentlichen Akzeptanz eines mehrjährigen Bohrvorhabens, eine wesentliche Rolle.

Gegenstand der Ausarbeitung ist die Erstellung eines Lärmvermeidungskonzeptes für die Planung und Realisierung von technischen und organisatorischen Schallschutzmaßnahmen am Bohrplatz und Bohranlage, um einen ungestörten Betrieb während der Tages- und Nachtzeit zu gewährleisten. Das Lärmvermeidungskonzept beinhaltet eine vorangegangene Prozessanalyse und die anschließende planerische Vermeidung oder Substitution von potenziellen Lärmquellen. Der Lärmquellenvermeidung schließt sich die Minderung der Lärmemissionen durch verschiedene Maßnahmen an. Diese Maßnahmen können in technische, organisatorische und planungstechnische Maßnahmen unterteilt werden. Schulung und Sensibilisierung der vor Ort tätigen Personen ist der letzte, aber sehr bedeutende, Schritt zur erfolgreichen Lärmvermeidung.

In Zusammenarbeit mit einem akkreditierten Gutachter für Akustik, Schall- und Erschütterungsschutz, sind technische Mindestmaßnahmen auf Basis eines schallschutztechnischen Gutachtens erarbeitet worden, die erfüllt werden müssen, um das innerstädtische Geothermievorhaben am Standort Michaelibad im 24 h Regelbetrieb durchführen zu können. Diesbezüglich wird zwischen den notwendigen Maßnahmen, die den gesamten Bohrplatz betreffen (z.B. Schallschutzwand), sowie Maßnahmen, die an der Bohranlage berücksichtigt werden müssen und zusätzliche Maßnahmen, um alle Arbeiten (Sonderbetriebszustände) abseits des Bohrens und Trippens (Ein- und Ausfahrt des Bohrstrangs aus dem Bohrloch) zu ermöglichen, unterschieden.

Die Geothermie stellt unter den erneuerbaren Energiequellen eine grundlastfähige, Standort unabhängige und Jahreszeit ungebundene Alternative zu Windkraft und Solarenergie dar. Sie rückt auch mit Bezug auf das sehr aktuelle Thema der Energiesicherheit und Energieunabhängigkeit in den Fokus der Öffentlichkeit als sichere, jederzeit und überall verfügbare Energiequelle mit minimalem ökologischem Fußabdruck. Tiefengeothermie hat großes Potenzial zur flächendeckenden Wärmegewinnung und Stromerzeugung. Die sog. Hot Dry Rock Reservoire bedürfen Engineered Geothermal Systems zur Nutzung und Verwertung. Hier setzt das EU Projekt ZODREX „Zonal Isolation, Drilling and Exploitation for EGS Projects“ an, um somit zukünftig solch tiefe, geothermische (EGS) Projekte solide und wirtschaftlicher zu machen. Daher wird innerhalb dieses Projektes die komplette Anwendungskette in petrothermalen, geothermischen Systemen exemplarisch demonstriert; von Bohrungen, über Komplettierung bis hin zur Anwendung und Produktion von Strom aus geothermischer Energie. Am Fraunhofer IEG in Bochum wurden dazu u.a. ökologische und umweltfreundliche Technologien zur Stimulation entwickelt. Mittels gerichteter und hydraulischer Gesteinserosion werden um ein zentrales Bohrloch herum kleinkalibrige Wegsamkeiten geschaffen, welche die hydraulische Anbindung der Lagerstätte nachhaltig verbessern. Das Verfahren arbeitet mit Ablenkungen im kleinstmöglichen Bereich der Bohrtechnik und ermöglicht so, sehr hoch inklinierte Wegsamkeiten unmittelbar um das Bohrloch herum. Die Technologien wurden im offenen und verrohrten Bohrloch im Bedretto Labor im Rahmen des Projekts ZODREX in der Schweiz erprobt und demonstriert. Zusammen mit den Projektpartnern wie Geo-Energie Suisse AG wurde gezeigt, dass diese Verfahren eine alternative, effektive Stimulations- und Ertüchtigungsmaßnahme darstellen.

Im Rahmen des INSIDE-Projekts (gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz) entwickeln die Stadtwerke München (SWM) und Innovative Energy für Pullach (IEP) gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) einen Workflow zur kontinuierlichen DAS (Distributed Acoustic Sensing)-Datenerfassung und -auswertung. In dem Beitrag wird über das technische Umsetzungskonzept zum Datenhandling der in den Bohrungen der Geothermieanlage „Schäftlarnstrasse“ installierten Glasfaserkabeln berichtet. Das vorgestellte Konzept umfasst die automatisierte Datenübertragung auf eine durch die SWM verwaltete Cloud bis hin zur Datenauswertung innerhalb der Data Analytics Umgebung der Cloud.

Im Frühjahr 2022 wurde mit der Aufnahme und Auswertung der DAS Daten begonnen. Während des deutschsprachigen Side Events beim EGC 2022 möchten wir Ihnen erste Ergebnisse aus dem permanenten DAS Monitoring im Hinblick auf seismologische Überwachungen über einen Zeitraum von sechs Monaten vorstellen.

Für die effiziente Wärme- und Kälteversorgung eines Büroareals wurde 2022 in München Ramersdorf eine oberflächennahe geothermische Anlage auf Basis von Grundwasser in Verbindung mit dezentralen Wärmepumpen und Kältemaschinen hergestellt. Zur Fassung des Grundwassers wurde neben Vertikalfilterbrunnen auch ein leistungsfähiger Horizontalfilter-Förderbrunnen hergestellt. Aufgrund baugrundbedingter Herausforderungen bei der Herstellung des Horizontalfilterbrunnens wurden mehrere horizontale Vortriebsverfahren eingesetzt. Die auf unterschiedliche Weise hergestellten horizontalen Stränge an einem Brunnen liefern nun wertvolle Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Bohrverfahren. Im Rahmen des Vortrages sollen der Projektverlauf, die Herausforderungen, Erfahrungen und schließlich die Ergebnisse zur Leistungsfähigkeit des neu errichteten Horizontalfilterbrunnens vorgestellt und diskutiert werden.

„Alt-Daten“ der Kohle-Exploration im Ruhrgebiet, stellen einen Glücksfall für Tiefe Geothermie in Nordrhein-Westfalen dar. Durch eine gezielte Wiederherstellung von archivierten seismischen und bohrlochgeophysikalischen Messdaten sowie deren anschließenden Neubearbeitung und Interpretation mit Bezug Tiefe Karbonat-Exploration, können wesentliche Voraussetzungen für weitere angepasste Explorationsprojekte für die Tiefe Geothermie geschaffen werden.

Der Nutzung vorhandener „Alt-Daten“ geht in der Regel deren Suche, Zusammenstellung und Sichtung voraus. In den Archiven ehemaliger Bergbaubetriebe und der geologischen Dienste wurde zunächst geprüft, in welcher Form Daten gesichert und archiviert wurden und ob notwendige Dokumentationen von Dateninhalten vollständig sind. Insbesondere stellt die Prüfung des Datenträgers, der verfügbaren Hardware zum Lesen der Daten sowie der Lesbarkeit der Daten selbst, die sich beispielsweise auf alten Magnetbändern befinden, einen wesentlichen Arbeitsschritt dar. Brauchbare seismische „Alt-Daten“ werden in aktuelle „SEG-Formate“ (ehemals Bandformate, jetzt Festplattenformate) umgewandelt und auf moderne Speichermedien nachhaltig gesichert. Handschriftliche Feldprotokolle, Messgeometrieangaben und Berichte mit Anlagen werden digitalisiert, um anschließend ein automatisiertes Reprocessing zu ermöglichen.

Das Reprocessing der „Alt-Daten“ mit aktuellster Hard- und Software erlaubt eine Neubewertung der Ergebnisse mit wesentlich höheren Genauigkeiten und Tiefenreichweiten als ursprünglich in der Kohle-Exploration vorgesehen. Das Ergebnis der Anwendung von adaptierten Datenbearbeitungsmethoden, die in den letzten Jahren massiv in der Erdöl-/Erdgas-Exploration weiterentwickelt wurden, zeigt ein hochgenaues seismisches Abbild der Lagerstätte, welches unter Verwendung von weiteren geophysikalischen Messwerten, beispielsweise aus Bohrungen, zu einem exakten Untergrundmodell interpretiert wird. Hierbei werden neben den Darstellungen der Ergebnisse in 3D-Schnitten wichtige Parameter wie Porosität, Permeabilität, Wärmegehalt usw. anhand von sogenannten seismischen Attributen aus dem seismischen Abbild abgeleitet.