Erdwerk GmbH, Deutschland
Mit dem innerstädtischen Bohrprojekt Schäftlarnstrasse im Stadtgebiet von München wurde im Auftrag der Stadtwerke München das bisher größte Geothermieprojekt Deutschlands umgesetzt. Mit Hilfe von 6 Bohrungen, dabei drei Förder- und der Reinjektionsbohrungen, sollen zukünftig ca. 80 MWth direkt in die Fernwärmenetze der Stadtwerke München eingespeist werden.
Bei der Entwicklung des Geothermieprojekts Schäftlarnstrasse wurde von Beginn an konsequent auf eine Adaption des „seismic to production-workflows“ aus der Öl- und Gasindustrie gesetzt. So liegt dem Projekt eine 3D-Seismik zu Grunde, die einen Großteil des südlichen Stadtgebiets von München erfasst. Aus der 3D-Seismik wurde ein Fazies- und strukturdifferenziertes Reservoirmodell entwickelt. Dieses diente als Basis für alle weiteren Planungsschritte, angefangen vom Targeting und der Bohrpfadplanung, über eine thermisch-hydraulische Vorabsimulation bis hin zu einer 4D geomechanischen Simulation vor Bohrbeginn.
Der Fokus der thermisch-hydraulischen Vorabsimulation lag bei den wirtschaftlichen Rahmenparametern, die Zielsetzung der geomechanischen Simulation bei der Bewertung des Risikos für fluidinduzierte Seismizität über alle Projektphasen. Dabei stellte sich heraus, dass bei langfristiger Reinjektion von abgekühltem Thermalwasser in Störungszonen mit bestimmter Ausrichtung das Risiko besteht, dass diese instabil werden und es zu einer Spannungsumlagerung kommen kann. Als Ergebnis wurde daher ein bis dato „störungsfokusierter“ Reservoiraufschluss einer geplanten Reinjektionsbohrung umgeplant, so dass nun ein ungestörter Bereich aufgeschlossen wird. Des Weiteren haben sich die Stadtwerke München bereits im Vorfeld festgelegt, dass im späteren Betrieb aus Störungszonen nur gefördert und nicht reinjeziert wird.
Als Fazit für die Explorationsstrategie von Geothermiebohrungen im süddeutschen Molassebecken und hier speziell bei innerstädtischen Bohrprojekten lässt sich ableiten, dass faziell dominierte Targets nicht nur aus Sicht der positiven hydraulischen Reservoireigenschaften, sondern auch in Hinblick auf eine Minimierung des seismischen Risikos zukünftig noch mehr an Bedeutung gewinnen werden. Eine große Herausforderung für eine erfolgreiche Exploration ist daher weiterhin eine Verbesserung des Verständnisses der seismischen Daten in Hinblick auf Fazies, Diagenese und Verkarstung. Die geomechanische Modellierung auf Basis von Reservoirmodellen wird im zukünftigen Explorationsworkflow einen festen Bestandteil in der Planungsphase von Geothermieprojekten im Molassebecken, aber auch in anderen geologischen Settings darstellen.
Mit dem Einbau eines Glasfaserkabels in einer Bohrung im Projekt Schäftlarnstrasse bis zur Endteufe, können in Zukunft thermische und acustische Daten über die gesamte Reservoistrecke während des Betriebs gewonnen werden. Diese werden zusammen mit Daten von Seismometern an der Oberfläche in ein Leitsystem der Energiezentrale eingebunden. Ein adaptives Ampelsystem soll so zukünftig die Risiken von induzierter Seismizität minimieren. Das übergeordnete Ziel ist ein weitgehend automatisiertes, intelligentes Reservoirmanagement. Nicht nur für den Standort Schäftlarnstrasse, sondern zukünftig vernetzt mit allen Geothermieanlagen der SWM im Großraum München.
Projektbegleitende Forschungsprojekte mit universitären und kommunalen Partnern (GEOMaRe; FKZ 0324332A / INSIDE; FKZ 03EE4008B) und die Kooperation mit der Geothermie-Allianz-Bayern (GAB), sollen zudem zu einem verbesserten Verständnis der Prozesse von fluidinduzierter Seismik bei hydrothermalen Bohrungen im süddeutschen Molassebecken führen, mit dem Ziel, den Betreibern von Geothermieprojekten ein risikominimiertes und wirtschaftlich optimiertes Reservoirmanagement zu ermöglichen.
Präsentation hier
