Engineering Geology

EWS-tech – Weiterentwicklung der Erdwärmesonden-Technologie - Teilprojekt: Evaluation der Systemdichtigkeit von Erdwärmesonden und der Bewertung relevanter Hinterfüllbaustoffe

  • Contact:

    Dr. Hagen Steger, Prof. Dr. Ingrid Stober (AGW)

  • Project Group:

    Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW), Dr. Hagen Steger, Prof. Dr. Ingrid Stober, http://www.agw.kit.edu/ , Karlsruhe

    European Institute for Energy Research (EIfER), Dr. Roman Zorn, www.eifer.uni-karlsruhe.de  ,

    KarlsruheMaterialprüfungs-und Forschungsanstalt (MPA Karlsruhe), Dr. Michael Haist, PD Dr. Detlef Eckhardt, Dipl.-Geol. Petra Schlager http://www.mpa.kit.edu/  ,

    Karlsruhe Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme (Solites), Dipl.-Ing. Mathieu Riegger (Solites),  www.solites.de  , Stuttgart

  • Funding:

    Projektträger Karlsruhe; Baden-Württemberg Programme

  • Startdate:

    01.08.2013

  • Enddate:

    31.07.2015

Der dauerhafte und störungsfreie Betrieb einer geothermischen Anlage erfordert eine fachgerechte Zementation der geothermischen Bohrung sowie eine hohe Dauerhaftigkeit der hierfür eingesetzten Materialien. Zum einen müssen die hierzu verwendeten Materialien eine hohe Beständigkeit gegenüber den im Bohrloch angreifenden Substanzen, wie beispielsweise Sulfate oder kohlensaure Wässer, aufweisen.

Neben einer Vielzahl anderer Anforderungen, die an das Material gestellt werden, müssen derartige Verfüllzemente gezielt auf die Bedingungen im Bohrloch angepasste rheologischen Eigenschaften aufweisen, um eine hohlraum- und spaltfreie – und damit dichte – Verfüllung des Bohrlochs zu gewährleisten. Zur sicheren Realisierung aller oben genannten Anforderungen sollten bei der Zementation geothermischer Bohrungen nur geeignete und für derartige Aufgaben zertifizierte Zementsysteme eingesetzt werden.

Derzeit liegen jedoch weder verbindlich festgelegte Prüfkonzepte noch auf die Zementationsaufgabe abgestimmte Materialkennwerte vor, die entsprechend einzuhalten sind. Zielsetzung des beantragten Projekts ist daher die Entwicklung eines Entwurfs für ein geeignetes Prüfkonzept für geothermische Verfüllzemente. Dieses soll sowohl die Verarbeitungseigenschaften der Zemente erfassen – und somit eine sichere Verfüllung ermöglichen –, als auch die mechanischen Eigenschaften sowie insbesondere die Dauerhaftigkeit der Zemente bei typischen Bohrlochbedingungen erfassen.