INHALT

Seite 1 IM FOKUS

Projekt-Auftakt in Mexiko

Seite 2 IN SITU LABOR

Groß Schönebeck3D-seismische Erkundung

AUS DER FORSCHUNGEthiopia:

A risk mitigation study

Bohrlochintegrität unter Hoch-temperaturbedingungen

Seite 3

IN KÜRZEPersonalia, Termine

NEWSletter 02/2016www.gfz-potsdam.de/icgr

E. Jolie, K. Kieling

Vertreter von 24 europäischen und 9 me-xikanischen Forschungseinrichtungen ka-men vom 15.-17. November in Morelia, Mexiko, zum Kick-off Meeting des Projek-tes GEMex zusammen. In GEMex werden Enhanced Geothermal Systems und Su-per-Hot Geothermal Systems im Transme-xikanischen Vulkangürtel untersucht.

Im Rahmen der internationalen Ko-operation wird das gesamte Untersu-chungsspektrum, von geologischen, geochemischen bis hin zu geophysi-kalischen Explorationsmethoden, auf zwei geothermische Systeme in Mexi-ko angewandt. Die Schwerpunkte lie-gen einerseits auf der Anpassung von Erkundungsmethoden für Hot-Enhan-ced Geothermal Systems (Hot-EGS) und Super-Hot Geothermal Systems (SHGS), andererseits auf der Konzep-tentwicklung für deren Erschließung. So werden für Hot-EGS Stimulations-

methoden benötigt, um den Fluidfluss zu verbessern, während in SHGS be-sondere Anforderungen an Bohrver-fahren und Materialien gestellt werden, um widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen und aggressiven Fluiden zu sein. Der hohe Stellenwert des Pro-jektes zeigt sich in der Förderung mit fast 10 Millionen Euro durch die Euro-päische Kommission, das mexikanische Energieministerium steuert ebenfalls einen Betrag von 10 Millionen Euro bei. Die erste Geländebegehung an den Un-tersuchungsstandorten Acoculco (EGS) und Los Humeros (SHGS) im östlichen Teil des Transmexikanischen Vulkan-gürtels diente der Vorbereitung der umfangreichen Geländearbeiten, die 2017 starten werden. Neben der Pro-jektkoordination wird das ICGR an der Entwicklung von standortspezifischen Erschließungskonzepten sowie geophy-sikalischen und geochemischen Explo-rationsarbeiten beteiligt sein. www.gemex-h2020.eu

IM FOKUS

Projekt-Auftakt in Mexiko

Internationales Geothermiezentrum ICGR

Untersuchungsstandort Los Humeros

Ein Teil des Geothermalfeldes von Los Humeros wird

bereits zur Stromerzeugung genutzt. Studien zeigen je-

doch, dass im nördlichen Bereich des Vulkankomplexes

weitaus höhere Temperaturen (> 380 °C) zu erwarten

sind. Das Gebiet wurde bisher kaum mit geologischen

und geophysikalischen Methoden untersucht. Insbeson-

dere die Chemie der anzutreffenden geothermischen

Fluide stellt die Entwicklung von Erschließungskonzepten

vor spezielle Herausforderungen. Auf dem Foto aus dem

zentralen Produktionsfeld sind hydrothermale Alteratio-

nen mit Abscheidungen von Schwefel zu sehen.

Foto: E. Huenges

2 • NEWSletter 02/2016Internationales Geothermiezentrum ICGR

D. Driba, S. Regenspurg

The specific geological situation of the East African Rift System provides enormous geothermal potential for Ethiopia. However, one of the draw-backs for exploiting this energy is the risk on silica scaling.

Dejene Legesse Driba, Ethiopia, who finished his PhD at ICGR in 2016, re-cently started a postdoc fellowship, a cooperation of GFZ and the Ethi-opian Geological Survey, funded by the Volkswagenstiftung. Silica scaling (=precipitation of amorphous SiO2) often occurs upon cooling of hot geo-thermal water during electricity pro-duction. So the focus of the investiga-tions is on predicting the risks of silica scaling in geothermal power plants that can be expected by utilization of high enthalpy geothermal fluids for electricity production in Ethiopia and nearby countries. This will be achieved by collecting data (existing data and new field measurements) that allow geochemical modeling calculations to

assess mineral precipitation for the respective sites. These hardly solub-le precipitates might coat the equip-ment of the geothermal power plants like production and reinjection wells, pipelines and heat exchanger thereby decreasing the plants performances. Silica could also precipitate in the po-res or within fractures of the reservoir rock thus preventing the transport of the geothermal fluid in the under-ground and eventually resulting in ir-reversible reservoir damage. Projektinformationen

In einer öffentlichen Informationsveranstaltung in Groß Schönebeck wurde das Forschungsvorhaben vorgestellt.

Foto: J. Zens

AUS DER FORSCHUNG

Ethiopia: A risk mitigation study

3D-seismische Erkundung J. Henninges, K. Bauer, M. Stiller

Im Rahmen eines vom BMWi geför-derten Projekts (RissDom-A) werden seismische Untersuchungen, die Pla-nung einer optimierten bohrtechni-schen Erschließung des Forschungs-standortes Groß Schönebeck sowie Laborarbeiten zur Untersuchung hydraulischer Risse durchgeführt. Vorrangiges Ziel der seismischen Untersuchungen ist es, die aus den Erkenntnissen der Vorgängerprojek-te resultierenden Fragestellungen zur Charakterisierung des Reservoirs (Lage geologischer Strukturelemen-te wie Störungszonen, Schichtgren-zen) und der hydraulisch induzierten Risssysteme zu beantworten. Hier-für wird in dem ca. 8 x 8 Kilometer großen Erlaubnisfeld eine 3D-seis-mische Erkundung in Kombination mit einer bohrlochseismischen Un-tersuchung (Vertical Seismic Profi-ling, VSP) in den existierenden For-schungsbohrungen E GrSk3/90 und Gt GrSk 4/05 durchgeführt. Bei den VSP-Messungen kommt das inno-vative faseroptische Verfahren der ortsverteilten akustischen Messun-gen (Distributed Acoustic Sensing, DAS) zum Einsatz. Nach Vorliegen der bergrechtlichen Genehmigung ist der Beginn der seismischen Mes-sungen für Anfang 2017 geplant. Projektflyer

IN SITU LABOR Groß Schönebeck

T. Reinsch, M. Lipus

Das europäische Projekt GeoWell („In-novative materials and designs for long-life high-temperature geothermal wells“) untersucht neue Technologien für eine sichere und effiziente Nutzung geother-mischer Hochtemperaturlagerstätten.

Dabei sollen spezielle Materialien und Komponenten für die Verrohrung so-wie Zemente zur Isolation verschie-dener geologischer Horizonte unter-sucht werden. Ein zentraler Aspekt ist die Analyse von Risiken, die beim Abteufen und Betrieb geothermischer Bohrungen in Hochtemperaturlager-stätten in Betracht gezogen werden müssen. So werden zur Überwa-chung der Bohrlochintegrität speziel-le faseroptische Messmethoden un-tersucht, mit denen thermische und mechanische Belastungen während der Förderung des heißen Fluids bes-ser quantifiziert werden können. Vom ICGR wurde dafür im August 2016 ein faseroptisches Messkabel hinter der Produktionsrohrtour der Forschungs-bohrung IDDP2 auf Island installiert (www.iddp.is). Während der Zementation

der Verrohrung wurden ortsverteil-te Temperatur- und Dehnungsdaten entlang des Messkabels gewonnen. Nach Fertigstellung der Bohrung ist im Sommer 2017 ein Produktions-test geplant. Neben Temperatur- und Dehnungsdaten werden dann auch akustische Daten entlang des Mess-kabels aufgezeichnet. Die Kombination der Daten soll eine Analyse der Bohr-lochintegrität während starker Last-wechsel ermöglichen. www.geowell-h2020.eu

Bohrlochintegrität unter Hochtemperaturbedingungen

Reinjection pond covered by silica scaling next to the Aluto Langano geothermal well. Foto: D.L. Driba

Setzen eines Käl-tepunktes auf dem

faseroptischen Kabel. In der Bohrung

gewonnene Messda-ten können so den

Teufen besser zuge-ordnet werden.

Foto: M. Lipus

3 • NEWSletter 02/2016Internationales Geothermiezentrum ICGR

WILLKOMMEN

IMPRESSUM

Herausgeber: International Centre for Geothermal Research ICGR

am Helmholtz-Zentrum PotsdamDeutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Redaktion & Satz:Angela Spalek

Kontakt: redaktion-icgr@gfz-potsdam.de

Redaktionsschluss:6. Dezember 2016

V.i.S.d.P.: Josef Zens

13. - 15. Februar 2017 Stanford Geothermal Workshophttps://earth.stanford.edu

31. März 2017 EAGE/DGG Workshop on Fibre Optic Technology in Geophysics, Potsdamwww.eage.org

23. - 28. April 2017 European Geosciences Union General Assembly 2017, Wienwww.egu2017.eu

IN KÜRZE Katrin Kieling, Projekt GEMex „Cooperation in Geothermal energy research Europe-Mexico for development of Enhanced Geothermal Systems and Super-hot Geothermal Systems“ www.gemex-h2020.eu

Tania A. Toledo ZambranoPhD im Projekt GEMex Thema: „Seismic exploration and imaging in Los Humeros and Acaculco geothermal fields“ www.gemex-h2020.eu

Sven FuchsProjekt ITHERLAB „In-situ thermal rock properties lab“ www.itherlab.science

Chaojie ChengPhD, China Scholarship Council Thema: „Long-term behavior of fracture aperture and permea-bility with fluid-rock interactions under hydrothermal conditions“

Christian Kluge PhD im Projekt SURE Thema: „Sustainability of Frac-ture Permeability under varying Stress and Temperature - An Integrated Experimental and Numerical Study.“ www.sure-h2020.eu

Franziska BiegalkeAuszubildende zur Physiklabo-rantin

Wenn’s alte Jahr erfolgreich war, dann freue dich aufs neue. Und war es schlecht, ja dann erst recht. (Albert Einstein) Frohe Weihnachten!

Manfred Hochstein (1. Reihe, 3.v.r.) mit Maren Brehme (2.v.r.), Initiatorin des Wissensaustausches, Ernst Huenges, (1.v.r.) und weiteren Wissenschaftlern des GFZ. Foto: GFZ

Zu Gast am ICGR. Eine langjähri-ge Zusammenarbeit fand ihren Hö-hepunkt: Prof. Manfred Hochstein, University of Auckland, dessen Er-schließungskonzepte die Geothermie weltweit geprägt haben, hielt sich zu einem einwöchigen Gastaufenthalt am ICGR auf. Spezifische Problemstellun-gen in Hochenthalpie-Gebieten stan-den im Mittelpunkt eines intensiven Erfahrungsaustauschs. Mit dem Key-note-Vortrag „From earth-science sur-veys to conceptual geothermal reser-voir models“ gab Manfred Hochstein im Rahmen eines öffentlichen Kollo-quiums am GFZ einen beeindrucken-den Abriss seiner mehr als 50-jährigen Forschungstätigkeit. Danke, Manfred, und alles Gute! (M. Brehme)

KURZMELDUNGEN

Im Praktikum: Von Raumtemperatur auf 4 Kelvin

Was macht man nach sechs Jahren Studium der Umwelt- und Geowissenschaften, spannenden Exkursionen, interkul-

turellem Austausch und anspruchsvollen Abschlussprüfungen? Nahtlos in den Berufsalltag einsteigen, eine Promotion

in der Forschung anstreben oder zur Orientierung ein unbezahltes Praktikum absolvieren? Ich habe mich für Letzteres

entschieden und weiß heute, dass es die richtige Entscheidung war. Am ICGR bekam ich die Chance, in einem span-

nenden Forschungsprojekt mitzuarbeiten. Die Herausforderung war, ein supraleitendes Gravimeter aufzubauen und

es aus dem Stand auf 4,2 K herabzukühlen. Eine zweihundertseitige Bedienungsanleitung, eine drahtlose Netzwerk-

verbindung zur Kalifornischen Westküste und der Austausch mit Wissenschaftlern verschiedener Fachbereiche halfen

mir, mich mit dem umfangreichen Messsystem vertraut zu machen. Täglich staunte ich über neue Erkenntnisse. Dass

mich das Praktikum noch nach Indonesien und in den Dschungel des Bayrischen Waldes bringen würde, damit hatte

ich bei der Bewerbung nicht gerechnet. Danke für eine spannende Zeit! (F. Schäfer)

Abbau eines Seismometers während des Feldeinsatzes auf der Insel Java in Indonesien. Foto: K. Erbaş

TERMINE

EGU 2017, Call for Abstracts. Im Rahmen der EGU 2017 organisiert das GFZ die Sessions (1) „Eva luation of coupled reservoir processes at the laboratory scale“, initiiert von GFZ und ENS (École Normale Supérieure), sowie (2) „Fiber optic sensing techno-logies for geoscientific applications“. Kontakt: (1) G. Blöcher, (2) P. Jousset.