Geothermie-Bohrung Horstberg Z1

Land / Region: Deutschland / Niedersachsen, Gemeinde Eimke

Projektanfang: 01.07.2003

Projektende: 31.12.2018

Projektstand: 03.01.2018

Einbohrlochzirkulation Horstberg Z1 Quelle: BGR

Die Bohrung Horstberg Z1 ist eine aufgelassene Erdgaserkundungsbohrung im Norddeutschen Becken, die sich ca. 80 km nordöstlich von Hannover befindet. Sie dient der BGR seit 2003 als Forschungsplattform für die Entwicklung geothermischer Nutzungskonzepte in gering permeablen Sedimentgesteinen.

Von großer Bedeutung war die im Jahr 2003 durchgeführte Fracoperation in ca. 3800m Tiefe im Mittleren Buntsandstein. Es wurden hierbei ca. 20.000 m³ Frischwasser ohne Zusatzstoffe in den Detfurth-Sandstein injiziert. Nachfolgende hydraulische Tests zeigten, dass der geschaffene künstliche Riss in einem großen Teilbereich eine sehr gute hydraulische Leitfähigkeit aufweist. Anschließend wurden unter anderem zwei unterschiedliche Nutzungskonzepte getestet: Das zyklische Verfahren und die Einbohrlochzirkulation. In beiden Fällen dient der künstlich geschaffene Riss als Wegsamkeit für das Thermalwasser und als Wärmetauscherfläche.

Die guten Ergebnisse des wissenschaftlichen Testprogramms im Zeitraum zwischen 2003 und 2009 an der Bohrung Horstberg bildeten die Grundlage für den Start des GeneSys-Demonstrationsvorhabens in Hannover.

Nach der Sanierung des Bohrplatzes wurden im Jahr 2016 die Tests und Untersuchungen an der Bohrung wieder aufgenommen. Das Hauptziel des aktuellen Vorhabens besteht in der umfassenden Charakterisierung der künstlich geschaffenen Rissfläche im geschichteten Sedimentgestein. Hierfür sind hydraulische, thermische, mechanische und chemische Untersuchungen vorgesehen. Die Basis hierfür bilden langfristige Zirkulationstests mit unterschiedlichen Fließraten und auf unterschiedlichen Druckniveaus. Die Zirkulation soll über die künstlich geschaffene Rissfläche zwischen zwei Schichten der Bohrung, dem Detfurth-Sandstein und dem Solling-Sandstein, erfolgen.

Die Eckdaten Horstberg Z1:

• Lokation: ca. 75 km nordöstlich von Hannover
• Zielformation: Mittlerer Buntsandstein
• Tiefe: ca. 3.800 m

• Temperatur: ca. 145 °C in der Zielformation

Förderung:

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an der Bohrung Horstberg wurden durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert: BMU; Fördernummer: 0327116 (1.10.2002 – 31.12.2005), 0329996 (1.4.2005 – 30.6.2009). Aktuell erfolgt die Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter der Fördernummer: 0325946.

Links:

• Bohrlochausbau

Projektbeiträge:

• Meilensteine Geothermie-Bohrung Horstberg Z1

Literatur:

Jung, R., Orzol, J., Tischner, T., Jatho, R., Kehrer, P. (2005): The geothermal project GeneSys – Results of massive waterfrac-tests in the Bunter sandstone formation in the Northern German Basin. In: Proceedings, 30^th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, 31.01. – 02.02.05, Stanford, USA.

Jung, R., Orzol, J., Kehrer, P. Jatho, R. (2005): Verbundprojekt: GeneSys, Vorstudie – Erprobung der Wasserfractechnik und des Einsonden-Zweischichtverfahrens für die Direktwärmenutzung aus gering permeablen Sedimentgesteinen. Abschlussbericht.

Wessling, S., Junker, R., Rutqvist, J., Silin, D., Sulzbacher, H., Tischner, T. & Tsang, Chin-Fu (2009): Pressure analysis of the hydromechanical fracture behaviour in stimulated tight sedimentary geothermal reservoirs, Geothermics, 38, (2009), 211-226.

Hesshaus, A., Hauswirth, H., Jatho, R., Tischner, T., Junker, R., Schellschmidt, R. & Sulzbacher, H. (2010): GeneSys Horstberg II – Methoden und Konzepte zur Erdwärmegewinnung aus gering permeablen Sedimentgesteinen. Abschlussbericht zum BMU-Vorhaben 032996, BGR-Bericht, 137p.

Gerling, J.P., Tischner, T., Kosinowski, M., Bräuer, V. (2015): Erdwärmegewinnung mittels generierter geothermischer Systeme (GeneSys). Geologisches Jahrbuch, Reihe A, Heft 162.