EWE
Erprobung und Weiterentwicklung eines Prototyps zur Scaleentfernung mittels Elektroimpulsverfahren zur Aufwältigung von Geothermie-Förderrohren
| Finanzierung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Anwendungsorientierte nichtnukleare FuE im 8. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung |
| Förderkennzeichen: | 03EE4079B |
| Partner: | TU Bergakademie Freiberg WiE GmbH |
| Assoziierte Partner: |
SWM Service GmbH |
| Laufzeit: | 12/2025 - 11/2029 |
| Kontakt: | Erik Mosig |
Scales in Förderrohren
Scales können in Geothermieanlagen an unterschiedlichen Stellen und in verschiedensten Ausprägungen auftreten. Dabei handelt es sich um mineralische Ablagerungen von Stoffen, die aus dem geförderten Geothermalwasser ausfallen. Dem zugrunde liegt die sinkende Löslichkeit für Salzionen im Wasser durch den Abfall von Temperatur und Druck, der beispielsweise an Durchmesserübergängen des Förderrohrs sprunghaft auftritt. Die dann ausfallenden Stoffe lagern sich an den Rohrwandungen ab und bilden eine teils schnell wachsende Schicht (bis zu einige cm pro Jahr). Durch die damit einhergehende Verengung des freien Rohrquerschnitts wird die Förderleistung und Effektivität der Geothermieanlage reduziert. Dieser Prozess kann bis zum Vollverschluss des Rohres führen.
Konventionell werden mechanische oder chemische Verfahren zur Entfernung der Ablagerungen eingesetzt. Der Einsatz dieser Verfahren ist jedoch mit einem erhöhten Aufwand und höheren Kosten verbunden. Zudem können Beschädigungen an den Förderrohren entstehen. Weiterhin müssen umwelttechnische Fragestellungen bzgl. des Einsatzes chemischer Reinigungsmittel berücksichtigt werden.
Schema: Elektroimpulsverfahren zur Lösung von Scalestücke
Das Ziel des beantragten Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Werkzeugs zur Entfernung von Scales aus eingebauten Geothermie-Förderrohren. Dieses arbeitet auf Basis des Elektroimpulsverfahrens (EIV) und löst Scalestücke von Rohrwandungen, indem Hochspannungsimpulse zwischen dem Werkzeug und dem Rohr entladen werden.
Den Arbeiten soll die experimentelle Erprobung eines vorhandenen prototypischen Werkzeugs zur Entfernung von Scales aus 4 1/2‘‘-Rohren zugrunde liegen. Dieser Prototyp wird auf Schwachstellen untersucht und seine Funktionalität evaluiert. Darauf aufbauend wird ein weiterer Prototyp für 13 3/8‘‘ Rohre entwickelt, hergestellt und erprobt, der für die Entfernung von Scales aus größeren Rohrdurchmessern, die für die Geothermie typisch sind, vorgesehen ist. Das vorhandene Werkzeug kann jedoch nicht ohne weiteres auf einen größeren Rohrdurchmesser hochskaliert werden, da u.a. Komponenten neu entwickelt und aufeinander abgestimmt werden müssen. Weiterhin werden grundlegende neue Funktionalitäten in den neuen Prototyp implementiert. Dafür müssen wissenschaftliche Fragestellungen untersucht und bislang unerforschte Aspekte beleuchtet werden.
