DEEPLIGHT

Finanzierung:	Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) Geothermica & JPP Smart Energy Systems
Förderkennzeichen:	03EE4042A
Partner:	Netherlands Organisation for Applied Scientific Research TNO IHC Mining B.V. Eindhoven University of Technology Well Engineering Partners B.V. ÍSOR - Iceland Geo Survey Iceland Drilling Company Zorlu Enerji Elektrik Üretím A.S. Lawrence Berkeley National Laboratory Oklahoma State University Werk für industrielle Elektronik BITSz Electronics GmbH
Laufzeit:	11/2022 - 10/2025
Kontakt:	Erik Mosig

Die Nutzung geothermaler Energiereserven ist unter dem Gesichtspunkt der Energiewende eine technisch attraktive jedoch bisher wenig genutzte Möglichkeit zur umweltfreundlichen Energiebereitstellung. Darüber hinaus ist diese Form der erneuerbaren Energie grundlastfähig und lediglich geringen naturgemäßen Schwankungen unterworfen. Es wird in oberflächennahe Geothermie und Tiefengeothermie unterschieden, woraus die beiden Nutzungsformen der Wärmegewinnung und der Verstromung der geothermischen Wärme abgeleitet werden. Die Nutzbarkeit dieser Erdwärme schwankt regional stark und wird durch die Tiefe begrenzt, ab der eine Förderbohrung wirtschaftlich betrieben werden kann. Die Kosten für die Erstellung einer solchen Bohrung belaufen sich auf einige Mio. Euro und stellen einen großen Anteil des Upfront-Investments der Gesamtanlage dar. Diese finanzielle Hürde ist ein Grund für den geringen Anteil der Geothermie von 0,3 % der global installierten Leistung durch elektrischen Strom (im Jahr 2021). Bei der Herstellung von Tiefenbohrungen muss üblicherweise Hartgestein abgebohrt werden. Dazu werden im konventionellen Rotatybohren PCD-Meißel verwendet, welche einem hohen mechanischen Verschleiß unterliegen. Die dadurch entstehenden Kosten betreffen einerseits das Bohrwerkzeug, sowie die Stillstandszeit der Anlage während des Werkzeugwechsels. Um diesen Herausforderungen zu begegnen und geothermische Energie besser zugänglich zu machen, wird im Rahmen von DEEPLIGHT mit den Projektpartnern ein EIV-basiertes (Elektroimpuls-Verfahren) casing-while-drilling Bohrverfahren entwickelt. Darin wird ein neuer ganzheitlicher Ansatz für den Bohrprozess, das Bohrwerkzeug, die Anbindung der Förderbohrung an das geothermische Reservoir und die Integration der genannten Punkte in die vorhandene technische und natürliche Umgebung erarbeitet. Das Bohren erfolgt in diesem Verfahren nicht mechanisch, sondern wird durch die Fragmentierung des Gesteins durch Hochspannungsimpulse umgesetzt. Die konkreten Entwicklungsschwerpunkte werden in der Abbildung zusammengefasst.

An der Professur für Baumaschinen wird im Rahmen des Projekts die (Co-)Entwicklung von Komponenten des Tiefbohrgeräts umgesetzt. Dazu zählt der Stoßspannungsgenerator, die Arbeitselektroden, sowie Wandler von hydraulischer in elektrische Energie. Des Weiteren werden das Dichtungssystem und das Gehäuse des Tiefbohrwerkzeugs an der Professur für Baumaschinen entwickelt.