Induzierte Seismizität

Bessere Kontrolle der induzierten Seismizität

15.05.2019

Ein Team von Forschenden hat eine Methode vorgestellt, mit der die induzierte Seismizität besser kontrolliert werden kann. Die Versuche fanden an einem Reservoir unter Helsinki bei der bisher tiefsten hydraulischen Stimulation eines geothermischen Bohrlochs statt. Das Team berichtet darüber in der Fachzeitschrift Science Advances.

Das Management des Risikos einer induzierten Seismizität ist entscheidend für die Entwicklung und weitere Nutzung der EGS-Technologie zur marktreifen Strom- und Wärmeversorgung in städtischen Gebieten. Beim Geothermieprojekt in Helsinki, dem «St1 Deep Heat Oy», hatten die finnischen Behörden als Vorgabe festgelegt, dass keine Erdbeben stärker als Magnitude 2 ausgelöst werden dürfen.

Ad-hoc-Stimulationsüberwachung
In der Studie berichten die Forschenden, wie sie das Seismizitätsrisiko in den Griff bekamen: «Die Verarbeitung seismischer Daten, die aus einem ad-hoc installierten Netzwerk von Bohrloch- und Oberflächengeofonen gewonnen wurden, lieferte den entscheidenden Input für den sicheren Betrieb der Stimulation», sagt der Hauptautor der Studie, Grzegorz Kwiatek. Betreiber und Wissenschaftler arbeiteten dabei über mehrere Monate an und mit einem Ampelsystem. Die seismische Überwachung ermöglichte ein extrem schnelles aktives Feedback. Das heisst, es erfolgte eine sofortige Anpassung der Stimulationsparameter durch Reduzierung der Injektionsrate. Dazu gab es Richtlinien für die Reservoir-Ingenieure zur Anpassung von Raten und Druck während der Injektion. Es gab zudem immer wieder Ruhezeiten, in denen gar kein Wasser injiziert wurde.

 

Methodik und Konzeption können auf andere EGS-Projekte übertragen werden
Georg Dresen, Leiter der Gruppe Geomechanik am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, erklärt: «Diese Rückmeldung in nahezu Echtzeit war der Schlüssel zum Erfolg. Sie ermöglichte es, das Verständnis der seismischen Reaktion des Reservoirs und der Freisetzung der hydraulischen Energie im Untergrund zu vertiefen, und sie gewährte gleichzeitig eine schnelle technische Reaktion auf die erhöhte seismische Aktivität.» Das Energieprojekt «St1 Deep Heat Oy» ist nun für die weitere Entwicklung genehmigt und wird nach Fertigstellung einer zweiten Bohrung mit der Realisierung einer voll funktionsfähigen Geothermieanlage zur Nahwärmeversorgung beginnen.
Zwar seien die Ergebnisse der Studie zur Vermeidung grösserer seismischer Ereignisse nicht direkt auf andere tektonische Regionen übertragbar, sagt Grzegorz Kwiatek, «aber die von unserem Team entwickelte Methodik und Konzeption können für andere EGS-Projekte nützlich sein, um das seismische Risiko zu begrenzen und Ad-hoc-Stimulationsstrategien abzuleiten».

Quelle: Medienmitteilung GFZ

Weitere Informationen

• Bericht «Controlling fluid-induced seismicity during a 6.1-km-deep geothermal stimulation in Finland» (auf Englisch)
• Projekt «St1 Deep Heat Oy»

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