TU Bergakademie Freiberg und UFZ erforschen Vulkangebiete als nachhaltige, erneuerbare Energiequelle

Eruption of Strokkur Geyser in Iceland
Kann man Wasser sicher in tief liegende aktive Vulkangebiete pumpen, um erneuerbare Wärme und Strom zu erzeugen? Mit dieser Frage beschäftigt sich eine aktuelle in der Nature Communications veröffentlichte Studie der TU Bergakademie Freiberg, des CSIC und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung.

Untersucht werden so genannte superheiße geothermische Systeme. Sie sind eine neue Form der tiefen Geothermie und oft in vulkanischen Gebieten zu finden. Die Technologie ist vor allem durch ihren potentiell hohen Energieertrag interessant, der herkömmliche Systeme um den Faktor zehn übersteigt. Noch steht die Forschung aber am Anfang und vor großen wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen. Zudem ist unklar, wie sich solche Systeme über wirtschaftlich interessante Zeiträume verhalten und ob sie sicher betrieben werden können.

Einen ersten Schritt zur Erforschung der Systeme haben nun die TU Bergakademie Freiberg, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und das Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) in Spanien mit ihrem Projekt HIGHER (finanziert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Japan Society for the Promotion of Science) gemacht.

In verschiedenen Versuchen haben sie erstmals analysiert, wie sich die Rückführung kalten Wassers in die Tiefe, auf den Druckanstieg und die Abkühlung des Gesteins und damit auf die Erdbebenaktivität (Seismizität) auswirkt. Ein grundlegendes Verständnis der induzierten Seismizität bei tiefengeothermischen Anwendungen ist zentral für die sichere und nachhaltige Nutzung der geothermischen Technologie.

Mit modernsten Computersimulationen, basierend auf der von den Forschern selbst entwickelten Software OpenGeoSys, haben sie die komplexen physikalischen Vorgänge in der Erdkruste erstmals beschrieben und wichtige Erkenntnisse gewonnen, wie superkritische geothermische Systeme in Zukunft sicher betrieben werden können, um eine saubere und nachhaltige erneuerbare Energiequelle zu erschließen.

OpenGeoSys ist eine open source-Forschungsplattform, die in Kooperation mit verschiedenen Universitäten und Forschungseinrichtungen vom UFZ geleitet wird. Die TU Freiberg und das UFZ wollen ihre Kooperation in der umwelt-geowissenschaftlichen Zusammenarbeit zukünftig weiter ausbauen.

Die Ergebnisse haben die Wissenschaftler/innen in einer Studie veröffentlicht, die am 26. September auch im renommierten Wissenschaftsmagazin Nature Communications publiziert wurde. Zum Fachartikel: https://www.nature.com/articles/s41467-019-12146-0. 

Ansprechpartner: 
Dr. Francesco Parisio, Tel.: +49 3731 39-2492 und Prof. Olaf Kolditz (UFZ), Tel.:+49 341 235-1281