Tiefe Geothermie - mögliche Umweltauswirkungen infolge hydraulischer und chemischer Stimulationen - SLUB Dresden

Media type: E-Book

Title: Tiefe Geothermie - mögliche Umweltauswirkungen infolge hydraulischer und chemischer Stimulationen

Contributor: Plenefisch, Thomas [Author]; Brückner, Lisa [Author]; Ceranna, Lars [Author]; Gestermann, Nicolai [Author]; Houben, Georg [Author]; Tischner, Torsten [Author]; Wegler, Ulrich [Author]; Wellbrink, Matthias [Author]; Bönnemann, Christian [Author]; Bertram, Andreas [Contributor]

Corporation: Deutschland, Umweltbundesamt ; Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Published: Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt, Dezember 2015

Extent: 1 Online-Ressource (viii, XVII, 132 Seiten, 9,31 MB); Illustrationen, Diagramme, Karten

Language: German

Identifier:

Keywords: Deutschland > Tiefe geothermische Energie > Fracking > Hot-dry-rock-Verfahren > Technikbewertung
Deutschland > Geothermische Energie > Geothermische Anomalie > Tiefbohrung > Induzierte Seismizität > Grundwasserverschmutzung
Deutschland > Tiefe geothermische Energie > Umweltbelastung > Umweltgefährdung

Origination:

Footnote: Abschlussdatum: November 2015
Volltext: PDF
Quellenverzeichnis: Seite 124-132
Sprache der Zusammenfassung: Deutsch, Englisch

Description: Die vorliegende Studie betrachtet mögliche Umweltauswirkungen, die durch hydraulische und chemische Stimulationen in der tiefen Geothermie in Deutschland entstehen können. Die Untersuchungen und Analysen erfolgen auf der Basis von bereits existierenden Studien und Informationen von Projektbetreibern. Als potenzielle Umweltauswirkungen stehen dabei die induzierte Seismizität und mögliche Beeinträchtigungen der zur Trinkwasserversorgung dienenden Grundwasserleiter und Oberflächengewässer im Vordergrund. Insgesamt sind dafür in dieser Studie Informationen zu 30 hydraulischen und 26 chemischen Stimulationsmaßnahmen zum Teil auch aus dem angrenzenden Ausland zusammengetragen und analysiert worden. Bei den hydraulischen Stimulationen wurden zu zwei Dritteln Wasserfracs und zu einem Drittel Stützmittelfracs durchgeführt. Während bei den Wasserfracs ausschließlich Wasser eingesetzt wurde, kamen bei den übrigen Behandlungen Zusatzstoffe (Gel, Stützmittel) zum Einsatz, die in ihrer Menge und Art aus trinkwasserhygienischer Sicht nicht relevant sind. In Deutschland ist die Maximalstärke von Erdbeben, die durch Stimulationsmaßnahmen in der Geothermie induziert werden, deutlich kleiner als diejenige von Beben in anderen Bereichen der Energie- und Rohstoffgewinnung. Der vertikale Abstand zwischen den Erdbebenherden und den Deckschichten beträgt mindestens 1.000 m, so dass eine Gefährdung der über den Deckschichten gelegenen, zur Trinkwassergewinnung nutzbaren Grundwasserschichten äußerst unwahrscheinlich ist. Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei Einhaltung der bestehenden Vorschriften und Regelwerke sowie unter Beachtung des Standes von Wissenschaft und Technik eine Beeinträchtigung von Grundwasser im Zusammenhang mit hydraulischen und chemischen Stimulationen bei tiefer Geothermie faktisch ausgeschlossen ist. Die Wahrscheinlichkeit von spürbaren seismischen Ereignissen kann durch den Einsatz von seismischen Monitoringsystemen in Kombination mit einem Reaktionsplan minimiert werden.

This study analyzes the potential environmental impacts caused by hydraulic fracturing or chemical stimulation in deep geothermal wells in Germany. Survey and analysis are based on existing studies and information provided by operating companies. Predominant possible environmental impacts covered by this study are induced seismicity and potential detraction of groundwater reservoirs and surface waters, which serve for drinking water supply. Altogether, in this study, information on 30 hydraulic frac operations and 26 chemical stimulations including information from neighboring countries were compiled and analyzed. Out of the hydraulic stimulations two thirds were carried out as waterfracs and one third as fracturing with proppants. Whereas in waterfracs exclusively water was used, the other hydraulic frac operations made use of additives (gel, proppants), which are, however, not relevant considering drinking water quality. The maximum magnitudes of induced earthquakes caused by hydraulic fracturing of deep geothermal wells in Germany are significantly smaller than those in other areas of mining activity in Germany. The vertical distance between the earthquakes and the cap rocks was at least 1,000 m. Therefore a hazard for the groundwater reservoirs serving for drinking water supply, which are located above the cap rock layers, is extremely unlikely. Based on the analysis of the study we conclude in summary, that in compliance with existing rules, the installation of monitoring equipment as well as following the state-of-the-art scientific and technological expertise a detraction of the groundwater as a result of hydraulic fracturing or chemical stimulation in deep geothermal reservoirs can be ruled out. Moreover, the probability of perceptible seismic events can be minimized by an appropriate monitoring system in combination with an immediate response system and reaction plan.

Access State: Open Access

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