Mit einer Terra-Invader-Bohranlage haben die Dresdner Ingenieure erprobt, EIV-Blitzbohrer mit eingeführter Serientechnik zu verheiraten. Foto: Herrenknecht Vertical
Blitze zerstören selbst härtestes Gestein für Geothermie-Anlagen
Dresden/Freiberg, 11. September 2017. Wer in Zukunft Erdwärme als Energiequelle anzapfen will, muss sich womöglich nicht mehr mühsam durchs Gestein bohren, sondern blitzt sich ins Erdinnere. Möglich machen soll dies eine neue und preiswerte Blitzbohrer-Technologie, die Ingenieure der TU Dresden und der Bergakademie Freiberg nach zehnjähriger Forschung in dieser Woche erstmals öffentlich vorführen wollen.
28 % billiger und viermal schneller als traditionelle Bohrtechnik
Möglich sind damit laut Angaben der Entwickler Bohrungen bis in fünf Kilometer Tiefe – durch weichen Sandstein ebenso wie durch härtesten Granit. Gegenüber klassischen Bohrverfahren soll das sogenannte „Elektroimpulsverfahren“ (EIV) zwei bis viermal schneller und um über ein Viertel preiswerter sein: Für den traditionellen Rollenmeißel kalkulieren die Sachsen rund 1500 Euro Kosten pro Meter und eine Geschwindigkeit von ein bis zwei Meter pro Stunde beim typisch harten Gesteinsuntergrund, der in Deutschland dominiert. Ein EIV-Blitzbohrer schaffe dagegen mindestens vier Meter pro Stunde – bei Kosten von nur zirka 1080 Euro pro Tiefenmeter.
Schub für die Energiewende erhofft
Bewährt sich das neue Verfahren in der Praxis, könnte es der deutschen Energiewende einen Schub verpassen. Denn Geothermie-Heizanlagen für Häuser wären dann erheblich billiger zu haben als bisher. Bislang machen „die Bohrkosten rund 70 Prozent der gesamten Aufwendungen für eine Geothermieanlage“ aus, unterstreichen Prof. Günter Kunze und Diplomingenieur Erik Anders vom Institut für Baumaschinen der TU Dresden in ihrer EIV-Analyse. „Daraus resultiert derzeit die mangelnde Wirtschaftlichkeit bei den Strom-Gestehungskosten aus Tiefengeothermie im Vergleich zu anderen Energieträgern.“ Dies soll sich aber durch die neue Technologie aus Sachsen nun ändern.
Hochspannungs-Pulse zerstören Gestein innerlich
Der EIV-Blitzbohrer generiert in einem sogenannten „Marxgenerator“ elektrische Impulse mit Spannungen mit etwa 400.000 Volt. Diese hochenergetischen Impulse zerstören dann die inneren Strukturen von Granit und anderen Gesteinen. Prinzipiell bekannt ist dieses Verfahren schon seit geraumer Zeit, funktionierte bisher aber nur im Labormaßstab. Vor allem die hohen Belastungen für Elektroden und andere Bauteile und Materialien galten lange Zeit als schwer beherrschbar. So ist es in den kilometertiefen Bohrlöchern teils bis zu 200 Grad warm und es herrschen Drücke bis zu 1000 Bar. Die Forschungspartner aus Dresden und Freiberg sind nun allerdings überzeugt davon, diese Probleme im Grundsatz gelöst und die Technologie zur Praxisreife geführt zu haben. Auf dem Campus der Bergakademie Freiberg zerstören inzwischen bereits die ersten EIV-Blitze tiefes Gestein. Mitte Oktober sollen diese Probebohrungen abgeschlossen sein.
Autor: Heiko Weckbrodt
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