Nach der Kohle kommt die Erdwärme

Mit dem Ausstieg aus der Braunkohle wächst im Rheinischen Revier der Druck, neue Wärmequellen zu erschließen. Das Braunkohlekraftwerk Weisweiler soll ab 2029 stillgelegt werden, zugleich endet die Kohlegewinnung im Tagebau Inden. Für Kommunen, Stadtwerke und Industrie rückt damit die Frage in den Mittelpunkt, wie sich die Fernwärmeversorgung künftig sichern lässt. Eine mögliche Antwort liegt tief unter der Erde: Zwei neue Erkundungsbohrungen liefern erstmals seit rund 20 Jahren wieder direkte Messdaten über das geothermische Potenzial der Region. Das berichtet die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (Fraunhofer IEG) mit Hauptsitz in Bochum.

Gemeinsam mit der RWE Power AG, dem Betreiber der Braunkohletagebauen und der Kraftwerke, haben die Fraunhofer Forscher auf dem Gelände des Kraftwerks Weisweiler zwei Bohrungen bis in Tiefen von 100 beziehungsweise rund 500 Metern niedergebracht. Die jetzt im Fachjournal Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften veröffentlichten Ergebnisse bilden nach Angaben des Fraunhofer IEG eine wichtige Grundlage für die weitere Erkundung im Projekt „Reallabor Geothermie Rheinland“.

Bislang fehlten für den Raum Weisweiler belastbare Messdaten aus dem Untergrund. Zwar gilt Geothermie seit Langem als mögliche Wärmequelle für Fernwärmenetze und industrielle Prozesswärme. Doch ohne Kenntnisse über Temperatur, Wärmeleitfähigkeit und geologische Strukturen lassen sich Tiefbohrungen kaum wirtschaftlich planen. Genau diese Lücke sollen die neuen Untersuchungen schließen. Laut Fraunhofer IEG wurden erstmals Temperatur und Wärmeleitung im Untergrund direkt vermessen. Die Daten sollen künftig Kommunen, Energieversorgern und Unternehmen als Planungsgrundlage dienen.

Messdaten für die nächsten Schritte

Die beiden Bohrungen erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Die erste Erkundungsbohrung reicht bis in 100 Meter Tiefe und ist mit einem Seismometer ausgestattet, das natürliche Erdbeben ebenso registriert wie Erschütterungen durch den Straßenverkehr.

Die zweite Bohrung führt bis auf rund 500 Meter und dient der geologischen Erkundung. Dabei entnahmen die Forscher Gesteinsproben und untersuchten die Bohrlöcher mit verschiedenen physikalischen Messverfahren. Beide Bohrungen erhielten außerdem Glasfaserkabel, mit denen sich Temperaturprofile über die gesamte Tiefe kontinuierlich erfassen lassen.

Die gewonnenen Daten geben einen detaillierten Einblick in den geologischen Aufbau des Untergrunds. Unter einer rund 70 Meter mächtigen Deckschicht folgen Gesteine aus der Steinkohlenzeit mit Ton-, Silt- und Sandsteinen sowie Steinkohleflözen. Die bislang untersuchten Sandsteine erwiesen sich als nur gering wasserdurchlässig. Für eine geothermische Nutzung günstigere Kalksteinschichten erwarten die Wissenschaftler erst in Tiefen von etwa 1.300 Metern.

​Weitere Untersuchungen geplant

Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse markieren daher keinen Abschluss, sondern den Beginn weiterer Untersuchungen. Im nächsten Schritt planen Fraunhofer IEG und seine Projektpartner geophysikalische Messungen sowie Tiefbohrungen bis möglicherweise 3.000 Meter. Ziel ist es, das geothermische Potenzial des Rheinischen Reviers genauer zu bestimmen und die Datengrundlage für künftige Geothermieprojekte weiter auszubauen.

An dem Vorhaben beteiligen sich neben Fraunhofer IEG und RWE Power die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen), die Ruhr-Universität Bochum, die Hochschule Bochum sowie der Geologische Dienst Nordrhein-Westfalen. Gefördert wird das Projekt unter anderem durch das Interreg-NWE-Programm, das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und das Forschungsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union.

Weitere Informationen zum „Reallabor Geothermie Rheinland“ stellt das Fraunhofer IEG auf seiner Internetseite zur Verfügung. (ds)