Bij de aanleg van geothermische systemen voor de winning van warmte uit ondergrondse warmwaterreservoirs, optimale positionering van de boorgaten kan de seismiciteit aanzienlijk verminderen. Dit is het resultaat van onderzoek naar geïnduceerde seismische activiteit door wetenschappers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Geïnduceerde seismiciteit betekent schokken veroorzaakt door menselijke activiteiten. Gebaseerd op de verandering van de waterdruk in het gesteente (poriëndruk) en de mechanische spanningen in het gesteente, de onderzoekers modelleerden veranderingen van het stressveld als gevolg van de injectie en extractie van vloeistoffen, bijv. gassen of vloeistoffen. Dit staat in het journaal ERDÖL ERDGAS KOHLE .

Injectie van vloeistoffen in de ondergrond, b.v. bij geothermische installaties, bij het injecteren van afvalwater, of voor de geologische opslag van kooldioxide evenals de verwijdering van vloeistoffen voor b.v. aardgasproductie kan merkbare trillingen veroorzaken. Deze aardbevingen veroorzaakt door menselijke activiteiten (geïnduceerde seismische activiteit) zijn gebaseerd op mechanische principes:zowel injectie als extractie veranderen de poriedruk, d.w.z. de waterdruk, en, Vandaar, de stresstoestand in de rots. Als resultaat, natuurlijke breukvlakken in de ondergrond kunnen ten opzichte van elkaar verschoven zijn, vergelijkbaar met een kleine natuurlijke aardbeving.

Op basis van deze poro-elastische koppeling van poriedruk en spanning, Dr. Birgit Müller en professor Frank Schilling van KIT's Institute of Applied Geosciences en het State Geothermal Energy Research Centre in het KIT hebben nu de seismische activiteit bestudeerd die wordt veroorzaakt door injectie en extractie. Het project is uitgevoerd in samenwerking met onderzoekers van het Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen (GFZ) in Potsdam en het ingenieursbureau Piewak &Partners, Bayreuth. "Voor verstoringen in de ondergrond van variabele oriëntatie, zoals breukvlakken, het is mogelijk om te berekenen of geïnduceerde seismiciteit kan worden verwacht als gevolg van geo-engineeringactiviteiten. Van dit, aanbevelingen kunnen worden afgeleid voor de positionering van boorgaten en productieactiviteiten om het risico op geïnduceerde seismiciteit te verminderen, " Dr. Birgit Müller vat de resultaten samen die zijn gepubliceerd in het tijdschrift ERDÖL ERDGAS KOHLE.

De bevindingen zijn van groot belang voor hydrothermische systemen voor het gebruik van diepe geothermische energie, die warmte onttrekken aan het warme water dat in een ondergronds reservoir circuleert. Op een gegeven moment wordt water weggepompt en na afkoeling, op een ander punt weer in de grond geïnjecteerd. "Onze modelresultaten laten zien dat de waarschijnlijkheid en omvang van geïnduceerde seismische activiteit in hydrothermische systemen aanzienlijk kan worden verminderd door een actief beheer van de poriedruk in het reservoir en door een optimale positionering van de boorgaten ten opzichte van de oriëntatie van tektonische spanningen, " zegt Dr. Birgit Müller.