Induzierte Seismiziät in Abhängigkeit von Lithologie, Struktur und Spannung, Teilvorhaben: Felsmechanische Untersuchungen und geomechanische Modellierungen im Störungszonen- und Reservoirmaßstab

Description: Ein wichtiger Baustein für einen erfolgreichen, weiteren Ausbau der Tiefengeothermie im Oberrheingraben ist die Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz gegenüber der Geothermie als regenerative und klimaschonende Energiegewinnungstechnologie. Dabei ist insbesondere die Minimierung der Auftretenswahrscheinlichkeit spürbarer induzierter Seismizität wichtig. Im Verbundprojekt RESTLESS soll die Frage geklärt werden, inwieweit das Risiko induzierter Seismizität von der Lithologie des geothermischen Reservoirs abhängt. Gesamtziel des Projekts ist es, mit einer Kombination von Gelände-, Labor- und numerischen Methoden die notwendigen Bedingungen zur Reaktivierung von Störungen und die resultierende Seismizität in Abhängigkeit von deren geometrischen und lithologischen Eigenschaften genauer zu untersuchen. Die Projektarbeiten der TUDa zielen zum einen auf die Bestimmung der felsmechanischen Kennwerte von Reservoir- und Störungszonengesteinen sowie Trennflächen. Neben statischen Parametern werden in Ringscherversuchen auch Verformungsraten-abhängige Materialeigenschaften gemessen. Diese Kenngrößen werden in einem zweiten Arbeitspaket zur Parametrisierung von geomechanischen Modellen genutzt. Der Einfluss der Geometrie und Internstruktur von Störungszonen auf die induzierte Seismizität werden zunächst anhand von generischen Modellen untersucht. So kann ein grundlegendes Prozessverständnis entwickelt bzw. können Parameterstudien und Sensitivitätstest zur Bestimmung der wesentlichen Kontrollparameter durchgeführt werden. Anschließend erfolgt die Anwendung der Modellierungstechniken auf zwei Geothermiestandorte im Oberrheingraben, wobei der Fokus der numerischen Simulationen auf einer realitätsnahen Einbeziehung von Störungszonen und der Prognose der Spannungszustände auf den Störungen liegt. Von den Projektergebnissen werden konkrete Handlungsempfehlungen für Genehmigungsbehörden und Projektentwickler zur Beurteilung der Risiken induzierter Seismizität erwartet.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Oberrheingraben ? Tiefengeothermie ? Geothermie ? Genehmigungsbehörde ? Seismizität ? Induzierte Seismizität ? Handlungsempfehlung ? Modellierung ? Kennzahl ? Eintrittswahrscheinlichkeit ?

Region: Hessen

Bounding boxes: 10.779° .. 10.779° x 52.01702° .. 52.01702°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Technische Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Ingenieurgeologie (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-08-01 - 2026-07-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Rock mechanics investigations and geomechanical modeling at fault zone and reservoir scale
  Description: An important building block for a successful, further expansion of deep geothermal energy in the Upper Rhine Graben is to increase social acceptance of geothermal energy as a regenerative and climate-friendly energy generation technology. Minimizing the probability of occurrence of noticeable induced seismicity is particularly important in this context. The joint project RESTLESS aims to clarify to what extent the risk of induced seismicity depends on the lithology of the geothermal reservoir. The overall objective of the project is to use a combination of field, laboratory and numerical methods to investigate in more detail the conditions necessary for reactivation of faults and the resulting seismicity as a function of their geometric and lithological properties. On the one hand, the project work of TUDa aims at the determination of the rock mechanical parameters of reservoir and fault zone rocks as well as interfaces. In addition to static parameters, deformation rate-dependent material properties are also measured in ring shear tests. These characteristics are used in a second work package for the parameterization of geomechanical models. The influence of the geometry and internal structure of fault zones on the induced seismicity will first be investigated using generic models. This allows a basic understanding of the process to be developed, or parameter studies and sensitivity tests to be performed to determine the key control parameters. Subsequently, the modeling techniques are applied to two geothermal sites in the Upper Rhine Graben, where the focus of the numerical simulations is on a realistic inclusion of fault zones and the prediction of stress states on the faults. The project results are expected to provide concrete recommendations for action by permitting authorities and project developers to assess the risks of induced seismicity. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1125717

Status

Aktiv

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