Das Projekt "BioKS - Einfluss der Biofilmbildung auf Korrosion und Scaling in geothermischen Anlagen - in-situ Monitoring und Test von Gegenmaßnahmen in Bypass-Systemen, Teilvorhaben: Bypassexperimente" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum.Im diesem Vorhaben soll der Einfluss der Temperatur auf die Biofilmbildung und die damit verbundene Korrosions- und Scaling-Rate erforscht werden. Unter Einsatz eines Bypass-Systems und ergänzenden Laborexperimenten sollen Untersuchungen mit verschiedenen Werkstoffen und unterschiedlichen Injektionstemperaturen an verschiedenen Standorten durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob es in den verschiedenen Anlagen zu einem signifikanten Wachstum von Biofilmen kommt. Grundlegende Untersuchungen zu den Wechselwirkungen zwischen dem Fluid und verschiedenen Spurenstoffen sowie den Strömungsprozessen und der Biofilmbildung werden mit dem Ziel durchgeführt, Handlungsempfehlungen für einen sicheren und effizienten Anlagenbetrieb abzuleiten. Die Verbesserung des Prozessverständnisses bildet die Basis für die Vorhersage von Problemen wie Scaling und Korrosion sowie von Verfahren zu ihrer Vermeidung. Die aus den Untersuchungen abzuleitenden Strategien zur Beeinflussung des Biofilmwachstums sollen dazu dienen, Konzept zur Kontrolle der Biofilmbildung und Minderung von Korrosionsprozessen in der obertägigen Anlage, Pumpen und untertägiger Installation zu entwickeln und daraus Empfehlungen für den Schutz der Injektionsbohrung und des Reservoirs abzuleiten. Im Bypass werden in einzelnen Versuchen die Einflüsse verschiedener Parameter, wie Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Sauerstoffzutritt und Biozide auf die Biofilmbildung an Coupons unterschiedlicher Materialien untersucht. Die Biofilme auf den Coupons werden molekularbiologisch charakterisiert. Die organischen Verbindungen im Biofilm und dessen Isotopenparameter sowie die Scalings werden darüber hinaus analysiert, um eine Verfolgung und Quantifizierung der mikrobiellen Prozesse zu erzielen. Als Maßnahme gegen die Prozessstörungen soll ein Konzept zum aktiven kathodischen Korrosionsschutz erarbeitet werden und in der Großtechnik am Bypass getestet werden.
Das Projekt "BioKS - Einfluss der Biofilmbildung auf Korrosion und Scaling in geothermischen Anlagen - in-situ Monitoring und Test von Gegenmaßnahmen in Bypass-Systemen, Teilvorhaben: Standversuche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Merseburg (FH), Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften, Professur für Umwelttechnik,Wasser- und Recyclingtechnik.Im diesem Vorhaben soll der Einfluss der Temperatur auf die Biofilmbildung und die damit verbundene Korrosions- und Scaling-Rate erforscht werden. Unter Einsatz eines Bypass-Systems und ergänzenden Laborexperimenten sollen Untersuchungen mit verschiedenen Werkstoffen und unterschiedlichen Injektionstemperaturen an verschiedenen Standorten durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob es in den verschiedenen Anlagen zu einem signifikanten Wachstum von Biofilmen kommt. Grundlegende Untersuchungen zu den Wechselwirkungen zwischen dem Fluid und verschiedenen Spurenstoffen sowie den Strömungsprozessen und der Biofilmbildung werden mit dem Ziel durchgeführt, Handlungsempfehlungen für einen sicheren und effizienten Anlagenbetrieb abzuleiten. Die Verbesserung des Prozessverständnisses bildet die Basis für die Vorhersage von Problemen wie Scaling und Korrosion sowie von Verfahren zu ihrer Vermeidung. Die aus den Untersuchungen abzuleitenden Strategien zur Beeinflussung des Biofilmwachstums sollen dazu dienen, Konzept zur Kontrolle der Biofilmbildung und Minderung von Korrosionsprozessen in der obertägigen Anlage, Pumpen und untertägiger Installation zu entwickeln und daraus Empfehlungen für den Schutz der Injektionsbohrung und des Reservoirs abzuleiten. In Inkubationsexperimenten wird der Einfluss unterschiedlicher Bedingungen (Temperatur, Nährstoffzufuhr, elektrische Potentiale, etc.) auf die Korrosionsrate sowie auf die Biofilmbildung untersucht. Mittels Rasterelektronenmikroskop und X'Pert Diffraktometer werden der Biofilm und die Scalings charakterisiert sowie die Organismen aus dem Biofilm mittels qPCR quantifiziert. Die Veränderung der Oberflächenrauigkeit der Coupons wird mit dem atomaren Kraftmikroskop analysiert mit dem Ziel, die verschiedenen Materialien auf ihre Beständigkeit gegen Korrosion zu bewerten. In Zusammenarbeit mit der Firma Theisen werden Studenten Probennahmebehälter zur Einstellung und Messung elektrischer Potentiale entwickeln.
Das Projekt "BioKS - Einfluss der Biofilmbildung auf Korrosion und Scaling in geothermischen Anlagen - in-situ Monitoring und Test von Gegenmaßnahmen in Bypass-Systemen, Teilvorhaben: Mikrobiologische Charakterisierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltmikrobiologie.Im diesem Vorhaben soll der Einfluss der Temperatur auf die Biofilmbildung und die damit verbundene Korrosions- und Scaling-Rate erforscht werden. Unter Einsatz eines Bypass-Systems und ergänzenden Laborexperimenten sollen Untersuchungen mit verschiedenen Werkstoffen und unterschiedlichen Injektionstemperaturen an verschiedenen Standorten durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob es in den verschiedenen Anlagen zu einem signifikanten Wachstum von Biofilmen kommt. Grundlegende Untersuchungen zu den Wechselwirkungen zwischen dem Fluid und verschiedenen Spurenstoffen sowie den Strömungsprozessen und der Biofilmbildung werden mit dem Ziel durchgeführt, Handlungsempfehlungen für einen sicheren und effizienten Anlagenbetrieb abzuleiten. Die Verbesserung des Prozessverständnisses bildet die Basis für die Vorhersage von Problemen wie Scaling und Korrosion sowie von Verfahren zu ihrer Vermeidung. Die aus den Untersuchungen abzuleitenden Strategien zur Beeinflussung des Biofilmwachstums sollen dazu dienen, Konzept zur Kontrolle der Biofilmbildung und Minderung von Korrosionsprozessen in der obertägigen Anlage, Pumpen und untertägiger Installation zu entwickeln und daraus Empfehlungen für den Schutz der Injektionsbohrung und des Reservoirs abzuleiten. Biofilme auf Aufwuchsträgern, die von den Projektpartnern in den geothermischen Anlagen exponiert wurden, sollen mit konfokaler Laserscanning Mikroskopie untersucht werden. Dazu werden diverse histochemische Färbemethoden und fluoreszenzmarkierte Gensonden eingesetzt.
Das Projekt "CLUSTER, BGR: Potenzielle Auswirkungen von zeitlich variierenden CO2-Strömen auf injektionsrelevante Prozesse im Speicher und Prognosen zu möglichen Verformungen der Geländeoberfläche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.Im BGR-Projektteil werden mögliche Auswirkungen von zeitlich variierenden CO2-Strom-Zusammensetzungen auf injektionsrelevante Prozesse im geologischen Speicher betrachtet. Zudem werden Prognosen zu möglichen Verformungen der Geländeoberfläche erstellt, die durch zeitlich variierende Injektionsströme und damit verbundene Druckentwicklungen im Untergrund bedingt werden. Dazu werden zum einen die Beeinflussung der Fluid-Gesteinswechselwirkungen durch wechselnde Begleitstoffe und die daraus resultierenden Veränderungen injektionsrelevanter Gesteinseigenschaften in unterschiedlicher Entfernung von der Injektionsbohrung anhand von Laborexperimenten und numerischen Modellberechnungen untersucht. Die experimentellen Untersuchungen umfassen sowohl Einlösungsversuche von CO2 und Begleitstoffen in wässrige Salzlösungen als auch Batch- bzw. Mixed-Flow- und Durchflussversuche. Zum anderen werden thermisch-hydraulisch-mechanisch gekoppelte Modellberechnungen zur Fluiddynamik und Druckentwicklung im Speicher durchgeführt, um damit die Beeinflussung der Gesteinsintegrität sowie die möglichen Verformungen der Geländeoberfläche abzuschätzen. Ziel des Verbundprojekts CLUSTER insgesamt ist es, Empfehlungen zu Kriterien für eine Einschränkung der Bandbreite und der Variabilität der CO2-Strom-Zusammensetzung sowie der Massenströme abzuleiten. Die Ergebnisse des BGR-Projektteils werden nicht direkt wirtschaftlich vermarktbar sein, da es sich um grundsätzliche generische Studien ohne konkreten Standortbezug handelt. Die im Verbundvorhaben erarbeiteten Empfehlungen zur Definition von Kriterien für 'Mindestzusammensetzungsschwellen' und zur Ableitung entsprechender Schwellenwerte sollen Behörden, Politik und Unternehmen fundierte Grundlagen für Konzepte zu (über-)regionalen CO2-Pipelinenetzen liefern. Die Empfehlungen sollen in die laufenden CCS-Normungsprozesse eingebracht werden und die Erstellung technischer Regelwerke unterstützen.
Das Projekt "Wirtschaftlicher Betrieb der ersten geothermischen Triplette in Deutschland" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: geox GmbH.Die Geothermieanlage in Landau/Pfalz war seit 2007 die erste Anlage zur Stromerzeugung in Deutschland mit einer Leistung im Megawattbereich. Fast zwei Jahre nach der Inbetriebnahme des Geothermiekraftwerks ereigneten sich im August und September 2009 zwei seismische Ereignisse mit Magnituden von 2,7 bzw. 2,4, die in der Nähe der Bohrungen geortet wurden und somit einen Zusammenhang mit dem Betrieb des Kraftwerks als sehr wahrscheinlich erschienen ließen. Wegen kritischer Stimmen in der Bevölkerung erließ die zuständige Behörde strengere Auflagen für den Anlagenbetrieb, die im Wesentlichen eine Begrenzung des Injektionsdrucks und damit der Fließrate beinhalten. Im anschließenden Betriebsjahr 2010 glänzte das Geothermiekraftwerk Landau mit einer Verfügbarkeit von über 97Prozent. Ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlage ist jedoch bei reduzierter Fließrate und somit Leistung nicht mehr möglich. Als einzige Lösung für die Eindämmung von seismischen Ereignissen und den gleichzeitig wirtschaftlichen Betrieb der Geothermieanlage Landau bietet sich das Abteufen einer zusätzlichen Injektionsbohrung und deren Eingliederung in das Untergrundkonzept am Standort Landau an. Ziel ist es, über den Anschluss an zusätzliche natürliche Störungszonen und die dadurch erwirkte Aufspaltung der Volumenströme, den Injektionsdruck zu reduzieren und damit seismische Ereignisse auszuschließen.