REMAIN: REMote-Aktivierung der geologischen INterface

Im Hinblick auf eine nachhaltige, kohlenstoffneutrale Zukunft bieten unterirdische Anwendungen vielversprechende Lösungen wie Enhanced Geothermal Systems (EGS) und die unterirdische Speicherung von Energie. Bei der Speicherung und Gewinnung von Energie im Untergrund muss die Umweltsicherheit gewährleistet sein etwa die Integrität der Deckschichten oder die Kontrolle induzierter Seismizität. Dies erfordert die Fähigkeit, vorherzusagen, wie Flüssigkeiten wie Wasser, superkritisches CO2 und Wasserstoff mit Gesteinsformationen interagieren. Solche Fluide können komplexe Bruchnetzwerke erzeugen, die entscheidend für die Effizienz der Wärmegewinnung bei EGS sowie für die sichere Energiespeicherung sind. Gleichzeitig können sie jedoch auch seismische Ereignisse auslösen, die bereits zur vorzeitigen Einstellung einiger EGS-Projekte geführt haben. Ziel dieses gemeinsamen Projekts ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und neue Modelle zu entwickeln, um vorherzusagen, wie Risse entstehen und sich ausbreiten sowie wie Instabilitäten entlang von Verwerfungen unter realistischen Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen im Untergrund ausgelöst werden, wo sich Fluid und Gestein unterschiedlich verhalten. In Zusammenarbeit mit Forschenden in Japan kombinieren wir fortschrittliche Laborexperimente mit modernsten numerischen Simulationen, um Injektionstechniken für Fluide zu optimieren. So sollen die Energiegewinnung maximiert und gleichzeitig Umweltrisiken wie induzierte Seismizität minimiert werden. Die Ergebnisse könnten zu einer sichereren und effizienteren Nutzung geothermischer Energie sowie zu verbesserten Lösungen für die unterirdische Speicherung sauberer Energie beitragen und damit einen wichtigen Beitrag zu den globalen Bemühungen im Kampf gegen den Klimawandel und zur Energiewende leisten.