Abschlussbericht zum Verbundprojekt INSIDE

Ziel des INSIDE-Projekts war die Prozesse der Seismizität und der Bodenbewegung, die durch die Erzeugung von geothermischer Energie induziert werden können, besser zu verstehen und den Betreibern Methoden zur Verringerung der damit verbundenen Risiken zu empfehlen. Das Untersuchungsgebiet war der Süden Münchens (Sendling, Pullach i. Isartal, Baierbrunn). Drei Hauptaufgaben wurden durchgeführt: 1) aktives und passives Monitoring von Seismizität und Boden-hebung/-senkung mit Standard- und innovativen Techniken, 2) thermo-hydro-mechanische Modellierung des geothermischen Reservoirs und Entwicklungen zur Modellierung der induzierten Seismizität und 3) der Vorschlag für ein Reservoir-Management-System. ... mehrVon den zahlreichen Ergebnissen lassen sich drei hervorheben: 1) Trotz eines seismischen Netzwerks, das Ereignisse der Magnitude -0,8 auf der Ebene des Reservoirs detektieren und lokalisieren konnte, wurde von 03/2021 bis 01/2024 fast keine Seismizität unterhalb des Reservoirs beobachtet, 2) Es wurde gezeigt, dass ein Distributed Acoustic Sensing system, mit im Ringraum einer geothermischen Bohrungen zementierten Glas–faserkabel, eine sehr sensitive Messmethode darstellen, die eine seismische Standard-Bohrlochstation in städtischer Umgebung übertrifft. Ein DAS System lässt sich in die IT-Infrastruktur eines Geothermie–betreibers und somit in ein Reservoir-Management-System integrieren und 3) eine Analyse der zur Verfügung stehenden geodätischen Daten ergab, dass die derzeitigen, in unmittelbarer Nachbarschaft der Bohrungen einer Geothermieanlage ausgeführten amtlichen Wiederholungsnivellements zu kleinräumig sind, um die über mehrere Kilometer ausgedehnten Hebungs-/Senkungsgebiete zu erfassen. Es wurde ein Konzept für ein kosten–günstiges, integriertes geodätisches Beobachtungsnetz erstellt, das neben den bisherigen terrestrischen Messungen auch satelliten–gestützte Daten einbezieht und die Überwachung des Einwirkungsbereiches geothermischer Anlagen sicherstellen kann.

The aim of the INSIDE project was to better understand the processes of seismicity and ground movement that can be induced by the production of geothermal energy and to recommend methods to operators to reduce the associated risks. The study area was the south of Munich (Sendling, Pullach i. Isartal, Baierbrunn). Three key tasks were carried out during the project period: 1) active and passive monitoring of seismicity and ground uplifting/subsidence with standard and innovative techniques, 2) thermo-hydro-mechanical numerical modeling of geothermal reservoir and developments to include induced seismicity modeling and 3) the proposal for a reservoir management system. ... mehrAmong the numerous results obtained, one can enhance three of them: 1) despite a seismic network that could detect and locate magnitude -0.8 events at the reservoir level, almost no seismicity was observed below it from 03/2021 to 01/2024, 2) It was shown that Distributed Acoustic Sensing (DAS), with fiber optic cables cemented in the annulus of a geothermal well, is a very sensitive system that can outperform a conventional standard seismic well station in an urban environment. A DAS system can be integrated into the geothermal operator's IT infrastructure, thus into a real-time seismic monitoring system or reservoir management system, and 3) the analysis of the available geodetic data revealed that the current official repeat leveling carried out in the immediate vicinity of the boreholes of a geothermal plant is too small-scale to capture the uplift/subsidence areas that extend over several kilometers, as the elevation connection points used lie within the predicted deformation area. A concept for a cost-effective, integrated geodetic observation network was developed, which includes satellite-based data in addition to the existing terrestrial measurements and can ensure the monitoring of the impact area of geothermal plants with regard to surface deformations in the future.