Ein neuartiger Ansatz zur Auswahl und Bewertung von BaSO4-Scale-Inhibitoren unter In-situ-Bedingungen = A novel approach for selecting and evaluating BaSO4-scale inhibitors under in-situ conditions

Während des Betriebs von Geothermieanlagen im Oberrhein graben werden infolge von Druck- und Temperaturänderungen häufig Sekundärmineralbildungen und Ausfällungen - insbesondere von Barium- und Strontiumsulfaten sowie Metallsulfiden - beobachtet. Ein vielversprechender Ansatz zur Minderung dieser Probleme stellt der Einsatz von Scale- und Korrosionsinhibitoren dar. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten EIKE-ProJekts (,,Entwicklung und Test von Inhibitor-Kombinationen zur effizienten Nutzung hydrothermaler Reservoire", Förderkennzeichen: 03EE4022) wurden Inhibitoren aus unterschiedlichen Stoffklassen ausgewählt und als Kombination hinsichtlich ihrer praktischen Verwendbarkeit getestet (Heberling et al., 2024). ... mehrDas methodische Vorgehen umfasste eine systematische Folge von Voruntersuchungen - von Kompatibilitätstests bis hin zu Trübungsmessungen - zur Effizienzanalyse von Scale-lnhibitoren mit und ohne gleichzeitigem Einsatz von Korrosionsinhibitoren. Die Untersuchungen führten zur Identifikation eines geeigneten kombinierten lnhibitorprodukts für die Anwendung im Oberrheingraben. Ziel war es, die Feststoffbildung und -ablagerung durch eine einzige chemische Anwendung zu unterbinden, welche sowohl die Ausfällung von Bariumsulfat hemmt als auch Korrosion verhindert. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen auf, wie sich eine sichere lnhibitorkombination sowie die minimale Einsatzkonzentration eines Scale-lnhibitors systematisch ermitteln lassen. Eine besondere Innovation stellt dabei die vom KIT-ITES entwickelte Tube-Blocking-Anlage dar, die lnhibitorversuche nicht nur im Labor, sondern direkt in den Thermalwasserkreis lauf der Geothermieanlage integriert, erlaubt.

During the operation of geothermal plants in the Upper Rhine Graben, secondary mineral formation and precipitation - primarily barium and strontium sulfates, along with meta! sulfides - are frequently observed as a result of pressure and temperature fluctuations. A promising strategy to mitigate these issues is the application of scale and corrosion inhibitors. Within the framework of the BIKE project (Development and testing of inhibitor combinations for the efficient use of hydrothermal reservoirs, grant number: 03EE4022), funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, inhibitors from various substance classes were selected and tested in combination for potential practical use (Heberling et al., 2024). ... mehrThis process involved a series of preliminary investigations, progressing systematically from compatibility screening tests to turbidity measurements, to assess the efficiency of scale inhibitors both with and without the presence of corrosion inhibitors. These investigations led to the identification of a combined inhibitor product suitable for application in the Upper Rhine Graben. The research aimed to prevent the problem of solids formation and deposition with just one chemical application to simultaneously inhibit barium sulfate formation and prevent corrosion. The study presented here is intended to demonstrate how a safe inhibitor combination and a minimum scale inhibitor concentration can be systematically identified. A particular innovation here is that inhibitors can be tested not only in the laboratory but also via a tube-blocking test facility developed by KIT-ITES, which can be directly integrated into the geothermal plant's thermal water cycle.