Geothermische Exploration

Grundlagen der geothermischen Exploration

Bei der geothermischen Exploration werden geophysikalische Methoden eingesetzt, um flachliegende hydrothermale Systeme, die geothermische Felder antreiben, zu lokalisieren und zu charakterisieren. Dazu gehört die Ermittlung folgender Aspekte:

Hydrothermale Umwandlungszonen: Oberflächennahe Widerstandsanomalien, die durch aufsteigende geothermische Flüssigkeiten verursacht werden, welche das umgebende Gestein umwandeln.
Permeabilitätsstrukturen: Wege, über die geothermische Flüssigkeiten aus der Tiefe zur Oberfläche wandern können.
Aufströmungsbereiche: Zonen, in denen Flüssigkeiten, die kurz vor dem Siedepunkt stehen, nahe der Erdoberfläche aufsteigen und oft die stärksten Widerstandskontraste aufweisen.
Quellen und Grundwasserleiter: Flachliegende Wassersysteme, die mit geothermischen Aktivitäten verbunden sind und von diesen gespeist werden.

Dieser Prozess umfasst:

Messung von Schwankungen des Bodenwiderstands, die sich in Abhängigkeit von Gesteinsveränderungen, Flüssigkeitstemperatur und Durchlässigkeit ändern.
Einsatz von hochdichten, geschleppten TEM-Messungen (tTEM) zur Kartierung von Widerstandsanomalien in oberflächennahen Schichten (oberste 100 m) mit hoher räumlicher Auflösung.
Einsatz von sTEM -Untersuchungen zur Ausweitung der Widerstandskartierung auf größere Tiefen, um die Charakterisierung tiefer liegender Lagerstättenstrukturen zu unterstützen.

Mit Verfahren wie tTEM und sTEM lässt sich die geothermische Exploration schneller und weniger invasiv durchführen, was die Ressourcenbewertung, das Umweltrisikomanagement und die behördliche Planung unterstützt.

Geophysik bei der geothermischen Exploration

Erfahren Sie, wie geophysikalische Methoden die Effizienz bei der geothermischen Exploration steigern

Kartenanpassungen und Durchlässigkeitsstrukturen

Identifizieren Sie hydrothermal veränderte Zonen und die Flüssigkeitswege, die diese mit der Oberfläche verbinden.

Aufwärtsströmungsbereiche lokalisieren

Lokalisieren Sie Bereiche, in denen Flüssigkeiten, die kurz vor dem Siedepunkt stehen, am nächsten an die Oberfläche aufsteigen – typischerweise die stärksten Widerstandskontraste in einem geothermischen Feld.

Unterstützung bei der Gefahrenbewertung

Unterstützung bei der Identifizierung von Zonen mit flach liegenden Siedebereichen, die das Risiko hydrothermaler Explosionen erhöhen können, zur Förderung der Sicherheitsplanung für die Bevölkerung und den Standort.

Informationen zur Ressourcen- und Regulierungsplanung

Bereitstellung von Daten zur oberflächennahen Hydrologie zur Unterstützung der Ressourcennutzung, des Ressourcenschutzes und der Politikgestaltung im Zusammenhang mit geothermischen Feldern.

Einblick in Quellwasser speisende Grundwasserleiter

Erfassen Sie die flachen Grundwassersysteme, die geothermische Quellen speisen, um eine langfristige Überwachung zu ermöglichen.

Die Rolle von TEMcompany bei der geothermischen Exploration

Erfahren Sie, wie unsere Instrumente die Präzision und Effizienz bei der Erkundung von Geothermiefeldern steigern

Auflösung nahe der Oberfläche

tTEM wurde entwickelt, um Widerstandsanomalien im oberflächennahen Untergrund (oberste 100 m) zu erfassen, wo die Anzeichen für geothermische Umwandlungen und Aufwärtsströmungen am stärksten sind.

Nicht-invasiv & schnell

Mit hochdichten Schleppmessungen lassen sich geothermische Felder schnell erfassen, ohne dass Bohrungen oder Eingriffe in den Boden erforderlich sind.

Unterscheidung der Flüssigkeitswege

Die Kontraste im modellierten spezifischen Widerstand sind in Aufwärtsströmungsbereichen in der Regel stärker ausgeprägt als in dampfbeheiztem Boden, was dabei hilft, wahrscheinliche Flüssigkeitswege aus der Tiefe zur Oberfläche zu identifizieren.

Anpassungsfähig an unterschiedliches Terrain

tTEM lässt sich in den für geothermische Felder typischen, abwechslungsreichen Geländebedingungen einsetzen.

Tiefe Penetration

sTEM erweitert die Untersuchungstiefe über den oberflächennahen Bereich von tTEM hinaus und ermöglicht so die Charakterisierung von geothermischen Lagerstätten und Strukturen in größeren Tiefen.

Fokus auf tiefe Strukturen

Ermöglicht die Identifizierung tieferer Verwerfungen und Permeabilitätszonen, die bei rein oberflächennahen Untersuchungen möglicherweise nicht erkennbar sind.

Echtzeitdaten

Die Teams vor Ort können die Datenqualität direkt vor Ort bewerten, wodurch das Risiko einer erneuten Mobilisierung der Erhebungsteams verringert wird.

Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Instruments für eine bestimmte Anwendung oder möchten Sie Ihre Umfrageprobleme besprechen?

Kontakt zur Kundenbetreuung

Forschungsbericht – Die geothermischen Felder von Rotorua und Wairakei-Tauhara, Neuseeland

Eine 2023 in der Fachzeitschrift „Geothermics“ veröffentlichte Studie nutzte hochdichte tTEM-Messungen in Teilen der Geothermiefelder von Rotorua und Wairakei-Tauhara. Die Messungen kartierten oberflächennahe Widerstandsanomalien, die mit hydrothermalen Umwandlungen, Permeabilitätsstrukturen und Aufströmungszonen in Verbindung stehen, darunter eine mögliche oberflächennahe Siedezone, die an einer Stelle in nur 50 m Tiefe identifiziert wurde. Die Ergebnisse tragen sowohl zum Verständnis der geothermischen Ressourcen als auch zum Management der Gefahr durch hydrothermale Explosionen bei.

Lesen Sie das Forschungspapier

VOM GRUNDWASSER ZUM PERMAFROST: INNOVATIVE ERKENNTNISSE

Anwendungen erforschen

Bewirtschaftete Grundwasseranreicherung

Die kontrollierte Anreicherung von Grundwasserleitern (Managed Aquifer Recharge, MAR) ist eine Methode zur Auffüllung der unterirdischen Wasservorräte durch absichtliche Speicherung von Wasser in Grundwasserleitern. Dies geschieht, indem Oberflächenwasser, Regenwasser oder gereinigtes Abwasser in den Boden geleitet wird.

Gebrochenes Hartgestein

Als gebrochenes Hartgestein werden Gesteinsarten wie Granit oder Basalt bezeichnet, die durch natürliche Prozesse wie tektonische Bewegungen, Verwitterung oder auch Bohrungen Risse oder Brüche aufweisen.

Eindringen von Salzwasser

Salzwasserintrusion liegt vor, wenn Meerwasser in Süßwasser-Aquifere oder küstennahe Grundwassersysteme eindringt. Dies wird durch die übermäßige Entnahme von Grundwasser, den Anstieg des Meeresspiegels und natürliche Veränderungen verursacht.

Verwittertes Grundgestein

Verwittertes Grundgestein ist die Gesteinsschicht unter dem Boden, die verschiedene Verwitterungsprozesse durchlaufen hat, einschließlich chemischer, physikalischer und biologischer Zersetzung.

Permafrost-Kartierung

Permafrost ist ein Boden, der mindestens zwei Jahre lang gefroren bleibt und aus Erde, Gestein und organischem Material besteht, das durch Eis gebunden ist. Er kommt in polaren und hochgelegenen Regionen vor.