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GeoJetting

Schneller Bohren mit dem Hochdruckwasserstrahl – Das ist die Idee hinter dem GeoJetting-Bohrverfahren, das am International Geothermal Centre der Hochschule Bochum speziell für die Nutzung des erneuerbaren Energieträgers Erdwärme entwickelt wurde. Die Schneidwirkung von komprimiertem Wasser ist im Bergbau bereits etabliert und wurde nun auf den Bohrprozess bei der Installation von Geothermieanlagen übertragen, wo es zur Erhöhung der Bohrgeschwindigkeit und dem sichereren Einbau von Erdwärmesonden beiträgt.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens „GeoJetting “ wurde am International Geothermal Centre (GZB) der Hochschule Bochum zusammen mit den Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft ein innovatives Bohrverfahren auf Basis der Direct Push-Technologie entwickelt. Das neuartige Bohrverfahren macht Bergbautechnologie für die Geothermie nutzbar. Es nutzt die Schneidwirkung von Wasser unter Höchstdruck und überträgt dieses Prinzip auf die Bohrtechnik: Das Gestein wird aufgrund der schneidenden Kraft des Wassers durch die im Bohrkopf befindlichen Düsen vollständig aufgelöst. Dies geschieht durch einen rotierenden Bohrkopf mit bis zu 6 Wasserdüsen, die mit max. 1.000 bar Wasserdruck arbeiten und dafür sorgen, dass der Vortrieb abhängig von der Bodenbeschaffenheit bis zu fünf Mal schneller als bei traditionellen Bohrverfahren erfolgt.
Ein weiterer Vorteil der GeoJetting-Technologie besteht darin, dass beim Bohren die Bodenmatrix weitgehend aufgelöst und mit dem Wasser in die Porenräume des Umgebungsgesteins verdrängt wird, während bei herkömmlichen Bohrverfahren in erheblichen Mengen Bohrgut anfällt.
Bei der Errichtung von Geothermieanlagen stellt der Einbau der Erdwärmesonde eine potenzielle Fehlerquelle dar. Denn dieser kann erst nach Entfernen der kompletten Bohrvorrichtung aus dem Bohrloch erfolgen, wodurch das Bohrloch dann offen und ohne Schutz stehen bleibt. Während dieser Zeit kann ein partielles Zusammenfallen des Bohrloches nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden. Beim GeoJetting-Verfahren wird der Zustand des „offenen Bohrloches“ dadurch vermieden, dass die patentierte Bohrspitze (Deutsches Patent Nr. DE 10 2006 037110.0) durch das Bohrgestänge hindurch geborgen wird, so dass die Erdsonde durch das noch im Boden befindliche Bohrgestänge eingebracht und anschließend verpresst werden kann. Dadurch kann eine optimale Positionierung der Erdsonde und somit auch eine bestmögliche Effizienz der Sondenanlage erreicht werden.
Für die Entwicklung des GeoJetting-Verfahrens wurde das Forscherteam des GZB mit dem mit 50.000 € dotierten Ruhr2030-Award prämiert, einer Auszeichnung des Initiativkreises Ruhrgebiet für Innovationen im Meta-Kompetenzfeld Energie – Werkstoffe – Logistik.
Die Weiterentwicklung des GeoJetting-Verfahrens sieht die Beimischung von Abrasivstoffen in das wässrige Bohrfluid vor, was eine deutlich erhöhte Schneidwirkung im Vergleich zu reinem Wasser erwarten lässt.
Zu den Projektpartnern bei der (Weiter)Entwicklung der GeoJetting-Technologie zählen der Anbieter von Wasserstrahlschneidetechnologie ANT Applied New Technologies AG, die KAMAT GmbH & Co KG, ein Anbieter von Hochdruck-Plungerpumpen sowie die Bohranlagenhersteller Hütte Bohrtechnik GmbH und Klemm Bohrtechnik GmbH.
Vermarktet wird das Bohrverfahren durch die Deutsche Bohrtechnik GmbH & Co. KG, ein Spin-off der Hochschule Bochum.

Beteiligte Hochschulen und Institute

Informationen zur Förderung und weitere Beteiligte

Förderkennzeichen: FKZ 17 57 X 07