Temperatur- und Druckabhängigkeit von Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen unter Berücksichtigung der Reaktionskinetik

Durch hydrochemische Prozesse kann der wirtschaftliche Betrieb einer tiefen Geothermieanlage negativ beeintrachtigt werden. Beispielsweise konnen durch Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen Ausfallungen entstehen, durch die der Durchmesser einer Injektionsbohrung reduziert wird. Im Vorfeld der Erschliesung eines tiefen geothermalen Reservoirs besteht daher die Notwendigkeit, die Auswirkungen von potenziell ablaufenden Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen zu prognostizieren. Im Rahmen einer Standortsuche fur zukunftige Geothermiestandorte im sudlichen Ruhrgebiet steht zurzeit die Kaisberg-Formation im Fokus der Untersuchung. Mit dem Ziel ablaufende Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen zu untersuchen, wurde ein hydrochemisches Modell erstellt und betrieben. In dem Modell reagiert ein Wasser mit einer charakteristischen hydrochemischen Zusammensetzung mit den ermittelten Mineralphasen der Kaisberg-Formation als Funktion der Zeit. Fur unterschiedliche Druck- und Temperaturverhaltnisse werden die ausfallenden oder in Losung gehenden Stoffmengen einzelner Mineralphasen berechnet. Generell erhohen sich wahrend des gewahlten Untersuchungszeitraums die Stoffmengen der Mineralphasen Albit und Muskovit. Die Betrage der Stoffmengen der Mineralphasen Quarz und Anorthit reduzieren sich.