Transfer in die Praxis: TU Clausthal startet neues Projekt mit der Bohrindustrie

Das im Frühjahr gestartete Projekt ‚Sensorgestützte Analyse und Optimierung des Bohrkleintransports – OBT‘ hat zum Ziel, technische Hürden und damit verbundene wirtschaftliche Hemmnisse für Geothermie-Vorhaben zu reduzieren. Im Fokus befindet sich die Tiefbohrtechnik, die mit mehr als 50 Prozent der Gesamtkosten den entscheidenden Kostenfaktor eines Geothermie-Projekts darstellt.

„Das Verbundprojekt mit der Bohrindustrie in Celle steht beispielhaft für die nachhaltigen Aktivitäten der TU Clausthal im Bereich Transfer, der dritten Säule einer Universität neben Lehre und Forschung. Dabei ist das Optimieren des Bohrprozesses für Geothermie-Projekte mit von entscheidender Bedeutung für das Gelingen der Energiewende“, so Universitätspräsidentin Dr.-Ing. Sylvia Schattauer.   

Weiterentwicklung spezifischer Sensor- und Messtechnik

Ein kritischer Punkt im Bohrprozess ist der Bohrkleintransport, der von zahlreichen Parametern abhängt: z.B. der Zusammensetzung der Spülflüssigkeit (Dichte, Viskosität, Rheologie), von Betriebsparametern (Druck, Volumenstrom), der Beschaffenheit des Untergrunds (Hartgestein, Sediment) und auch vom Bohrwerkzeug. In dem neuen, anwendungsorientierten Projekt wollen die Forschenden nun durch eine Weiterentwicklung spezifischer Sensor- und Messtechnik den Bohrkleintransport in realen Spülungsflüssigkeiten experimentell untersuchen und Aussagen zur optimalen Einstellung dieser Fluide ableiten. Die Ergebnisse ergänzen weitere Aktivitäten in der Arbeitsgruppe von Prof. Gunther Brenner am TU-Forschungszentrum Drilling Simulator Celle und am Clausthaler Institut für Technische Mechanik. Dort wird der Transport granularer Partikel mit numerischen Verfahren im Kontext der Tiefbohrtechnik modelliert.

Gemeinsam mit den Partnern Baker Hughes INTEQ sowie weiteren, im Netzwerk GeoEnergy Celle verbundenen Unternehmen der Bohrindustrie wird nun eine Versuchsanlage für den Mehrphasentransport in transparenten Modellflüssigkeiten erweitert. Sie war in einem Vorprojekt zur innovativen Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Hochschulen („Durchbrüche“) entwickelt worden. Durch die Erweiterung sollen auch Analysen mit industriell eingesetzten Bohrspülungen möglich werden. In Frage kommen insbesondere Verfahren, die auf Messungen der elektrischen Leitfähigkeit beruhen, sowie Ultraschallmessverfahren. Da für die hier zugrunde liegenden Fragestellungen noch keine schlüsselfertigen Lösungen existieren, wollen die Projektpartner eine spezifische Sensor- und Messtechnik zur Erfassung der lokalen Partikelkonzentrationen und -geschwindigkeiten entwickeln und evaluieren. Umfangreiche Messkampagnen und die Aggregation der gewonnenen Daten in geeigneten Modellen bilden einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit. Hierzu wurden im genannten „Durchbrüche“-Projekt bereits Vorarbeiten mit KI-Methoden durchgeführt. 

Rund eine halbe Million Euro aus EU-Mitteln

In dem neuen Projekt wird die langjährige, erfolgreiche Zusammenarbeit der Partner im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung fortgesetzt. Es trägt damit zur Stärkung des regionalen Innovationssystems im Raum Celle bei. Gefördert wird das auf zwei Jahre angelegte Kooperationsvorhaben aus Mitteln der STEP-Plattform zur Förderung strategischer Investitionen der Europäischen Union mit rund 485.000 Euro.

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