Seitenbohrungen sollen Wärmeleistung erhöhen

21.07.2026

Quelle: E & M powernews

Im aktuellen EU-Projekt „UPLIFT“ entwickelt das Fraunhofer IEG eine Bohrtechnik weiter. Sie soll bestehende Geothermiebohrungen leistungsfähiger und neue Projekte planbarer machen.

Der Projektname „UPLIFT“ steht für „Unlocking Petrothermal Lithologies through Innovative Fracture Technologies“. In dem im Mai 2026 gestarteten EU-Forschungsprojekt entwickelt die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG mit Standorten unter anderem in Bochum und Cottbus ihre Bohrtechnik Micro Turbine Drilling (MTD) für die tiefe Geothermie weiter. Sie soll die Ausbeute bestehender Bohrungen erhöhen sowie Kosten und Risiken neuer Vorhaben senken.

Viele Geothermieprojekte erreichen nach Angaben der Fraunhofer Forscher nicht die erwartete Wärmeleistung, da sie zu wenig Tiefenwasser fördern. Die MTD-Technik setzt deshalb direkt im vorhandenen Bohrloch an: Eine Mikro-Turbine wird in der gewünschten Tiefe seitlich in das Gestein geführt und legt dort schmale Seitenbohrungen an. Diese erschließen zusätzliche wasserführende Bereiche und vergrößern die Kontaktfläche, sodass sich mehr warmes Wasser fördern lässt.

„Mit der MTD-Technologie schaffen wir neue Möglichkeiten, bestehende Bohrungen gezielt zu erweitern“, sagt Niklas Geißler, Gruppenleiter Mikro-Bohrtechnologie am Fraunhofer IEG. Das Institut will damit die Erfolgschancen geothermischer Projekte erhöhen und technische sowie wirtschaftliche Risiken senken.

Mikroturbine arbeitet ohne Bohranlage

Kern des Verfahrens ist eine weniger als fünf Zentimeter lange und weniger als vier Zentimeter breite Bohrturbine. Wasserdruck aus einem flexiblen Schlauch versetzt sie in Rotation. Eine Führungsvorrichtung lenkt das Werkzeug in der gewünschten Tiefe seitlich aus dem bestehenden Bohrloch in das umliegende Gestein. Dort zerkleinert ein diamantbestückter Bohrkopf das Gestein, während Wasser das Bohrklein ausspült.

Je nach Gesteinsart schafft die Turbine nach Angaben des Fraunhofer IEG einen Vortrieb von rund einem Meter pro Stunde. Kameras, akustische Sensoren und Rückflussanalysen überwachen den Prozess. Das Verfahren kommt ohne klassische Bohranlage aus. Laut den Forschern eigne es sich daher vor allem für bestehende oder reaktivierte Bohrungen eignen.

Die erzeugten Seitenbohrungen reichen fünf- bis zehnmal tiefer in die Formation als eine konventionelle Perforation. Die Technik lässt sich unter anderem in Granit, Basalt, Sandstein, Tonstein und Kalkstein einsetzen. Im Projekt soll ein speziell auf Geothermieanwendungen zugeschnittener Prototyp entstehen.

Test in 3.000 Meter tiefer Bohrung

Das Fraunhofer IEG will den Prototyp im tschechischen Forschungszentrum Research Infrastructure for Geothermal Energy (RINGEN) in Litomerice, rund 50 Kilometer nordwestlich von Prag, zu erproben. Dort steht eine 3.000 Meter tiefe Forschungsbohrung zur Verfügung. Die Anlage soll mehrere seitliche Abzweige erhalten. Anschließend untersuchen die Partner, wie sich die größere Kontaktfläche auf die Förderleistung des geothermischen Systems auswirkt.

Uplift umfasst neben der Bohrtechnik weitere Forschungsarbeiten. Dazu gehören Laborversuche im schweizerischen Untergrundlabor BedrettoLab, verbesserte digitale Modelle und ein Echtzeit-Überwachungssystem für Geothermieanlagen. Die Partner wollen damit Entwicklungszeiten verkürzen sowie Kosten und Risiken geothermischer Vorhaben reduzieren.

Das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam koordiniert das Projekt. Dem Konsortium gehören Partner aus fünf Ländern an, darunter die Karls-Universität in Prag, Geo-Energie Suisse, die ETH Zürich und die European Federation of Geologists. Uplift läuft bis April 2030 und verfügt über ein Gesamtbudget von rund 12,2 Millionen Euro. Die Europäische Union fördert das Vorhaben über das Programm Horizon Europe mit 10,9 Millionen Euro.

Autorin: Davina Spohn