Auszug:
Kontinentale Risse bergen ein immenses Potenzial für erneuerbare geothermische Energie und stellen eine Antwort auf die dringende Herausforderung dar, von kohlenstoffreichen zu kohlenstoffarmen Energiequellen überzugehen. Hier kombinieren wir langfristige geodynamische Modellierung mit kurzfristigerer Reservoir-Gesteinsmechanik-Modellierung, um das geothermische Potenzial innerhalb der komplexen geologischen Umgebung des Oberrheingrabens, Frankreich-Deutschland, zu bewerten.

Zusammenfassung:
Der Klimawandel hat den Übergang zu alternativen, umweltfreundlichen und erneuerbaren Energiequellen beschleunigt, um die globale Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Unter diesen zeichnet sich die Geothermie als vielversprechende Lösung aus, da sie unabhängig von externen Umweltfaktoren ist, einen geringen CO2-Fußabdruck aufweist und sowohl Grundlaststrom als auch Fernwärme liefern kann. Der Oberrheingraben (URG), der entlang der Grenze zwischen Frankreich und Deutschland liegt, ist Teil des europäischen känozoischen Intraplatten-Grabensystems. Der Graben ist weithin für seine reichhaltigen geothermischen Ressourcen bekannt, was ihn zu einer Schlüsselregion für Initiativen zur Energiewende macht. Die Charakterisierung des geothermischen Potenzials des URG ist jedoch aufgrund seiner stark variierenden hydrothermalen Bedingungen und großer Beobachtungslücken nach wie vor unzureichend. Frühere Studien zur Verwerfungskritikalität haben die Rolle historischer Plattenbewegungen oft übersehen und die komplexen Wechselwirkungen, die die thermische und strukturelle Entwicklung des URG in den letzten ca. 40 Millionen Jahren bestimmen, stark vereinfacht.

Diese Studie untersucht, wie die Tektonik in verschiedenen zeitlichen und räumlichen Maßstäben das geothermische Potenzial innerhalb eines Rift-Systems beeinflusst. Mit dem numerischen geodynamischen Code ASPECT in Verbindung mit dem Landschaftsevolutionscode FastScape simulieren wir die Entwicklung von Störungsnetzwerken auf lithosphärischer Ebene innerhalb des URG unter geodynamisch realistischen Spannungs- und Dehnungsbedingungen. Zwischen ASPECT und dem thermo-hydro-mechanischen Code GOLEM wird ein automatischer Kopplungsmechanismus implementiert, der die langfristige geodynamische Entwicklung des Beckens mit kurzfristigeren Wärme- und Fluidflusssimulationen unter Einbeziehung von Gesteins- und Bruchmechanik integriert. Mit diesem mehrstufigen Modellierungsansatz versuchen wir, die Genauigkeit der Identifizierung von geothermischen Bohrzielen zu verbessern. In allen Modellierungsphasen vergleichen wir unsere Modelle mit verfügbaren geologischen und geophysikalischen Beobachtungen.