Im Tiegel 24. April 2023

In das Gesteinsmagma gebohrt

Autor: Vilmund Hansen

Krafla ist ein aktives Vulkansystem unweit von Mývatn und dort befindet sich eines der ältesten Dampfkraftwerke des Landes. Das System ist etwa hundert Kilometer lang und zehn Kilometer breit und ist eines der am besten untersuchten Vulkangebiete der Welt. Das Projekt Krafla Magma Testbed (KMT) besteht darin, in Krafla in das Gesteinsmagma zu bohren und dort Messinstrumente zu platzieren, um mehr Wissen über die Beziehung zwischen Geothermie und Gesteinsmagma zu gewinnen und die Möglichkeit zu erkunden, die im Magma enthaltene große Hitze zu nutzen. Das Projekt ist riesig und das erste seiner Art weltweit.

Es wird davon ausgegangen, dass bei Krafla zwei miteinander verbundene Brunnen gebohrt werden Forschung an den Grenzen der Geothermie und des geschmolzenen Magmas. Ein anderer erstreckt sich in das Gesteinsmagma hinein. Foto / GEORG.

Neben der Erforschung des Gesteinsmagmas soll in Krafla ein internationales Forschungszentrum für geothermische Studien mit Einrichtungen für Wissenschaftler gebaut werden, ein Bildungszentrum und die Zusammenarbeit mit Schulen und Anwohnern der Umgebung gestärkt werden.

Der Berg Krafla und seine Umgebung werden als Hauptvulkan eingestuft, was bedeutet, dass es regelmäßig zu Ausbrüchen aus einer oder mehreren Magmakammern unter dem Gebiet kommt. Die letzten Eruptionen bei Krafla fanden zwischen 1975 und 1984 statt, aber es wird angenommen, dass die noch andauernde Eruptionsperiode vor etwa 3000 Jahren begann.

Vorstand und Angehörige des Krafla Magma Testbed-Projekts. Anette Mortensen, Landsvirkjun, John Ludden, Vorstandsvorsitzender des KMT-Projekts, Bjarni Pálsson, Landsvirkjun, Hjalti Páll Ingólfsson, Geschäftsführer von GEORG, John Eichelberger, University of Fairbanks, Alaska, Paolo Papale, INGV Italy, Amel Barich, GEORG , Björn Þór Guðmundsson, GEORG , Freysteinn Sigmundsson, Universität Island, Vordís Eiríksdóttir, Landsvirkjun, Yan Lavallee, Ludwig-Maximilians-Universität München und Jónas Ketilsson, Landsvirkjun.

Krafla Magna Prüfstand

Hjalti Páll Ingólfsson, Manager von GEORG, Forschungscluster in geothermische Energie.

Hjalti Páll Ingólfsson, Manager von GEORG, einem Forschungscluster für Geothermie, das ein Projektbüro für das Projekt betreibt. GEORG ist eine Kooperationsplattform für 24 Unternehmen und Institutionen aus dem In- und Ausland.

„Das Projekt ist enorm ehrgeizig und kostspielig, und heute wird davon ausgegangen, dass es insgesamt mehr als 120 Millionen US-Dollar kosten wird. Daher müssen viele Menschen zu dem Projekt kommen, um es zu finanzieren, und eine der besten Analogien für seinen Umfang ist, dass es ähnlich ist, als damals entschieden wurde, das Hubble-Teleskop in eine Umlaufbahn um die Erde zu schicken. “

Ziel sei es, so Hjalti, die im Rahmen des Projekts gewonnenen Forschungsergebnisse allgemein zugänglich zu machen und damit Forscher auf der ganzen Welt für ihre Forschung nutzen zu können.

„Außerdem wird angestrebt, dass die Forschungsinfrastruktur, die in Krafla aufgebaut wird, der wissenschaftlichen Gemeinschaft über ein spezifisches Antragsverfahren zur Verfügung gestellt wird. Auf diese Weise wird Forschungsgruppen ermöglicht, hierher in den Norden zu kommen und die Infrastruktur zu nutzen und im Einklang mit der Wissenschaftspolitik der KMT zu forschen.“

Freysteinn Sigmundsson, Geophysiker an der Universität von Island.

Individuelle Studien

„Die auf Krafla ausgerichtete Forschung ist weltweit einzigartig“, sagt Dr. Freysteinn Sigmundsson, ein Geophysiker an der Universität von Island, „mehr noch, das Gebiet ist das einzige Gebiet auf der Welt, wo sie durchgeführt werden können.“ Grund dafür ist, dass Landsvirkjun 2009 in knapp zwei Kilometer Tiefe in eine Magmakammer gebohrt hat. Die Magmakammer lag deutlich flacher unter der Oberfläche als erwartet und ist heute der einzige Magmakammerrand der Welt, der dort mit hoher Präzision lokalisiert werden kann, wo gute Bedingungen für weitere Forschungen bestehen. Wir wollen zwei Forschungsbohrungen bis an die Grenze von geothermischem und geschmolzenem Gesteinsmagma bohren und dort Messinstrumente platzieren. Einer von ihnen wird bis in die oberste Schicht des Magmas reichen und unter anderem die Temperatur dort und bis zu den Wurzeln des geothermischen Systems messen. Die Temperaturen werden voraussichtlich 900 erreichenÖ pro Celsius und das Magma ist flüssig. In der zweiten Bohrung wird geforscht

um die Möglichkeit einer direkten Nutzung der Wärme im Magma und die damit verbundenen technischen Herausforderungen besser zu analysieren.“

Ein alter Traum

John Eichelberger, Professor an der University of Alaska Fairbanks.

DR. John Eichelberger, Professor für Vulkanologie an der University of Alaska Fairbanks, sagt, er habe lange davon geträumt, in das Magma zu bohren. „Ich habe das vor Jahren auf Hawaii versucht, aber es ist gescheitert. Hauptsächlich, weil es schwierig ist, das Magma im Untergrund zu lokalisieren. Als ich hörte, dass so etwas gemacht wurde, und zufällig bei Krafla, begann ich sofort, mich mit der Sache zu befassen und sah, dass die Bedingungen dort einzigartig für solche Forschungen waren, da bekannt war, wo und in welcher Tiefe das Magma liegt. “

Eichelberger, einer der konzeptionellen Wissenschaftler hinter dem Projekt Krafla Magma Testbed, sagt, dass die Ergebnisse, die daraus gewonnen werden, die Lehrbücher der Geologie der Zukunft verändern werden.

Schlechtes Darlehen

Landsvirkjun hat das Recht, Erdwärme im Krafla-Gebiet zu nutzen und betreibt das Kraftwerk.

DR. Bjarni Palsson, Direktor Ausbau der Geothermie bei Landsvirkjun.

Krafla ist mit einer installierten Leistung von 60 MW eines der ältesten Dampfkraftwerke des Landes. DR. Bjarni Pálsson, Direktor für geothermische Entwicklung bei Landsvirkjun, sagt, dass das Unternehmen das Projekt unter anderem dadurch unterstützt, dass es KMT Zugang zu dem Gebiet und den Forschungsergebnissen verschafft, die das Unternehmen durch das Bohren von über 40 Hochtemperaturbohrungen in dem Gebiet gewonnen hat das vergangene halbe Jahrhundert.

„Wir haben vor ein paar Jahren aus Versehen in ein Magma gebohrt, und anstatt das Loch zu verstopfen, haben wir es explodieren lassen und so viel Nachforschungen angestellt, wie wir konnten.“ Anschließend haben wir begonnen, uns Messungen aus älteren Brunnen anzusehen, und kamen zu dem Schluss, dass dies wahrscheinlich nicht das erste Mal passiert ist. Man kann sagen, dass es ein verkappter Segen war, in das Magma zu bohren, denn obwohl das Loch oder die Löcher nicht benutzt wurden, wissen wir, wo sie sind, und es ist möglich, dass in Zukunft viel davon gefördert werden kann umweltfreundliche Energie von ihnen.“

Bjarni sagt, dass die Aktivierungsmöglichkeiten sorgfältig untersucht werden müssen, damit dies möglich ist, und dass, wenn alles gut geht, davon ausgegangen werden kann, dass Brunnen, die in Schichten in der Nähe von Magmavorkommen gebohrt werden, bis zu zehnmal mehr Energie liefern können als die Brunnen, die heute aktiviert werden.

Aufgrund von Überdruck und Zusammenfluss im Bohrloch KG-04 bei Krafla wurde eine selbstverschuldete Strafe geschaffen.

Das örtliche Umfeld

Vordís Eiríksdóttir, Geophysiker und Leiter des Bergbaubetriebs bei Landsvirkjun.

Vordís Eiríksdóttir, Geophysiker und Leiter der geothermischen Betriebe bei Landsvirkjun, sagt, dass es nicht ausreicht, dass die durchzuführende Forschung spannend ist, sondern dass es auch interessant ist, an Projekten teilzunehmen, die sich auf die lokale Umwelt und die umliegende Landschaft beziehen.

„Es könnte Möglichkeiten geben, ein Bildungszentrum für Geologie und ein Forschungszentrum für Geothermie und Vulkanwissenschaften einzurichten. Darüber hinaus besteht die Idee darin, mit Schulen in der Umgebung zusammenzuarbeiten und Kindern die Möglichkeit zu geben, zu kommen und etwas über Geologie und die Aktivitäten, die hier stattfinden, zu lernen. Gleichzeitig hoffen wir, dass das allgemeine Interesse am Krafla-Gebiet zunimmt und mehr Touristen hierher kommen, was sich positiv auf die Wirtschaftsentwicklung auf dem Land auswirkt.“