vorstellung des international geothermal centre (gzb)

InternatIonales GeothermIezentrumVerbundforschungseinrichtung Von Wirtschaft und

Wissenschaft

InternatIonal Geothermal CentreUniversity-indUstry research centre

INTERNATIONALES GEOTHERMIEZENTRUM

INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTRE





ManagementGroup of professors, academic and non-academic staff, students

executive Board

A Administration B Research departments

a1 assistance Board, secretary

a2 resource management,transfer &Communication

B1 advanced Drilling technologies

B2 Infrastructure & applications

B3 reservoir engineering

B4 numerical methods

B5researchlaboratories

B5.1 Geoscientific laboratories5.1.1 Geochemistry5.1.2 Geophysics5.1.3 Geomechanics &

-hydraulics5.1.4 Imaging methods

B5.2 energetikum5.2.1 heat-Pump Center5.2.2 Power Plant Center

B5.3 Geotechnikum5.3.1 Drilling Group5.3.2 reservoir technology

B5.4in-situ laboratory Future Energy

C Institutions

C1Bochum Graduate school Applied Research on Enhanced Geothermal Systems (AGES)

Joint facility of the Ruhr- Universität Bochum and the Bochum University of Applied Sciences

Coordinators :Prof. Dr. Jörg Renner Prof. Dr. Rolf Bracke

Working groups:• Engineering geology• Fluid flow engine &

energy technologies• Building material

technologies• Seismology• Numerics• Static & dynamic

underground engineering

• Communication & acceptance

• Hydrogeology

C2International Geothermal association (IGa)

C3International Geothermal office (IGo)

C4International Geothermal Centre Association

C5Geothermal economy associationGZB- Wirtschafts- vereinigung

C6energyagency.nrW/Geo- thermal network

C7Geothermie.ruhrScience-to- Business Transfer

C8International Geothermal association service Gmbh

C9IGa-academy

2

Impressum/Imprint:

Internationales Geothermiezentrum Trägervereinigung e.V.

Lennershofstr. 140

44801 Bochum

Vorstand/Chairman: Prof. Dr. Rolf Bracke, Dr. Frank-Michael Baumann

VoRWoRT / PREFACE

VorWort

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

Vor über 10 Jahren haben wir uns in Bochum auf den

Weg gemacht, dem Internationalen Geothermiezen-

trum ein echtes Zuhause zu bieten.

Nun ist es so weit, dass wir unserer erfolgreichen

Arbeit im wissenschaftlichen Bereich, den vielfälti-

gen Netzwerken in Bochum und unseren Aktivitä-

ten in Lehre und Ausbildung mit der umfangreichen

Forschungseinrichtung eine gemeinsame Adresse

bieten. Bereits seit einigen Jahren sind Bochum und

das GZB das Zentrum eines internationalen wissen-

schaftlichen Netzwerkes mit gut 15 Partnerhoch-

schulen weltweit, die – auch begleitet von vielfäl-

tigen Industriepartnern – bereits heute exzellente

Verbundforschung betreiben. Mit den neuen Gebäu-

den, Laboren und technischen Geräten eröffnen sich

nun Möglichkeiten und Perspektiven, die darüber weit hinausgehen. Für

die anwendungsorientierte Forschung im Bereich der Geothermie gibt es

sicherlich nicht viele vergleichbare Einrichtungen.

Danken möchte ich an dieser Stelle gerne den Landesregierungen in

NRW der letzten Jahre, die die Errichtung des Zentrums erst ermöglich-

ten. Mein Dank gilt natürlich auch den Mitarbeiterinnen und Mitar-

beitern am GZB und den Kolleginnen und Kollegen an der Hochschule

Bochum und nicht zuletzt den Partnerunternehmen, die durch ihre viel-

fältigen Unterstützungen einen wichtigen Beitrag geleistet haben, den

Neubau realisieren zu können.

Auf den folgenden Seiten stellen sich die verschiedenen organisationen

und Netzwerke vor, die sich unter dem Dach des Internationalen Geo-

thermiezentrums in der Geothermiestadt Bochum befinden. Im zweiten

Teil gehen wir auf unsere wissenschaftliche Arbeit ein. Ich bin zuversicht-

lich, dass sich in den kommenden Jahren diese einmalige Infrastruktur

mit all ihren Möglichkeiten mit Leben, Forschung und Arbeit füllt. Gerne

lade ich auch Sie ein, Teil dieses Zentrums zu werden.

Glück auf!

Herzlichst, Ihr Rolf Bracke

(Executive Director)

Preface

dear readers,

For over ten years we have been working to

create a real home for the International Geo-

thermal Centre in Bochum.

Now we have finally been able to develop an

extensive research infrastructure integrating

our successful work in scientific research, the

various networks in Bochum as well as our

efforts in teaching and training. For several

years, Bochum and the International Geo-

thermal Centre have been at the heart of an

international scientific network of 15 partner

universities worldwide conducting excellent

collaborative research in cooperation with

various industrial partners. The new buildings,

laboratories and technical facilities open up

even greater research opportunities and perspectives. There are few

comparable institutions conducting applied research in the field of ge-

othermal energy.

I would like to take this opportunity to thank the responsible govern-

ments of North Rhine-Westphalia who, during the past years, have

made the establishment of the International Geothermal Centre pos-

sible. I would also like to thank the employees of the International Geo-

thermal Centre, my colleagues at the Bochum University of Applied

Sciences and last, but not least, the partner companies whose gener-

ous donations and support made an important contribution towards

building the new facilities.

Over the next few pages we would like to introduce our institutions

to you. In the first section we will outline the various organizations

and networks which operate under the umbrella of the International

Geothermal Centre. In the second section we will describe our scientific

work. I am confident that, with our energy, research and work we will

realize the full potential of this unique infrastructure over the next

few years. I would like to invite you to become part of this institution.

Sincerly yours

Rolf Bracke

(Executive Director)

3





internationaLes geotherMieZentruM

Verbundforschungseinrichtung von Wirtschaft und Wissenschaft 2003 wurde das Internationale Geothermiezentrum (GZB) als Ver-

bundforschungseinrichtung der Wirtschaft und der Wissenschaft in

Bochum gegründet. Rechtlich durch seinen Trägerverein vertreten,

sind mittlerweile ca. 15 Universitäten weltweit aktiv im GZB vertreten.

Ergänzt werden sie durch weitere Institutionen des öffentlichen Rechts

(Stadt Bochum, IHK Mittleres Ruhrgebiet, Wirtschaftsförderung met-

ropoleruhr, Bezirksregierung Arnsberg und die EnergieAgentur.NRW).

Die verschiedenen hochschulen …

• Hochschule Bochum

• RWTH Aachen

• Ruhr-Universität Bochum

• TU Darmstadt

• Westfälische Hochschule Gelsenkirchen

• Hochschule osnabrück

• Hochschule ostwestfalen-Lippe

• Aristotle University of Thessaloniki (Greece)

• University of Auckland (New Zealand)

• TU Istanbul (Turkey)

• Universidad Technica Federico Santa Maria (Chile)

• CEGA – Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes, vetreten

durch die Universidad de Chile (Chile)

• University of Zagreb (Croatia)

… stellen gemeinsam das wissenschaftliche Board des Zentrums.

Geothermie als Technologie mit vielfältigen Nutzungsvarianten erfor-

dert eine stark interdisziplinäre Herangehensweise, dem durch die um-

fangreiche Expertise des Boards Rechnung getragen wird. Seit 2012 ist

das GZB außerdem in Lateinamerika vertreten. In El Salvador betreibt es

zusammen mit der GIZ und Partnern vor ort ein Regionalbüro.

Durch dieses Netzwerk haben die Beteiligten die Möglichkeit, mit ihren

internatiOnaL GeOtherMaL centre

University-industry research institute In 2003 the International Geothermal Centre (GZB) was founded as an

integrated institute for science and business in Bochum. By now, this sci-

entific association represents approximately fifteen universities world-

wide. They are complementedby various public law institutions (City of

Bochum, Chamber of Commerce (IHK) Mittleres Ruhrgebiet, Business

Development Metropoleruhr, regional government Arnsberg and the

Energieagentur.NRW).

the following universities …

• Hochschule Bochum

• RWTH Aachen

• Ruhr-Universität Bochum

• TU Darmstadt

• Westfälische Hochschule Gelsenkirchen

• Hochschule Osnabrück

• Hochschule Ostwestfalen-Lippe

• Aristotle University of Thessaloniki (Greece)

• University of Auckland (New Zealand)

• TU Istanbul (Turkey)

• Universidad Technica Federico Santa Maria (Chile)

• CEGA - Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes, represented

by Universidad de Chile (Chile)

• University of Zagreb (Croatia)

… comprise the Scientific Board of the institution.

Geothermal energy involves a wide range of technological initiatives

which demand a highly interdisciplinary approach. The extensive exper-

tise represented on the board is able to provide this. Since 2012 the GZB

has its own representation in Latin America. Together with the GIZ and

local partners we run a regional office in El Salvador. This network makes

it possible for the participating members to conduct applied research

right up to late-stage product development by using their joint compe-

4

INTERNATIoNALES GEoTHERMIEZENTRUM / INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTRE

Weltweites netzwerk des GZB / worldwide GZB network

Chile

Chile

Neuseeland

New Zealand

Deutschland

Germany

Griechenland

Greece

Kroatien

Croatia

Türkei

Turkey

gemeinsamen Kompetenzen anwendungsorientierte Forschung bis

zur marktnahen Produktentwicklung zu betreiben. Anlass- und frage-

bezogen arbeiten Wissenschaftler an gemeinsamen Projekten, oft in

Kooperation mit der Industrie. Die Forschungsfelder decken das ganze

Spektrum der Geothermie und ihrer Frage- und Aufgabenstellung ab –

Wärmepumpe zur Klimatisierung von Gebäuden, die Nutzung geother-

mischer Ressourcen mittels binärer Kraftwerksprozesse, Geothermie zur

Kühlung und Wasseraufbereitung bis zu Hochenthalpieanwendungen.

Die Hochschule Bochum ist mit der Geschäftsstelle des GZB der Mittel-

punkt des Netzwerkes GZB. Der Neubau des Geotechnikums und des

Energetikums mit ihren umfangreichen Laboren und ihren herausra-

genden technischen Forschungsinfrastruktur bilden die Basis für exzel-

lente Verbundforschung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

als one-stop-shop für alle Fragestellungen rund um die Geothermie hat

sich das GzB folgende ziele gesetzt:

• Technologie-, Know-how- und Informationstransfer zwischen Hoch-

schulen, Wirtschaft und Öffentlichkeit

• Aus- und Aufbau des wissenschaftlichen Netzwerkes mit Partner-

hochschulen und Forschungseinrichtungen

• Durchführung und Vernetzung von anwendungsorientierter For-

schung zwischen Hochschulen und Wirtschaft

• Aus- und Weiterbildung für Ingenieure, Geowissenschaftler, Archi-

tekten und Handwerker auf dem Sektor der Geothermie – von der

Wärmepumpentechnologie bis zur Nutzung von Hochenthalpiela-

gerstätten für Kraftwerke

• Steigerung des Bekanntheitsgrades der Geothermie, Beratung von

Öffentlichkeit, Politik, Verwaltung und Entscheidungsträgern ❙

tencies. Scientists work together on a range of joint projects, mostly in

cooperation with industry. The research fields cover all aspects of geo-

thermal energy from heat pump technology for geothermal heatingand

cooling, the use of geothermal resources via binary power plant process-

es to high enthalpy applications .

The Bochum University of Applied Sciences with its GZB head office is

the centre of the GZB network. The new Geotechnikum and Energetikum

buildings with their extensive laboratories and their excellent technical

research infrastructure form the basis for outstanding collaborative re-

search between science and industry.

as a one-stop-shop for all questions regarding geothermal energy the

GZB has the following targets:

• The transfer of technology, know-how and information between

universities, Industry and the community

• Establishment and expansion of the scientific network with partner

universities and research institutions

• Implementation and networking of applied research between uni-

versities and industry.

• Training and further education for engineers, geoscientists, archi-

tects and construction workers in the geothermal sector – from heat

pump technology to the use of high enthalpy deposits for power

plants

• Increasing the level of awareness of geothermal energy, knowledge

transfer and consulting amongst the general public, politicians, pub-

lic administrators and decision makers. ❙

Zentralamerika

Central America

5





Ansprechpartner / Contact person:

International Geothermal Association (IGA)

Marietta Sander (Executive Director)

T: +49 234 32 10712

M: [email protected]

internationaL geotherMaL association (iga)

Der Geothermie-Weltverband (International Geothermal Association –

IGA) wurde 1988 als unabhängiger Dachverband ins Leben gerufen

und vernetzt mittlerweile über 5.000 Mitglieder aus mehr als 65 Län-

dern. Die IGA fördert die weltweite Geothermienutzung durch Infor-

mationsaustausch, Beratung und Fortbildungsmaßnahmen, bildet

Netzwerke und berät Regierungsbehörden und internationale organi-

sationen. Seit 2011 hat die IGA ihre Geschäftsstelle mit der hauptamt-

lichen Geschäftsführung in Bochum am Internationalen Geothermie-

zentrum.

Ziele der IGA sind:

• Unterstützung der Entwicklung und verstärkten Nutzung geother-

mischer Ressourcen

• Vermittlung technischer und wissenschaftlicher Informationen

• Strategische Beratung und Kooperation mit internationalen orga-

nisationen, Regierungen und der Industrie

• Entwicklung und Kommunikation von Standards, Regelwerken

und Kriterien

• Plattform für internationale Netzwerkarbeit

Die IGA ist ein Gründungspartner der International Renewable Energy

Alliance (REN Alliance), einer Partnerschaft der fünf global operieren-

den Erneuerbare-Energien-Weltverbände. Gemeinsam mit den REN

Alliance-Partnern tritt die IGA auf internationalen Kongressen auf wie

den Rio Folgekonferenzen oder den Verhandlungsrunden der Klima-

rahmenkonvention. In diesem Rahmen werden Politikberatung, Poten-

zialabschätzungen und technologieübergreifende Nachhaltigkeitsun-

tersuchungen durchgeführt. Weiterhin berät die IGA internationale

Institutionen wie die International Renewable Energy Agency (IRENA),

die International Labour organization (ILo) oder andere internationale

Stellen wie REN21. Um die regionale Wirkung und IGA Leistungen zu

erhöhen, gründete die IGA vier Regionalabteilungen (IGA Asia Pacific

Regional Branch / IGA East Africa Regional Branch / IGA European Re-

gional Branch / Regional Geothermal office Central America), die u. a.

Aus- und Fortbildungsveranstaltungen durchführen. Der IGA Vorstand

(Board of Directors) setzt sich aus 30 hoch anerkannten Geother-

mie-Experten weltweit zusammen. ❙

internatiOnaL GeOtherMaL assOciatiOn (iGa)

The International Geothermal Association – ( IGA) was founded as an in-

dependent umbrella association in 1988 and networks with more than

5,000 members in 65 countries worldwide. The IGA supports the utiliza-

tion of geothermal resources worldwide through the exchange of infor-

mation and through consultation and training. It builds networks and

advises governmental representatives and international organizations.

Since 2011 the IGA headquarters have been situated at the International

Geothermal Centre in Bochum.

IGa objectives are:

• Supporting the development and utilization of geothermal resources

• Providing technical and scientific information

• Strategic consultation and cooperation with international organiza-

tions, governments and industry

• Development and communication of standards, best practices and

criteria

• Creating a platform for international networking

The IGA is a founding partner of the International Renewable Energy Al-

liance (REN Alliance), a partnership of five globally operating renewable

energy organizations. Together with the REN Alliance partners the IGA

participates in international congresses such as the Rio follow-up nego-

tiations or the negotiations regarding the United Nations Framework

Convention on Climate Change (UNFCCC). Within this framework, polit-

ical consultations, assessments of potential as well as trans-technolog-

ical sustainability studies are carried out. The IGA also advises interna-

tional institutions such as the International Renewable Energy Agency

(IRENA), the International Labor Organization (ILO) and other interna-

tional organizations e.g. REN21. To increase its regional effectiveness, the

IGA founded four regional branches (IGA Asia Pacific Regional Branch /

IGA East Africa Regional Branch / IGA European Regional Branch / Re-

gional Geothermal Office Central America) which, among other things,

run training and further education events. The IGA Board of Directors

consists of 30 highly recognized international geothermal experts. ❙

6

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internationaL geotherMaL office (igo)

Mit Ansiedlung der IGA Anfang 2011 am GZB haben die beteiligten

Partner – das Land NRW, die Hochschule Bochum, das Internationale

Geothermiezentrum (GZB), die EnergieAgentur.NRW und der GtV-Bun-

desverband Geothermie – gleichzeitig das International Geothermal

office (IGo) ins Leben gerufen. IGo ist das Koordinationsbüro der deut-

schen Geothermiebranche und des GtV-Bundesverbandes Geother-

mie. IGo ist der Dienstleister für deutsche Geothermieunternehmen

auf dem Weg in Auslandsmärkte.

IGo unterstützt die internationalen Aktivitäten deutscher geothermi-

scher Unternehmen und Institutionen durch Information, Vernetzung

sowie Kongress- und Messeteilnahmen, um die Exportmöglichkeiten

der deutschen Geothermieunternehmen zu verbessern.

Dies geschieht durch:

• den Auf- und Ausbau des internationalen Netzwerkes von deut-

schen Unternehmen der Geothermiebranche und wissenschaftli-

chen Einrichtungen

• die weltweite Profilierung und Vermarktung des Geother-

miestandortes NRW und Deutschland

• die Koordination des Wissens- und Technologietransfers zwischen

Wissenschaft und Wirtschaft im internationalen Maßstab

• die Initiierung und Begleitung von Projekten mit Beteiligung deut-

scher Unternehmen und Forschungseinrichtungen

Das internationale Koordinationsbüro ist u. a. im Koordinationsaus-

schuss der Exportinitiative „Erneuerbare Energien“ des Bundeswirt-

schaftsministeriums und in mehreren Fachausschüssen von Geother-

miemessen und -kongressen vertreten. Durch die Vorbereitung und

Begleitung von Geschäftsreisen im Rahmen der Exportinitiative „Er-

neuerbare Energien“ des Bundeswirtschaftsministeriums erleichtert

IGo gemeinsam mit den jeweiligen Auslandshandelskammern ins-

besondere KMU den Zugang zu den Ansprechpartnern in weltweiten

geothermischen Zielmärkten. ❙

internatiOnaL GeOtherMaL Office (iGO)

When the IGA was established at the GZB in 2011, the associated part-

ners – the state of North Rhine-Westphalia, the Bochum University of

Applied Sciences, the International Geothermal Centre (GZB), the Ener-

gieAgentur NRW and the GtV-Bundesverband Geothermie – also found-

ed the International Geothermal Office (IGO). The IGO is the coordinat-

ing office of the German geothermal energy industry and the Federal

Geothermal Association(GtV-Bundesverband Geothermie). It is an inter-

face for German geothermal energy companies on their way to foreign

markets. The IGO supports German geothermal companies and institu-

tions internationally by providing information, by networking and by

improving export opportunities, primarily through:

• the establishment and expansion of the international network of

German geothermal companies and scientific institutions

• the worldwide positioning and marketing of North Rhine-West-

phalia and Germany as geothermal locations

• the coordination of knowledge and technology transfer between sci-

ence and industry on an international scale

• the initiation and support of projects in cooperation with German

companies and research institutions

The International Geothermal Office is a member of the Federal Ministry

of Economics and Technology’s coordination committee for the export

initiative “Renewable Energies” . It is also a member of several expert

committees during geothermal energy trade fairs and congresses. By

preparing and supporting business trips as part of the export initiative

“Renewable Energies” of the Federal Ministry of Economics and Technol-

ogy, the IGO, along with the respective foreign chambers of commerce,

facilitates access to the key contacts in geothermal target markets

worldwide, particular for SMB. ❙


Dr. Eckehard Büscher

T: +49 234 32 10221


Gefördert mit Mitteln der EU aus dem „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), Ziel 2 Phase 6 und des Landes NRW im Rahmen des Programms „Rationelle Energieverwendung, regene-rative Energien und Energiesparen (proges.NRW)“.

Supported by the “European Fund for regional development (EFRE), Target 2 Phase 6 and the state of North-Rhine Westphalia within the framework of the programme “Rational use of energy, regenerative energy and saving energy (proges.NRW)”.

8

Bauconsult & Sachverständigen BüroDr.-Ing. Ulrich Güttler

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Die Wirtschaftsförderung BochumDienstleistungen für die Wirtschaft aus einer Hand

Unternehmerisches Engagement zu fördern, Arbeitsplätze zu sichern und den innovativen Wirtschafts-standort Bochum systematisch und nachhaltig weiterzuentwickeln - das sind die übergeordneten Ziele der Wirtschaftsförderung Bochum.

Wir sind der erste Ansprechpartner für Bochumer Unternehmen und stehen Ihnen mit Rat und Tat zu allen Fragen rund um die Themen• Unternehmensgründung,• Neuansiedlung,• Büro- und Gewerbefl ächensuche,• Projekt- und Netzwerkarbeit,• Veranstaltungen, Foren und Messen,• Wissens- und Technologietransfer,• sowie Förderberatungzur Verfügung.

Wir vermarkten den Wirtschaftsstandort Bochum aktiv bei Investoren und Unternehmen sowie auf nationa-len und internationalen Messen und Kongressen.

Darüber hinaus sind wir Ihre erste Anlaufstelle bei konkreten Problemen mit Behörden, Versorgern und Ins-titutionen.

Auch über konkrete Fragestellungen hinaus, sind wir für Sie da: Egal ob es sich um individuelle Beratung, Dienstleistungen oder Bedarfe handelt: Sprechen Sie uns an!

KontaktWirtschaftsförderung BochumViktoriastraße 1044787 Bochum

.: LeiterHeinz-Martin DirksTelefon: +49 234 910-3575Fax: +49 234 [email protected]/wirtschaftsfoerderung

Bochum – Standort mit Know-how

Mehr als 15 000 Unternehmen profi tieren bereits von den Standortvorteilen der Stadt Bo-chum. Viele von ihnen sind im Dienstleistungssektor und in innovativen Technologiefeldern tätig.

.: Sieben gute Gründe für Bochum

• Bochum liegt im Zentrum des Ruhrgebiets – das heißt: große Märkte, leistungsfähi-ge Netzwerke, schnelle Ver-bindungen.

• Konzerne und zahlreiche kleine und mittelgroße Un-ternehmen sind in Bochum heimisch – das heißt: günsti-ge Bedingungen für Produk-tion, Dienstleistung, Handel und Handwerk.

• Die Ruhr-Universität Bo-chum und fünf weitere Hochschulen stärken For-schung und Entwicklung der Unternehmen – das heißt: Markterfolg durch In-novation.

• An Bochumer Hochschulen gibt es mehr als 41 000 Stu-dierende – das heißt: qualifi -zierte Fach- und Führungs-kräfte.

• Gewerbefl ächen stehen zu günstigen Konditionen zur Verfügung – das heißt: Platz für unternehmerische Initiati-ve und Wachstum.

• 40 Prozent des Stadtge-biets sind Grünfl ächen – das heißt: vielfältige Möglichkei-ten für Erholung und Frei-zeitgestaltung.

• Bochums lebendige Kul-turszene zieht zahlreiche Besucher an – das heißt: abwechslungsreiche Erfah-rungen und anregende Un-terhaltung.

33806_DEC092607_Stadt_Bochum.indd 1 30-04-2013 14:51:57

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• 40 Prozent des Stadtge-biets sind Grünfl ächen – das heißt: vielfältige Möglichkei-ten für Erholung und Frei-zeitgestaltung.

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gZb-Wirtschafts- Vereinigung geotherMie e.V.

Die GZB-Wirtschaftsvereinigung Geothermie ist eine Unternehmens-

vereinigung innerhalb der geothermischen Branche, die forschungs-

strukturell und projektspezifisch eng in das Internationale Geother-

miezentrum eingebunden ist. Über gemeinsame Forschungsarbeiten,

gegenseitigen Informationsaustausch und nicht zuletzt durch die Ein-

bindung in die Ausbildung werden Unternehmensinteressen eng mit

der Anwendungsforschung und der Personalentwicklung verzahnt.

Durch diese zweigliedrige organisationsstruktur aus Wissenschaft

und Wirtschaft wird eine schnelle Überführung von Forschungser-

gebnissen in marktfähige Produkte und der starke Praxisbezug der ge-

meinsamen Projekte gewährleistet.

Neben der klassischen Netzwerkarbeit gehören auch die Beratung von

Entscheidungsträgern in Politik und Verwaltung und die Einbindung der

Mitgliedsunternehmen in die weltweiten Projekte des Internationalen

Geothermiezentrums zu den Aufgaben der GZB-Wirtschaftsvereini-

gung. Mit ihrem Engagement unterstützen die Unternehmen konkret

den Technologietransfer zwischen Wirtschaft, Anwendungsforschung,

den Unterhalt der Geschäftsstelle, die Öffentlichkeitsarbeit sowie die

Graduierten- und Ausbildungsförderung und Stiftungsprofessuren.

Das Branchenspektrum der Mitgliedsunternehmen ist sehr breit gefä-

chert und deckt die gesamte geothermische Wertschöpfungskette ab.

Aktuell sind Unternehmen der folgenden Branchen in der GZB-Wirt-

schaftsvereinigung Geothermie engagiert:

• Bauwirtschaft

• Hersteller von Bohranlagen und -werkzeugen

• Bauzulieferindustrie

• Anbieter von Bohrservices

• Energiewirtschaft

• Wärmepumpentechnik

• Installationsbetriebe für Heizung und Klima

• Kraftwerkstechnik

• Technische Gebäudeausrüstung

• Planer & Consultants

Weitere Partner sind herzlich willkommen. Gerne diskutieren wir mit

Ihnen, welche Vorteile sich für Ihr Unternehmen aus einem Engage-

ment in der GZB-Wirtschaftsvereinigung ergeben. ❙

GZB-ecOnOMy assOciatiOn e.v.

The GZB-Economy Association is an association within the geothermal

energy sector with close links to the International Geothermal Centre

with its research and projects. Through joint research work, mutual ex-

change of information and last but not least the involvement in geo-

thermal training, company interests are closely interconnected with

applied research and training. This close liasion of science and industry

ensures that research results can be quickly transformed into marketa-

ble products and that the joint projects have a strong emphasis on prac-

tical relevance.

As well as classic networking, the work of the GZB-Economy Association

includes advising decision-makers in politics and public administration.

It also includes the integration of member companies into global pro-

jects run by the International Geothermal Centre. Through their com-

mitment the companies support technology transfer between industry

and applied research, public relations work for geothermal energy, the

promotion of graduates and foundation- funded professorships and also

contribute to the costs of running the headquarters. The member com-

panies’ wide range of sectors covers the whole geothermal value-added

chain.

Currently, companies belonging to the following sectors are committed

to the GZB-economy association:

• Construction industry

• Manufacturers of drilling equipment

• Supply industry for construction companies

• Drilling service providers

• Energy industry

• Heat pump technology

• Installation businesses heating and cooling

• Power plant technology

• Building services

• Planners & Consultants

More partners are welcome to join. We would be glad to discuss the ad-

vantages of a GZB-Economy Association membership for your company

with you.

❙

10

adaMs armaturen gmbh, herne

bs bauconsult & sachverständi-gen büro dr.-ing. ulrich güttler, oer-erkenschwick

deutsche bohrtechnik gmbh & co. Kg, bochum

hochtief solutions ag, essen

hütte bohrtechnik gmbh, olpe

Philipps gmbh & co. Kg, bochum

rag aktiengesellschaft, herne

stadtwerke bochum holding gmbh

steag new energies gmbh, saarbrücken

ecos energie gmbh, aachen

GZB-WIRTSCHAFTSVEREINIGUNG / GZB-ECONOMY ASSOCIATION

hasenkamp gmbh, bochum

Mitglieder der gZb-Wirtschaftsvereinigung

Members of the GZB-economy association

11

daldrup & söhne ag, ascheberg

dMt gmbh & co. Kg, essen

holter regelarmaturen gmbh & co. Kg, schloß holte-stutenbrock

Md drilling gmbh, grünwald

M-i sWaco deutschland gmbh, celle

bau- und Liegenschaftsbetrieb nrW, düsseldorf

Pöyry deutschland gmbh, hamburg

rehau ag & co., bochum

stadtwerke Warstein

Messe essen gmbh, essen





netZWerK geotherMie nrW

Im Netzwerk Geothermie NRW werden die Aktivitäten zum Thema

Geothermie in Nordrhein-Westfalen gebündelt. Das Netzwerk Geo-

thermie ist eingebunden in die Struktur des Energiewirtschaftsclus-

ters EnergieRegion.NRW. Über 850 Personen, organisationen und Un-

ternehmen sind aktuell die aktiven Netzwerkmitglieder.

Als zentrale Informations- und Anlaufstelle in Nordrhein-Westfalen

für Wirtschaft, Wissenschaft, Verwaltung und Öffentlichkeit entwi-

ckelt das Netzwerk Strategien zum Ausbau der Geothermienutzung.

Nicht zuletzt sollen bestehende Arbeitsplätze gesichert und neue Ar-

beitsplätze geschaffen werden. Der Branche steht mit dem Netzwerk

eine Plattform zur Verfügung, auf der sich Fachleute und Experten the-

menbezogen und lösungsorientiert austauschen können.

Das Netzwerk stellt sich folgende Aufgaben:

• Identifikation von zukünftigen Trends und Fragestellungen

• Koordination des Wissens- und Technologietransfers

• Initiierung von Projekten

• Schnittstelle zwischen Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Ver-

waltung

• Öffentlichkeitsarbeit & Internationalisierung ❙

GeOtherMaL enerGy netWOrk nrW

All geothermal energy- related activities in North Rhine-Westphalia are

channelled in the Geothermal Energy Network NRW. This network is in-

tegrated into the structure of the energy industry cluster EnergyRegion.

NRW. Currently, more than 850 individuals, organisations and compa-

nies are active network members.

As North Rhine-Westphalia’s central contact point for business, science,

public administration and the general public, the network develops

strategies for expanding the use of geothermal energy. Last but not

least, the network aims to safeguard existing jobs, create new jobs and

to provide the industry with a platform where experts can exchange ide-

as and solutions.

the network has set itself the following tasks:

• Identify future trends and formulate questions

• Coordination of knowledge and technology transfer

• Initiation of projects

• Interface between business, science, politics and public

administration

• Public relations & internationalisation ❙


Leonhard Thien

T: +49 234 32 10715

E: [email protected]

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Netzwerk Geothermie NRWNeue Ressourcen erschließen

Leonhard Thien · EnergieAgentur.NRW · Leiter Netzwerk Geothermie NRW im Cluster „EnergieRegion.NRW“T: +49 234 32-10715 · F: +49 234 32-14070 · E: [email protected] · P: Lennershofstraße 140, 44801 Bochum

I: www.energieagentur.nrw.de · www.energieagentur.nrw.de/geothermie

Mehr Produktivität durch Gebäude, die Wissen vermehrenGeothermie gilt als besonders klimaschonende Energiequelle, da sie ihre Energie aus dem für menschliche Begriffe fast endlosen Wärme-Reservoir unseres Planeten Erde bezieht. Man kann die-se Energie sowohl zu Heiz- und Kühlzwecken nutzen, als auch zur Stromgewinnung.

Carpus+Partner setzte bereits beim Bau des eigenen Bürogebäudes in Aachen 2010 auf diese ressourcenschonende Energiequelle, und so war es erfreulich konsequent, den Generalplanungsauftrag für den Neubau des weltweit einzigartigen „Geothermiezentrums Bochum“ übernehmen zu dürfen.

Bei dem Neubaukomplex handelt es sich um ein Ensemble dreier hinsichtlich Nutzung und Größe unterschiedlicher Gebäude. Sie sind – dem Entwurfsgedanken eines „Campus im Campus“ am Hoch-schulstandort Bochum folgend – um eine gemeinsame Mitte, einen zentralen Platz für Begegnung und Kommunikation, angeordnet. Durch ihre einheitliche Fassadengestaltung, die sich farblich an der Kohle-trächtigen industriellen Geschichte des Ruhrgebiets orientiert, setzen sie sich selbstbewusst von den angrenzenden Gebäuden der Hochschule ab.

„Mehr Produktivität durch Gebäude, die Wissen vermehren“, mit die-ser Mission plant und realisiert Carpus+Partner individuelle Architektur für moderne Arbeitsumgebungen wie Büros, Labore und Produkti-onsgebäude samt technischem Innenleben. Durch den Neubau des Geothermiezentrums Bochum hat Carpus+Partner einen direkten Anteil am Wandel zu nachhaltigen Technologien.

Bei Carpus+Partner am Hauptsitz in Aachen sowie an den Standorten Ulm, Frankfurt und Köln arbeiten über 200 Mitarbeiter für nationale wie internationale Auftraggeber. Die Architekten, Ingenieure und Projektmanager der Carpus Generalisten konzipieren, planen und realisieren in interdisziplinären Teams umfangreiche Bauprojekte als Generalplaner; die individuellen Wissensträger der Carpus Experten stehen den Auftraggebern zur Problemlösung in hoch spezialisierten Expertenfeldern beratend und planend zur Seite.

Weitere Informationen: www.carpus.de





iga serVice gMbh

Die IGA Service GmbH ist das Dienstleistungsunternehmen der Inter-

national Geothermal Association (IGA) mit Sitz in Bochum am Interna-

tionalen Geothermiezentrum. Sie wurde 2009 von der IGA in Bochum

gegründet und unterliegt dem IGA Board of Directors (Vorstand).

Hauptarbeitsgebiete der IGA Service GmbH sind eng angelehnt an die

IGA Ziele und umfassen die Aus- und Fortbildung im Geothermiesek-

tor, den Informationsaustausch, Beratungsaufträge, Veranstaltungsor-

ganisation, Forschung und weitere Aufgaben. Typische Auftraggeber

der IGA Service GmbH sind: International Renewable Energy Agency

(IRENA), International Finance Cooperation (IFC), International Labour

organization (ILo) und World Bank (WB). ❙

iga acadeMy

Die IGA Academy ist eine Einrichtung der International Geothermal

Association (IGA) mit dem Ziel der internationalen Aus- und Fortbil-

dung im Geothermiesektor. Die Hauptgeschäftsstelle in Bochum ko-

ordiniert Trainingsmaßnahmen, die sowohl am Standort Bochum als

auch an anderen internationalen Lernorten durchgeführt werden.

Gemeinsam mit akkreditierten Partnerinstitutionen werden zertifi-

zierte Kurse zu folgenden Themen angeboten:

• Explorationsverfahren und -strategien

• Bohrtechnologie für Geothermiebohrungen

• Fernwärmesysteme

• Wärmepumpentechnologie

• Kraftwerkstechnik (Nieder-, Mittel- und Hochtemperatur)

• Reservoir Engineering & Reservoirmodellierung

• Hydro- / Geochemie

• Numerische Modellierung für Wärme- und Fluidtransfer

• Projektmanagement und Finanzierung

• Regulatorische und investitionsbedingende Rahmenbedingungen

• Finanzierung

Die Inhalte der technischen Kurse umfassen die Bereiche:

• 3-stufiger Bohrkurs (z. B. W120 Standard)

• Erdwärmeanlagen und Installation

• (Enhanced) Geothermal Response Tests

• Wärmepumpentechnologie

• Kraftwerkstechnik (Hochtemperatur, binär)

• Reservoirerschließung und -monitoring ❙

iGa service GMBh

IGA Service GmbH is the service company of the International Geother-

mal Association (IGA) registered in Bochum (Germany) at the Interna-

tional Geothermal Centre. It was established by the IGA in 2009 in Bo-

chum and is controlled by the IGA Board of Directors. The main areas of

work for the IGA Service GmbH are closely aligned with the aims of the

IGA and include education and training in the geothermal energy sector,

exchange of information, consulting contracts, event organisation, re-

search. Typical clients of the IGA Service GmbH are:

International Renewable Energy Agency (IRENA), International Finance

Cooperation (IFC), International Labour Organisation (ILO) and the

World Bank (WB).

❙

iGa acadeMy

The IGA Academy is an institution of the International Geothermal As-

sociation (IGA) with the aim of promoting international education and

training in the geothermal energy sector. The head office in Bochum co-

ordinates educational training, which is offered both in Bochum and at

other international learning centres.

together with accredited partner institutions certified training in the

following fields is carried out:

• Exploration methods and strategies

• Drilling technologies for geothermal wells

• District heating systems

• Heat pump technologies

• Power plant technologies (low, medium and high temperature)

• Reservoir Engineering & Reservoir Modeling

• Hydrochemistry / Geochemistry

• Numeric modeling for heat and fluid transfer

• Project management and financing

• Regulatory / Investment framework conditions

• Financing

the content of the technical courses include the following:

• 3 level drilling course (for example W120 standard)

• Heat exchanger technologies and installation

• (Enhanced) Geothermal Response Tests

• Heat pump technology

• Power plant technologies (high temperature or binary)

• Reservoir development and reservoir monitoring ❙


Prof. Dr. Horst Rüter

T: +49 234 3210712



IGA Service GmbH

T: +49 234 3210712


IGA ACADEMYg l o b a l . g e o t h e r m a l . k n o w l e d g e

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IGA-ACADEMy & AGES

bochuMer graduiertenschuLe

Die „Bochum Graduate School Applied Research on Enhanced Geo-

thermal Energy Systems (AGES)“ ist eine gemeinsame Einrichtung der

Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Hochschule Bochum (HS-Bo),

in der die Hochschulen ihre wissenschaftlichen Kräfte gebündelt ha-

ben. Herausragende Absolventen von Hochschulen aus der ganzen

Welt haben dort die Möglichkeit zur strukturierten Promotion. Dokto-

randen werden in neun Arbeitsgruppen von elf Professoren betreut.

Die Doktoranden arbeiten an einem gemeinsamen übergeordneten

Forschungsgebiet, behandeln in den einzelnen Fachbereichen aber un-

terschiedlichste Aspekte. So verstärkt die gemeinsame Graduierten-

schule ein wichtiges Forschungsgebiet, in das beide Partner komple-

mentäre Expertisen einbringen. Die unterschiedlichen Profile beider

Hochschulen sind sich ergänzende Kompetenzen, die in diese For-

schungsplattform einfließen. Die AGES stärkt damit auch die Idee des

„GeothermieCampus Bochum“, einer gemeinsamen Plattform, auf der

beide Partner nicht zuletzt auch gemeinsam die Ressourcen des Inter-

nationalen Geothermiezentrums für ihre Forschungsarbeiten nutzen.

Der integrierte Forschungsansatz umfasst:

• interdisziplinäre Forschung zwischen ingenieur- und geowissen-

schaftlichen Fachgebieten

• Verzahnung von Grundlagen- und der Anwendungsforschung

• Entwicklung von Konzepten und Technologien zur Gewinnung und

Nutzung von Erdwärme aus petrothermalen Reservoiren

• Technologien zur Versorgung von Metropolregionen mit Strom,

Wärme und Kälte aus Tiefengeothermie

• Akzeptanz- und Nachhaltigkeitsforschung für geothermische Infra-

strukturprojekte ❙

BOchUM GradUate schOOL

The “Bochum Graduate School of Applied Research in Enhanced Geo-

thermal Energy Systems (AGES)”, is a joint institution founded by both

the Ruhr University Bochum (RUB) and the Bochum University of Applied

Sciences (HSBO), in which both universities have combined their scientif-

ic resources. Outstanding graduates from all over the world are given

the chance to do research and are supervised in nine working groups by

eleven professors. The doctoral candidates all work together in a com-

mon field of research exploring the diverse aspects of this field in their

individual specialist areas. In doing so, the graduate school strengthens

an important area of research to which both partners can contribute

their respective expertise. The different profiles and ensuing complimen-

tary competences of the two universities enrich this research platform.

Thus, AGES strengthens the idea of a “Bochum Geothermal Campus”;

a joint platform for both partners which enables them to share the re-

sources of the International Geothermal Centre for their research .

The integrated research approach includes

• Interdisciplinary research including engineering and geo-scientific

aspects

• The interlinking of basic research and applied research

• The development of concepts and technologies for the extraction

and use of geothermal heat from petrothermal reservoirs

• Technologies for the supply of urban regions with electricity, heating

and cooling from deep geothermal energy

• Acceptability and sustainability research for geothermal infrastruc-

ture projects

❙

Dr. Rolf Bracke (HS-Bo, International Geothermal Centre /

Bohrtechnik und Geothermische Systeme)

[email protected]

Dr. Jörg Renner (RUB, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik /

Experimentelle Geophysik)

[email protected]

15

Sprecher der neuen Schule sind die Professoren / Coodinators of the Graduated School





ZuKunftsWeisende geotherMie- und WasserManageMenttechniK Von rehautrend-settinG GeOtherMaL enerGy and Water ManaGeMent techn OLOGy frOM rehaU

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Energetikum

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CAMPUS DES GZB / CAMPUS OF THE GZB

PE-Xa Geothermiesonden RAUGEo

Nahwärmeleitung RAUTHERMEX

Kabelschutzrohr

PE-Xa Trinkwasserrohr

Trink-/Abwasserrohr RAUPRoTECT

Wärmepumpen

Abwassersysteme AWADUKT

Versickersysteme RAUSIKKo

Akustikkühldecke

Betonkerntemperierung

Trinkwasserinstallation RAUTITAN

Hausabflusssystem RAUPIANo

ZuKunftsWeisende geotherMie- und WasserManageMenttechniK Von rehautrend-settinG GeOtherMaL enerGy and Water ManaGeMent techn OLOGy frOM rehaU

RAUGEO PE-Xa geothermal probes

RAUTHERMEX local heating pipe

cable protection tube

PE-Xa drinking water pipe

RAUPROTECT drinking water / waste

water pipe

Heat pumps

AWADUKT sewage water systems

RAUSIKKO drainage systems

Acoustic cooling ceiling

Concrete core temperature control

RAUTITAN drinking water installation

RAUPIANO above-ground drainage

system

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Geotechnikum

Institut

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dePartMents des internationaLen geotherMieZentruMs

Die wissenschaftlichen Arbeiten des GZB in Bochum finden in vier

Departments statt, die die Schwerpunkte unserer wissenschaftlichen

Arbeit widerspiegeln.

infrastructure and applicationsIm Department Infrastructure and Applications werden die Frage-

stellungen und Technolgien zur Versorgung von Einzelobjekten bis

zu kommunalen Versorgungsinfrastrukturen untersucht. Dazu gehö-

ren Anwendungen der Wärme-, Kälte- und Kraftwerkstechnik sowie

Sonderanwendungen wie z. B. der Meerwasserentsalzung. Im Vorder-

grund stehen grundlegende Standortuntersuchungen und Machbar-

keitsstudien bis zur Ausführungsplanung großer oberflächennaher

Geothermieanlagen zur Klimatisierung von Gebäuden. Ausgehend

von den geogenen Standortfaktoren und den Gebäudeeigenschaften

werden Konzepte zum Heizen und / oder Kühlen der Gebäude erstellt.

Zunehmend betrachtet werden Wärmenetzlösungen zur Nutzung der

Geothermie. Die Bandbreite reicht hierbei von kleinsten Wärmenetzen

auf geringem Temperaturniveau über Quartiersnetze ggf. mit bivalen-

ter Wärmeerzeugung bis zur Nutzung von Geothermie in klassischen

Fernwärmestrukturen der Metropolregionen. Ergänzend dazu werden

Forschungsprojekte bearbeitet, deren Umsetzungshorizont eher mit-

telfristig ist. Dazu gehören Systemanwendungen der Geothermie-,

Wasserstoff- und Solartechnik, optionen zur Wärmespeicherung im

Untergrund, Nutzung und Erschließung unkonventioneller Wärme-

quellen, optimierung von Heiz- und Kühllasten, Kombination von

Geothermie mit weiteren Energieträgern oder Betrachtung und Be-

urteilung neuer Anwendungsfelder. Als technische Dienstleistungen

bieten wir die Durchführung von Thermal Response Tests (TRT) oder

dePartMents Within the internatiOnaL GeOtherMaL centre

The GZB’s scientific work takes place in four departments which reflect

the different aspects of our R&D work.

infrastructure and applicationsThe Infrastructure and Applications department is responsible for solv-

ing problems relating to direct geothermal applications for single objects

and their integration into the urban supply infrastructure. This includes

applications of heating, cooling and power plant technologies as well

as special processes like seawater desalination. We mainly focus on ba-

sic site analyses and feasibility studies, in some cases including detailed

engineering for large, shallow geothermal solutions for the heating and

cooling of buildings. Based on geogenic site-related factors and building

characteristics, we create heating / cooling concepts. Heat grid solutions

are increasingly being considered for geothermal applications. This rang-

es from small heating grids on a low temperature level and solutions for

local area grids – if necessary combined with bivalent heat production –

to geothermal solutions for classic district heating systems in urban re-

gions. We also work on R&D projects which are scheduled for implemen-

tation in the medium term. Our focus lies on integrated applications of

geothermal, solar and hydrogen technologies, options for underground

heat storage, use and development of unconventional heat sources, op-

timisation of heating and cooling loads, the combination of geothermal

sources with other energy sources and the evaluation of new application

fields. As technical services we offer customers a Thermal Response Test

(TRT) or Enhanced Geothermal Response Test (EGRT). Our location check

enables project developers and architects to assess the suitability, layout

and economic viability of their planned geothermal application.

18

DEPARTMENTS DES GZB / DEPARTMENTS WITHIN THE GZB

Enhanced Geothermal Response Tests (EGRT) an. Für Projektentwick-

ler, Bauherren und Architekten besteht die Möglichkeit, im Rahmen ei-

nes Standort-Checks die grundlegende Eignung, Auslegung und Wirt-

schaftlichkeit ihrer geplanten Geothermieanlage bewerten zu lassen.

advanced drilling technologiesDas Department verfügt über umfangreiche technische Ausstattung,

insbesondere das eigene Bohrgerät in Verbindung mit der Hochdruck-

pumpe. Damit werden innovative bohrtechnische Verfahren entwi-

ckelt und neues Bohrtooling direkt in die Praxis integriert. Bo.Rex –

Bochum Research and Exploration Drilling Rig – ist eine mobile Bohr-

anlage, die gemeinsam mit dem Hersteller nach Spezifikationen des

GZB für Bohrtiefen bis 1.000 m neu entwickelt wurde. Es handelt sich

um eine Doppelkopfbohranlage, die folgende Spezifikationen hat:

• 33 t (+20 t) Rückzugskraft

• 17 t Vorschubkraft

• 250 kW Dieselmotor

• 32 t Leergewicht

• 50 kNm max. Drehmoment

Ergänzt wird sie von einer Hochleistungsplungerpumpe, die durch ei-

nen wechselbaren Pumpenkopf verschiedene Druckbereiche abdecken

kann:

• Flexible Drucke

a. Niederdruck 100 bar bis 210 bar

b. Hochdruck 700 bar bis zu 1.500 bar

• Gute Verträglichkeit gegenüber Feststoffen im Fluid

• Mobiles System im 20-Fuß-Standard-Seecontainer weltweit ein-

setzbar

Beim GeoStar-Projekt zur Versorgung des Campus mit Wärme und Käl-

te wurden von einem zentralen Ansatzpunkt aus 17 Sonden sternför-

mig und geneigt bis 200 m Tiefe abgeteuft. Gebohrt wurde hierbei mit

einem hydraulischen DTH-Fluidhammer, dessen Weiterentwicklung

in Kooperation mit der Industrie im Praxiseinsatz zum Forschungsbe-

reich des Departments gehört. Weiterhin wird der Einsatz von Hoch-

druckwasserstrahltechnik zum Bohren – GeoJetting – mit und ohne

Zusatz von Abrasivmitteln als innovativer Bohrprozess untersucht und

entwickelt. Nach dem ersten GeoJetting-Patent in 2009 für das Boh-

ren in Lockergesteinen folgt nun die Weiterentwicklung für das Geo-

advanced drilling technologiesAt the heart of the department is the technical equipment, notably our

own drilling rig combined with a high pressure triplex pump, This ena-

bles us to investigate and to develop drilling methods as well as adapt

drill tooling in a real case situation. Bo.Rex – Bochum Research and Ex-

ploration Drilling Rig – is a mobile drilling rig, which was developed in

cooperation with its manufacturer based on the GZB specifications for a

drilling depth of up to 1000 m. Bo.rex is a dual drive drilling rig with the

following specifications:

• 33t (+22t) retraction force

• 17t feed force

• 250kw diesel engine

• 32t unladen weight

• 50kNm rotary torque

This is complimented by a heavy duty triplex plunger pump with ex-

changeable liner / pump head for flexible pressure ranges up to 1.500

bar (22.000 psi):

• Flexible pressure

a. From 20 bar up to 200 bar

b. From 700 up to 1.500 bar

• Relatively high tolerance for solids and sand in the fluid

• Mobile system in standard 20 feet container – can be shipped world-

wide

Within the GeoStar project to supply the campus with geothermal heat

and cooling, 17 holes were drilled radiating and sloping down to 200

m from one central point. A DTH fluid hammer, driven by fresh water,

was used. Adapting and developing the hammer in cooperation with

our industrial partners is one of GZB’s main research projects. We are

also working on high pressure water jet systems – GeoJetting – with

and without the use of abrasive particles, as an innovative, new drilling

method. Following a first GeoJetting patent in 2009 for drilling in gran-

ular soil, we are now working on solid rock drilling, for instance by using

abrasives during the drilling process. Another focus is the Coiled Tubing

Bo.Rex – Bochum Research and Exploration Drilling Rig – mit der Hochleistungsplun-

gerpumpe.

Bo.Rex – Bochum Research and Exploration Drilling Rig – with high-performance

plunger pump.

Die wissenschaftliche Arbeit des Internationalen Geothermiezentrums gliedert sich

in vier Departments – Infrastructure & Applications, Advanced Drilling Technologies,

Numerical Methods und Reservoir Engineering.

The scientific work of the International Geothermal Centre is divided into four depart-

ments – Infrastructure & Applications, Advanced Drilling Technologies, Numerical

Methods and Reservoir Engineering.

19





technology as an option for cost-saving exploration / or for drill site de-

velopment of petrothermal reservoirs.

numerical methodsNumerical simulations are applied in the context of application-orient-

ed feasibility studies or in R&D projects. We use the following software:

• Feflow®

• EnergyPlus®

• Spring

• Matlab®

• Petrel®

The simulation includes shallow geothermal probe fields, structur-

al-physical applications as well as more complex, deep geothermal res-

ervoirs. By building up an integrated numerical model it is possible to

carry out and observe a thermo-hydraulic simulation (convective or con-

ductive) and, as a further option, the transport of matter in geofluids. On

the basis of the simulation results the mutual influence of the probes or

the interdependency between production and reinjection wells can be

minimized by adapting the respective geometry.

reservoir engineeringIn order to evaluate the economic outcome of a (geothermal) project it

is mandatory to develop a good reservoir model, which is based on its

insitu properties. The data for this model are produced via actual seismic

and geophysical borehole logs. Subsequently, the best possible reservoir

development and production plan may be derived through the simula-

tion of different exploitation concepts. These results of the various sim-

ulation patterns finally lead to one, hopefully successful, geothermal

field exploitation concept. For the confirmation and optimization of the

developed reservoir model it is helpful to run a small field test after drill-

ing has been completed.

This refers to production and injection tests, which additionally help to

characterize the reservoir properties. The hydraulic properties may be

improved by stimulating the reservoir. Here at GZB these stimulation

operations willbe investigated, tested and performed with various fluid

types and pump operating ranges in order to analyze the collected data

for improved environmentally friendly reservoir and field operation. This

full package will be delivered by GZB´s field engineers including GZB´s

own geophysical borehole logging instruments and, last but not least,

reservoir modeling including a scaled field test at GZB´s drilling test site.

Jetting-Bohren in Festgesteinen, u. a. durch die Zumischung von Ab-

rasivstoffen während des Bohrens. Weitere Schwerpunkte der Arbeit

sind Bohrtechniken basierend auf Coiled Tubing als mögliche option

für eine kostengünstigere Exploration und zur bohr- und fördertechni-

schen Erschließung petrothermaler Reservoire.

numerical MethodsIm Rahmen von anwendungsorientierten Machbarkeitsstudien oder

reinen Forschungsprojekten werden numerische Simulationen durch-

geführt. Zum Einsatz kommen u.a dabei folgende Softwareprogramme:

• Feflow®

• EnergyPlus®

• Spring

• Matlab®

• Petrel®

Simuliert werden Sondenfelder, bauphysikalische und versorgungs-

technische Anwendungen als auch komplexere, tiefe geothermische

Reservoire. Durch den Aufbau eines integrierten numerischen Modells

kann so eine thermohydraulische Simulation (konvektiv und konduk-

tiv) und optional der Stofftransport in Geofluiden durchgeführt und

betrachtet werden. Auf Basis der Simulationsergebnisse können die

gegenseitige Beeinflussung der Sonden oder die Wechselwirkungen

von Produktions- und Injektionsbohrung durch Anpassung der jeweili-

gen Geometrie minimiert werden.

reservoir engineeringUm die Wirtschaftlichkeit eines Projektes beurteilen zu können, muss

ein Lagerstättenmodell aus den vor ort herrschenden Eigenschaften

entwickelt werden. Diese Eigenschaften basieren auf seismischen

Explorationen oder bohrlochgeophysikalischen Messungen. Anschlie-

ßend wird die bestmögliche Erschließung und Förderung aus der La-

gerstätte simuliert. Diese Ergebnisse entscheiden schließlich über die

erfolgreiche hydrothermale Nutzung der Lagerstätte. Von großem Nut-

zen sind bei der Analyse auch Feldversuche im kleinen Maßstab, wel-

che die Simulation bestätigen oder optimieren. Hierbei handelt es sich

um Produktions- und Injektionstests, welche zusätzlich die Lagerstätte

in seinen hydraulischen Eigenschaften charakterisieren. Bei einer nöti-

gen Stimulation der Lagerstätte können diese hydraulischen Eigen-

schaften verbessert werden, welche am GZB vorher im kleinen Maß-

stab mit verschiedenen Fluiden durchgeführt und analysiert werden

können. Dieses Komplettpaket kann mit Hilfe der eigenen bohrloch-

Die numerische Simulation des Sondenfeldes zeigt die Kälteausbreitung in Fließrich-

tung des Grundwassers.

The numerical simulation of the probe field shows the spread of cold in the direction

of the groundwater flow.

Bedienanzeigen und Bohrkopf des eigenen Bohrgerätes.

Operating display and drill head of our own drilling rig.

20

DEPARTMENTS DES GZB / DEPARTMENTS WITHIN THE GZB

geophysikalischen Messapparatur und dem daraus folgenden Lager-

stättenmodell inklusive eigenem Bohrgerät, Tooling und Feldtest (bis

zu 1.000 m) vom GZB abgedeckt werden.

reservoirerschließung ct-Must Ausgehend von einer vertikalen Tiefbohrung, die auf herkömmlichem

Weg abgeteuft wird, können mehrere horizontale Sidetracks mit weni-

gen 10 m Abstand mittels einer Coil-Tubing-Bohranlage erbohrt wer-

den. Anschließend werden diese Sidetracks schrittweise hydraulisch

stimuliert, um hydraulische Wegsamkeiten zwischen ihnen zu erstel-

len. So kann ein untertägiger Wärmetauscher für ein petrothermales

System kleinteiliger, zielgerichtet und mit bergmännischen und inge-

nieurmäßigen Methoden errichtet werden. Perspektivisch wird ein CT-

MUST-System als proof-of-concept am GZB in Tiefen von rund 1.200 m

verwirklicht werden. Für die Leitung des Departments wurde – mit

finanzieller Unterstützung der Stadtwerke Bochum – eine Stiftungs-

professur eingerichtet. ❙

reservoir engineering ct MUstStarting with a vertical, deep borehole, sunk in a conventional way, sev-

eral horizontal sidetracks with a gap of 10m between the sidetracks can

be drilled using a Coil-Tubing drill rig.

After that,the side tracks can be stimulated hydraulically step by step

to achieve hydraulic interaction between them. This makes it possible

to install an underground, target-directed, small heat exchanger for

a petro-thermal system by applying standard mining and engineering

methods. Our plans include a CT MUST system as a proof-of-concept in

Bochum at the GZB in a depth of about 1,200m. For this department,

an endowed professorship has been established at the Bochum Univer-

sity of Applied Sciences - financially supported by the Bochum municipal

utilities ❙

Bohrlochgeophysik – verschiedene Messinstrumente zur Vermessung des Bohrlo-

ches stehen zur Verfügung.

Borehole geophysics – various measuring instruments are available for surveying the

borehole.

Kalksteinbohrkerne zur eingehenden Untersuchung im Labor.

Limestone core sample for detailed survey in the lab.

21





f&e-Labore des gZb

Die F&E-Labore des GZB umfassen folgende Bereiche:

• Geophysik

• Geochemielabor (organisch und anorganisch)

• Bildgebende Verfahren

• Gesteinshydraulik und Geomechanik

Wichtige ausstattungen der Labore sind (auszug):Reinstwasseranlage

Herstellung von Reinstwasser vom Typ ASTM I (Leitfähigkeit: 0,055μS/

cm, Widerstand bei 25°C: 18,2 mΩxcm, ToC-Wert: 5-10 ppb).

ICP-OES, Optima 8300 DV, Perkin Elmer, mit axialer und radialer

Plasmabetrachtung

Bestimmung von Metallen und Schwermetallen in Fluiden wie Grund-,

Gruben-, Bohr- und Tiefenwassern mittels optischer Emissionsspekt-

rometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma. In flüssigen Proben kön-

nen Kationen über einen weiten Konzentrationsbereich (Spuren bis

Prozentgehalte) bestimmt werden.

Spektralphotometer UV/VIS, Evolution 201, Thermo Scientific

Bestimmung von Ammonium-, Nitrat-, Nitrit- und ortho-Phosphat-Ge-

halten in Wässern.

MIP (GC-Analytik)

In-situ-Messung kurzkettiger, chlorierter Kohlenwasserstoffe (PCE,

TCE, TCA) in Lockergesteinen. Messprinzip: Eine mit einer semiperme-

ablen Membran und Heizblock ausgestattete Lanze wird in den Un-

tergrund geführt. Gasförmige Stoffe diffundieren durch die Membran

und werden mittels Stickstoff als inertem Trägergas zu den Detektoren

(Gaschromatographen) transportiert. So entsteht ein halbquantitati-

ves Tiefenprofil der gemessenen Schadstoffe.

r&d Laboratories at the gZb

the r&D laboratories at the GZB cover the following areas:

• Geophysics

• Geochemistry laboratory (organic and inorganic)

• Imaging technology

• Rock hydraulics and geomechanics

some important equipment in the laboratories is (excerpt):Ultrapure water system

Production of type ASTM I ultrapure water (conductivity: 0.055μS/cm,

resistance at 25°C: 18.2 mΩxcm, TOC value: 5-10ppb)

ICP-OES, Optima 8300 DV by Perkin Elmer with axial and radial plasma

observation

To determine metals and heavy metals in liquids such as groundwater,

mine water, drilling fluid and deep groundwater using optical emission

spectrometry with inductively coupled plasma. In liquid samples cations

can be determined over a wide range of concentrations (traces to per-

centages).

Evolution 201, UV-visible spectrophotometer, Thermo Scientific

To determine ammonium, nitrate, nitrite and ortho-phosphate concen-

trations in bodies of water

Membrane interface probe/MIP (GC analytics)

On-site measurement of short-chain, chlorinated hydrocarbons (PCE,

TCE, TCA) in loose rock. Measuring principle: A lance with a semi-perme-

able membrane and a heat device is pushed below ground. Gases pass

through the membrane and are transported to the detector (gas-phase

chromatograph) using Nitrogen as an inert carrier gas. By these means a

semi-quantitative depth profile of the toxic elements is achieved.

22

Digitalmikroskopie VHX-S90BE/S90F, Keyence

Digitalmikroskop mit großer Tiefenschärfe und sehr hoher Auflösung.

Eine 3-D-Messfunktion mit breitem Bildfeld ist vorhanden. Zwei objek-

tive ermöglichen die Durchführung von Hell- / Dunkelfeld-, Polari-

sations-, Durchlicht- und DIK-Betrachtungen bei bis zu 1.000-facher

Vergrößerung. Automatische Flächenmessungen / Zählungen und Ab-

standsmessungen sind möglich.

Thermal Conductivity Scanner

optische und zerstörungsfreie Messung der thermischen Leitfähig-

keit und der thermischen Diffusivität von Bohrkernen, Gesteinspro-

ben und fester Baustoffe mittels TC-Scanner.

Thermal Responsetest und Enhanced Geothermal Responsetest

Die Geräte zur Durchführung von Thermal Responsetests und / oder

Enhanced Geothermal Responsetests dienen der Leistungsmessung

von Erdwärmesonden im Feldbetrieb. Mittels EGRT lässt sich das un-

tertägige Temperaturregime kleinteilig auslösen.

hochdruck-/hochtemperatur (hP-/ht)-triaxialzelle mit der Möglich-

keit zur Porositäts- und Permeabilitätsmessung. Dazu gehört eine

Ausstattung zum Monitoring von mikroseismischen Ereignissen wäh-

rend der Gesteinsdeformation mit Hilfe der Messung von Ultraschall-

geschwindigkeiten. Somit lässt sich eine Bestimmung des Wachstums

von künstlichen Rissen unter realitätsnahen Simulationsbedingungen

beobachten.

Computertomograph-scanner zur Visualisierung von Fluid- und / oder

Glasflüssen unter Reservoirbedingungen (200 bar / 200° C) durch

poröse und/oder stimulierte Gesteinsproben im Mikro- bis Nanome-

ter-Maßstab. Durchflussexperimente (core flooding experiments) er-

möglichen die in-situ Untersuchung von Fluidinteraktionen, sowohl

von mischbaren als auch nicht mischbaren Flüssigkeiten und Gasen.

Aus diesen Resultaten können Dispersionskoeffizienten und Permeabi-

litäten (Durchlässigkeit des Gesteins) berechnet werden. Die CT-Scans

ermöglichen die Darstellung des Porenraums mit der räumlichen Ver-

teilung von Poren und Heterogenitäten eines porösen Mediums. Wei-

terhin können aus den gewonnenen Daten neue numerische Modelle

für das Verhalten von Fluiden in porösen Medien erstellt werden.

Digital microscopy VHX-S90BE/S90F, Keyence

A modern digital microscope with a large depth of focus and a very high

resolution is available, including a 3-D measuring function with a wide

frame. Two lenses make it possible to conduct light- / dark-field obser-

vations, polarisation observations as well as transmitted-light and DIK

observations up to a magnification of x1000. Automatic surface meas-

urements / counts and distance measurements are possible.

Thermal conductivity scanner

Optical and destruction-free measurement of thermal conductivity and

thermal diffusivity of cores, rock samples and solid building materials

can be conducted using the TC scanner.

Thermal response test and enhanced geothermal response test

The equipment for thermal response tests and/or enhanced thermal

response tests can be used for performance tests of geothermal probes

in the field. By the EGRT the underground temperature regime can be

measured in small sections.

high pressure/high temperature (hP/ht) tri-axial cell makes it possible

to measure porosity and permeability. This includes equipment for mon-

itoring micro-seismic incidents during rock deformation by measuring

ultrasound speeds. In this way the growth of artificially created cracks-

can be observed under realistic simulation conditions.

Ct scanner for visualizing the flow of liquids and/or gases under reser-

voir conditions (200 bar / 200 °C) through porous and/or stimulated rock

samples in the micrometer to nanometer scale. A sorption and diffusion

measuring stand for geohydraulic and geochemical examinations of

porous and/or stimulated rock samples, particularly in terms of corro-

sion and scaling reactions. Core flooding experiments allow the in-situ

examination of fluid interactions with miscible and immiscible liquids

and gases. The measurement results enable the calculation of dispersion

coefficients and permeabilities for different rock samples. The (effective)

pore space including the distribution of the pores and heterogeneities of

a porous medium can be made visible by the CT scanning method. In ad-

dition, new numerical models for the characterization of fluid behavior

in porous media can be created from the generated data.

a sorption and diffusion measuring stand for geohydraulic and geo-

chemical examinations of porous and/or stimulated rock samples, par-

ticularly in terms of corrosion and scaling reactions.

Die Bohrlochtools können mittels 1.500 m Winde in das Bohrloch abgelassen wer-

den. Der Einsatzbereich reicht bis 70° C / 200 bar.

The borehole tools can be lowered using a 1,500m winch. The area of application

ranges up to 70°C / 200 bar.

Methylenblau-Adsorption am Bohrgut zur Schätzung von Reservoirtemperaturen

und Prognosen zu Bohrlochinstabilitäten.

Methylene blue adsorption at the drill cutting to estimate reservoir temperatures and

forecast borehole stabilities.

23





Vier Wärmepumpen der Firma Rehau versorgen zusammen mit 17 Erdwärmesonden

das Zentrum mit Wärme und Kälte.

Four Rehau heat pumps together with 17 geothermal heat exchangers, provide the

heating and cooling for the centre.

sorptions- und Diffusionsmessstand für geohydraulische und geochemi-

sche Untersuchungen an porösen und / oder stimulierten Gesteinspro-

ben, insbesondere im Hinblick auf Korrosions- und Scaling-Reaktionen.

Bohrlochtools zur messung im Bohrloch – einsetzbar bis 70° C und 200 bar

• Messkabelwinde mit 1.500 m Länge – zum mobilen Einsatz und

Baustellenmessungen auf einem Fahrzeug installiert

• TCP-Sonde zur Messung von Temperatur und Leitfähigkeit der Spülung

• Deviation-Sonde zur Messung von Bohrlochneigung und Bohr-

lochrichtung. Der Fehler des Neigungswinkels beträgt +/-0,3 Grad

• Akustischer Bohrlochscanner (BHTV-Sonde), dieser erzeugt ein

akustisches Bild der Bohrlochwand mit 120 Abtastungen pro Um-

drehung

• Gamma-Sonde zur Messung der natürlichen Gamma-Strahlung

• FWS-Sonde zur Messung der Ausbreitung akustischer Wellen

• Caliper-Tool zur Kalibermessung der Bohrung

• Spinner-Flow-Meter zur Messung von Volumenströmen im Bohr-

loch, v. a. bei Pumptests

Weitere Laborausstattung zur Probengewinnung und Vorbereitung sind

z. B. Backenbrecher, Kugelmühle, Gesteinssäge und ein Kernziehgerät.

energetikumDas Energetikum ist die energetische Zentrale des GZB. Hier sind die

Wärmepumpen, die die Wärme- und Kälteversorgung der GZB-Ge-

bäude sicherstellen, untergebracht. Die umfangreiche Messtechnik

der Sondenanlage mittels Glasfaser und der Heizverteilung durch

Temperaturfühler und Wärmemengenzähler dient dem Monitoring

der Anlage. Für Forschungs- und Ausbildungszwecke werden die Be-

triebszustände des Systems visualisiert. Ergänzt wird die Ausstattung

durch eine „gläserne“ Wärmepumpe der Firma Rehau, die das Funkti-

onsprinzip anschaulich verdeutlicht. Noch im Aufbau begriffen ist das

Wärmepumpencenter, das in das Energetikum integriert wird. Wärme-

pumpenteststände sollen es dort zukünftig ermöglichen, Energiebi-

lanzen von Wärmepumpen bei verschiedenen Eingangsparametern

standardisiert zu erfassen.

geotechnikum, bohrplatz und seismisches observatoriumFür Versuche und Anwendungen außerhalb des Labormaßstabes ist

eine Großversuchshalle – das Geotechnikum – Teil des Internationalen

Geothermiezentrums. Insbesondere Produktentwicklungen rund um

die Bohrtechnik können hier – auch in Verbindung mit der GZB-eige-

nen Bohranlage – getestet und erprobt werden. Direkt anschließend

befindet sich ein ca. 5.000 m2 großer Bohrplatz, der – auch in Verbin-

dung mit dem bergrechtlichen Feld Zukunftsenergien – diverse Bohr-

versuche und Bohrungen ermöglicht. Ein seismisches observatorium

wurde ebenfalls eingerichtet. Hierdurch kann aktuell eine umfangrei-

che Nullmessung der seismischen Aktivitäten rund um das Zentrum

aufgezeichnet werden, um in Zukunft die Auswirkungen der F&E-Pro-

jekte auf den Untergrund und die damit verbundene Seismizität zu

erfassen und interpretieren zu können. ❙

Borehole tools for measuring inside the borehole - can be used up to

70°C and 200 bar.

• Measuring cable winch (installed on a vehicle) with a length of

1,500m - for mobile usage and construction site measurements

• TCP probe for measuring temperature and conductivity of the bore-

hole fluid

• Deviation probe for measuring the borehole inclination and bore-

hole azimuth. The error for the angle of deviation is +/ - 0.3 degrees

• Acoustic borehole scanner (BHTV probe) - it generates an acoustic

image with 120 scans per rotation

• Gamma probe for measuring natural gamma radiation

• FWS probe for measuring the expansion of acoustic waves

• Caliper tool for measuring the borehole caliber

• Spinner flow meter for measuring flow rate in the borehole, mainly

used in pump tests

Additional laboratory equipment for taking samples and for prepara-

tion: jaw crusher, ball mill, rock-cutting saw and a core extractor.

energetikumThe Energetikum is the energy control centre of the GZB. It houses the

heat pumps that provide the heating and cooling for the GZB buildings.

The comprehensive measuring technology of the probe system with fi-

bre optics and in-house heat distribution (by temperature sensor and

heat flow meters) is used for two purposes. On the one hand to monitor

the whole system and, on the other hand, to visualize the energy flow

for teaching and educational courses. In addition, there is a transparent

heat pump from Rehau, which demonstrates the functional principle in

detail. The heat pump centre, which will be integrated into the Energe-

tikum, is still being developed. In the future, heat pump test stands will

make it possible to make standardized records of heat pump energy bal-

ances based on different input parameters.

Geotechnikum, Well site and seismic ObservatoryTests and applications which are too extensive for a laboratory can be

conducted in a large test hall – called the Geotechnikum – which is

part of the International Geothermal Centre. In particular, all product

developments in the field of drilling technology can be tested and inves-

tigated here – also in combination with GZB’s own drilling rig. Directly

adjacent to this is a large drill site approx. 5,000m2 in size, which allows

various drill tests and drilling to be carried out – also in conjunction with

the approved future energies mining area. In addition, a seismic obser-

vatory has also been established. This means it is now possible to take

comprehensive zero measurements of seismic activities in the immedi-

ate vicinity of the centre in order to measure and interpret the impact of

underground R&D projects and the related seismic activity. ❙

Seismische Exploration bildet

die Basis zur Charakterisierung

des tiefen Reservoirs.

Seismic exploration form the

basis for the characterization of

the deep reservoir.

24

Erfahrung und Innovation zeichnen Hütte Bohrtechnik seit Jahrzehnten aus. Als Teil der Casagrande-Gruppe bieten wir unseren Kunden das komplette Programm hydraulischer Bohrgeräte: Bohrgeräte für den Spezial-tiefbau, den Brunnenbau und die Geothermie sowie individuell hergestellte Maschinen. Zusätzlich liefern wir dazugehörige Komponenten, Ersatzteile und Bohr-zubehör. Fachkundige Beratung, In-House-Schulungen und effektiver Sofort-Service sowie persönliche Betreu-ung sind für uns selbstverständlich – auch auf Ihren Baustellen.

Als Pionier in der Entwicklung von geothermischen Bohrgeräten produzierte Hütte bereits 2000 das erste Modell des Bohrgerätes HBR 205 GT – inzwischen eins der erfolgreichsten und vielseitigsten seiner Klasse –, gefolgt von der HBR 204 GT und der HBR 207 GT. Dieseswurde zusammen mit dem Internationalen Geother-miezentrum Bochum entwickelt und stößt hinsichtlich Leistung, Flexibilität und Variabilität in neue Dimensio-nen vor. Die mobile Anlage kann bei 40 t Zugkraft und Anwendung aller verfügbaren Bohrverfahren weit über 1000 m tief bohren.

For decades now, experience and innovation are the main two characteristics of Hütte Bohrtech-nik. By being part of the Casagrande Group, Hütte can offer its customers the complete range of hydraulic dril-ling rigs: drilling rigs for foundation, well drilling and geothermal applications as well as specially-designed rigs. Additionally, we can supply you with accessories, spare parts and components. You will profi t from the exceptional know-how of our team, in-house training and highly effi cient service as well as personal support – even on the jobsites.

Being a pioneer in the development of geothermal dril-ling rigs, Hütte produced the fi rst model of its drilling rig HBR 205 GT already in the year 2000 - meanwhile one of the most successful and versatile of its class - follo-wed by the HBR 204 GT and the HBR 207 GT. The latter was developed together with the International Geo-thermal Center Bochum. It explores new dimensions as regards power, fl exibility and variability. The mobile rig can drill more than 1000 m deep while using all availa-ble drilling methods and 40 t pulling force.

HÜTTE Bohrtechnik GmbH · Ziegeleistraße 36 · D-57462 Olpe/Biggesee · GermanyTel. +49(0)2761 9644-0 · Fax +49(0)2761 63852 · [email protected] · www.casagrandegroup.com

can




INTERNATIONAL GEOTHERMAL CENTREERLAUBNISFELD ZUKUNFTSENERGIEN

erLaubnisfeLd ZuKunftsenergien

Um am Standort Bochum auch Geothermie in größeren Tiefen zu

untersuchen und Erschließungstechnologien weiterentwickeln zu

können, wurde rund um den Standort des GZB ein bergrechtliches

Erlaubnisfeld erfolgreich beantragt. Das Feld „Zukunftsenergien“ er-

streckt sich rund um die Hochschule Bochum und das Internationale

Geothermiezentrum auf einer untertägigen Fläche von ca. 50 km² und

beschreibt dabei nahezu ein Quadrat mit 7 km Kantenlänge.

Hier besteht nun die Möglichkeit, Entwicklungen nicht nur im Labor

oder in der Simulation zu forcieren, vielmehr können hier unter in-si-

tu-Bedingungen neue Technologien und Produkte der Geothermie er-

forscht, getestet und bis zur Marktreife entwickelt werden.

Über Tage wird man auf den 50 km² keine Veränderungen bemerken

können, die Erschließung der geothermischen Ressourcen und die wis-

senschaftlichen Arbeiten werden zentral vom Standort des GZB aus

durchgeführt. ❙

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aPPrOved “fUtUre enerGy” MininG area

In order to be able to investigate geothermal energy at greater depths

and to further develop exploitation technology at the Bochum location,

an approved mining area has been successfully applied for around the

location of the GZB. The “Future Energies” area stretches around the Bo-

chum University of Applied Sciences and the International Geothermal

Centre on an underground surface of approx. 50km2 and almost forms a

square with sides that are 7km long.

We now have the possibility to push forward development not only in

the laboratory or in a simulation. With the in-situ conditions here, we

are now able to research, test and develop technologies and products for

geothermal energy right up to market launch. Above ground, no chang-

es will be noticeable in the 50km2 area. The development of geothermal

resources and the scientific work are conducted centrally from the GZB’s

location. ❙

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Masterstudiengang geo-therMische energiesysteMe

Die Hochschule Bochum bietet gemeinsam mit dem GZB den Mas-

terstudiengang „Geothermische Energiesysteme“ an. In dieser Form

nahezu einmalig, denn alle Fragestellungen rund um die Geother-

mie, von der Bohrtechnik, der Geophysik, der Seismik über oberflä-

chennahe geothermische Anwendungen bis zur geothermischen

Kraftwerkstechnik werden gelehrt. Bachelorstudenten des Bauinge-

nieurwesens, des Maschinenbaus oder der Geowissenschaften, um

nur einige Zugangsoptionen zu nennen, haben die Möglichkeit, das

Masterstudium zu absolvieren. Die enge Verzahnung mit den aktu-

ellen Forschungen am GZB und die Einbindung verschiedener Firmen

bieten einen praxisnahen, umfangreichen und abwechslungsreichen

Studiengang in Bochum. Die internationalen Kontakte bieten den Stu-

dierenden außerdem die Gelegenheit, über den Tellerrand zu schauen:

Vom Praktikum in Aachen bis zum Auslandssemester in Istanbul oder

der Abschlussarbeit in Chile ist vieles möglich. Aktuell hat die deutsche

Hochschullandschaft, zumindest was den Bereich der Erdwärme be-

trifft, kaum Vergleichbares anzubieten. ❙

trainings und WeiterbiLdung

Jenseits der klassischen akademischen Ausbildung an der Hochschule

bietet das GZB weitere Trainings und Weiterbildungen an. Die Band-

breite reicht dabei bisher von intensiven short-courses, die weltweit im

Verbund des Netzwerkes durchgeführt werden, z. B. in Zentral- und Mit-

telamerika oder der Türkei – in erster Linie geht es hier um Bohrtechnik

und grundlegende Einführung in die Technologie – bis zu klassischen

Tagesworkshops im regionalen Kontext wie z. B. die NRW.Geothermie-

konferenz. Mit Aufbau des Zentrums und der Infrastruktur rund um die

oberflächennahe Geothermie in Verbindung mit Wärmepumpen wer-

den die Bildungsangebote auf die beteiligten Gewerke – Installation,

Bohrhandwerk, Architekten und Ingenieure – sukzessive ausgeweitet. ❙

Masters cOUrse GeOtherMaL enerGy systeMs

The Bochum University of Applied Sciences, together with the GZB, offers

the masters course “Geothermal Energy Systems”. This course is practi-

cally unique as it covers all aspects of geothermal energy; from drilling

technology, geophysics and seismology, to the application of geother-

mal energy close to the surface and geothermal power station technol-

ogy. Bachelor students in civil engineering, mechanical engineering or

the geosciences, to name just a few of the entry options, can complete

their Masters degree. The close link to current research at the GZB and

the involvement of various companies offer a practical, comprehensive

and varied course of studies in Bochum. The international contacts also

enable students to expand their horizons: From an internship in Aachen,

a semester abroad in Istanbul or writing the final paper in Chile - the

possibilities are endless. At present other German universities cannot of-

fer anything comparable in the field of geothermal energy. ❙

traininG and fUrther edUcatiOn

The GZB offers training and further education beyond a traditional ac-

ademic university education. The range of options includes intensive

short courses (primarily in drilling technology/basic technology) which

are completed all over the world in association with our network (e.g. in

Central America or in Turkey)and also regular day workshops (e.g. NRW.

Geothermal Conference) in a regional context.

With the development of the centre and the infrastructure connected to

the near-surface geothermal energy and heat pumps, the educational

courses offered will be continually expanded to cover the following: in-

stallation, drilling skills, architecture and engineering. ❙

28

PRoJEKTBEISPIELE / PROJECT SAMPLES

geotherMische nachnutZung Von bergbauinfrastruKtur

Alte Bergbauinfrastruktur – in der Metropole Ruhr vor allem umfang-

reiche Steinkohlezechen – erschließt große Teufen, teilweise über

1.000 m. Die Fragestellungen, die sich mit der Schließung und Aufga-

be der Bergwerke stellen, sind, ob und wie die Wärme, die das Gebirge

in diesen Tiefen hat, dauerhaft (nach-)genutzt werden kann. Das GZB

hat hierzu verschiedene Forschungsprojekte. Unter anderem wird mit

einem Industriepartner (Rehau) untersucht, inwiefern in das untertä-

gige Grubengebäude Wärmetauscher eingebracht werden können, um

nach Aufgabe des Bergwerkes Wärme zu entnehmen. Neben der ma-

terialtechnischen Frage steht vor allem die modellhafte Simulation des

Wärmetransportes in den gefluteten Bergwerksteilen im Vordergrund,

um das Potenzial des Wärmetransportes zu ermitteln. Darüber hinaus

werden weitere Fragestellungen wissenschaftlich untersucht: Ergeben

sich Möglichkeiten der Wärmespeicherung, möglicherweise auch in of-

fenen Systemen? Welche technischen Systeme ermöglichen eine Nut-

zung von gesumpften Grubenwässern bis zur Nachnutzung der nicht

weiter genutzten Schachtanlagen mittels Sonden? ❙

GeOtherMaL reUse Of MininG indUstry infrastrUctUre

The former mining industry of the Ruhr Metropol Region has left be-

hind an extensive network of disused mineshafts, some deeper than

1000 metres. As the mines are being closed and abandoned, the ques-

tion arises as to whether and how the heat that the rock mass stores at

these depths can be used in a sustainable manner. The GZB has various

research projects related to this question. Together with an industrial

partner (Rehau), the GZB is examining to what extent heat exchangers

can be installed underground in order to extract heat after the mine has

been closed. Apart from the material-technical questions, the focus is

primarily on the model-based simulation of heat transfer in the flood-

ed mine segments in order to determine the potential for transporting

heat. In addition to this, further questions are being examined scientif-

ically: Are there possibilities for heat storage, maybe even in open sys-

tems? Which technical systems make the use of old mine water possible

before reusing the abandoned mineshafts by means of drill probes. ❙

29

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geofueLceLLs

energieautarke energieversorgung von bohrlochsensorikZusammen mit der Westfälischen Hochschule entwickelt das Interna-

tionale Geothermiezentrum ein alternatives Energieversorgungssys-

tem, um im Bohrloch Energie bereitzustellen, die die Bohrlochsensorik

versorgt. Die heutige Technik zur Energieversorgung – mittels Spü-

lungsturbine, LI-Akkus oder kabelgebunden – hat beim Einsatz in der

Tiefengeothermie beträchtliche Nachteile, insbesondere hinsichtlich

der Temperaturbeständigkeit.

Als Alternative könnten Brennstoffzellen hier Abhilfe schaffen und bei

Bohrungen in geothermischen Reservoiren mit Temperaturen größer

160° C zum Einsatz kommen. Während die Westfälische Hochschule

für die Anpassung der Brennstoffzelle und der Elektronik verantwort-

lich ist, wird seitens der Hochschule Bochum am GZB die Impleme-

tierung in den Bohrstrang vorgenommen. Der Einbau der druckfesten

Zelle in den Bohrstrang bei kleinen Durchmessern sowie die erschüt-

terungsfreie Lagerung, um auch MeasurementWhileDrilling (MWD) /

LoggingWhileDrilling (LWD) zu ermöglichen, sind die zentralen Frage-

stellungen. Der in-situ-Test der Zelle wird anschließend auf dem Test-

feld des GZB durchgeführt. ❙

GeO fUeL ceLLs

self-sufficient energy supply for well sensors Together with the “Westfälische Hochschule”, the International Geother-

mic Centre has developed an alternative energy supply system in order

to supply energy to the well sensors in the borehole. Existing technology

for energy supply – using drilling fluid turbines, LI batteries or cables –

has severe disadvantages in the area of deep geothermal energy, espe-

cially regarding constant temperatures.

As an alternative, fuel cells could offer a solution and could be used when

drilling in geothermal reservoirs with temperatures above 160° C. While

the Westfalische Hochschule has been responsible for the adaptation

of fuel cells and electronics, the Bochum University of Applied Scienc-

es at the GZB has taken on the insertion into the drill pipe. The central

questions here relate to the installation of the pressure resistant cells

into drill pipes with small diameters, as well as vibration-free mounting

in order to enable Measurement While Drilling (MWD) / Logging While

Drilling (LWD). The in-situ testing of the cells will be conducted on the

GZB’s test field. ❙

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vorstellung des international geothermal centre (gzb)

Documents

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academic and non

academic staff

reservoir technologyb5

rolf bracke working

drilling group5

internationalen geothermiezen

internationalen wissen