Forschungsbohrung


WW185-Bohranlage

(Copyright: H.A.S. GmbH) 

Um die Tiefendimension im Thüringer Becken zu erschließen, führte INFLUINS im Sommer 2013 eine Forschungsbohrung durch. Die Forschungsbohrung bildet einen Brenn­punkt der Arbeiten von INFLUINS. An diesem zentralen Projekt des Forschungsbündnisses waren nahezu alle Einzelprojekte beteiligt. In der Bohrung und ihrem Umfeld wurden zahlreiche Experimente zum Fluidfluss zwischen verschiedenen Tiefenstockwerken durchgeführt.

Abgeteuft wurde die Forschungsbohrung nach umfangreichen, vorbereitenden Arbeiten aus den Einzelprojekten und Nachwuchsgruppen. Grundlage der Arbeiten stellen z.B. Daten einer 2D-Seismik aus den 90er Jahren dar, mit denen die regionalen Strukturen des Untergrundes analysiert wurden. Im Rahmen von INFLUINS wurden darüber hinaus 2011 neue reflexionsseismische Messungen entlang 3-er Profillinien mit einer Gesamtlänge von 76 km erfolgreich durchgeführt und werden derzeit im Detail ausgewertet.

Vergleichsdaten zur Forschungsbohrung wurden und werden auch aus benachbarten, z. T. bis über 1 km tiefen Bohrungen - unter anderem auf Mineral- und Thermalwässer - gewonnen, um Beobachtungen in die Fläche zu erweitern. Die Daten aus existierenden Bohrungen bilden eine sehr gute Grundlage, bieten aber bei weitem nicht alle Da­tensätze, die für die Fragestellungen von INFLUINS benötigt werden.

Basierend auf den Voruntersuchungen wurde die Bohrlokation festgelegt. Sie liegt im Norden Erfurts und damit im Zentrum des Thüringer Beckens. Dort wird die vollständige Sedimentfolge des Beckens bis zur Basis des Buntsandsteins durchbohrt. Mit der Forschungsbohrung werden umfangreiche geologische und mikrobiologische Erkenntnisse gewonnen.

Über den Verlauf der Forschungsbohrung INFLUINS, die unter dem Namen Erfurt 1/2012 registriert wurde, können Sie sich hier informieren: Bohrungsablauf.

Bohrkerne und Bohrklein:

Die Analyse der Bohrkerne gibt uns Einblicke in die geologische Entwicklung des Thüringer Beckens und liefert Details zur Ablagerung der Sedimentschichten. Gesteinsrisse und -klüfte geben Auskunft über tektonische Bewegungen im Becken. Die Untersuchung der Gesteinsproben mit Messmethoden im Nano- und Mikrometerbereich liefert Erkenntnisse zur Durchlässigkeit der Gesteine für Fluide (Flüssigkeiten und Gase). Chemische Analysen der Proben geben Auskunft darüber, wie durch Fluide, z.B. Grundwasser, Minerale aus den Gesteinen ausgewaschen oder in Poren und Rissen angelagert wurden.

Online-Gasmonitoring:

Online Gasmonitoring of Drilling Mud (OLGA) für wissenschaftliche Bohrungen erlaubt die Bestimmung von krustalen Gasen, wie z.B. Helium, Wasserstoff, CO2, Kohlenwasserstoffen und Radon in der Bohrspülung. Dies ermöglicht die Identifizierung fluidführender Horizonte und Störungszonen sowie Abschnitte erhöhter Porosität und/oder Permeabilität. Spätere Untersuchungen an Bohrspülungsgasproben (z.B. Edelgasisotope, 13C, H/D) helfen dabei, den Ursprung und die Entwicklung krustaler Fluide besser zu verstehen.

Geophysikalische Messungen:

Im Bohrloch wurden Messsonden eingesetzt, die die physikalischen Eigenschaften der Aquifere messen, z.B. Druck und Temperaturverlauf in der Tiefe. Die Nachnutzung der Forschungsbohrung durch die Uni Jena ermöglicht es, die physikalischen Messungen über einen mehrjährigen Zeitraum fortzusetzen und Veränderungen durch jahreszeitliche Temperaturschwankungen und Niederschläge zu erfassen. Diese Arbeiten erfolgen in Kooperation mit der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie.

In der Zusammenfassung aller Untersuchungsergebnisse lassen sich im Rahmen eines Modells Aussagen zu Grundwasserströmen machen, zu deren Richtung sowie die Beeinflussung durch verschiedene Faktoren. Die Forschungsbohrung soll außerdem für weitere wissenschaftliche Untersuchungen zugänglich gehalten werden.