GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM

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GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
NR. 57 | 24. JAHRGANG | 24 ANNÉE | SEPTEMBER | SEPTEMBRE 2014

Zeitschrift der Schweizerischen Vereinigung für Geothermie SVG
Bulletin de la Société Suisse pour la Géothermie SSG
Bulletin of the Swiss Geothermal Society SGS

GEOTHERMIE.CH Visionen und Strategien
SCCER-SoE Tiefengeothermie auf dem Radar der Forschenden
Geothermie Riehen Pumpenwechsel zum Jubiläum
GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
INHALT SOMMAIRE

                Impressum
                                                                         3    Editorial
                GÉOTHERMIE.CH
                September / septembre 2014 / Nr. / n° 57
                                                                         4    GEOTHERMIE.CH Visionen und Strategien
                24. Jahrgang / 24ème année
                                                                              Mit einem Blick in den Untergrund, ins Felslabor Mont Terri, konnten sich
                www.geothermie.ch
                                                                              die Teilnehmenden der Mitgliederversammlung in St-Ursanne zunächst
                                                                              über die Forschungsprojekte im Opalinuston informieren.
                Herausgeber / Éditeur
                GEOTHERMIE.CH
                                                                         5    GEOTHERMIE.CH Développement de la géothermie en Suisse suite à
                Schweizerische Vereinigung für Geothermie (SVG)               l’abandon du projet géothermique de St-Gall
                Société Suisse pour la Géothermie (SSG)
                                                                         7    Journée romande 2013 Une manifestation haute en couleur
                Administration GEOTHERMIE.CH                                  Partage d‘expériences, entre 500 et 5000 mètres de profondeur. Ces
                Dr. Roland Wyss                                               termes ont été le fil conducteur du colloque. Par l’étude de l’histoire des
                CH-8500 Frauenfeld                                            projets et du potentiel de la géothermie, des chemins menant à une
                T 052 721 79 02                                               utilisation accrue de la géothermie ont pu être tracés.
                info@geothermie.ch
                                                                         9    SCCER-SoE Tiefengeothermie auf dem Radar der Forschenden
                Redaktionskommission /                                        Mit dem Kompetenzzentrum für Tiefengeothermie (SCCER-SoE) unter-
                Commission de rédaction                                       streicht der Bund die grosse Bedeutung der Tiefengeothermie für die
                Willy Gehrer                                                  langfristige Stromversorgung der Schweiz. Zahlreich sind jedoch die
                Joachim Poppei                                                Herausforderungen, denen sich die Forschenden zu stellen haben.
                Roland Wyss
                                                                         12   Schweizerischer Erdbebendienst (SED) Erdwärme ohne Erdbeben?
                Traduction                                                    Menschgemachte Erdbeben gelten als Segen, solange sie die Durchläs-
                Karin Schmocker                                               sigkeit des Gesteins und damit die Wirtschaftlichkeit eines Projekts
                Damien Sidler                                                 erhöhen. Wenn sie aber zu stark ausfallen, werden sie zum Fluch.

                Redaktion / Rédaction                                    15   Laboratoire souterrain du Mont Terri Nouvelles expériences,
                Jürg Wellstein ( JW )                                         nouveaux horizons de recherche
                CH-4058 Basel                                                 Swisstopo se lance dans de nouvelles expériences liées au stockage
                T 061 603 24 87                                               géologique du CO2 un axe de recherche dont la portée dépasse le cadre
                wellstein.basel@bluewin.ch                                    du stockage des déchets radioactifs en couches géologiques profondes.

                Druck / Impression                                       18   Geothermie Riehen Pumpenwechsel zum Jubiläum
                Gedruckt in der Schweiz /                                     Im Jubiläumsjahr der Geothermie-Anlage in Riehen wurde die Förder-
                Imprimé en Suisse                                             pumpe ausgewechselt. Gleichzeitig liessen sich auch elektrische Einheiten
                                                                              erneuern und die Vorbereitungen für den Kapazitätsausbau realisieren.
                Titelfoto / Photo de couverture
                >> Die Geothermie-Anlage in Riehen bei Basel             22   Bohrung Rheinfelden Kanton gewährt Potenzialabschätzungen
                feiert ihr 20. Betriebsjahr und wird in Zukunft noch          Die vor bald 30 Jahren erstellte Bohrung am Rand von Rheinfelden hat
                mehr Erdwärme aus dem Untergrund liefern. Bei der             Potenzial. Ob eine Anlage realistisch ist, werden Abklärungen zeigen.
                Produktionsbohrung wurde in den vergangenen Wochen
                die Förderpumpe erneuert. Mit der Montage der            24   Grundwassernutzung Mintropie-Speicher nutzt Synergien
                Abdeckplatte konnten diese umfangreichen Arbeiten             Mit einem Mintropie-Speicher, der eine rezirkulative Grundwassernutzung
                abgeschlossen werden.                                         zur saisonalen Wärmespeicherung ermöglicht, kann eine Minimierung der
                                                                              Entropie erreicht werden.
                >> La central géothermique de Riehen fête ses 20 ans
                et fournira encore plus de chaleur géothermique dans     25   Geothermie-Kongress St. Gallen 2014 Am Anfang der Lernkurve
                le futur. Au cours de ces dernières semaines, la pompe        Gerne hätte das Projektteam der St.-Galler-Tiefengeothermie-Bohrung
GEOTHERMIE.CH

                d’alimentation a été changée dans le puits de pro-             eine erfolgreiche Weiterentwicklung präsentiert. Doch der Geothermie-
                duction. Les travaux ont pris fin avec l’installation          Kongress war geprägt von einer Auslegeordnung der verschiedenen
                de la plaque de recouvrement.                                  Aspekte und der Frage nach dem künftigen Weg.

   2            >> Bild: JW                                              28   Kurzinfo
GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
EDITORIAL

Neue Energiestrategie                                              La nouvelle stratégie énergétique
des Bundes                                                         du Conseil fédéral
Die Tiefengeothermie soll gemäss der vom Bundesrat vorge-          Selon la nouvelle stratégie énergétique 2050 proposée par le
schlagenen neuen Energiestrategie bis im Jahre 2050 rund           Conseil fédéral et le Parlement, la géothermie profonde devrait
4,4 TWh Strom pro Jahr produzieren. Aus heutiger Sicht stellt      produire environ 4.4 TWh d’énergie électrique par année. Cela
dies eine grosse Herausforderung dar, insbesondere auch des-       représente un défi majeur, en particulier parce qu’il n’existe à
halb, weil sich in der Schweiz noch kein Geothermie-Kraftwerk      ce jour aucune centrale géothermique qui produise de l’électri-
zur Stromproduktion im Bau befindet. Mit den Bohrungen             cité en Suisse. Grâce aux forages des trois projets Bâle, Zurich
der drei Projekte Basel, Zürich und St. Gallen haben wir aber      et Saint-Gall, nous avons cependant accumulé d’importantes et
wichtige und wertvolle Daten über den Untergrund erhalten.         précieuses informations concernant le sous-sol. De plus, l’EPF
Zudem wird die ETH Zürich zwei neue Professuren für das            de Zürich va créer deux chaires en géothermie profonde. La
Thema Tiefengeothermie besetzen können; zusammen mit ver-          « Swiss Competence Center for Energy Research, Supply of Elec-
schiedenen Schweizer Universitäten und Firmen der Elektrizi-       tricity (SCCER-SoE) » a déjà été fondée par différentes Universi-
tätswirtschaft wurde bereits das «Swiss Competence Center for      tés suisses et entreprises du secteur de l’électricité. GEOTHER-
Energy Research, Supply of Electricity (SCCER-SoE)» gegründet.     MIE.CH est membre du comité directeur du SCCER-SoE.
GEOTHERMIE.CH ist Mitglied des Steering-Committee von
SCCER-SoE.                                                         La majorité des politiciens nationaux, cantonaux et communaux
                                                                   continuent à soutenir la Géothermie. Les membres de la Com-
Auch die Mehrheit der nationalen, kantonalen und kommunalen        mission de l’environnement, de l’aménagement du territoire et
Politiker unterstützt die Geothermie weiterhin. Die UREK-Nati-     de l’énergie du Conseil national (CEATE-CN) ont décidé d’aug-
onalratskommission hat beispielsweise die Risikoabdeckung für      menter la couverture de risque des forages de grande profondeur
Tiefbohrungen zur Stromerzeugung von max. 50 auf max. 60           pour la production d’électricité de max. 50 à max. 60 %. Les
Prozent erhöht. Die allermeisten Kantone sind an der Erarbei-      cantons sont pour la plupart en train d’élaborer un droit mi-
tung eines Bergbaugesetzes oder haben es bereits verabschiedet.    nier ou l’ont déjà adopté. Malgré les revers – qui sont monnaies
Trotz der Rückschläge – und die sind bei allen Forschungs- und     courantes lors de tout projet de recherche ou projet-pilote – je
Pilotprojekten normal – bin ich überzeugt, dass die Schweiz bis    suis convaincu que la Suisse atteindra l’objectif fixé de produire
2050 oder auch vorher das Stromproduktionsziel aus Geother-        4,4 TWh d’électricité géothermique d’ici l’an 2050 ou avant.
mie von 4,4 TWh pro Jahr erreichen wird.
                                                                   Malheureusement, la thématique « utilisation de la chaleur de la
Leider fehlt in der Energiestrategie des Bundes das Thema «Nut-    terre pour la production de chaleur » manque dans la stratégie
zung der Erdwärme zur Wärmeproduktion». Zur Förderung der          énergétique fédérale. Les cantons sont responsables de la pro-
Erdwärmesonden-Heizungen sind die Kantone zuständig, für           motion du chauffage par sondes géothermiques et il n’existe pas
Grossanlagen mit Tiefbohrungen gibt es weder Unterstützung         de soutien ni de couverture de risque pour les grandes installa-
noch Risikoabdeckung. Zur Substitution von Brennstoff und da-      tions géothermiques avec des forages profonds. La Géothermie
mit zur CO2-Reduktion kann die Geothermie einen wertvollen         peut largement contribuer à la réduction du CO2 en se substi-
Beitrag leisten. Immerhin produzierten die bestehenden Geo-        tuant aux carburants. Les centrales géothermiques suisses ont
thermie-Anlagen 2012 in der Schweiz ca. 3 TWh Wärme. Viele         malgré tout produit 3 TWh de chaleur en 2012. De nombreux
Fernwärmenetz-Betreiber sind äusserst interessiert daran, ihr      opérateurs de réseaux de chauffage urbains seraient très inté-
Netz mit Erdwärme zu speisen. Die dafür notwendigen Tiefboh-       ressés d’alimenter leur réseau avec la chaleur de la terre. Les
rungen müssen aber mit der gleichen Risikodeckung rechnen          forages en profondeur nécessaires à de telles installations de-
können wie jene für die Stromerzeugung. Die Speisung eines         vraient pouvoir compter sur la même couverture de risque que
solchen Risikofonds kann logischerweise nur über eine CO2-Ab-      les installations productrices d’électricité. Une telle couverture
gabe finanziert werden. Leider ist der Nationalrat nicht bereit,   de risque ne pourrait logiquement qu’être financée par une taxe
dafür eine CO2-Abgabe einzuführen.                                 sur le CO2. Le Conseil national n’est malheureusement pas prêt
                                                                   à introduire une telle taxe.
GEOTHERMIE.CH wird alles daran setzen, die Politiker auch für
                                                                                                                                        GEOTHERMIE.CH

die Unterstützung der Wärmeproduktion aus Erdwärme zu ge-          GEOTHERMIE.CH va tout mettre en oeuvre afin de motiver les
winnen, denn das Erreichen der CO2-Ziele ist nicht gratis.         politiciens à soutenir l’utilisation de la géothermie pour la pro-
                                                                   duction de chaleur, car l’atteinte des objectifs de réduction de
Willy Gehrer                                                       CO2 a également son coût.
Präsident von GEOTHERMIE.CH                                                                                                               3
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GEOTHERMIE.CH

                                                      Visionen und Strategien
                                                      Mit einem Blick in den Untergrund, ins Felslabor Mont Terri, konnten sich
                                                      die Teilnehmenden der Mitgliederversammlung in St-Ursanne zunächst
                                                      über die Forschungsprojekte im Opalinuston informieren. Danach galt den
                                                      Themen des Dachverbands die Aufmerksamkeit.

                                           Kontakt:   Die diesjährige Mitgliederversammlung von          Ein umfangreicheres Thema waren in St‑Urs-
                                 > Dr. Roland Wyss    GEOTHERMIE.CH fand am 8. April 2014 in             anne die Statutenanpassungen, die nach län-
                  Geschäftsstelle GEOTHERMIE.CH       St‑Ursanne statt. Willy Gehrer, der Präsident,     geren Diskussionen und Änderungsanträgen
                               CH-8500 Frauenfeld     leitete den statuarischen Teil und stellte den     verabschiedet wurden. Das danach präsentierte
                              info@geothermie.ch      Jahresbericht 2013 vor. Darin wird festgehalten,   Budget 2014 mit den erhöhten Mitgliederbeiträ-
                              www.geothermie.ch       dass es wichtig ist, der Geothermie eine gemein-   gen wurde genehmigt.
                                                      same Stimme zu geben. GEOTHERMIE.CH soll
                                                      als Dachverband und als anerkanntes Sprach-        Im Innern des Mont Terri
                                                      rohr der Akteure mit Entscheidungsträgern gut      Vor der Mitgliederversammlung wurde eine
                                                      vernetzt werden sowie entsprechenden Einfluss      Führung durch das Felslabor Mont Terri gebo-
                                                      nehmen. Der Dachverband unterstützt offensiv       ten. Es handelt sich dabei um ein internationales
                                                      die Nutzung der verschiedenen Formen der Erd-      Forschungsprojekt zur hydrogeologischen, geo-
                                                      wärmenutzung.                                      chemischen und geotechnischen Charakteri-
                                                                                                         sierung einer Tonformation, des Opalinustons.
                                                                                                         Dieser stellt eine sehr dichte, undurchlässige
                                                                                                         Gesteinsschicht dar, die ein urzeitliches Riesen-
                                                                                                         meer als Sediment über halb Mitteleuropa ab-
                                                                                                         gelagert hat. Opalinuston gilt heute als ideale
                                                                                                         Umgebung für ein geologisches Tiefenlager für
                                                                                                         radioaktive Abfälle.

                                                                                                         Seit 1996 ist eine internationale Forschergrup-
                                                                                                         pe im Felslabor an der Arbeit. Dieser Ort bie-
                                                                                                         tet ideale Bedingungen, weil die Erdfaltung des
                                                                                                         Juras und ein neuer Autobahntunnel zwischen
                                                                                                         Delsberg und Porrentruy einen sehr einfachen
                                                                                                         Zugang zur Opalinustonschicht erlauben. Hier
                                                                                                         liegt dieses Gestein offen, die geologische Über-
                                                                                                         schiebung ist sichtbar und erleichtert dadurch
                                                                                                         zahllose Forschungsprojekte und Experimente.
                                                                                                         In den Galerien mit insgesamt rund 700 Metern
                                                                                                         Länge wird an ca. 40 verschiedenen Experimen-
                                                                                                         ten gearbeitet. Das Mont-Terri-Felslabor wird
                >> Mitgliederversammlung von          Strategien und Zusammenarbeit                      von Swisstopo betreut; beteiligt sind die schwei-
                GEOTHERMIE.CH am 8. April 2014        Der Vorstand hat sich im 2013 sowohl mit den       zerische Atomaufsichtsbehörde ENSI, die Nagra,
                in St-Ursanne.                        Zielsetzungen als auch mit der Entwicklung         viele Universitäten und Organisationen – total
                                                      einer geeigneten Strategie beschäftigt. Zudem      15 Partner aus acht Ländern. Seit Beginn wur-
                >> Assemblée générale de              hat man einen Zusammenschluss von GEO-             den im Labor ca. 74 Mio. Franken investiert.
                GEOTHERMIE.CH le 8 Avril 2014         THERMIE.CH mit SGnet, dem Geothermie-Netz-
                à St-Ursanne.                         werk-Schweiz, vereinbart, dem die Mitglieder-
                                                      versammlung zustimmte. SGnet ist ein im Jahr        Résumé
                                                      2004 aus verschiedenen privaten und öffentli-
                                                      chen Institutionen gegründeter, nicht kommer-       L’assemblée générale de GEOTHERMIE.CH
                                                      ziell ausgerichteter Verein. Dessen Hauptsitz       du 8 avril 2014 à St-Ursanne s’est concentrée
                                                      befindet sich beim Zentrum für Hydrogeologie        sur les aspects visionnaires et stratégiques de
GEOTHERMIE.CH

                                                      und Geothermie (CHYN) an der Universität            la géothermie. Une visite dans le sous-sol du
                                                      Neuenburg. Das CREGE, Labor für Geothermie          laboratoire souterrain du Mt Terri a permis
                                                      der Universität Neuenburg, ist der akademische      d’informer les participants au sujet des pro-
                                                      Partner des SGnet.                                  jets de recherche dans l’argile à Opalinus.
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GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
GEOTHERMIE.CH

Développement de la géothermie en Suisse suite
à l’abandon du projet géothermique de St-Gall

Les autorités de la ville de Saint-Gall        • Le potentiel de substitution aux agents    Propositions concrètes
ont récemment annoncé que le forage              fossiles que représente la géothermie      de GEOTHERMIE.CH
d’exploration réalisé courant 2013 ne            pour fournir du chauffage, de l’eau        Afin de fournir dans des délais raisonnab-
serait finalement pas développé pour             chaude sanitaire ou de la chaleur à        les un apport concret et massif de la géo-
la géothermie comme espéré initiale-             usage industriel ou agricole doit ab-      thermie au mix énergétique renouvelable
ment. Ce projet apporte néanmoins un             solument être mieux reconnu et sou-        futur de la Suisse, GEOTHERMIE.CH pro-
lot d’informations essentielles pour une         tenu. Le développement de projets de       pose un plan d‘actions axé sur les trois
meilleure connaissance du sous-sol helvé-        moyenne profondeur (1’000 – 3’000 m)       piliers suivants:
tique. Le fait que la Suisse n’a pas de tra-     est à maturité technique comme l’ont
dition gazière et pétrolière implique que        montré depuis plusieurs décennies les      1)La mise en place d‘un mécanisme fédé-
très peu de forages à moyenne et gran-           réalisations des pays voisins. Ces pro-      ral de couverture du risque de forage
de profondeur ont été réalisés jusqu’à ce        jets essentiels pour gagner en indépren-     et aussi de nouveau pour les projets de
jour, et donc que le sous-sol national res-      dance énergétique et pour diminuer           géothermie de fourniture de chaleur.
te très mal connu. Cette méconnaissance          nos émissions de CO2 doivent pouvoir         Le financement des fonds nécessaire
peut donner lieu à des surprises telles que      se multiplier.                               pourrait être assuré par la taxe sur le
celles rencontrées à St-Gall mais ne doit                                                     CO2 sans hausse de cette dernière et
pas remettre en question le développe-         • La recherche et le développement en          sans en changer les principes admis.
ment de la géothermie qui représente un          matière de géothermie de grande pro-
très important potentiel de production de        fondeur (EGS ou hydrothermal très            L’atteinte de l’objectif de réduction de
chaleur et d’électricité propre, renouvela-      profond), moins répandue et qui n’est        la teneur en CO2 de l’atmosphère pas-
ble et locale.                                   donc pas au même niveau de maturi-           se certes par des mesures d’efficience
                                                 té technique, doit absolument se pour-       énergétique (rénovation des bâtiments)
Situation de la géothermie en Suisse             suivre. Il est à noter que les résultats     MAIS AUSSI par le développement
L’expérience tirée du forage exploratoire        attendus, notamment en matière de            des énergies renouvelables faiblement
réalisé à St-Gall permet de confirmer et         stimulation de réservoirs mais aussi         émissives.
de souligner la nécessité déjà exprimée          en terme de géométrie de forage, sont
de mettre en œuvre une stratégie cohé-           tout à fait essentiels et transposab-        Nous proposons qu’une partie des
rente et globale, qui prend en compte            les pour optimiser les rendements des        montants destinés aux mesures de ré-
l’ensemble des technologies existantes,          projets thermiques moins profonds où         duction du CO2 serve à constituer un
pour le développement de la géo-                 les conditions naturelles de porosité et     fonds de soutien aux projets de géo-
thermie en Suisse :                              de perméabilité ne seront pas tou-            thermie de production de chaleur. Les
                                                 jours suffisantes pour permettre               cantons pourraient dès lors disposer
• Le sous-sol helvétique est                       l’exploitation d’importants débits           de cette aide pour accompagner les
  encore mal connu et une                            d’eau chaude.                               projets de géothermie judicieux, se
  réelle   stratégie    nationale                                                                  développant sur leurs territoires,
  d’exploration doit être dé-                                                                      et assurer une certaine cohérences
  veloppée pour permettre                                                                           entre l’axe de rénovation des bâti-
  d’améliorer la connaissance                                                                       ments et celui du développement
  du sous-sol à moyenne                                                                             d’une énergie renouvelable faible-
  et grande profondeur et                                                                           ment émissive.
  donc de réduire les risques
  d’échec des projets.
                                                                                                                                          GEOTHERMIE.CH

                                                                                                                                            5
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2)La participation publique au finance-       Notre société désire apporter une con-         Konkrete Vorschläge von
                  ment de projets pilotes de géothermie       tribution concrète à la mise sur pied et       GEOTHERMIE.CH
                  de moyenne et grande profondeur sur         au développement de ce plan d‘actions.         Um im gegebenen terminlichen Rahmen
                  des sites représentatifs dans divers con-   GEOTHERMIE.CH s’engage à accompag-             einen effektiven Beitrag der Erdwärme re-
                  textes du soubassement géologique afin      ner les autorités et les porteurs de projets   alisieren zu können, schlägt der Dachver-
                  d’acquérir une meilleure connaissance       dans la recherche de cohérence globale,        band GEOTHERMIE.CH einen Aktions-
                  du sous-sol national, pour non seule-       afin que la stratégie mise en place per-       plan mit drei Schwerpunkten vor:
                  ment diminuer les risques d’échec des       mette un développement rapide et effici-
                  projets de géothermie et lancer la fili-    ent des différents axes de la géothermie       1) Die Errichtung eines nationalen Mecha-
                  ère, mais aussi disposer des données        de faible, moyenne et grande profondeur.         nismus zur Abdeckung der Bohrungs-
                  de base permettant d’assurer une ex-                                                         risiken und neu auch für geothermi-
                  ploitation de la géothermie durable et                                                       sche Wärmeprojekte. Die Finanzierung
                  intelligente.                                                                                dieser nötigen Fonds könnte durch die
                                                              Zusammenfassung                                  CO2-Abgabe erfolgen – ohne Änderung
                  Ce soutien permettra de développer des                                                       der Grundlagen.
                  démonstrateurs nationaux, impliquant
                  les acteurs publics et l’industrie, appu-   Entwicklung der                                2)Die Finanzierungsbeteiligung der Öf-
                  yés par les hautes Ecoles, dans l’esprit                                                     fentlichkeit bei Pilotprojekten von mitt-
                  du programme de recherche appliquée         Geothermie in der                                lerer und grosser Tiefe an ausgewählten
                  voulu par le Conseil Fédéral (SCCER-                                                         Standorten und bei unterschiedlichen
                  SoE).                                       Schweiz nach                                     geologischen Strukturen unterstützt die
                                                                                                               Gewinnung neuer Kenntnisse des nati-
                3)Le développement d’un cadre insti-          Abbruch in St. Gallen                            onalen Untergrunds.
                  tutionnel clair et cohérent à l’échelle
                  nationale. La coordination notamment                                                       3)Entwicklung eines klaren und kohä-
                  entre les bases légales cantonales mises    Die im Jahr 2013 in St. Gallen realisierte       renten institutionellen Rahmens auf
                  à jour et la mise sur pied de procédu-      Tiefbohrung wird nicht zur Realisierung          nationaler Ebene.
                  res adaptées, afin que les porteurs de      einer Geothermie-Anlage genutzt. Den-
                  projets disposent d’une certaine sécu-      noch konnten damit wertvolle Informa-          GEOTHERMIE.CH engagiert sich im Rah-
                  rité des investissements et que les au-     tionen für ein besseres Verständnis des        men des Aktionsplans in der Unterstüt-
                  torités et la population s’appuient sur     Schweizer Untergrunds generiert werden.        zung von Behörden und Projektanden,
                  une base réglementaire et un niveau de      Um das grosse Potenzial der Geothermie         damit eine rasche und effiziente Entwick-
                  connaissance de la thématique suffi-        umsetzen zu können, müssen folgende            lung der drei Schwerpunkte ermöglicht
                  sant pour garantir la durabilité sociale,   Punkte in einer Entwicklungsstrategie          werden kann.
                  économique et environnementale de la        berücksichtigt werden:
                  géothermie.
                                                              • Der Schweizer Untergrund ist noch we-
                La mise en œuvre de ces différents axes         nig bekannt, daher muss eine nationale
                est complètement en phase avec les der-         Strategie zur Exploration gestartet wer-
                nières décisions parlementaires qui char-       den.
                gent le Conseil fédéral de mettre des
                moyens pour une meilleure connais-              • Das Potenzial der Geothermie zur
                sance du sous-sol helvétique et pour              Substitution fossiler Energieträger im
                disposer d’une stratégie cohérente               Wärmebereich soll besser bekannt ge-
                afin de lever les principaux freins au           macht werden.
                développement de la géothermie.
                                                                  • Forschung und Entwicklung der
                                                                    Tiefengeothermie (EGS-Technik
                                                                     und hydrothermale Systeme)
                                                                     sind zu unterstützen.
GEOTHERMIE.CH

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GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
Journée romande de la géothermie 2013

Une manifestation haute en couleur
Partage d‘expériences, entre 500 et 5000 mètres de profondeur. Ces termes
ont été le fil conducteur du colloque. Par l’étude de l’histoire des projets
et du potentiel de la géothermie, des chemins menant à une utilisation
accrue de la géothermie ont pu être tracés.

Plus de 130 personnes ont fait le déplacement        De plus, sur la base des données des tests               > Stéphane Cattin
d’Yverdon-les-Bains, le 26 novembre dernier          d’injection conduits à Bâle en 2006, Prof. Miller        > André Freymond
pour assister à la Journée romande de la géo-        et son équipe ont visé à reproduire numérique-           Antenne romande de
thermie 2013. Organisatrice de cette manifes-        ment les phénomènes observés en grandeur na-             GEOTHERMIE.CH – SSG
tation, l’Antenne romande de GEOTHERMIE.             ture. Un modèle, qui se voulait minimaliste, basé        c/o PAC’info sàrl
CH – SSG se réjouit de ce succès. Les échanges       sur la mécanique des roches a été développé à            CH-1400 Yverdon-les-Bains
entre acteurs de la branche ont été considérab-      cette fin. Ses paramètres-clés sont le débit de          andre.freymond@geothermie.ch
les. En attendant la tenue de la prochaine Jour-     l’eau injectée et la pression d’injection lors de la
née romande de la géothermie, le 25 novembre         phase de stimulation du réservoir, en regard de
2014, nous vous proposons ci-après un focus sur      la réponse du sous-sol en terme de sismicité in-
trois des dix conférences 2013, ayant traité de
thématiques toujours d’une grande actualité. En
préambule, notons encore que les présentations
des conférenciers sont disponibles sur geother-
mie.ch, rubrique Documentation.

Défis de la recherche pour le développement
et l’exploitation
D’entrée de jeu, la conférence du Prof. Stephen
A. Miller, Centre d’hydrogéologie et de géother-
mie (CHYN) de l’Université de Neuchâtel, a per-
mis à toutes et tous de s’imprégner de la com-
plexité des processus physiques et chimiques
afférents au développement de réservoirs géo-
thermiques profonds de type EGS (Enhanced
Geothermal System). Suite à la présentation de
fondamentaux sur la mécanique des roches dans
le domaine cassant, la thématique de la modé-
lisation couplée THMC (Thermal-Hydraulic-Me-
chanical-Chemical) de systèmes géothermiques
profonds a été présentée.

                                                     duite, évaluée par l’évolution temporelle du taux      >> Structures géologiques du bassin
 Journée romande de                                  des événements sismiques et leur magnitude.            lémanique permettant d’illustrer
 la géothermie 2014                                                                                         que le potentiel de la région
                                                     La moyenne profondeur, la voie la plus direc-          lémanique n’est pas que profond.
 Cette manifestation se tiendra le 25 novem-         te vers la grande profondeur ?
 bre 2014 à Yverdon-les-Bains. Le programme          Sous un titre volontairement un brin provo-            >> Geologische Struktur im Genfersee-
 détaillé, des infos pratiques et l’inscription en   cateur, Michel Meyer, Services Industriels de          Becken weist darauf hin, dass das
 ligne sont en cours de préparation et seront        Genève (SIG), a apporté des arguments pour             Potenzial hier nicht tief liegt.
 publiés sous : www.geothermie.ch (Agenda).          redonner ses lettres de noblesse à la géother-
                                                                                                                                                    GEOTHERMIE.CH

                                                     mie de moyenne profondeur. Cette forme                 >> Fig. : Gorin et Moscariello, 2013
                                                     de géothermie vise à valoriser la chaleur du
                                                     sous-sol, par exemple via un réseau de chauf-
                                                     fage à distance, puis en cascade à température
                                                                                                                                                      7
GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
décroissante. Les forages en aquifère, là où la         Forage géothermique profond
                                                         température du sous-sol se situe entre 40 et 80 °C      ECOGI-Roquette
                                                         ont un potentiel énergétique indéniable. La réali-      Situé à 10 km à l’Est de Soultz-sous-Forêts en Al-
                                                         sation de projets de ce type permettrait en outre       sace, le projet de doublet géothermique profond
                                                         d’acquérir, à coûts raisonnables et moindres            ECOGI-Roquette de Rittershoffen, présenté par
                                                         risques financiers, de précieuses connaissances         Clément Baujard, ÉS Géothermie à Strasbourg,
                                                         in-situ du sous-sol, favorisant à terme une utili-      a pour objectif de fournir une puissance ther-
                                                         sation de chaleur à plus grande profondeur.             mique de 24 MW. La ressource géothermique
                                                                                                                 sera exploitée entre 150 et 70 °C. L’enjeu est de
                                                                                                                 satisfaire aux besoins thermiques de process in-
                                                                                                                 dustriels liés au séchage d’amidon de maïs. Une
                                                                                                                 particularité du projet est la construction d’une
                                                                                                                 conduite de chaleur géothermique de 15 km de
                                                                                                                 longueur entre le doublet géothermique projeté
                                                                                                                 et le complexe industriel des frères Roquette.

                                                                                                                 A fin 2013, les résultats du développement du
                                                                                                                 premier puits étaient très prometteurs, avec une
                                                                                                                 amélioration d’un facteur cinq de sa producti-
                                                                                                                 vité, suite au nettoyage post-forage par air lift
                                                                                                                 et acidification, aux tests hydrauliques et aux
                                                                                                                 opérations de développement du puits par sti-
                                                                                                                 mulations thermique, chimique et hydraulique.
                                                                                                                 La ressource géothermique sera captée à envi-
                                                                                                                 ron 2600 mètres de profondeur. En mai 2014, le
                                                                                                                 forage du second puits était en cours. Il est pré-
                                                                                                                 vu que la ressource exploitable ait un débit de
                                                                                                                 70 l/s à 170 °C.

                >> Modèle thermique du fossé rhénan      La région lémanique peut se targuer d’un
                et situation du projet ECOGI-Roquette.   contexte hydro-géologique particulièrement               Zusammenfassung
                                                         favorable. Le programme « Géothermie 2020 »
                >> Thermisches Modell des                du canton de Genève, mené en partenariat avec            Die Tiefengeothermie von 500 bis 5000 Meter
                Rheingrabens und die Situation           SIG s’attache à le mettre en valeur. Le travail a        stand an der Fachtagung 2013 in Yverdon-les-
                beim Projekt ECOGI-Roquette.             débuté par une vaste compilation des données             Bains im Mittelpunkt. Mit Blick auf die ver-
                                                         existantes, notamment au niveau des lignes sis-          gangenen Projekte und künftigen Potenziale
                >> Fig. : Le Carlier et al., 1994        miques et données de puits, et sera suivi par de         wurden Wege für eine verstärkte Nutzung
                                                         l’acquisition de données de terrain.                     der Tiefengeothermie aufgezeigt. Prof. Ste-
                                                                                                                  phen A. Miller, Centre d’hydrogéologie et de
                                                         En outre, il paraît incontestable que les projets        géothermie (CHYN) der Universität Neuchâ-
                                                         géothermiques « chaleur » ont, à l’instar des pro-       tel, behandelte Details zur Stimulation mit
                                                         jets « électricité », aussi besoin de soutien, de me-    der EGS-Technologie (Enhanced Geothermal
                                                         sures d’accompagnement et de conditions-cadres           System). Michel Meyer, SIG in Genève, ging
                                                         favorables pour éclore. Une stratégie nationale          auf die Chance der mittleren Tiefe ein und
                                                         se devrait sans doute d’être mise en place et des        stellte deren Möglichkeit zur Speisung von
                                                         acteurs de la branche y travaillent. D’aucuns en         Fernwärmenetzen in den Mittelpunkt. Und
                                                         appellent notamment à la mise en place d’une             Clément Baujard, ÉS Géothermie in Stras-
                                                         garantie de risque de la Confédération pour les          bourg, präsentierte das 10 km östlich von
                                                         projets ne pouvant prétendre à valoriser la cha-         Soultz-sous-Forêts (F) gelegene Dubletten-
                                                         leur du sous-sol sous forme d’électricité. Toute-        projekt ECOGI-Roquette in Rittershoffen, das
                                                         fois, – et Michel Meyer l’a clairement relevé – il       eine Wärmeleistung von rund 24 MW aufwei-
                                                         y a nécessité et tout à la fois complémentarité de       sen wird.
                                                         développer de « démonstrateurs profonds à but
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                                                         électrique », tout en soutenant les projets moins
                                                         profonds visant à valoriser uniquement de la
                                                         chaleur.

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GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
SCCER-SoE

Tiefengeothermie auf dem Radar der Forschenden
Mit dem Kompetenzzentrum für Tiefengeothermie (SCCER-SoE)
unterstreicht der Bund die grosse Bedeutung der Tiefengeothermie für
die langfristige Stromversorgung der Schweiz. Zahlreich sind jedoch die
Herausforderungen, denen sich die Forschenden in den nächsten
10 Jahren – unter der Leitung von Dr. Domenico Giardini, Professor
an der ETH Zürich – zu stellen haben.

Für Dr. Domenico Giardini bedeutet die Nutzung       in einem relativ ruhigen, wenig aktiven Gebiet.     > Prof. Dr. Domenico Giardini
tiefer Erdwärme für eine Stromproduktion eine        Allerdings bestehen zahlreiche spannungsgela-       Institut für Geophysik
grosse wissenschaftliche Herausforderung. Als        dene Sektoren, wo Verformungen stattgefunden        ETH Zürich
Professor am Institut für Geophysik der ETH Zü-      haben und Störungszonen noch wirksam sein           CH-8092 Zürich
rich und Leiter des neuen Kompetenzzentrums          können. Dies betrifft vor allem auch den Vor-       domenico.giardini@erdw.ethz.ch
für die Elektrizitätsversorgung der Schweiz bün-     alpenraum. Offenbar war dies auch in St. Gallen     www.erdw.ethz.ch
delt er die entsprechenden Kapazitäten. Im fol-      der Fall.
genden Interview erläutert er die Details.

Was läuft in der Schweiz bei den
Tiefbohrungen schief?
Domenico Giardini: Im Wesentlichen nichts!
Wir befinden uns in einem Lernprozess, auf
dem Weg in das Neuland. Da kann es zu einer
Diskrepanz zwischen Wunsch und Wirklichkeit
kommen. Unabhängig von den Budgets und den
Schlagzeilen in der Tagespresse, den politischen
Statements und den Verunsicherungen durch
Beben, sind wir auf dem Weg zur langfristigen
Nutzung der vorhandenen Energie im Unter-
grund.

Bei der Tiefenbohrung in St. Gallen haben
sich die Temperaturprognosen bestätigt,
statt genügend Wasser kam schliesslich ein
Gemisch aus Erdgas und Wasser zum Vor-
schein. Was ist nun zu tun?
Mit dem Wissen der Geologie und der Geophy-
sik lassen sich Aussagen zur Schichtenfolge
und zum Temperaturprofil machen. Die eigent-
lichen Aquifere können wir mit unseren heu-
tigen Werkzeugen jedoch nicht mit Sicherheit         Sie haben den Schweiz. Erdbebendienst             >> Domenico Giardini, Professor für
erkennen. Hier stützen wir uns leider nur auf        (SED) geleitet. Nach wie vor dozieren Sie am      Seismologie und Geodynamik an der
geologische Interpretationen und Plausibilitäts-     ETH-Institut für Geophysik zu Seismologie         ETH Zürich: „Wir befinden uns in
abschätzungen ab.                                    und Geodynamik. Nun stehen Sie dem neuen          einem Lernprozess, auf dem Weg in
                                                     Kompetenzzentrum für Elektrizitätsversor-         das Neuland“.
Und wie steht es mit den Erschütterungen,            gung vor. Was sind dessen Ziel und
die sowohl in Basel als auch in St. Gallen die       Struktur?                                         >> Domenico Giardini, professeur de
Bevölkerung erschreckt haben?                        Das « Swiss Competence Center on Supply of        sismologie et de géodynamique à
Stimulationsarbeiten im Untergrund, vor allem        Electricity (SCCER-SoE) » soll Forschung und      l‘EPF de Zurich : « Nous sommes dans
in Störungszonen, können zu induzierter Seis-        Entwicklung von innovativen Lösung in den bei-    un processus d‘apprentissage, sur le
mizität führen. Gleiches gilt für geologische Ein-   den Fächern GeoEnergien (Tiefengeothermie /       chemin vers de nouveaux territoires. »
                                                                                                                                                GEOTHERMIE.CH

griffe bei Tunnelbauten, Staudämmen oder für         Sequestration) und Wasserkraft ausführen. Mit
den restlichen Untertagebau. Wohl registrieren       dabei sind die beiden ETHs mit jeweiligen For-
wir jeden Tag zahlreiche kleine, für die Bevölke-    schungsinstituten, sechs Universitäten, drei
rung in der Regel nicht spürbare Beben. In der       Fachhochschulen sowie Industriepartner.    >
Schweiz befinden wir uns ja glücklicherweise                                                                                                      9
GEOTHERMIE.CH VISIONEN UND STRATEGIEN SCCER-SOE TIEFENGEOTHERMIE AUF DEM RADAR DER FORSCHENDEN GEOTHERMIE RIEHEN PUMPENWECHSEL ZUM JUBILÄUM
SCCER-SoE hat die Arbeit                         für die Schaffung von Reservoiren sowie um
                                aufgenommen                                      die Infrastrukturen für Geo-Daten. Im nach-
                                                                                 folgenden Arbeitspaket stehen innovative
                                Unter der Leitung von Prof. Dr. Domenico         Technologien beider Themenbereiche im
                                Giardini werden beim SCCER-SoE zunächst          Mittelpunkt und beim letzten Arbeitspaket
                                die beiden Arbeitspakete GeoEnergies und         werden integrative Aktivitäten ausgeführt.
                                Wasserkraft behandelt. Bei GeoEnergien
                                geht es um die Exploration, Bewertung und        Informationen:
                                Charakterisierung von Ressourcen, um das         www.sccer-soe.ch
                                Modellieren und Validieren von Reservoi-
                                ren, um Pilot- und Demonstrationsprojekte

                             Sollen diese Themen mit bestehendem                en wir auf einen Entwicklungsprozess von mehr
                             Personal bearbeitet werden?                        als 100 Jahren zurück. Heute sind wir jedoch
                             Nein, es ist bei diesem 10-Jahres-Programm ein     mit einer dynamischen Marktsituation konfron-
                             zielführender Ausbau an Kompetenzen geplant.       tiert, zugleich bestehen noch viele wissenschaft-
                             Dazu zählen drei neue Professuren im ETH-          liche Fragen zum angestrebten Ausbau.
                             Bereich, eine Professur und drei Assistenzpro-
                             fessuren bei den Universitäten sowie 57 neue       Bei der Tiefengeothermie ist in der Schweiz
                             Forschungsstellen. Die erste neue Professur bei    noch alles offen. Wie ist Ihre Einschätzung?
                             uns wurde bereits kommuniziert. Ab 2015 wird       Ja, wir müssen hier Wissen generieren und ver-
                             Dr. Martin O. Saar die Themen Tiefengeothermie     stehen lernen, mit welchen Technologien unsere
                             und geologische Reservoire behandeln. Die Lan-     Ziele zu erreichen sind. Und wir brauchen eine
                                                                                nationale Strategie für die Stromversorgung, so-
                                                                                wohl aus Wasserkraft als auch in besonderem

                «Wir müssen Wissen generieren                                   Masse aus der Geothermie. Diese muss auf dem
                                                                                Zusammenwirken der drei wichtigen Akteure

                und verstehen lernen, mit welchen                               Bund, Kantone und Industrie beruhen. Damit
                                                                                sollen die langfristige Ausrichtung und die Skiz-

                Technologien unsere Ziele zu                                    zierung der nötigen Infrastrukturen thematisiert
                                                                                werden. Während die bisherigen Tiefengeother-

                erreichen sind.»                                                mie-Projekte lokal oder regional verankert wa-
                                                                                ren, braucht es jetzt eine nationale Basis, bei der
                                                                                wir mithelfen wollen.
                             cierung dieser Professur basiert auf einer Spen-
                             de von zehn Millionen Franken von der Werner-      Die drei bekanntesten Projekte waren stets
                             Siemens-Stiftung.                                  mit einer Stadt verbunden und dort auch
                                                                                platziert.
                             Damit erhält neben der Forschung auch die          Wir müssen die Risiken unter Städten vermei-
                             Lehre und Ausbildung einen besonderen              den und Bohrungen ausserhalb von Agglome-
                             Stellenwert.                                       rationen durchführen. Dabei aber auch Verwer-
                             Tatsächlich braucht die Praxis immer mehr          fungen vermeiden.
                             Fachleute mit Ingenieurausbildung. Beispiels-
                             weise ist unser Master-Kurs in Geophysik, den      Sie richten Ihre Aufmerksamkeit vor allem
                             wir mit Universitäten in Delft (NL) und Aachen     auf die Seismizität und deren Risikopoten-
                             (D) realisieren, sehr gefragt. Die Studierenden    zial. Ist dies ein entscheidendes Problem?
                             zeigen generell viel Interesse an diesen Fächern   Wir konnten in Basel und in St. Gallen die indu-
                             und erkennen auch das grosse Potenzial dieser      zierten Beben, die jeweils zu einem Projektstopp
                             Kompetenzen in der Praxis.                         führten, mit den installierten Messanlagen deut-
                                                                                lich identifizieren. Sind jedoch Störungszonen
                             Zurückkommend auf die beiden Themen des            aktiviert, so stellt sich bei einem in 10 oder 20
                             SCCER-SoE scheinen die GeoEnergiens und            Jahren auftretendem Beben mit Schadensfällen
                             die Wasserkraft wenig Gemeinsames aufzu-           die Verantwortlichkeitsfrage: War dies induziert
                             weisen. Weshalb diese Kombination?                 oder natürlich?
GEOTHERMIE.CH

                             Diese beiden «Arbeitspakete» sind zunächst Aus-
                             druck des politischen Willens des Bundes, die      Im Hinblick auf die Zielsetzung des SCCER-
                             Versorgungssicherheit beim Strom auch auf aka-     SoE richten Sie den Fokus also vor allem auf
                             demischer Ebene gebührend zu thematisieren.        die EGS-Technologie. Hat die Suche nach
10                           Bei der Stromerzeugung aus Wasserkraft schau-      hydrothermalen Quellen wenig Chance?
Ob wir genügend heisses Wasser finden, ist stets
eine Frage. Tatsache ist jedoch, dass wir in de-
finierten Tiefen des kristallinen Untergrunds         Der Seismologie verpflichtet
die nötige Temperatur finden, mit der sich eine
Stromerzeugung verwirklichen lässt. Deshalb           Domenico Giardini studierte Physik an der Universität Bologna, wo er
werden wir uns tatsächlich mehr auf die Reser-        1987 promovierte. Seit 1997 ist er ordentlicher Professor für Seismologie
voir-Stimulation für künstliche Wärmetauscher-        und Geodynamik im Departement Erdwissenschaften der ETH Zürich. Er
Systeme konzentrieren. Werden hydrothermale           war während 15 Jahren Direktor des Schweiz. Erdbebendienstes (SED)
Anlagen mit Stromproduktion realisierbar, so          und von 2004–2006 Vorsteher des Departements Erdwissenschaften.
betrachten wir dies als erfreuliche Zugabe.
                                                      Er koordinierte eine Anzahl von internationalen Forschungsprojekten,
Was ist für die EGS-Technologie noch nötig?           darunter die Installation von MedNet, dem digitalen Breitband-Seismo-
Wie bereits gesagt, das zuverlässige Wissen um        grafen-Netzwerk im Mittelmeerraum und das Global Seismic Hazard As-
Störungszonen bildet eine wichtige Vorausset-         sessment Program. Seit 2006 ist Domenico Giardini Direktor des Kompe-
zung. Wir wollen diese ja nicht noch aktivieren.      tenzzentrums Umwelt und Nachhaltigkeit des ETH-Bereichs (CCES) und
Die Instrumente und Werkzeuge für geo-dyna-           Vorsteher der Global Federation of Digital Seismic Networks.
mische Analysen eines bestimmten Untergrunds
                                                      Seit diesem Jahr leitet er auch das Kompetenzzentrum SCCER-SoE.

«Beim 10-Jahres-Pro-                                  Institut für Geophysik: www.geophysics.ethz.ch
                                                      Institut für Seismologie und Geodynamik: www.seg.ethz.ch

gramm des SCCER-SoE                                   Kompetenzzentrum SCCER-SoE: www.sccer-soe.ch

ist ein zielführender                              und konkretisiert haben. Mit vereinten Kräften

Ausbau an Kompeten-                                und Kompetenzen soll ein Masterplan für die
                                                   Entwicklung der Tiefengeothermie-Stromerzeu-

zen geplant.»                                      gung in der Schweiz strukturiert werden.

                                                   Hat sich dank Ihrer Wissenschaft dann die
müssen weiterentwickelt werden. Dann kommt         «Terra Incognita» zu einer nutzbaren Quelle
kostengünstigeren Bohrtechniken eine besonde-      für elektrische Bandenergie gewandelt?
re Bedeutung zu. Ausserdem müssen wir durch        Was wir heute in zahlreichen Ländern dieser
unsere Forschungs- und Entwicklungsanstren-        Erde als Alltag der geothermischen Strompro-
gungen der entsprechenden Industrie wertvolle      duktion erleben, soll sich langfristig auch in
Impulse für Innovationen liefern können.           unseren Breitengraden realisieren lassen. Wir
                                                   befinden uns jedoch auf einem langen Weg,
Welchen Stellenwert haben diese Tätigkeiten        in einem Lernprozess, bei dem ich hoffe, dass
im SCCER-SoE?                                      der Mut, die Mittel und der Wille nicht unter-
Beispielsweise wird sich die zweite Professur      wegs aufgrund kurzfristiger Bedenken versiegen
an der ETH Zürich um Technologien des Geo-         werden und damit die Chance für die nächsten
Engineering drehen. Wir wollen hier Know-how       Generationen verloren gehen wird. Das Kompe-
einbringen und Ausbildung anbieten. Mit wel-       tenzzentrum muss sich auch mit den Schwierig-
cher Technik können wir bei einer bestimmten       keiten der Argumentation und der Motivation
Gesteinsstruktur ein Maximum an Wärmetau-          auseinandersetzen können.
scher-Fläche stimulieren? Wie kann der Stimu-
lierungsprozess dabei optimal simuliert werden?
Das sind durchaus auch europäische und welt-        Résumé
weite Fragestellungen.
                                                    Domenico Giardini, professeur de sismolo-
Wie können Sie Studierenden und Forschen-           gie et de géodynamique à l‘EPF de Zurich
den den dafür nötigen Praxisbezug geben?            dit : « Nous sommes dans un processus d‘ap-
Geplant sind Projekte und erweiterte For-           prentissage, sur le chemin vers de nouveaux
schungseinrichtungen bei den beiden Felslabors      territoires. » La Confédération souligne l’im-
Mont Terri und Grimsel. Dann nutzen wir schon       portance qu’elle accorde à l’énergie géother-
heute die spezifischen Untersuchungskapazitä-       mique pour l’approvisionnement en élec-
ten in unseren jeweiligen Instituten.               tricité à long terme en Suisse par le centre
                                                    de compétence pour la géothermie profonde
                                                                                                                                  GEOTHERMIE.CH

Welche Vision verfolgen Sie beim SCCER?             « SCCER-SoE ». Nombreux seront pourtant les
Das Kompetenzzentrum soll zunächst seine Auf-       défis auxquels auront à faire face les cher-
gaben erfüllen und in zehn Jahren – dem derzei-     cheurs ces dix prochaines années, sous la
tigen Planungshorizont – das Spektrum an Ant-       direction du Dr. Domenico Giardini.
worten zur Tiefengeothermie sinnvoll begrenzt                                                                                       11
Schweizerischer Erdbebendienst (SED)

                                                      Erdwärme ohne Erdbeben?
                                                      Menschgemachte Erdbeben gelten als Segen, solange sie die
                                                      Durchlässigkeit des Gesteins und damit die Wirtschaftlichkeit eines
                                                      Tiefengeothermieprojekts erhöhen. Wenn sie aber zu stark ausfallen,
                                                      werden sie zum Fluch.

                               > Dr. Stefan Wiemer    Der Schweizerische Erdbebendienst (SED) an             Aber auch andere geotechnische Eingriffe kön-
                                    > Michèle Marti   der ETH Zürich überwacht im Auftrag Dritter die        nen Erdbeben auslösen: so zum Beispiel das
                                  SED / ETH Zürich    seismische Aktivität rund um geplante Tiefen-          Einpressen von CO2 oder von Abwässern, die
                                     CH-8092 Zürich   geothermieprojekte. Die dabei gesammelten und          konventionelle und unkonventionelle Förde-
                               www.seismo.ethz.ch     wissenschaftlich analysierten Daten helfen, die        rung von Erdöl / Erdgas oder der Berg- und Tun-
                                                      Grenze zwischen Fluch und Segen von induzier-          nelbau.
                                                      ter Seismizität genauer zu beschreiben.
                                                                                                             Keine Tiefengeothermie ohne Mikrobeben
                                                      Menschgemachte Erdbeben in der Schweiz                 Induzierte Seismizität entsteht, wenn geotechni-
                                                      Induzierte Seismizität tritt infolge grösserer tech-   sche Eingriffe die Spannungsverhältnisse im Un-
                                                      nischer Eingriffe im tieferen Untergrund auf. Mit      tergrund verändern. Bei einem Tiefengeother-
                                                      wenigen Ausnahmen sind diese Erdbeben sehr             mieprojekt werden so oftmals gewollt zahlreiche
                                                      klein und an der Oberfläche nicht oder kaum            kleine Beben erzeugt, welche die Durchlässig-
                                                      spürbar. In der Schweiz sind menschgemachte            keit des Gesteins und damit die Wirtschaftlich-
                >> Übersicht der weltweit mit         Beben ein altbekanntes Phänomen. Bereits in            keit eines Projektes erhöhen.
                geotechnischen Eingriffen in          den 1970er-Jahren wurde bei der Befüllung von
                Verbindung gebrachten Erdbeben        tiefen Stauseen in den Alpen induzierte Seismi-        Beim nun vorerst eingestellten Geothermiepro-
                (1930 bis heute), farblich einge-     zität beobachtet. In den letzten Jahren traten         jekt im Sittertobel bei St. Gallen entsprach die
                stuft nach Art des Eingriffs.         induzierte Beben hauptsächlich im Zusammen-            induzierte Seismizität zu Beginn den Erwartun-
                                                      hang mit Tiefengeothermieprojekten auf: Beim           gen: Nachdem am 14. Juli 2013 die Test- und
                >> Aperçu des tremblements de         Projekt in Basel löste unter hohem Druck in den        Stimulationsmassnahmen begonnen hatten,
                terre dans le monde, liés à des       Untergrund eingepresstes Wasser im Jahr 2006           ereigneten sich einige Mikrobeben, die in An-
                interventions géotechniques (1930     ein Erdbeben mit einer Magnitude von ML3.4             zahl und Stärke so erwartet und für Menschen
                à aujourd’hui), classés par couleur   aus. 2013 ereignete sich bei St. Gallen ein Beben      nicht spürbar waren. Am Abend des 19. Juli be-
                selon le type d’intervention.         der Magnitude ML3.5.                                   gann die seismische Aktivität jedoch zuzuneh-
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men, die Erdbeben ereigneten sich häufiger und
wurden stärker. Nach heutigem Stand der Er-
kenntnis stehen diese Beben in direktem Zusam-                       100 Jahre Schweizerischer Erdbebendienst
menhang mit den Massnahmen, die eingeleitet
wurden, um den am 19. Juli mittags festgestell-                      In seinem Jubiläumsjahr bietet der Schweizerische Erdbebendienst (SED)
ten Gas-Wasser-Austritt zu bekämpfen. Ihren                          aussergewöhnliche Einblicke in seine Tätigkeitsgebiete:
Höhepunkt erreichte die Sequenz am Morgen
des 20. Juli mit einem grossräumig verspürten                        Snapshots
Beben der Magnitude ML3.5.                                           Jeden Monat veröffentlicht der Erdbebendienst einen Snapshot, in dem er
                                                                     ungeahnte, neue oder gar abenteuerliche Zugänge zum Thema Erdbeben
Nachdem die Bebenaktivität im Nachgang des                           vorstellt.
Magnitude-ML3.5-Bebens wie erwartet zurück-
ging, traten im Rahmen der Vorbereitung zu den                       Jubiläumsausstellung «unvorherSehbar – Erdbeben in der Schweiz»
Produktionstests ab dem 16. September 2013                           Eine Ausstellung, die Erdbeben anlässlich des 100-jährigen Bestehens
erneut vermehrt Mikrobeben auf. Insgesamt                            des Schweizerischen Erdbebendienstes sichtbar macht: 6. September bis
wurden in dieser Periode 161 Mikrobeben mit                          30. November, Museum focusTerra, ETH Zürich.
Magnituden grösser als ML-1.1 registriert, das
Stärkste ereignete sich am 2. Oktober 2013 und                       Tag der offenen Tür: 21. September 2014
wies eine Magnitude von ML1.8 auf. Mit dem
Beginn der Produktionstests am 15. Oktober                           Daten, Details und vieles mehr zum Jubiläumsjahr unter:
2013, bei denen Gas und Wasser aus dem Unter-                        www.seismo.ethz.ch/sed/100
grund gefördert worden sind, hat die Erdbeben-
tätigkeit deutlich abgenommen.

>> Anzahl und Grösse der induzierten Beben zwischen Juli und      Das Beispiel St.Gallen bestätigt, dass es eine He-
Dezember 2013 im Rahmen des geplanten Geothermie-Projekts         rausforderung bleibt, im tiefen, heissen Unter-
in St. Gallen. Die Detektionsschwelle lag während der Arbeits-    grund einen Wärmetauscher zu erzeugen und
stunden bei ML-1.1. Erst oberhalb der Vollständigkeits-           zu unterhalten, ohne dabei unakzeptierbar star-
magnitude ML0.2 wurde kein Erdbeben verpasst.                     ke Erdbeben auszulösen. Der Untergrund birgt
                                                                  viele Überraschungen, und die Wissenschaft
                                                                                                                                               GEOTHERMIE.CH

>> Nombre et intensité des tremblements de terre induits entre    lernt mit jedem Projekt, mit jeder Bohrung dazu.
juillet et décembre 2013 dans le cadre du projet de géothermie    Leider lassen sich bis heute vor einer Bohrung
de St-Gall. Pendant les heures ouvrables, le seuil de détection
était à 1,1ML. Le seuil minimal de détection était de 0.2ML,
à partir duquel tous les événements ont été recensés.                                                                                            13
weder die Durchlässigkeit des Untergrundes für
                                              Wasser noch die dort herrschenden tektonischen
                                              Vorspannungen verlässlich abschätzen.

                                              Seismische Überwachung im Rahmen von
                                              Tiefengeothermieprojekten
                                              Der Schweizerische Erdbebendienst überwacht
                                              das Umfeld der Geothermiebohrung St. Gallen
                                              weiterhin mit erhöhter Aufmerksamkeit und in-
                                              formiert die Sankt Galler Stadtwerke und die Öf-
                                              fentlichkeit auf seiner Website laufend über die
                                              aufgezeichnete Seismizität.

                                              Die Informationen dazu stammen aus einem ei-
                                              gens in Zusammenarbeit mit den Sankt Galler
                                              Stadtwerken und teilfinanziert durch das Bun-
                                              desamt für Energie im Rahmen des Projektes
                                              GEOBEST errichteten temporären Netzwerk. Die
                                              dazugehörigen sechs Erdbebenmessstellen wur-
                                              den vor Beginn der Bohrarbeiten installiert, um
                                              das nationale seismische Netzwerk in der Regi-
                                              on St. Gallen zu verdichten. Das Ziel der Über-
                                              wachung besteht darin, bereits kleinste Beben
                                              in der Umgebung der Tiefbohrungen zu erfassen
                                              und abzuklären, ob diese in Zusammenhang mit         >> Darstellung der Epizentren (oben) aller instrumentell aufge-
                                              dem Geothermieprojekt stehen oder natürlichen        zeichneten Erdbeben von 1975 bis 2014 mit einer Magnitude
                                              Ursprungs sind.                                      von mindestens 2 sowie des seismischen Netzwerks der
                                                                                                   Schweiz (unten).
                                              Die mit Hilfe dieses dichten Netzwerks gewon-
                                              nenen Daten dienen dazu, ein besseres Ver-           >> Carte des épicentres de tous les séismes consignés par
                                              ständnis der tektonischen Prozesse in Zusam-         instruments de 1975 à 2014 à partir d’une magnitude de 2
                                              menhang mit der Tiefengeothermie zu erlangen         (en haut) et du réseau sismique de la Suisse (en-bas).
                                              und damit die Planungssicherheit kantonaler
                                              Behörden und Betreiber künftiger Projekte zu         >> Bilder: Schweizerischer Erdbebendienst (SED)
                                              erhöhen. Indem der SED alle Daten in Echtzeit
                                              auf seiner Website veröffentlicht und anhand
                                              von Hintergrundberichten erläutert, bietet er
                                              eine unabhängige Informationsquelle für die
                                              Bevölkerung. Ein Beispiel dafür ist die Chrono-
                                              logie der Berichte zu den Erdbeben im Rahmen         wurde, besteht der SED als offizielle Fachstelle
                                              des Geothermieprojekts in St. Gallen, abrufbar       des Bundes für Erdbeben. Der Bund überführ-
                                              unter www.seismo.ethz.ch/sed/news/Chrono-            te damit eine seit 1878 ehrenamtlich durch die
                                              logie_SG/.                                           Erdbebenkommission geleistete Aufgabe in eine
                                                                                                   Institution, die heute der ETH Zürich angeglie-
                                              Seit 100 Jahren live dabei                           dert ist. Seiner Kernaufgabe, der seismischen
                                              Die Überwachung von Geothermieprojekten ist          Überwachung der Schweiz und des grenznahen
                                              eine von vielen Aufgaben, die der SED gegen-         Auslands, blieb der Erdbebendienst treu. Was
                                              wärtig wahrnimmt. Seit die Erdbebenüberwa-           1914 mit einer einzigen Erdbebenwarte begann,
                                              chung 1914 per Bundesgesetz festgeschrieben          führt heute ein digitales seismisches Netzwerk
                                                                                                   mit über 100 in der ganzen Schweiz verteilten
                                                                                                   Stationen fort.

                Résumé                                                                             Seither registrierte der Erdbebendienst über
                                                                                                   13 100 Erschütterungen durch lokale Beben. Das
                Les tremblements de terre induits artificiellements sont considérés comme          sind durchschnittlich zwei pro Tag. Etwa zehn
                une bénédiction lorsqu’ils augmentent la perméabilité de la roche et amélio-       pro Jahr sind stark genug, um von der Bevöl-
                rent le rendement d’un projet géothermique. Mais s’ils dépassent un certain        kerung verspürt zu werden. Die mit dem nati-
                seuil, ils sont alors considérés comme une malédiction. Le Service sismolo-        onalen seismischen Netzwerk aufgezeichneten
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                gique suisse (SED) à l‘ETH de Zurich est responsable de l‘observation et de        Daten dienen dem Erdbebendienst nicht nur zur
                l‘étude des tremblements de terre en Suisse et dans les régions limitrophes,       Alarmierung und Information von Öffentlich-
                par exemple à St. Gall. Les données ainsi récoltées et analysées permettent        keit, Behörden und Medien, sondern auch als
                d’établir la frontière entre malédiction et bénédiction de la sismicité induite.   Grundlage, um beispielsweise die Erdbebenge-
14                                                                                                 fährdung der Schweiz zu bestimmen.
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