Fragen & Antworten

GeoLaB (Geothermielabor im Bergwerk) ist ein Forschungsprojekt zur zukünftigen Nutzung von Erdwärme (Geothermie) aus dem kristallinen Gestein. Mit GeoLaB soll in einem Forschungslabor unter der Erde erforscht werden, wie diese Wärmequelle sicher und nachhaltig genutzt werden kann. Das Projekt besteht aus einer Aufsuchungsphase (Ist der Standort für das Forschungslabor geeignet?), einer Errichtungsphase (Errichtung des Forschungslabors im Stollen) und einer Betriebsphase.

Das weltweit größte Potenzial für die Geothermie liegt im kristallinen Gestein. Um die Wärme tief unter der Erdoberfläche in diesem weniger durchlässigen Gestein besser und vor allem sicher nutzen zu können, ist noch Grundlagenforschung notwendig. Deshalb wurde GeoLaB ins Leben gerufen.

Ziel des Projekts ist es, die Nutzung der Geothermie zu erforschen und neue Technologien zu entwickeln, um bei der Wärmeversorgung unabhängiger von Öl und Gas zu werden. Außerdem trägt GeoLaB dazu bei, die geologischen und hydrogeologischen Eigenschaften der Region Tromm besser zu verstehen. So wird beispielsweise mit dem hydrologischen Monitoring bereits ab der Aufsuchungsphase der Wasserkreislauf der Tromm intensiv untersucht.

Geoenergie ist ein bedeutender Baustein im globalen Wandel hin zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die Geothermie spielt hierbei eine Schlüsselrolle, da sie – anders als Wind- oder Solarenergie – ohne großen Flächenbedarf auskommt, unabhängig von Wind und Wetter ist und Speichermöglichkeiten bietet. Um diese Energiequelle sicher und nachhaltig zu nutzen und in die Wärmeversorgung zu integrieren, ist umfassende Forschung notwendig.

Wie immer bei der Erforschung eines komplexen Themas erfordert auch die Weiterentwicklung der Geothermie einen langen Atem und die Zusammenarbeit vieler Forschungsteams – ähnlich wie die Photovoltaik-Technologie, die über Jahrzehnte hinweg durch kontinuierliche Forschung und Verbesserungen zu einer effizienten und weit verbreiteten erneuerbaren Energiequelle geworden ist. Unterschiedliche Forschungsteams gehen oft mit verschiedenen Herangehensweisen und Ideen an die Fragestellungen heran. Jedes Team trägt durch seine Arbeit dazu bei, dass am Ende innovative Lösungen entstehen.

Das Forschungsprojekt GeoLaB ist Teil einer international vernetzten Forschungslandschaft, die durch den ständigen Austausch von Erkenntnissen große Fortschritte ermöglicht. Deutschland kann dabei eine Vorreiterrolle einnehmen und wichtige Beiträge leisten zur Nutzung der enormen Energiemenge, die tief im kristallinen Gestein verborgen liegt.

Neben dem ökologischen Nutzen birgt die großflächige Nutzung von Geothermie auch wirtschaftliches Potenzial, indem neue Arbeitsplätze geschaffen, Fachkräfte ausgebildet und Wertschöpfungsketten aufgebaut werden können. Die GeoLaB-Forschung spielt somit nicht nur eine wichtige Rolle für die Wärmewende, sondern kann auch zur wirtschaftlichen Entwicklung Deutschlands beitragen.

Die Erschließung der Geothermie beinhaltet viele verschiedene Bereiche: von den Gesteinen, die den Wärmeschatz bergen, über technische Komponenten wie die Bohrung, Pumpe oder Wärmetauscher und wirtschaftlichen Fragestellungen bis zur Politik und Gesellschaft, die diese Energie nutzen möchte. Die Geothermie-Nutzung lässt sich deshalb auch als ein umfangreiches sozio-technisches System verstehen.

Ein solches System erfordert vielfältige Forschung auf ganz verschiedenen Gebieten: Die Förderungstechnologie soll umweltfreundlich sein, Pumpen müssen auf die neuen Anforderungen angepasst werden, Bohrungen sollen so sicher wie möglich sein, Regularien müssen erarbeitet werden und die Wärme soll effizient zu den Verbraucherinnen und Verbrauchern gebracht werden.

Deshalb ist in der Geothermie-Forschung die Zusammenarbeit ganz unterschiedlicher Disziplinen notwendig. Dazu gehören die Geowissenschaften, die Naturwissenschaften wie die Physik, die Materialwissenschaften, Verfahrenstechnik und der Maschinenbau, die Informatik und die Sozialwissenschaften.

Außerdem kann ein solch umfangreiches Forschungsthema nicht von einzelnen Forschungsteams und nicht nur in einem Labor bearbeitet werden. Zum Beispiel erfordert die technische Anforderung an die Geothermie, auf unterschiedlichen Untergründen anwendbar zu sein, auch die Erforschung unterschiedlicher Gesteine unter verschiedenen Rahmenbedingungen. Deshalb ist das GeoLaB-Team im ständigen Austausch mit den Teams anderer Untertagelabore und Forschungsbohrungen weltweit. Eine Erforschung von mehreren Teams in unterschiedlichen Laboren erhöht zudem die Geschwindigkeit der Technologieentwicklung und – besonders wichtig – auch die Sicherheit einer neuen Technologie!

Die Forschung in GeoLaB sorgt dafür, dass ein weiteres wichtiges Puzzleteil in das große Bild der klimaschonenden Energiegewinnung mit Geothermie eingefügt wird.

Im Tromm-Gesteinsmassiv des Odenwalds liegt das kristalline Gestein besonders nahe an der Oberfläche und lässt sich deshalb voraussichtlich gut untersuchen. So lassen sich im geplanten Forschungslabor Vorgänge direkt beobachten, die bei der Nutzung von Erdwärme normalerweise tief unter der Erdoberfläche im Verborgenen stattfinden. Ob diese Vermutungen zutreffen und sich der Odenwald tatsächlich so gut für das Forschungslabor eignet, wird in der Aufsuchungsphase untersucht. Erst danach fällt die endgültige Entscheidung über den Standort Tromm für das GeoLaB.

Seit ein paar Wochen liegt der Landkreis Bergstraße nach den aktuellen Vorgaben der Allgemeinverfügung zur Bekämpfung der Afrikanischen Schweinepest (ASP) in der Sperrzone II, was Auswirkungen auch auf unsere Arbeit hat.

Für die Umsetzung unserer Messkampagnen und aller weiteren Aktivitäten stehen wir im Austausch mit der Allgemeinen Veterinärverwaltung des Kreises Bergstraße. Die einzelnen Messkampagnen und Maßnahmen werden auf Durchführbarkeit geprüft. Für uns bedeutet das, dass wir Messkampagnen gegebenenfalls anpassen. Die Durchführung wird für jede einzelne Maßnahme vom Veterinäramt freigegeben. Erst dann können die Messkampagnen unter Einhaltung der vom Veterinäramt auferlegten Regeln durchgeführt werden.

Diese Frage können wir in der aktuellen Aufsuchungsphase von GeoLaB noch nicht beantworten. Wir beschäftigen uns noch bis ungefähr Ende 2025 mit der Frage, ob die Tromm überhaupt für ein Untertage-Labor geologisch geeignet sein könnte. Erst wenn wir diese Frage mit Ja beantworten, kann ein Zielgebiet innerhalb der Tromm für das Untertage-Labor identifiziert werden. Dann werden die Weichen für die nächste Phase, die Planungs- und Errichtungsphase, gestellt.

In der Planungsphase eines möglichen GeoLaB-Stollens werden wir uns mit betroffenen Gemeinden eng abstimmen. Denn es ist klar, dass es während der Errichtung des Stollens für Anwohnende zu Störungen kommen kann. Es werden Wege gesucht, wie Verkehr reduziert oder sinnvoll geregelt werden kann.

Grundsätzlich sind beide Regionen, der Odenwald und der Schwarzwald, für die Erforschung des kristallinen Gesteins geeignet, da dieses dort in weiten Teilen oberflächennah auftritt.

Die Erkundung eines Gebietes mit der Prüfung, ob der Standort für das Forschungslabor geeignet ist, ist aufwändig und teuer. Das lässt sich jeweils nur für ein Gebiet durchführen. Die Entscheidung hängt von unterschiedlichen wissenschaftlichen Kriterien, aber auch den politischen Rahmenbedingungen ab. Die Tromm besticht beispielsweise durch eine günstige Anbindung an die koordinierenden Forschungseinrichtungen. Die Arbeiten in GeoLaB konzentrieren sich daher derzeit auf die Tromm, wobei der Schwarzwald weiterhin nicht grundsätzlich ausgeschlossen wird.

In den Jahren 2024 und 2025 befindet sich das Projekt in der Aufsuchungsphase und das Gebiet der Tromm wird erkundet: Wie ist die Tromm geologisch aufgebaut ist und ist das Gesteinsmassiv für das Geothermie-Forschungslabor geeignet? Um in den Berg „hineinschauen“ zu können, werden auf dem Trommrücken verschiedene Erkundungsmaßnahmen durchgeführt:

- Seismik: Mit Hilfe von Schallwellen, die durch Vibration erzeugt werden, wird die Geologie untersucht (Seismik). Messgeräte (Geophone) nehmen hierbei die reflektierten Wellen auf.

- Erkundungsbohrungen: Es wird senkrecht von der Tromm in die Tiefe gebohrt, um die geologischen Schichten noch genauer zu erkunden (Erkundungsbohrung). Die erste dieser Bohrungen hat einen Durchmesser von 16 Zentimetern und wird ca. 500 Meter tief sein.

- Mit weiteren geophysikalischen Messungen werden elektrische und magnetische Eigenschaften des Untergrundes bestimmt (Geoelektrik und Geomagnetik). Dazu kommt noch die Untersuchung der Dichte der Gesteine über die Schweremessung (Gravimetrie).

Wenn das Gebiet für das Forschungslabor geeignet sein sollte, startet ab 2026 die Errichtungsphase mit einem längeren Planungs- und Genehmigungsprozess. Der mögliche Stollen soll dann von der Seite in das Gesteinsmassiv hineingebaut werden.

GeoLaB wird durch das KIT koordiniert. Helmholtz-Partner sind das GFZ und das UFZ. Vervollständigt wird der Forschungsverbund durch die TU Darmstadt und die BGE.

An der Forschung im GeoLaB sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Partner beteiligt. Wenn das Forschungslabor errichtet ist, werden dort Forschende aus Deutschland und der ganzen Welt zusammenkommen und gemeinsam arbeiten. 

Alle Arbeiten zur Durchführung der Maßnahmen werden in GeoLaB von Fachfirmen durchgeführt, die vom Forschungskonsortium beauftragt werden.

GeoLaB ist ein Projekt der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten deutschen Forschungsorganisation. Sie fördert und finanziert Forschung in verschiedenen Bereichen, darunter Energie und Umwelt.

Koordiniert wird das Projekt vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Helmholtz-Partner sind das Deutsche GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig (UFZ). Von dort kommen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Geologie, Hydrogeologie und Geophysik in die Region.

Die TU Darmstadt und die BGE vervollständigen den Forschungsverbund: Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) ist als Kooperationspartner beteiligt, um Erfahrungen beim Aufbau untertägiger Infrastrukturen zu sammeln. Die Beteiligung der BGE endet mit der Inbetriebnahme. Am konkreten GeoLaB Standort wird kein Endlager errichtet werden. Die Technische Universität (TU) Darmstadt bringt ihre regionale geowissenschaftliche, insbesondere hydrogeologische Expertise in GeoLaB ein.

Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) ist in der Aufsuchungs- und Errichtungsphase als Kooperationspartner beteiligt, um Erfahrung im Aufbau von Untertageinfrastrukturen zu sammeln. Die Beteiligung der BGE an GeoLaB endet mit der Inbetriebnahme des Forschungslabors. Am konkreten GeoLaB Standort wird kein Endlager errichtet werden. Der gesetzlich geregelte Auswahlprozess für ein Endlager verläuft unabhängig von der Grundlagenforschung der BGE mit GeoLaB.

Weitere Informationen: Das BGE-Standortauswahlverfahren

GeoLaB ist ein Projekt der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten deutschen Forschungsorganisation. Das Projekt GeoLaB wird mit rund 35 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. 15 Millionen Euro steuert die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) bei.

Mit diesem Geld werden die Aufsuchungsphase, die Errichtung und der Betrieb von GeoLaB finanziert. Die Forschung in GeoLaB erfolgt projektbasiert durch unterschiedliche öffentliche Förderungen.

Der Genehmigungsprozess verläuft als mehrstufiger Prozess im Rahmen des Bundesberggesetzes (BbergG) mit schrittweiser Einzelzulassung. Prüfungen und Genehmigungen erfolgen durch die Hessische Bergaufsicht (RP Darmstadt / Abteilung Umwelt Wiesbaden / Dezernat IV/Wi 44 Bergaufsicht).

Am 15.02.2024 wurde dem KIT die Aufsuchungserlaubnis für das Erlaubnisgebiet Tromm erteilt.

Dabei handelt es sich lediglich um das grundlegende Recht, in einem festgelegten Gebiet einen bestimmten Rohstoff aufsuchen zu dürfen. Es werden dem Inhaber der Aufsuchungserlaubnis noch keine technischen Maßnahmen gestattet. Mit ihr verbunden ist ein Arbeitsprogramm, das der geologischen Erkundung des Erlaubnisgebietes dient.

Im Juli 2024 wird die bergrechtliche Betriebsplanzulassung für die Erkundung beantragt. Diese beinhaltet die Beantragungen einer Seismik, weiterer geophysikalischer Untersuchungen wie Geoelektrik, Geomagnetik und Gravimetrie, zwei Erkundungsbohrungen sowie hydrogeologische Beobachtungsmessungen. 

Im Rahmen des Verfahrens hört die Hessische Bergaufsicht Fachbehörden und die Träger öffentlicher Belange (u.a. die betroffenen Gemeinden, aber auch Naturschutzverbände) an. Die Gemeinden sind zur Abgabe einer Stellungnahme berechtigt. Das Zulassungsverfahren beinhaltet u.a. die Prüfung der Zuverlässigkeit und vorhandener Fachkenntnisse des Betreibers, die Prüfung nach dem Wasserrecht, dem Imissionsschutzrecht (zu möglichen Lärm- und Schadstoffbelastungen) und dem Naturschutzrecht. Die Hessische Bergaufsicht erstellt und veröffentlicht den Zulassungsbescheid.

Fällt die Prüfung für den Standort Tromm positiv aus, startet ab 2026 die Errichtungsphase im GeoLaB-Projekt: Umfangreiche Planungen werden durchgeführt, die Unterlagen für die Genehmigungen zum Bau des Stollens vorbereitet und bei der Hessischen Bergaufsicht eingereicht. Diese prüft die Unterlagen und beteiligt u.a. erneut die betroffenen Gemeinden. Erst wenn die Genehmigungen erteilt sind, kann die Errichtung des Stollens beginnen.

Bürgerinnen und Bürger, die von einem Bergschaden betroffen sind, haben einen Anspruch auf Ersatz des Schadens durch den verursachenden Bergbauunternehmer oder den Inhaber der zugrundeliegenden Bergbauberechtigung (hier KIT). Das gilt auch für die Durchführung der Seismik, die Erkundungsbohrungen oder die geophysikalische Messkampagne.

Weiterführende Informationen:

Lexikon der Geothermie, Bundesverband Geothermie: www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/b/bergschadensvermutung

Bundesberggesetz: Gesetzte im Internet: www.gesetze-im-internet.de/bbergg/

Das Projekt GeoLaB bietet verschiedene Informationsangebote wie diese Webseite und einen Newsletter (LINK). Hier berichten wir über Aktuelles, liefern aber beispielsweise auch Hintergrundinformationen in Form von Reportagen zum Thema Geothermie.

Mit öffentlichen Veranstaltungen wie Informationsabenden oder der Teilnahme an Märkten suchen wir den Austausch mit Bürgerinnen und Bürgern. Informationen zu vergangenen und aktuellen Veranstaltungen finden Sie hier.

Darüber hinaus wollen wir mit Exkursionen zu den Orten der Erkundung (Baustelle Erkundungsbohrung, Messkampagne) einladen, damit interessierte Bürgerinnen und Bürger direkt vor Ort dabei sein und Fragen an das Projektteam stellen können.

Weitere Formate für verschiedene Zielgruppen (z.B. Schülerinnen und Schüler, Familien, Geologieinteressierte) werden momentan entwickelt und dienen der Wissensvermittlung und dem Austausch.