Industrie und Kommunen im Rheinischen Revier stehen vor einer drängenden Aufgabe: Ab 2029 werden das Kohlekraftwerk Weisweiler und der Braunkohletagebau Inden stillgelegt – damit fällt die lokale Fernwärme und der regionale Kohlelieferant aus. Die Geothermie könnte Heiz- und Prozesswärme mittelfristig liefern, doch noch ist die Datenlage über das untertägige Wärmepotential lückenhaft. Das Fraunhofer IEG hat gemeinsam mit RWE Power AG zwei Erkundungsbohrungen bis ca. 500 Meter Tiefe auf dem Kraftwerksgelände Weisweiler abgeteuft und vermessen. Die Ergebnisse liefern erste direkte Messdaten zum Wärmepotenzial des Untergrunds und bilden die Grundlage für die weitere Erkundung im »Reallabor Geothermie Rheinland«. Die Daten wurden nun im Fachmagazin »Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften« vorgestellt.
»Diese Bohrungen schaffen einen Wissensvorsprung für die Wärmewende im Rheinischen Revier. Erstmals messen wir Temperatur und Wärmeleitung im Untergrund bei Weisweiler – das sind entscheidende Größen für Stadtwerke, Gewerbe und Energieversorger, die Geothermie als zukunftsfeste Alternative zu fossiler Wärme entwickeln wollen«, sagt Dr. Alexander Jüstel, Erstautor und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IEG. Geothermie wird in Städten wie München und Paris seit Jahrzehnten in Fernwärmenetzen eingesetzt. Schon aus einigen hundert Metern Tiefe kann ausreichend Wärme gewonnen werden, um Wohnquartiere oder Unternehmen zu versorgen.
Erste Erkundungsbohrungen seit zwei Jahrzehnten
Die nun vorgestellten Erkundungsbohrungen EB1 und EB2 sind die ersten ihrer Art in der Region seit dem Jahr 2004 – und damit einzigartige Referenzpunkte für die Geothermie-Planung. EB1 wurde im Oktober 2023 auf 100 Meter Tiefe abgeteuft und mit einem Seismometer ausgestattet, das seismische Signale – vom Schwerlastverkehr der Autobahn bis zu natürlichen Erdbeben – misst. EB2 folgte mit ca. 500 Meter Tiefe im Februar 2024 und diente dazu, die Schichtenfolgen im Untergrund genau zu erkunden. Aus den Bohrungen wurden regelmäßig Gesteinsproben genommen, sowie die Innenwände mit verschiedenen physikalischen Verfahren vermessen.
Beide Bohrungen sind mit Glasfaserkabeln ausgestattet, welche genaue Temperaturmessungen entlang des gesamten Bohrlochprofils ermöglichen. Das Fraunhofer IEG bringt seine Kernkompetenz in faseroptischer Messtechnik, aber auch in geothermischer Untergrundcharakterisierung ein. Alle Daten fließen in verbesserte geologische Computermodelle des Rheinlandes ein. Die gewonnenen Erkenntnisse werden für Kommunen, Unternehmen und Stadtwerke nutzbar gemacht und unterstützen deren Wärmetransformation.
Untergrund liefert wichtige Hinweise für künftige Tiefbohrungen
Die gewonnenen Daten erlauben Rückschlüsse auf die Ablagerungssequenzen um Erdzeitalter Oberkarbon sowie auf strukturelle und petrophysikalische Eigenschaften der identifizierten Gestein-Wechselfolgen. Die oberste Schicht bilden neuzeitlich abgelagerte Lockergesteine. Ab rund 70 Meter Tiefe beginnen alte Gesteine aus der Steinkohlenzeit von vor rund 300 Millionen Jahren – abwechselnde Schichten aus Ton-, Silt- und Sandstein mit Steinkohleflözen. Die erbohrten Sandsteinschichten sind dicht und kaum wasserdurchlässig. Sie bilden eine natürliche Barriere zwischen den geologischen Stockwerken. Gut durchlässige Kalksteinschichten – rund 400 Millionen Jahre alt – erwartet das Team erst ab rund 1.300 Meter Tiefe. Als nächste Schritte in der Region planen Fraunhofer IEG und seine Partner im Rahmen des »Reallabor Geothermie Rheinland« geophysikalische Vermessungen nach dem Echolot-Prinzip sowie Tiefbohrungen bis 3.000 Meter.
Das Fraunhofer IEG koordinierte die Untersuchungen gemeinsam mit RWE Power AG, RWTH Aachen, Ruhr-Universität Bochum, Hochschule Bochum sowie dem Geologischen Dienst NRW. Gefördert wurde das Vorhaben durch das Interreg-NWE-Programm (DGE-ROLLOUT, NWE 892), das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) sowie EU Horizon 2020. Die vollständigen Ergebnisse sind veröffentlicht in: Jüstel, A., Becker, S., Mamonov, E. et al. (2026): Geological and geophysical characterisation of the exploration boreholes EB1 and EB2, Inde Syncline, Rhenohercynian Fold-and-Thrust Belt and Weisweiler Horst, Lower Rhine Embayment, Germany. – Z. Dt. Ges. Geowiss. DOI: 10.1127/zdgg/0482
Weiterführende Links:
Reallabor Geothermie Rheinland:
www.erdwaerme-rheinisches-revier.de
DGE-Rollout
Quelle: Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG