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Das Ziel besteht jeweils darin, das Gestein zu schwächen oder zu zerstören. Führt die Bohrung durch sehr hartes Gestein wie Granit und Quarzit nutzen sich die einzelnen Komponenten der Bohranlage sehr schnell ab. Hier setzt das Forschungsvorhaben LaserJetDrilling an, kurz für "Entwicklung einer wasserstrahlgeführten Laserbohrtechnologie zur effizienten Erschließung geothermischer Ressourcen". Der zentrale Ansatz ist es, erstmalig einen Hochleistungs-Laser-Wasserstrahl mit einem mechanischen Bohrprozess zu koppeln. Laserstrahl führt zu Rissen im Gestein Üblicherweise wird das Gestein mechanisch gebrochen. Sensoren im Bohrkopf messen das Drehmoment und die Antriebskraft des Bohrers. Dadurch kann der Bohrprozess an die Härte des Materials angepasst werden. Bei sehr hartem Stein wie Granit und Quarzit geraten die mechanischen Bohranlagen an die Grenzen ihrer Belastbarkeit. L▷ SEHR HARTES GESTEIN - 6 Buchstaben - Kreuzworträtsel Hilfe + Lösung. Bei dem Verfahren LaserJetDrilling schädigt zunächst ein energiereicher Laserstrahl das Gestein. Der Zusammenhalt zwischen den Kristallen im Stein wird gelockert und es kommt zu Rissen.
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So wird die Strahlung sicher zum Bohrkopf geleitet. Teil weiterer Untersuchungen waren auch die Wechselwirkungen von Hochleistungs-Laserstrahlen mit einem laminaren Wasserstrahl. Wasser absorbiert die Strahlen und erwärmt sich. Wird der Wasserstrahl zu heiß, kann dieser verdampfen. Sehr hartes gestein drama. Damit das nicht passiert, haben die Forschenden die notwendige Wassermenge des Strahls ermittelt. Anschließend haben sie erste Prototypen eines Laserkopfs und des zugehörigen Bohrkopfs entwickelt und diese Komponenten in einen Bohrstrang integriert. Erster Versuchsstand mit Hochleistungs-Laser Getestet haben die Wissenschaftler den Hochleistungs-Laserstrahl an einem eigens dafür konzipierten und geschaffenen Laserversuchsstand. Dieser befindet sich am Fraunhofer IPT, das die notwendige Infrastruktur für die Laserquelle sowie Kühlleistung und Elektrik bereitstellt. Der Laserteststand ermöglicht Versuche mit 30. 000 Watt optischer Leistung. Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass die mit Laser bestrahlten Gesteinsproben circa 40 bis 60 Prozent ihrer Festigkeit verlieren.
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Für (vielleicht ausbleibendes, Anm. ) russisches Gas brauche Deutschland möglichst breite Ersatzkapazitäten. "Wir müssen ergebnisoffen prüfen, was geht und sinnvoll ist. Verbote könnte man aufheben", so Söder. Derzeit ist Fracking in unserem Nachbarland aufgrund der mit der Fördermethode einhergehenden Umweltschäden bei der Gewinnung von sogenanntem Schiefergas verboten. Eine Fracking-Anlage im US-Bundesstaat Pennsylvania (Bild: EPA /Jim Lo Scalzo/) Schiefergas ist natürlich vorkommendes Erdgas, das in porösen Tonsteinen entsteht, in diesen gespeichert wird und schwer zugänglich ist. Der Begriff rührt von der umgangssprachlichen Verwendung des Wortes Schiefer für Tonsteine her. Die Gewinnung von Schiefergas ist technologisch ziemlich anspruchsvoll, wird aber bei hohen Öl- und Gaspreisen zunehmend rentabler. | ᐅ sehr hartes Gestein - 6 Buchstaben - Kreuzworträtsel Hilfe. Gewinnung ist technisch aufwendig Da Schiefer relativ undurchlässig ist, dringt das Gas nicht einfach an die Erdoberfläche, wenn diese Gesteinsschichten angebohrt werden. Um das im Tongestein eingeschlossene Schiefergas zu gewinnen, wird das Gestein angebohrt und anschließend mit hohem Druck Millionen Liter Wasser, das mit Sand und bis zu 600 verschiedenen, teils sehr giftigen Chemikalien (darunter sogenannte Biozide) versetzt ist, in die Lagerstätte gepumpt.
Drei bis fünf Kilometer muss mitunter gebohrt werden, um Erdwärme in großem Umfang nutzen zu können. Dabei treffen die Bohrer auf unterschiedliche Materialien, darunter auch sehr harte Gesteine. Diese verzögern den Bohrfortschritt und verschleißen die Bohrwerkzeuge. Innerhalb des Forschungsverbunds LaserJetDrilling haben Wissenschaftler ein neues Verfahren entwickelt: Sie haben den mechanischen Bohrer um einen Laser ergänzt. Der Laserstrahl wird innerhalb eines Wasserstrahls auf das Gestein geführt und macht dieses porös. Der Wasserstrahl lenkt den Laserstrahl und schützt die empfindliche Laseroptik mit ihren Spiegeln und Linsen. Erste Feldversuche sind bereits erfolgreich verlaufen. Bohrkomponenten nutzen sich schneller ab Ziel aller geothermischen Bohrungen ist eine hohe Vortriebsrate, also schnell in die Tiefe zu gelangen. Aktuell wird rein mechanisch gebohrt, beispielsweise mit Rollmeißeln. Um das Bohrverfahren zu beschleunigen, untersuchen Forschende hydraulische Methoden oder das Elektroimpuls-Bohren, bei dem energiereiche, elektrische Entladungen eingesetzt werden.
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