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Bohren nach Wärme

In Dorfhain forschen Wissenschaftler jetzt an innovativer Geotechnik. Sie soll bald weltweit zum Einsatz kommen.

Hoch hinaus geht’s zum Aufbau des Bohrturms in Dorfhain. Erik Anders von der TU Dresden gehört zum Forschungsteam der neuen Technik.
Hoch hinaus geht’s zum Aufbau des Bohrturms in Dorfhain. Erik Anders von der TU Dresden gehört zum Forschungsteam der neuen Technik. © Andreas Weihs

Hier werden Visionen verfolgt – und umgesetzt. Das Gelände der Georado-Stiftung in Dorfhain ist nicht nur die Wiege des zukünftigen Geoparks Sachsens Mitte. Der Ort macht schon seit geraumer Zeit mit außergewöhnlichen Projekten auf sich aufmerksam. Zuletzt sorgte der Leipziger Künstler Michael Fischer-Art für Aufsehen, der die Fassade des neuen Besucherzentrums im vorigen Herbst in bekannt bunter Manier gemeinsam mit anderen Enthusiasten bepinselte. Natur, Kunst, Forschung und Entwicklung sind die Pfeiler, welche die Stiftung in Dorfhain vereinen will. Letzteres findet nun einen besonderen Weg in den Tharandter Wald.

Auf dem Areal der Stiftung entsteht Neues. Jens Jähnig, Vorsitzender der Georado-Stiftung, spricht von einer Innovationsfläche. Das Innovative daran sind die Dinge darauf. Diese befassen sich allesamt mit dem Thema erneuerbare Energien. Zwei Elemente haben hier bereits ihren Platz gefunden: Ein Bohrturm und ein Windrad. Die Technologien dienen vorrangig Wissenschaftlern zu Forschungszwecken, sollen künftig aber auch von Besuchern beispielsweise bei einem Tag der offenen Tür besichtigt werden können. Die SZ erklärt, was es mit der Technik auf sich hat.

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Der Bohrturm: Die TU Dresden forscht in Dorfhain am neuen Bohrverfahren

Der riesige Bohrturm, der auf dem Gelände der Georado-Stiftung seinen Platz gefunden hat, soll keineswegs vorrangig Dorfhains Unterwelt ergründen, sondern dient quasi zu eigenen Forschungszwecken. Das Bauelement gehört der TU Dresden, deren Wissenschaftler hier gemeinsam mit der TU Bergakademie Freiberg und weiteren regionalen Akteuren ein neuartiges Bohrverfahren weiterentwickeln wollen. Die bekannte Bohrtechnik basiert bisher darauf, dass das Gestein durch ein Dreh-Schlag-System bearbeitet wird. Der Bohrer in Dorfhain setzt auf ein Elektro-Impuls-Verfahren. Dabei wird das Gestein mithilfe von Hochspannungsblitzen zertrümmert. „So ein Blitz ist schneller als ein Wimpernschlag“, erklärt Erik Anders. Der 37-jährige Maschinenbauer der TU Dresden gehört zu dem Team, das die neue Bohrtechnologie erforscht und vor allem verbessern will.

Das Windrad mit den besonderen Füßen: Dieses Modell soll künftig ein Prototyp für schwimmende Windräder werden.
Das Windrad mit den besonderen Füßen: Dieses Modell soll künftig ein Prototyp für schwimmende Windräder werden. © Andreas Weihs

Das Bohren durch elektrische Impulse ist zwar an sich nicht völlig neuartig, die Dimension in Dorfhain jedoch schon. Der Bohrer hier habe einen Durchmesser von 30 Zentimetern, erklärt Anders. Ziel ist es, diesen weiter zu verkleinern und zugleich die Lebensdauer des Bohrkopfes zu erhöhen. Damit sollen ein möglichst effektives Bohrverfahren entwickelt und andererseits Material und damit Geld gespart werden. „Es wird zwar überall auf der Welt dazu geforscht, aber wir sind schon so etwas wie Vorreiter“, sagt Erik Anders stolz.

Die neue Bohrtechnik hilft nicht nur bei Abrissarbeiten auf dem Bau oder bei der Erzaufbereitung der TU Freiberg, sondern soll zukünftig vor allem dazu dienen, Erdwärme zu gewinnen. Die Geothermie gilt als attraktiver Energielieferant der Zukunft. „Sonnenenergie und Windkraft sind nie konstant, Erdenergie schon“, sagt Erik Anders. In unseren Breiten herrsche in etwa fünf Kilometern Tiefe eine Wärme von 150 bis 200 Grad Celsius. Daraus könne thermische Leistung gewonnen werden. Wie das am effektivsten funktioniert, wollen die Wissenschaftler künftig an ihrem Bohrturm in Dorfhain weiter erforschen.

Bisher habe es an einem geeigneten Platz gefehlt, an dem die innovative Technologie aufgestellt werden und weiterhin zu Versuchszwecken dienen kann. Beim Stiftungsvorstand in Dorfhain hat man schließlich einen Partner gefunden. Die Symbiose zur Georado-Stiftung passe, meint Erik Anders. Außerdem biete der Untergrund im Tharandter Wald ideale geologische Bedingungen zum Forschen und Weiterentwickeln der Technik. Nach etwa acht Metern Tiefe stoßen die Wissenschaftler bereits auf massiven Fels.

Das Windrad: Schwimmendes Modell soll auf der Ostsee eingesetzt werden

Das Windrad, das gleich neben dem Bohrturm einen Platz in Dorfhain gefunden hat, soll anders als seine bekannteren Artgenossen, nicht auf dem Land Windenergie gewinnen, sondern in Zukunft auf dem Wasser. Der sogenannte Halbtaucher ist ein Forschungsmodell der TU Bergakademie Freiberg, die es gemeinsam mit regionalen Unternehmen baute. Ersten Versuchen in Wellenkanälen habe das schwimmende Windrad bereits standgehalten, erklärt Jens Jähnig. Auch schwimmende Windräder sind an sich nichts Neues. Das Dorfhainer Modell jedoch schon.

Grundsätzlich ist es attraktiver, Windenergie auf dem Meer als auf dem Land zu erzeugen. Denn auf offener See bläst der Wind deutlich stärker und stetiger. Da die Installationskosten für ein schwimmendes Windrad aber in der Regel weitaus größer sind als bei einem Landmodell, haben Wissenschaftler der TU Freiberg geforscht, wie die Montage effektiver gestaltet werden kann. Denn aufgrund der starken Abhängigkeiten von Wellen und Wind ist auf dem Meer das Zeitfenster für Arbeiten an dem Gerät knapp. Das Modell, das in Dorfhain zur Schau steht, kann bereits an Land vormontiert werden. Die aufwendigen Handgriffe auf offener See wären kleiner. Ziel ist es, das Forschungsmodell zum Prototypen zu machen und dann auf der Ostsee und anderswo einzusetzen.

Abgesehen vom neuartigen Bohrturm und dem Windrad sollen auf dem Areal in Dorfhain noch weitere geotechnische Modelle ausgestellt werden. Alles will Stiftungschef Jens Jähnig aber noch nicht verraten.

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