Wasser!
Moderne Tiefbohranlagen mit umfangreicher Hydraulikausstattung bohren schnell, leise und sicher.
“In neun Jahren werden den USA die Ölreserven ausgehen.” So lautete eine Prognose des United States Geological Survey aus dem Jahr 1919. Wie viel fossile Energie tatsächlich noch unter unseren Füßen schlummert, weiß auch heute niemand ganz genau. Sicher ist aber, dass tief bohren muss, wer neue Öl- und Gasreserven oder geothermische Quellen anzapfen will.
Über 4.000 Meter fraß sich beispielweise der Bohrkopf in die Erde der bayrischen Gemeinde Dürrnhaar, bevor der erlösende Ruf erklang: Wasser! Dieses bis zu 140 Grad Celsius heiße Thermalwasser liefert in einem Geothermiekraftwerk rund fünf Megawatt Strom, genug für die emissionsfreie Versorgung von rund 10.000 Haushalten. Erschlossen wurde diese hydrothermale Energiequelle mit einem Spezialgerät der Herrenknecht Vertical GmbH.
„Terra Invader“ heißt die Tiefbohranlage, die im Vergleich zu üblichem Bohrgerät einige Besonderheiten aufweist. Trotz ihrer gewaltigen Kräfte – einem dynamischen Drehmoment von 48.000 Newtonmetern – arbeitet die Anlage so leise, dass der Geräuschpegel schon in 150 Meter Entfernung der Zimmerlautstärke eines Radios entspricht: eine wichtige Voraussetzung für Geothermieprojekte in Sichtweite von Wohnhäusern. Neben diesem ausgeklügelten Schallschutzsystem ist die Anlage auf hohe Bohrgeschwindigkeit und höchstmögliche Arbeitssicherheit ausgerichtet.
Das Zylinderhebewerk kann heben und mit 100 Tonnen drücken.
Zylinderhebewerk macht Druck
Bei üblichen Großbohranlagen hebt eine Seilwinde das Gestänge an, das sich allein durch die Drehung und das Eigengewicht in den Boden bohrt. Beim Terra Invader kann das von Rexroth gelieferte Zylinderhebewerk nicht nur heben, sondern auch bis zu 100 Tonnen Druck ausüben, was gerade beim Bohrbeginn oder bei schwierigem Untergrund für raschen Vortrieb sorgt. Die Doppelzylinder haben einen Hub von 22 Metern. Eine hydraulische Kaskadendrosselsteuerung ermöglicht ein sehr feinfühliges Fahren des Bohrers
Für die Auslegung dieser anwendungsspezifischen Zylinder bündelte Rexroth die internationale Erfahrung für Offshore- und landgestützte Bohrtechnologien. Weitere Hydraulikzylinder klemmen die Rotationszangen an das Gestänge. Diese Klemmung erfordert eine fein dosierbare Kraft, um das mehrere Hundert Tonnen schwere Bohrgestänge sicher zu halten, ohne es zu beschädigen. Herrenknecht setzt dazu auf Hydraulikzylinder mit Wegmessung und Drehmomentanzeige. Den notwendigen Förderstrom erzeugt ein 2.000 Kilowatt Hydraulikaggregat mit zwölf Axialkolbenpumpen. Der Bediener kann Teilleistungen zwischen Zylinderhebewerk und der eigentlichen Drehvorrichtung für das Gestänge aufteilen, was die Energieeffizienz der Anlage hebt und die Betriebskosten deutlich senkt.
Der Pipehandler füttert und demontiert automatisch.
Fokus Arbeitssicherheit
Besonderes Augenmerk legten die Konstrukteure auf die Arbeitssicherheit. Bei den meisten Bohranlagen müssen bis zu drei Arbeiter die Teilstücke des Bohrgestänges per Seilwinde manuell transportieren, aufrichten sowie an- und abschrauben. Bei der Herrenknecht Vertical Anlage übernimmt diese gefährliche Arbeit ein hydraulisch angetriebener halbautomatischer Pipehandler mit Zylinderantrieb. Er entnimmt die bis zu 19,5 Meter langen Teilstücke aus dem Magazin und führt Bohrgestänge, Schwerstangen sowie Futterrohre in die vertikale Bohrachse. Auch die Demontage des Gestänges, das „Trippen“, geschieht automatisch. Dazu zieht die Anlage das gesamte Gestänge hoch, schraubt die Teilstücke los und legt sie geordnet ab. Die Tripgeschwindigkeit von 500 Metern pro Stunde minimiert unproduktive Umrüstzeiten.
In Deutschland kommen Terra Invader vor allem für Geothermieprojekte im Norddeutschen Becken, dem Oberrheingraben sowie dem süddeutschen Molassebecken zum Einsatz. International nutzen Förderunternehmen und Explorateure die Tiefbohrgeräte von Herrenknecht Vertical für die Erschließung neuer Öl- und Gasreserven in großer Tiefe.
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