Innovatives Glasfaserkabel Monitoring stärkt die Stabilität der Geothermie
24.02.2026 | München und die Region sitzen auf einem großen Schatz: 2.000 bis über 3.000 Meter tief in der Erde befindet sich ein riesiger Vorrat an heißem Thermalwasser. Die SWM gewinnen daraus klimaschonend Wärme und Strom. Seit vielen Jahren engagieren wir uns dafür, die Produktions- und Betriebszuverlässigkeit von Geothermie-Anlagen langfristig zu erhöhen, um die Tiefengeothermie dauerhaft zu bewirtschaften. Im Rahmen des Forschungsprojekts GFK-Monitor haben wir drei Glasfaserkabel in Tiefenbohrungen am Energiestandort Süd in München eingebaut. In bis zu 3.100 Metern Tiefe erfassen sie im Thermalwasser Daten zu Temperatur, Druck und Akustik. Erfahren Sie, wie uns diese Daten dabei helfen, die Tiefengeothermie in München voranzubringen.
Forschungsprojekt GFK-Monitor
Das Projekt GFK-Monitor (GFK steht für GlasFaserKabel) baute auf Forschungsarbeiten auf, bei denen seit 2020 Temperatur-, Druck- und Akustikdaten am Energiestandort Süd gesammelt wurden, im Rahmen der Geothermie-Allianz Bayern und des Forschungs- und Entwicklungsprojektes INSIDE.
Die drei in Tiefenbohrungen eingebauten Glasfaser-Kabel schaffen ein ganzheitliches Überwachungssystem, das es in dieser Form noch nicht gegeben hat. Mit bis zu 10.000 Lichtblitzen pro Sekunde beobachten und belauschen die Kabel den Untergrund. Faseroptische Sensoren an ihrem Ende messen den Druck im Thermalwasser-Reservoir, aus dem wir die geothermische Energie beziehen. Zusätzlich erfassen wir rund um die Uhr die Temperatur über die gesamte Bohrlochlänge. Akustische Daten werden gesammelt, um Spannungsänderungen im Untergrund live zu erkennen. Forscher*innen werden somit durchgehend mit Messdaten aus der Tiefe versorgt.
Beteiligt am Verbundprojekt GFK-Monitor waren neben den SWM der Lehrstuhl Hydrogeologie der Technischen Universität München (TUM), das Deutsche GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ), die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG in Bochum sowie die Georg-August-Universität Göttingen – Geowissenschaftliches Zentrum.
Das Forschungsprojekt GFK-Monitor ist seit Mitte 2025 beendet. Die im Projekt aufgebaute Infrastruktur wird auch zukünftig in Folgeprojekten für die Erforschung der Tiefengeothermie in München genutzt.
SWM Mitarbeiter Martin Huber überprüft die Glasfaserkabel.
Foto: PATCH Sicherheitstechnik GmbH
Das Glasfaserkabel wird an Gestängen (sogenannte Suckerrods) befestigt und in das Bohrloch eingebaut.
Foto: PATCH Sicherheitstechnik GmbH
Glasfaserkabel hat direkten Kontakt zum Gestein (open hole)
Unsere Tiefenbohrungen erschließen das Thermalwasser-Reservoir. Im Bereich der wasserführenden Schichten wird – je nachdem, wie stabil der dort vorgefundene Untergrund ist – ein Lochliner (Filterrohr) eingesetzt. Das dritte, 2024 eingebaute Glasfaserkabel hat die Besonderheit, dass es in einem Reservoir-Abschnitt ohne Lochliner eingebaut ist (sogenanntes open hole). Dadurch ist die Messsensitivität des Kabels besser, und es lassen sich beispielsweise die Fließwege des Thermalwassers genauer feststellen.
Das kommt dem übergeordneten Ziel des Projekts zugute, die Geothermie durch ein besseres Verständnis des Untergrunds voranzubringen. Mit einer ganzheitlichen Überwachung der Tiefe wird die Produktions- und Betriebszuverlässigkeit von Geothermie-Anlagen erhöht. Die Forschung unterstützt und beschleunigt den weiteren Ausbau der Tiefengeothermie und den langfristigen, robusten Betrieb von Geothermie-Anlagen in München.
Wichtige Zukunftstechnologie
„Geothermie ist eine wichtige Zukunftstechnologie für die nachhaltige Wärmeversorgung. Wir nutzen Geothermie bereits seit 20 Jahren erfolgreich und sehen darin großes Potenzial für die Dekarbonisierung der Wärme in ganz Deutschland. Um noch mehr über den Schatz der Tiefe zu erfahren, beteiligen wir uns an verschiedenen Forschungsprojekten. Das Projekt GFK-Monitor hilft uns, unser Wissen über den Untergrund zu vertiefen und so das große Potenzial der Geothermie noch besser zu nutzen.“
Dr. Karin Thelen
Geschäftsführerin Regionale Energiewende
Vielfältiger Nutzen der gewonnenen Messdaten
Die gewonnenen Messdaten und die erarbeiteten Monitoring-Werkzeuge zur Datenauswertung haben das Potenzial, künftig die Revisionsplanung unserer Tauchkreiselpumpen zu optimieren, Spannungsumlagerungen im Untergrund frühzeitig zu detektieren und einen Beitrag zu einem umfassenden Reservoir-Management zu leisten – unter anderem über die Visualisierung des Wärmebergbaus.
- Verbesserte Revisionsplanung der Tauchkreiselpumpen
Die Tauchkreiselpumpe (TKP) ist das Herzstück einer Geothermie-Anlage – und eine kostenintensive Komponente, die deshalb eines besonderen Monitorings bedarf. Dank der erhobenen Daten haben wir eine langfristige Perspektive, die Pumpen in Verbindung mit einer verbesserten Revisionsplanung im Betrieb noch optimaler zu fahren. Dies könnte ein erheblicher wirtschaftlicher Mehrwert sein, denn der Wechsel und die Reparatur der Pumpen sind sowohl kosten- als auch zeitintensiv.
Konkret bedeutet das: Wir wollen überprüfen, ob wir mit den neuen Daten frühzeitig erkennen können, ob sich ein Schaden an der TKP abzeichnet. Dann können wir die TKP geplant austauschen und somit ungeplante Stillstandszeiten vermeiden. - Mikroseismizität frühzeitig erkennen
Seismisches Monitoring ist ein wichtiger Baustein für die sichere und langfristige Wärmeproduktion. Perspektivisch wollen wir mit den Messdaten die Tiefenzuordnung der Mikroseismizität verbessern, um Ereignisse präziser orten und die Mechanismen besser verstehen zu können. Indem wir mikroseismische Ereignisse erfassen, verbessern wir unser Prozessverständnis. Wir nutzen die Glasfaserkabel als „seismische Antennen“ – sowohl in Bohrungen als auch an der Oberfläche über unsere vorhandenen Telekommunikationskabel. - Sichtbarmachung des Wärmebergbaus erleichtert Reservoir- und Betriebsmonitoring
Die Visualisierung des Wärmebergbaus bedeutet, dass wir die Fließwege des Thermalwassers zukünftig am Monitor sichtbar machen können. Aus den faseroptischen akustischen Daten und Temperaturdaten können wir Zustandsänderungen von Zuflusszonen sowie Interaktionen mit benachbarten Bohrungen in Echtzeit erfassen. Auch der Wasserspiegel wird im laufenden Betrieb gemessen, so dass die hydraulische Interaktion zwischen Bohrungen ermittelt werden kann. Diese Daten helfen uns beispielsweise, unerwünschtem thermischen und/oder hydraulischen Verhalten der Systeme entgegenzuwirken.
Monitoring trägt zu effizientem Reservoir-Management bei
Die Glasfaserkabel-Einbauten sind aufwendig. Ihr Nutzen ist im Vergleich zu herkömmlichen Messeinrichtungen und/oder Methoden jedoch hoch: Das Monitoring ist ein wichtiger Baustein für die langfristige und nachhaltige Wärmeproduktion aus unserem Reservoir. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag für ein effizientes und zukunftssicheres Reservoir-Management. Auch das Monitoring mikroseismischer Aktivität ist von hohem Nutzen.
Film: Einbau des Glasfaserkabels und erste Bilder und Geräusche
© GFK-Monitor
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, vertreten durch die Projektträger Jülich GmbH (PtJ), gefördert.
Die beiden Glasfaserkabeleinbauten in den Jahren 2019 und 2020 erfolgten durch die Geothermie-Allianz Bayern und wurden durch das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst gefördert.
Auszeichnungen
