Science & Technology: Method for Laser-Assisted Mechanical Drilling in Hard Rock Could Boost Geothermal Exploration

Geothermie-Bohrungen: Hochleistungslaser lässt Hartgestein bröckeln - Geothermal drilling: High-power laser makes hard rock crumble (Fraunhofer IPT)

Drill bit of the laser drill string with emerging laser water jet (Courtesy Fraunhofer IPT)

Erdwärme ist eine erneuerbare Energiequelle, emissionsarm und kann im Energiemix einen Teil der Grundlast übernehmen. Wird tief in die Erdkruste gebohrt, steigt die Temperatur im Schnitt pro 100 Meter um etwa drei Grad Celsius an. Allerdings treffen die Bohrer bei tiefen Geothermiebohrungen auf unterschiedliche Materialien, darunter auch Hartgesteine. Diese lassen sich nur mit geringen Vortriebsraten bohren und verschleißen die Bohrkrone schneller. Das führt zu hohen Kosten, die Investoren oft davon abhalten, Geothermieprojekte tatsächlich umzusetzen. Das Fraunhofer IPT hat deshalb gemeinsam mit Partnern im Forschungsprojekt »LaserJetDrilling« ein Verfahren zum laserunterstützten mechanischen Bohren in Hartgestein entwickelt und im Feldversuch erfolgreich getestet.

(From Google Translate) Geothermal energy is a renewable energy source, low in emissions and can provide part of the base load in the energy mix. Drilling deep into the earth's crust, the temperature on average rises by about three degrees Celsius per 100 meters. However, with deep geothermal wells, the drills encounter different materials, including hard rock. These can only be drilled with low advance rates which wears out the drill bit faster. This leads to high costs, which often prevent investors from actually implementing geothermal projects. The Fraunhofer Institute for Production Technology IPT has therefore, together with partners in the research project "LaserJetDrilling", developed a method for laser-assisted mechanical drilling in hard rock and has successfully tested it in field trials.

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