Forschungsbohrung Krefeld
Als Teil des Masterplans Geothermie NRW plant der Geologische Dienst NRW im Rahmen eines landesweiten Explorations- und Bohrprogramms in den kommenden Jahren mehrere Forschungsbohrungen bis maximal 1.000 Meter Tiefe. Mit ihnen sollen die für die hydrothermale Geothermie potenziell geeigneten Gesteine eingehend untersucht werden. Die zweite Bohrung in Krefeld zielt auf den sogenannten Kohlenkalk ab.
Forschungsbohrung Krefeld
Warum in Krefeld?
Die geplante Forschungsbohrung in Krefeld dient der Erkundung der Kalksteine des sogenannten „Kohlenkalks“. Das ist eine potenziell wasserführende Gesteinsschicht, die überwiegend aus Kalkgesteinen besteht. Die Gesteine entstanden vor ca. 363 – 340 Mio. Jahren, während der späten Devon- bis frühen Karbon-Zeit, aus Kalkschlämmen am Meeresboden. Der geplante Bohrpunkt befindet sich zwischen zwei bereits existierenden Bohrungen in Krefeld. Die 1987 auf dem Gelände des Geologischen Dienstes niedergebrachte Bohrung GLA 1/2 hat den gesuchten Kohlenkalk in einer Tiefe von ca. 280 Metern angetroffen. Etwa 2,6 Kilometer nordöstlich davon hatte die Kohlemutungsbohrung „Krefelder Sprudel“ aus dem Jahr 1891 diesen Horizont nicht mehr erreicht (stattdessen jedoch Mineralwasser angetroffen, das bis in die 1950er Jahre gefördert wurde).
Die Ergebnisse der im Herbst 2022 im Rheinland durchgeführten seismischen Messungen belegen, dass der Kohlenkalk nach Nordosten in die Tiefe abtaucht. Die gesuchten Kalksteine liegen daher am ausgewählten Bohrpunkt in Krefeld in geringeren Tiefen als beispielsweise im Umland, und zwar vermutlich zwischen 400 und etwa 725 Metern. Ziel ist es, mit der Bohrung den Kohlenkalk in seiner gesamten Mächtigkeit von etwas mehr als 300 Metern vollständig zu erbohren. Da der Kohlenkalk am Bohrpunkt tatsächlich auch tiefer liegen könnte als bisher vermutet, wird die Bohrung bis max. 1.000 Meter Tiefe angesetzt. Sie wird jedoch beendet, sobald im Untergrund Sandsteine der Oberdevon-Zeit (363 Mio. Jahre und älter) angetroffen werden. Die durch detaillierte Untersuchungen im Bohrloch sowie anhand der Bohrkerne gewonnenen Informationen zum Kohlenkalk und seiner Beschaffenheit können auf die umliegenden Regionen übertragen werden, denn die Untersuchungsergebnisse sind repräsentativ für den Untergrundaufbau der Region. Der ausgewählte Standort hat damit eine große „Strahlkraft“ für umgebende Kommunen.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
17. Juni 2025
Der Rückbau des Bohrplatzes ist in vollem Gange. Nach dem erfolgreichen Verfüllen des Bohrlochs wurde letzte Woche mit dem Abbau begonnen. Heute haben wir uns vom Bohrgerät verabschiedet. Auch alle technischen Komponenten werden nun demontiert. Anschließend wird der Schotter abgetragen und der Parkplatz in seinen Ursprungszustand versetzt: Die Fundamente, auf denen das Bohrgerät stand, werden herausgebrochen – danach kommt frischer Asphalt. Damit endet unser Einsatz in Krefeld und wir blicken bereits gespannt auf die Forschungsbohrung im kommenden Jahr in Köln-Dellbrück! Dort untersuchen wir den nächsten potenziellen geothermischen Horizont: den Massenkalk.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
05. Juni 2025
Große Freude beim heutigen hydraulischen Test: Die Ergebnisse sind äußerst vielversprechend, denn es konnte deutlich mehr Wasser aus dem Bohrloch gefördert werden als angenommen! Nachdem in den letzten Tagen der Bohrplatz umgebaut wurde, konnten die Fachleute heute um 11 Uhr mit dem Versuch starten, Wasser aus dem Bohrloch zu fördern. Dieser hydraulische Test liefert Erkenntnisse über die Durchlässigkeit der Gesteine und damit über ihre geothermische Nutzbarkeit. Es wird bestimmt, wie viel Wasser mit welcher Geschwindigkeit gefördert werden kann. Dafür wurden Tanks aufgestellt, die das Tiefenwasser sammeln, damit es anschließend fachgerecht entsorgt werden kann. Nur eine Stunde später ist bewiesen, was bisher nur vermutet wurde: der Kohlenkalk ist ein Reservoirgestein für die tiefe Geothermie! Ab morgen beginnt nun der Abbau des Bohrplatzes.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
02. Juni 2025
Ein weiterer wichtiger Meilenstein der Forschungsbohrung ist erreicht: Gestern Nachmittag konnten die geophysikalischen Messungen erfolgreich abgeschlossen werden. Innerhalb von 40 Stunden wurde mit verschiedenen Messsonden die gesamte Bohrstrecke 11 Mal abgefahren – dadurch haben wir wertvolle Daten aus allen Tiefenbereichen sammeln können. Gemessen wurden unter anderem die Bohrlochabweichung, um den tatsächlichen Verlauf der Bohrung herauszufinden, die Salinität der Zuflüsse sowie die Temperatur. Auch wurde die Bohrlochwand im offenen Bohrloch von 287 bis 957 Meter mit einem Bohrloch-Imager aufgenommen. Nun starten die Umbauarbeiten für den Pumpversuch.
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Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
30. Mai 2025
Geschafft! Gestern um 23:50 Uhr haben wir den Kohlenkalk vollständig durchbohrt und das endgültige Bohrziel bei 957 Metern erreicht! Unsere Experten Martin und Sven haben im grauen Kalkstein bei etwa 881 Metern devonzeitliche Überreste gefunden – sogenannte Stromatoporen. Diese schwammähnlichen Meerestiere waren vor etwa 385 Millionen Jahren wichtige Riffbauer, heute findet man nur noch ihre Kalkskelette. Ihr Vorkommen datiert den grauen Kalkstein in die Devon-Zeit. Die vereinzelten Tonlagen sprechen für die Etroeungt-Formation, also den Unteren Kohlenkalk. Unser Bohrziel war aber der tiefer liegende kalkfreie Sandstein. Bei 944 Metern war es dann so weit: Wir erreichten die Sandsteine der Oberdevon-Zeit. Um auszuschließen, dass darunter noch Kalksteine folgen, setzte das Team die Bohrung bis 957 Meter fort. Jetzt steht fest: Wir haben den gesamten Kohlenkalk durchbohrt und die Bohrarbeiten in Krefeld damit erfolgreich abgeschlossen. Nun folgen noch Untersuchungen im Bohrloch: Am Wochenende beginnt die geophysikalische Vermessung und in der kommenden Woche wird dann noch getestet, wie wasserdurchlässig der Kohlenkalk.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
26. Mai 2025
Aktuell sind wir bei 885 Metern Tiefe angekommen. Die Kalksteine sind nun wieder heller und nicht mehr dolomitisiert. Erneut treten fossile Überreste von Korallen und Crinoiden (Seelilien) auf. Innerhalb der Gesteinsabfolge sind jetzt auch einzelne Tonlagen vorhanden. Noch immer sind wir im Kohlenkalk. Nun stellt sich jedoch die spannende Frage: Befinden wir uns schon im Grenzbereich zum Devon? Dann wären die Gesteine über 361 Mio. Jahre alt! Wer könnte uns diese Frage besser beantworten als unsere Experten Martin und Sven. Die beiden sind Mitglieder der „International Devonian/Carboniferous Boundary Task Group“ und kennen sich daher sehr gut mit typischen Merkmalen dieses zeitlichen Übergangsbereichs aus. Nun schauen sie sich die Bohrkerne ganz genau an. Schon jetzt steht fest: Die Forschungsbohrung Krefeld wird auch wichtige Erkenntnisse zur Grenzziehung zwischen Karbon und Devon in NRW bringen, die sicherlich in internationalen Fachkreisen diskutiert werden.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
22. Mai 2025
Weiter gehts: Momentan befinden wir uns bei 851 Metern Tiefe. Die erbohrten Gesteine unterscheiden sich jedoch stark von den vorherigen grauen Kalksteinen. Neben einer dunklen Färbung sehen sie irgendwie verändert aus. Beim genaueren Blick mit der Lupe erkennt unser Geologe Sören kleine Dolomit-Kristalle. Er zeigt uns auch Bereiche, die für eine Volumenabnahme sprechen, denn Dolomit, also Kalzium-Magnesium-Karbonat, hat ein kleineres Volumen verglichen mit Kalzit, dem reinen Kalziumkarbonat. Wandelt sich also beim Prozess der sogenannten Dolomitisierung Kalzit beispielsweise durch hydrothermale Wässer in Dolomit um, bilden sich Löcher und Hohlräume. Mit Erreichen dieser Gesteine befinden wir uns wahrscheinlich in der sogenannten Hastière-Formation des Kohlenkalks – und sind der Basis des Kohlenkalks wieder ein kleines Stück näher gekommen.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
14. Mai 2025
Endspurt! Die Bohrung hat inzwischen 775,8 Meter erreicht. Der stark zerrüttete Bereich erschwert das Ziehen von Bohrkernen. Gestern gab es eine kleine Pause, in der die Bohrkrone gewechselt wurde. Damit kann es nun schneller vorangehen. Der Übergang zum Sandstein – und damit das Ende der Bohrarbeiten – steht kurz bevor. Auch die letzte Führung am 10.05. war ein voller Erfolg: Unser Geothermie-Experte Ingo hat den interessierten Teilnehmenden die Bohrung erklärt und mit ihnen hinter die Lärmschutzwand geschaut. Wir bedanken uns für die tolle Resonanz!
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
06. Mai 2025
Neues vom Bohrplatz: Am vergangenen Samstag gab es bei einer Tiefe von 740 Metern eine vielversprechende Entwicklung: einen Spülungsverlust. Der tritt auf, wenn das Gestein Wasser gut durchlässt – genau das, was man für die Geothermie braucht. Diese Wasserdurchlässigkeit entsteht häufig durch Verkarstung oder Bruchzonen – sogenannte Störungen – im Kalkstein. Entsprechend gut ist die Stimmung auf dem Bohrplatz. Aktuell ruht die Bohrung bei 743,60 Metern, da Wartungsarbeiten am Bohrkopf durchgeführt werden. Diese sollen bis zu vier Tage dauern. Ab Freitag startet dann der Endspurt der Bohrung! Da der Übergang vom Kohlenkalk zum Sandstein nun jederzeit erreicht werden kann, findet am Samstag, den 10.05., die letzte öffentliche Führung statt. Kommt also gerne vorbei!
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
02. Mai 2025
Schon sind wir bei 718,14 Metern – weiterhin arbeitet sich das Bohrgerät durch den Kalkstein. Auch an der Bohrkrone hinterlässt das harte Gestein seine Spuren. Da der Bohrfortschritt zunehmend langsamer wurde, musste in der Nacht die Bohrkrone ausgewechselt werden. Mit der neuen Krone geht es jetzt wieder schneller voran. Der aktuell geförderte Kalkstein zeigt zahlreiche mit Kalzit verfüllte Spalten und Drusen – ein Hinweis auf stark mineralisierte hydrothermale , die das Gestein durchdrungen haben. Das im Wasser gelöste Kalziumkarbonat konnte in den Hohlräumen auskristallisieren.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
28. April 2025
Unsere Forschungsbohrung erregt weiterhin viel Aufmerksamkeit. Heute war der WDR mit einem Kamerateam auf dem Bohrplatz. Sie konnten filmen, wie gerade Gesteine in Form von Bohrkernen aus 650 Metern Tiefe an die Erdoberfläche gezogen wurden. Geothermie-Experte Ingo erklärte, warum wir überhaupt in Krefeld bohren und nach Kalksteinen suchen. Danach ging es weiter in den Probenbearbeitungsraum. Der ist gerade vollgepackt mit Steinen: auf fast allen Tischen liegen Bohrkerne in Holzkisten. Heute sägten unsere Geologin Susanna und unser Geo-Ingenieur Nawrasdie Bohrkerne in zwei Hälften. Geologe Bernd erklärte dem Kamerateam, was man in den Gesteinen alles entdecken kann. In den nächsten Tagen wird es den TV-Bericht in der WDR Lokalzeit Düsseldorf geben.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
25. April 2025
Unsere Geologen Sören und Martin sind fleißig im Probenbearbeitungsraum zugange. Denn damit sie Strukturen, Fossilien und andere Merkmale im Kalkstein besser sehen können, sägen sie die Bohrkerne zunächst einmal längs auf. Die zwei Hälften werden dann wieder feinsäuberlich in den Kisten verstaut. Eine Kernhälfte ist für Laboruntersuchungen, die andere bleibt unberührt und wird später in unserem Bohrkernlager archiviert. Bei der ersten Sichtung der Gesteine fallen fossile Reste von Meereslebewesen auf, wie einige Stielglieder von Seelilien, sogenannte Crinoiden. Das sind Meerestiere, die zur Gruppe der Stachelhäuter gehören – wie übrigens auch die Seeigel und Seesterne. An einer Stelle ist sogar ein Querschnitt eines Brachiopoden zu sehen. Diese Fossilien ähneln auf den ersten Blick Muscheln, weil sie auch eine 2-klappige Kalkschale haben. Sie gehören jedoch nicht zu den Weichtieren wie die Muscheln, sondern zu den Kranzfühlern. Sobald alle Bohrkerne gesägt sind, beginnt Sören mit der detaillierten Beschreibung der Gesteine und Martin startet an den anderen Kernhälften mit der Wärmeleitfähigkeitsmessung. So kann er bestimmen, wie gut die Kalksteine Wärme leiten.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
24. April 2025
Kleines Update vom Bohrplatz: Aktuell werden Bohrkerne aus einer Tiefe von 581,5 Metern ans Tageslicht gefördert. Damit haben wir schon 200 Meter Kohlenkalk erbohrt. Es bleibt weiter spannend: Wie viele Meter haben wir noch vor uns? Selbst im Regen ist das Interesse groß! Gestern hatten wir Besuch von unserer Fachaufsicht, dem Referat 622 des Ministeriums für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie NRW (MWIKE). Sie begutachteten die frisch gezogenen Kalksteine und den Bohrplatz – teilweise auch unter dem Regenschirm.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
22. April 2025
Auch über die Osterfeiertage wurde fleißig gebohrt. Seit letzten Mittwoch sind über 120 Meter Bohrkerne gezogen worden. Sie erblicken nach mehr als 340 Millionen Jahren das erste Mal wieder das Sonnenlicht. Wir befinden uns nun bei 534,8 Metern. Bei den Gesteinen handelt es sich weiterhin um den Kohlenkalk, der nach wie vor Fossilien aufweist.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
16. April 2025
Gestern gab es eine kurze Pause auf dem Bohrplatz: Der Bohrmeißel musste ausgetauscht werden. Dies ist nötig, weil die Kalksteine weicher sind als die darüberliegenden Tonsteine. Der bisherige Bohrmeißel war zu aggressiv und könnte die Kalksteine beschädigen. Der Austausch dauerte insgesamt rund 8 Stunden. Seitdem geht es sehr gut voran auf dem Bohrplatz: Aktuell wird mit einer Geschwindigkeit von 2 Metern pro Stunde gebohrt und wir sind schon bei einer Tiefe von 414,5 Metern angekommen. Um circa 18 Uhr werden die nächsten 6 Meter Bohrkern gezogen. Unser Geologe Sören untersucht jeden neuen Bohrkern des Kohlenkalks sehr genau.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
14. April 2025
Nachts um 03:30 Uhr war es endlich soweit: Bei 380 Metern haben wir den ca. 340 Millionen Jahre alten Kalkstein, den sogenannten Kohlenkalk, angetroffen. Bei den ersten Untersuchungen der Bohrkerne fielen unserem Geologen Sören fossile Überbleibsel eines flachen Schelfmeeres auf wie Brachiopoden und Crinoiden. Sehr prominent sind zudem unterschiedlich gerundete Komponenten in einer dunklen, tonigen Matrix, die auf Schüttungen hindeuten. Hier sind wahrscheinlich während der Ablagerung Rifffragmente in eine Rinne zusammengeschwemmt worden. Außerdem weist der Kohlenkalk Hohlräume auf, die mit Calcit verfüllt wurden. Nun stellt sich die Frage: Wie mächtig sind die Kalksteine tatsächlich und wie sehen sie in der Tiefe aus?
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
9. April 2025
Neben den getrockneten Spülproben liegen auch schon die ersten Bohrkerne bis 316 Meter auf den Tischen unseres Probenbearbeitungsraumes. Am Bohrplatz ist das Team mittlerweile bei 332,17 Metern angekommen. Wir befinden uns noch im Oberkarbon. Die Tonsteine sind weiterhin geschiefert, weisen Spiegelharnische auf und an einigen Stellen pyritische Lagen. Wegen seines goldenen Glanzes wird das Mineral Pyrit mit der chemischen Formel FeS2 auch als Katzengold bezeichnet.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
7. April 2025
Der spannende Teil der Forschungsbohrung hat begonnen: Seit gestern werden die ersten Festgesteine aus der Tiefe an die Oberfläche gezogen. Gestartet sind wir mit dem Seilkernbohrverfahren in 291 Metern Tiefe und befinden uns gerade bei ca. 303 Metern. Bei den Gesteinen handelt es sich um geschieferte Tonsteine der Oberkarbon-Zeit. Die ersten Kerne sind auch schon im GD eingetroffen und werden dort von unseren Geologen Stephan und Sören genauer untersucht.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
31. März 2025
Das Bohr-Team hat bei 276 Meter Sandsteine der Oberkarbon-Zeit und damit Festgestein erreicht. Weiter geht es mit der Zementierung einer Schutzverrohrung bis in 291 Meter Tiefe. Dieser Schritt ist wichtig, um das Grundwasser zu schützen und um zu verhindern, dass Lockergestein aus den oberen Schichten ins Bohrloch fällt. Anschließend wird ohne Schutzverrohrung im Festgestein weitergebohrt. Ab diesem Punkt werden 6 Meter lange Bohrkerne zutage gefördert. Nachts sind es 3 Meter lange Bohrkerne, damit wir den Lärmschutz einhalten.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
26. März 2025
Seit gestern wird bereits fleißig durch die Lockergesteine der Tertiär-Zeit gebohrt. Begonnen wurde bei ungefähr 40 Metern. Und wie sieht es heute aus? Die Bohrung macht rasante Fortschritte, sodass der Bohrtrupp schon eine Tiefe von rund 220 Metern erreicht hat. Einige der geförderten Spülproben – also die Lockersedimente, die mithilfe der Bohrspülung regelrecht aus dem Loch geschwemmt werden – sind schon bei uns eingetroffen. Dort untersucht unser Geologe Sören nach und nach die geförderten Bohrproben. Bis 195 Meter Tiefe liegen die Lockergesteine auf dem Tisch, der Rest wird noch angeliefert. Derzeit befinden wir uns wahrscheinlich schon in den Schluffen der Rupel-Formation, denn die Sedimente unterscheiden sich von den überlagernden Feinsanden der Grafenberg-Formation. Diese Feinsande enthalten viele Reste von Muschelschalen, die mit bloßem Auge sehr gut zu erkennen sind.
Bohrreport Forschungsbohrung Krefeld
19. März 2025
Nach einer langen Aufbauphase hat die bis zu 1 000 Meter tiefe Bohrung hinter dem Stadthaus in Krefeld begonnen. Zum Start waren viele Journalistinnen und Journalisten vor Ort, um sich ein eigenes Bild davon zu machen. Auch die Umweltdezernentin der Stadt Krefeld, Sabine Lauxen, war heute vor Ort und stand gemeinsam mit unseren Fachleuten Rede und Antwort.
Derzeit bahnt sich das Bohrgerät seinen Weg durch die kiesig-sandigen Flussablagerungen der Quartär-Zeit. Diese werden mithilfe der Bohrspülung nach oben befördert. Unsere Geologen Stephan und Sören erwarten den Übergang zu den Gesteinen der Tertiär-Zeit bei etwa 38 Metern. Ab dann wird zementiert und mit kleinerem Durchmesser weitergebohrt. Dieses Verfahren dient dem Schutz des Grundwassers.
Forschungsbohrung Krefeld
Was wurde erkundet?
Primäres Forschungsinteresse ist der Kohlenkalk und der Übergang in die darunter liegenden Gesteine des Oberdevons. Des Weiteren ist der Aufbau des Tertiärs interessant, insbesondere seiner bis maximal 66 Mio. Jahre alten Basisschichten. Hierbei handelt es sich zwar nicht um einen tiefengeothermischen Zielhorizont, aber gerade über diese frühtertiärzeitlichen Schichten im Untergrund von Krefeld gibt es bislang noch kaum Informationen oder gar Detailwissen.
Nach Abschluss der Bohrung fanden umfangreiche geophysikalische Bohrlochmessungen statt. Ein Pumpversuch im Kohlenkalk lieferte zudem Informationen zur Wasserdurchlässigkeit. Vorkommendes Tiefenwasser wurde im Labor analysiert. Das Bohrloch wurde anschließend sachgerecht bis etwa 300 m unter Gelände verfüllt.
Forschungsbohrung Krefeld
Wo und wann wurde gebohrt?
Die Bohrung wurde auf dem hinteren Parkplatz des Stadthauses am Konrad-Adenauer-Platz/Girmesgath durchgeführt. Hierfür wurde lediglich ein kleiner Bereich im Nordosten dieses Parkplatzes ab Januar 2025 für insgesamt sechs Monate gesperrt. Die Bohrung selbst dauerte 11 Wochen. Die Bohrarbeiten wurden in diesem Zeitraum rund um die Uhr im Tag- und Nachtbetrieb durchgeführt. Gegen Lärm und Abgase wurden unter anderem 10 Meter hohe Schutzwände aufgestellt.