Bis zu 20 Kilometer tiefe Bohrungen, die Zugang zu heißem Gestein mit Temperaturen von 400 °C eröffnen – das will der texanische Entwickler von superheißer geothermischer Energie, Quaise Energy, mit seiner firmeneigenen Millimeterwellen-Technologie ermöglichen.
In einer Pressemeldung gab das Unternehmen bekannt, dass es an seinem Standort in Houston, Texas nun erfolgreich bis zu einer Tiefe von 100 Metern gebohrt hat. Diese Leistung stelle einen Rekord für Millimeterwellen-Bohrungen dar und markiere einen großen Schritt nach vorn bei der Erschließung der riesigen geothermischen Energie der Erde als skalierbare, grundlastfähige Energiequelle.
Grundlagenforschung am MIT
Das Millimeterwellen-Bohrsystem von Quaise, das nach mehr als einem Jahrzehnt Forschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt wurde, nutzt ein leistungsstarkes Gyrotron, um Gestein zum ersten Mal ohne jegliche Hardware im Bohrloch abzutragen. Die Technologie stammt eigentlich aus der Fusionsforschung und wird zum Erhitzen von Plasmen oder in der Fertigungsindustrie bei der Verarbeitung von Glas, Verbundwerkstoffen und Keramik verwendet.
In einem Gyrotron-Mikrowellen-Oszillator rotieren Elektronen in Höchstgeschwindigkeit in einem starken Magnetfeld und können so auch härtestes Material schmelzen. Während beim herkömmlichen Bohren bei sehr hartem, heißem Gestein wie Granit und Basalt technische Grenzen erreicht sind, ermöglicht die Millimeterwellen-Technologie den Zugang zu superheißem Gestein mit etwa 400 ℃ tief im Untergrund der Erde. Bei der Gyrotron-Technologie ist kein Wechsel der Bohrkrone erforderlich, es gibt keinen Verschleiß. Das macht das Bohren letztendlich schneller, auch wenn der Bohrfortschritt pro Stunde geringer ist als bei herkömmlichen Bohrungen.
Vor 2025 war das Millimeterwellenbohren nur im Labor demonstriert worden, wobei das frühere System des MIT ein Loch von nur wenigen Zentimetern Tiefe bohrte. Während 100 Meter nur ein Bruchteil der kommerziellen Tiefe sind, die für die ersten Kraftwerke des Unternehmens benötigt wird, handelt es sich bei dem Granit, in den während des Feldversuchs gebohrt wurde, um dieselbe Art von hartem Gestein, aus der auch das Grundgebirge der kontinentalen Erdkruste besteht. Eine effiziente Bohrung bis tief in diese Gesteinsschichten ist die einzige Möglichkeit, die superheiße Geothermie zu erschließen.
Quaise Energy möchte superheiße Geothermie weltweit erschließen
Durch den Zugang zu heißerem Gestein, das sich tiefer im Untergrund befindet, möchte Quaise mit seinen Geothermieanlagen ein Vielfaches der bisher geothermisch erzeugten Energiemenge produzieren und damit Projekte im Netzmaßstab ermöglichen, die die Leistung großer fossiler Kraftwerke erreichen können.
„Die Erde birgt ein enormes Reservoir an sauberer Energie – Energie, die die Art und Weise, wie wir unsere Welt versorgen, grundlegend verändern könnte, wenn wir sie erreichen können“, sagt Carlos Araque, CEO und Präsident von Quaise Energy. „Quaise hat jetzt bewiesen, dass die Millimeterwellen-Technologie etwas kann, was keine andere Technologie kann: perfekt saubere Löcher durch einige der härtesten Gesteine der Erde in Rekordzeit bohren. Dieser Meilenstein bringt uns dem Ziel näher, geothermische Energie zu einer praktischen Lösung zu machen, um Gemeinden praktisch überall mit Strom zu versorgen.“
Das Unternehmen plant, auf dieser Errungenschaft aufzubauen, und entwickelt aktuell ein Gyrotron mit der zehnfachen Leistung. Außerdem rechnet Quaise mit der Fertigstellung eines Pilotkraftwerks im Westen der USA bereits im Jahr 2028.
„Unsere Fortschritte in diesem Jahr haben alle Erwartungen übertroffen“, fügt Araque hinzu. „Wir bohren schneller und tiefer, als es irgendjemand für möglich gehalten hat, und beweisen damit, dass die Millimeterwellen-Technologie das einzige Werkzeug ist, das in der Lage ist, das superheiße Gestein zu erreichen, das für die nächste Generation der geothermischen Energie benötigt wird. Wir eröffnen einen Weg zu einer neuen Energiequelle.“