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• W2888133230 abstract "Fur den globalen, zukunftigen Energiemix prognostiziert die internationale Energieagentur(IEA) einen erheblichen Beitrag aus geothermischer Energie. Dabei soll die grundlastfahige,dezentrale und permanent verfugbare Energiequelle helfen, fossile Energietragerzu ersetzen. Aktuell konzentriert sich die Erschliesung geothermischer Lagerstatten vorallem auf konventionelle High-Enthalpy Ressourcen, die oftmals in Zusammenhang mitVulkanismus oder Magmatismus an aktiven Kontinentalrandern oder Rifting-Prozessenauftreten. Die aktiven Kontinentalrander, die den Pazifik umspannen (auch pazifischerFeuerring genannt), werden von vielen Anrainern geothermisch genutzt. Lediglich in derAndenregion konnten bislang keine nennenswerten geothermischen Ressourcen erschlossenwerden. Chile hat, nach Inbetriebnahme des ersten geothermischen Kraftwerks, begonnendas geothermische Potential systematisch zu entwickeln. Dabei sollen, um eine nachhaltigeEnergieversorgung zu gewahrleisten, neben der Erschliesung von High-EnthalpyLagerstatten auch Low/Medium-Enthalpy Reservoire genutzt werden.Global gesehen sind Low/Medium-Enthalpy Reservoire oft an grose Storungssysteme odergeothermische geeignete Gesteinsformationen gebunden. Zur Auffindung und Charakterisierungder Lagerstatten bedarf es einer angepassten Explorationsstrategie, da klassischegeothermische Exploration auf High-Enthalpy Ressourcen ausgelegt ist. Im Rahmen dieserDoktorarbeit soll eine Explorationsstrategie fur Low/Medium Enthalpy Geothermierreservoirein Chile entwickelt werden. Als Forschungsstandort wurde das Geothermalsystem amVulkan Villarrica gewahlt, da der Erfolg der Explorationsstrategie zur Charakterisierungdes komplexen Storungszonensystems und eines markanten Lithologie Wechsel getestet werdenkann. Um sowohl die Reservoirgeometrie als auch Reservoirprozesse quantifizieren zukonnen, wurde ein interdisziplinarer Ansatz gewahlt, der geochemische und geophysikalischeMethoden koppelt.Storungszonensysteme besitzen eine ubergeordnete Bedeutung zur Ausbildung des geothermischenZirkulationssystems und somit zur Bildung der Lagerstatte. Der Forschungsstandortist gekennzeichnet durch das Schneiden zweier uberregionaler Storungszonen, derLiquine-Ofqui Storungssystem (LOFS) und der Mocha-Villarrica Storungszone (MVFZ),die mit geophysikalischen Methoden untersucht werden. Mit Hilfe hoch aufgeloster magnetotellurischerMessungen konnen beide Storungszonen durch verminderte elektrischeWiderstande identifiziert werden. Diese Widerstandsreduktion wird durch das Auftreten vonleitfahigen geothermischen Tiefenwassern und/oder hydrothermalen Alterationsproduktenhervorgerufen werden. Fur die MVFZ zeigen die Untersuchungen eine nordwarts einfallendeStorungszone, die mit einer Zone erhohter elektrischer Leitfahigkeit in der mittleren Krusteverbunden ist. Der Ausbiss der Storungszone fallt mit der Lage der Villarrica-Quetrupillan-Lanin Vulkankette zusammen. Die LOFS zeigt sich als vertikale Zone erhohter Leitfahigkeit,die sich von der Erdoberflache bis zum Sprod-Duktilen Ubergang erstreckt. Ein moglichesEindringen in den duktilen Bereich mit potentieller Verbindung zu einer vorhandenenZone erhohter Leitfahigkeit in der mittleren Kruste wird durch erhohte Leitfahigkeiten derduktilen Kruste maskiert. Parallel zu den MT Profilen werden gravimetrische Messungendurchgefuhrt. Die LOFS zeichnet sich durch eine markante negative Bouguer Anomalieaus, die raumlich mit den erhohten Leitfahigkeiten ubereinstimmt. Die Anwendung vonButterworth Filtern in Kombination mit gravimetrischer Modellierung ermoglicht die Bestimmungder Storungszonengeometrie und die Quantifizierung des Dichtekontrasts. In einergemeinsamen Interpretation magnetotellurischer und gravimetrischer Daten konnen dieEigenschaften der LOFS in Bezug auf Tonmineralgehalt und Porositat berechnet werdenum die Permeabilitat der Storungszone abzuschatzen.Mit Hilfe geochemischer Methoden sollen die Reservoirprozesse charakterisiert werden.Dazu werden die Thermalwasseraustritte als Fenster zum Untergrund genutzt um denUrsprung und die Genese der Thermalwasser zu bestimmen. Es kann gezeigt werden,dass die Thermalwasser meteorische Ursprungs sind und durch intensive Reaktion mitKristallin Gestein entstehen. Obwohl raumliche Nahe zu aktiven Vulkanen besteht, kannkein substantieller Einfluss magmatischer Fluide oder Gase festgestellt werden. Nachfolgendwerden die Gesteins-Wasser Wechselwirkungen durch eine vergleichende Studie derThermalwasser und moglicher Reservoirgesteine untersucht. Dabei wird der markanteLithologie Kontrast, zwischen plutonischen Gesteinen des Nord Patagonischen Batholiths(NPB) und vulkano-klastischen Gesteinen der Cura-Mallin Formation, durch die Analysevon Strontium Isotopen nachgezeichnet. Durch Analyse von FCKW Spezies und SauerstoffIsotopen des SO4-H2O Systems kann gezeigt werden, dass in beiden Formationen unterschiedlicheFluidzirkulationssysteme auftreten. Im NPB kommt es zu einer Konzentrationder Thermalwasserzirkulation auf Hauptstorungszonen, wohingegen fur die Cura-MallinFormation eine verzweigtere Fluidzirkulation nachgewiesen werden kann. Die Analyse derverschiedenen FCKW Spezies ermoglicht die Quantifizierung der Vermischungsprozesse imUntergrund und kann so genutzt werden um die in-situ Thermalwasserzusammensetzungzu ermitteln. Erst diese ermoglicht eine genaue Bestimmung der Reservoirbedingungenund des geothermischen Potentials.Der Villarrica Geothermalsystem besitzt ein erhohtes geothermisches Potential. Durch Thermalwasseraufstiegentlang der Hauptstorungszonen bilden sich Reservoire in erschliesbarerTiefe. Als unterirdischer Warmetauscher eignet sich vor allem die Cura-Mallin Formationdurch das verzweigte Fliesfeld. Maximale Reservoirtemperaturen 140–180°C eignen sichbeispielsweise zur Warmeversorgung der Stadt Pucon durch eine Fernwarmesystem." @default.
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