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KAWI KWA TAIFA – Energy for the nation – Potsdamer und Kenianische Forschende der Geowissenschaften untersuchen geothermische Gebiete im Ostafrikanischen Grabenbruch

Geothermalfeld von Olkaria
Die deutsch-kenianische Forschungsgruppe
Photo : Bodo Bookhagen
Geothermalfeld von Olkaria
Photo : Bodo Bookhagen
Die deutsch-kenianische Forschungsgruppe

Ol Karia – in der Sprache der Maasai rotes Ocker, ist eine tonige, eisenreiche Ablagerung, die in Gebieten mit Thermalquellen im ostafrikanischen Grabenbruch von Kenia zu finden ist. Rotes Ocker wird traditionell bei Zeremonien verwendet, die den Übergang junger Maasai in das Erwachsenenleben festlich begehen, um Gesicht, Hände und Beine sowie die Schilde junger Krieger zu bemalen. Geologen des kenianischen Energieunternehmens KenGen suchen ebenfalls nach diesen Ablagerungen, da sie auf geochemische Prozesse hinweisen, die in jungen Bruch- und Störungszonen auftreten, die mit Vulkanismus und hydrothermaler Aktivität verbunden sind. Bodo Bookhagen und Manfred Strecker vom Institut für Geowissenschaften sowie der langjährige kenianische Kooperationspartner Dr. Peter Omenda aus Nairobi helfen dem KenGen-Team bei der Suche nach geeigneten Erkundungsgebieten im Rahmen von praxisorientierten Schulungen und der fernerkundlichen Analyse von geothermischen Standorten. Unterstützt werden sie von der Potsdamer Doktorandin Valentina Armeni, die die Wechselwirkung zwischen Vulkanismus und Störungen in Grabenbrüchen und in den chilenischen Anden erforscht, sowie vom Masterstudenten Debayan Chatterjee. Dr. Lydia Olaka von der Kenya Technical University, Absolventin der Universität Potsdam, ist ebenfalls Teil des Teams und erforscht die Hydrologie des Grabenbruchs. Das Team führt Vor-Ort-Schulungen und praxisorientierte Geländeprojekte durch und bietet Forschungsmöglichkeiten für Potsdamer Doktoranden und Masterstudierende.

Das geothermische Energiepotenzial Kenias wird auf 10.000 MW geschätzt, was es zum Spitzenreiter in Afrika macht und damit global den achten Platz einnimmt. KenGen ist der führende Entwickler und Erzeuger von geothermischer Energie in Kenia mit einer aktuellen Kapazität von etwa 800 MW. Aber Kenia benötigt mehr geothermische Energie, um bis 2030 energetisch unabhängig zu werden und in die Riege grüner, kostengünstiger Stromproduzenten aufzusteigen. Darüber hinaus plant Kenia, Wasserstoff zu produzieren, der in Deutschland und anderen europäischen Ländern verkauft werden soll (https://www.uni-potsdam.de/de/nachrichten/detail/2023-05-09-karibu-mr-chancellor-willkommen-herr-bundeskanzler). Kenia verfügt über weitere bedeutende geothermische Ressourcen, die allerdings aufgrund technischer und finanzieller Herausforderungen noch nicht erschlossen werden konnten. Das Land strebt daher eine erweiterte Produktion des Geothermalfelds von Olkaria im zentralen Grabenbruch an, um zusätzliche 140 MW zu generieren. Über 300 Bohrungen mit Tiefen bis zu 3500 Metern wurden bisher durchgeführt, wobei die höchste Dichte an Bohrlokationen im Geothermalfeld von Olkaria abgeteuft wurde. Von diesen Bohrungen erreichen die Reservoirtemperaturen mehr als 250°C. Andere erschlossene Gebiete sind die Kalderen-Vulkane Menengai und Paka mit 900 MW, was etwa 50 Prozent der Energieleistung von Kenia entspricht. Neben der Stromerzeugung gibt es auch Nutzungen in anderen Bereichen, wie beispielswiese medizinische Bädertherapie, Landwirtschaft sowie Heizung im Wohn- und Industriesektor.

Um eine mögliche Ausweitung und die Nachhaltigkeit dieser strategischen Energieressource sicherzustellen, ist ein gründliches Verständnis des Reservoirs in der Tiefe unerlässlich. Dies erfordert eine detaillierte Kenntnis der Geothermiefelder, vor allem hinsichtlich der Geologie, Petrologie und der strukturellen Rahmenbedingungen. Im Zuge der grünen Energieagenda bietet die geothermische Entwicklung außerdem Zugang zu anderen Ressourcen wie grünem Wasserstoff und kritischen Rohstoffen wie z. B. Lithium Zudem sind solche Regionen zunehmend auch für die Kohlendioxidspeicherung wichtig. Daher besteht Bedarf an erhöhter Finanzierung, Schulung, Aus- und Weiterbildung, um die Nachfrage nach Fachleuten in diesem strategischen Sektor zu decken.

Die zehntägige deutsch-kenianische Geländeschule und ein computerbasierter Workshop kombinieren Aspekte der detaillierten geologischen Datensammlung und ihrer Analyse sowie der Vergleich mit luft- und satellitengestützten Daten. Zum Beispiel durchquerte das 20-köpfige kenianisch-deutsche Forschungsteam das Olkaria-Geothermalfeld, um ein erweitertes geologisches Modell zu erstellen, das mit hochauflösender luftgestützter Lidar-Topographie und Radar-Satellitendaten Informationen zur Deformation der Erdkruste geben sollen. Die durch das Geothermalfeld erzeugten Wärmeanomalien und die Extraktion von heißem Wasser führen zu leichten Höhenänderungen der Erdoberfläche, die wiederum dazu genutzt werden können, die geothermische Kapazität besser zu verstehen. In den letzten zehn Tagen hat das Forschungsteam auch andere Gebiete mit geothermischem Energiepotenzial in Süd- und Zentralkenia erkundet und freut sich auf eine Fortsetzung der gemeinsamen Arbeit in der Zukunft.