LONDON (IT BOLTWISE) – Ein Startup namens Quaise will das Bohren für Geothermie grundlegend ändern: Statt Gestein mechanisch zu zerkleinern, setzt das Unternehmen auf Millimeterwellen, die Fels aufschmelzen und sogar zu Glas verdampfen sollen. Das Ziel ist ambitioniert – Bohrungen bis in rund 20 Kilometer Tiefe, wo Temperaturen bis etwa 500 °C und mehr anstehen. Der Ansatz stammt aus dem Umfeld der Fusionsforschung und soll konventionelle Bohrtechnik bei extremen Bedingungen überflüssig machen. Doch entscheidend ist, ob sich die Laborleistung auch bei realen Untergrundbedingungen skalieren lässt.
Geothermie gilt seit Jahren als eine der verlässlichsten Säulen für eine wetterunabhängige Energieversorgung. Der Engpass ist jedoch banal und zugleich extrem: Um an ausreichend heiße Gesteinsschichten zu kommen, müssen Bohrungen oft in sehr große Tiefen vorstoßen. Genau dort wird herkömmliche Technik teuer, langsam und mechanisch anfällig, weil Bohrwerkzeuge bei hohen Temperaturen und Drücken verschleißen. Quaise adressiert diese Grenze mit einem neuartigen Prinzip, das Bohrung und Energieeintrag neu denkt: Millimeterwellen sollen Gestein statt mit einem Bohrer abzutragen, gezielt aufschmelzen und in einem weiteren Schritt verdampfen bzw. verglasen.
Technisch beschreibt Quaise eine Art „dielectric heating“, also die Erwärmung durch elektromagnetische Energie, die in das Material eingekoppelt wird. Das „Millimeterwellen-Drilling“ nutzt dazu elektromagnetische Wellen im Millimeterbereich, um im Fels Temperaturen zu erzeugen, die weit über dem liegen, was mechanische Bohrköpfe typischerweise zerstörungsfrei aushalten. Aus der Perspektive der Umsetzung ist das mehr als ein Austausch einer Bohrspitze: Die Energiezufuhr, das Wärmemanagement am Kontaktpunkt und die Kopplung an geologische Eigenschaften bestimmen, ob ein durchgehender Pfad entsteht. Je nach Gesteinszusammensetzung kann die Effizienz der Kopplung stark variieren, was später in der Projektplanung betont werden wird.
Aus dem vorliegenden Bericht über eine Vorführung wird zudem ersichtlich, wie sich das Verfahren in einer kontrollierten Umgebung verhält. Millimeterwellen werden dort so eingesetzt, dass der Kontaktbereich zum Gestein extrem schnell heiß wird und der Felsoberfläche eine Art „Verkohlungs- bzw. Verglasungs“-Szenario zeigt. Die Bild- und Geräuschwahrnehmung in solchen Demonstrationen ist für Außenstehende beeindruckend, denn man sieht, dass nicht primär Material mechanisch abgetragen wird, sondern dass der Untergrund durch den Energieeintrag seinen Aggregatzustand ändert. Quaise vergleicht den Prozess sinnbildlich eher mit dem „Durchbrennen“ als mit dem Bohren, und genau diese Denkweise ist für die Skalierung relevant: Die Frage lautet, ob sich ein stabiler thermischer Prozess über lange Zeit und in größerer Tiefe reproduzieren lässt.
Ob das bei extremen Tiefen von bis zu 20 Kilometern funktioniert, hängt allerdings von Faktoren ab, die über den Laborbeweis hinausgehen. In der Praxis treffen Millimeterwellen auf eine zunehmend komplexe Umgebung: Die Atmosphäre gibt es dort nicht, stattdessen dominieren Druck, Temperatur, Medienwechsel und die Kopplung an das reale Gesteinsprofil. Hinzu kommt das Thema Energieverluste über Distanz und in Hinblick auf die Geometrie des Bohrlochs. Selbst wenn Millimeterwellen im Grundsatz „ihre Leistung halten“, müssen Ingenieurteams sicherstellen, dass die Leistung am Zielbereich weiterhin in die relevanten Resonanzen und Kopplungsmodi eingekoppelt wird. Hier unterscheidet sich Quaises Ansatz zugleich von klassischen Konzepten, die stark auf mechanische Robustheit setzen.
Marktseitig konkurriert Quaise in einem dynamischen Feld. Während Quellbohrungen für konventionelle geothermische Kraftwerke oft auf mechanische Technik angewiesen sind, verfolgen andere Unternehmen alternative Wege: Eavor etwa setzt auf geschlossene Systeme, die Bohrungen so gestalten, dass der Bedarf an extrem tiefen, produktiven Stützbohrungen sinkt. Fervo Energy wiederum kombiniert tiefe Bohrungen mit Stimulationsmethoden, um die Erschließung heißer Reservoire zu beschleunigen. Der Unterschied ist strategisch: Quaise versucht, die Bohrphilosophie selbst zu ersetzen, während andere Anbieter vor allem den Bohr- und Reservoirezugang optimieren. Branchenbeobachter dürften daher nicht nur auf „Demonstration“, sondern auf Kosten pro Tiefenmeter, Betriebszuverlässigkeit und Lizenzfähigkeit schauen.
Als nächster relevanter Vergleichspunkt lässt sich auch die Herkunft der Technologie im Fusionsumfeld einordnen. Fusionsforschung erfordert hochpräzise elektromagnetische Systeme und ein tiefes Verständnis dafür, wie Strahlung und Plasma bzw. Materialwechselwirkungen zusammenwirken. Das macht den Transfer prinzipiell plausibel: Millimeterwellen sind in der Fusionsindustrie keine Fremdsprache, sondern in unterschiedlichen Experimenten etabliert. Gleichzeitig gilt: Der Umgebungs-„Mix“ ist in der Geothermie ein anderer. Ein Expertengespräch, wie es in der Tech-Presse häufig geführt wird, würde vermutlich darauf abzielen, ob vorhandene industrielle Fertigungs- und Regelungskompetenz aus dem Fusionskontext auf den robusten Dauerbetrieb in Erdwärmeanlagen übertragen werden kann. Entscheidend sind dabei auch Wartungsintervalle, Qualitätskontrolle und die Auslegung gegen unerwartete Materialzustände.
Aus Unternehmens- und Implementationssicht ist die Skalierung wahrscheinlich der härteste Teil. Ein Laboraufbau kann den Energieeintrag kontrollieren, aber ein Feldprojekt muss mit Variabilität im Untergrund leben: Fels ist nicht homogen, und jede Schicht kann die elektromagnetische Kopplung und die Wärmeverteilung verändern. Dazu kommt die Notwendigkeit, dass der Bohrpfad nicht nur entsteht, sondern auch hydraulisch und thermisch nutzbar bleibt, um später Fluidkreisläufe zu etablieren. In diesem Kontext wird auch die Auslegung der Oberflächen- und Bohrkopf-Elektronik relevant: Bei tiefen Temperaturen und möglichen Chemieeinträgen müssen Systeme entweder robust genug sein oder so ausgelegt werden, dass sie nicht dauerhaft im „heißesten“ Bereich arbeiten. Damit wird aus einer physikalischen Machbarkeitsfrage schnell eine Systemengineering- und Betriebsfrage.
Für die Regulierung und den Datenschutz spielt das zwar indirekt eine Rolle, aber der Umgang mit Sicherheitsnachweisen und Umweltwirkungen bleibt zentral. Geothermieprojekte stehen in der Regel unter strengen Anforderungen an Bohrintegrität, Grundwasserschutz und die Beherrschung von Risiken bei Störfällen. Wenn Quaise statt mechanischer Bohrabtragung neue thermische Mechanismen nutzt, müssen Umwelt- und Sicherheitsgutachten entsprechend angepasst werden: Wie verändert die Verglasung die Gesteinseigenschaften? Können neue Partikel- oder Gasfreisetzungen entstehen? Und wie wird die Integrität der Bohrung im Zeitverlauf überwacht? Für Unternehmen ist zudem wichtig, dass Projektkommunikation und Messdaten sauber dokumentiert werden, insbesondere dort, wo Betreiber mit Partnern aus Behörden, Kommunen und Netzbetreibern zusammenarbeiten.
Mit Blick auf die nächsten Entwicklungsschritte ist die wahrscheinlichste Roadmap-Klammer eine Kombination aus weiteren Feldtests und einer deutlich quantifizierten Kosten- und Leistungsrechnung. Quaise muss zeigen, dass sich die Millimeterwellen-Energie nicht nur einmalig, sondern über viele Betriebsstunden effizient in unterschiedliche Zielgesteine einprägen lässt. Ebenso wichtig ist der Nachweis, dass Steuerung und Messsysteme die thermische Entwicklung im Untergrund zuverlässig überwachen, um eine reproduzierbare Bohrgeometrie zu erreichen. Gelingt das, könnte sich mittelfristig ein neues Marktsegment öffnen: Geothermie könnte stärker auch dort erschließbar werden, wo hohe Tiefe bisher wirtschaftlich oder technisch scheiterte. Aus Sicht der KI- und Software-Ökosysteme wären dafür zudem fortgeschrittene Simulations- und Optimierungsansätze interessant, etwa zur Planung von Bohrpfaden und zur Echtzeit-Parametrierung von Energieströmen. Dann würde aus einem beeindruckenden Demo-Setup ein skalierbares Engineering-Produkt.
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