Which salt formations are suitable for storing hydrogen or compressed air? In the InSpEE-DS research project, scientists developed requirements and criteria for the assessment of suitable sites even if their exploration is still at an early stage and there is little knowledge of the salinaries’ structures. Scientists at DEEP.KBB GmbH in Hanover, worked together with their project partners at BGR and the Leibniz University Hanover, Institute for Geotechnics, to develop the planning basis for the site selection and for the construction of storage caverns in flat layered salt and multiple or double saliniferous formations. Such caverns could store renewable energy in the form of hydrogen or compressed air. While the previous project InSpEE was limited to salt formations of great thickness in Northern Germany, salt horizons of different ages have now been examined all over Germany. To estimate the potential, depth contour maps of the top and the base as well as thickness maps of the respective stratigraphic units were developed. Due to the present INSPIRE geological data model, it was necessary, in contrast to the original dataset, to classify the boundary lines of the potential storage areas in the Zechstein base and thickness layers, whereby the classification of these lines was taken from the top Zechstein layer. Consequently, the boundary element Depth criterion 2000 m (Teufe-Kriterium 2000 m) corresponds on each level to the 2000 m depth of Top Zechstein. However, the boundary of national borders and the boundary of the data basis could not be implemented in the data model and are therefore not included in the dataset. Information on compressed air and hydrogen storage potential is given for the identified areas and for the individual federal states. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of InSpEE-DS (INSPIRE) is stored in 18 INSPIRE-compliant GML files: InSpEE_DS_GeologicUnit_Isopachs_Zechstein.gml contains the Zechstein isopachs. InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Top_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Basis_Zechstein.gml contain the isobaths of the top and basis of Zechstein. The three files InSpEE_DS_GeologicStructure_ThicknessMap_Zechstein, InSpEE_DS_GeologicStructure_Top_Zechstein and InSpEE_DS_GeologicStructure_Basis_Zechstein represent the faults of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Boundary_element_Potential_areas_Zechstein.gml contains the boundary elments of the potential areas at the top and the basis of Zechstein as well as of the Zechstein body. The three files InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_ThicknessMap_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Top_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Basis_Zechstein.gml represent the uncertainty areas of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Potentially_usable_storage_areas_Storage_potential_in_the_federal_states.gml comprises the areas with storage potential for renewable energy in the form of hydrogen and compressed air. The six files InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Malm.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Keuper.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Muschelkalk.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Roet.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Rotliegend.gml represent the salt distribution of the respective stratigraphic unit. InSpEE_DS_GeologicUnit_General_salt_distribution.gml represents the general salt distribution in Germany. This geographic information is product of a BMWi-funded research project "InSpEE-DS" running from the year 2015 to 2019. The acronym stands for "Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers".
Für die Bewertung der Bodenteilfunktion „Ausgleichsmedium für stoffliche Einwirkungen“ wird u.a. das Kriterium „Filter und Puffer für Schadstoffe“ herangezogen. Unter „Filter und Puffer für Schadstoffe“ wird die Fähigkeit des Bodens verstanden, gelöste oder suspendierte Stoffe von ihrem Transportmittel zu trennen. Die Fähigkeit kann aus mechanischen oder physikalisch-chemischen Filtereigenschaften abgeleitet werden. Böden nehmen mit der Deposition aus der Luft oder direkt durch anthropogenen Auftrag Stoffe auf, verlagern und speichern diese vorrangig in den Bodenporen. Je nach Bodeneigenschaft variiert das Speicher- oder Filterpotential. Die Bewertung des Kriteriums „Filter und Puffer für Schadstoffe“ erfolgt durch die Beurteilung der potenziellen Kationenaustauschkapazität sowie der Luftkapazität des Bodens bis in die Bodentiefe des effektiven Wurzelraumes. Die Kenndaten hierfür sind: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, Luftkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung werden die Horizont- und Schichtdaten der Leitprofile des FIS Boden herangezogen. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung wird die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für das Wasserspeichervermögen relevant sind.
Das Wasserspeichervermögen gilt als wichtiges Kriterium für die Beurteilung von Böden als Bestandteil des Wasserkreislaufes. Auf Basis des Bodenbewertungsinstrumentes Sachsen (2022) wurde Bodenkarte Dresden (2024) abgeleitet. Hauptparameter ist die nutzbare Feldkapazität des potenziellen Wurzelraumes (nFKWp) unter zusätzlicher Berücksichtigung der Hangneigung.
Für die Bewertung der Bodenteilfunktion „Bestandteil des Wasserkreislaufs Lebensraum“ wird u.a. das Kriterium „Wasserspeichervermögen des Bodens“ herangezogen. Böden nehmen Niederschlagswasser auf und speichern es in ihren Bodenporen. Damit haben sie einen wesentlichen Einfluss auf den Wasserhaushalt. Ein hohes Wasserspeichervermögen zeichnet Böden als besonders schutzwürdig aus. Die Bewertung des "Wasserspeichervermögens" erfolgt durch die Beurteilung der nutzbaren Feldkapazität des potentiellen Wurzelraumes bis ein eine Bodentiefe von max. 1,5 Meter. Die Kenndaten hierfür sind: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung des Wasserspeichervermögens werden Kartierungsdaten (Leitprofildaten) des FIS Boden des Freistaates Sachsen herangezogen. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung wird die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für das Wasserspeichervermögen relevant sind.
Der Bewertung der Bodenteilfunktion „Lebensraum“ liegt u.a. das Kriterium „Natürliche Bodenfruchtbarkeit“ zu Grunde. Unter Natürliche Bodenfruchtbarkeit wird die natürliche Produktionsfähigkeit (Ertragsfähigkeit) des Bodens in seiner Funktion für höhere Pflanzen verstanden. Hierbei bleibt unberücksichtigt inwieweit die Ertragsleistung von der Bewirtschaftung und Pflanzenart abhängt. Die Bewertung der "Natürlichen Bodenfruchtbarkeit" erfolgt durch die Beurteilung der nutzbaren Feldkapazität im effektiven Wurzelraum. Die Kenndaten hierfür sind u.a.: Bodenart des Feinbodens, Grobbodenanteile, Durchwurzelungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Bodendichte sowie Humusgehalte des Bodens. Für die Ableitung der Bodenfruchtbarkeit werden die Horizont- und Schichtdaten der Leitprofile des FIS Boden herangezogen. Zusätzlich wurde die Waldfläche und die Grünlandfläche für die Bodenbewertung integriert. Böden unter Waldnutzung erhalten einen Zuschlag der Durchwurzelungstiefe, Grünlandböden erhalten einen Abschlag. Böden in hoher Hangneigung erhalten Bewertungsabschläge. Bei der Bewertung werden die Geländeposition und die klimatischen Standortbedingungen nicht direkt bewertet, obwohl diese für die landwirtschaftliche Ertragsleistung relevant sind.
Bewertungskriterien zu sechs Bodenfunktionen auf Block- und Blockteilflächen-Basis, 1 : 5.000, Stand 2020.
Bewertungskriterien zu sechs Bodenfunktionen auf Grundlage der Blockkarte 1 : 50.000 (ISU50, Raumbezug Umweltatlas 2010), Bearbeitungsstand Dezember 2017
Nicht-konventionelle KW (INSPIRE) presents the results of the NiKo project according to data specifications Energy Resources (D2.8.III.20) und Geology (D2.8.II.4_v3.0). NiKo stands for „unconventional hydrocarbons“, „Nicht-konventionelle Kohlenwasserstoffe“ in German. In the NiKo project the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) has investigated the potential resources for shale oil and shale gas in Germany. The study was published in 2016 as a report titled „Schieferöl und Schiefergas in Deutschland – Ressourcen und Umweltaspekte“ (available in German only). The colloquial terms shale oil and shale gas refer to oil and natural gas resources in sedimentary shale rock formations, with high organic matter content. In the study, seven formations were identified to have a shale oil and/or gas potential in Germany and their distribution has been mapped in small scale. For each of the formations the organic-rich facies distribution is provided and, if appropriate, the regional potential resource distribution: Fischschiefer (Oligocene), Blättertone (Barremium - Lower-Aptian), Wealden (Berriasium), Posidonienschiefer (Lower-Toarcium), Middel-Rhaetium (Oberkeuper), Permokarbon (Stefanium - Rotliegend) und Lower Carboniferous (Upper Alaunschiefer (Kulm-Facies) + Kohlenkalk-Facies). Corresponding to the overview maps in the report two GML-files for these layers are provided, omitting however the sub-category “possible potential regions”. Bituminous facies distribution (0-5000 m Tiefe) – data specification Geology: GeologicUnit.Distribution_of_bituminous_facies.gml Distribution shale oil and shale gas – potential resources (1000 - 5000 m Tiefe) – data specification Energy Resources: FossilFuelRessource_Potential_resource_regions.gml The distribution maps of the potential resources for shale oil and gas are based on geoscientific criteria. Further non-geoscientific limiting criteria, e.g. exclusion areas, have not been taken into account for the assessment. These assessments are based on appraisements of input parameters naturally with large uncertainties for the potential resources and their distribution in the deep underground. Based on the incipient exploration status of unconventionals in Germany, these resources are considered as undiscovered. The assessed shale oil and gas resources for Germany, represent the order of magnitude of potential resources. Reference: BGR 2016 - Schieferöl und Schieferöl in Deutschland- Potenziale und Umweltaspekte https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Downloads/Abschlussbericht_13MB_Schieferoelgaspotenzial_Deutschland_2016.html
Die Karte "Hydrothermale Nutzhorizonte des tieferen Untergrund von Schleswig-Holstein" enthält Datensätze zur Verbreitung von untersuchungswürdiger Sandstein-Horizonte des Dogger, Buntsandstein und Rhät zur Hydrothermalen Nutzung im tieferen Untergund von Schleswig-Holstein sowie Zusatzinformationen zur Qualität der Datengrundlagen. Sandsteinhorizonte von ausreichender Verbreitung und Mächtigkeit bieten ein großes Potenzial zur hydrothermalen Nutzung. Sowohl die Mächtigkeiten als auch die Porositäten bzw. Permeabilitäten stellen wichtige Kriterien für die Beurteilung der Nutzhorizonte dar. Durch die komplexe geologische Entwicklung in Schleswig-Holstein in Hinblick auf die verschiedenen Ablagerungsbedingungen und diagenetischen Prozesse, die auf die Ablagerungen eingewirkt haben, sind daher nur Teilräume für die hydrothermale Nutzung von Bedeutung. Basierend auf dem anhand von Bohrungen ableitbarem Trend der Porositätsabnahme mit zunehmender Tiefe berücksichtigt diese Darstellung nur die Sandsteinhorizonte von mind. 20 m Mächtigkeit bis zu einer Tiefe von 2500 m unter Gelände. Darunter ist das Risiko Horizonte mit unzureichenden Porositäten und Permeabilitäten anzutreffen deutlich größer. Die Sandstein-Horizongte liegen in verschiedenen Tiefenlagen und können sich in der Karte überlagern. Bereiche in dem die Datenbasis zum tieferen Untergund in Schleswig Holstein besonders gering ist, sind durch eine Punktsignatur kenntlich gemacht. Informationen zu Eigenschaften von tiefen Sandsteinhorizonten, die potentielle hydrothermale Nutzhorizonte darstellen, konnten hier nur aus wenigen z.T. weit von einander entfernt liegenden Bohrungen abgeleitet werden und sind entsprechend unsicher.
Die Kriterien zur Bewertung der Bodenfunktionen setzen sich zusammen aus verschiedenen Parametern zur Ableitung der Bodenfunktionen in Berlin im INSPIRE-Datenmodell.
