Welche Salzformationen eignen sich zur Speicherung von Wasserstoff oder Druckluft? Im Forschungsprojekt InSpEE-DS entwickelten Wissenschaftler Anforderungen und Kriterien mit denen sich mögliche Standorte auch dann bewerten lassen, wenn sich deren Erkundung noch in einem frühen Stadium befindet und die Kenntnisse zum Aufbau der Salinare gering sind. Wissenschaftler der DEEP.KBB GmbH, Hannover erarbeiten gemeinsam mit ihren Projektpartnern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der Leibniz Universität Hannover, Institut für Geotechnik Hannover, Planungsgrundlagen zur Standortauswahl und zur Errichtung von Speicherkavernen in flach lagernden Salzen und Mehrfach- bzw. Doppelsalinaren. Solche Kavernen könnten erneuerbare Energie in Form von Wasserstoff oder Druckluft speichern. Während sich das Vorgängerprojekt InSpEE auf Salzformationen großer Mächtigkeit in Norddeutschland beschränkte, wurden jetzt unterschiedlich alte Salinar-Horizonte in ganz Deutschland untersucht. Zur Potenzialabschätzung wurden Tiefenlinienkarten des Top und der Basis sowie Mächtigkeitskarten der jeweils betrachteten stratigraphischen Einheit und Referenzprofile erarbeitet. Informationen zum Druckluft- und Wasserstoff-Speicherpotential in den einzelnen Bundesländern sind an die identifizierten Flächen mit nutzbarem Potential gekoppelt. Die Daten können über den Webdienst „Informationssystem flach lagernde Salze“ genutzt werden. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1 : 300 000. Die Geodaten sind Produkte eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE-DS“ (Laufzeit 2015-2019). Das Akronym steht für „Informationssystem Salz: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft) – Doppelsalinare und flach lagernde Salzschichten“.
Das „TUNB 3D-Modell des Norddeutschen Beckens“ liefert abfragebasiert Informationen zur räumlichen Verteilung von Basisflächen, Salzstrukturen und Störungen im Norddeutschen Becken (Festland und Offshore Deutsche Nordsee). Das Modell beinhaltet 13 „litho“-stratigraphische Basisflächen von spät-paläozoischen bis känozoischen Formationen. Dabei bildet die Basisfläche des permischen Zechstein die Basis des Modells und die känozoische „Basis Rupelium“ die jüngste ausmodellierte stratigraphische Basisfläche. Zur Oberfläche hin schließt das Modell mit der Fläche der Geländeoberkante ab. Im Bereich der Deutschen Nordsee entspricht dies dem Meeresboden. 273 Salzstrukturen wurden unter Zuhilfenahme seismischer Daten und Bohrungen, sowie teilweise aus den kartierten Verbreitungsgrenzen einzelner Horizonte modelliert. Im Modell werden diese Strukturen durch ihre Umhüllende dargestellt. Aufgrund ihrer hohen Anzahl konnten nicht alle bekannten Störungen innerhalb des Modellgebietes in das Modell aufgenommen werden. Störungen wurden generell ab einer Länge von 5 km und einem Versatz von mindestens 3 Horizonten modelliert. Einzelne wichtige Störungen wurden zusätzlich modelliert, auch wenn sie den oben genannten Kriterien nicht entsprachen. Aufgrund seiner Auflösung und notwendiger Generalisierungen eignet sich das Modell nicht für detaillierte Standortuntersuchungen. Das 3D-Modell ist das Produkt eines von der BGR koordinierten Verbundprojektes, erstellt zwischen 2014 bis 2020. In diesem Projekt modellierten die Staatlichen Geologischen Dienste der Bundesländer Schleswig-Holstein (LLUR), Mecklenburg-Vorpommern (LUNG), Brandenburg (LBGR), Sachsen-Anhalt (LAGB) und Niedersachen (LBEG) ihre jeweiligen Landesgebiete. Das Landesgebiet von Hamburg wurde durch das LLUR, das von Bremen durch das LBEG und das von Berlin durch Geologischen Dienst von Brandenburg (LBGR) mit modelliert. Für die Modellierung der Deutschen Nordsee war die BGR zuständig. Die Urheberschaft der Landesmodelle liegt somit auch bei den Staatlichen Geologischen Diensten, die diese jeweils erstellt haben. Als Modellierungssoftware kam das Programmpaket Paradigm SKUA-GOCAD zum Einsatz. Wir danken EMERSON E&P für die Bereitstellung von Paradigm SKUA-GOCAD und EPOS im Rahmen des Academic Software Programmes. Das Modell wird passend für diese Software zum Download angeboten.
Welche Salzformationen eignen sich zur Speicherung von Wasserstoff oder Druckluft? Im Forschungsprojekt InSpEE-DS entwickelten Wissenschaftler Anforderungen und Kriterien mit denen sich mögliche Standorte auch dann bewerten lassen, wenn sich deren Erkundung noch in einem frühen Stadium befindet und die Kenntnisse zum Aufbau der Salinare gering sind. Wissenschaftler der DEEP.KBB GmbH, Hannover erarbeiten gemeinsam mit ihren Projektpartnern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der Leibniz Universität Hannover, Institut für Geotechnik Hannover, Planungsgrundlagen zur Standortauswahl und zur Errichtung von Speicherkavernen in flach lagernden Salzen und Mehrfach- bzw. Doppelsalinaren. Solche Kavernen könnten erneuerbare Energie in Form von Wasserstoff oder Druckluft speichern. Während sich das Vorgängerprojekt InSpEE auf Salzformationen großer Mächtigkeit in Norddeutschland beschränkte, wurden jetzt unterschiedlich alte Salinar-Horizonte in ganz Deutschland untersucht. Zur Potenzialabschätzung wurden Tiefenlinienkarten des Top und der Basis sowie Mächtigkeitskarten der jeweils betrachteten stratigraphischen Einheit und Referenzprofile erarbeitet. Die Informationen zum Druckluft- und Wasserstoff-Speicherpotential in den einzelnen Bundesländern sind an die identifizierten Flächen mit nutzbarem Potential im Layer "Speicherpotenzial in den Bundesländern" gekoppelt. Mit Hilfe der getFeatureInfo-Anfrage erhält der User weitere Informationen zu den einzelnen Geometrien. Dies ermöglicht u. a. den Zugriff auf das Kriterienkatalog-Datenblatt im Layer "Potenzielle Speichergebiete flach lagernde Salze" jeder stratigraphischen Einheit und auf die Abbildungen von Bohrprofilen und Bohrungskorrelationen im Layer "Bohrungen und Bohrungskorrelationen". Eine räumliche Auswahl und Sachdatenabfragen sind für folgende Datensätze möglich: Bohrungen, Bohrungskorrelationen, Isobathen, Isopachen, Begrenzungselemente der Potenzialgebiete Top Zechstein, sowie das Speicherpotenzial in den Bundesländern und potenzielle Speichergebiete flach lagernder Zechsteinsalze. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1 : 300 000. Die Geodaten sind Produkte eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes "InSpEE-DS" (Laufzeit 2015-2019). Das Akronym steht für "Informationssystem Salz: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft) – Doppelsalinare und flach lagernde Salzschichten".
Mit dem 3D-Viewer können die von der BGR angebotenen geologischen 3D-Untergrundmodelle von verschiedenen Blickwinkeln und Kamerapositionen aus betrachtet werden, wobei die geologischen Horizonte eines Modells jeweils ein- und ausgeschaltet sowie die zugehörigen Informationen abgefragt werden können. Die Modelldaten können exportiert und auf den eigenen Rechner geladen werden. Vordefinierte Kamerapositionen bieten einen schnellen Einstieg in die Visualisierung. Zoom-Funktionen, Rotation der Modelle, Einstellung der Überhöhung, Auswahl topographischer Daten etc. sind ebenfalls möglich. Weiterhin können über die Slicer-Funktion Teile der Modelle ausgeblendet und damit Einblicke in die Modelle gewonnen werden. Ebenso können virtuelle Bohrungen und Profilschnitte erzeugt werden. Filtermöglichkeiten, räumliche Messfunktionen und die Abspeicherung von skalierbaren Screenshots runden die Benutzerfunktionen ab. Weitere Benutzungshinweise finden sie in der Hilfe zum 3D-Viewer in der Benutzeroberfläche.
Gesamtziel des Verbundvorhabens 'PlayType' ist eine weltweit anwendbare Einteilung der deutschen geothermischen Provinzen nach dem Konzept der Fündigkeitstypen (= play types), in dem geothermische Ressourcen nach den geologischen Kriterien zur Bildung von Wärmequelle und dominierenden Wärmetransportmechanismen untergliedert werden. Mit diesem Projektziel eine geowissenschaftlich fundierte Charakterisierung geothermischer Ressourcen und damit eine verbesserte Ressourcenabschätzung verfolgt. Konkrete Ziele des LIAG sind: (I) Erarbeitung des Play Types Extensionsgebiete am Beispiel Oberrheingraben/Bellheim - Ostafrikanischer Graben/Mbaka; (II) Erarbeitung des Play Types Vorlandbecken am Beispiel des Süddeutschen Molassebeckens im Vergleich zum Alberta Becken Kanadas; (III) Dissemination des neuen Play Type Konzepts; (IV) Verifizierung der Play Type Kategorien mit dem assoziierten Projektpartner Storengy als mögliche global agierende Anwenderin der Play Types; (V) Implementierung des ersten play type Atlas in dem geothermischen Informationssystem Deutschlands, GeotIS. Die Forschungsarbeiten werden in Kooperation mit dem Internationalen Geothermiezentrum der Hochschule Bochum durchgeführt.
Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Einteilung der deutschen geothermischen Provinzen nach dem Konzept der Fündigkeitstypen (= play types), nach dem geothermische Ressourcen nach geologischen Kriterien zur Bildung von Wärmequelle, Wärmetransportmechanismus und Wärmespeicherung untergliedert werden. Mit diesem Projektziel wird eine geowissenschaftlich fundierte weltweit anwendbare Charakterisierung geothermischer Ressourcen und damit eine verbesserte Ressourcenabschätzung verfolgt. Konkrete Ziele des GZB sind: (I) Erarbeitung des Play Types Intrakratonale Becken am Beispiel des Norddeutschen Beckens im Vergleich mit dem Pariser Becken in Zusammenarbeit mit Storengy; (II) Herleitung von neuen thermischen Modellen für das Norddeutsche Becken zur besseren Identifikation von thermischen Anomalien, (III) Erstellung eines Explorationsleitfadens für den Play Type Intrakratonale Becken.
Im Projekt soll ein Werkzeug zur geothermischen Standortbewertung (inkl. Effizienz- und Wirtschaftlichkeitsanalyse) für das 'Norddeutsche Becken' (NDB) entwickelt werden. Dabei wird sowohl das geothermische Potential, der Wirkungsrad der Fördertechnologie und die nachhaltige Bereitstellung sowie die Verteilung zum Endverbraucher einzeln als auch ganzheitlich analysiert. Auf Basis der verfügbaren geothermischen GIS-Daten zu Temperaturen und hydraulischen Parametern wird das nutzbare Wärmepotential des NDB für verschiedene Erschließungstechnologien standortbezogen bewertet. Neben der direkten Beheizung von kommunalen Einrichtungen sowie Wohn-, Industrie- und Gewerbegebäuden soll im Projekt auch die Errichtung von lokalen (Nah-)Wärmenetzen berücksichtigt werden. Das Werkzeug als Projektergebnis kann in der kommunalen Planung, im ingenieurplanerischen Bereich sowie in der Politik als wichtige Grundlage für energiepolitische und strategische Entscheidungen dienen.
Die Geothermie ist als grundlastfähige, erneuerbare Energiequelle ein wichtiges Element beim Erreichen der Klimaziele der Bundesregierung. Sie eignet sich besonders zur klimaneutralen Wärmeversorgung von Industrie, Gewerbe, Kommune und Haushalten. Zur Standortbewertung für geothermische Zwecke müssen regional unterschiedliche geologische Verhältnisse sowie der lokale Wärmebedarf der potentiellen Abnehmer ganzheitlich betrachtet werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Werkzeuges zur geothermischen Standortbewertung (inkl. Effizienz- und Wirtschaftlichkeitsanalyse) im 'Norddeutschen Becken' (NDB). Dabei wird sowohl das geothermische Potential, der Wirkungsrad der Fördertechnologie und die nachhaltige Bereitstellung sowie die Verteilung zum Endverbraucher einzeln als auch ganzheitlich analysiert. Auf Basis der verfügbaren geothermischen GIS-Daten zu Temperaturen und hydraulischen Parametern wird das nutzbare Wärmepotential des NDB für verschiedene Erschließungstechnologien standortbezogen bewertet. Neben der direkten Beheizung von kommunalen Einrichtungen sowie Wohn-, Industrie- und Gewerbegebäuden soll im Projekt auch die Errichtung von lokalen (Nah-)Wärmenetzen berücksichtigt werden, um durch eine Erhöhung der Wärmeabsatzmenge und einer Optimierung des Lastverhaltens höhere energetische Wirkungsgrade sowie eine verbesserte Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Bei diesen Betrachtungen liegt der Fokus u.a. auf Wärmeabnehmern, welche ein niedriges Temperaturniveau benötigen (kleiner als 80 Grad C), um so auch geothermische Potentiale auf niedrigerem Temperaturniveau nutzen zu können. Zudem werden im Projekt exemplarisch straßen- und gebäudegenau Vorzugsstandorte für Geothermieanlagen lokalisiert und einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung unterzogen. Das Werkzeug als Projektergebnis kann in der kommunalen Planung, im ingenieurplanerischen Bereich sowie in der Politik als wichtige Grundlage für energiepolitische und strategische Entscheidungen dienen.
Ziel dieses Projekts ist die Sammlung und Aufbereitung von geologischen, geophysikalischen und hydraulischen Daten, welche bei der Planung von Projekten zur direkten Nutzung geothermischer Wärme relevant sind, um sie im Geothermischen Informationssystem GeotIS darzustellen. Dafür werden nicht nur die bisher im GeotIS vorgestellten Reservoire genauer charakterisiert, sondern auch Formationen untersucht, die bei mittleren bis niedrigen Temperaturen zur Wärmegewinnung nutzbar sind, wie z.B. der Bentheimer Sandstein im Emsland. Zu den ebenfalls nur lokal geothermisch nutzbaren Horizonten gehört auch der Untere Buntsandstein, der am Rand des Norddeutschen Beckens bessere hydraulische Eigenschaften aufweist als im Beckenzentrum. Für diese und weitere Horizonte sollen in ausgewählten Gebieten 3D-Modelle zum strukturellen Aufbau, sowie eine Abschätzung der zu erwartenden Gebirgsdurchlässigkeit erstellt werden. Grenz- und Trennflächen können ebenfalls von Bedeutung für die Entstehung günstiger Reservoireigenschaften sein. Daher sollen Klüfte, Störungen und Erosionsdiskordanzen bei der Untersuchung geothermischer Ressourcen besonders berücksichtigt werden. Da nicht jede Grenz- oder Trennfläche eine Erhöhung der Permeabilität bedingt, stellen entsprechende Modelluntersuchungen ein wichtiges Werkzeug zur Beurteilung geothermischer Potentiale dar. Alle neuen Daten zur Struktur und zum Nutzungspotential des tiefen Untergrunds werden in geeigneter Weise in GeotIS dargestellt. Außerdem soll ein interaktives E-Learning-Portal aufgebaut werden, das über wissenschaftlich-technische Zusammenhänge und Nutzungsoptionen der Geothermie in Deutschland informiert. Die Fortsetzung der Arbeiten im Rahmen des Geothermal Implementing Agreement (GIA) der IEA ist ebenfalls geplant. 3D-Modellierung geologischer Strukturen Zusammenstellung hydraulischer Daten Modellierung von hydraulisch-geochemischen Prozessen im Porenraum Aktualisierung und Ausbau von GeotIS Interaktives E-Learning-Portal IEA-GIA.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es Modelle zu entwickeln, die zum Verständnis zum räumlich und zeitlichen Absatz hydrothermaler Mineralisationen im Norddeutschen Becken beitragen, um potentielle Lagerstättenregionen einzugrenzen. Darüber hinaus sollen punktuell auch vergleichende geochemische Untersuchungen an ähnlichen Vorkommen aus dem Norddeutschen Becken und innerhalb des Südharzes durchgeführt werden, um die Herkunftsbereiche der mineralbildenden Lösungen zu vergleichen, da nicht auszuschließen ist, dass die F-Ba-Mineralisationen im Südharz auf die Zufuhr F-Ba-reicher Formationswässer 'basin brines' aus Molassebecken in das Grundgebirge über tiefreichende Störungssysteme erfolgte. Das hier vorgeschlagene Verbundprojekt ist somit eine sinnvolle Ergänzung des 'Reservar'-Projekts des Konsortiums aus Freiberg, Aachen, Tübingen und Clausthal. Das Arbeitsprogramm für MinNoBeck-Erlangen ist im Überblick in Tabelle 1 dargestellt und beeinhaltet 11 verschiedene Schritte. Die Ergebnisse werden im letzten Projektabschnitt zusammengeführt und im Überblick ausgewertet (siehe Arbeitsprogramm in der Vorhabenbeschreibung).
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 22 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 13 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| unbekannt | 11 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 5 |
| Offen | 18 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 25 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Datei | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 7 |
| Webdienst | 5 |
| Webseite | 18 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 24 |
| Lebewesen und Lebensräume | 23 |
| Luft | 9 |
| Mensch und Umwelt | 25 |
| Wasser | 5 |
| Weitere | 25 |