Das Hessische Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz hatte das Institut für Angewandte Geowissenschaften der TU Darmstadt mit der dreidimensionalen Darstellung des Hessischen Untergrundes beauftragt. Dabei sollten Gebiete mit geothermischem Potenzial ausfindig gemacht werden, die sich für den Bau von Erdwärme-Kraftwerken eignen.
„Im Oberrheingraben eignen sich die 280 bis 300 Millionen Jahre alten Gesteine der Rotliegend-Formation sehr gut“, so Kristian Bär. „Prinzipiell ist es sogar in ganz Hessen möglich, Erdwärme zur Stromerzeugung zu nutzen – sofern die Wasserdurchlässigkeit der tiefen Gesteinsschichten zuvor durch ein etabliertes Verfahren der Erdölindustrie erhöht wird.“ Kristian Bär und Dirk Arndt arbeiteten im Zuge ihrer Doktorarbeiten unter der Leitung von Prof. Ingo Sass und Prof. Andreas Hoppe an „Hessen 3D“.
„Geologie wird endlich anschaulich – selbst die für europäische Verhältnisse sehr abwechslungsreiche Geologie Hessens. Hier finden sich ganz unterschiedliche Rohstoffe, wie etwa die begehrten Sand- und Kiesvorkommen oder auch Kali-Lagerstätten in vielen hundert Metern Tiefe. Die Gewinnung der Massenrohstoffe wird durch Überbauung und Überplanung für andere Nutzungen immer schwieriger, und Kalium ist als Dünger nicht zu ersetzen,“ begeistert sich Prof. Andreas Hoppe, in dessen Arbeitsgruppe das geologische 3D-Modell entstand.
„Eventuelle Nutzungskonflikte sind einfach zu visualisieren und damit klar verständlich“, so Hoppe. „Hessen 3D“ ist ein Modell, das insbesondere den tiefen Untergrund bis in rund fünf Kilometer darstellt. Das erarbeitete geologische 3D-Modell wurde unter Verwendung der Software GOCAD erstellt.
Die Daten entstammen von 4.150 Bohrungen. Die meisten der Bohrungen wurden im Zuge der Kohlenwasserstoffexploration (Oberrheingraben) und der Kalisalzgewinnung (Osthessen) abgeteuft.
Für das Temperaturmodell von Hessen standen 2.029 Temperaturdaten aus Teufen von mehr als 150 m unter Geländeoberkante (m u GOK) zur Verfügung, wobei die tiefsten Temperaturdaten aus einer Tiefe von 3.604 m u GOK kommen.
Im Zuge von „Hessen 3D“ wurde die Tiefen Geothermie in verschiedene Temperaturstockwerke unterteilt. Als erster Grenzwerte gelten 60 °C für die Heizwärmegewinnung, der zweite liegt bei 100 °C für die technische Grenze bzw. 120 °C für die wirtschaftlich-technische Grenze der geothermischen Stromerzeugung. Ab einer Temperatur von 150 °C liegt die Abgrenzung zum sehr hohen Potenzial für die geothermische Stromerzeugung. Diese definierten Temperaturen werden als Isothermenflächen aus dem Temperaturmodell in das geologische Modell integriert. Sie geben für ganz Hessen die Mindestbohrtiefe wieder, um die Geothermie für die Heizwärmegewinnung bzw. Stromerzeugung nutzen zu können.
Auszüge der Potentiale für 3.500 Meter sind im Folgenden zu sehen:
- Hydrothermales Potenzial Hessen in 3500 m u. GOK
- Petrothermales Potenzial in 3500 m u. GOK
- Hydrothermales Potenzial Oberrheingraben 3500 m u. GOK
- Petrothermales Potenzial Oberrheingraben 3500 m u GOK
Auch sind geothermischen Gesteinskennwerte der einzelnen Modelleinheiten für weitere Berechnungen oder numerische Modellierungen konkreter geothermischer Projekte hinterlegt, was zu einer Qualitätsverbesserung bei der Projektierung geothermischer Anlagen in Hessen führen soll.
Das Landesamt arbeitet an einer „Viewer“ Software, mit der die kompletten Inhalte von „Hessen 3D“ interaktiv dargestellt werden können. (va)
Quelle: www.hlug.de, idw-online.de, www.geo.tu-darmstadt.de