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Neue Erkenntnisse zur Wärmeanomalie in Franken - Potenziale für die Geothermie?

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8 l 2019
Die jetzt vorliegenden Ergebnisse der 2D-seismischen Messungen des GeoZentrums Nordbayern zeigen ein vollständig neues Bild des Untergrundes in Franken und weisen auf Potenziale für die geothermische Energiegewinnung hin. Dr. Wolfgang Bauer, Leiter der Forschungsgruppe Geothermie am Lehrstuhl für Geologie des GeoZentrums Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, erklärt im Interview Ausgangspunkt, Ziele und Ergebnisse der 2D-seismischen Messungen in Franken.

1. Was waren Ausgangspunkt und Ziel der Messkampagne und was wurde konkret gemacht?

Schon in den 70er Jahren wurde bei Bohrungen eine sogenannte Wärmeanomalie zwischen Bamberg und Coburg festgestellt. Dort war es in einer Tiefe von 1.300 Metern in Mürsbach und 1.600 Metern in Staffelstein deutlich wärmer, als zu erwarten gewesen wäre. Weitere geowissenschaftliche Forschungen über Aufbau und Struktur des Untergrundes in der Region gab es bisher aber noch nicht.

Daher hat das GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) 2018 mit Unterstützung der Geothermie-Allianz Bayern eine große 2D-Seismik-Kampagne gestartet. Von Oktober bis Dezember 2018 haben wir mit seismischen Messfahrzeugen vier Messlinien mit insgesamt 230 Kilometern Länge befahren. An 2.311 Messpunkten schickten die absenkbaren Stahlplatten am Boden der Fahrzeuge für ca. 16 Sekunden Vibrationen in den Untergrund, die an Schichtgrenzen reflektiert und an der Oberfläche von Geophonen wieder aufgenommen wurden. Diese aufgenommenen Reflexionen geben Aufschlüsse über die geologische Struktur des Untergrundes.

Insgesamt war der Ablauf sehr schnell und ging weitestgehend ohne Schäden vonstatten. Neben den generellen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die Beschaffenheit des Untergrundes war es auch von Interesse, die konkreten Nutzungsmöglichkeiten für die Geothermie im Norden Bayerns zu untersuchen.

2. Wie sind die Messungen verlaufen? Immerhin war es eine enorme Strecke, welche die Messfahrzeuge in sechs Landkreisen zurückgelegt haben. Gab es Proteste oder Schäden?

Die Bevölkerung war ausgesprochen freundlich und aufgeschlossen. Es gab keinerlei Proteste und die durch die Messungen verursachten Schäden waren sehr gering. Beispielsweise wurden geschotterte Forststraßen bei Regenwetter in Mitleidenschaft gezogen. Die von unseren Fahrzeugen dort verursachten Rillen im Belag haben wir nach Abschluss der Messungen instand setzen lassen. Ich bin sehr zufrieden mit dem Verlauf der Messkampagne, denn das habe ich so noch nicht erlebt. Ehrlichgesagt hatte ich mit mehr Schäden gerechnet und dafür auch mehr Mittel eingeplant. Denn eines ist selbstverständlich: Wenn wir bei unseren Forschungen etwas kaputt machen, stehen wir auch dafür gerade.

Die positive Resonanz in der Bevölkerung führe ich auch auf unsere Öffentlichkeitsarbeit zurück. In allen der sechs Landkreise wurden Politik, Behörden und Öffentlichkeit vor Beginn der Messungen informiert und es fand eine gute Zusammenarbeit statt. Zudem wurde eine Website eingerichtet, welche über Absicht und Fortschritt der Messungen informierte. Zeitgleich wurden alle Maßnahmen mit Bezirksverwaltern und Bürgermeistern der betroffenen Gemeinden vorab besprochen und diese informiert. Mehrere Pressemitteilungen informierten die Öffentlichkeit über den Stand der Untersuchungen.

3. Was sind die Ergebnisse und wie können sie interpretiert werden?

Wir haben insgesamt 100 Gigabyte geologischer Daten ausgewertet und verfügen jetzt über ein vollständig neues Bild des Untergrundes in Franken. Dieses erklärt vieles, was bisher mangels Daten nicht verstanden wurde. So sind viele der geologischen Störungen durch Aufschiebungen im Vorland einer Gebirgsfront, der sogenannten Fränkischen Linie, erklärbar. Das Gebiet westlich der Fränkischen Linie wurde wahrscheinlich in der Kreidezeit zusammengeschoben. Hier werden weitere Auswertungen sicher noch viele interessante Erkenntnisse bringen.

Allerdings können unsere bisherigen Befunde die Wärmeanomalie nicht vollständig erklären. Die Daten bilden jedoch einen guten Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen. Diese werden derzeit bereits geplant. Es ist vorgesehen, mit einer verdichteten 3D-Gravimetrie einen großen Granitkörper näher zu untersuchen, der im südöstlichen Teil des Landkreises Haßberge verortet wurde. Wir wollen hier wissen, ob der Körper von Bruchzonen durchzogen ist, die mögliche Wasserwegsamkeiten darstellen können. Wenn dies so ist, könnte bei entsprechender Temperatur und Wassermenge eine Nutzung des Tiefengrundwassers zur Energiegewinnung lohnend sein. Weiterhin wollen wir die Ausdehnung des Granits erfassen, da sich dieser in der Nähe des Zentrums der Anomalie befindet.

4. Was sind die Schlussfolgerungen für die Region? Ist eine geothermische Nutzung möglich?

Der Bedarf an erneuerbarer Wärme ist auch in Franken groß. Wir werden im nächsten Jahr zusammen mit der Universität Bayreuth eine Studie durchführen, die den Wärmebedarf über Tage und das geothermische Potenzial unter Tage miteinander vergleicht, um besonders geeignete Standorte für weitere Untersuchungen zu identifizieren. Dort können dann die Kommunen eigene Untersuchungen auch in Zusammenarbeit mit dem GeoZentrum Nordbayern durchführen lassen oder auch in einer Kooperation ein Geothermieprojekt entwickeln. Auch für die Land- und Forstwirtschaft bietet die Geothermie ein großes Potenzial, beispielsweise bei der Holzverarbeitung, Gewächshausbeheizung oder Fischzucht. Preiswerte Energie war schon immer ein wichtiger Faktor für die wirtschaftliche Entwicklung. Geothermie ist grundlastfähig, regenerativ und klimafreundlich.
Wir wissen aufgrund der Untersuchungen jetzt mehr über den Untergrund und was bei Bohrungen zu erwarten ist. Prinzipiell ist Wärme vorhanden, es ist nur die Frage, wie sie erschlossen werden kann. Im Granit ist Potenzial zur geothermischen Nutzung erkennbar. In der geothermischen Anomalie ist nicht auszuschließen, dass die Wärme aus heißen Tiefenwässern stammt. Sicher können wir das jedoch noch nicht sagen. Weitere Untersuchungen sind daher notwendig und es bedarf auch einer oder mehrerer Probebohrungen.

5. Gibt es Interesse in der Bevölkerung, seitens der Kommunen oder anderer Akteure, die Erschließung geothermischer Energienutzung weiterzuverfolgen?

Grundsätzlich besteht auf kommunaler Seite Interesse an den Untersuchungen und wir erhielten auch schon mehrere Anfragen. Auch für die Heilbäder der Region bieten unsere Erkenntnisse einen Mehrwert. Und von privatwirtschaftlicher Seite gibt es ebenfalls erste Anfragen nach unseren Daten. Hier geht es um Unternehmen, welche die Wärme erschließen wollen.

Was die geothermische Nutzung insgesamt angeht, denke ich jedoch, dass wir noch stärker Informationsarbeit betreiben müssen, um den Menschen die Chancen dieser heimischen und erneuerbaren Energie aufzuzeigen.

Das Projekt „FAU Geotherm“ wurde von der Geothermie-Allianz Bayern (GAB) finanziert. Diese befasst sich mit Fragen der Forschung und Praxis im Bereich der Tiefengeothermie. Übergeordnetes Ziel der GAB ist es, die Geothermie als erneuerbare Energiequelle für den heimischen Energiemarkt zu stärken, um einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der CO2-Reduktionsziele zu leisten. Die Technische Universität München (TUM), das GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und die Universität Bayreuth beteiligen sich an der Forschungsgruppe. Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst fördert das Verbundforschungsprojekt für die Dauer von vier Jahren.

(kj)

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