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E4Geo - Forschungsvorhaben

Modell der Thermalwasserzirkulation im Untersuchungsgebiet Schönbrunn – Neumühle.
Modell der Thermalwasserzirkulation im Untersuchungsgebiet Schönbrunn – Neumühle. Roter Pfeil: Thermalwasseraustrittsstelle auf der 453m-Sohle der gefluteten Flußspatlagerstätte Schönbrunn, grau: abgebaute Gangmineralisation. Quelle: Kuschka/Kämpf.

Beispiel einer Datenauswertung. Quelle: Liag

Langfristiges Ziel des Projektes E4Geo ist die Untersuchung des Wärmetransports innerhalb des Granitkomplexes Eichigt-Schönbrunn unter Nutzung gravimetrischer und magnetischer Modellierungsverfahren. Das Granitmassiv Eichigt-Schönbrunn befindet sich in der metallogenen Provinz Erzgebirge-Vogtland in Deutschland.

Im Forschungsvorhaben E4Geo - Erforschung, Erkundungs-, Erschließungs- und Entwicklungsvorbereitung eines störungsgebundenen Thermalwasser-Reservoirs zur tiefengeothermischen Nutzung - soll der Ursprung für den stark erhöhten geothermischen Gradienten im Bereich der ehemaligen Flussspat-Grube Schönbrunn/Vogtland ergründet werden.

Steckbrief

Programm/ Zuschussgeber	Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LFULG)
Akronym	E4Geo
Titel/ Thema	Erschließung störungsgebundener tiefengeothermischer Reservoire - Teil 1
Identifikation/ Zuwendungsnummer	-
Durchführungszeitraum	01.06.2023 - 30.11.2024
Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag	-
Sonstiges	-

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Im Projekt sollen in einem ersten Schritt Grundlagen für die grobe Abgrenzung des tiefliegenden Thermalwasser-Reservoir für eine tiefengeothermische Nutzung im Teufenbereich von ca. 3 - 5 km erarbeitet werden (Datenaufbereitung, -erhebung und -analyse am Beispiel der Grube Schönbrunn/Vogtl.). Auf Basis aller verfügbarer Altdaten soll das tiefengeothermische Potenzial des Reservoirs abgeschätzt werden. Im Ergebnis werden 2D-GIS-Karten, ein erstes detailliertes geologisches 3D-Untergrundmodell und ein Abschlussbericht vorliegen.

Ziele

Quantifizierung des geothermischen Wärmeflusses innerhalb des Eichigt-Schönbrunner Granitkörpers.
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen gravimetrischen / magnetischen Anomalien und der Temperaturverteilung im Untergrund.
Bewertung des Potenzials für die Gewinnung geothermischer Energie aus dem Granitreservoir.
Identifizierung von Gebieten mit hohem Wärmefluss oder Temperaturanomalien innerhalb des Granitkörpers

Methodik

Datenerfassung: Akquisition von hochauflösenden Schweredaten für das Untersuchungsgebiet, das den Eichigt-Schönbrunner Granitkörper abdeckt.
Datenverarbeitung: Verarbeitung und Interpretation der gewonnenen Schweredaten, um Anomaliemuster zu extrahieren. Dies beinhaltet die Anwendung geeigneter Korrekturen, Filtertechniken und Dateninversionsalgorithmen, um die Dichte- und Magnetisierungsverteilungen im Untergrund zu ermitteln.
Modellierung des Wärmeflusses: Nutzung der interpretierten Schwere- und Magnetfelddaten in Verbindung mit den verfügbaren geologischen und thermischen Informationen, um ein numerisches Wärmeflussmodell des Granitkörpers zu entwickeln. Implementierung geeignete Wärmeübertragungsgleichungen und Randbedingungen, um die Temperaturverteilung im Granit zu simulieren.
Kalibrierung und Validierung: Validierung des Wärmestrommodells durch Vergleich der simulierten Temperaturverteilung mit verfügbaren Temperaturmessungen oder anderen unabhängigen Datenquellen. Kalibrierung der Modellparameter, um die Konsistenz mit den beobachteten Daten zu gewährleisten und die Genauigkeit der Ergebnisse zu verbessern.
Analyse und Interpretation: Analyse der Ergebnisse, um Bereiche mit hohem Wärmefluss, thermische Anomalien oder potenzielle geothermische Reservoirs innerhalb des Granitkörpers zu identifizieren. Untersuchung der Korrelation zwischen gravimetrischen und magnetischen Anomalien und der Temperaturverteilung im Untergrund, um die Eigenschaften des geothermischen Systems zu verstehen.

Bedeutung

Die Ergebnisse dieses Projekts werden zu einem besseren Verständnis der geothermischen Systeme in Verbindung mit granitischen Körpern beitragen. Die Ergebnisse können die Entscheidungsfindung bei der geothermischen Exploration unterstützen und helfen, Gebiete mit geothermischem Potenzial zu identifizieren. Darüber hinaus kann die Integration von gravimetrischen und magnetischen Modellierungstechniken sowie geothermischen Wärmestrommodellen die Charakterisierung des Untergrunds verbessern und die Explorationsrisiken für geothermische Projekte in ähnlichen geologischen Umgebungen verringern.