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Grenz- und Trennflächen NW-Deutschland - Forschungsvorhaben

Ziel des Projekts Charakterisierung geothermischer Ressourcen unter Berücksichtigung von Grenz- und Trennflächen in NW-Deutschland' 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.

Steckbrief

Programm/ Zuschussgeber

BMWi

Akronym

 

Titel/ Thema

Charakterisierung geothermischer Ressourcen unter Berücksichtigung von Grenz- und Trennflächen in NW-Deutschland'

Identifikation/ Zuwendungsnummer

0324025

Durchführungszeitraum

2016-06-01  –  2019-11-30

Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag

3.248.699 EUR

Sonstiges

 

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Im diesem Projekt sollen neue geowissenschaftliche Untersuchungen und Herangehensweisen vorgenommen und getestet werden, um Informationen über die Wasserführung im Bereich von Trennflächen zu erhalten, unter Einbeziehung des lokalen Stressfeldes und von Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen.

Teilvorhaben

Es 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

Das LUNG wird im Rahmen dieses Projekts mithilfe verfügbarer Bohrlochmessungen (Logs) aus Mecklenburg-Vorpommern und angrenzenden nordostdeutschen Bundesländern ausgewählte Horizonte lithologisch klassifizieren und ihre hydraulischen Eigenschaften evaluieren. Ziel ist es, unter Berücksichtigung der Erkenntnisse früherer Untersuchungen in diesem Gebiet (Lithologie, Fazies, hydraulische Testauswertung etc.) insgesamt zu einer besseren Charakterisierung geothermischer Nutzhorizonte zu gelangen. Um die Vergleichbarkeit zwischen den gewonnenen Daten aus Nordost- und Nordwest-Deutschland zu gewährleisten, wird hierbei in enger fachlicher Abstimmung mit dem LIAG vorgegangen. Neben der Charakterisierung und Visualisierung der hydraulischen Parameter von bereits im GeotIS erfassten Nutzhorizonten sollen weitere mögliche Zielformationen für die geothermische Exploration erkundet werden. Dies beginnt mit der Erfassung und GIS-Darstellung der Verbreitung, Tiefenlage und Mächtigkeit von bislang kaum untersuchten geothermischen Reservoiren. Anschließend wird das in GeotIS vorhandene 3D-Modell von Nordostdeutschland durch diese Horizonte ergänzt. Im Rahmen dieses Projekts werden der Untere Buntsandstein und das Toarc bearbeitet, die lokal sandige Abfolgen aufweisen, welche für eine geothermische Nutzung in Frage kommen könnten. Die neuen 3D-Strukturmodelle werden neben Tiefenlage und Verbreitung auch Informationen über Fazies und Lithologie enthalten. Die Erstellung dieser Modelle wird in enger Abstimmung mit dem LIAG und unter Verwendung der Software GOCAD/SKUA von Paradigm erfolgen. Alle neuen Daten zur Struktur und zum Nutzungspotential des tiefen Untergrundes werden in geeigneter Weise im Geothermischen Informationssystem GeotIS dargestellt. Entwicklung von 3D-Strukturmodellen für Nordostdeutschland (M-V) für den Unteren Buntsandstein und das Toarc Untersuchung der hydraulischen Eigenschaften von geothermischen Nutzhorizonten in Nordostdeutschland (M-V)

Vorgesehen sind: hydraulisch-geomechanisch gekoppelte 3D-Modellierungen sowie geochemische Alterationsversuche unter Reservoirbedingungen an Trennflächen von typischen Reservoirgesteinen mit anschließender Implementierung der Ergebnisse in geochemische Modellierungen, die die Kinetik dieser Prozesse beschreiben. Am KIT sind folgende Arbeitspakete vorgesehen:

  1. Hydraulisch-geomechanisch gekoppelte 3D-Modellierung
  2. Spezialauswertung hydraulischer Testdaten
  3. Untersuchung von Fluidwegsamkeiten im Bereich von Trennflächen
  4. Detaillierte geochemische Alterationsuntersuchungen
  5. Geochemische Modellierung von Alterationsvorgängen
  6. Zuarbeiten zu GeotIS, Zuarbeit zum interaktiven Informationsportal

Koopertionspartner

  • Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG), Hannover
  • Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern, Güstrow
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Angewandte Geowissenschaften - Campus Süd - Abt. Geothermie, Karlsruhe

Weblink

https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/26?op=enargus.eps2&m=0&v=10&p=0&s=0&q=0324025 ..