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Oberrheingraben

Geologischer Schnitt Saarland-Alpen mit den Geothermiegebieten ORG und Bayrische Molasse. Quelle: A. Schreiner. Vegrößert siehe Weblinks.
Sedimentmächtigkeiten im ORG
Mächtigkeitsverteilung des Oberen Muschelkalks (links) und der Permotriassischen Sandsteine (rechts) im deutschen und französischen Oberrheingraben FE-Projekt GEORG.
Temperaturverteilung am Top Oberer Muschelkalk (links) und am Top Buntsandstein (rechts) im deutschen und französischen Oberrheingraben. Quelle FE-Projekt GEORG.
Schematischer Schnitt durch den ORG. Quelle: Wikipedia

Der Oberrheingraben (ORG) ist Teil einer jungen und aktiven NNO-SSW streichenden Bruchstruktur, die sich vom Südrand des Taunus bis zum schweizerischen Jura erstreckt. Das variszische Fundament des Grabens senkte sich im Norden bis 4 km und im Süden bis etwa 2 km ab. Der Graben hat eine durchschnittliche Breite von 35 bis 40 km bei einer Länge von etwa 300 km. Die Grabenfüllung besteht aus bis zu 4000 m mächtigen tertiären Sedimenten.

Bedeutung für die Geothermie

Geothermisch ist der ORG von besonderer Bedeutung. Neben der Bayrischen Molasse (BM) und dem Norddeutschen Becken (NDB) bietet er ideale Vorraussetzungen für hydrothermale Geothermie. Infolge von Grundwasser- Zirkulation, in den angrenzenden Gebirgen Schwarzwald und Vogesen absteigend und im Grabeninneren (aus der wärmeren Tiefe) aufsteigend, finden wir im Garben eine geothermische Anomalie, also höhere Temperaturen in geringeren Tiefen. Dem natürlichen Wärmestrom (Konduktion) überlagert sich eine aufsteigende Warmwasserströmung (Konvektion).

Dies ist ein Kostenvorteil für Geothermieprojekte. Die Niederschläge in den Randgebirgen (refill, recharge) garantieren auch eine Nachhaltigkeit der vorteilhaften hydrogeologischen Situation.

Kennzahlen

  • Fläche des nutzbaren Aquifers: 4.000 km2
  • Tiefe: 2.000 bis 7.000 m
  • Temperatur: 80-160 °C
  • Technisches Potenzial: 186 TWh/a

Geothermieanlagen im ORG

Lithiumextraktion

In Deutschland kommt zur Gewinnung von geothermalem Litium besonders der Oberrheingraben (ORG) in Betracht. Im ORG sind im Thermalwasser ca. 130 g l-1 Salze gelöst, darin enthalten bis zu 120-180 ppm (mg l-1) Lithiumcarbonat (Li2CO3). Bei einer Förderung von 80 l s-1 Thermalwasser (1 Dublette) könnten so, wenn das Lithiumcarbonat dem Thermalwasser mit einem Ionenaustauscher zu 100% entzogen wird, in jeder geothermischen Dublette bis zu etwa 1 Tonne Lithium am Tag gewonnen werden (360 t/a). Realistischer ist wohl eine Ausbeute von 80-85%. Da das Lithiumkarbonat (Li2CO3) das häufigste Lithiumsalz und oft Ausgangsmaterial für andere Li-Verbindungen ist, wird die Lithiumproduktion üblicherweise in LCE (lithium carbonate equivalent) angegen. Der Umrechnungsfaktor von Lithiumcarbonat zu reinem Lithium ist 5,323.

Weblinks

http://www.oberrheingraben.de/Bilder/Schnitt_Saarland_Alpen_3000.jpg

Literatur

Boigk, H. & Schöneich, H. : Die Tiefenlage der Permbasis im nördlichen Teil des Oberrheingrabens. In: Illies, J. H. & Müller, S. (Hrsg.): Graben Problems : 45 - 55. Aufl. Suttgart : Schweizerbart, 1970

Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGBR) Im Regierungspräsidium Freiburg: Geothermische Synthese/Bestandsaufnahme des Oberrheingrabens (1979/1981). Freiburg : Digitale Karten, 2005

Münch W., Sistenich P., Bücker C., Blanke T.: Möglichkeiten der geothermischen Stromerzeugung im Oberrheingraben. 10. Aufl. VGB PowerTech , 2005

Sauer, K. , Munck, F. (Hrsg.) Bearbeiter: Maget, P.; Neeb, I.; Tietze, R.: Geothermische Synthese des Oberrheingrabens (Bestandsaufnahme) . Veröff. des geologischen Landesamtes Baden-Württemberg, Strasbourg/Freiburg, 1979

Sauer, K. , Munck, F. (Hrsg.) Bearbeiter: Maget, P.; Neeb, I.; Tietze, R.: Geothermische Synthese des Oberrheingrabens (Bestandsaufnahme) . Veröff. des geologischen Landesamtes Baden-Württemberg, Strasbourg/Freiburg, 1979

Stober, I. & Jodocy, M. : Eigenschaften geothermischer Nutzhorizonte im baden-württembergischen und französischen Teil des Oberrheingrabens. In: Grundwasser Nummer 14 (2009), S. 127–137

Stober, I., Jodocy, M. & Hintersberger, B.: Vergleich von Durchlässigkeiten aus unterschiedlichen Verfahren - Am Beispiel des tief liegenden Oberen Muschelkalk-Aquifers im Oberrheingraben und westlichen Molassebecken. In: Z. geol. Wiss. : (2012), Nummer 40 (1), S. 1-18

Stober, I., Jodocy, M., Burisch, M. & Person, P.: Tiefenwässer im Oberen Muschelkalk-Aquifer des Oberrheingrabens und des Südwestdeutschen Molassebeckens. In: Grundwasser : (2013), Nummer 18, H. 2, S. 117-127

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Oberrheingraben

https://lgrbwissen.lgrb-bw.de/geothermie/tiefe-geothermie/tiefe-geothermie-baden-wuerttemberg/oberrheingraben

zuletzt bearbeitet Juni 2020

Geologischer Schnitt Saarland-Alpen mit den Geothermiegebieten ORG und Bayrische Molasse. Quelle: A. Schreiner.