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Grundwasserwärmepumpen

Die Gewinnung oberflächennaher Erdwärme erfolgt unter anderem über Grundwasserwärmepumpenanlagen. Für eine solche Anlage werden in der Regel zwei Bohrungen – ein Förderbrunnen und ein Schluckbrunnen – mit einem Abstand von mindestens 10 m abgeteuft. Üblicherweise werden in die Brunnen Filterrohre sowie Kies- und Tonabdichtungen eingebaut. Diese verhindern ein Versanden beziehungsweise Zusetzen der Brunnen durch Feinpartikel und schützen zugleich vor dem Zutritt von Oberflächenwasser. Die Bohrtiefe richtet sich nach der Tiefe des Grundwasserspiegels unter der Geländeoberfläche. Über den Förderbrunnen wird das Grundwasser entnommen und zur Wärmepumpe geleitet. Um die Grundwasserwärmepumpenanlage möglichst effizient betreiben zu können, sollte die Förderhöhe – also die Tiefe, aus der das Grundwasser nach oben gepumpt werden muss – möglichst gering sein. Daher liegen die Brunnen üblicherweise in einem Tiefenbereich von etwa 5 bis 20 m. Nach dem Wärmeentzug durch die Wärmepumpe wird das abgekühlte Wasser über den Schluckbrunnen wieder in den Grundwasserleiter eingeleitet. Bei der Nutzung von Grundwasser als Wärmequelle sind die gesetzlichen Vorschriften zum Gewässer- und Grundwasserschutz unbedingt zu beachten. Zudem muss das Grundwasser eine geeignete Qualität aufweisen, um eine Verockerung der Brunnen zu vermeiden. Hohe Eisen- und Mangangehalte können den Anlagenbetrieb beeinträchtigen. Dargestellt sind die im Bayerischen Bodeninformationssystem (BIS) erfassten Förder- und Schluckbrunnen von Grundwasserwärmepumpenanlagen. Die Darstellung umfasst sowohl die Förder- als auch die Schluckbrunnen. In den Kurzinformationen zu den Grundwasserwärmepumpen werden ausgewählte Stammdaten unter anderem Objekt-ID, Endteufe und Hauptbohrverfahren aufgeführt. Die dazugehörigen Steckbriefe enthalten Detailinformationen zum Grundwasser, zur Tiefenlage der Gesteinsschichten, die Gesteinsansprache nach DIN 4023 sowie die Stratigrafie. Die Bohrprofile zeigen die grafische Darstellung der vorhandenen Gesteinsschichten, welche in das allgemeingültige BoreholeML-Format übersetzt wurden. Diese Daten können direkt um UmweltAtlas Bayern als Gesamtpaket heruntergeladen oder bei der Datenstelle des Bayerischen Landesamtes für Umwelt nach Prüfung der datenschutzrechtlichen Bestimmungen kostenpflichtig (entsprechend der Umweltgebührenordnung) bestellt werden

Harmonisierte deutsche Bohrdaten in BoreholeML (OAF)

Dieser Datensatz beinhaltet semantisch und strukturell harmonisierte Bohrdaten aus zwei Bundesländern der Bundesrepublik Deutschland, die von einem Staatlichen Geologischen Dienst der Länder (SGD) bereitgestellt werden. In Deutschland sind die SGD für die Speicherung, Archivierung und Weitergabe der Informationen über alle mechanisch abgeteuften Bohrungen zuständig. Die Bohrungsdaten wurden überwiegend gemäß Geologiedatengesetz von Dritten an die SGD übermittelt. Sie können daher keine Gewähr für die Richtigkeit der Informationen übernehmen. Im Rahmen einer dauerhaften Kooperation werden die Bohrdaten in generalisierter Form über das Austauschformat BoreholeML bei der BGR zentral zusammengeführt und veröffentlicht. Der Geodatensatz beinhaltet Stammdaten zu jeder Bohrung sowie ggf. Bohrtechnik-, Schicht-, Ausbau-, Grundwasser-, Probendaten sowie ggf. deren Auswertung und gewonnene Daten aus Bohrlochmessverfahren. Die gleichen Informationen sind auch abrufbar in der Bohrpunktkarte Deutschland unter https://boreholemap.bgr.de.

Harmonisierte deutsche Bohrdaten in BoreholeML - Mecklenburg-Vorpommern

Dieser Datensatz beinhaltet semantisch und strukturell harmonisierte Bohrdaten aus einem gesamten Bundesland der Bundesrepublik Deutschland, die von einem der Staatlichen Geologischen Diensten der Länder (SGD) bereitgestellt werden. In Deutschland sind die SGD für die Speicherung, Archivierung und Weitergabe der Informationen über alle mechansich abgeteuften Bohrungen zuständig. Die Bohrungsdaten wurden überwiegend gemäß Geologiedatengesetz von Dritten an die SGD übermittelt. Die SGD können daher keine Gewähr für die Richtigkeit der Informationen übernehmen. Im Rahmen einer dauerhaften Kooperation werden die Bohrdaten in generalisierter Form über das Austauschformat BoreholeML bei der BGR zentral zusammengeführt und veröffentlicht. Der Geodatensatz beinhaltet Stammdaten der Bohrungen, Bohrtechnik-, Schicht-, Ausbau-, Grundwasser-, Probendaten sowie ggf. deren Auswertung und gewonnene Daten aus Bohrlochmessverfahren. Die gleichen Informationen sind auch abrufbar in der Bohrpunktkarte Deutschland unter https://boreholemap.bgr.de. Erläuterungen zum Datenmodell BoreholeML finden sich unter https://schemas.bgr.de/boreholeml/

Hydrogeologische Karte Sambia (HYGMAP ZAMBIA), Südprovinz - "Kafue Flats and Southern Tributaries" 1:250.000

In Sambia steigt der Bedarf an Trink- und Nutzwasser ständig an. Die sambische Regierung kooperiert im Wassersektor mit der BGR als einer der Durchführungsorganisationen der bilateralen Technischen Zusammenarbeit. Innerhalb des Projektes "Grundwasserressourcen für die Südprovinz" werden Lösungskonzepte für die südlichen Landesteile erarbeitet, in denen Oberflächenwasser knapp und nicht ganzjährig verfügbar ist. Die Gewährleistung eines integrierten, nachhaltigen Managements der nationalen Grundwasserressourcen setzt voraus, dass genügend Informationen über die verfügbaren Mengen und Qualitäten sowie des Oberflächen- als auch des Grundwassers vorhanden sind. Ein Ergebnis der Datenrecherche ist die GIS-basierte Hydrogeologische Karte der Südprovinz Sambias, Blatt "Kafue Flats and Southern Tributaries" im Maßstab 1:250.000. Die Karteninhalte setzen sich wie folgt zusammen: - Topographie; Administrative Grenzen, Verkehr, Siedlungen, Gesundheitscenter, Schulen, Relief und Gewässersystem mit Feuchtgebieten - Oberflächenwassereinzugsgebiete - Grundwassergleichen und -richtung - Aquifere - Lithologie und geologische Strukturen - Bohrlöcher, Brunnen und Quellen - Nebenkarte: Niederschlag - Indexkarte: existierende Hydrogeologische Karten der Südprovinz Sambias (Maßstab 1:100,000) Hinweis: Zusätzlich stehen 2 weitere hydrogeologische Karten der Südprovinz im Maßstab 1:250.000 und eine Karte im Maßstab 1:100.000 sowohl digital als auch gedruckt zur Verfügung. Die gedruckte Version ist nur im Gesamtpaket (4 Karten mit 2 Beiheften) erhältlich.

INSPIRE Geologie Bohrdaten Land Bremen

Dieser Datensatz enthält für das INSPIRE-Thema Geologie Inhalte zu den Bohrdaten des Landes Bremen im INSPIRE-Datenmodell.

WFS BoreholeML 3.0

Dieser Dienst stellt Bohrungsinformationen aus der Bohrdatenbank Hamburg des Geologischen Landesamts der Freien und Hansestadt Hamburg bereit. Ausgegeben wird der Stammdatensatz. Zur genaueren Beschreibung der Daten und Datenverantwortung nutzen Sie bitte den Verweis zur Datensatzbeschreibung.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Molekulare Lebenssignaturen und Umwandlungen von organischem Material nahe des Temperaturlimits von Leben, IODP Exp. 370

Exp. 370 diente der Erforschung des oberen Temperaturlimits der Tiefen Biosphäre vor dem Kap Muroto im Nankai Graben vor Japan. Dieser Standort ist charakterisiert durch einen extrem hohen Wärmefluss und sehr hohe Temperaturen, die an der Grenzfläche des Sediments zur Kruste bis zu 120 Grad C erreichen können. Dies entspricht der Maximaltemperatur bei der Leben bisher im Labor nachgewiesen wurde. Dieser Temperaturbereich umfasst ebenfalls den Bereich in dem Katagenese stattfindet, der thermische Zerfall von organischem Material zu flüssigen und flüchtigen Kohlenwasserstoffen. Es wird vermutet, dass dieses durch Katagenese gebildete labile und sauerstoffreiche oxidierte organische Material eine direkte Nahrungsquelle für die Mikrobengemeinschaften in diesen Sedimenten ist und somit eine direkte Kopplung der abiotischen und biotischen Zone darstellt. Die Hauptfragen in diesem Projekt sind: Welche und wieviele Mikroorganismen befinden sich in den Sedimenten nahe des Temperaturmaximums mikrobiellen Lebens? Bis in welche Tiefe, und können diese nachgewiesen werden? Wie ist mikrobielles Leben an diese extremen Bedingungen angepasst? Welche bioverfügbaren Verbindungen werden bei erhöhten Temperaturen aus dem organischen Material freigesetzt und inwieweit stellen diese eine Verknüpfung der tiefen Geo- und Biosphäre im Nankai Graben dar? Hierfür wird ein umfassender geochemischer Ansatz vorgeschlagen, der zum einen das Erstellen von Tiefenprofilen molekularer Lebenssignaturen vorsieht und zum anderen diese mit einer detaillierten Charakterisierung von löslichem und unlöslichem organischen Material (Kerogen) verknüpft. Diagnostische Biomoleküle wie z.B. intakte polare Membranlipide und Chinone werden hierbei mittels ultra-sensitiven massenspektrometrischen Methoden identifiziert und quantifiziert. Qualität und Bioverfügbarkeit des organischen Materials bei erhöhten Temperaturen soll mit einer Kombination aus Elementaranalyse und massenspektrometrischen, spektroskopischen und pyrolytischen Methoden untersucht werden. Zusätzlich wird die Bildung von potentiellen organische Substrate für die Mikrobengemeinschaften mittels wässriger Pyrolyse in Laborversuchen getestet. Diese Arbeiten stehen im direkten Bezug zu fundamentalen Fragen der Erforschung der Tiefen Biosphäre und versprechen wichtige Einblicke in Hinblick auf die Verteilung von tief versenktem Leben und der Faktoren welche dessen Ausbreitung limitiert.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: 'Arctic Ocean Paleoceanography (ArcOP)': Pilot-Studie und Leitung von IODP-Expedition 377 (ArcOP-Pilot)

Der Arktische Ozean und umgebende Landmassen sind bzw. waren Gegenstand sehr schneller und drastischer Umweltveränderungen. Dies spiegelt sich besonders deutlich in dem alarmierenden Schrumpfen der Arktischen Meereisdecke während der letzten 3-4 Dekaden wider. Durch komplexe Rückkopplungseffekte ist die Arktis zum einen ein Motor für globale Klimaänderungen, zum anderen wird die Arktis aber auch extrem von der globalen Klimaerwärmung beeinflusst. Trotz der großen Bedeutung der Arktis im globalen Klimasystem ist die langfristige Klimageschichte mit dem Übergang vom Treibhaus zum Eishaus im Verlauf des Känozoikums wenig erforscht. IODP Exp 302/ACEX (2004), die erste wissenschaftliche Arktis-Bohrung, ist ein Meilenstein der Arktis-Forschung, die durchschlagende neue Erkenntnisse zur frühen Klima- und Vereisungsgeschichte der Arktis geliefert hat. Zahlreiche Schlüsselfragen bezüglich der langfristigen Entwicklung der Arktis und deren Bezug zum globalen Klimasystem blieben aber unbeantwortet. Aufbauend auf den einmaligen ACEX-Daten wurde daher eine zweite IODP-Kampagne auf dem Lomonosov-Rücken vorgeschlagen, die jetzt als IODP Exp 377 im Herbst 2021 durchgeführt wird. In Vorbereitung und Durchführung von IODP Exp 377 soll sich das hier beantragte DFG-Projekt fokussieren auf: (1) Untersuchungen in einer Pilotstudie an Sedimentkernen, die auf der Polarstern-Expedition PS115/2 (2018) an Lokationen potentieller IODP Sites genommen wurden; (2) Weiterführung der Planung und Leitung der IODP Exp 377; und (3) Dokumentation & Präsentation der Ergebnisse der Pilotstudie und der IODP Exp 377 auf Arbeitstreffen/Konferenzen sowie in Reports/Publikationen.Die Pilotstudie ist zentraler Teil dieses Projekts und von übergeordneter Bedeutung für die IODP Exp 377 und soll folgende Arbeiten beinhalten:- Die Polarstern-Kerne repräsentieren die obersten ca. 10m in Topqualität, die in den IODP-Kernen häufig nur in gestörter Form enthalten sind. Durch Kombination der Polarstern- und IODP-Sequenzen wird eine einzigartige, komplette und ungestörte Sedimentabfolge vom frühen Känozoikum bis zum Rezenten vorliegen.- Die Polarstern-Kerne werden nach IODP-Standards geloggt (MSCL) und gescannt (XRF), was eine detaillierte und eindeutige Korrelation der Polarstern- und der IODP-Kerne ermöglicht.- Mittels Litho-, Zyklo-, Paleomagneto-, and 230Th-Isotopen-Stratigraphie soll ein absolutes Altersmodell für die Polarstern-Kerne entwickelt werden, das später in das Gesamtaltersmodell der IODP-Bohrung eingearbeitet werden soll.- Für die Rekonstruktion der quartären Geschichte der Arktischen Meereisverbreitung, der Ausdehnung von Eisschilden in Sibirien sowie der Stärke von Bodenwasserströmungen auf dem Lomonosov-Rücken sollen spezielle Biomarker, mineralogische Proxies, Korngrößenverteilungen und Elementverhältnisse bestimmt werden. Diese Datensätze sind von grundlegender Bedeutung für die Interpretation ähnlicher Daten, die aus späteren Untersuchungen der IODP-Kerne gewonnen werden.

Reaktiver Transport von Haldensickerwasser in teilgesättigten quartären (pleistozänen/holozänen) Talsedimenten

Im Ronneburger Revier (Ostthüringen) fand von 1952-1990 die weltweit größte Urangewinnung aus Schwarzpeliten statt. Die derzeit vom Halden-Sickerwasser der Nordhalde, später vom austretenden Flutungswasser des gefluteten unterirdischen Grubengebäudes durchströmten Talsedimente des Gessentales stellen nach den seit August 1997 laufenden Voruntersuchungen eine Senke für Schwermetalle/Radionuklide dar. Die Fällungsprozesse und die Randbedingungen für diese Senkenfunktion sind bisher nicht bekannt. Noch in diesem Jahr werden über 100 Sondierungsbohrungen (Schlagbohrverfahren) von Seiten der Wismut GmbH im Gessental durchgeführt, woraus sich eine exzellente Probenentnahmemöglichkeit ergibt. Mit dem beantragten Forschungsprojekt sollen die sedimentologischen und hydraulischen Bedingungen und hydrogeochemischen (und mikrobiologischen Prozesse im Sicker- und Grundwasserpfad der quartären Talsedimente unter besonderer Berücksichtigung des Verhaltens von Uran erfasst werden. Hierzu sind sowohl Gelände- (Infiltrationstests, Pumpversuche, evtl. Tracertests) als auch Laborexperimente (Säulenversuche) vorgesehen. Die Kenntnisse sollen genutzt werden, um Teilprozesse des Systems zu modellieren (hydraulische und thermodynamische Gleichgewichtsmodelle), die für die Demobilisierung der Schwermetalle/Radionuklide wichtig sind. Die Ergebnisse stellen die Voraussetzung für eine fundierte Prognose über die Entwicklung der Stoffausträge aus dem Gessentaler Fließsystem und für die Stoffdynamik natürlicher Systeme dar.

Geochemie und 13C/12C-Isotopenchemie kohlensaeurereicher Mineralwaesser

Die mineralhaltigen Waesser in Hessen besitzen neben hohen Ionenkonzentrationen oft auch hohe Kohlensaeuregehalte. Sie sind durch Bohrungen erschlossen und treten in Form von Quellen oder Brunnen auf. Viele dieser Waesser werden als Trink-, Mineral-, Heil- und Badewasser genutzt. Die Herkunft der zum Teil grossen CO2-Mengen wurde bereits frueher von den in dieser Region vorkommenden Basalten abgeleitet. Da jedoch keine rezente vulkanische Aktivitaet existiert, konnte letztlich nicht geklaert werden, wie das CO2-Gas, das bis heute stetig in den Kohlensaeuerlingen gefoerdert wird, ueber den langen Zeitraum fixiert werden konnte. Anhand der durchgefuehrten chemischen und 13C/12C-isotopenchemischen Untersuchungen liess sich bereits zeigen, dass vulkanogenes CO2 mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Evaporit-Gesteinen des Zechsteins gebunden sein kann. In fortgesetzten Arbeiten wird das Untersuchungsgebiet erweitert. Hierbei sind andere moegliche Lagerungsformen von vulkanogenem CO2-Gas zu beachten. Die Zusammensetzung der Waesser wird im wesentlichen durch die Zusammensetzung der im Gesteinsverband vorkommenden Minerale bestimmt. Die im Vergleich zum Input-Wasser des Aquifers angereicherten Spurenelemente spiegeln die Aufloesungsprozesse sowie die Verweilzeit der Waesser im Gesteinsuntergrund wider. Die 18O/16O-Signatur des geloesten Gesamtkarbonats zeigt eindeutig die Anwesenheit von meteorischem Wasser.

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