Es steht im Interesse der Umweltforschung und Umwelterziehung Vorurteile ueber Belastungen durch Emissionen und Rueckstaende aus Braunkohlekraftwerken kritisch zu hintertragen und an einfachen Modell-Systemen Schad- und Nutzwirkungen von Kraftwerksreststoffen (Braunkohlenasche und Rauchgasgips) zu erfassen (Ziel). Es wird davon ausgegangen, dass bei einer richtigen Verwendung (Recycling) durchaus positive Wirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu erwarten sind (Hypothese). Als Ergebnis ist festzustellen, dass mit einer Kombination von Braunkohlenasche und Rauchgasgips eine Verbesserung von sauren Boeden und des Pflanzenwachstums, sowie eine Behebung von Mangelsituationen an Spurenelementen (Bor, Selen, Molybdaen, u.a.) bei sachgerechter Anwendung moeglich ist (Ergebnis).
Erfassung der Seismizitaet der Niederrheinischen Bucht, Untersuchung seismotektonischer Vorgaenge, Analyse der lokalen seismischen Gefaehrdung.
Blatt Köln bildet die Niederrheinische Bucht ab, die im Tertiär von Norden in das Rheinische Schiefergebirge eingebrochen ist. Die Grabenstruktur der Niederrheinischen Bucht dominiert den Kartenausschnitt. Die tertiäre Sedimentfüllung (Paleozän bis Pliozän) tritt nur vereinzelt bzw. in künstlichen Tagebauen unter der quartären Deckschicht aus glazifluviatilen Ablagerungen, Löss-, Flug- und Dünensanden bzw. holozänen Moor- und Auesedimenten zu Tage. Im südlichen und östlichen Kartenausschnitt sind Teile des Rheinischen Schiefergebirges erfasst: Hohes Venn, Eifel, Bergisches Land und Siebengebirge. Im Hohen Venn sind die ältesten Gesteine des Rheinischen Schiefergebirges zu finden. Hier lagern Ton- und Sandsteine sowie Quarzite und Tonschiefer des Kambriums, denen randlich Tonsteine des Ordoviziums bzw. Tonschiefer des Unterdevons folgen. Nach Nordwesten wird das Hohe Venn von einer stark verfalteten Zone (Hammerberg-Sattel, Inde-Mulde, Aachener Sattel) begrenzt, in der Sedimentgesteine des Mittel- und Oberdevons sowie Kohlenkalk des Unterkarbons ausbeißen. In der Eifel sind verfaltete und verschieferte Sedimentgesteine des Unterdevons aufgeschlossen. Auffällig sind die Kalkmulden der Eifeler Nord-Süd-Zone mit ihren Karbonatgesteinen des Mittel- und Oberdevons. Von Norden ist die mit Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper verfüllte Mechernicher Trias-Bucht in die Eifel eingebrochen. In der Osteifel sind zahlreiche Vorkommen quartärer Vulkanite (Phonolith, Basalt, Bims) zu finden. Vom rechtsrheinischen Schiefergebirge sind Ausläufer des Bergischen Landes in der Nordost-Ecke des Kartenblattes angeschnitten. Während in den Sattelstrukturen (z. B. Remscheider Sattel) Sedimentgesteine des Unterdevons (in einem kleineren Vorkommen bei Solingen sogar Ordovizium bis Silur) auftreten, sind in den Muldenstrukturen (z. B. Paffrather Mulde) jüngere Gesteine des Mitteldevons erhalten geblieben. Auffällig ist das Vorkommen von Massenkalk (Riffkalkstein des Mitteldevons) bei Bergisch Gladbach. Im Tertiär war das Rheinische Schiefergebirge Schauplatz eines intensiven Vulkanismus. Davon zeugen auf dem Kartenblatt u. a. die Basalte, Trachyte und Latite sowie deren Tuffe im Siebengebirge. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informiert, stellt eine tektonische Übersichtskarte die regionalgeologischen Großeinheiten vereinfacht dar. Ein Profilschnitt gewährt zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Das Nordwest-Südost-Profil kreuzt die tertiären Sedimente der Niederrheinischen Bucht, die altpaläozoischen Gesteine des Hohen Venns sowie das Unterdevon der Eifel mit den eingelagerten Kalkmulden der Eifeler Nord-Süd-Zone.
Blatt Düsseldorf erfasst den nördlichen Teil des Rheinischen Schiefergebirges, der nach Westen vom Känozoikum des Niederrhein-Maas-Gebietes bzw. nach Norden von der Kreide des Münsterschen Beckens begrenzt ist. Das Paläozoikum des Rheinischen Schiefergebirges, das sich aus verfalteten und verschieferten Sedimentgesteinen des Devons und Karbons zusammensetzt, taucht nach Norden unter die Kreide des Münsterschen Beckens ab. Hier lagern vorwiegend feinklastische Sedimentgesteine der Oberkreide. Ältere Schichten treten nur vereinzelt und regional eng begrenzt an die Oberfläche, wie Sedimente der Unteren Trias bis Unteren Kreide in der Gegend südlich von Winterswijk. Die Westseite des Kartenblattes erfasst die känozoischen Lockersedimente des Niederrheinischen Bruchgebietes. Die Niederrheinische Bucht stellt eine nach Südosten spitz zulaufende Grabenstruktur dar, die während des Tertiärs in das Rheinische Schiefergebirge eingebrochen ist. Unter den quartären und tertiären Lockersedimenten lässt sie sich bis zum Waal, einem Mündungsfluss des Rheins, verfolgen. Bei den quartären Ablagerungen kann zwischen Schmelzwasser- und Moränensedimenten der Saale-Kaltzeit, Sanden und Schottern der Nieder-, Mittel- bzw. Hauptterrasse von Rhein und Maas sowie holozänen Auesedimenten unterschieden werden. Weit verbreitet sind Überlagerungen durch Flugsande, Löss und Fließerden. Größere Vorkommen tertiärer Sedimente (Oligozän) sind in der Begrenzung zum Rheinischen Schiefergebirge und Münsterschen Becken aufgeschlossen. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informiert, trägt eine tabellarische Übersicht der Quartär- und Oberkreide-Ablagerungen zum besseren Verständnis der Karte bei. Zudem sind ausgewählte geologische Grenzen (Oberkreide- und Zechstein-Begrenzung), die von jüngeren Sedimenten überlagert werden, durch Linien im Kartenblatt markiert. Ein geologischer Schnitt gewährt zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Beginnend in Winterswijk (Trias- und Jura-Sedimente) quert das Profil im Nord-Süd- bzw. Nordwest-Südost-Verlauf das Münstersche Becken sowie die nördlichen Ausläufer des Rheinischen Schiefergebirges.
Blatt Leipzig zeigt einen Großteil der Leipziger Tieflandsbucht mit ihrer westlichen Begrenzung: Thüringer Becken und Harz. Die Leipziger Tieflandsbucht zählt wie der Oberrheingraben oder die Niederrheinische Bucht zu den tertiären Senken Deutschlands. Sie ist mit teils marinen, teils festländischen tonig-sandigen Ablagerungen verfüllt, denen Braunkohleflöze eingelagert sind. Die während des Pleistozäns nach Süden vorrückenden Eismassen aus Skandinavien überdeckten die tertiären Sedimente fast überall mit glazialen Ablagerungen. Tertiär tritt nur noch vereinzelt an die Oberfläche, wie am Rand der Leipziger Tieflandsbucht oder in den künstlichen Aufschlüssen der Tagebaue. Der Kartenausschnitt wird von den pleistozänen Ablagerungen der Weichsel-, Saale- und Elster-Kaltzeit dominiert. Dabei kann zwischen Geschiebelehm/-mergel der Grundmoränen, glazifluviatilen Sanden und Schottern, glazilimnischen Beckenschluffen, Fließerden sowie äolischen Löss- und Dünensanden unterschieden werden. In den Flussniederungen sind neben den pleistozänen Ablagerungen der Nieder-, Mittel-, Haupt- bzw. Oberterrasse auch holozäne Auesedimente weit verbreitet. Eine Besonderheit stellen die jungpaläozoischen Vulkanite (z. B. Wieskau-Porphyr des Oberkarbons und Halle-Porphyr des Perms) des Halleschen Vulkanitgebietes dar. Im Südwesten wird die Leipziger Tieflandsbucht vom Buntsandstein des Thüringer Beckens, im Westen vom variszisch überprägten Paläozoikum des Unterharzes (Harzgeröder Einheit und Epimetamorphikum der Wippraer Zone) begrenzt. Der geologischen Vielfalt entspricht eine ausführliche Legende, deren Symbole und Legendentexte über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informieren. Die 85 Überlagerungsfälle auf dem Kartenblatt wurden in einem separaten Überlagerungsschema anschaulich zusammengefasst. Ein geologischer Schnitt gewährt zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Das Südwest-Nordost-Profil kreuzt das Thüringische Becken, das Hallesche Vulkanitgebiet, die Mitteldeutsche Kristallinzone und die Fläming Senke.
Sichere und grundlastfähige erneuerbare Energiequellen sind essentiell für das Erreichen globaler Klimaziele. Die Tiefengeothermie kann Wärme und Strom unabhängig von Wetterbedingungen liefern und spielt eine Schlüsselrolle bei dem Vorantreiben der grünen Energiewende. Mit unserem Vorhaben gehen wie die Hauptfaktoren, die ein schnelleres Wachstum des Geothermiesektors verzögern, an: lange Amortisationszeiten und hohe sozio-ökonomische Risiken im Zusammenhang mit induzierter Seismizität. Hauptrisiken der Tiefengeothermie sind hohe Unsicherheiten über die Existenz, Lage und Orientierung geologischer Strukturen im Untergrund und die daraus resultierende hohe Unsicherheit über das Potential seismische Ereignisse zu induzieren. In diesem Teilvorhaben wollen wir in beiden Aspekten Fortschritte machen, in dem wir dynamische seismologische Modelle des Untergrunds erarbeiten. Aus der Kombination der innovativen seismischer Verfahren der Migration und Interferometrie werden wir dynamische Modelle erarbeiten. Diese Modelle verdeutlichen die seismische Reaktion des Untergrundes auf temporäre Veränderungen von Spannungen. Dazu werden Herdflächenlösungen mit Änderungen von seismischen Geschwindigkeiten korreliert. Ziel ist das Abschätzen von Schwellenwerten für Spannungsänderungen, die lokale Seismizität auslösen können. Die Interpretation dieser lokalen Änderungen in Hinblick auf eine geothermische Nutzung des Untergrunds hilft der Standortauswahl und somit der Reduzierung der seismischen Gefährdung. Wir werden einen neuen Arbeitsablauf entwickeln, um die seismische Gefährdung durch Tiefengeothermie in der Niederrheinischen Bucht abzuschätzen. Dieser Arbeitsablauf wird einen räumlich aufgelösten Erdbebengefährdungsindex beinhalten, der auf intuitive Weise die seismische Gefährdung der Region kommuniziert.
Sichere und grundlastfähige erneuerbare Energiequellen sind essentiell für das Erreichen globaler Klimaziele. Die Tiefengeothermie kann Wärme und Strom unabhängig von Wetterbedingungen liefern und spielt eine Schlüsselrolle bei dem Vorantreiben der grünen Energiewende. Mit unserem Vorhaben gehen wie die Hauptfaktoren, die ein schnelleres Wachstum des Geothermiesektors verzögern, an: lange Amortisationszeiten und hohe sozio-ökonomische Risiken im Zusammenhang mit induzierter Seismizität. Hauptrisiken der Tiefengeothermie sind hohe Unsicherheiten über die Existenz, Lage und Orientierung geologischer Strukturen im Untergrund und die daraus resultierende hohe Unsicherheit über das Potential seismische Ereignisse zu induzieren. In diesem Teilvorhaben wollen wir in beiden Aspekten Fortschritte machen, in dem wir dynamische seismologische Modelle des Untergrunds erarbeiten. Aus der Kombination der innovativen seismischer Verfahren der Migration und Interferometrie werden wir dynamische Modelle erarbeiten. Diese Modelle verdeutlichen die seismische Reaktion des Untergrundes auf temporäre Veränderungen von Spannungen. Dazu werden Herdflächenlösungen mit Änderungen von seismischen Geschwindigkeiten korreliert. Ziel ist das Abschätzen von Schwellenwerten für Spannungsänderungen, die lokale Seismizität auslösen können. Die Interpretation dieser lokalen Änderungen in Hinblick auf eine geothermische Nutzung des Untergrunds hilft der Standortauswahl und somit der Reduzierung der seismischen Gefährdung. Wir werden einen neuen Arbeitsablauf entwickeln, um die seismische Gefährdung durch Tiefengeothermie in der Niederrheinischen Bucht abzuschätzen. Dieser Arbeitsablauf wird einen räumlich aufgelösten Erdbebengefährdungsindex beinhalten, der auf intuitive Weise die seismische Gefährdung der Region kommuniziert.
Sichere und grundlastfähige erneuerbare Energiequellen sind essentiell für das Erreichen globaler Klimaziele. Die Tiefengeothermie kann Wärme und Strom unabhängig von Wetterbedingungen liefern und spielt eine Schlüsselrolle bei dem Vorantreiben der grünen Energiewende. Mit unserem Vorhaben gehen wir die Hauptfaktoren, die ein schnelleres Wachstum des Geothermiesektors verzögern, an: lange Amortisationszeiten und hohe sozioökonomische Risiken im Zusammenhang mit induzierter Seismizität. SIEGFRIED zielt darauf ab, neue Standards für die geothermische Exploration in der Niederrheinischen Bucht und darüber hinaus einzuführen sowie neue Methoden und Arbeitsabläufe zu schaffen, um große Mengen an interdisziplinären und maßstabsübergreifenden Daten in Studien zur seismischen Gefährdung zu kombinieren. Es ist der erste Versuch dieser Art, geomechanische und seismologische Ansätze zu kombinieren, um ein gemeinsames Bild der seismischen Gefährdung zu erstellen und so darzustellen, dass die Energiebetreiber es für die Planung, den Aufbau und später den Betrieb tiefer geothermischer Systeme in der Niederrheinischen Bucht nutzen können. SIEGFRIED wird zum ersten Mal die direkte Messung des Spannungstensors in den Tiefen eines tiefen geothermischen Reservoirs in der Niederrheinischen Bucht ermöglichen. Diese Informationen werden die Kalibrierung von physikalisch informierten numerischen Modellen der Krustenspannung und ihrer anthropogenen Veränderungen in situ ermöglichen sowie die seismische Gefährdungsabschätzung unterstützen. Letztendlich besteht die Hauptaufgabe der RWTH innerhalb von SIEGFRIED darin, den Zustand der initialen Spannung, die Stabilität der Hauptstörungszonen und die anthropogenen Spannungsänderungen zu verstehen, die während der geothermischen Produktion in der Niederrheinischen Bucht entstehen.
Grundlastfähige Energie- und Wärmegewinnung aus erneuerbaren Ressourcen ist entscheidend für ein zeitnahes Erreichen der globalen Klimaziele. Die Tiefengeothermie kann sowohl Wärme als auch Strom unabhängig von Wetterbedingungen liefern und spielt somit eine Schlüsselrolle beim Vorantreiben der grünen Energiewende. Die Hauptfaktoren, die ein schnelleres Wachstum des Sektors der tiefen Geothermie verzögern, sind lange Amortisationszeiten und hohe sozioökonomische Risiken im Zusammenhang mit dem möglichen Auftreten von induzierter Seismizität. Um diese Risiken zu verringern, müssen geologische Unsicherheiten und die Gefahr von induzierter Seismizität minimiert werden. In diesem Projekt schlagen wir eine vollumfängliche seismotektonische Studie vor, die unter Verwendung von modernsten seismologischen und geomechanischen Arbeitsabläufen und Methoden neue Strategien zur Bewertung der seismischen Gefahren vor dem Betriebsbeginn entwickelt. Mit kontinuierlichen Daten der Bodenbewegungen, einem detaillierten Erdbebenkatalog, Bohrprotokollen, hydrogeologischen und gesteinsphysikalischen Parametern können wir verschiedenste Aspekte potentieller geothermischer Reservoirs quantifizieren und unter realistischen Bedingungen modellieren. Diese Untergrundmodelle erlauben anschließend Langzeitsimulationen der Spannungsveränderungen und Simulationen der seismischen Wellenausbreitung. Mit den entwickelten Arbeitsabläufen demonstrieren wir fiktive geothermische Standorte in der Niederrheinischen Bucht. Durch optimierte Standortauswahl auf Basis von probabilistischen Untergrundmodellen kann die Gefahr von induzierter Seismizität grundsätzlich reduziert werden. Die Ergebnisse dieses Projekts werden Investitionen in den Geothermiesektor auslösen und somit den Geothermiemarkt in Deutschland stärken und eine schnellere Expansion ermöglichen. Diese Entwicklung ist notwendig, um die von der Generalversammlung der Vereinten Nationen in der Agenda 2030 festgelegten Energieziele zu erreichen.
Sichere und grundlastfähige erneuerbare Energiequellen sind essentiell für das Erreichen globaler Klimaziele. Die Tiefengeothermie kann Wärme und Strom unabhängig von Wetterbedingungen liefern und spielt eine Schlüsselrolle bei dem Vorantreiben der grünen Energiewende. Mit unserem Vorhaben gehen wir die Hauptfaktoren, die ein schnelleres Wachstum des Geothermiesektors verzögern, an: lange Amortisationszeiten und hohe sozioökonomische Risiken im Zusammenhang mit induzierter Seismizität. Im Teilvorhaben 'Physikalische Vorgänge bei der Aktivierung von Störungen' des Verbundvorhabens 'SIEGFRIED ' fokussieren wir uns auf einen seismologische und geologischen Ansatz, um zu quantifizieren, unter welchen Bedingungen eine Störung (re-)aktiviert wird und ob es zu seismischen oder aseismischen Versagen kommt. Wir ermitteln präoperativ die Seismizitätsrate zur präzisen Messung möglicher künftiger Veränderungen. Mit Distributed Acoustic Sensing und GNSS-Messungen überwachen wir auch den niedrigen Frequenzbereich und mögliche aseismische Verformung. Dazu kommen die strukturgeologischen Messungen von Störungsrichtung in Steinbrüchen, exhumierten geothermischen Reservoiren, sowie die gesteinsphysikalische Bestimmung von Reibungseigenschaften an Handstücken. Basierend auf den vorherigen Ergebnissen dieses Teilvorhabens und den Ergebnissen der Teilvorhaben der Projektpartner modellieren wir realistische Injektionsszenarien mit Hilfe von Multiphysik-Modellen zur Bewertung der Wahrscheinlichkeit einer Störungsreaktivierung. Die resultierende seismische Gefährdungskarte der Niederrheinischen Bucht, sowie die im Projekt vorgeschlagene best-practice Richtlinie, wird den Betrieb von Geothermieanlagen optimieren, weil seismische Risiken und damit das ökonomische Risiko für Unternehmen verringert wird, indem empfindliche Strukturen vermieden werden können und Zonen mit höherer Permeabilität identifiziert werden, die eine bessere Zirkulation von Flüssigkeiten ermöglichen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 74 |
| Land | 33 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 46 |
| Text | 9 |
| WRRL-Maßnahme | 2 |
| unbekannt | 28 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 16 |
| offen | 70 |
| Language | Count |
|---|---|
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| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
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| Dokument | 27 |
| Keine | 42 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 18 |
| Topic | Count |
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| Boden | 68 |
| Lebewesen und Lebensräume | 86 |
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| Wasser | 43 |
| Weitere | 73 |