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Salzstrukturen in Norddeutschland (WMS)

Die Anwendung „Informationssystem Salzstrukturen“ liefert Informationen zur räumlichen Verteilung von Salzstrukturen (Salzstöcke und Salzkissen) in Norddeutschland. Zusammen mit allgemeinen Struktur beschreibenden Angaben, wie beispielsweise Teufenlage und sekundärer Mächtigkeit, sowie Internbautyp, Nutzungsarten oder Erkundungsgrad lassen sich Abfragen durchführen und Salzstrukturumrisse in vier Tiefenschnitten bis zu einer maximalen Tiefe von 2000 m u. NN anzeigen. Zu jeder Salzstruktur ist ein Datenblatt mit Informationen und weiterführender Literatur hinterlegt. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1:300.000, da der Bearbeitungsmaßstab des Systems nicht für Einzelstrukturuntersuchungen geeignet ist. Die Webanwendung ist das Produkt eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE“(Laufzeit 2012-2015). Das Akronym steht für „Informationssystem Salzstrukturen: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft).

Flach lagernde Salze in Deutschland

Welche Salzformationen eignen sich zur Speicherung von Wasserstoff oder Druckluft? Im Forschungsprojekt InSpEE-DS entwickelten Wissenschaftler Anforderungen und Kriterien mit denen sich mögliche Standorte auch dann bewerten lassen, wenn sich deren Erkundung noch in einem frühen Stadium befindet und die Kenntnisse zum Aufbau der Salinare gering sind. Wissenschaftler der DEEP.KBB GmbH, Hannover erarbeiten gemeinsam mit ihren Projektpartnern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der Leibniz Universität Hannover, Institut für Geotechnik Hannover, Planungsgrundlagen zur Standortauswahl und zur Errichtung von Speicherkavernen in flach lagernden Salzen und Mehrfach- bzw. Doppelsalinaren. Solche Kavernen könnten erneuerbare Energie in Form von Wasserstoff oder Druckluft speichern. Während sich das Vorgängerprojekt InSpEE auf Salzformationen großer Mächtigkeit in Norddeutschland beschränkte, wurden jetzt unterschiedlich alte Salinar-Horizonte in ganz Deutschland untersucht. Zur Potenzialabschätzung wurden Tiefenlinienkarten des Top und der Basis sowie Mächtigkeitskarten der jeweils betrachteten stratigraphischen Einheit und Referenzprofile erarbeitet. Informationen zum Druckluft- und Wasserstoff-Speicherpotential in den einzelnen Bundesländern sind an die identifizierten Flächen mit nutzbarem Potential gekoppelt. Die Daten können über den Webdienst „Informationssystem flach lagernde Salze“ genutzt werden. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1 : 300 000. Die Geodaten sind Produkte eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE-DS“ (Laufzeit 2015-2019). Das Akronym steht für „Informationssystem Salz: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft) – Doppelsalinare und flach lagernde Salzschichten“.

Flach lagernde Salze in Deutschland (WMS)

Welche Salzformationen eignen sich zur Speicherung von Wasserstoff oder Druckluft? Im Forschungsprojekt InSpEE-DS entwickelten Wissenschaftler Anforderungen und Kriterien mit denen sich mögliche Standorte auch dann bewerten lassen, wenn sich deren Erkundung noch in einem frühen Stadium befindet und die Kenntnisse zum Aufbau der Salinare gering sind. Wissenschaftler der DEEP.KBB GmbH, Hannover erarbeiten gemeinsam mit ihren Projektpartnern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der Leibniz Universität Hannover, Institut für Geotechnik Hannover, Planungsgrundlagen zur Standortauswahl und zur Errichtung von Speicherkavernen in flach lagernden Salzen und Mehrfach- bzw. Doppelsalinaren. Solche Kavernen könnten erneuerbare Energie in Form von Wasserstoff oder Druckluft speichern. Während sich das Vorgängerprojekt InSpEE auf Salzformationen großer Mächtigkeit in Norddeutschland beschränkte, wurden jetzt unterschiedlich alte Salinar-Horizonte in ganz Deutschland untersucht. Zur Potenzialabschätzung wurden Tiefenlinienkarten des Top und der Basis sowie Mächtigkeitskarten der jeweils betrachteten stratigraphischen Einheit und Referenzprofile erarbeitet. Die Informationen zum Druckluft- und Wasserstoff-Speicherpotential in den einzelnen Bundesländern sind an die identifizierten Flächen mit nutzbarem Potential im Layer "Speicherpotenzial in den Bundesländern" gekoppelt. Mit Hilfe der getFeatureInfo-Anfrage erhält der User weitere Informationen zu den einzelnen Geometrien. Dies ermöglicht u. a. den Zugriff auf das Kriterienkatalog-Datenblatt im Layer "Potenzielle Speichergebiete flach lagernde Salze" jeder stratigraphischen Einheit und auf die Abbildungen von Bohrprofilen und Bohrungskorrelationen im Layer "Bohrungen und Bohrungskorrelationen". Eine räumliche Auswahl und Sachdatenabfragen sind für folgende Datensätze möglich: Bohrungen, Bohrungskorrelationen, Isobathen, Isopachen, Begrenzungselemente der Potenzialgebiete Top Zechstein, sowie das Speicherpotenzial in den Bundesländern und potenzielle Speichergebiete flach lagernder Zechsteinsalze. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1 : 300 000. Die Geodaten sind Produkte eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes "InSpEE-DS" (Laufzeit 2015-2019). Das Akronym steht für "Informationssystem Salz: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft) – Doppelsalinare und flach lagernde Salzschichten".

Niveauschnitte von Norddeutschland (WMS)

Niveauschnittkarten bilden die geologischen Verhältnisse einer einheitlichen Tiefe ab. Im Zusammenwirken mehrerer Karten unterschiedlicher Tiefe lassen sich Lagerungsverhältnisse im Raum erfassen. So lassen sich die Ausdehnung verschiedener stratigrafischer Einheiten übersichtsmäßig abschätzen und interpretieren. Man erkennt die Ausdehnung und Form von Salinarstrukturen in verschiedenen Teufen, sowie deren Einordnung im regionalen Kontext. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Abgrenzung der Salzstrukturen in den entsprechenden Tiefen. Für das Projekt InSpEE wurden flächendeckend für den Festlandsbereich Norddeutschlands Niveauschnittkarten in vier verschiedenen Tiefenniveaus von -500, -1000, -1500, -2000 m unter NN, im Maßstab 1:500.000 erarbeitet. Die gewählten Tiefenniveaus basieren auf der gängigen Tiefenlage bestehender Kavernen in Norddeutschland, die im Wesentlichen zur Speicherung von Kohlenwasserstoffen dienen. Die vier Tiefen von 500 bis 2000 m u. NN wurden in enger Abstimmung mit den Projektpartnern ausgewählt. Die darin enthaltenen Strukturumrisse zeigen im Ansatz Informationen zur Geometrie der entsprechenden Struktur und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe und zum anderen bilden sie den Ausgangspunkt für die im Kavernenbau notwendigen gebirgsmechanischen Berechnungen und Potenzialabschätzungen. Die Karten können zur Vorauswahl von Regionen für verschiedene Untergrundnutzungen ebenso genutzt werden, wie zur Abschätzung der Überdeckung und Ausdehnung von Salzstrukturen. Da nicht davon auszugehen ist, dass im Offshorebereich Kavernen betrieben werden, wurde auf die Bearbeitung dieser Bereiche verzichtet. Alle Niveauschnittkarten wurden mit den jeweils zuständigen Staatlichen Geologischen Diensten (SGD) der Bundesländer abgestimmt.

Salzstrukturen in Norddeutschland

Die Anwendung „Informationssystem Salzstrukturen“ liefert Informationen zur räumlichen Verteilung von Salzstrukturen (Salzstöcke und Salzkissen) in Norddeutschland. Zusammen mit allgemeinen Struktur beschreibenden Angaben, wie beispielsweise Teufenlage und sekundärer Mächtigkeit, sowie Internbautyp, Nutzungsarten oder Erkundungsgrad lassen sich Abfragen durchführen und Salzstrukturumrisse in vier Tiefenschnitten bis zu einer maximalen Tiefe von 2000 m u. NN anzeigen. Zu jeder Salzstruktur ist ein Datenblatt mit Informationen und weiterführender Literatur hinterlegt. Der Darstellungsmaßstab hat eine untere Grenze von 1:300.000, da der Bearbeitungsmaßstab des Systems nicht für Einzelstrukturuntersuchungen geeignet ist. Die Webanwendung ist das Produkt eines BMWi-geförderten Forschungsprojektes „InSpEE“(Laufzeit 2012-2015). Das Akronym steht für „Informationssystem Salzstrukturen: Planungsgrundlagen, Auswahlkriterien und Potenzialabschätzung für die Errichtung von Salzkavernen zur Speicherung von Erneuerbaren Energien (Wasserstoff und Druckluft).

Bohrlochgeophysikalische Messungen an den Geothermiebohrungen Gt Khn 1/88 und Gt Khn 2/87 (Karlshagen, MV)

Abstract

3D-Viewer der BGR

Mit dem 3D-Viewer können die von der BGR angebotenen geologischen 3D-Untergrundmodelle von verschiedenen Blickwinkeln und Kamerapositionen aus betrachtet werden, wobei die geologischen Horizonte eines Modells jeweils ein- und ausgeschaltet sowie die zugehörigen Informationen abgefragt werden können. Die Modelldaten können exportiert und auf den eigenen Rechner geladen werden. Vordefinierte Kamerapositionen bieten einen schnellen Einstieg in die Visualisierung. Zoom-Funktionen, Rotation der Modelle, Einstellung der Überhöhung, Auswahl topographischer Daten etc. sind ebenfalls möglich. Weiterhin können über die Slicer-Funktion Teile der Modelle ausgeblendet und damit Einblicke in die Modelle gewonnen werden. Ebenso können virtuelle Bohrungen und Profilschnitte erzeugt werden. Filtermöglichkeiten, räumliche Messfunktionen und die Abspeicherung von skalierbaren Screenshots runden die Benutzerfunktionen ab. Weitere Benutzungshinweise finden sie in der Hilfe zum 3D-Viewer in der Benutzeroberfläche.

Niveauschnitte von Norddeutschland

Niveauschnittkarten bilden die geologischen Verhältnisse einer einheitlichen Tiefe ab. Im Zusammenwirken mehrerer Karten unterschiedlicher Tiefe lassen sich Lagerungsverhältnisse im Raum erfassen. So lassen sich die Ausdehnung verschiedener stratigrafischer Einheiten übersichtsmäßig abschätzen und interpretieren. Man erkennt die Ausdehnung und Form von Salinarstrukturen in verschiedenen Teufen, sowie deren Einordnung im regionalen Kontext. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Abgrenzung der Salzstrukturen in den entsprechenden Tiefen. Für das Projekt InSpEE wurden flächendeckend für den Festlandsbereich Norddeutschlands Niveauschnittkarten in vier verschiedenen Tiefenniveaus von -500, -1000, -1500, -2000 m unter NN, im Maßstab 1:500.000 erarbeitet. Die gewählten Tiefenniveaus basieren auf der gängigen Tiefenlage bestehender Kavernen in Norddeutschland, die im Wesentlichen zur Speicherung von Kohlenwasserstoffen dienen. Die vier Tiefen von 500 bis 2000 m u. NN wurden in enger Abstimmung mit den Projektpartnern ausgewählt. Die darin enthaltenen Strukturumrisse zeigen im Ansatz Informationen zur Geometrie der entsprechenden Struktur und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe und zum anderen bilden sie den Ausgangspunkt für die im Kavernenbau notwendigen gebirgsmechanischen Berechnungen und Potenzialabschätzungen. Die Karten können zur Vorauswahl von Regionen für verschiedene Untergrundnutzungen ebenso genutzt werden, wie zur Abschätzung der Überdeckung und Ausdehnung von Salzstrukturen. Da nicht davon auszugehen ist, dass im Offshorebereich Kavernen betrieben werden, wurde auf die Bearbeitung dieser Bereiche verzichtet. Alle Niveauschnittkarten wurden mit den jeweils zuständigen Staatlichen Geologischen Diensten (SGD) der Bundesländer abgestimmt.

3D Modell des tieferen Untergrundes des Norddeutschen Beckens

Das „TUNB 3D-Modell des Norddeutschen Beckens“ liefert abfragebasiert Informationen zur räumlichen Verteilung von Basisflächen, Salzstrukturen und Störungen im Norddeutschen Becken (Festland und Offshore Deutsche Nordsee). Das Modell beinhaltet 13 „litho“-stratigraphische Basisflächen von spät-paläozoischen bis känozoischen Formationen. Dabei bildet die Basisfläche des permischen Zechstein die Basis des Modells und die känozoische „Basis Rupelium“ die jüngste ausmodellierte stratigraphische Basisfläche. Zur Oberfläche hin schließt das Modell mit der Fläche der Geländeoberkante ab. Im Bereich der Deutschen Nordsee entspricht dies dem Meeresboden. 273 Salzstrukturen wurden unter Zuhilfenahme seismischer Daten und Bohrungen, sowie teilweise aus den kartierten Verbreitungsgrenzen einzelner Horizonte modelliert. Im Modell werden diese Strukturen durch ihre Umhüllende dargestellt. Aufgrund ihrer hohen Anzahl konnten nicht alle bekannten Störungen innerhalb des Modellgebietes in das Modell aufgenommen werden. Störungen wurden generell ab einer Länge von 5 km und einem Versatz von mindestens 3 Horizonten modelliert. Einzelne wichtige Störungen wurden zusätzlich modelliert, auch wenn sie den oben genannten Kriterien nicht entsprachen. Aufgrund seiner Auflösung und notwendiger Generalisierungen eignet sich das Modell nicht für detaillierte Standortuntersuchungen. Das 3D-Modell ist das Produkt eines von der BGR koordinierten Verbundprojektes, erstellt zwischen 2014 bis 2020. In diesem Projekt modellierten die Staatlichen Geologischen Dienste der Bundesländer Schleswig-Holstein (LLUR), Mecklenburg-Vorpommern (LUNG), Brandenburg (LBGR), Sachsen-Anhalt (LAGB) und Niedersachen (LBEG) ihre jeweiligen Landesgebiete. Das Landesgebiet von Hamburg wurde durch das LLUR, das von Bremen durch das LBEG und das von Berlin durch Geologischen Dienst von Brandenburg (LBGR) mit modelliert. Für die Modellierung der Deutschen Nordsee war die BGR zuständig. Die Urheberschaft der Landesmodelle liegt somit auch bei den Staatlichen Geologischen Diensten, die diese jeweils erstellt haben. Als Modellierungssoftware kam das Programmpaket Paradigm SKUA-GOCAD zum Einsatz. Wir danken EMERSON E&P für die Bereitstellung von Paradigm SKUA-GOCAD und EPOS im Rahmen des Academic Software Programmes. Das Modell wird passend für diese Software zum Download angeboten.

Teilvorhaben 1: MinNoBeck_Bremen: Formationswässer und kritische Metalle im Norddeutschen Becken

Das Projekt "Teilvorhaben 1: MinNoBeck_Bremen: Formationswässer und kritische Metalle im Norddeutschen Becken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, Focus Area Health - Physics & Earth Sciences durchgeführt. Das Verbundvorhaben MinNoBeck zielt auf ein verbessertes Verständnis der Prozesse, durch die es im Norddeutschen Becken zum Aufstieg von Fluiden und zur Entstehung von Mineralisationen gekommen ist. Die im Rahmen der Erdöl/-gasexploration gewonnenen Bohrkerne sind in Bezug auf Spurenelemente und kritische Metalle in den Mineralisationen und Formationswässern und bezüglich der Herkunft der Fluide nur wenig untersucht. Im Teilvorhaben MinNoBeck-Bremen sollen daher in Ergänzung der anderen Teilvorhaben neben Bohrkernen im Besonderen auch Formationswässer beprobt und geochemisch mittels moderner Analytik auf ihre Gehalte an kritischen Metallen (z. B. Y, SEE, Ga, Ge,In, Li) untersucht werden. Im ersten Jahr soll eine Vorauswahl geeigneter Bohrungen anhand von Bohrlogs und geologischen Daten erfolgen. Diese werden in den Kernlagern mittels mobiler Röntgenfluoreszenz-Analytik charakterisiert, auf dieser Basis beprobt und danach im Labor genauer analysiert. In dem Projekt sollen in regelmäßigen Abständen auch die Formationswässer verschiedener Erdgasbohrungen beprobt und auf kritische Metalle untersucht werden. Die Probenpräparation sowie die geochemische Charakterisierung der Formationswässer als auch der Bohrkernproben erfolgt direkt im Anschluss an die jeweiligen Beprobungen im Spurenelementlabor der Jacobs University Bremen. Die Vergleiche dieser Ergebnisse mit z.B. den Fluid-Inclusion Studien und der Erzpetrografie ermöglichen es, das Ressourcenpotenzial des Norddeutschen Beckens, die Metallogenese von kritischen Metallen und damit auch die Explorationskriterien für derartige Lagerstätten im Detail zu untersuchen und zu evaluieren. Neben Workshops und wissenschaftlichen Veröffentlichungen ist auch die Präsentation der Ergebnisse in Form von Vorträgen auf nationalen und internationalen Tagungen geplant sowie soll im Rahmen von populärwissenschaftlichen Veranstaltungen und Pressegesprächen auch die breite Öffentlichkeit interessiert werden.

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