Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur

Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Sachstandsbericht
für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog
zur wirtschaftlichen Anwendung
oberflächennaher geothermischer Daten
Bericht des Personenkreises
Oberflächennahe Geothermie (PK OG)
der
Ad-hoc-AG Hydrogeologie
an den
Direktorenkreis der Staatlichen Geologischen Dienste
und den
Bund-Länder-Ausschuss-Bodenforschung
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
INHALT
I
II
EINFÜHRUNG
ANLASS UND AUFTRAG
1
2
III
GRUNDLAGEN
3
IV
VORGEHENSWEISE
4
V
ERGEBNISSE UND EMPFEHLUNGEN
4
VI
PRODUKTKATALOG
5
VI.1
BASISDATEN
6
VI.1.1
SCHICHTENVERZEICHNISSE
6
VI.1.2
W ÄRMELEITFÄHIGKEIT DER GESTEINE
7
VI.1.3
W ÄRMEKAPAZITÄT DER GESTEINE
8
VI.1.4
W EITERE PARAMETER
8
VI.2
ABGELEITETE DATEN
8
VI.2.1
SPEZIFISCHE ENTZUGSLEISTUNG
8
VI.2.2
GRUNDWASSERSTAND
9
VI.3
ANWENDUNGEN
9
VI.3.1
DATENBANKABFRAGE „AUTOMATISIERTE
ATTRIBUTIERUNG DIGITALER SCHICHTDATEN“
UND VISUALISIERUNG VON PUNKTDATEN
9
VI.3.2
MÖGLICHKEIT DER VISUALISIERUNG
13
VI.3.3
BEISPIELE AUS DEN LÄNDERN FÜR DIE
REGIONALISIERUNG
16
VI.4
LEITFÄDEN
21
VII
MÖGLICHKEITEN DER KOOPERATION MIT
DER WIRTSCHAFT
22
VIII
AUSBLICK
24
IX
LITERATUR
25
X
ANHANG
25
I
EINFÜHRUNG
Die Staatlichen Geologischen Dienste (SGD) verfügen in Deutschland über den qualitativ hochwertigsten Informationsstand über den Untergrund. Das
Bundesberggesetz und das Lagerstättengesetz
regeln die Behandlung geothermischer Energie
sowie den Fluss und die Aufarbeitung von Untergrundinformationen an und durch die SGD. Ziel der
Aktivitäten des Personenkreises Oberflächennahe
Geothermie (PK OG) war es, einen Vorschlag für
einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Nutzung oberflächennaher geothermiPK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
scher Daten zu erarbeiten. Kompatibilität zu bereits
bestehenden Produkten der SGD wie beispielsweise in Baden-Württemberg, Brandenburg oder Nordrhein-Westfalen ist dabei selbstverständlich.
Im ersten Schritt hat der PK OG die aktuellen untergrundbezogenen Gesetze, Verordnungen, Methoden, Vorschriften, Leitfäden und Datenangebote zur
Planung von Erdwärmeanlagen in Deutschland
recherchiert. Aufbauend auf diesen Basisdaten
wurde eine EDV-gestützte Methodik zur Interpretation, Attributierung und Darstellung von Untergrundinformationen bezüglich geothermischer Parameter
erarbeitet. Die Methodik ist modular aufgebaut und
ermöglicht mittels Datenbank- und GIS-gesteuerter
Verknüpfungen die Berücksichtigung aller zur Ermittlung des Erdwärmepotenzials des Untergrundes
erforderlichen geowissenschaftlichen Informationsebenen.
Der Produktkatalog wird wie folgt definiert: Die im
Zusammenhang mit den Aktivitäten des PKOG
entwickelte modulare Datenbankanwendung mit
den zugehörigen geowissenschaftlichen Basisinformationen und bei Bedarf anzufertigenden Fachinformationen bilden gemeinsam den Produktkatalog.
Der Produktkatalog beschreibt mithin den Prozess
der geothermischen Attributierung unter Berücksichtigung regionaler Besonderheiten, insbesondere bei
der Regionalisierungsmethodik. Eine Auflistung
einzelner Produkte im klassischen Sinne eines
produzierenden Unternehmens ist an dieser Stelle
nicht gewollt. Das Attributierungsverfahren, das
heißt die Zuweisung der Entzugsleistung auf Grundlage petrographischer Informationen sowie Wärmeleitfähigkeiten sollte Länder übergreifend einheitlich
angewendet werden. Die Regionalisierungsmethode
und die Interpretations- bzw. Aussagetiefe jedoch
obliegt den einzelnen Staatlichen Geologischen
Diensten. Ein derartiger modularer Produktkatalog
erlaubt es den SGD sehr flexibel und dynamisch zu
agieren. Die Informationstiefe kann den verfügbaren
Ressourcen angepasst und so in die Aufgabenstrukturen integriert werden.
Die Zusammenstellung der digitalen Bohrdatenbestände der SGD zeigt einerseits, dass die Informationsdichte über die Fläche und Tiefe heterogen ist
und andererseits, dass die Güte bzw. Zuverlässigkeit der Information variiert. Der vom PKOG entwickelte Modulansatz stellt die Erweiterung oder Aktualisierung der erforderlichen Informationsmodule
jeder Zeit sicher. Darüber hinaus ermöglicht er die
Implementierung in moderne Informations- und
1
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Recherchewerkzeuge wie z.B. internetgestützte
WebMapServices oder WebFeatureServices. Eine
Vernetzung mit weiteren wichtigen Informationen
zur Beurteilung des oberflächennahen geothermischen Potenzials aus anderen Einrichtungen (Topographie, Schutzgebiete, Orthophotos etc.) kann
unproblematisch erfolgen.
Als wichtige Basisinformation wurde die Hierachiestufe 7 der bundesweit abgestimmten Gliederung der petrographischen Systematisierung der
Ad-hoc-AG Geologie mit den derzeit bekannten
Gesteins-Wärmeleitfähigkeiten versehen. Dies erlaubt eine Interpretation der Untergrundinformationen hinsichtlich des Potenzials der oberflächennahen Geothermie für ganz Deutschland.
Die Attributierungsmethodik lehnt sich eng an die
Richtlinie 4640 Blatt 2 „Thermische Nutzung des
Untergrundes – Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) an.
Über den Sprecher des Personenkreises wurde ein
Informationsaustausch mit dem zuständigen VDIRichtlinienausschuss aufgebaut, so dass die SGD
ihre Kenntnisse in die Weiterentwicklung der VDIRichtlinie 4640 künftig aktiv einbringen können.
In einigen Ländern wurden, meist basierend auf den
automatisierten Attributierungen der Bohrdatenbanken der Länder, bereits Regionalisierungen der
geothermischen Informationen vorgenommen, so
dass dort flächendeckende Informationen in Form
einer Übersichtskarte vorliegen. Bei diesem Prozess
ist die Berücksichtigung von Sekundärunterlagen
der Geologischen Dienste unabdingbar, um die
Regionalisierung den Gegebenheiten vor Ort anzupassen und spezifische Verhältnisse zu berücksichtigen.
Kooperationen mit der Wirtschaft wurden über die
Kommission für Geoinformationswirtschaft des
Bundeswirtschaftsministeriums
eingeleitet.
Der
Zentralverband des Deutschen Handwerks und der
Bundesverband der Deutschen Wohnungs- und
Immobilienunternehmen erarbeiten im Moment
gemeinsam mit den beteiligten Behörden regionalspezifische
Umsetzungsmodelle
für
BadenWürttemberg, Brandenburg, Bremen und Hamburg.
An dieser Stelle muss festgehalten werden, dass
die Kooperationen und Geschäftsmodelle stets vor
dem Hintergrund der Gepflogenheiten und Vorgaben in den Ländern in einem iterativen Prozess
zwischen Verwaltung und Wirtschaft spezifisch
erarbeitet werden müssen.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Im Zuge der Bearbeitung wurde deutlich, dass einige Themenbereiche noch vertieft herausgearbeitet
werden müssen, um eine qualitative Beratungsleistung durch die SGD langfristig sicherzustellen und
auch dort das Alleinstellungsmerkmal „Untergrundkompetenz“ zu erhalten. Restriktionsgebiete sollten
regional erfasst und bundeseinheitlich systematisiert, Wärmeleitfähigkeiten aufgenommen, katalogisiert und interpretiert werden, um die Informationsgrundlage kontinuierlich zu verbessern. Vorgaben
zu Bohr- und Verfüllungsverfahren sollten über
Ländergrenzen hinweg vereinheitlicht werden, um
einheitliche und nachvollziehbare Empfehlungen
aussprechen zu können. Diese Themen gehören zu
den originären Tätigkeitsfeldern der SGD und stellen somit keine zusätzliche Aktivität dar. Es sollte
sicher gestellt werden, dass die Erkenntnisse aus
den aktuellen Tätigkeitsfeldern im Sinne einer integrierten Kartierung in den Kompetenzbereich der
oberflächennahen Geothermie eingepflegt und unter
diesem speziellen Aspekt interpretiert werden.
II
ANLASS UND AUFTRAG
Energiegewinnung aus regenerativer Erdwärme hat
einen hohen Wert für den Schutz unserer Umwelt.
Durch eine verstärkte Nutzung dieser erneuerbaren
Energiequelle können fossile Energiequellen wie
Erdöl, Erdgas und Kohle substituiert und der CO2Ausstoß in die Atmosphäre reduziert werden. Das
öffentliche Interesse, die verbrauchs- und umweltfreundliche Energiequelle „Erdwärme“ zu nutzen,
sowie steigende Energiekosten haben in den vergangenen Jahren zu einem sprunghaften Anstieg
der Anlagen zur Erdwärmenutzung geführt. Allerdings übertrifft die Anlagenanzahl im europäischen
Ausland wie z.B. in der Schweiz, in Frankreich oder
in einigen skandinavischen Ländern die Anzahl in
Deutschland bei weitem.
Die Dimensionierung von Erdwärmesonden (EWS)
– dem häufigsten Anlagentyp zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie in Deutschland – hängt
entscheidend von der jeweiligen geologischen und
hydrogeologischen Standortsituation ab. In den
Datenbanken der Staatlichen Geologischen Dienste
werden alle verfügbaren geologischen und hydrogeologischen Daten archiviert. Somit stehen hier
umfangreiche Informationen für eine Abschätzung
der Dimensionierung der unterirdischen Teile von
EWS-Anlagen zur Verfügung.
2
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Die SGD besitzen in Bezug auf die Kompilation und
Interpretation von Untergrundinformationen ein
ausgeprägtes Alleinstellungsmerkmal. Sie können
Daten für eine große Zahl von Einzelstandorten
bereitstellen und aus diesen Informationen gemeinsam mit Erkenntnisses aus anderen Untersuchungen Interpretationen in der Fläche vornehmen.
Auf der BLA-Geo-Sitzung 10/2004 in Oldenburg
wurde daher beschlossen, dass durch den Personenkreis „Nutzung des oberflächennahen geothermischen Potenzials“ (nachfolgend als PK OG bezeichnet), der der Ad-hoc-AG Hydrogeologie zugeordnet ist, innerhalb eines Zeitraumes von maximal
2 Jahren ein bundeseinheitlicher Produktkatalog zur
wirtschaftlichen Anwendung geothermischer Daten
für die oberflächennahe Geothermie erarbeitet werden soll. Der PK OG hat seine Arbeit am
02.02.2005 in Frankfurt am Main mit der konstituierenden Sitzung aufgenommen.
III
GRUNDLAGEN
Als Erdwärme bzw. geothermische Energie wird die
unterhalb der Oberfläche der festen Erde vorhandene Wärmeenergie bezeichnet. Diese beruht im
Wesentlichen auf dem vom Erdinneren zur Erdoberfläche gerichteten terrestrischen Wärmestrom und
der von der Sonne eingestrahlten Wärmeenergie.
Die von der Sonne eingestrahlte und die von der
Erdoberfläche an die Atmosphäre abgegebene
Wärmeenergie sind hierbei maßgebend für die
Temperaturen in den oberflächennahen Schichten
bis zu einer Tiefe von etwa 10 bis 20 m. In den
tieferen Schichten ist der terrestrische Wärmestrom
maßgebend. Die Quellen des terrestrischen Wärmestroms sind u. a. die bei der Erdentstehung frei
gewordene und die durch den Zerfall radioaktiver
Isotope frei gesetzte Energie. Unterhalb des Einflussbereichs der Sonneneinstrahlung, d.h. unterhalb etwa 10 bis 20 m, nimmt in Deutschland die
Temperatur im Mittel um rd. 3 °C pro 100 m Tiefe
zu.
giepfähle genutzt. Die Übergänge zur Nutzung der
tiefen Geothermie sind fließend.
Die zur Erschließung oberflächennaher Erdwärme
am häufigsten genutzten Anlagen in Deutschland
sind EWS-Anlagen, die als technisch ausgereift und
zuverlässig anzusehen sind. Ein wesentlicher Vorteil der EWS gegenüber anderen Systemen ist ihr
geringer Platzbedarf sowie die weitgehende Wartungsfreiheit. EWS werden in Bohrungen mit Tiefen
meist oberhalb von 100 m, teils auch tiefer, und
Bohrdurchmessern bis 220 mm eingebaut. Die
Sonden bestehen in der Regel aus paarweise gebündelten
U-förmigen
Kunststoffrohrschleifen
(Abb. 1). Seltener sind die aus nur einer Kunststoffrohrschleife bestehenden Einfach-U-Sonden und
die aus Innen- und Außenrohr bestehenden Koaxialsonden. Bisher nur selten finden sich die seit etwa
6 Jahren auf dem Markt befindlichen, aus flexiblen
Kupfer- oder Edelstahlrohr bestehenden CO2Sonden. Der nach Einbau der Sonden in das Bohrloch verbleibende Hohlraum zwischen Sondenbündel und Bohrlochwand sollte mit einer ZementBentonit-Suspension hohlraumfrei verpresst werden.
Dies erfolgt zur Verhinderung eines Austritts des
Wärmeträgermittels im Schadensfall und der Verhinderung einer hydraulischen Verbindung zweier
oder mehrerer Grundwasserstockwerke. Gleichzeitig wird durch die Verpressung eine gute thermische
Anbindung der Sonden an den Untergrund erreicht.
Oberflächennahe Geothermie
In Abhängigkeit von der Erschließungstiefe der
Erdwärme unterscheidet man zwischen oberflächennaher und tiefer Geothermie. Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Wärmeenergie des
Untergrundes bis max. 400 m, meist bis jedoch nur
bis 150 m z.B. über Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden,
Grundwasserbohrungen
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
oder
Ener-
Abb. 1: Erdwärmesonde (Quelle: Bundesverband
WärmePumpe e.V.).
3
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Der Anschluss der Sonden an die im Haus befindliche Wärmepumpe erfolgt über nahe der Erdoberfläche verlegte Sammelleitungen. Eine in den Sonden
in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierende
Wärmeträgerflüssigkeit nimmt im Heizfall im Untergrund Wärme auf und transportiert diese zur Wärmepumpe. Die „Erdwärme“ kann ebenso zum Kühlen genutzt werden. Als Wärmeträgermittel werden
vorwiegend Gemische aus Wasser und Frostschutzmittel (z.B. Glykol, Ethanol) verwendet. In den
letzten Jahren werden zunehmend auch Sonden
angeboten, die nach dem Prinzip der Niedertemperaturverdampfung arbeiten.
IV
Hierachiestufe 7 der der von der Ad-hoc-AG
Geologie abgestimmten Petrographieliste und –
soweit erforderlich – zu weiteren, teils geogenetischen Begriffen (z.B. Geschiebemergel) .
5.
Erstellung einer Interpretationsmethodik zur
Aufbereitung und Darstellung oberflächennaher
geothermischer spezifischer Entzugsleistungen,
abgeleitet aus den Wärmeleitfähigkeiten der
Gesteine über die petrographischen (und bei
Erfordernis auch geogenetischen) Angaben in
den Schichtenverzeichnissen der Bohrdatenbanken der SGD (siehe VI.3 Anwendungen).
6.
Erarbeitung einer GIS-gestützten Datenbankanwendung zur automatisierten Zuweisung gesteinsspezifischer Wärmeleitfähigkeiten zu den
in den Datenbanken der Länder geführten
petrographischen (und bei Erfordernis auch
geogenetischen) Einheiten (siehe VI.3 Anwendungen).
7.
Beispielhafte Regionalisierung spezifischer
Entzugsleistungen aus Punktinformationen von
Bohrdatenbanken in Kombination mit sekundären Informationen (z.B. Tektonik, Tiefenkarten).
VORGEHENSWEISE
Die Bedingungen und Vorgehensweisen in den
Ländern sind bezüglich der Behandlung geothermischer Fragestellungen heterogen ausgebildet. Aus
diesem Grund wurden zu Beginn zunächst Recherchearbeiten erforderlich, die die einzelnen Rahmenbedingungen miteinander vergleichen ließen. Die
Auswertung der Nutzungsformen der oberflächennahen Geothermie in Deutschland ergab, dass
EWS mit einem Anteil von rd. 90% den häufigsten
geothermischen Anlagentyp in Deutschland darstellen. Die Arbeiten wurden daher ausschließlich auf
diesen Anlagentyp ausgerichtet. Der PK OG hat
folgende Themengebiete bearbeitet:
1.
Identifikation der für die Planung und Dimensionierung von EWS-Anlagen erforderlichen geologischen und hydrogeologischen Informationen und Parameter unter besonderer Berücksichtigung der in der VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2
„Thermische Nutzung des Untergrundes“ beschriebenen und bundesweit am häufigsten
genutzten Methode zur Dimensionierung von
EWS-Anlagen.
2.
Abgleich des Informationsbedarfs auf der Planungsseite mit den bei den SGD vorgehaltenen
geologischen/hydrogeologischen Daten. Abfrage des Sachstandes der Bohrdatenbanken der
Länder.
3.
Abstimmung der Arbeiten des PK OG mit dem
VDI-Richtlinienausschuss 4640 bzgl. der Überarbeitung der VDI-Richtlinie 4640.
4.
Durchführung einer Recherche der gesteinsphysikalischen Parameter Wärmeleitfähigkeit
und Wärmekapazität. Zuweisung von zurzeit
vorhandenen Wärmeleitfähigkeitswerten zur
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
V
ERGEBNISSE UND EMPFEHLUNGEN
Die Planung und Dimensionierung von EWSAnlagen hängt entscheidend von der geologischen
und hydrogeologischen Standortsituation ab. Die
wesentlichen geothermischen Randbedingungen
sind insbesondere die Wärmeleitfähigkeit des am
Standort anstehenden Gesteins und das Vorkommen von Grundwasser und dessen Volumenstrom
über die Sondenlänge. Weitere Randbedingungen
sind die Wärmekapazität des Gesteins sowie die
Oberflächentemperatur, der geothermische Gradient und der terrestrische Wärmestrom.
Eine flächendeckende Erhebung, Aufbereitung und
Bereitstellung dieser Daten ist in Deutschland allein
durch die SGD möglich. Nur sie verfügen aufgrund
ihrer gesetzlichen Aufträge zur geologischen und
hydrogeologischen Landesaufnahme über umfangreiche, flächendeckende Datenbestände, die auch
im Zusammenhang mit der oberflächennahen Geothermie verwendbar sind.
Die in den meisten Bundesländern fehlenden Informationsangebote haben dazu geführt, dass die
Dimensionierung von EWS in der Praxis regelmäßig
ohne Berücksichtigung der standörtlichen geologisch-hydrogeologischen Gegebenheiten, sondern
4
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
allein anhand von „Faustwerten“ erfolgt. Die Auswertung von rd. 900 hessischen EWS-Anlagen
zeigt, dass unabhängig von der jeweiligen geologisch-hydrogeologischen Standortsituation, für vier
von zehn Anlagen von einer identischen thermischen Leistung des Untergrundes von 50 W/m ausgegangen wurde. Fehldimensionierungen sind hierdurch vorprogrammiert. Stehen hingegen geothermische Informationen zur Verfügung, wie z.B. in
Nordrhein-Westfalen in Form einer landesweiten
„Geothermie-CD“ oder in Baden-Württemberg in
Form eines über einen MapServer-Dienst angebotenen geothermischen Informationssystems, werden
diese von Planern und Bürgern genutzt. Fehlplanungen werden so minimiert.
Die Bereitstellung und Berücksichtigung der den
SGD für einen Vorhabensstandort durch nahe liegende Bohraufschlüsse oder durch Regionalisierungen vorliegenden geothermischen Informationen
führen in jedem Fall zu einer größeren Planungssicherheit. Mittel- bis langfristig ist so eine noch höhere Akzeptanz der Erdwärmenutzung, der Substitution fossiler Energierohstoffe und der Reduktion von
Kohlendioxid zu erwarten. Wichtig ist in diesem
Zusammenhang, dass ein Teil der Planer nicht über
ausreichende geologische Fachkenntnisse verfügt,
um z.B. in Form geologischer oder hydrogeologischer Karten vorliegende Informationen für die Planung auszuwerten. Die Bereitstellung der Informationen in einer für den Kunden verständlichen und
nutzbaren Form ist daher für den Erfolg des Angebotes unerlässlich. Durch eine Verknüpfung geothermischer Informationsangebote mit Informationen, z.B. zu Restriktionsflächen wie Wasser- und
Heilquellenschutzgebieten oder zu technischen
Anforderungen an die Errichtung und den Betrieb
von EWS-Anlagen haben die Länder darüber hinaus
die Möglichkeit zu einer konfliktarmen Nutzung
dieser regenerativen Energie beizutragen.
Der nachfolgende und unter Abschnitt I definierte
Produktkatalog ist das Ergebnis der Arbeit des PK
OG. In ihm wurden diejenigen geothermisch relevanten Informationen zusammengeführt, die den
SGD bereits vorliegen oder durch Datenaufbereitung generiert werden können, um sie dem Bürger
bzw. Planer als Produkt der SGD zur Verfügung
stellen zu können.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
VI
PRODUKTKATALOG
Der PK OG hat den im Folgenden beschriebenen
modularen digitalen Produktkatalog entwickelt. Im
Zentrum des Katalogs steht eine automatische
Attributierungsmethodik der Bohrdatenbanken mit
geothermischen Informationen. Hierzu wurden die
von der Ad-hoc-AG Geologie klassifizierten
petrographischen Einheiten und – soweit erforderlich – weitere, teils geogenetische Begriffe (z.B.
Geschiebemergel) mit der wichtigsten geothermischen Information, der Wärmeleitfähigkeit der Gesteine, verknüpft.
In weiteren Schritten können diese Informationen,
unter Berücksichtigung weiterer hydro-/geologischer
Informationsebenen, regionalisiert werden. Auf
diese Weise können in übersichtlichen Zeitspannen
qualitativ hochwertige Informationen über die Fläche
bereitgestellt werden.
Der PK OG empfiehlt aufgrund des großen Bedarfs
an geothermisch relevanten Informationen und
unter Berücksichtigung der zum Teil unterschiedlichen digitalen Datenbestände der Länder ein abgestuftes Konzept der Daten- und Informationsbereitstellung. Hierbei fußen alle Interpretationen und
Ergebnisdarstellungen auf der abgestimmten Attributierungsmethode sowie Einheiten, Skalen und
Darstellungsformen. Abstimmungen und Datenaustauschverfahren in Grenzregionen der Länder sind
obligatorisch. Die möglichen Produkte lassen sich in
die Produktbereiche „Basisdaten“, „Abgeleitete
Daten“, „Anwendungen“ und „Leitfäden“ unterteilen.
Während es sich beim Produktbereich „Basisdaten“
um messbare „geothermische“ bzw. geothermisch
relevante Daten handelt, umfasst der Produktbereich „Abgeleitete Daten“ die für die Dimensionierung von Erdwärmesonden gemäß VDI-Richtlinie
4640 Blatt 2 benötigten spezifischen Entzugsleistungen und Angaben zum Grundwasserfluss, die
aus den Basisdaten abgeleitet werden können. Im
Produktbereich „Anwendungen“ sind die Methoden
zur Attributierung digitaler Schichtdaten und deren
Regionalisierung sowie Visualisierung zusammengefasst. Unter „Leitfäden“ sind Produkte der SGD
zur Beratung der Bürger zu verstehen, die im Hinblick auf den Grund- und Trinkwasserschutz zu
einer konfliktfreien Nutzung der oberflächennahen
Geothermie beitragen.
5
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
VI.1
BASISDATEN
Bei den im Produktbereich „Basisdaten“ zusammengefassten Daten handelt es sich um Informationen, die für interne Anwendungen der SGD in digitaler Form vorliegen und im Rahmen der Beratungstätigkeit durch die SGD bereitgestellt werden sollten.
VI.1.1 SCHICHTENVERZEICHNISSE
Schichtenverzeichnisse liefern die Basisinformationen zur Planung und zur Dimensionierung von
EWS-Anlagen. Die SGD verfügen als zentrale geowissenschaftliche Einrichtungen der Länder über die
umfangreichsten Bohrdatenarchive Deutschlands.
Für eine automatisierte Zuordnung und Bewertung
sind ausschließlich die durch die SGD bereits in
digitale Bohrdatenbanken übertragenen Anteile der
Schichtenverzeichnisse von Interesse. Im Rahmen
der Methodenentwicklung wurden daher bei den
SGD die Anteile digitaler Schichtenverzeichnisse
und der geologisch geprüften Schichtenverzeichnisse innerhalb der digitalen Datenbestände der Bohrdatenarchive abgefragt.
Da die Dimensionierung von EWS-Anlagen nach
der VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2, eine Mindesttiefe
der Sonden von mindestens 40 m voraussetzt,
wurden zudem die Tiefenverteilungen der digital
vorliegenden Schichtenverzeichnisse abgefragt. Die
Aufteilung erfolgte in 20 bzw. 40 m-Intervallen (< 20
m, 20 - 40 m, 40 - 60 m, 60 - 80 m, 80 - 120 m, >
120 m). Neben den Angaben zur Lithologie und
Tiefe der archivierten Bohrdaten besitzen besonders in den Lockergesteinsbereichen auch die hydrogeologischen Verhältnisse für eine Anlagendimensionierung eine entscheidenden Rolle. Daher
wurden ergänzend die Angaben über Flurabstand
und Grundwasserstand in den Datenbanken ermittelt.
Die Auswertung der Abfrage in Bezug auf den Anteil
der digital vorliegenden Schichtenverzeichnisse am
Gesamtdatenbestand ergibt ein länderspezifisch
stark variierendes Bild (Tab. 1). Die Übertragung
der analogen Schichtenverzeichnisse in digitale
Datenbanken liegt zwischen 4 und 100 % und beträgt im Mittel 50 %. Ebenso variierend wie der
Bestand der digitalen Bohrdaten ist der Anteil der
qualitätsgeprüften Schichtenverzeichnisse. Hier
variieren die Angaben zwischen 0 und 100 %. Geht
man davon aus, dass nur überprüfte Daten für die
hier vorgestellte Methodik herangezogen werden
dürfen, reduziert sich die Anzahl der für eine automatisierte Bewertung zur Verfügung stehenden
Schichtenverzeichnisse dadurch noch einmal deutlich. Um in Zukunft eine möglichst hohe Datendichte
bereitstellen zu können, ist es daher notwendig die
bereits in allen Ländern existierenden digitalen
Datenbestände auf Vollständigkeit und Richtigkeit
zu überprüfen.
Keinen Einfluss haben die SGD auf die Verteilung
Tab. 1: Bohrdatenbestände von 10 SGD (Abfrage 01/2006).
Dig. Datenbestand
1
30%
2
52%
3
50%
Staatlicher Geologischer Dienst
4
5
6
7
8
15% 47% 87%
30%
100%
9
90%
10
4%
Geologisch geprüft
30%
40%
30%
95%
50%
91%
5%
0%
100%
k.A.
Prüfung in Planung
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
70%
100%
k.A.
k.A.
0%
k.A.
Tiefenverteilung
max. 20 m
74%
69%
30%
71%
30,6%
74%
57%
73%
58%
40%
20 - 40 m
15%
18%
13%
14%
31,2%
14%
11%
10%
15%
18%
40 - 80 m
80 - 120 m
6%
2%
8%
2%
27%
20%
8%
3%
23,7%
6,6%
6%
2%
21%
8%
6%
2%
10%
5%
19%
12%
> 120 m
3%
3%
10%
4%
6,7%
5%
3%
7%
6%
11%
< 40 m
89%
87%
43%
85%
61,8%
88%
68%
83%
70%
58%
> 40 m
11%
13%
57%
15%
37%
13%
32%
15%
21%
42%
Hydrogeologie
Flurabstand
k.A.
k.A.
k.A.
30%
40%
k.A.
40%
0%
k.A.
33%
Grundwasserstand
25%
k.A.
12%
k.A.
40%
30%
40%
100%
k.A.
2,50%
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
6
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
der Bohrtiefen. Hier ergibt die Abfrage ein einheitlicheres Bild. Der Anteil der Bohrungen mit einer
Tiefe von weniger als 40 Metern schwankt bei der
Länderabfrage zwischen 43 und 89 %. Der Anteil
der für eine Dimensionierung geothermischen Sondenanlagen nach VDI-Richtlinie 4640 zur Verfügung
stehenden Schichtenverzeichnisse > 40 m liegt in
den einzelnen Ländern zwischen 11 und 57 %.
Die Abfrage ergab auch, dass in vielen Ländern die
Flurabstände bzw. Grundwasserstände in den Datenbanken nicht erfasst werden. Dies liegt zu einem
Großteil daran, dass den Angaben zum Grundwasser aus den Schichtverzeichnissen nicht vertraut
wird. Liegt ein digitales Geländemodell vor, dann
reicht für eine geothermische Bewertung auch nur
der Grundwasserstand. Bei 8 von den 10 SGD, die
die Abfrage durch den PK OG beantwortet haben,
liegen Daten zu den Flurabständen bzw. Grundwasserständen vor. Der Anteil an diesen Daten
variiert in den Ländern zwischen 12 und 100 %. Der
Anteil der überprüften Flurabstände bzw. Grundwasserstände wurde nicht abgefragt.
Zusammenfassend zeigt sich, dass zurzeit nur ein
Teil des gesamten Datenpools der Bohrarchive
direkt für die hier vorgestellte Methodik zur Verfügung steht. Hier wird ein deutlicher Handlungsbedarf seitens der einzelnen SGD gesehen. Je vollständiger Bohrdaten in die landeseigenen Datenbanken übertragen werden, desto kompetenter
können die SGD mittels automatisierter Verfahren,
z.B. durch die hier vorgestellte Methode zur oberflächennahe Geothermie, Auskunft geben. Neben der
Vervollständigung der Datenbanken durch Übertragung der anlogen Archive ist es möglich, die Datenbestände über die Erstellung von Interpretationsprofilen zu erhöhen. Bei der Erstellung von Interpretationsprofilen werden die vorliegenden Schichtenverzeichnisse überprüft und nach einem definierten
und standardisierten Modus je nach Fragestellung
auf einen gleichen Qualitätsstandard gebracht. Dies
ermöglicht zum Beispiel für die für eine Dimensionierung nach VDI-Richtlinie 4640 zu kurzen Schichtenverzeichnisse (< 40 m) eine geologische Extrapolation. Somit könnte der Anteil der Informationen
über den Aufbau in mehr als 40 m Teufe deutlich
erhöht werden. Nordrhein-Westfalen beispielsweise
erprobt derzeit im Rahmen der integrierten Kartierung die Erstellung und Anwendung solcher Interpretationsprofile sowie eine automatisierte geothermische Bewertung nach der hier vorgestellten Methodik.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
VI.1.2 WÄRMELEITFÄHIGKEIT DER GESTEINE
Die Wärmeleitfähigkeit des Gesteins ist der Schlüsselparameter zur Ableitung der spezifischen Entzugsleistung und damit zur Dimensionierung von
EWS. Durch die Wärmeleitfähigkeit wird der Wärmetransport aus dem Umgebungsgestein zu den
EWS quantifiziert. In der Überarbeitung der allgemein anerkannten VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2, wird
zukünftig eine stärkere Berücksichtigung der Wärmeleitfähigkeit als messbare Größe bei der Dimensionierung von EWS verlangt.
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Materialeigenschaft
der Gesteine und von Zusammensetzung, Geometrie der Gesteinsmatrix bzw. des Porenraumes und
der Porenfüllung abhängig. Zusätzlich wird die
Wärmeleitfähigkeit von Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur beeinflusst, was jedoch bei
der oberflächennahen Geothermie wegen der geringen Veränderung des Druckes und der Temperatur mit der Tiefe vernachlässigt werden kann. Für
die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit sind mehrere Verfahren üblich, die von der direkten Messung
des Gesteins (z.B. Bohrkern) bis zur Abschätzung
der Wärmeleitfähigkeit aus dem Mineralbestand
reichen. Um die Heterogenitäten in einer geologischen Abfolge besser fassen und damit mittlere
Wärmeleitfähigkeiten für einen Tiefenbereich angeben zu können, existieren auch Verfahren, die
Wärmeleitfähigkeit in-situ im Bohrloch zu messen
(Thermal-Response-Test) oder sie indirekt aus
geophysikalischen Bohrlochmessungen abzuleiten.
Von den SGD wurden in der Vergangenheit keine
regelmäßigen Messungen der Wärmeleitfähigkeit im
Rahmen der Landesaufnahme durchgeführt, so
dass nur für wenige Standorte bzw. Gesteine SGDeigene Messwerte vorliegen. Aus Sicht des PK OG
ist es daher empfehlenswert, dass die SGD kurzbis mittelfristig mit der Durchführung eigener Routinemessungen dieses Parameters beginnen. Durch
eine Vielzahl von Messungen kann eine Regionalisierung der Wärmeleitfähigkeit unterschiedlicher
Gesteine verbessert und so Unsicherheiten durch
breite Wertebereiche von Literaturdaten überwunden werden. In den Ländern Baden-Württemberg,
Berlin, Bremen, Hessen, Nordrhein-Westfalen,
Rheinland-Pfalz und Schleswig-Holstein wurden in
jüngerer Zeit bereits einige Messungen der Wärmeleitfähigkeit durchgeführt.
Für die aktuelle Beratungstätigkeit der SGD sollte
zunächst auf die in der Literatur dokumentierte
Messwerte zurückgegriffen werden. Die Länder
7
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Sachsen und Hessen haben bereits entsprechende
Literaturstudien zur Erhebung dieser Daten durchgeführt. Derzeit werden die verfügbaren Werte aufbereitet und im Anschluss an die Mitglieder des PK
OG weitergeleitet. Die Zuweisung von Wärmeleitfähigkeiten zu petrographischen Begriffen wurde
anhand der von der Ad-hoc-AG Geologie erarbeiteten Petrographieliste und – soweit erforderlich –
weiteren, teils geogenetischen Begriffen (z.B. Geschiebemergel) durchgeführt. Die in dieser Liste
aufgeführten Gesteinsarten (Hierachiestufe 7) wurden dem VDI-Richtlinienausschuss für die Neubearbeitung der Richtlinie 4640 Blatt 1 vorgeschlagen.
Hinweis: Wird im folgenden Text auf die Attributierung petrographischer Begriffe eingegangen, so gilt
die Ausführung auch jeweils für Begriffe, die nicht in
der Petrographieliste der Ad-hoc-AG Geologie enthalten sind, z.B. „Feinsand“ oder geogenetische
Begriffe wie Geschiebemergel. Diese Begriffe sind
für die Umsetzung der Methodik in einzelnen Ländern (z.B. Bremen) erforderlich.
VI.1.3 WÄRMEKAPAZITÄT DER GESTEINE
Die Wärmekapazität quantifiziert das Speichervermögen der Gesteine für Wärme. In der Praxis der
Auslegung von Erdwärmesonden (EWS) hat die
Wärmekapazität eine geringere Bedeutung als die
Wärmeleitfähigkeit. Sie wird in der Regel nur bei
größeren Anlagen, für deren Dimensionierung Rechenprogramme wie Earth Energy Designer (EED)
von ESKILSON et al. (2000) oder Berechnungsmodul
für Erdwärmesonden (EWS) von HUBER & SCHULER
(1997) verwendet werden, berücksichtigt. Eine große Bedeutung hat die Wärmekapazität dagegen bei
der saisonalen Speicherung von Wärme im Untergrund mit Erdwärmesonden. Dieser Aspekt der
Erdwärmenutzung wird in Zukunft verstärkt an Bedeutung gewinnen.
Wie bei der Wärmeleitfähigkeit spielt bei der Wärmekapazität der Gesteine das Porenwasser eine
große Rolle, da die Wärmekapazität von Wasser im
Vergleich zur Gesteinsmatrix hoch ist. Hoch poröse
Gesteine mit hohem Porenwasseranteil haben daher in der Regel eine höhere Wärmekapazität als
gering poröse. Von den SGD wurden in der Vergangenheit - wie bei der Wärmeleitfähigkeit - keine
routinemäßigen Messungen der Wärmekapazität
durchgeführt, so dass nur für wenige Standorte bzw.
Gesteine Messwerte vorliegen.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Aus Sicht des PK OG sollten daher von den SGD
gezielt Messungen zur Bestimmung der Wärmekapazität, parallel zur Messung der Wärmeleitfähigkeit
durchgeführt werden. Beide Parameter sollten katalogisiert und verfügbar gemacht werden. Entsprechend der Wärmeleitfähigkeit sollten die SGD zunächst auf Literaturwerte zurückgreifen. Für statistische Auswertungen empfiehlt es sich, eine länderübergreifende Datenbank der Basisdaten Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität aufzubauen.
VI.1.4 WEITERE PARAMETER
Die weiteren Parameter Oberflächentemperatur,
Geothermischer Gradient bzw. terrestrischer Wärmestrom können zunächst vereinfachend als weitgehend konstant für die Fläche Deutschlands angesehen werden. Für zukünftige weitergehende geothermische Arbeiten der SGD sollten diese Daten
jedoch mittel- bis langfristig flächendeckend erhoben werden. Im Falle der Oberflächentemperatur ist
eine Ableitung anhand klimatischer Daten bzw.
vermutlich eine Abfrage z.B. bei DWD möglich
VI.2
ABGELEITETE DATEN
VI.2.1 SPEZIFISCHE ENTZUGSLEISTUNG
Die spezifische Entzugsleistung ist in der gängigen
Praxis die Bemessungsgröße zur Auslegung der
unterirdischen Anlagenteile von EWS-Anlagen. Es
handelt sich dabei nicht um eine messbare oder
anhand analytischer Lösungsansätze berechenbare
Größe, sondern um eine in der Vergangenheit durch
Erfahrungen und heute in der Regel durch Rechenmodelle wie EED oder EWS ermittelte Bemessungsgröße. In der spezifischen Entzugsleistung
sind unterschiedliche Parameter verknüpft:
• geologische Parameter: Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Untergrundtemperatur etc.,
• sondentechnische Parameter: Bohrlochdurchmesser, Sondentyp, -anordnung und zahl, Verfüllbaustoff,
• haustechnische Parameter: Heizbedarf sowie
Zahl und Verteilung der jährlichen Betriebsstunden.
In der VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2 sind mögliche
spezifische Entzugsleistungen tabellarisch für sog.
„einfache Fälle“ und unterschiedliche Betriebsstunden für verschiedene Gesteinsarten angegeben.
Die Wärmeleitfähigkeit des Gesteins als gesteinsphysikalischer Parameter ist bis zu Tiefen von rd.
8
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
200 m näherungsweise konstant, nicht aber die
spezifische Entzugsleistung. Bedingt durch die
Vielfalt unterschiedlicher Anlagenkonstellationen
und die technische Weiterentwicklung (z.B. Verpressmaterial mit besserer thermischer Leitfähigkeit) unterliegt diese Veränderungen und kann auch
nur bei Kenntnis der jeweiligen Wärmepumpenanlage und des Wärmebedarfs ermittelt werden.
Die SGD können daher grundsätzlich keine eigenen
Werte der spezifischen Entzugsleistung generieren
bzw. zur Verfügung stellen. Aus diesem Grund ist
weiterhin eine enge Zusammenarbeit zwischen den
SGD und dem VDI-Richtlinienausschuss 4640 erforderlich.
serstandsdarstellung in vielen Bereichen nicht
durchführbar.
VI.3
ANWENDUNGEN
Methodisch erfolgt die Attributierung der Schichtdaten durch die automatisierte Zuweisung geothermischer Parameter zu den in den digitalen Bohrdatenbanken der Länder verzeichneten Schichten.
In den Ländern Baden-Württemberg und NordrheinWestfalen erfolgt bereits heute die Regionalisierung
geothermischer Einheiten und deren Attributierung
auf der Grundlage geologischer Modelle.
VI.3.1
VI.2.2 GRUNDWASSERSTAND
Im Lockergestein hat neben den gesteinsspezifischen Eigenschaften Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität das Grundwasser einen großen Einfluss auf die spezifische Entzugsleistung und somit
auf die Dimensionierung der EWS-Anlagen. Aufgrund seines hohen Porenraumanteils wird in Porengrundwasserleitern die Wärmeleitfähigkeit und
Wärmekapazität maßgeblich durch die Wassersättigung und – wenn vorhanden – auch durch die
Durchströmung des Porenraumes beeinflusst. Beispielsweise führt ein hoher Volumenstrom bei
grundwassererfüllten sandig-kiesigen Ablagerungen
gegenüber einem identisch ausgebildeten trockenen
Sediment zu einer geringeren Temperaturabsenkung in unmittelbarer Sondenumgebung und somit
zu einer deutlichen Erhöhung der gewinnbaren
Energiemenge bei gleicher EWS-Länge.
Bei Festgesteinen mit geringer Porosität bzw. Klüftigkeit spielt die Wasserführung eine untergeordnete
Rolle. Lediglich bei starker Verkarstung, hoher Porosität und hoher Klüftigkeit werden die geothermischen Eigenschaften ebenfalls durch das Grundwasser beeinflusst.
Grundwasserrelevante Daten wie Grundwasserstandsmessungen, Grundwassergleichenpläne und
Flurabstandskarten sind nicht flächendeckend bundesweit in großen Maßstäben verfügbar. Gebiete
mit Lockergesteinen können gegenüber Bereichen
mit Festgestein deutlich besser erfasst werden und
ihre hydraulischen Parameter sollten daher flächendeckend dargestellt werden. Aufgrund der geringeren Datendichte in Gebieten mit anstehendem Festgesteinen oder geringmächtiger Lockergesteinsüberdeckung ist eine flächendeckende Grundwas-
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
DATENBANKABFRAGE „AUTOMATISIERTE
ATTRIBUTIERUNG DIGITALER SCHICHTDATEN“
UND DIE VISUALISIERUNG VON PUNKTDATEN
Die vom PK OG entwickelte und allen SGD bereits
vorliegende Access-Datenbankanwendung ermöglicht eine automatische Zuweisung des Parameters
Wärmeleitfähigkeit und damit auch der spezifischen
Entzugsleistung zu den in den digitalen Bohrdatenbanken der Länder verzeichneten Schichten. Im
Falle einer externen Abfrage wird dem Interessenten der interpretierte geothermische Kennwert, nicht
hingegen das tatsächliche Schichtenverzeichnis
mitgeteilt. Im ersten Schritt werden den
Petrographien die entsprechenden Wärmeleitfähigkeiten zugeordnet. Die folgende qualitative Beschreibung der Methodik erfolgt durch das praktische Beispiel einer Umsetzung in ACCESS. Im
Moment bezieht sich die VDI 4640 auf empirische
Entzugsleistungsdaten. Der Personenkreis zieht für
die Berechnung allerdings die Wärmeleitfähigkeiten
der Gesteine hinzu. Dies ist in Zukunft auch bei der
VDI 4640 geplant. Die Methodik ist in eine Reihe
von Unterschritten zu unterteilen. Diese sind in
Tab. 2 zusammen gefasst und werden im Folgenden genauer erläutert. Teilweise bilden die Unterschritte eine Auswertung für einen konkreten
Standort (Standortabfrage, SA), teilweise eine Auswertung über einen ganzen Bereich (Bereichsabfrage, BA) zur späteren kartographischen Darstellung
ab.
Eingabeparameter durch den Nutzer
Als Eingabeparameter sind die Ortsangaben für den
auszuwertenden Bereich nötig. Dies sind in der
Regel die Koordinaten (Rechts- und Hochwerte),
der Liegenschaftsgrenzen oder Adresskoordinaten.
In Anlehnung an die VDI-Richtlinie wird die Jahres-
9
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Tab. 2: Durchzuführende Abfrageschritte zur Bohrdatenauswertung hinsichtlich des Entzugspotenzials
oberflächennaher Geothermie.
durchzuführende Abfrageschritte
Nutzereingaben
benötigte Datenbasis
Standortabfrage
Angabe der
Lagekoordinaten
Suchradienkarte
(IRQ, Q-Basis)
1.
Verschnitt mit Radienkarte
2.
Suche nach Bohrungen innerhalb des Interpretationsradius (IR)
bzw. innerhalb des auszuwertenden Bereichs
3.
Erstellung der für die Interpretation angepassten Petrographie
Interpretationstabelle
4.
Zuweisung der geothermischen Eigenschaften
GW-Gleichenplan bzw.
GWFluss ja/nein
5.
Zuweisung hydraulischer Parameter zum Standort (Flurabstand,
kf-Wert, Gefälle. Richtung nur bei Standortabfrage)
6.
Zuweisung der spez. Entzugsleistung gemäß VDI-Richtlinie
4640 Blatt 2
digitale Bohrdatenbank (insbes. korr. Lage, Höhe und
Eingabeformat)
Angabe der Anlagenkonfiguration
(Betriebsstunden)
Bereichsabfrage
7.
Berechnung der Entzugsleistungen für die Tiefenschritte 40 m,
50 m, 60 m, 70 m, 80 m, 90 m,
100 m
Berechnung der Entzugsleistungen für die Tiefenschritte 40 m, 60 m, 80 m,
100 m
Optionales Zusatzmodul – Ausgabe verschiedener Sondenauslegungen
gewünschte Ent8. Berechnung verschiedener Sonzugsenergie
denauslegungen zum Erlangen
der vorgegebenen Entzugsenergie
Optionales Zusatzmodul – Ausgabe des Temperaturabsenkungsbereiches
9. Zuordnung verschiedener stanTabelle standardisierter Temdardisierter Temperaturabsenperaturabsenkungsbereiche
kungsbereiche und deren Ausrichtung in Grundwasserfließrichfür verschieden Grundwasserfließgeschwindigkeiten
tung
arbeitsstundenzahl abgefragt.
Interpretationsradienkarte
Für die Auskunft zu einem Standort werden Bohrungen aus einem vorgegebenen Radius herangezogenen. Mit Hilfe einer zu erstellenden Interpretationsradienkarte (Tab. 3) kann der Interpretationsradius räumlich (horizontal und vertikal) variiert werden und so regionalen geologischen Strukturen
(z.B. Quartäre Rinnen oder Grabenstrukturen, homogenere Ablagerungen unterhalb der Rinnenbasis) angepasst werden. Es entsteht eine Zusatzinformation zur Verdichtung der Datenlage und zur
Qualitätserhöhung. Die Interpretationsradienkarte ist
ein Rasterdatensatz mit 5 Feldern.
Tab. 3: Struktur des Rasters zur Interpretationsradienkarte.
Rechtswert des RasX-Wert
terpunktes
Hochwert des RasterY-Wert
punktes
Tiefe ab der ein veränderter Interpretationsradius angewendet
werden soll
Z-Wert
Interpretationsradius
Z-Interpretationsradius
Tab. 4:
Struktur der Tabelle der digitalen
Bohrdaten – Stammdaten.
XCOORD
YCOORD
ZCOORDB
Digitale Bohrdaten
Als Basis sind digitale Bohrdaten (Tab. 4) unabdingbar.
BohrungsID
Rechtswert der Bohrung
Hochwert der Bohrung
Höhe des Bohransatzpunktes
(mNN)
eindeutige ID zur Zuordnung der
Schichtdaten
Schichtdaten:
GENESE
eindeutige ID zur Zuordnung der
Stammdaten
ID der Schicht
Tiefe der Schichtoberkante unter
Gelände (m)
Tiefe der Schichtunterkante unter
Gelände (m)
Genese der Schicht
PETRO
Petrographie der Schicht
BohrungsID
Schicht-ID
Interpretationstabelle
DEPTHFROM
Die beispielhafte Interpretationstabelle (Tab. 5) beinhaltet die in der VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2 angegebenen spezifischen Entzugsleistungen in Abhän-
DEPTHTO
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Interpretationsradius
oberhalb Z
Interpretationsradius
unterhalb Z
10
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Tab. 5: Beispiel einer Interpretationstabelle zur Zuweisung der spezifischen Entzugsleistungen entsprechend
der VDI Richtlinie 4640 Blatt 2 zu ausgewählten petrographischen Lockergesteinsbegriffen. (Wärmeleitfähigkeit WLF nach VDI-Richtlinie 4640, Blatt 1 und Earth Energy Designer EED; Untergrenze =
trocken, Obergrenze = gesättigt).
Vereinfachte Lithologie
WLF
Kürzel
Beschreibung
W/(mK)
Gesteinsbegriffe der Petrographieliste (vgl. Anlage 2)
H
Torf
0,2 – 0,7
T
Ton
0,4 – 2,2
U
Schluff
0,4 – 2,2
S
Sand
0,3 – 5,0
G
Kies
0,4 – 2,6
X
Steine
0,4 – 2,6
^s
Sandstein
1,3 – 5,1
^t
Tonstein
1,1 – 3,2
^k
Kalkstein
2,2 – 4,0
^brk
(Hart-) Braunkohle
0,2 – 1,7
Weitere (teils geogenetische) Gesteinsbegriffe
F
Mudde
0,4 – 1,5
M
Mergel
1,5 – 3,9
Mt
Tonmergel
1,5 – 2,5
L
Lehm
0,4 – 2,2
Lg
Geschiebelehm
0,4 – 2,4
Mg
Geschiebemergel
0,4 – 2,5
ffS
Feinstsand
0,3 – 5,2
fS
Feinsand
0,3 – 5,2
mS
Mittelsand
0,3 – 5,2
gS
Grobsand
0,3 – 5,2
fG
Feinkies
0,4 – 2,6
mG
Mittelkies
0,4 – 2,6
gG
Grobkies
0,4 – 2,6
fX
Steine, fein
0,4 – 2,6
C
Geröll
0,4 – 2,6
^mk
Kalkmergelstein
0,4 – 3,4
^kr
Schreibkreide
0,4 – 2,8
gigkeit der Wärmeleitfähigkeiten der petrographischen Einheiten. Bei einer Überarbeitung der Datengrundlage kann diese Tabelle problemlos kontinuierlich aktualisiert und an den Stand der Technik
angepasst werden. Regionale Unterschiede können
durch eigene Messungen eingearbeitet werden.
beispielhafte spez. Entzugsleistung (W/m)
2.400 h/a
1.800 h/a
gesättigt
trocken
gesättigt
trocken
30
35
35
60
65
65
70
60
60
35
30
35
35
35
35
35
55
55
60
65
65
65
65
65
60
55
35
20
20
20
30
20
20
20
20
20
20
20
20
20
40
40
50
70
80
75
80
70
65
45
40
45
45
45
45
45
65
70
75
75
80
80
80
80
70
60
45
25
25
25
40
25
25
25
25
25
25
25
25
25
weiterer Faktor aktiviert werden, der die spez. Entzugsleistung erhöht.
Längentabelle der Kälteausbreitungsfahnen
(optional)
Die Temperaturabsenkungsbereiche bei verschie-
Grundwassergleichenplan
Für die Zuweisung der spez. Entzugsleistung in
Lockergesteinen (trocken oder wassergesättigt) ist
die Abfrage des Grundwasserstandes nötig
(Tab. 6). Bei starkem Grundwasserfluss kann ein
Tab. 6: Rasterdaten des digitalen Grundwassergleichenplans.
GWX
Rechtswert des Rasterpunktes
GWY
Hochwert des Rasterpunktes
Lage des Grundwassers in Meter
GWL
über NN (Druckspiegel)
Fließrichtung des Grundwassers (in
GWR
Grad gegen Nord)
GWS
Gefälle des Grundwassers (in %)
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
denen Nutzungsszenarien wurden in einer Diplomarbeit bestimmt (PANNIKE 2005, PANNIKE et al.
2006). In dieser Arbeit wurden u.a. für unterschiedliche Nutzungsszenarien Parameter für Reichweiten
des Abkühlungsbereichs berechnet (Tab. 7).
Tab. 7: Ausdehnung der Temperaturabsenkungsbereiche bei verschiedenen Grundwasserfließgeschwindigkeiten nach PANNIKE
(2005), PANNIKE et al. (2006).
GWFG
Fließgeschwindigkeit des Grundwassers
L1
Länge des Temperaturabsenkungsbereichs in Fließrichtung
L2
Länge entgegen der Fließrichtung
L3
Länge senkrecht zur Fließrichtung
11
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Erläuterung der Abfrageschritte
Schritt 1: Verschnitt mit Interpretationsradienkarte
Um regionale (horizontale wie vertikale) geologische
Heterogenitäten zu berücksichtigen und zugleich
eine möglichst umfangreiche Datenbasis zu nutzen,
kann die Entfernung, innerhalb derer die Bohrungen
zur Beurteilung eines Standortes herangezogen
werden, räumlich variiert werden. Hierzu wird der
dem Standort nächstgelegene Rasterpunkt der
Interpretationsradienkarte (s. o.) gesucht.
Schritt 5: Zuweisung hydraulischer Standortparameter
Aus der digitalen Informationsebene „Grundwasserstand“ werden dem Standort die Parameter Grundwasserstand sowie optional das Gefälle und für die
Standortabfrage zusätzlich die Fließrichtung zugewiesen. In der Bereichsabfrage erfolgt die Zuweisung zu jeder einzelnen Bohrung. Optional werden
jeder Schicht eine Porosität und ein kf-Wert zugewiesen. Diese sind für die optionale Zuweisung
einer erhöhten spez. Entzugsleistung bei starkem
Grundwasserfluss und der Ausweisung der Temperaturabsenkungsbereiche erforderlich.
Schritt 2: Auswahl der Bohrungen
Im zweiten Schritt der Abfrage werden die auszuwertenden Bohrungen innerhalb des gesuchten
Bereiches aus der Bohrdatenbank gefiltert.
Schritt 3: Erstellung der zur Interpretation vereinfachten Petrographie
Aus den petrographischen Schichtdaten werden die
zur
Interpretation
benötigten
vereinfachten
Petrographien erzeugt, die – soweit möglich – den
von der Ad-hoc-AG Geologie vorgeschlagenen
Oberbegriffen entsprechen (Ausnahme z.B. Geschiebemergel). Bei Vorhandensein mehrere Bestandteile ist bei Locker- wie Festgesteinen der
Hauptbestandteil entscheidend. Für optionale Funktionen der Auswertung (z.B. Ausweisung des Temperaturabsenkungsbereiches) ist darüber hinaus die
Erfassung von Nebenbestandteilen erforderlich.
Schritt 4: Zuweisung der geothermischen
Eigenschaften
Anhand der vereinfachten Petrographie wird jeder
Schicht einer Bohrung aus der Interpretationstabelle
die ihr entsprechende Wärmeleitfähigkeit zugewiesen, anhand derer dann die spezifische Entzugsleistung zugeordnet wird. Dabei werden zunächst vier
Fälle betrachtet: für unterschiedliche Jahresarbeitsstunden der Wärmepumpe (1.800 oder 2.400 h) und
trockenes bzw. wassergesättigtes Gestein. Bei
ungenauen petrographischen Schichtbeschreibungen werden Angaben zur Genese bei der Zuweisung der Wärmeleitfähigkeit und somit der spez.
Entzugsleistung heran gezogen (Beispiel: „Geschiebemergel“).
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Schritt 6: Berechnung der spez. Entzugsleistung bezogen auf die Mächtigkeit der
Schichten
Die Entzugsleistungen der einzelnen Schichten
werden durch Multiplikation der spezifischen Entzugsleistung des Gesteins mit der Schichtmächtigkeit berechnet. Für Schichten oberhalb des Grundwasserdruckspiegels wird die spezifische Entzugsleistung der trockenen Gesteine verwendet. In einem gesonderten Feld wird die Entzugsleistung
innerhalb der jeweiligen Bohrung bis zur Oberkante
der aktuellen Schicht aufsummiert.
Bei Kiesen und Sanden mit starkem Grundwasserfluss wird gemäß der VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2
eine spezifische Entzugsleistung von 80 W/m angesetzt. Als starker Grundwasserfluss wird eine Fließgeschwindigkeit von 1 m/d angenommen. Dieser
berechnet sich aus den der Schicht zugewiesenen
hydraulischen Parametern Porosität und kf-Wert und
dem Gefälle am Standort, wie es aus dem Gleichenplan zugewiesen wurde.
Schritt 7: Berechnung der Entzugsleistungen
für Tiefenschritte
Die Entzugsleistungen der Bohrungen werden in
einer neuen Tabelle für 10 m Tiefenschritte (beginnend bei 40 m) ausgegeben.
Schritt 8 (optional): Berechnung für verschiedene Sondenlängen
Dieser Teil ist eine optionale Umrechnung der zuvor
durchgeführten Auswertung. Hiermit können für
verschiedene Standard-Bohrtiefen (40, 60, 80, 100
m) die durchschnittliche spezifische Entzugsleistung
12
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
pro Sondenmeter und die jährliche Gesamtentzugsenergie (kWh/a) für diese Bohrtiefen berechnet
werden. Dies kann vom Planer als Hinweis für die
Bemessung der Sondenlänge genutzt werden.
Eine weitere Zusatzoption ist die Ausgabe der Temperaturabsenkungsbereiche im direkten Umfeld der
Sonde. Notwendig für diese Angabe ist jedoch die
Kenntnis der hydraulischen Parameter Gefälle und
Fließrichtung.
Schritt 9 (optional): Bestimmung des Temperaturabsenkungsbereiches
Bei bekannter Fließrichtung und Geschwindigkeit
kann optional der Bereich einer Temperaturabsenkung von mehr als 1 K angegeben werden. Hierfür
wird aus der Tabelle mit der Länge der Temperaturabsenkungsfahnen für jede Richtung der innerhalb
der Bohrung ungünstigste Fall ausgewählt und
ausgegeben. Zu beachten ist, dass für jede Richtung eine andere Schicht den ungünstigsten Fall
bilden kann. Der ausgegebene Temperaturabsenkungsbereich kann sich also aus den Längen verschiedener Modellszenarien ergeben.
Ergebnisausgabe der Bereichsabfrage
Für die Bereichsabfrage sollen in 20 m Tiefenschritten (beginnend ab 40 m) die durchschnittlichen
spezifischen Entzugsleistungen bis zu dieser Tiefe
dargestellt werden. Für die Regionalisierung sind in
Grenzregionen in dem regional erforderlichen Umfang Bohrungen aus den benachbarten Bundesländern mit hinzuzuziehen um eine versatzfreie Darstellung zu gewährleisten. Die Darstellung soll in
folgenden Klassen und Farben erfolgen:
< 35 W/m
35 - 45 W/m
45 - 55 W/m
55 - 65 W/m
> 65 W/m
blau
grün
gelb
orange
rot
Standortabfrage
Für die Standortabfrage werden die Entzugsleistungen bis in verschiedene Tiefen (beginnend bei 40 m
alle 10 m) ausgegeben. Zusätzlich erfolgt eine Umrechnung in die durchschnittliche spezifische Entzugsleistung (W/m), um eine einfache Vergleichbarkeit des Standorts mit den Daten der VDI zu ermöglichen. Die farbliche Darstellung einer Bohrsäule
sollte dabei in denselben Klassen und Farben erfolgen wie die Kartendarstellung der Bereichsabfrage.
Als Zusatzoption kann die benötigte Sondentiefe für
verschiedene Entzugsleistungen bei unterschiedlichen Sondenkonfigurationen ausgegeben werden.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
VI.3.2 M ÖGLICHKEIT DER VISUALISIERUNG
Die Akzeptanz und die Bereitschaft die bereitgestellten Informationen zu nutzen, hängt hauptsächlich
von ihrer Zugänglichkeit für den Nutzer ab. Begriffe
wie beispielsweise Rechts- und Hochwert sind sicherlich für Fachleute oder Fachbehörden geläufig.
Dem normalen Nutzer bzw. Bürger sind diese Begriffe in der Regel jedoch fremd. Für diesen Nutzerkreis muss ein einfacher Weg bereitgestellt werden,
der entweder über die Abfrage einer Adresse oder
die Angabe eines Zielgebietes in einer Karte den
Zugang zu den Daten erlaubt.
Solche Zugänge werden in vielen Bundesländern
entwickelt oder werden schon jetzt durch die einzelnen Vermessungsbehörden zur Verfügung gestellt.
Durch diese dezentralen Entwicklungen ist sichergestellt, dass regionale Unterschiede in der Bereitstellung der Daten berücksichtigt werden können.
Diese betreffen in erster Linie Unterschiede zwischen Ballungszentren, wo hauptsächlich die Bohrungsinformationen abgefragt werden, und ländlichen Gebieten, in denen auf Grund der geringen
Bohrdichte auf regionalisierte Flächeninformationen
zurück gegriffen werden muss. Das Geologische
Landesamt Hamburg hat mit dem Bohrdaten Portal
ein internetfähiges Werkzeug zur Abfrage von Bohrungsinformationen entwickelt. Zurzeit wird dieses
für die Nutzung der Abfrage geothermischer Informationen erweitert.
Beispiel Hamburg
Die grundlegende Konzeption dieser WebApplikation basiert auf einer ArcView Extension die
den Zugriff auf etwa 250.000 im GLA Hamburg
digital erfassten Bohrungen zulässt. Diese Programme ermöglichen die Kombination von räumlichen Kriterien und den in Datenbanken abgelegten
Attributen wie zum Beispiel der geothermischen
Entzugsleistung. Für die räumliche Eingrenzung
stehen verschiedene Methoden zur Verfügung
(Abb. 2):
13
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 2: Bohrdaten Portal-Abfragemaske nach Straße und Hausnummer.
•
Auswahl eines DGK-5 Blattes,
•
Auswahl von Straßennamen und Hausnummer
sowie eines wählbaren Suchradius,
•
freie Wahl eines Zielgebietes durch Aufziehen
eines Kartenrahmens in einer Übersichtskarte.
Alle Bohrungen, die der Rechercheanfrage genügen, werden in dem definierten Kartenausschnitt
durch verschiedene Symbole, die die Endteufe der
Bohrungen verdeutlichen, angezeigt (Abb. 3). Dieser Kartenausschnitt kann mit den üblichen Navigationselementen verändert werden. Die Bohrpunkte
werden gemäß den Vorgaben des Datenschutzes in
verschiedene Gruppen unterteilt. Private Bohrungen
die keine Freigabe besitzen, werden nur als Lagepunkt ohne weitere Attributierung angezeigt.
Zusätzlich zu den Bohrpunkten können verschiedene regionalisierte Karten (z.B. geothermische Ergiebigkeit usw.) als Hintergrundbild geladen werden
(Abb. 4). Gemäß der im PK OG erfolgten Abstimmungen werden in das Bohrdaten Portal Karten der
mittleren spezifischen Entzugsleistung (W/m) in
Tiefenschritten von 20 m eingestellt. Diese Karten
vermitteln dem Nutzer einen Eindruck über die Möglichkeit der Nutzung von oberflächennaher Geothermie auch abseits der verfügbaren Bohrungen.
Karteninformationen ist in Vorbereitung.
Zur Darstellung der Bohrungsinformation können
die Bohrungen selektiert werden. Die Bohrsäule
wird dynamisch aus der Datenbank generiert und
aus maßstäblich dimensionierten und gemäß der
DIN 4023 eingefärbten Rechtecken aufgebaut.
Weiterhin wird über ein Imagemap die Schichtbeschreibung der Einheiten im Klartext als Tooltip dem
entsprechenden Segment zugeordnet.
Ergänzt wird die Bohrsäule durch Teufenangaben,
Grundwasserstand und zukünftig den aus der automatisierten Attributierung generierten Werten der
spez. Entzugsleistung. (Abb. 5). Die Druckausgabe
der Bohrsäule und der Schichtinformationen erfolgt
im PDF-Format.
Mit dem Bohrdaten Portal steht eine internetfähige
Anwendung zur Verfügung, die durch geringe Anpassungsarbeiten den Nutzern einen einfachen
Zugang zu geothermisch attributierten Bohrungen
erlaubt. Es ist geplant, dieses Tool zur Visualisierung der im Rahmen des PK OG zu erstellenden
geothermischen Karten weiter zu entwickeln.
Durch die Einstellung weiteren Kartenmaterials
können dem Nutzer zusätzliche Informationen, wie
z. B. Gebiete, in denen aus rechtlichen Gründen
keine Nutzung der Erwärme zulässig ist (Restriktionsgebiete), zur Verfügung gestellt werden. Eine
Erweiterung des Bohrdaten Portals zu abfragbaren
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
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Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 3: Anzeige Kartenausschnitt mit den Bohrungen.
Abb. 4: Anzeige Kartenausschnitt mit den Bohrungen und Karte der geothermischen Ergiebigkeit bis 40 m
Tiefe.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
15
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 5: Abfrage der geothermischen Bohrungsinformationen.
Beispiel Baden-Württemberg
VI.3.3
BEISPIELE AUS DEN LÄNDERN FÜR DIE REGIONALISIERUNG
Um von den Punktdaten in die Fläche zu gehen
(Regionalisierung), werden zusätzliche geologische
und hydrogeologische Informationen - wie beispielsweise Quartärbasiskarten - zur weiterführenden Interpretation in die Auswertung einbezogen.
Eine große Herausforderung stellt die Entwicklung
einer Methode zur Regionalisierung von Punktdaten
dar. Dazu sind unterschiedliche Verfahren zu testen. Zu berücksichtigen sind dabei u.a. strukturgeologische Einheiten sowie Fazies- und Gesteinswechsel, sowie regionale hydrogeologische Verhältnisse. Ziel dieser Entwicklung soll sein, einerseits Aussagen über das geothermische Potenzial
in Gebieten mit geringer Punktdatendichte treffen zu
können und andererseits großflächige Darstellungen der geothermischen Verhältnisse in verschiedenen Tiefenschnitten zu ermöglichen.
Als Beispiele für landesspezifische Regionalisierungen werden nachfolgend die Umsetzungen in Baden-Württemberg, Mecklenburg-Vorpommern und
Nordrhein-Westfalen skizziert.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Für den baden-württembergischen Teil des Oberrheingraben wurde ein geologisches 3D-Modell
erstellt. Mit der Überführung der aus Schichtlagerungskarten, Verbreitungskarten und Störungen
abgeleiteten Schichtflächendaten in Rasterdaten
wurden für den Tiefenbereich bis 400 m ein räumliches geologisches Modell mit einer Zellgröße von
100 x 100 m und insgesamt rd. 300.000 Zellen
geschaffen. Aus der Vielfalt der petrographisch
unterschiedlich ausgebildeten Schichten und dem
Grundwasserstand erfolgte vereinfachend die Bildung hydrogeologischer und nachfolgend geothermischer Einheiten, die mit Wärmeleitfähigkeiten
sowie für den Tiefenbereich bis 100 m mit aus der
VDI-Richtlinie 4640 abgeleiteten spezifischen Entzugsleistungen attributiert wurden (Abb. 6). Der
Interessent erhält auf Anfrage über einen MapServer-Dienst für einen beliebigen Punkt innerhalb des
Bearbeitungsgebietes einen interpretierten geothermischen Kennwert und ein vereinfachtes prognostisches Schichtenverzeichnis.
Beispiel Mecklenburg-Vorpommern
Die Bereichsabfrage für einen vorgegebenen Koordinatenbereich liefert die bohrungsbezogene mittle16
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 6: Durchschnittliche spezifische Wärmeentzugsleistung der oberen 100 m in einem Teilbereich
des Oberrheingrabens im Land Baden-Württemberg (Betrieb: 1.800 h/a).
re spezifische Wärmeentzugsleistung für alle in
diesem Bereich befindlichen Bohrungen. Pro Bohrung liegen diese Werte, abhängig von ihrer Endteufe für mehrere Tiefenstufen (in 20 m Schritten, zwischen 40 und 100 m) und zwei Betriebsstundenvarianten (1.800 und 2.400 h/a, siehe VDI
4640, Blatt 2) vor.
Die Bereichsabfrage kann als Sonderfall auch die
Gesamtfläche eines Bundeslandes umfassen, wie
das entsprechend der vom PK OG entwickelten
Methodik für Mecklenburg-Vorpommern auf der
Basis von mehr als 15.000 Bohrungen exemplarisch
durchgeführt worden ist. Zur Vermeidung von
„Randeffekten“ wurden dazu auch Bohrungen aus
einem 10 km – Streifen der benachbarten Bundesländer in die Regionalisierung mit einbezogen. Die
dadurch erstellten Karten stellen in erster Linie
Übersichtskarten dar, die in der Planungsphase von
Erdwärmesondenanlagen zur überschlägigen Abschätzung der erforderlichen Sondenlängen genutzt
werden können. Sie liefern differenziertere Richtwerte als VDI 4640 (Bl. 2, Tab. 2), solange kein
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
verlässliches lithologisches Tiefenprofil für den
konkreten Nutzungsstandort bekannt ist.
Durch Regionalisierung lässt sich aus diesen bohrungsbezogenen Werten für jede der Tiefenstufen
und Betriebsstundenvarianten eine flächenhafte
Verteilung der Wärmeentzugsleistung ableiten und
in einer Isolinien- oder Isoflächenkarte darstellen.
Die Plausibilität der regionalisierten Ergebnisse
hängt ganz entscheidend von der Anzahl und der
räumlichen Verteilung der Stützstellen ab. Aus wenigen Einzelwerten (kleiner Ausschnitt bei Bereichsabfrage) lassen sich sinnvoller Weise nur
Trends berechnen, während bei vielen, relativ gut
verteilten Einzelwerten detaillierte Karten erzeugt
werden können.
Regionalisierungsverfahren stehen in einer großen
Vielzahl zur Verfügung. Hier soll nur auf ein Verfahren verwiesen werden, das in SURFER (Golden
Software Inc.) neben etlichen anderen angeboten
wird. Es handelt sich dabei um das KRIGINGVerfahren, das zu den geostatistischen Verfahren
zählt. Dieses Verfahren wurde bei Erarbeitung von
17
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
landesweiten Karten des oberflächennahen geothermischen Potenzials in Mecklenburg-Vorpommern erfolgreich eingesetzt.
Im Ergebnis liefert es eine Fläche, die bei der jeweils zugrunde liegenden Stützstellenverteilung die
geringste Varianz (gegenüber anderen Verfahren)
aufweist. Der eigentlichen Regionalisierung ist jedoch eine Varianzanalyse (Variographie) voranzustellen, die in SURFER menügeführt leicht möglich
ist. Das dabei abgeleitete Variogrammmodell bildet
die Grundlage für eine, der tatsächlichen Werteverteilung angepassten Wichtung der Stützstellen während der Erstellung des Grids.
Über die Wahl der Suchkriterien lässt sich das Regionalisierungsergebnis beeinflussen. Dazu gehören als wichtigste der Radius, die Sektoreneinteilung und die minimale Anzahl von Stützstellen pro
Sektor. Ein geringer Suchradius und mehrere Sektoren würden zwar wünschenswerter Weise die
lokalen Verhältnisse in den Bohrungsdaten besser
berücksichtigen, als Nachteil kaufte man sich in
Teilbereichen mit „lockerer“ Stützstellenverteilung
„weiße Flächen“ innerhalb der Gesamtkarte ein.
Deshalb empfiehlt es sich, diese Suchkriterien
schrittweise an die konkrete Aufgabe anzupassen.
Für die Bearbeitung landesweiter Karten, die auf
den aktuell verfügbaren Gesamtbestand von Boh-
rungsinformationen zurückgreifen und die deshalb
zeitlich längeren Bestand haben, sollte man für
Teilbereiche mit räumlichen Lücken eine Strategie
entwickeln, geologisch oder auch statistisch begründete fiktive Verlängerungen von Bohrprofilen
vorzunehmen. Weil bei zunehmender Tiefenstufe
auf immer weniger ausreichend tiefe Bohrungen
zurückgegriffen werden kann, liegt die Konzentration auf den Bohrungen, die die vorherige Stufe noch
sicher belegen, aber die nächste nicht mehr ganz
erreichen. Dabei muss sicher gestellt sein, dass der
Regionalisierungsfehler unter Einbeziehung solcher
fiktiven Stützstellen geringer ist, als ohne diese.
Währenddessen bei der bohrungsbezogenen Berechnung der Wärmeentzugsleistung auf der Basis
des lithologischen Profils und der hydrogeologischen Verhältnisse mittels eindeutig definierter
Algorithmen gearbeitet wird, kann man bei der Regionalisierung nur Empfehlungen geben. Das liegt
vor allem am Umfang sowie der räumlichen und
Werteverteilung der Stützstellen, die für jeden konkreten Anwendungsfall sehr unterschiedlich sein
kann. Beispiele für einheitliche Flächenkarten geothermischer Entzugsleistungen aus den Ländern
Bremen (Abb. 7), Hamburg (Abb. 8) und Mecklenburg-Vorpommern (Abb. 9) sind im Folgenden aufgeführt.
Abb. 7: Durchschnittliche spezifische Wärmeentzugsleistung der oberen 40 m im Land Bremen
(Betrieb: 2.400 h/a).
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
18
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 8: Durchschnittliche spezifische
(Betrieb: 1.800 h/a).
Wärmeentzugsleistung
der
oberen
60 m
im
Land
Hamburg
mittlere spezifische
Wärmeentzugsleistung
%
< 35 W/m
35 - 45 W/m
45 - 55 W/m
55 - 65 W/m
65 - 75 W/m
%
Bergen
Stralsund
See >100 ha
%
%
%
Grimmen
Rostock
%
Wismar
%
%
Greifswald
Demmin
Güstrow
%
%
Ueckermünde
Schwerin
%
%
%
Waren
Neubrandenburg
%
Pasewalk
Ludwigslust
Abb. 9: Durchschnittliche spezifische Wärmeentzugsleistung der oberen 80 m im Land MecklenburgVorpommern (Betrieb: 1.800 h/a).
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
19
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Gezeigt werden verschiedene Teufenschnitte für
Szenarien mit dem Betrieb von Heizungsanlagen
allein (1.800 h/a) sowie dem Betrieb von Heizung
inklusive Warmwasserbereitung (2.400 h/a).
Beispiel Nordrhein-Westfalen
Damit die Erdwärme für alle Bürger in NRW nutzbar
wird sowie zur Ankurbelung des Wärmepumpenmarktes, hat die Landesregierung NordrheinWestfalens im Jahr 2000 beim Geologischen Dienst
NRW die Studie „Geothermie NRW" für das oberflächennahe Erdwärmepotenzial in Auftrag gegeben.
Das Herzstück der Studie ist ein landesweites geologisch-geothermisches Modell des Untergrundes
bis 100 m Tiefe. Das Modell beinhaltet Angaben
über die Art, Verbreitung und Mächtigkeit geothermisch relevanter Einheiten, ihre stratigraphische
und hydrogeologische Einstufung sowie Angaben
zu mittleren Grundwasserständen in Lockergesteinen. Zur Erfassung des Erdwärmepotenzials wurden den geothermischen Einheiten die so genannte
„spezifische geothermische Ergiebigkeit“ [kWh/(m
a)] zugeordnet. Da die „spezifische geothermische
Ergiebigkeit“ neben geologischen Verhältnissen
zusätzlich von mehreren technischen Faktoren
abhängig ist, wurde auf Angaben aus der VDIRichtlinie 4640 „Thermische Nutzung des Untergrundes“ zurückgegriffen. Zur Ermittlung weiterer
geothermische Kennwerte wurden zudem an eige-
nem Bohrkernmaterial Wärmeleitfähigkeiten und
Wärmekapazitäten gemessen so wie zahlreiche
Thermal-Response-Tests ausgewertet. Die flächenhafte Darstellung des geothermischen Potenzials
erfolgt derzeit über die in der geothermischen Datenbank enthaltenden ca. 56 000 fiktive regionalisierte Standardschichtenverzeichnissen. Generiert
wurden hieraus beispielhaft die geothermischen
Karten für die Tiefenbereiche 40 m, 60 m, 80 m und
100 m (Abb. 10) sowie für 1.800 und 2.400 Jahresbetriebsstunden. Sämtliche Daten werden in der
Datenbank weiterhin gesammelt, kontinuierlich
gepflegt und über ArcGIS visualisiert. Eine konsistente Datenbankhaltung ermöglicht eine zügige
Anpassung an neue technische Vorgaben, wie zum
Beispiel einer Änderung von Jahresbetriebstundenzahlen.
Die Ergebnisse werden mittlerweile in der 2. überarbeiteten Auflage auf einer CD-ROM zur Nutzung
bereitgestellt (Abb. 11). Hierbei wird zwischen einer
vereinfachten Bürgerversion und einer detaillierten
Planerversion unterschieden. Es ist geplant, diese
Daten den Nutzern zukünftig ebenfalls über eine
Internetplattform bereitzustellen.
Abb. 10: Geothermische Karten in Nordrhein-Westfalen für die Tiefenbereiche 40 m, 60 m, 80 m und 100 m.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
20
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Abb. 11: Geothermische Ergiebigkeit in Nordrhein-Westfalen für Erdwärmesonden mit einer Länge von 40 m
und 2.400 Betriebsstunden.
VI.4
LEITFÄDEN
Die SGD verfügen über umfangreiche Erfahrungen
zu Fragen des Grundwasserschutzes. Sie sind
zudem in den meisten Bundesländern regelmäßig in
die wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren für
geothermische Nutzungen eingebunden. "Produkte“
zur Qualitätssicherung bei der Errichtung und dem
Betrieb von EWS wurden daher bereits in verschiedenen Ländern durch die SGD z.B. in Form von
Leitfäden oder Empfehlungen mit erarbeitet. Es
zeigt sich jedoch, dass die Anforderungen der einzelnen Länder zum Teil deutlich voneinander abweichen. Dieses führt bei Planern und Bohrfirmen,
die i.d.R. in mehreren Ländern tätig sind, zu Missverständnissen, zu Unverständnis und nicht selten
auch zur unbewussten Missachtung länderspezifischer Anforderungen. Aus Sicht des PK OG sollte
daher eine Vereinheitlichung der in den Ländern
bereits bestehenden Regelungen angestrebt werPK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
den und daher einheitliche fachliche Empfehlungen
der SGD für die Qualitätssicherung erarbeitet werden.
Im Rahmen der Bearbeitung des aktuellen Auftrags
des PK OG, war die inhaltliche Bearbeitung dieses
Produktes nicht möglich. Im Folgenden werden
daher zunächst nur einige grundsätzliche Aussagen
zum Aspekt der Qualitätssicherung gemacht.
Fachliche Anforderungen an die Durchführung
Neben der Wirtschaftlichkeit mit einer möglichst
effizienten Nutzung stellt auch der Schutz des
Grundwassers hohe Anforderungen an die Qualität
von Planung und Bau von EWS-Bohrungen. Der
dauerhafte Erhalt der Funktion der natürlichen geologischen Trennhorizonte, der Schutz des Grundwassers vor Verunreinigungen und die optimale
Energiegewinnung für die einzelnen Anlagen erfordern eine dem Stand der Technik entsprechende
21
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Ausführung der EWS-Anlagen. Der Stand der
Technik wird in den technischen Regelwerken des
Deutschen Instituts für Normung e.V. (DIN), den
Richtlinien des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI)
sowie den Schriften der Deutschen Vereinigung des
Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) beschrieben.
Als Qualitätsmerkmal und Genehmigungsvoraussetzung für die Durchführung der Bohrarbeiten gilt
in einer Reihe von Bundesländern eine Zertifizierung des Bohrunternehmens nach DVGW W 120,
das Gütesiegel für EWS-Bohrfirmen oder vergleichbares. Ergänzende Hinweise bzw. Anforderungen
finden sich in den Leitfäden einzelner Bundesländer
(siehe http://www.infogeo.de/infogeo/home/geothermie).
Bohrplanung
Bereits bei der Planung einer EWS-Anlage sind die
zu
erwartenden
geologisch/hydrogeologischen
Verhältnisse zu beachten, um die erforderliche
Bohrtiefe sowie das geeignete Bohrverfahren festzulegen und mögliche Georisiken zu berücksichtigen. Bei ausreichendem Kenntnisstand kann dies
zu einer Optimierung der Anlage (Bohrtiefe; Zahl
der Sonden) führen und Unter- bzw. Überdimensionierungen vermeiden. Aus Sicht des Grundwasserschutzes sind die Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung zu erhalten (kein Eintrag von Schadstoffen von der Geländeoberfläche) und hydraulische Kurzschlüsse zwischen verschiedenen
Grundwasserstockwerken zu verhindern. Dies erfordert eine sichere Abdichtung mit einem ausreichenden Bohrlochdurchmesser, einem zuverlässigen Einbauverfahren und die Verwendung geeigneter Verpressmaterialien, die u. a. die Kriterien Frostbeständigkeit, Beständigkeit bei aggressiven Wässern, Umweltverträglichkeit, Dichtungseigenschaft,
Suspensionsdichte und Druckfestigkeit erfüllen
müssen.
Zusätzlich wird eine hohe Wärmeleitfähigkeit des
Verpressmaterials zur guten thermischen Anbindung an den Untergrund angestrebt sowie ein Mindestabstand der Bohrungen untereinander gefordert. Bei einem zu erwartenden großen Unterschied
der Druckpotenziale zweier oder mehrerer Grundwasserleiter oder bei einem nicht auszuschließenden schwachen Gaszutritt ist die Verwendung bzw.
der Einbau von Sperrrohren vorzusehen.
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Durchführung der Bohrung
Die fachlichen Anforderungen an die Ausführung
der EWS-Bohrungen sind in den o. g. Schriften und
Regelwerken aufgeführt. Grundlage für das Erreichen hoher Qualitätsziele ist eine sorgfältige und
umsichtige Durchführung der Arbeiten. Dies beinhaltet auch die Aufnahme und Dokumentation von
bohrzeitlichen Beobachtungen, um anhand der
Ergebnisse das Einzelvorhaben zu beurteilen, aber
auch den allgemeinen geologisch/hydrogeologischen Kenntnisstand zu verbessern. Hierzu
zählen beispielsweise die petrographische Ansprache des Bohrguts, die Aufzeichnung von Wasserständen, die Dokumentation von Spülungsverlusten
sowie die Beschreibung von Klüftigkeit und Hohlräumen. Nach dem möglichst zentrischen Einbau
der Sonden sollten dauerhaft stabil abdichtende
Zement-Bentonit-Suspensionen (beständig gegenüber Temperaturschwankungen und ggf. aggressiven Grundwässern) eingesetzt werden. Die Verpressung sollte von unten nach oben erfolgen. Das
Verpressvolumen und der Verpressdruck sollten
dokumentiert werden. Die Qualität des Verpressmaterials kann anhand von Rückstellproben belegt
werden.
Die qualifizierte geologische Aufnahme der Bohrungen sollte gefordert werden. Bei unklaren geologischen Verhältnissen sollten ggf. ergänzend geophysikalische Bohrlochmessungen (Gamma-Ray-Log)
vorgesehen werden. Für eine eventuelle detaillierte
geologische Aufnahme wird eine Aufbewahrung des
Bohrguts empfohlen. Grundsätzlich kann sich die
Qualitätssicherung aus der Zertifizierung der Bohrfirmen und des zugehörigen Personals ergeben. Bei
Bedarf sollte bei einzelnen Bauvorhaben ergänzend
zur Qualitätssicherung für die Bauüberwachung ein
unabhängiges Fachbüro hinzugezogen werden.
Darüber hinaus sollte die Qualitätssicherung in den
Ländern auch durch wissenschaftliche Begleitung
sowie durch Forschungsvorhaben zu den Aspekten
von Bau und Ausbau von EWS-Bohrungen flankiert
werden.
VII
MÖGLICHKEITEN DER KOOPERATION MIT
DER WIRTSCHAFT
Die Aufgabe der Kommission für Geoinformationswirtschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft
und Technologie (GIW-Kommission) ist es, die
Bedürfnisse der Wirtschaft am Zugang zu staatlichen Geoinformationen zu formulieren und das
22
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
Lenkungsgremium Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) diesbezüglich beim Aufbau der Geodateninfrastruktur Deutschland zu beraten. Dies
rückt insbesondere vor dem Hintergrund des Informations-Weitergabe-Gesetzes, des InformationsFreiheitsgesetzes,
des
Umwelt-InformationsGesetzes und der EU-Richtlinie INSPIRE in den
öffentlichen Fokus. Ziel der GIW-Kommission ist es,
neue Wertschöpfungsketten und damit neue Geschäftsprozesse oder -modelle zu ermöglichen und
damit Arbeitsplätze zu schaffen und den Wirtschaftsstandort Deutschland - auch im internationalen Vergleich - zu stärken.
Für eine wirtschaftsorientierte Nutzung staatlicher
Geoinformationen sind bestimmte Voraussetzungen
unentbehrlich: Die Daten müssen verfügbar sein.
Sie sollten inhaltlich, methodisch und im Format
harmonisiert sein, die Abgabebedingungen sollten
wirtschaftsorientiert, transparent und homogen
gestaltet sein.
Im Falle der Geoinformationen zur Nutzung der
oberflächennahen Geothermie wurde vom Zentralverband des Deutschen Handwerks (ZDH) und dem
Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen (GDW) Bedarf angemeldet. Der
ZDH möchte seinen Mitgliedsunternehmen die
Chance verschaffen, qualitativ hochwertige Beratungsleistung bei der Installation von EWS leisten
zu können und auf diese Weise dieses Geschäftsfeld stärken. Parallel werden Schulungsmaßnahmen
zur Qualifikation der Unternehmen vorgesehen, bei
denen auch die Staatlichen Geologischen Dienste
gefragt sein werden. Der GDW betreut bundesweit
5 Mio. Wohneinheiten. Viele dieser Immobilien stehen in den nächsten Jahren vor einer Grundsanierung. Um die Energiekosten von derzeit etwa 4 Mrd.
Euro pro Jahr zukünftig signifikant zu reduzieren,
möchte der GDW im Sanierungsbereich der Altgebäude Erdwärme mit der entsprechenden Haustechnik einsetzen.
Die Wirtschaft hat also starkes Interesse die Kompetenz der Staatlichen Geologischen Dienste zu
nutzen. Sie benötigt die verfügbaren Informationen
für die Dimensionierung von Erdwärmeanlagen.
Hierbei sind bereits bestehende Angebote wie in
Baden-Württemberg, Brandenburg, MecklenburgVorpommern oder Nordrhein-Westfalen ebenso von
Interesse wie künftige bundesweit einheitliche methodische Vorgehensweisen im Sinne der GDI-DE.
Abgestimmte Anwendungen zur Optimierung der
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
Planung von EWS-Anlagen sollten zukünftig verfügbar sein.
Als Kunden ist hier insbesondere an die Bohrbranche, die Wärmepumpenbranche sowie Unternehmen im Bereich Sanitär, Heizung, Klima oder auch
Planungsbüros zu denken. Weiterhin können Energieversorger als weitere Interessenten bezüglich
langfristiger
Kundenbindung
über
geeignete
Contracting-Modelle in Betracht kommen.
In der GIW-Kommission wurde dieses Thema über
die GIW-Geschäftsstelle (GIW GSt.), gemäß oben
genanntem Auftrag des BLA-GEO, in die entsprechenden Spitzenverbände der deutschen Wirtschaft
sowie in das Lenkungsgremium (LG) Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) hineingetragen,
um Partnerschaften für gemeinsame Dienstleistungsportale und Geschäftsmodelle zu gewinnen.
Die vorbereitenden Abstimmungen zwischen der
GIW-Geschäftsstelle, dem ZDH und den SGD der
Startregionen sind erfolgt. Im März 2006 fand die
Auftaktsitzung des Projektes „Geothermie“ der GIWKommission beim Landesamt für Bergbau, Geologie
und Rohstoffe Brandenburg statt. An diesem Treffen
nahm auch der Sprecher des PK OG teil. Als Startregionen sind zunächst die Länder, BadenWürttemberg, Berlin, Brandenburg, Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, und NordrheinWestfalen beteiligt. Behördenseitig sind für diese
Thematik neben den SGD auch die Vermessungsverwaltungen und die Umweltverwaltungen der
Länder sowie das Bundesamt für Kartografie und
Geodäsie beteiligt. Die Beteiligungsstruktur wird
auch an dem Datenspektrum deutlich, das für einen
WebMapService oder auch später für einen WebFeatureService „Geothermie“ der Geschäftspartner
in den Regionen erforderlich ist:
•
Topografische Informationen in den verschiedensten Maßstäben bis hin zum Maßstab
1:1000 sind die Basis der Web-Anwendungen,
•
Orthophotos und DGM sind für die Planungen
der Bohrunternehmungen unerlässlich,
•
Adresssuche durch Einbindung von Hauskoordinatendiensten erleichtern die Lokationssuche,
•
Schutzgebietsinformationen
Entscheidungskriterien,
•
genehmigungsrechtliche Unterlagen und Auflagen sind das Gerüst jeder Planung,
•
Untergrundinformationen der Staatlichen Geologischen Dienste erlauben eine kompetente
Planung der Erdwärmeanlage,
bieten
wichtige
23
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
•
„Gelbe Seiten“ der anbietenden Unternehmen
können das Angebot komplettieren.
Diese Geo-Fachinformationen können in die gemeinsamen Portalanwendungen der Wirtschaft und
Behörden, aber beispielsweise auch in das Produktportal der SGD „infogeo.de“ eingebunden werden. Durch die Verknüpfung dieser Daten mit denen
der Umweltverwaltungen und denen des GDI-DE
Modellprojektes „Schutzgebiete“ findet eine Verknüpfung mit dem Pilotvorhaben „Schutzgebiete“
von GDI-DE statt. In die Projektentwicklung sind von
Beginn an die Beteiligten aus Wirtschaft, Behörden
und dem Lenkungsgremium GDI-DE operativ eingebunden.
Die grundsätzliche Struktur derartiger Projekte im
Rahmen der GDI-DE sieht vor, dass die Daten bei
den bereitstellenden Behörden verbleiben. Innerhalb der Anwendungen der Wirtschaft wird lediglich
in vernetzten Serverstrukturen auf die Datenbanksysteme der beteiligten Einrichtungen zugegriffen.
In welcher Form die Geschäftsmodelle regional
aufgestellt werden und welchen Anteil die jeweiligen
Projektpartner an den Geschäftsmodellen haben
können, soll in dem Leitprojekt der GIWKommission und seinen regionalen Arbeitsgruppen
gemeinsam entwickelt. Hier gilt es viele länder- und
behördenspezifische Belange zu berücksichtigen.
Ergebnisse aus anderen GIW-Leitprojekten können
selbstverständlich auch innerhalb dieses Projektes
genutzt werden. Beispielsweise werden parallel
Studien zu datenschutzrechtlichen Aspekten und
Abgabebedingungen behandelt, die bereits jetzt
länderübergreifende Harmonisierungen erkennen
lassen. Die Mitwirkung des Lenkungsgremiums
GDI-DE hilft eine politische Akzeptanz der Projektergebnisse herzustellen.
Das GIW-Leitprojekt „Geothermie“ der GIWKommission eröffnet den beteiligten Behörden Möglichkeiten zu einer engen Kooperation mit der Wirtschaft. Unternehmen und staatliche Einrichtungen
können ihre Marktposition stärken, und Alleinstellungsmerkmale aufbauen.
VIII AUSBLICK
Es ist davon auszugehen, dass die oberflächennahe
Geothermie ein immer wichtiger werdender Teil des
zukünftigen Energiemixes sein wird. Die Arbeit des
PK OG bestätigt, dass der Bedarf an hochwertig
aufbereiteten geowissenschaftlichen Informationen
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
für die Planung und Dimensionierung von oberflächennahen geothermischen Anlagen steigt. Diese
Informationen können ausschließlich durch die SGD
bereitgestellt werden. Der Bedarf an diesen hochwertig aufbereiteten Geoinformationen wird gleichermaßen von Bürgern, Behörden, Wirtschaft und
Politik formuliert.
Viele der genannten erforderlichen Arbeiten gehören bereits zum regulären Aufgabenspektrum der
SGD. Teilweise erfordert die Vertiefung des Themengebietes Geothermie die Berücksichtigung
neuer Aspekte, teilweise lediglich die Priorisierung
einzelner Aufgaben. Eine hohe Priorität sollte hierbei das Aufbereiten und Übertragen geprüfter Bohrungsinformationen in digitale Bohrdatenbanken
erhalten. Des Weiteren sollten die SGD auch der
methodischen Vereinheitlichung geothermischer
Informationen künftig einen hohen Stellenwert einräumen.
Für die Anwendung der entwickelten Methode auf
alle Gesteinsformationen sollten vom PK OG die bei
den SGD für verschiedene Regionen und Gesteinsarten vorliegenden Wärmeleitfähigkeiten abgefragt,
zusammengetragen und einheitlich ausgewertet
werden. Dies umfasst sowohl eigene Messwerte als
auch Literaturdaten. Dies unterstützt eine dauerhafte Verankerung der Anzeigepflicht von Bohrungen
gemäß Lagerstättengesetz und damit einen besseren Datenfluss von Untergrunddaten an die SGD.
Basierend auf den konkreten Wärmeleitfähigkeitswerten sollten auch Arbeiten zum Einfluss von EWS
auf das natürliche Temperaturregime des Untergrundes, ergänzend zu denen von PANNIKE et al.
2006, initiiert werden, um z.B. Empfehlungen zum
Abstand von EWS untereinander oder zur Grundstücksgrenze aussprechen zu können. Des Weiteren besteht Erkundungsbedarf zum quantitativen
Einfluss des fließenden Grundwassers auf die Entzugsleistung von EWS. Hierzu finden sich in der
Literatur keine konkreten Angaben.
Um die Anforderungen in den Genehmigungsverfahren der Länder anzugleichen, sollten die aus
(hydro-) geologischer Sicht erforderlichen Anforderungen an Errichtung und Betrieb von EWSBohrungen, insbesondere in Restriktionsgebieten
(z.B. Gebiete mit Vorkommen mehrerer Grundwasserstockwerke, von Artesern, Salzwässern oder
Karst sowie Wasserschutzgebiete), formuliert werden. Die Daten über Wärmeleitfähigkeiten und
Wärmekapazitäten sollten in einer zentralen Datenbank gesammelt und ausgewertet werden. Dies
24
Sachstandsbericht für einen bundeseinheitlichen Produktkatalog zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten
stellt eine größtmögliche statistische Sicherheit der
Informationen für eine Attributierung zu den Gesteinseinheiten in Deutschland her.
IX
Andreas Dietze
TLUG, TH
Dr. Jörg Elbracht
LBEG, NI
Dr. Thomas Fritzer
LfU, BY
Tatjana Häntze
LAGB, SA
Joachim Iffland
LUNG, MV
Dr. Reinhard Kirsch
LANU, SH
Jens Kröger
GLA, HH
Dr. Winfried Kuhn
LGB, RLP
Alexander Limberg
SEN, B
Dr. Karsten Obst
LUNG, MV
Dr. Björn Panteleit
GDfB, HB
Michael Pawlitzky
LBGR, BB
Dr. Jörg Reichling
GIW-GSt., BMWi
Dr. Peter Riedel
LfUG, SN
LITERATUR
ESKILSON, P., HELLSTRÖM, G., CLAESSON, J., BLOMBERG, T. & SANNER, B. (2000): Earth Energy Designer Version 2.0.
HUBER, A., SCHULER O. (1997): Berechnungsmodul
für
Erdwärmesonden.
Forschungsprogramm
UAW, Bundesamt für Energiewirtschaft, Bern.
ENET Nr. 9658807.
PANNIKE, S. (2005): Ausbreitung der Kältefahnen
oberflächennaher EWS in Lockergesteinen. Diplomarbeit. Universität Bremen, Bremen.
PANNIKE, S., KÖLLING, M., PANTELEIT , B. REICHLING, J.
SCHEPS, V. & SCHULZ, H. D. (2006): Auswirkungen
hydrogeologischer Kenngrößen auf die Kälte- und
Wärmefahnen von EWS-Anlagen in Lockersedimenten. Grundwasser.
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (VDI) [Hrsg.] (2000):
Thermische Nutzung des Untergrundes. – Grundlagen, Genehmigungen, Umweltaspekte. Richtlinie 4640, Blatt 1; Düsseldorf.
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (VDI) [Hrsg.]
(2001):Thermische Nutzung des Untergrundes –
Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen. Richtlinie
4640, Blatt 2; Düsseldorf.
X
Tab. 8: Mitglieder des PK OG.
Dr. Sven Rumohr (Sprecher) HLUG, HE
Ingo Schäfer
GD, NW
Roman Storz
LGB, RLP
Dr. Christian Trapp
LGRB, BW
Thomas Walter
LUA, SL
Doreen Wenzel
LfUG, SN
ANHANG
1
Begriffsliste „Petrographische Gesteinsbezeichnung“ der Ad-hoc-AG Geologie
2
Auszug der Begriffsliste „Petrographische
Gesteinsbezeichnung“ der Ad-hoc-AG
Geologie (Hierachiestufe 7) mit zugewiesenen Wärmeleitfähigkeitswerten
PK OG; Bericht DK/BLA GEO; April 2008; Version 1.3
25
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Anhang 1
24
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10
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8
5
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5
3
4
2
1
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3 ls
1l
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Lithoklastsand
Sand, karbonatisch
Feldspatsand
Grobsand
Sand, siliziklastisch
Quarzsand
Feinsand
Mittelsand
Sand
Psammitisches Lockergestein
Dolomitasche
Dolomit, fein, locker
Kalkschlamm
Kalk, fein, locker
Karbonat, fein, locker
Dolomitmergel
Kalkmergel
BY mod
BY mod
BY mod
Murawski 1992: 113
Doppler et al. 2002
Seite 1 von 13
Sand, siliziklastisch mit dominierenden silikatischen Lithoklasten.
Sand aus karbonatischen und siliziklastischen Komponenten.
Sand, siliziklastisch mit auffälligem Feldspatanteil.
Sand mit domninierenden Komponenten 0,6-2 mm.
Sand, weitestgehend karbonatfrei.
Sand, siliziklastisch weitestgehend aus Quarz oder Kieselgesteinstrümmern.
Sand mit dominierenden Komponenten 0,06-0,2 mm.
Sand mit dominierenden Komponenten 0,2 -0,6 mm.
Füchtbauer 1988: 100
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 100
DIN 4022
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 100
DIN 4022
DIN 4022
Feinkörniger, locker gelagerter Dolomit mit dominierenden Komponenten 0,002- Doppler et al. 2002
0,06 mm.
Klastisches Lockergestein, mit dominierenden Komponenten 0,06-2 mm,
Füchtbauer 1988: 130
komponentengestützt
Psammitisches Lockergestein ohne weitere Differenzierung.
DIN 4022
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Feinkörniges, locker gelagertes Karbonat mit dominierendem Calcit- und hohem Doppler et al. 2002
Wasseranteil.
Feinkörniges, locker gelagertes Karbonat mit dominierendem Dolomitanteil.
Doppler et al. 2002
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 376;
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 376;
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 376;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
BY mod
BY mod
BY mod
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 777
Füchtbauer 1988: 55
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
DIN 4022
DIN 4022
Füchtbauer 1988: 130
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
BY mod
BY mod
Quelle
Doppler et al. 2002
Feinkörniges, locker gelagertes Karbonat mit dominierendem Calcitanteil.
Mergel mit dominierendem Anteil an Karbonat in Form von feinverteiltem
Zwischenmittel oder Komponenten.
Karbonatmergel mit dominierendem Calcitanteil bei den karbonatischen
Komponenten.
Karbonatmergel mit dominierendem Dolomitanteil bei den karbonatischen
Komponenten.
Pelitisches Lockergestein, weitgehend rein karbonatisch.
Mergel mit deutlichem Anteil an Komponenten 0,06-2 mm.
Weitestgehend karbonatfreies, pelitisches Lockergestein aus Komponenten
0,002-0,06 mm.
Schluff, siliziklastisch, aus dominierend kieseligen Komponenten.
ca. 2-10% Karbonat führendes, pelitisches Lockergestein ohne Trennung in die
Korngrößenklassen Ton oder Schluff.
ca. 2-10% Karbonat führender Ton.
ca. 2-10% Karbonat führender Schluff.
Karbonatreiches (ca. 10-85%) pelitisches Lockergestein ohne Trennung in die
Komponenten Ton oder Schluff.
Mergel mit dominierendem Anteil an Komponenten < 0,002 mm.
Weitestgehend karbonatfreies, pelitisches Lockergestein ohne Trennung in die
Korngrößenklassen Ton oder Schluff.
Weitestgehend karbonatfreies, pelitisches Lockergestein aus einer Mischung
von Ton und Schluff, vielfach mit untergeordneten Anteilen gröberer
Komponenten, sonst Diamikton (->)..
Weitestgehend karbonatfreies, pelitisches Lockergestein aus Komponenten <
0,002 mm.
Ton, siliziklastisch, mit dominierendem Smektit-Anteil.
Ton, siliziklastisch, mit dominierendem Kaolin-Anteil.
Sedimentäres Lockergestein aus (vorwiegend) mechanisch entstandenen
Komponenten .
Klastisches Lockergestein, weitestgehend aus Komponenten < 0,06 mm.
Pelitisches Lockergestein ohne Trennung in die Korngrößenklassen Ton oder
Schluff.
Pelitisches Lockergestein weitestgehend aus Komponenten < 0,002 mm.
Pelitisches Lockergestein weitestgehend aus Komponenten 0,002-0,06 mm.
Sandmergel
Karbonatmergel
Literatur
Nicht durch Zementation oder andere Bindungskräfte verfestigtes Gestein; im Doppler et al. 2002
bergfeuchten Zustand Komponenten durch Fingerdruck gegeneinander
bewegbar.
Lockergestein aus an der Erdoberfläche abgelagerten, mechanisch, chemisch Doppler et al. 2002
oder biogen entstandenen Komponenten. Daneben auch vergleichbar
ausgebildete Gesteine, die durch Verwitterung oder Impakt entstanden. Durch
tektonische Beanspruchung entstandene Gesteine unter Tektonit (->).
Begriffserklärung
Mergel mit dominierendem Anteil an Komponenten 0,002-0,06 mm.
Silt
Feinsediment, locker
Klastit, locker
Sedimentit, locker
Synonym
Tonmergel (nach
Korngröße)
Schluffmergel
Ton, karbonatisch
Schluff, karbonatisch
Mergel
Kieselerde
Ton/Schluff, karbonatisch
Schluff, siliziklastisch
Bentonit
Kaolinton
Ton, siliziklastisch
Lehm
Ton/Schluff, siliziklastisch
Ton
Schluff
Pelitisches Lockergestein
Ton/Schluff
Klastisches Lockergestein
Sedimentäres Lockergestein
Lockergestein
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Definition gegenüber Füchtbauer verändert
Definition gegenüber Füchtbauer verändert
Definition gegenüber Füchtbauer verändert
Aus Hierarchiegründen, inhaltlich übereinstimmend mit
"psammitischem Lockergestein"
vor allem aus Verwitterungsprozessen
abweichend von Definition aus Ton-Kalk-Systematik (Correns,
Füchtbauer 1988)
z.B. Kieselgur
Vorwiegend aus Verwitterungsprozessen
Bemerkungen
g
g
g
g
g
g
g
g
g
o
g
o
g
o
o
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
o
g
o
o
o
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
04.04.2006
74
75
76
77
78
78
79
80
81
82
Anhang 1
73
77
65
66
67
68
67
70
71
72
71
72
64
66
75
76
61
62
63
63
64
65
69
60
60
70
59
59
73
58
74
57
53
53
58
52
52
57
51
51
56
50
50
56
48
49
48
49
54
46
47
46
47
55
45
45
54
44
44
55
40
41
42
43
40
41
42
43
77
1
74
74
73
1
69
69
69
68
64
64
64
3
44
59
59
44
59
44
55
55
55
44
51
51
51
44
44
45
44
45
45
44
43
31
40
40
3
CS
KS
DS
lpse
CG
CX
CY
lDm
7 Kig
4 lsi
7 Sch
7 Kon
5 lK
4 lsc
8 Dmc
8 CDm
8 siDm
7 Dm
8
8
8
5
7 CGY
8 siX
8 siY
7 GYc
8 siG
7 siGY
8 eY
8 eX
8 eG
7 eGY
8 rY
8 rX
8 rG
7 GYr
7Y
8 gG
7X
8 fG
8 mG
7G
6 GY
8
9
9
5
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Begriffserklärung
Sand weitestgehend aus karbonatischen Komponenten.
Karbonatsand aus dominierend calcitischen Komponenten.
Karbonatsand aus dominierend dolomitischen Komponenten.
Klastisches Lockergestein, überwiegend aus Komponenten > 2 mm,
komponentengestützt
Grobsediment, locker Psephitisches Lockergestein ohne Trennung in die Korngrößenklassen Kies,
Steine und Blöcke sowie ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus Komponenten 2-63 mm und
ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Kies weitestgehend aus Komponenten 2-6 mm.
Kies weitestgehend aus Komponenten 6-20 mm.
Synonym
Kieselgur
Diatomeenerde
et
et
et
et
al.
al.
al.
al.
2002
2002
2002
2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Flint et al. 1960; Doppler
et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler
Doppler
Doppler
Doppler
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 150;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 150;
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 150;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
DIN 4022
DIN 4022
DIN 4022
DIN 4022
DIN 4022
DIN 4022
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 130
Literatur
Seite 2 von 13
Kiesel-Lockergestein vorwiegend aus Diatomeenskeletten
Füchtbauer 1988: 513
Sedimentäres Lockergestein überwiegend das aus oft wasserhaltiger
Doppler et al. 2002
Kieselsäure, durch Organismen oder chemische Prozesse entstanden. Die
makroskopische Unterscheidung von einer klastischen Entstehung (Klastisches
Lockergestein ->) ist meistens nur bei Komponenten > ca. 0,06 mm möglich.
Bruchstücke tierischer Kalkskelette.
Schill
Kiesel-Lockergestein, biogen/chemisch
Biogen/chemische, rundliche Kalkkomponenten.
Kalk-Lockergestein erkennbar nicht-klastischer Entstehung > ca. 0,06 mm.
Sedimentäres Lockergestein überwiegend aus Karbonatmineralen, durch
Organismen oder chemische Prozesse entstanden. Die makroskopische
Unterscheidung von einer klastischen Entstehung (Klastisches Lockergestein >) ist meistens nur bei Komponenten > ca. 0,06 mm möglich.
Kies, weitestgehend aus karbonatischen Komponenten.
Steine, weitestgehend aus karbonatischen Komponenten.
Blöcke, weitestgehend aus karbonatischen Komponenten.
Klastisches Lockergestein mit weitgestufter Kornverteilung, mindestens von
Schluff bis Kies, ohne dominierende Korngröße.
Klastisches Lockergestein mit weitgestufter Kornverteilung, mindestens von
Schluff bis Kies, ohne dominierende Korngröße, matrixgestützt.
Diamikton mit karbonatischen und siliziklastischen Komponenten und
karbonatführendem Zwischenmittel.
Diamikton mit karbonatführenden Komponenten und Zwischenmittel.
Diamikton, Komponenten und Zwischenmittel weit überwiegend karbonatisch.
Kies bis Blöcke, weitestgehend aus karbonatischen Komponenten.
Steine, weitestgehend ohne karbonatische Komponenten.
Blöcke, weitestgehend ohne karbonatische Komponenten.
Kies bis Blöcke, mit karbonatischen und siliziklastischen Komponenten.
Kies, weitestgehend ohne karbonatische Komponenten.
Kalkkonkretionen
Kalk, locker, biogen/chemisch
Karbonat-Lockergestein,
biogen/chemisch
Diamikton, karbonatisch
Karbonatdiamikton
Diamikton, siliziklastisch
Diamikton
Karbonatkies
Karbonatsteine
Karbonatblöcke
Diamiktisches Lockergestein
Steine, siliziklastisch
Blöcke, siliziklastisch
Kies bis Blöcke,
karbonatführend
Karbonatkies bis -blöcke
Kies, siliziklastisch
Kies weitestgehend aus Komponenten 20-63 mm.
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus Komponenten 63-200 mm und
ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus Komponenten > 200 mm, und
Blöcke
ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Geröll; Grobsediment Psephitisches Lockergestein vorwiegend aus gerundeten Komponenten, ohne
Kies bis Blöcke, gerundet
(locker, gerundet)
Trennung in Kies, Steine und Blöcke.
Kiesgeröll
Psephitisches Lockergestein vorwiegend aus gerundeten Komponenten 2-63
Kies, gerundet
mm.
Geröll
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus gerundeten Komponenten 63Steine, gerundet
(Steinkorngröße)
200 mm und ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Blockgeröll
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus gerundeten Komponenten >
Blöcke, gerundet
200 mm.
Grus bis Blockschutt
Psephitisches Lockergestein vorwiegend aus ungerundeten Komponenten,
ohne Trennung in Kies, Steine und Blöcke.
Grus
Feinschutt
Psephitisches Lockergestein vorwiegend aus ungerundeten Komponenten 2-63
mm.
Grobschutt
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus ungerundeten Komponenten
63-200 mm und ohne Beachtung des Rundungsgrads.
Blockschutt
Psephitisches Lockergestein weitestgehend aus ungerundeten Komponenten >
200 mm.
Kies bis Blöcke, weitestgehend ohne karbonatische Komponenten.
Kies bis Blöcke, siliziklastisch
Grobkies
Steine
Feinkies
Mittelkies
Kies
Kies bis Blöcke
Karbonatsand
Kalksand
Dolomitsand
Psephitisches Lockergestein
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
mod
mod
mod
mod
mod
mod
mod
mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY
BY
BY
BY
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY
BY
BY
BY
Quelle
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
o
I.a. nur ab ca. 0,06 mm von klastischen Ablagerungen
unterscheidbar
I.a. nur ab ca. 0,06 mm von klastischen Ablagerungen
unterscheidbar
Aus Hierarchiegründen, inhaltlich übereinstimmend mit
"diamiktisches Lockergestein"
g
o
g
g
o
o
g
g
g
g
g
g
g
o
g
g
g
g
g
g
g
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
Begriff gegenüber üblichem Gebrauch in der Geologie auch auf g
Grobkiesfraktion ausgedehnt
g
Bemerkungen
04.04.2006
1
85
86
83
84
85
86
87
88
89
7 TUvk
92
98
98
98
96
97
98
99
100
101
96
97
Anhang 1
343
98
5 lvs
94
95
106
107
107
102
102
102
1
103
104
105
106
108
92
102
94
94
TUvt
Svt
XYvt
lso
7 Kak
4 lt
7
7
7
3
5 lvt
7 XYvk
7 Svk
7 XYv
7 Lap
7 Asv
6 Tea
95
93
94
5 lvp
4 lvk
94
92
91
92
3 lm
7 lBax
6 lLMox
7 Ock
5 lEox
6 lFeox
3 le
5 Ko
7 Bkw
7 Hu
7H
93
1
89
90
91
87
86
88
89
80
80
5 Pfl
4 lo
93
92
355
79
83
81
82
86
87
2
80
84
79
79
83
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Vulkanische
Bomben/Blöcke
Bomben-/Block-Tephra
Kakirit
Tektonit, locker
Tuffitischer Ton/Schluff
Tuffitischer Sand
Tuffitische(r) Kies bis Blöcke
Sonstiges Lockergestein
Bruchbreccie; In-situBreccie
Störungsgestein,
locker
Seite 3 von 13
Lockeres Störungsgestein mit zahlreichen tektonisch erzeugten Rutsch- und
Kluftflächen, polyedrischer (Interkorn-)Zerfall im cm-dm-Bereich.
Pyroklastisch/epiklastische Mischablagerung; ca. 75-25 % pyroklastisches
bzw. 25-75% epiklastisches (durch Erosion älterer vulkanischer Ablagerungen
entstandenes) Material; Untergliederung entsprechend der
Sedimentklassifikation (z. B. Tuffitischer Sand).
Tuffitisches Lockergestein mit dominierender Korngröße < 0,06 mm
Tuffitisches Lockergestein mit dominierender Korngröße 0,06-2,0 mm
Tuffitisches Lockergestein mit dominierender Korngröße > 2,0 mm
Lockergestein, nicht sedimentärer Entstehung und nicht aus Erzmineralen
zusammengesetzt.
Lockergestein, dessen Gesamtcharakter durch Texturen bestimmt ist, die
durch Deformation im Rahmen tektonischer Vorgänge hervorgerufen wurden.
Vulkaniklastisches Lockergestein mit dominierender Korngröße > 2,0 mm
Vulkaniklastischer Sand
Vulkaniklastische(r) Kies bis
Blöcke
Tuffit, locker
Vulkaniklastisches Lockergestein mit dominierender Korngröße 0,06-2,0 mm
Vulkaniklastischer Ton/Schluff
Tephra, Pyroklasten-Größe > 64 mm; rundliche Komponenten = Bomben,
eckige = Blöcke.
Tephra, Pyroklasten-Größe vorwiegend 2 bis 64 mm.
Tephra, Pyroklasten-Größe vorwiegend < 2 mm.
Lockeres Gemenge aus humifizierten pflanzlichen Resten.
Lockeres Gemenge aus im wasserübersättigten Milieu unvollständig zersetzten
pflanzlichen Resten.
Inkohltes organisches Lockergestein.
Unvollkommen verfestigtes oder aufgelockertes Material geringen
Inkohlungsgrads.
Lockergestein mit dominierendem Anteil von Mineralen, die als Rohstoff zur
Metallgewinnung dienen können (unabhängig der Wirtschaftlichkeit). Sonstige
Gesteinsbezeichnungen dürfen nicht zutreffen.
Locker gelagertes Erz aus Metall-Oxiden und/oder -hydroxiden
Locker gelagertes Erz aus Eisen- und/oder Mangan-Oxiden und/oder hydroxiden
Locker gelagertes Erz weitestgehend aus Eisen-Oxiden und/oder -hydroxiden,
aus dem Grundwasser ausgefällt.
Locker gelagertes Erz weitestgehend aus Leichtmetall-Oxiden und/oder hydroxiden.
Locker gelagertes Erz vorwiegend aus Aluminiumhydroxiden (Gibbsit, Diaspor,
Böhmit)
Lockergestein überwiegend aus Komponenten, die aus einer Gesteinsschmelze
(Magma) gebildet wurden, pyroklastischer bis vulkaniklastisch-sedimentärer
Entstehung.
Magmatisches Lockergestein aus > ca. 25% vulkanischen
Gesteinsbruchstücken, unabhängig von ihrer Entstehung durch explosive
vulkanische Eruption oder klastische Aufarbeitung.
Magmatisches Lockergestein weitgehend aus durch explosive vulkanische
Eruption entstandenen (=pyroklastischen) Komponenten. Untergliederung nach
Korngrößen (s. Tephra).
Pyroklastisches Lockergestein mit > ca. 75% Pyroklasten.
Lockeres Gemenge aus dominierend organischen (= nicht-mineralischen)
Bestandteilen.
Lockeres Gemenge aus nur eingeschränkt veränderten planzlichen Resten.
Begriffserklärung
Vulkaniklastisches Lockergestein mit < 25 % pyroklastischen Komponenten,
vorwiegend sedimentär durch Erosions- und Umlagerungsprozesse entstanden;
Untergliederung entsprechend der Sedimentklassifikation (z. B.
Vulkaniklastischer Sand).
Vulkaniklastisches Lockergestein mit dominierender Korngröße < 0,06 mm
Tuffitisches
Lockergestein
Lapilli
Lapilli-Tephra
Vulkaniklastisch-sedimentäres
Lockergestein
Vulkanische Asche
Pyroklastisches
Lockergestein
Pyroklastit, locker;
Tephra
Magmatit, locker
Organisches
Lockermaterial
Synonym
Aschen-Tephra
Tephra
Pyroklastisches Lockergestein
Vulkaniklastisches Lockergestein
Magmatisches (auch vulkaniklastischsedimentäres) Lockergestein
Oxidisch/hydroxidisches
Leichtmetallerz, locker
Bauxit, locker
Oxidisch/hydroxidisches Erz, locker
Oxidisch/hydroxidisches
Eisen/Mangan-Erz, locker
Eisenocker
Erz, locker
Kohle, locker
Weich-Braunkohle
Humus
Torf
Pflanzliches Material, locker
Organisches Lockergestein
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Murawski 1992: 96,
Heitzmann 1985, Matthes
1996: 356
Matthes 1996: 356
Schmincke 1984: 298;
Cas & Wright 1987: 8
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 690;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
AG Boden 1994: 142
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Literatur
HE
HE
HE
HE
HE
HE
HE
HE
HE
HE
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Quelle
g
g
g
g
o
Gruppenbezeichnung zur Wahrung der Symmetrie mit
entsprechenden Festgesteins-Bezeichnungen
Nur ein Teil der Tektonite kann als Metamorphit eingestuft
werden (siehe dort).
g
o
g
g
g
o
g
g
g
o
g
g
g
g
o
o
o
g
o
g
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
o
Obwohl für die Lockererze von sedimentärer Genes
ausgegangen werden kann, höhere Hierarchiestufe symmetrisch
zu festen Erzen
o
o
Die Bezeichnung "Gestein" erscheint bei organischem
Lockermaterial nicht immer passend
Bemerkungen
04.04.2006
113
131
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
109
110
111
112
113
114
115
116
117
120
121
122
134
135
Anhang 1
132
134
124
132
133
123
129
121
125
125
125
121
121
121
121
120
113
115
115
115
115
114
108
116
105
117
115
104
113
118
114
103
112
107
113
102
111
106
111
112
99
106
110
101
107
109
8 sirGst
7 rGst
7 CGst
6 Gst
5 fpse
9 Sstk
8 Sstc
9 Grwk
9 FspSst
9 QSst
8 siSst
8 gSst
8 mSst
8 fSst
7 Sst
5 fpsa
7 TUstc
7 siTUst
7 Ust
7 Tst
6 TUst
5 fpel
4 fsk
3 fs
1f
4 li
7 Katl
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Begriffserklärung
Pelitisches Festgestein mit Karbonat ca. 2-10 %, ohne Trennung in die
Korngrößenklassen Ton oder Schluff
Klastisches Festgestein, weitestgehend aus Komponenten 0,06-2 mm.
Ausgenommen sind hier sandkörnige Karbonatgesteine (->).
Klastisches Festgestein, weitestgehend aus Komponenten 0,06-2 mm und nicht
dominierend karbonatisch (ca. < 60% karbonatische Komponenten oder
Bindemittel).
Sandstein, weitestgehend aus Komponenten 0,06-0,2 mm.
Gestein in fester Form; in bergfeuchtem Zustand Komponenten durch
Fingerdruck nicht gegeneinander bewegbar.
Durch sedimentäre Prozesse (klastisch, chemisch oder biogen) entstandenes
und häufig diagenetisch überprägtes Festgestein.
Festgestein aus Komponenten, die durch mechanische Zerstörung von
Gesteinen enstanden sind. Nicht berücksichtigt sind hier zur Gruppe der
Karbonatfestgesteine (->) gerechnete feinerkörnige Klastite, nämlich
Ton/-Schluff-Korn-Gemische (Lutite) mit mehr als ca. 10% Karbonat,
Sandkorngemische (Arenite) mit mehr als ca. 60% Karbonat. Dagegen werden
auch reine Karbonatgesteine im Kies/Block-Korn-Bereich (Rudite) als klastische
Festgesteine geführt.
Klastisches Festgestein, weitestgehend aus Komponenten < 0,06 mm.
Ausgenommen sind hier feinkörnige Karbonatgesteine (->).
Pelitisches Festgestein ohne Trennung in die Korngrößenklassen Ton oder
Schluff. Ausgenommen sind hier feinkörnige Karbonatgesteine (->).
Pelitisches Festgestein weitestgehend aus Komponenten < 0,002 mm und <
ca. 10% Karbonat.
Pelitisches Festgestein weitestgehend aus Komponenten 0,002-0,06 mm und <
ca. 10% Karbonat.
Weitgehend karbonatfreies, pelitisches Festgestein ohne Trennung in die
Korngrößenklassen Ton oder Schluff.
Konglomerat/Breccie
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 99
Füchtbauer 1988: 99
Füchtbauer 1988: 100
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 130;
Doppler et al. 2002
DIN 4022; Doppler et al.
2002
Doppler et al. 2002
DIN 4022; Doppler et al.
2002
DIN 4022; Doppler et al.
2002
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 130;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Murawski 1983
Doppler et al. 2002
Murawski 1992: 96,
Heitzmann 1985, Matthes
1996: 356, IUGS 2004
Literatur
Seite 4 von 13
DIN 18123, 4022
Füchtbauer 1988: 130;
Doppler et al. 2002
Klastisches Festgestein mit deutlichem Anteil an Komponenten > 2 mm (> ca. Füchtbauer 1988: 130;
30%)
Doppler et al. 2002
Klastisches Festgestein mit deutlichem Anteil an Komponenten > 2 mm (> ca.
30%) ohne Berücksichtigung zwischen eckigen oder gerundeten Komponenten
Karbonatischer Sandstein, Karbonat überwiegend als Calcit.
Sandstein, siliziklastisch, mit siliziklastischen Komponenten vorwiegend aus
Feldspat.
Sandstein, siliziklastisch, graugefärbt, mit phyllosilikatischer Matrix und
vorwiegend silikatischen Gesteinsbruchstücken.
Sandstein mit ca. 5-60% Karbonat als Komponenten oder Bindemittel.
Sandstein, weitgehend karbonatfrei (ca. < 5% karbonatische Komponenten
oder Bindemittel).
Sandstein, siliziklastisch, weitestgehend aus Quarz oder
Kieselgesteinstrümmern.
Sandstein, grobkörnig Sandstein, weitestgehend aus Komponenten 0,6-2 mm.
Sandstein, mittelkörnig Sandstein, weitestgehend aus Komponenten 0,2 -0,6 mm.
Sandstein, feinkörnig
Klastit, fest
Sedimentit, fest
Tektonische Breccie; Lockeres Störungsgestein, spröde Deformation, stärkerer Kornzerfall
incohesive cataclasite (Microbreccie), Zerbrechungserscheinungen in und an Einzelmineralen;
Kataklasten (feines Trümmermaterial) und Porphyroklasten
(Mineralbruchstücke), richtungslos. Tektonische Breccie mit ± unveränderten,
eckigen Gesteinsfragmenten im cm- bis dm- Bereich
Lockergestein, beim Impakt von Meteoriten und anderen kosmischen Körpern
ausgeworfen, gekennzeichnet durch impakt-beeinflusste Komponenten, u. a.
mit Merkmalen der Stoßwellenmetamorphose, Hochdruckparagenesen und
Hochdruckmineral-Modifikationen (z.B. Stishovit, Coesit).
Synonym
KarbonatPsephitisches Festgestein, weitestgehend aus karbonatischen Komponenten
Konglomerat/-Breccie (incl. Karbonat-Diamiktite); ohne Unterscheidung zwischen eckigen oder
gerundeten Komponenten
Konglomerat
Nagelfluh
Psephitisches Festgestein, Komponenten vorwiegend zumindest
kantengerundet (incl. Diamiktite mit gerundeten Komponenten).
Konglomerat, siliziklastisch
Konglomerat, weitgehend ohne karbonatische Komponenten oder Bindemittel
(Karbonatanteil ca. <10%)
Rudit
Konglomerat/Breccie
Psephitisches Festgestein
Kalksandstein
Sandstein, karbonatisch
Grauwacke
Arkose
Quarzsandstein
Sandstein, siliziklastisch
Grobsandstein
Mittelsandstein
Feinsandstein
Psammitisches Festgestein (außer
Karbonatgestein)
Sandstein
Ton/Schluffstein, karbonatisch
Ton/Schluffstein, siliziklastisch
Schluffstein
Tonstein
Pelitisches Festgestein (außer
Karbonatgestein)
Ton/Schluffstein
Klastisches Festgestein (außer
Karbonatgestein)
Sedimentäres Festgestein
Festgestein
Impakt-Lockergestein
Kataklasit, locker
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
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BY mod
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x
Klass Kons
BY mod
Bemerkungen
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY
Quelle
04.04.2006
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Anhang 1
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134
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133
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136
7 Fst
5 Hor
7 Dia
5 Pzt
4 fsi
7 KCl
7 NaCl
5 Clst
7 Gyp
7 Ahy
5 SOst
4 fss
7 Spa
7 Are
7 Mik
7 Dst
7 DKst
7 Kst
5 Cst
7 Kstki
7 Ksts
7 Mst
5 Cstsi
4 fsc
8 eGstc
8 CeGst
8 sieGst
7 eGst
8 CrGst
8 rGstc
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Feuerstein
Hornstein
Diatomit
Porzellanit
Seite 5 von 13
Füchtbauer 1988: 526;
Doppler et al. 2002
Dichtes Kieselfestgestein mit hornartigem Glanz; Überbegriff für alle nichtMurawski 1992: 86
porösen Kieselfestgesteine.
Hornstein aus Chalcedon-Varietät Jaspis und wasserhaltigem, amorphem Opal. Füchtbauer 1988: 539
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Leichtes Kieselfestgestein mit feinporöser Struktur (vergleichbar unglasiertem
Porzellan); Entstehung der Porosität bei Ablagerung oder durch spätere
Entkalkung.
Porzellanit aus Kieselalgengehäusen.
Füchtbauer 1988: 502;
Doppler et al. 2002
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 435;
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 337
Füchtbauer 1988: 337
Füchtbauer 1988: 402;
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 337
Füchtbauer 1988: 337;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
AG Boden 2005: 376;
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
g
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BY mod
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Klass Kons
g
g
Bemerkungen
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Quelle
Festgestein aus verschiedenen, oft wasserhaltigen Kieselsäure-Modifikationen Füchtbauer 1988: 501;
Doppler et al. 2002
(z. B. Chert) mit höchstens ca. 2% Karbonatanteil. Nicht berücksichtigt sind
klastisch entstandene Festgesteine mit Komponenten über 0,06 mm Korngröße
bzw. metamorphe oder magmatische Kieselgesteine (z. B. Gangquarz).
Chloridsalzgestein zu mehr als 80% aus Kaliumchlorid.
Salzgestein zu mehr als 80% aus Chloridmineralen.
Sulfatsalzgestein zu mehr als 80% aus hydriertem Calciumsulfat.
Sulfatsalzgestein zu mehr als 80% aus wasserfreiem Calciumsulfat.
Sedimentäres Karbonatfestgestein mit silikatischen oder kieseligen
Beimengungen < ca. 10%.
Sedimentäres Karbonatfestgestein, rein, mit > ca. 80% des Karbonats als
Calcit.
Sedimentäres Karbonatfestgestein, rein, mit Anteilen von Calcit und Dolomit
jeweils > 20%.
Sedimentäres Karbonatfestgestein, rein, mit > ca. 80% des Karbonats als
Dolomit.
Sedimentäres Karbonatfestgestein mit Komponenten unter 0,06 mm (Ton- bis
Schluffkorn), unabhängig von Karbonatart.
Klastisches, reines Karbonatfestgestein überwiegend aus Komponenten von
0,06 bis 2 mm (Sandkorn), unabhängig von Karbonatart
Spätiges Karbonatfestgestein, Spatkristalle über 0,06 mm dominierend,
unabhängig von Karbonatart.
Meist durch Evaporation entstandenes Festgestein mit mehr als ca. 60% des
Gesamtvolumens aus leicht löslichen Salzmineralen (Chloride und Sulfate der
Alkalien und Erdalkalien). Die Karbonatgesteine (->) werden als eigene Gruppe
behandelt.
Salzgestein zu mehr als 80% aus Sulfatmineralen.
Sedimentäres Karbonatfestgestein mit nennenswertem Anteil silikatischer oder
kieseliger Substanz als Komponenten oder Zwischenmittel (ca. 10-85% bei
dominierender Ton-Schluff-Korngröße; ca. 10-40% bei dominierender
Sandkorngröße)
Sedimentäres Karbonatfestgestein weitestgehend aus Komponenten < 0,063
mm, davon ca. 10-90% karbonatisch.
Sedimentäres Karbonatfestgestein mit ca 15-40% silikatischen oder kieseligen
Komponenten von 0,063-2 mm.
Kalkstein mit feinverteilter und/oder lokal angereicherter kieseliger
Komponente.
Kalisalz
Sedimentäres Kieselfestgestein (außer
Klastit)
Literatur
Konglomerat mit karbonatischen und silikatischen Komponenten oder
Bindemittel (Karbonatanteil ca. 10-90%)
Konglomerat, weitgehend aus karbonatischen Komponenten oder Bindemittel
(Karbonatanteil ca. > 90%)
Psephitisches Festgestein, Komponenten vorwiegend eckig (incl. Diamiktite mit Füchtbauer 1988: 84;
eckigen Komponenten).
Doppler et al. 2002
Breccie, weitgehend ohne karbonatische Komponenten oder Bindemittel
(Karbonatanteil ca. <10%)
Breccie mit karbonatischen und silikatischen Komponenten oder Bindemittel
Breccie, weitgehend aus karbonatischen Komponenten oder Bindemittel
(Karbonatanteil ca. > 90%)
Doppler et al. 2002
Festgestein mit maßgeblichem Anteil karbonatischer Komponenten oder
karbonatischen Zwischenmittels (> ca. 10% Karbonat bei dominierender TonSchluff-Korngröße; > ca. 60% bei dominierender Sandkorngröße). Hier nicht
berücksichtigt sind Karbonatkonglomerate oder -breccien (Rudite) sowie zu
den Metamorphiten (->) oder Magmatiten (->) rechnende Karbonatgesteine.
Begriffserklärung
Chloridsalzgestein zu mehr als 80% aus Natriumchlorid.
Flint
Dolomit
Kalk
Brekzie
Synonym
Steinsalz
Chloridgestein
Gips
Anhydrit
Sulfatgestein
Salzgestein
Sparit
Arenit
Mikrit/Lutit
Dolomitstein
Dolomit-Kalkstein
Sedimentäres Karbonatfestgestein,
rein
Kalkstein
Kieselkalkstein
Sandkalkstein
Mergelstein
Sedimentäres Karbonatfestgestein,
silikatführend
Sedimentäres Karbonatfestgestein
(außer Psephit)
Breccie, karbonatisch
Karbonat-Breccie
Breccie, siliziklastisch
Breccie
Karbonat-Konglomerat
Konglomerat, karbonatisch
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
04.04.2006
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192
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170
171
172
Anhang 1
190
190
169
190
190
188
188
189
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188
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166
151
Ec
Esu
Eel
fh
Met
fk
7 Svkst
7 eGvkst
7 TUvkst
5 fvs
7 XYvst
7 Lapst
7 Asvst
6 Tuf
7 Ign
5 fvp
4 fvk
3 fm
5
5
5
3
5
2
7 lBax
7 Lim
6 lLMox
5 Eox
6 Feox
3 fe
7 Stk
5 Kost
7 Bkh
4 fo
7 Pos
4 fsp
7 Rad
7 Kar
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Steinkohle
Vulkaniklastischer
Ton/Schluffstein
Vulkaniklastischer Sandstein
Vulkaniklastische Breccie
Vulkaniklastisch-sedimentäres
Festgestein
Bomben-/Block-Tuff
Lapilli-Tuff
Aschen-Tuff
Tuff
Ignimbrit
Pyroklastisches Festgestein
Vulkaniklastisches Festgestein
Magmatisches (auch vulkaniklastischsedimentäres) Festgestein
Karbonatisches Erz
Sulfidisches Erz
Elementares Erz
Extraterrestrisches Festgestein
Meteorit
Kristallingestein
Oxidisch/hydroxidisches Erz, fest
Oxidisch/hydroxidisches
Eisen/Mangan-Erz, fest
Limonit
Oxidisch/hydroxidisches
Leichtmetallerz, fest
Bauxit, fest
Erz, fest
Kohle, fest
Hart-Braunkohle
Organisches Festgestein
Phosphorit
Sedimentäres Phosphatfestgestein
Radiolarit
Karneol
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Pyroklastit, fest
Magmatit, fest
Kristallin; Kristallines
Festgestein
Brauneisenstein
Synonym
Seite 6 von 13
Vulkaniklastisches Festgestein mit dominierender Korngröße 0,06-2,0 mm
Vulkaniklastisches Festgestein mit dominierend eckigen Komponenten der
Korngröße > 2,0 mm
Vulkaniklastisches Festgestein mit < 25 % pyroklastischen Komponenten,
vorwiegend sedimentär durch Erosions- und Umlagerungsprozesse entstanden;
Untergliederung entsprechend der Sedimentklassifikation (z. B.
Vulkaniklastischer Sandstein).
Vulkaniklastisches Festgestein mit dominierender Korngröße < 0,06 mm
Tuff, Pyroklasten-Größe > 64 mm; rundliche Komponenten = Bomben, eckige =
Blöcke.
Tuff, Pyroklasten-Größe vorwiegend 2 bis 64 mm.
Tuff, Pyroklasten-Größe vorwiegend < 2 mm.
Magmatisches Festgestein aus > ca. 25% vulkanischen Gesteinsbruchstücken,
unabhängig von ihrer Entstehung durch explosive vulkanische Eruption oder
klastische Aufarbeitung.
Magmatisches Festgestein, weitgehend aus durch explosive vulkanische
Eruption entstandenen (=pyroklastischen) Komponenten. Untergliederung nach
Korngrößen (s. Tuff).
Pyroklastisches Festgestein, aus einem pyroklastischen Strom
hervorgegangen.
Pyroklastisches Festgestein, Pyroklastengröße nicht spezifiziert.
Festes Erz aus Metall-Karbonaten
Festes Erz aus Metall-Sulfiden
Festes Erz aus elementarem Metall
Von anderen Himmelskörpern stammendes Festgestein.
Kosmischer Körper, im Bereich der Erde und ihrer Atmosphäre
Festgestein, das durch Kristallumwandlung und -neubildung aufgrund
geänderter Druck- und/oder Temperaturbedingungen entstanden ist. Der
Sammelbegriff umfasst Magmatite (->) und Metamorphite (->).
Festgestein, das durch die Erstarrung einer natürlichen Gesteinsschmelze
(Magma) entstanden ist (u. U. fragmentiert).
Festes Erz, vorwiegend aus Aluminiumhydroxiden (Gibbsit, Diaspor, Böhmit)
Festes Erz, weitestgehend aus Leichtmetall-Oxiden und/oder -hydroxiden.
Festgestein mit dominierendem Anteil von Mineralen, die als Rohstoff zur
Metallgewinnung dienen können (unabhängig der Wirtschaftlichkeit). Sonstige
Gesteinsbezeichnungen dürfen nicht zutreffen.
Festes Erz aus Metall-Oxiden und/oder -hydroxiden
Festes Erz aus Eisen- und/oder Mangan-Oxiden und/oder -hydroxiden
Kohle mit höherem Inkohlungsgrad (< ca. 44% flüchtiger Bestandteile).
Häufig intensiv gefärbter (rot, grün, braun, schwarz) Hornstein aus
Radiolarienschlamm der Tiefsee.
Durch Ausfällung oder Verdrängung entstandenes Festgestein vorwiegend aus
Phosphatmineralen.
Meist knolliges, hornsteinartiges, geschichtetes Gemenge aus
Phosphatmineralen (z.B. Apatit) mit unterschiedlicher Beteiligung von Kalk-,
Sand- oder Ton-Komponenten.
Festgestein aus mehr als ca. 40% organischen, nicht-mineralischen
Bestandteilen.
Inkohltes organisches Festgestein.
Kohle mit niedrigerem Inkohlungsgrad (> ca. 44% flüchtiger Bestandteile).
Gelblichbraun bis rot gefärbter Hornstein aus Chalcedon.
Begriffserklärung
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Wimmenauer 1985: 3
Füchtbauer 1988: 683
Füchtbauer 1988: 690;
Doppler et al. 2002
Füchtbauer 1988: 696
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g
g
Klass Kons
gegenüber Literaturzitat modifiziert; zusammen mit den
o
metamorphen Gesteinen auch als Kristallin(gestein) bezeichnet
Bemerkungen
HE
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Füchtbauer 1988: 546
Füchtbauer 1988: 683
BY mod
BY mod
BY mod
Quelle
Füchtbauer 1988: 543
Füchtbauer 1988: 527
Murawski 1992: 98
Literatur
04.04.2006
202
206
207
208
209
210
211
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179
180
181
182
183
184
Anhang 1
214
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214
214
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5 fmvb
7 Lat
7 Tra
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7 Svtst
7 rGvtst
7 TUvtst
5 fvt
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Tuffitischer Sandstein
Tuffitisches Konglomerat
Tufftischer Ton/Schluffstein
Vulkanit, fest, basisch bis
ultrabasisch (außer Pyroklastit)
Latit
Trachyt
Alkali-Trachyt
Trachytoid
Dacit
Rhyodacit
Rhyolith i.e.S.
Alkalifeldspat-Rhyolith
Rhyolith i.w.S.
Rhyolithoid/Dacitoid
Pechstein
Obsidian
Bims
Vulkanit, fest, sauer bis intermediär
Vulkanisches Glas
Vulkanit, fest (außer Pyroklastit)
Tuffit
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Liparit
Vulkanisches
Festgestein
Tuffitisches
Festgestein
Synonym
Literatur
Wimmenauer 1985: 53
g
g
g
o
g
kann quarz- oder foidführend sein
Trachytoid mit P 35-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 8*, 8, Le Maitre 1989: 83
8'
Seite 7 von 13
Vulkanisches Festgestein mit weniger als 52% SiO2.
kann quarz- oder foidführend sein
Trachytoid mit P 10-35 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 7*, 7, Le Maitre 1989: 124
7'
o
g
g
g
kann quarz- oder foidführend sein
Trachytoid mit P 10-35 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 6*, 6, Le Maitre 1989: 124
6'
g
g
g
x
x
x
x
x
x
x
x
x
g
g
x
x
x
g
o
g
g
Synonym Liparit nach Le Maitre 1989: 86, laut Wimmenauer (S. g
175) aber glasige Matrix
Wimmenauer 1985: 53, modifiziert
x
x
Klass Kons
der Glasanteil bis 80% ist nicht namensgebend, aber als
o
Merkmal anzugeben; darüber als vulkanisches Glas einzustufen
Bemerkungen
g
Le Maitre 1989: 59
Le Maitre 1989: 112
Le Maitre 1989: 112
Le Maitre 1989: 43
Le Maitre 1989: 112
HE
HE
HE
HE
Quelle
Vulkanit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 0-65 von AP; QAPFKlassifikation für Vulkanite, Felder 6*, 6, 6', 7*, 7, 7', 8*, 8, 8´
Dacitoid mit P 65-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 4
Rhyolithoid mit P 35-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 3b
Rhyolithoid mit P 10-35 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 3a
Rhyolithoid mit P 0-10 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 2
Rhyolithoid mit P 10-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 3a,
3b
Vulkanit mit Q 20-60 von QAP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 2, 3a, Le Maitre 1989: 112
3b, 4
Vulkanisches Glas, äußerst blasenreich (>30%), schaumig, hell, intermediär bis Wimmenauer 1985: 221;
sauer
Le Maitre 1989: 108;
Murawski 1992: 20
Vulkanisches Glas, Zusammensetzung wie Rhyolith oder Dacit, dunkel, massiv Wimmenauer 1985: 175;
Le Maitre 1989: 97
mit muscheligem Bruch (< 1% Wasser)
Vulkanisches Glas, Zusammensetzung wie Rhyolith oder Dacit, durch
Wimmenauer 1985: 175;
Wasseraufnahme (> 4% Wasser) verändert, an Pech erinnernder Glanz.
Le Maitre 1989: 103, 106
Vulkanisches Festgestein mit über 52% SiO2.
Vulkanit, ± vollständig glasig ausgebildet (holohyalin) (> 80% Glas), u.U.
einzelne Kristalle (Einsprenglinge; Mikrolithe)
Tuffitisches Festgestein mit dominierender Korngröße 0,06-2,0 mm
Tuffitisches Festgestein mit dominierend gerundeten Komponenten der
Korngröße > 2,0 mm
Le Maitre 1989: 3, 127
Magmatisches Festgestein mit feinkörnigem bis dichtem Gefüge, vollständig
mod.
kristallin ausgebildet (holokristallin) bis vollständig glasig ausgebildet
(holohyalin), meist ungleichkörnig (heterogranular), oft porphyrisch (mit bloßem
Auge einzelne Kristalle erkennbar); an oder nahe der Oberfläche erstarrt (±
extrusiv); auch fragmentiert. Die Einteilung kann nach dem Chemismus oder
nach dem modalen Mineralbestand (dann Vorsilbe "Phäno-") erfolgen.
Gesondert geführt werden die bei explosiven Vulkanausbrüchen geförderten
Pyroklastischen Fest- und Lockergesteine (->).
Pyroklastisch/epiklastisches Mischgestein; ca. 75-25 % pyroklastisches und 25- Wimmenauer 1985: 218;
75% epiklastisches Material; vorwiegend aus Umlagerungsprozessen
Füchtbauer 1988: 735
entstanden; Gliederung nach der Korngrößeneinteilung der Sedimente (z. B.
Tuffitischer Sandstein).
Tuffitisches Festgestein mit dominierender Korngröße < 0,06 mm
Begriffserklärung
Petrographische Gesteinsbezeichnung
04.04.2006
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
186
187
188
189
190
191
192
193
194
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
211
Anhang 1
219
185
237
229
237
230
230
230
230
230
230
229
186
218
218
224
224
218
222
218
219
219
218
7 Lam
5 sogg
7 Peg
7 MKa
7 MUm
7 MFo
7 MDG
7 MSy
7 MGr
5 mmag
4 fmg
6 vka
6 foi
7 Bsn
7 Tep
6 tep
7 Pho
6 pho
7 Bas
7 And
6 anba
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Aplit
Mikro-Syenitoid
Lamprophyr
Sonstiges Ganggestein
Pegmatit
Mikro-Karbonatit
Mikro-Ultramafit-Plutonit
Mikro-Foiditoid
Mikro-Dioritoid/Gabbroid
Aplit
Mikro-Granitoid
Mikromagmatit
Le Maitre 1989: 10, 56
Le Maitre 1989: 68
Wimmenauer 1985: 53
Seite 8 von 13
Mikromagmatit mit Q 20-60 von QAP; analog QAPF-Klassifikation für Plutonite. TGL Magmatite; Le
Maitre 1989: 22
Mikromagmatit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 0-65 von AP; TGL Magmatite; Le
Maitre 1989: 22
analog QAPF-Klassifikation für Plutonite.
Mikromagmatit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 65-100 von
TGL Magmatite; Le
Maitre 1989: 17, 22, 60
AP; analog QAPF-Klassifikation für Plutonite.
Mikromagmatit mit F 60-100 von FAP; analog QAPF-Klassifikation für
TGL Magmatite; Le
Plutonite.
Maitre 1989: 68
Mikromagmatit mit M 90-100%.
TGL Magmatite; Le
Maitre 1989: 20, 125
Mikromagmatit mit > 50% primärem Karbonat.
Wimmenauer 1985: 53;
Le Maitre 1989: 10, 56
Ganggestein, das nicht als Mikromagmatit eingeordnet wird
Gangmagmatit, ungleichkörnig, grob- bis riesenkörnig.
Wimmenauer 1985: 168;
Le Maitre 1989: 103
Gangmagmatit mit primär hydroxylhaltigen Mineralen (Biotit, Amphibol) neben Le Maitre 1989: 83;
Wimmenauer 1985: 146
Cpx und Ol, hohe Alkali-Gehalte; oft hydrothermal alteriert (Chlorit, Talk,
Sericit, Calcit, Zeolithe).
Gangmagmatit, klein- bis feinkörnig.
Magmatit mit kleinkörnigem bis dichtem Gefüge (mit bloßem Auge oft Kristalle Wimmenauer 1985: 52;
erkennbar), vollständig kristallin ausgebildet (holokristallin), ± gleichkörnig
TGL Magmatite
(equigranular) oder phyrisch bzw. groß- bis riesenkörnig; häufig in Gängen und
Lagergängen nahe der Oberfläche erstarrt (hypabyssisch intrusiv).
Vulkanit mit > 50 % primärem Karbonat
Karbonatit-Vulkanit
Ganggestein
Vulkanit mit F 60-100 von FAP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 15
Foiditoid
Tephritoid mit P 90-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 14, Ol Le Maitre 1989: 50
>10%
Basanit
Le Maitre 1989: 104
Tephritoid mit P 90-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 14, Ol Le Maitre 1989: 121
<10%
Vulkanit mit F 10-60 von FAP und P 50-100 von AP; QAPF-Klassifikation für
Vulkanite, Felder 13, 14
Phonolithoid mit P 0-10 von AP; QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Feld 11
Vulkanit mit F 10-60 von FAP und P 0-50 von AP; QAPF-Klassifikation für
Vulkanite, Felder 11,12
Le Maitre 1989: 50
Le Maitre 1989: 24, 46
Literatur
Tephrit
Tephritoid
Phonolith
Phonolitoid
Basaltoid mit Farbzahl >35
Basalt
Vulkanit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 65-100 von AP;
QAPF-Klassifikation für Vulkanite, Felder 9, 10; wenn SiO2 > 50 Gew.% =
Andesitoid, wenn < 50 Gew.% = Basaltoid
Begriffserklärung
Andesitoid mit Farbzahl <35
Mesomagmatit;
Gangmagmatit;
Übergangsmagmatit
Synonym
Andesit
Andesitoid/Basaltoid
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Quelle
o
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
sensu vermerkter Literatur
sensu vermerkter Literatur
x
x
x
o
g
g
g
g
g
sensu vermerkter Literatur
g
sensu vermerkter Literatur
g
sensu vermerkter Literatur
sensu vermerkter Literatur
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
o
Im allgemeinen sind Mikromagmatite mit der PlutonitBezeichnung und dem Präfix "Mikro-" zu versehen; porphyrische
Gangmagmatite erhalten den adjektivischen Zusatz
"porphyrisch", Synonym dazu ist jeweils der Zusatz "-Porphyr"
zum jeweiligen Plutonitnamen (also: Porphyrischer Mikro-Granit
= Granit-Porphyr); Wimmenauer 1985: 53, modifiziert
Wimmenauer 1985: 52, modifiziert
Bemerkungen
04.04.2006
242
243
252
255
256
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
219
220
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
250
Anhang 1
186
242
218
265
265
256
256
256
256
256
257
257
257
252
252
247
247
245
245
243
245
245
243
240
241
217
229
240
216
SyGr
MzGr
Grd
Ton
sye
7 Pyx
7 Per
6 uma
6 fol
6 ano
6 fodiga
6 fosy
7 Gab
7 Di
7 MsDi
5 fmtb
6 diga
7 Mz
7 Sy
7 AFSy
8
8
7
7
6
7 AFGr
7 Gr
6 gra
5 fmts
6 qgr
4 fmt
7 Qzg
5 gmin
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Plagioklasit
Gabbroid mit P 90-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 10; An
>50
Gabbro
Pyroxenit
Peridotit
Ultramafischer Plutonit
Foidolithe
Anorthosit
Foid-Dioritoid/Gabbroid
Le Maitre 1989: 17, 22,
60
Le Maitre 1989: 15
Le Maitre 1989: 15
Seite 9 von 13
Ultramafischer Plutonit mit Ol 40-100 von Ol-Opx-Cpx oder Ol-Px-Hbl;
Klassifikation für ultramafische Plutonite, Abteilung "Peridotit"
Ultramafischer Plutonit mit Ol 0-40 von Ol-Opx-Cpx; Klassifikation für
ultramafische Plutonite, Abteilung "Pyroxenit"
Plutonit mit M 90-100%
Le Maitre 1989: 21
Le Maitre 1989: 21, 104
Le Maitre 1989: 20, 125
68
14, 17
g
g
g
g
g
g
g
g
g
o
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
o
g
o
g
o
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
g
besteht > 90% aus mafischen Mineralen (Olivin, Ortho- und
Klinopyroxen)
kann quarz- oder foidführend sein
kann quarz- oder foidführend sein
kann quarz- oder foidführend sein
bestehen neben Plagioklas auch aus mafischen Mineralen (oft
Amphibol, Biotit und Pyroxen)
kann quarz- oder foidführend sein
kann quarz- oder foidführend sein
kann quarz- oder foidführend sein
auch als Granit i.w.S. bezeichnet
Le Maitre 1989: 3,107 modifiziert
Bemerkungen
67
BY mod
BY mod
Quelle
66
Le Maitre 1989: 17, 68
Le Maitre 1989: 61
Plutonit mit F 10-60 von FAP und P 0-50 von AP; QAPF-Klassifikation für
Le Maitre 1989:
Plutonite, Felder 11,12
Plutonit mit F 10-60 von FAP und P 50-100 von AP wenn An in Plag <50 Mol% Le Maitre 1989:
= Foid-Diorit, wenn An in Plag >50 Mol% = Foid-Gabbroid; QAPF-Klassifikation
für Plutonite, Felder 13,14
Plutonit mit F 60-100 von FAP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 15
Le Maitre 1989:
Plutonit, > 90% aus Plagioklas mit M 0-10%
Le Maitre 1989:
Dioritoid mit P 90-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 10*,
10, 10'; An <50
Foid-Syenitoid
14
14
14
14
22
Dioritoid mit P 65-90 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 9* 9, 9' Le Maitre 1989: 93
Diorit
Monzodiorit
Plutonit mit weniger als 52% SiO2.
Plutonit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 65-100 von AP;
QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 9*, 9, 9', 10*, 10, 10´; wenn An in
Plag <50 Mol% = Dioritoid, wenn An in Plagioklas >50 Mol% = Gabbroid
Syenitoid mit P 35-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 8*, 8,
8'
Monzonit
Plutonit, basisch bis ultrabasisch
Dioritoid/Gabbroid
Le Maitre 1989:
Le Maitre 1989:
Le Maitre 1989:
Le Maitre 1989:
Le Maitre 1989:
Le Maitre 1989: 14
Le Maitre 1989: 14
Le Maitre 1989: 22
Le Maitre 1989: 15, 22
Le Maitre 1989: 3, 107
Literatur
Syenitoid mit P 0-10 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 6*, 6, 6' Le Maitre 1989: 15
Granit mit P 10-35 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 3a
Granit mit P 35-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 3b
Granitoid mit P 65-90 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 4
Granitoid mit P 90-100 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 5
Plutonit mit Q 0-20 von QAP bzw. F 0-10 von FAP und P 0-65 von AP; QAPFKlassifikation für Plutonite, Felder 6, 7, 8
Gangförmige Ausscheidung einer Minerallart im Gefolge magmatischer
Vorgänge; Verwendung der entsprechenden Mineralnamen, ggf. mit Zusatz
"Gang-".
Weitestgehend reines, derbes Quarzgestein aus hydrothermalen
Abscheidungen in Klüften
Magmatit mit mittel- bis grobkörnigem Gefüge (mit bloßem Auge erkennbare
Kristalle), vollständig kristallin ausgebildet (holokristallin), oft ± gleichkörnig
(equigranular); intrusiv (nach dem Eindringen als Magma noch innerhalb der
Erdkruste erstarrt)
Plutonit mit über 52% SiO2.
Plutonit mit Q 60-100 von QAP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 1a,1b
(entspricht unbenanntem Feld der Gelände-Klassifikation)
Plutonit mit Q 20-60 von QAP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder
2,3a,3b,4,5
Granitoid mit P 0-10 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Feld 2
Granitoid mit P 10-65 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 3a,3b
Begriffserklärung
Syenitoid mit P 10-35 von AP; QAPF-Klassifikation für Plutonite, Felder 7*, 7,
7'
Dioritisches/Gabbroides Gestein
Syenitisches Gestein
Granitisches Gestein
Tiefengestein
Synonym
Syenit
Alkalifeldspat-Syenit
Syenogranit
Monzogranit
Granodiorit
Tonalit
Syenitoid
Alkalifeldspat-Granit
Granit
Granitoid
Plutonit, sauer bis intermediär
Quarzreicher Granitoid
Plutonit
Gangquarz
Gangmineralisation
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
04.04.2006
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
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287
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296
297
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299
253
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255
256
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258
263
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266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
Anhang 1
268
269
251
252
298
297
295
269
292
292
291
291
289
270
287
286
286
270
283
283
270
281
277
277
277
271
271
275
272
271
272
271
270
269
256
185
uSst
uArk
uGwk
fusg
7 Hfs
5 fuk
7 uDiGa
4 fuh
7 uSyt
7 uGrt
6 utb
6 uts
7 uBat
5 fut
7 uRyt
6 uvb
6 uvs
5 fuv
6 upyb
6 upys
5 fupy
7 uKgl
7
7
7
6
6 fuss
7 Tsf
7 Qsf
6 fust
7 uKisf
6 fuski
5 fus
4 fun
6 tka
3 fu
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Hornfels
Kontaktmetamorphit, mittel- bis
hochgradig
Meta-Plutonit, sauer bis
intermediär
Meta-Syenitoid
Meta-Granitoid
Meta-Plutonit, basisch bis
ultrabasisch
Meta-Dioritoid/Gabbroid
Metamorphit, mittel- bis hochgradig
Meta-Vulkanit, sauer bis
intermediär
Meta-Rhyolithoid
Meta-Vulkanit, basisch bis
ultrabasisch
Meta-Basaltoid
Meta-Plutonit
Meta-Pyroklastit, sauer bis
intermediär
Meta-Pyroklastit, basisch bis
ultrabasisch
Meta-Vulkanit
Meta-Pyroklastit
Meta-Konglomerat
Meta-Sandstein
Meta-Arkose
Meta-Grauwacke
Meta-Psephit
Meta-Psammit
Tonschiefer
Quarzschiefer
Meta-Pelit
Meta-Kieselschiefer
Meta-Kieselgestein
Meta-Sediment
Anchimetamorphit
Karbonatit-Plutonit
Metamorphit
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Begriffserklärung
Thermometamorphit
Metamorphit,
höhergradig
Meta-Tuff
-
Seite 10 von 13
Kontaktmetamorphit, vollständig kristallin ausgebildet (holokristallin), massig,
dicht bis feinkörnig, muscheliger bis splittriger Bruch, vollständige
Umkristallisation unter weitgehender Entregelung des Gefüges, verschiedene
Mineralzusammensetzungen.
Metamorphit, durch höhere Temperaturen im Kontakt zu magmatischen
Körpern um- und rekristallisiert.
anchimetamorph umgewandelter Dioritoid bzw. Gabbroid.
Metamorphit, bei dem das Edukt so stark verändert ist, daß eine der
nachstehenden Metamorphitbezeichnungen vergeben werden kann; Gliederung
nach Chemismus, Gefügemerkmalen und Mineralbestand in Anlehnung an
LORENZ 1980, 1981a, 1981b, WIMMENAUER 1985, MATTHES 1987.
anchimetamorph umgewandelter Basaltoid.
Plutonisches Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den
ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Saurer bis intermediärer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter saurer
bis intermediärer Plutonit.
anchimetamorph umgewandelter Syenitoid.
anchimetamorph umgewandelter Granitoid.
Basischer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter basischer Plutonit.
Vulkanisches Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den
ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Saurer bis intermediärer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter saurer
bis intermediärer Vulkanit.
Rhyolithoid mit geringer metamorpher Überprägung.
Basischer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter basischer Vulkanit.
Pyroklastisches Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den
ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Saurer bis intermediärer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter saurer
bis intermediärer Pyroklastit.
Basischer Metamorphit, anchimetamorph umgewandelter basischer Pyroklastit.
Sandkörniges Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den
ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Metamorphes Quarzgestein, Edukt Sandstein mit Quarz > 50 %.
Meta-Arkose, wenn Feldspatgehalt >25 %
Grauwacke mit geringer metamorpher Überprägung
Kies- bis blockkörniges Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die
den ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Gestein aus gerundeten Kies- bis Blockkomponenten mit geringer metamorpher
Überprägung, die den ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Plutonit mit > 50% primärem Karbonat
Metamorphes Gestein Gestein, das im wesentlichen unter Beibehaltung des festen Zustands durch
Umkristallisation und/oder Deformation anderer Gesteine entstanden ist.
Ursächlich dafür sind physikalische und chemische Bedingungen, die von den
ursprünglichen Bildungsumständen abweichen (v.a. Druck, Temperatur,
Fluidzufuhr). Ausgenommen sind hier Veränderungen durch Verwitterung,
Diagenese und völlige Aufschmelzung.
Geringmetamorphes Metamorphit mit nur gering verändertem Charakter des Ausgangsgesteins;
Gestein
häufig Bezeichnung nach Edukt mit Vorsilbe "Meta-" (z.B. Meta-Sediment oder
Magmatit).
Sedimentgestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den
ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Kieselgestein mit geringer metamorpher Überprägung, die den ursprünglichen
Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Lydit
Schiefriges Meta-Kieselgestein, Edukt Kieselsediment aus Quarz und
Chalcedon.
Metamorphes Quarzgestein mit Quarz 50-80%, deutlich geschiefert.
Ton- bis schluffkörniges Gestein mit geringer metamorpher Überprägung, die
den ursprünglichen Charakter noch deutlich erkennen lässt.
Meta-Pelit
Metamorpher Ton- oder Siltstein, anchimetamorph bis niedrige GrünschieferFazies; geschiefert (Ablösung vorzugsweise nach der Schieferung),
Schieferungflächen matt glänzend; ursprünglicher Mineralbestand nur
unwesentlich verändert, jedoch Tonminerale weitgehend rekristallisiert;
vorherrschende Blättchengröße der Phyllosilikate < 0,02 mm).
Synonym
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Bucher & Frey 1994,
Murawski 1992: 86;
Matthes 1996: 361
Wimmenauer 1985: 255;
Murawski 1992: 126;
Matthes 1996: 350
Reinsch 1988: 106
Le Maitre 1989: 10, 56
Wimmenauer 1985: 2;
Murawski 1992: 125;
Matthes 1996: 345
Literatur
Quelle
Kontaktmetamorphit eigentlich nur, wenn Kontakt nachweisbar
ist, (Thermometamorphit allgemeiner), ist die Kontakt-Bildung
unsicher, vorzugsweise unter Regionalmetamorphiten
einzuordnen
ist nur Kieselschiefer genannt, Überschneidungen mit
sedimentären, nicht-metamorphen Kieselgesteinen
zusammen mit den metamorphen Gesteinen auch als
Kristallin(gestein) bezeichnet
Bemerkungen
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Anhang 1
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Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Saurer bis intermediärer Metamorphit, meist Amphibolit-Fazies; fein- bis
grobkörnig mit deutlicher flächenhafter und/oder linearer Paralleltextur durch
eingeregelte Minerale (Glimmer, Amphibol etc.), bevorzugt lagenweise
Anordnung dunkler und heller Minerale; plattig (Teilbarkeit zumeist > 1 cm);
meist Quarz, Feldspat > 20%, Glimmer > 10%, dazu Chlorit, Amphibol,
Pyroxen.
Saurer bis intermediärer Metamorphit, Granulit-Fazies; granoblastisches
Gefüge, lagige bis schiefrige Paralleltextur ähnlich Gneis; Feldspat (meist
Perthit mit hohem Albit-Gehalt) > 20%, Quarz häufigste Komponente, oft zu
flachen Linsen oder Scheiben verformt ("Diskenquarz"), Mafite primär OH-frei
(Hypersthen, Granat), auch Hornblende, Biotit, nicht Muscovit.
Mittel- bis hochgradiger Metamorphit, < 52% SiO2, regionalmetamorph.
Gneis
Eklogit
Basischer Granulit
Amphibolit
Glaukophanschiefer
Prasinit
Grünschiefer
Metamorphit, mittel- bis hochgradig, Meta-Basit
basisch bis ultrabasisch
Granulit
Seite 11 von 13
Basischer Metamorphit, Granulit-Fazies; granoblastisches Gefüge, lagige bis
schiefrige Paralleltextur ähnlich Gneis; Feldspat (meist Perthit mit hohem AlbitGehalt) > 20%, Mafite primär OH-frei (Hypersthen, Granat), auch Hornblende,
Biotit, nicht Muscovit.
Basischer Metamorphit, aus pyropreichem Granat und Omphacit
(Klinopyroxen), daneben Disthen, Quarz, Zoisit, Rutil, kein Feldspat.
Basischer Metamorphit, Grünschiefer-Fazies; grün; Albit bis Albit-Oligoklas,
Chlorit, Epidot, Aktinolith, ± Quarz, ± Calcit, ± Klinozoisit.
Basischer Metamorphit, höhere Grünschiefer-Fazies; Oligoklas, Hornblende,
Epidot/Klinozoisit, ± Chlorit, ± Rutil.
Basischer Metamorphit, Glaukophanschiefer-Fazies; tief- bis grünlichblau,
dickschiefrig; aus Glaukophan mit Lawsonit, Chlorit, Hellglimmer, Albit, Epidot,
evtl. Jadeit.
Basischer Metamorphit, Amphibolit-Fazies; Amphibol häufigste Komponente,
Feldspat > 10% (meist Plagioklas) und Quarz < 10%, daneben Granat,
Zoisit/Epidot, Biotit, Pyroxen; grobschiefriges bis massiges Gefüge.
Phyllit mit Quarz als weiterer Hauptkomponente (Quarz ≥ 10%).
Metamorpher Ton-/Siltstein, Grünschiefer- bis Amphibolit-Fazies; mittel- bis
grobschiefrig (Teilbarkeit 1-10 mm), Schieferungsflächen Perlmutterglanz;
Glimmer häufigste Komponente, Feldspat < 20%; lang durchhaltende
Glimmerhäute, vorherrschende Blättchengröße der Phyllosilikate > 0,2 mm.
Phyllit
Feldspatfels
Quarzphyllit
Glimmerschiefer
Saurer bis intermediärer Metamorphit aus Quarzgestein mit Quarz > 80%,
massig, Quarz metamorph rekristallisiert.
Metamorphes Karbonat- bis Kalksilikatgestein mit Kalksilikatmineralen 50-90%
von Karbonat-Kalksilikat (Karb-Ksk-Qz-Dreieck, Lorenz).
Kalksilikatgestein, dessen Mineralbestand durch Kalksilikat-Minerale (Diopsid,
Epidot, Ca-Amphibol, etc.) dominiert wird (> 50%); massig; kontakt- oder
regionalmetamorph.
Mittel- bis hochgradiger Metamorphit, > 52% SiO2, regionalmetamorph.
Metamorphit, > 50% Karbonatminerale (meist Calcit und Dolomit, seltener
Siderit, Magnesit, etc.) oder Kalksilikatminerale (Pyroxen der DiopsidHedenbergit-Reihe, Granat der Grossular-Andradit-Reihe,
Epidot/Zoisit/Vesuvian, Ca-Amphibole (Tremolit), Wollastonit, Anorthit,
Skapolith), kontakt- oder regionalmetamorph.
Metamorphes Karbonat-Kalksilikatgestein mit Karbonatmineralen 50-80% von
Karbonat-Kalksilikat (Karb-Ksk-Qz-Dreieck, Lorenz).
Metamorphes Karbonat- bis Kalksilikatgestein mit Karbonatmineralen > 50%.
Begriffserklärung
Saurer bis intermediärer Metamorphit aus überwiegend Feldspat, > 10%
Glimmer, geschiefert.
Saurer bis intermediärer Metamorphit aus überwiegend Feldspat, > 10%
Glimmer, nicht texturiert.
Metamorpher Tonstein, Grünschiefer-Fazies; feinschiefrig (Teilbarkeit < 1 mm),
Schieferungsflächen seidig glänzend; Phyllosilikate ("Sericit", Chlorit,
gelegentlich Biotit) erscheinen megaskopisch als zusammenhängende
Überzüge; vorherrschende Blättchengröße der Phyllosiklikate 0,02-0,2 mm.
Synonym
Feldspatschiefer
Metamorphit, mittel- bis hochgradig,
sauer bis intermediär
Quarzit
Kalksilikatfels
Kalksilikatgestein, metamorph
Marmor
Metamorphes Karbonatgestein
Metamorphes Karbonat- bis
Kalksilikatgestein
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
Matthes 1996: 367
Wimmenauer 1985: 275,
Matthes 1996
Wimmenauer 1985: 234,
Matthes 1996: 365,
Reinsch 1988: 109
Matthes 1996: 364,
Reinsch 1988: 109,
Murawski 1992: 76,
Wimmenauer 1985: 234
Matthes 1996: 363,
Reinsch 1988: 109,
Matthes 1996: 363,
Reinsch 1988: 107,
Wimmenauer 1985: 235
Lorenz 1980, 1981
Matthes 1996: 364,
Reinsch 1988: 124
Wimmenauer: 306
Matthes 1996: 364
Literatur
BYmod
Quelle
wird in SN als Spezialfall von Pyrigarnit aufgefasst
Edukt kann sowohl sedimentären als auch magmatischen
Ursprungs sein!
nicht metamorphe Gesteine dürfen NICHT Quarzit genannt
werden! Meta-Sandstein nur bei niedriggradiger Umwandlung!
Nach IUGS: "Karbonat-Kalksilikatgestein"
Bemerkungen
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7 Sep
Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Phyllonit
Blastomylonit
Ultramylonit
Mylonit
Protomylonit
Kataklasit, fest
Kakirit, verfestigt
Tektit
Moldavit
Tektonit, fest
Suevit
Glas-Impakt-Breccie
Impakt-Festgestein
Skarn
Glimmerfels
Greisen
Metasomatit
Diatexit
Metatexit
Migmatit
Talkgestein
Chlorit-Aktinolith-Schiefer
Ultrametamorphit
Serpentinit
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Tektonische Breccie
DislokationsMetamorphit, KinetoMetamorphit, DynamoMetamorphit
Bruchbreccie; In-situBreccie
StoßwellenMetamorphit;
Impaktgestein
(metamorph)
Metasomatisches
Gestein
Schlierenmigmatit,
Nebulit
Anatexit
Ultrametamorphes
Gestein
Synonym
Matthes 1987
Literatur
Seite 12 von 13
Festes Störungsgestein, spröde Deformation, stärkerer Kornzerfall
(Microbreccie), Zerbrechungserscheinungen in und an Einzelmineralen;
Kataklasten (feines Trümmermaterial) und Porphyroklasten
(Mineralbruchstücke), richtungslos. Tektonische Breccie mit ± unveränderten,
eckigen Gesteinsfragmenten im cm- bis dm- Bereich)
Dynamometamorphit, duktile Deformation, synkinematisch rekristallisiert,
penetrative Paralleltextur (Foliation) und Lineationen (Streckungslineare);
rekristallisierte Matrix und > 50% Porphyroklasten (Mineralbruchstücke).
Dynamometamorphit, duktile Deformation, synkinematisch rekristallisiert,
penetrative Paralleltextur (Foliation) und Lineationen (Streckungslineare);
rekristallisierte Matrix und 10-50% Porphyroklasten (Mineralbruchstücke).
Dynamometamorphit, duktile Deformation, synkinematisch rekristallisiert,
penetrative Paralleltextur (Foliation) und Lineationen (Streckungslineare);
rekristallisierte Matrix und < 10% Porphyroklasten (Mineralbruchstücke).
Dynamometamorphit, ähnlich Mylonit aber stark rekristallisiert (starke
Sprossung von Porphyroblasten bzw. Neoblasten).
Dynamometamorphit, stark mylonitisiert, geschiefert, ähnlich Phyllit;
Sericitisierung, Chloritisierung, Epidotisierung (Diaphthorese).
Matthes 1996: 357,
Heitzmann 1985: 285
Murawski 1992: 147,
Heitzmann 1985: 282
Matthes 1996, Heitzmann
1985
Murawski 1992: 135,
Heitzmann 1985: 282
Matthes 1996,
Wimmenauer 1985: 312
Murawski 1992: 96,
Heitzmann 1985, Matthes
1996: 356
Murawski 1992: 96,
Heitzmann 1985, Matthes
1996: 356, IUGS 2004
Nur ein Teil der Tektonite kann als Metamorphit eingestuft
werden.
Lockeres Störungsgestein mit zahlreichen tektonisch erzeugten Rutsch- und
Kluftflächen, polyedrischer (Interkorn-)Zerfall im cm-dm-Bereich.
z. B. Moldavit
z.B. Suevit
ist die metasomatische Bildung unsicher, ist das Gestein
vorzugsweise bei Regionalmetamorphiten einzuordnen
Migmatit ist petrographisch, Anatexit ist genetisch
Bemerkungen
Festgestein, dessen Gesamtcharakter durch Texturen bestimmt ist, die durch
Deformation im Rahmen tektonischer Vorgänge hervorgerufen wurden.
Matthes 1996: 356
Wimmenauer 1985: 319
Wimmenauer 1985: 337,
Matthes 1996: 362
Wimmenauer 1985: 2,
Matthes 1996: 424
Quelle
Durch Impakt entstandenes Gesteinsglas.
Metamorphit, durch chemische und mineralische Veränderung (Stoffaustausch
durch Austauschreaktionen mit überkritischen Gasen oder hydrothermalen
Lösungen) von Gesteinen im überwiegend festen Zustand entstanden (incl.
Autometasomatose von Magmatiten, Diaphthorese).
Metasomatit mit Glimmer als häufigster Komponente, nicht texturiert.
Metasomatit, Ausgangsgesteine saure Plutonite (meist Granitoide) und
Nebengesteine, autometasomatisch, pneumatolytisch; charakteristische
Minerale Quarz, Hellglimmer, Lithiumglimmer, Topas, Turmalin, Zinnstein,
Wolframit.
Metasomatit mit Kalksilikatmineralen als häufigste Komponenten, aus
(mergeligen) Karbonatgesteinen im Kontakt zu silikatischem Nebengestein;
grobkörnig, ungeregelt; typisch Hedenbergit, Fe-reiche Hornblende, Andradritreicher Granat, Epidot und Vesuvian, häufig sulfidische und/oder oxidische
Erze.
Metamorphit, durch Stoßwellen-Metamorphose beim Impakt von Meteoriten
und anderen kosmischen Körpern entstanden, gekennzeichnet durch
Hochdruckparagenesen und Hochdruckmineral-Modifikationen (z.B. Stishovit,
Coesit).
Impaktit mit Gesteinsfragmenten (v.a. aus dem kristallinen Grundgebirge) mit
Merkmalen einer Stoßwellen-Metamorphose und Glasanteilen.
Ultrametamorphit, ultrametamorph, d.h. teilweise aufgeschmolzenes
Matthes 1996: 420,
präexistierendes Gestein; makroskopisch heterogen, geochemisch mobile
Wimmenauer 1985: 321
(magmatische Gefüge: pegmatitisch, aplitisch, plutonitisch) und immobile bzw.
weniger mobile (metamorphe Gefüge) Anteile.
Migmatit, teilweise aufgeschmolzen; deutliche Unterscheidung von nicht
geschmolzenem Paläosom (± unverändertes Ausgangsgestein) und Melanosom
(an mafischen Mineralen angereicherter, nicht mobilisierter Anteil) und
teilgeschmolzenem Leukosom (an hellen Mineralen wie Feldspat und Quarz
angereicherter, mobilisierter Anteil).
Migmatit, nahezu vollständig aufgeschmolzen; Paläosom (± unverändertes
Ausgangsgestein) und Melanosom (an mafischen Mineralen angereicherter,
nicht mobilisierter Anteil) zunehmend verschwunden, schlierige nebulitische
Texturen mit Übergängen zu homogenen Gesteinstexturen.
Ultramafischer Metamorphit mit Talk > 90%.
Ultramafischer Metamorphit mit Aktinolith + Chlorit > 90%.
Hochgradig metamorphes Gestein mit deutlichen Merkmalen von teilweiser
oder weitgehender Aufschmelzung des Edukts (Ausgangsgestein).
Ultramafischer Metamorphit mit Serpentin-Mineralen (Chrysotil, Lizardit,
Antigorit) häufigste Komponente, dunkelgrün, H2O > 10%.
Begriffserklärung
Petrographische Gesteinsbezeichnung
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Begr.-ID Begr.-ID Vater-ID Hier Kürzel
alt
Ad-hoc-AG Geologie
Gesteins-Bezeichnung
Keine Materialbeschreibung
Material unbekannt
Kernverlust
Tunnel
Schacht
Hohlraum, künstlich
Karsthohlraum
Hohlraum
Hohlraum, natürlich
Kluft/Spalte
Gas
Kein Material
Flüssigkeit, ölig bis zähplastisch
Bitumen, flüssig
Erdöl
Bitumen, plastisch
Erdwachs
Kunststoff
Gefrorene Flüssigkeit
Gefrorenes Gas
Flüssigkeit
Flüssigkeit, wässrig
Wasser
Bituminöser Baustoff
Metall
Mineralischer Baustoff, fest
Glas
Künstlicher Feststoff
Gefrorene Flüssigkeit, locker
Sonstiger Feststoff
Kohleprodukt
Künstliches Lockermaterial, geogen
Stollen
Leerraum
Plastik
Doppler et al. 2002
Seite 13 von 13
Bereich ohne Information über vorhandenes Material.
Verlorenes Gesteinsmaterial bei einer Bohrung mit ungestörten Proben
(Kernen).
Gesteinsmaterial nicht angesprochen.
Langgestreckter, weitgehend waagrecht geführter künstlicher Hohlraum.
Fehlender Gesteinskörper oder äquivalentes Material aufgrund menschlicher
Tätigkeit.
Langgestreckter, weitgehend senkrecht geführter künstlicher Hohlraum.
Durch Karbonatlösung entstandener Hohlraum.
Bereich ohne Feststoff, Lockermaterial oder Flüssigkeit.
Natürlicher Bereich ohne Flüssigkeit, locker oder fest gelagerte Feststoffe.
Offener Bruch im Gestein.
Gasförmiger Stoff
Bereich ohne erkennbares Material oder ohne Informationen über dessen Art.
Höher viskose Flüssigkeit
Flüssiges bis zähflüssiges Gemenge aus Kohlenwasserstoffen.
Flüssiges Gemenge aus Kohlenwasserstoffen.
Natürliches, zähplastisches Gemenge aus Kohlenwasserstoffen.
Wachsartiges, natürliches Bitumen.
Synthetisch hergestellter Feststoff
Flüssigkeit unter ihrem Gefrierpunkt.
Gas unter dem Gefrierpunkt
Material im flüssigen Aggregatzustand, ohne Formkonstanz.
Niedrig viskose Flüssigkeit.
H2O in flüssigem Zustand.
Baustoff aus Bitumen oder mit bituminösem Zwischenmittel.
Festgesteinsähnlicher Baustoff aus mineralischen Bestandteilen.
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Murawski 1983
Murawski 1983
Murawski 1983
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Locker gelagerte Partikel einer Flüssigkeit unter ihrem Gefrierpunkt.
Doppler et al. 2002
Alle nicht unter Locker- und/oder Festgesteinen erfassten Materialien aus
festen Bestandteilen.
Künstlich hergestellter, manchmal gesteinsähnlicher Feststoff, der mit Begriffen Doppler et al. 2002
für natürliche Festgesteine nicht sinnvoll bezeichnet werden kann.
Künstliches Lockermaterial aus der Kohleverarbeitung.
2002
2002
2002
Doppler et al. 2002
Vorwiegend künstliches, aus der menschlichen Verwendung entferntes
Lockermaterial, oft heterogener Zusammensetztung und Korngrößen.
Künstlich zusammengesetztes Lockermaterial aus natürlichen Komponenten.
Bauschutt
Schlacke, künstlich
Schlamm, künstlich
2002
Doppler et al. 2002
Doppler et al. 2002
Murawski 1992: 135,
Matthes 1996: 357,
Heitzmann 1985: 282
Literatur
Müll
Jedes nicht zu den natürlichen Gesteinen zählende Material
Jedes nicht zu den Gesteinen zählende Lockematerial
Lockermaterial aus künstlichen Komponenten oder unnatürlicher
Zusammensetzung, das mit Begriffen für natürliche Lockergesteine nicht
sinnvoll bezeichnet werden kann.
Lockeres Abfallmaterial aus künstlichen Prozessen.
Dynamometamorphit, glasige Gesteinsmasse (Mylonitisierung mit
Teilaufschmelzung durch Friktionswärme).
Begriffserklärung
Lockermaterial aus künstlichen Prozessen, Komponenten weitestgehend < ca. Doppler et al.
0,06 mm, zumindest bei Ablagerung trocken.
Lockermaterial aus künstlichen Prozessen, Komponenten weitestgehend < 2
Doppler et al.
mm, zumindest bei Entstehung wassergesättigt.
Lockermaterial aus künstlichen Verbrennungs- und Verhüttungsprozessen,
Doppler et al.
weitgehend aus Komponenten < ca. 20 mm.
Künstliches Lockermaterial aus Baustoffresten des Hoch- und Tiefbaus.
Doppler et al.
Anthropogener
Feststoff
Anthropogenes
Lockermaterial
Synonym
Asche/Staub, künstlich
Müll/Reststoff
Sonstiger Stoff
Sonstiges Lockermaterial
Künstliches Lockermaterial
Pseudotachylit
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Petrographische Gesteinsbezeichnung
mod
mod
mod
mod
mod
mod
mod
mod
mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY
BY
BY
BY
BY
BY
BY
BY
BY
BY mod
BY mod
BY mod
BY
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
BY mod
Quelle
Nur für unnatürlich zusammengesetztes Material, nicht z.B. für
künstlich geschütteten Kies
Bemerkungen
g
o
g
g
g
o
g
o
o
g
o
o
o
g
g
g
g
g
o
o
o
o
g
g
g
g
g
o
o
o
g
o
g
g
g
g
g
g
o
o
o
g
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Klass Kons
04.04.2006
Anhang 2
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8
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25
31
45
49
50
51
55
59
65
66
73
79
80
82
86
87
89
355
Begr.ID alt
6
7
8
15
18
25
31
45
49
50
51
55
59
63
64
69
75
76
78
81
82
84
88
90
95
96
97
99
100
101
103
104
105
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109
116
117
118
5
5
5
5
5
5
30
44
44
44
44
44
44
44
44
68
74
74
77
80
80
83
87
89
94
94
94
98
98
98
102
102
102
107
107
115
115
115
Begr.-ID Vater-ID Hier
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
SN
BW
Tst
Ust
siTUst
HE, mod.
HE, mod.
HE, mod.
Hu
H
lBk
Kürzel
T
U
siTU
TUc
M
CTU
S
G
X
Y
rGY
eGY
siGY
GYc
CGY
Di
KKk
Schi
Seite 1 von 5
GesteinsBezeichnung
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
T
Ton
U
Schluff
siTU
Ton/Schluff, siliziklastisch
TUc
Ton/Schluff, karbonatisch
M
Mergel
C
Karbonat, fein, locker
S
Sand
G
Kies
X
Steine
Y
Blöcke
GYr
Kies bis Blöcke, gerundet
eGY
Grus bis Blockschutt
siGY
Kies bis Blöcke,
GYc
Kies bis Blöcke,
CGY
Karbonatkies bis -blöcke
Dm
Diamikton
Kon
Kalkkonkretionen
Sch
Schill
Kig
Kieselgur
Hu
Humus
H
Torf
Bkw
Weich-Braunkohle
Ock
Eisenocker
lBax
Bauxit, locker
Asv
Aschen-Tephra
Lap
Lapilli-Tephra
XYv
Bomben-/Block-Tephra
TUvk
Vulkaniklastischer
Svk
Vulkaniklastischer Sand
XYvk
Vulkaniklastische(r) Kies
TUvt
Tuffitischer Ton/Schluff
Svt
Tuffitischer Sand
XYvt
Tuffitische(r) Kies bis
Kak
Kakirit
Katl
Kataklasit, locker
Tst
Tonstein
Ust
Schluffstein
siTUst
Ton/Schluffstein,
Kürzel
von
0,4
0,3
0,4
0,4
0,3
0,4
0,4
0,4
1,1
1,1
1,1
1
0,8
0,5
1
0,8
0,5
0,5
0,5
3,5
3,5
3,5
0,7
0,7
1
0,4
0,2
0,2
1
1
1
1
3,5
1
0,8
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
2,5
0,4
0,4
0,4
0,4
1,5
0,4
0,3
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
1
bis
Kies
Kies
Kies
Kies
Kies
Kies
Kies
Moräne
Ton
Bemerkung *
0,5
0,4
0,4
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
2,2
2,2
2,2
Sand
Kies
Kies
Kies
Ton
Sand
Kies
0,4
0,4 Torf
0,5 Ton
empfohlen
0,5
0,5
0,5
0,5
2,1
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
2
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
Auszug der Petrographieliste der Ad-hoc-AG Geologie (Hierachiestufe 7) mit zugewiesenen Wärmeleitfähigkeiten
Anhang 2
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140
141
143
144
147
150
151
152
154
158
159
356
358
168
170
171
172
Begr.ID alt
119
121
133
134
138
144
145
146
148
149
150
151
152
153
156
157
159
160
163
165
166
167
169
172
173
177
179
189
191
192
193
195
196
197
199
200
201
205
206
207
115
120
132
132
132
143
143
143
147
147
147
147
147
147
155
155
158
158
162
164
164
164
168
171
171
176
178
188
190
190
190
194
194
194
198
198
198
204
204
204
Begr.-ID Vater-ID Hier
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
TH
TH
TH
HE, mod.
HE, mod.
HE, mod.
y
Ahy
NaCl
KCl
Dia
Feu
Karn
Rad
Php
Bkh
Stk
Gst
Br
Mst
SKst
KiKst
Kst
DKst
Dst
Kürzel
TUstk
Sst
Seite 2 von 5
GesteinsBezeichnung
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
TUstc
Ton/Schluffstein,
Sst
Sandstein
CGst
Rudit
rGst
Konglomerat
eGst
Breccie
Mst
Mergelstein
Ksts
Sandkalkstein
Kstki
Kieselkalkstein
Kst
Kalkstein
DKst
Dolomit-Kalkstein
Dst
Dolomitstein
Mik
Mikrit/Lutit
Are
Arenit
Spa
Sparit
Gyp
Gips
Ahy
Anhydrit
NaCl
Steinsalz
KCl
Kalisalz
Dia
Diatomit
Fst
Feuerstein
Kar
Karneol
Rad
Radiolarit
Pos
Phosphorit
Bkh
Hart-Braunkohle
Stk
Steinkohle
Lim
Limonit
lBax
Bauxit, fest
Ign
Ignimbrit
Asvst
Aschen-Tuff
Lapst
Lapilli-Tuff
XYvst
Bomben-/Block-Tuff
TUvkst
Vulkaniklastischer
Svkst
Vulkaniklastischer
eGvkst
Vulkaniklastische Breccie
TUvtst
Tufftischer
Svtst
Tuffitischer Sandstein
rGvtst
Tuffitisches Konglomerat
Bim
Bims
Obs
Obsidian
Pec
Pechstein
Kürzel
von
1,1
1,1
1,1
1,1
1,3
1,3
1,1
1,3
1,3
1,1
1,3
2,5
1,3
1,3
1,5
1,3
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
1,3
1,5
5,3
5,3
3,6
3,6
3,6
3,6
1,3
0,2
0,3
1,3
bis
1,1
1,1
1,1
3,5
5,1
5,1
3,5
5,1
5,1
3,5
5,1
4
5,1
5,1
3,5
5,1
4
4
4
4
4
4
4
2,8
7,8
6,4
6,4
6,6
6,6
6,6
6,6
5,1
0,7
0,6
5,1
11
11
11
2,2
2,3
2,3
2,2
2,3
2,3
empfohlen
2,2
2,3
2,8
2,3
2,3
2,1
2,3
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
1,6
4,1
5,4
5,4
6
6
6
6
2,3
0,4
0,3
2,3
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
Tuff
Tuff
Tuff
Ton-/Schluffstein
Sandstein
Sandstein
Ton-/Schluffstein
Sandstein
Sandstein
Sandstein
Steinsalz
Quarzit
Quarzit
Quarzit
Quarzit
Sandstein
Torf
Kalkstein
Kalkstein
Kalkstein
Kalkstein
Kalkstein
Kalkstein
Sandstein
Sandstein
Mergel
Sandstein
Kalkstein
Bemerkung *
278
279
280
282
265
266
267
269
Anhang 2
209
210
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233
234
235
236
238
239
241
246
247
250
251
253
254
255
258
259
260
266
267
273
274
276
277
277
277
281
208
208
208
214
214
214
219
219
222
224
224
230
230
230
230
230
230
237
237
240
245
245
245
245
252
252
252
257
257
257
265
265
272
272
275
Begr.-ID Vater-ID Hier
176
177
180
182
183
184
186
187
189
191
192
201
202
203
204
205
206
208
211
217
227
228
231
232
234
235
236
238
239
240
246
250
256
257
263
Begr.ID alt
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
TH
TH
TH
TH
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH
TH
BW
SN
SN, NW,
NI, BY
Kürzel
TH
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH, mod.
TH
TH
TH
TH
TH
TH
TH
TH
uSst
uArk
uGwk
uKgl
AfRy
Ryw
Dac
ATr
Tra
Lat
And
Bas
Pho
Tep
Bsn
MGr
MSy
MDG
MFo
MUm
MKa
Peg
Lam
Qzg
AFGr
Gr
Grd
Ton
AFSy
Sy
Mz
MsDi
Di
Gab
Per
Pyx
uKisf
Qsf
Tsf
Kürzel
Seite 3 von 5
Meta-Sandstein
Meta-Arkose
Meta-Grauwacke
Meta-Konglomerat
GesteinsBezeichnung
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Alkalifeldspat-Rhyolith
Rhyolith i.w.S.
Dacit
Alkali-Trachyt
Trachyt
Latit
Andesit
Basalt
Phonolith
Tephrit
Basanit
Mikro-Granitoid
Mikro-Syenitoid
Mikro-Dioritoid/Gabbroid
Mikro-Foiditoid
Mikro-Ultramafit-Plutonit
Mikro-Karbonatit
Pegmatit
Lamprophyr
Gangquarz
Alkalifeldspat-Granit
Granit
Granodiorit
Tonalit
Alkalifeldspat-Syenit
Syenit
Monzonit
Monzodiorit
Diorit
Gabbro
Peridotit
Pyroxenit
Meta-Kieselschiefer
Quarzschiefer
Tonschiefer
von
5,8
3,7
5,8
5,8
3,5
3,5
3,5
2,9
2,9
2,5
5,3
5,3
5,8
5,8
2,6
1,7
1,7
1,7
2
2
1,7
3,8
3,8
5,8
5,8
1,5
5,8
2,5
5,8
5,8
3,4
3,4
3,4
2,25
2,25
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
2,9
3,1
3,1
3,1
2,8
2,8
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2,1
2
bis
5,8
2,9
5,8
5,8
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
1,9
4
4
5,8
5,8
2,1
empfohlen
3,3
3,3
3,3
3,55
3,55
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
3,4
2,6
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
Metaquarzit
Arkose
Metaquarzit
Metaquarzit
Peridotit
Metaquarzit
Metaquarzit
Syenit
Diorit
Syenit
Diorit
Basalt
Basalt
Basalt
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Granit
Rhyolith
Rhyolith
Rhyolith
Trachyt
Trachyt
Basalt
Basalt
Bemerkung *
302
304
306
307
308
309
311
312
313
315
316
317
318
319
320
321
322
323
326
327
329
330
331
334
336
338
339
340
289
293
295
296
297
299
301
302
310
312
313
314
315
316
317
319
320
321
325
328
330
331
334
338
340
343
344
346
Anhang 2
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290
293
294
296
299
314
314
325
325
328
328
328
333
335
337
337
337
314
305
314
314
314
314
314
314
305
305
301
303
305
305
305
305
287
289
292
292
295
298
Begr.-ID Vater-ID Hier
275
277
280
281
283
286
Begr.ID alt
Grl
Gsf
Pra
Gpsf
Amp
Grlb
Ekl
Gn
Glsf
Mar
Ksifs
Qzt
Fspsf
Fspfs
Phy
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
SN
BW
BY
BY
NI
BY, SN
SN
BW
Tal
ClAksf
Mex
Dix
Glfs
Grs
Skr
Sue
Mdv
Kak
Kat
Pmyl
7 NI, BY, BW Sep
Kürzel
7
7
7
7
7
7 NI, SN,
Kletti
7 SN
7
7
7 SN
7 SN
7 SN, NW,
NI, BY
7 SN, NW,
NI, BY
7 SN, NW,
NI, BY
7
7 SN
7 SN
7
7 BW, SN
7
7 BY, NI, BW
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Talkgestein
Chlorit-Aktinolith-Schiefer
Metatexit
Diatexit
Glimmerfels
Greisen
Skarn
Suevit
Moldavit
Kakirit, verfestigt
Kataklasit, fest
Protomylonit
Serpentinit
Granulit
Grünschiefer
Prasinit
Glaukophanschiefer
Amphibolit
Basischer Granulit
Eklogit
Gneis
Glimmerschiefer
Marmor
Kalksilikatfels
Quarzit
Feldspatschiefer
Feldspatfels
Phyllit
GesteinsBezeichnung
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
uRyt
Meta-Rhyolithoid
uBat
Meta-Basaltoid
uSyt
Meta-Syenitoid
uGrt
Meta-Granitoid
uDiGa
Meta-Dioritoid/Gabbroid
Hfs
Hornfels
Kürzel
von
1,5
2,3
1,9
1,5
1,5
1,5
2,1
1,9
2,3
1,9
1,5
1,3
5,8
3,6
1,5
1,9
1,5
3,1
1,3
1,7
2,1
1,7
5,8
bis
2,6
4,3
4
2,6
2,6
3,1
3,6
4
4,2
4
3,1
3,1
5,8
6,6
3,1
4
3,1
3,4
2,3
3,5
4,1
2,5
5,8
Gneis
Gneis
Tonschiefer
Tonschiefer
Glimmerschiefer
Glimmerschiefer
Gneis
Glimmerschiefer
Metaquarzit
Rhyolith
Basalt
Syenit
Granit
Gabbro
Metaquarzit
Bemerkung *
2,1 Tonschiefer
3
2,9
2,1
2,1
2
2,9
2,9
2,9
2,9
2
2,1
5,8
6
2
2,9
2
empfohlen
3,3
1,7
2,6
3,4
1,9
5,8
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
341
342
343
344
345
350
351
352
353
354
369
372
374
379
380
382
383
385
386
337
337
337
337
337
349
349
349
349
349
368
371
373
378
378
381
381
384
384
Begr.-ID Vater-ID Hier
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
AStb
Slm
Slk
Bsch
Mül
Was
Öl
Ewa
Kl/Sp
Kar
Scht
Tun
KV
nbs
Kürzel
SN
BY
BY
SN
Myl
Umyl
Bmyl
Phyt
Pst
Ask
Slk
Skk
Bau
Mul
Was
Erd
Erdw
KlSp
Kast
Scha
Tun
KV
KMat
Kürzel
GesteinsBezeichnung
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hierarchiestufe
Mylonit
Ultramylonit
Blastomylonit
Phyllonit
Pseudotachylit
Asche/Staub, künstlich
Schlamm, künstlich
Schlacke, künstlich
Bauschutt
Müll
Wasser
Erdöl
Erdwachs
Kluft/Spalte
Karsthohlraum
Schacht
Tunnel
Kernverlust
Keine
Anhang 2
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VDI-Richtlinie 4640, Blatt 1
Earth Energy Designer (EED) 2.0
VDI-Richtlinie 4640, Blatt 1 oder EED 2.0
Bei diesen Gesteinen, für die keine WLF-Angaben vorlagen, wurde hier zunächst auf Werte
anderer (vergleichbarer) Gesteine zurückgegriffen.
Bei Gesteinen, die nicht relevant erscheinen, wurde auf eine Angabe verzichtet.
Die zugewiesenen Wärmeleitfähigkeiten basieren auf verschiedenen Quellen, die wie folgt farblich gekennzeichnet sind:
347
348
349
350
351
366
367
368
369
370
397
400
91
405
406
408
409
411
412
Begr.ID alt
0,02
0,02
2,6
0,6
1,5
bis
0,6
von
Bemerkung *
0,02 Luft
0,6 bei + 10°C
2,1 Tonschiefer
empfohlen
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)