Kristalline Gesteine für Geothermie untersuchen

Eine Gruppe von Vibrations-Trucks während einer seismischen
Messung.
© LIAG
Messkampagne im Erzgebirge beginnt im August
19.07.2012
Kristalline Gesteine für Geothermie untersuchen
Schema einer seismischen Messung
© juwi
In Deutschland befinden sich bisher die meisten Geothermieanlagen im
bayerischen Voralpenland und im Oberrheingraben. Diese nutzen
überwiegend die natürliche Wärme der sedimentären Grundwasserleiter
in diesen Becken. Allerdings stecken die größeren geologischen
Wärmevorkommen in den kristallinen Gesteinsschichten. In einem 100
km² großen Gebiet im Erzgebirge startet das Leibniz-Institut für
Angewandte Geophysik (LIAG) gemeinsam mit Partnern eine 12-wöchige
geophysikalische Messkampagne. Diese soll die Frage klären, ob dort
eine geothermische Energieerzeugung möglich ist.
In einem 100 km² großen Gebiet rund um den Ort Schneeberg im Erzgebirge wird das kristalline Gestein mit zwei
verschiedenen seismischen Messverfahren untersucht: Drei schwere Vibrations-Trucks verursachen
Erschütterungen, deren Ausbreitung von einigen tausend Geophonen aufgezeichnet werden. Weiterhin werden
an 24 Standorten um das zentrale Messgebiet herum kleine Sprengungen durchgeführt und mit
Messinstrumenten beobachtet. Ziel ist, aus den Messwerten ein detailreiches 3-D-Modell des Untergrunds bis in
6 km Tiefe zu entwickeln. Bisher ist der geologische Aufbau der Region durch den jahrhundertelangen Bergbau
und Bohrungen etwa bis in 2 km Tiefe bekannt. „Kristallin-Gebiete für die Tiefengeothermie nutzbar zu machen,
wäre für diese Zukunftsenergie ein großer Schritt nach vorne und die Seismik ist vielleicht der einzige Schlüssel
für den Zugang zum Kristallin in der Tiefe“, sagt Projektleiter Dr. Rüdiger Schulz vom LIAG. Auf einer
Informationsveranstaltung am 24. Juli im Kulturzentrum Schneeberg stellen die Forscher der Öffentlichkeit Ablauf
und Ziel der Arbeiten vor.
In Deutschland finden sich kristalline Gesteine u. a. in Mittelgebirgen, z. B. Schwarzwald, Bayerischer Wald und
Spessart. Diese Gesteine sind durch hohe Temperaturen und Drücke sowie tektonische Ereignisse während
früherer geologischer Epochen geprägt worden, d. h., der Untergrund ist komplex und inhomogen. Durch die
Messungen sollen in erster Linie Störungen bestimmt werden, an denen Risse und Klüfte anzutreffen sind und
eventuell heiße Tiefenwässer aufsteigen. An solchen Stellen sind die Chancen größer, auf vergleichsweise hohe
Temperaturen zu treffen. In kristallinen Gesteinen sind derartige Datenauswertungen wissenschaftliches
Neuland. Dr. Hartwig von Hartmann ist beim LIAG für die Datenauswertung zuständig: „Strukturen im kristallinen
Grundgebirge herauszuarbeiten – da ist man an der Forschungsfront; und zwar sowohl beim Datenprozessing als
auch bei der Interpretation.“ Die Erfahrungen des Projektes werden beispielhaft für die o. g. Mittelgebirge sein.
für die Datenauswertung zuständig: „Strukturen im kristallinen
Grundgebirge herauszuarbeiten – da ist man an der Forschungsfront; und zwar sowohl beim Datenprozessing als
auch bei der Interpretation.“ Die Erfahrungen des Projektes werden beispielhaft für die o. g. Mittelgebirge sein.
International wurden derartige Untersuchungen im kristallinen Gestein bereits bei Geothermieprojekten in den
USA, Japan und Italien durchgeführt.
Das geothermische Informationssystem GeotIS
GeotIS bereitet geologische und geophysikalische Daten systematisch auf, damit sie für den Planungsprozess
von Geothermieprojekten verfügbar sind. Durch den Datenzugang via Internet sollen die Erfolgsaussichten der
Geothermie verbessert werden. Bislang liegt der Schwerpunkt der vorhandenen Daten überwiegend in Regionen,
die geothermisch durch hydrothermale Anlagen genutzt werden. Für petrothermale Anlagen, die die Wärme im
kristallinen Gestein nutzen würden, ist die Datenbasis bisher sehr viel schmaler. Untersuchungen wie im
Erzgebirge helfen, Daten über die geologischen Strukturen derartiger Gebiete in GeotIS zu integrieren und damit
noch vorhandene Lücken Schritt für Schritt zu schließen.
Projektpartner und weitere Informationen
Neben dem LIAG arbeiten die TU Bergakademie Freiberg und das Institut für Geophysik und Geoinformatik der
Universität Hamburg im Projekt mit. Das Bundesumweltministerium fördert die Arbeiten im Rahmen der
Energieforschung. Eine enge Zusammenarbeit besteht auch mit dem Sächsischen Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie.
Nähere Informationen über die Messkampagne im Erzgebirge bietet eine kurze Veröffentlichung des LIAG. Das
Forschungsjahrbuch Erneuerbare Energien stellt das Projekt unter dem Förderkennzeichen 0325363A genauer
vor. Das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie hat 2011 eine Studie zur
„Tiefengeothermie Sachsen“ veröffentlicht. Das BINE-Projektinfo „Tiefer Erdwärme auf der Spur“ stellt das
Informationssystem GeotIS vor.
(mi)