Untersuchungswürdige Gebiete für eine CO2

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C
Untersuchungswürdige Gebiete für eine CO2-Einlagerung und
petrothermische Potenziale (zukünftig verfügbar) für Geothermie
Untersuchungswürdige Gebiete für eine
CO2-Einlagerung und
petrothermische Potenziale
(zukünftig verfügbar)
für Geothermie
1: 1 000 000
6° östl. v. Greenwich
9°
12°
15°
DÄNEMARK
Projekt "Geothermie-Atlas"
1: 1 000 000
OSTSEE
Eine Zusammenarbeit zwischen
Kiel
NORDSEE
SCHLESWIG-HOLSTEIN
54°
Kriterien
54°
Lithologie
Mächtigkeit
Temperatur
Tiefenanlage
unter Geländeoberkante
M E C K L E N B U R G - V O R P O M M E R N
Schwerin
Ode
H
el
av
Bremen
NIEDERLANDE
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B R A N D E N B U R G
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Potsdam
BERLIN
52°
SACHSEN-ANHALT
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NORDRHEIN-WESTFALEN
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Düsseldorf
Dresden
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Erfurt
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Lahn
BELGIEN
Fulda
Eger
50°
Main
Mainz
50°
TSCHECHISCHE REPUBLIK
RHEINLAND-PFALZ
LUXEMBURG
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Saarbrücken
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Regen
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Stuttgart
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B A D E N - W Ü R T T E M B E R G
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FRANKREICH
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Inn
München
48°
ÖSTERREICH
48°
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SCHWEIZ
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at
9°
CO2-Einlagerung
untersuchungswürdiges Gebiet
Gebiet mit petrothermischen Potenzial
Erreichbare Temperatur [°C]
100 - 130
190 - 230
130 - 160
160 - 190
Maßstab 1: 1 000 000
0
50
km
Beschreibung der Themenkarte C
Karte C stellt die maximal erreichbaren Temperaturen
innerhalb des Gebietes mit petrothermischem Potenzial in Deutschland unter Anwendung der Kriterien
(siehe Kriterien) dar. Die Symbolisierung der Temperatur erfolgt mittels einer Farbreihe von Gelb bis Rot.
Dunkelgrün schraffierte Bereiche weisen untersuchungswürdige Gebiete für eine CO2-Einlagerung
aus.
Mögliche Nutzungskonkurrenz
Eine mögliche Nutzungskonkurrenz liegt dann vor,
wenn an einem Standort im Untergrund untersuchungswürdige Horizonte für die CO2-Einlagerung
vorkommen und ein Potenzial für eine geothermische
Nutzung vorliegt.
Eine konkurrierende Nutzung kann nicht nur bezüglich eines konkreten Zielhorizontes festgestellt werden, sondern kann auch an Standorten mit unterschiedlichen Nutzungsoptionen für verschiedene Zielhorizonte bestehen.
12°
Karte C im Kontext
Neben Karte C (petrothermisches Potenzial) gibt es
weitere Karten in diesem Projekt: Karte A ( nachgewiesenes hydrothermisches Potenzial) und Karte B (vermutetes hydrothermisches Potenzial). In einer vierten
Karte (Karte D) werden die drei Karten A-C kompiliert.
Eine Darstellung der Temperatur entfällt; das petrothermische Potenzial der Karte C wird in Rot
symbolisiert.
An
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-
> 10 % *
> 10 mD *
-
StratiGeo- CO2-Einlagerung
graphische
thermie
Einheit
Speicher Barriere
Miozän und
Oligozän
Oberkreide
x
Unterkreide
x
x
Norddeutsches Dogger
x
Becken
Lias
x
x
Rhätkeuper
x
(einschl.
Mittlerer Keuper
NiederOberer Buntrheinische
x
sandstein
Bucht, Münsterländer Becken, Mittlerer
x
x
x
Buntsandstein
Thüringer
Unterer
Becken und
x
Buntsandstein
Hessische
Zechstein
x
x
Senke)
Rotliegend
x
Vulkanisches
x
Rotliegend
Karbon
x
Buntsandstein
Fränkisches
Zechstein
x
Becken
Rotliegend
x
Saar-NaheRotliegend
x
x
Becken
Oligozän
Dogger
OberrheinMuschelkalk
x
x
graben
Buntsandstein
x
Rotliegend
Miozän, Oligozän,
Eozän
Oberkreide
x
x
Unterkreide
x
Malm
x
Dogger
x
x
Süddeutsches
x
x
Molassebecken Lias
Keuper
x
x
Muschelkalk
x
x
Buntsandstein
Zechstein
x
Rotliegend
x
Mittel- und SüdKristallin
x
deutschland
Erläuterungen
el
Mo s
Wiesbaden
Basis
> 800 m
Stratigraphische Einheiten, die für Geothermie
bzw. für eine CO 2-Einlagerung (MÜLLE
ÜLLER &
REINHOL
EINHOLD , 2011) relevant sind.
T h ü r i n g i s c h - F r ä n k i s c h - Vo g t l ä n d i s c h e s
Schiefergebirge
We
rra
Top
> 800 m
Region bzw.
Becken
Spre
e
Magdeburg
52°
ab 3000 m,
< 7000 m
Stratigraphischer Bezug
Hannover
Wes
er
> 20 m
-
he
Berlin
Alle
r
> 10 m
-
* Kriterien, die aufgrund der heterogenen Datenlage und der regional sowie faziell stark schwankenden Kennwerte nur in einigen
Regionen berücksichtigt werden konnten.
POLEN
R
Ton- und
Salzgesteine
Übersicht der definierten Kriterien für Enhanced
Geothermal Systems (EGS) (JUNG
UNG et al., 2002;
PASCHE
ASCHEN et al., 2003) und der Speicher- bzw.
Barriere-Horizonte der CO2-Einlagerung (nach
MÜLLE
ÜLLER & REINHOL,
EINHOLD 2011, abgeleitet nach
CHADWIC
HADWICK et al., 2008).
HAMBURG
BREMEN
poröse
Sandsteine
(teils
Karbonate)
Porosität
Permeabilität
r
Hamburg
CO2-Einlagerung
Speicher
Barriere
Geothermie
(petrothermisch)
Magmatite,
Metamorphite
oder dichte
Sedimentgesteine
> 100 °C
Herausgeber
Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik 1 und
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe2
Wissenschaftliche Bearbeitung
1
2
2
SUCH,
UCHI E. , DITTMAN,
ITTMANN J. , KNOP
NOPF , S. ,
2
1
MÜLLE
ÜLLER , C. , SCHU
CHULZ , R.
Quellenverweis
Endbericht "Geothermie-Atlas zur Darstellung
möglicher Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS
und Tiefer Geothermie"
Erscheinungsdatum
2013
Förderung
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz
und Reaktorsicherheit
Kennzeichen: 0325257A, 0325257B
Kartographie
1
ÖHLSCHLÄGE,
HLSCHLÄGER D.
Topographische Grundlage
ATKIS DTK1000 ®, VG250 ®, Vermessungsverwaltungen der Länder und Bundesamt für
Kartographie und Geodäsie 2004 ©
Geodätisches Bezugssystem
Deutsches Hauptdreiecksnetz
Kartenprojektion
Transversale Mercatorprojektion
Druck
Michehls Atelier GmbH
Braunschweig
Untersuchungswürdige Gebiete
für die CO2-Einlagerung
In dieser Karte sind alle untersuchungswürdigen Gebiete für die CO2-Einlagerung zusammenfassend dargestellt. Ein untersuchungswürdiges Gebiet weist mindestens eine Kombination auf, die sich aus einem untersuchungswürdigen Speicherkomplex und einem
untersuchungswürdigen Barrierekomplex im
Hangenden zusammensetzt. Unter Speicherund Barrierekomplexe werden Formationen
oder Gesteinsschichten zusammengefasst, die
vertikal und lateral eine stratigraphisch abgrenzbare Einheit innerhalb eines Sedimentationsraumes bilden (MÜLLER
& REINHOL,
ÜLLER
EINHOLD
2011). Ein Speicherkomplex ist dann untersuchungswürdig, wenn die Nettomächtigkeit
des Speichergesteins mindestens 10 m beträgt
und der Top tiefer als 800 m liegt (siehe Kriterien). Ein Barrierekomplex wird als untersuchungswürdig bezeichnet, wenn die Nettomächtigkeit des Barrieregesteins mindestens
20 m mächtig ist und die Basis tiefer als 800 m
liegt. Eine Ausweisung der untersuchungswürdigen Gebiete der Speicher- und Barrierekomplexe unabhängig voneinander erfolgte im Projekt "Speicher-Kataster Deutschland" (MÜLLE
ÜLLER
& REINHOL,
EINHOLD 2011).
Potenzialgebiete Geothermie
Ein petrothermisches Potenzial beinhalten die
Enhanced Geothermal Systems, die durch die
Stimulation nutzbar gemacht werden können.
Hierzu zählen die dichten Sedimentgesteine
des Ruhrkarbons und des Mittleren Buntsandsteins von Nordwestdeutschland, das Vulkanische Rotliegend des Norddeutschen Beckens
sowie die Magmatite und Metamorphite des
Mittel- und Süddeutschen Kristallins.
Als Datengrundlage dient der bestehende
Kenntnisstand in Form von wissenschaftlichen
Veröffentlichungen und Unterlagen der Staatlichen Geologischen Dienste.
Nach KEARE
EAREY (2001) handelt es sich um eine
Sammelbezeichnung für magmatische (Plutonite) und metamorphe Gesteine; hierzu zählen
u.a. Phyllite, Grünschiefer, Glimmerschiefer,
Amphibolite, Gneise und Granulite.
Der für eine petrothermische Nutzung in Frage
kommende kristalline Bereich wird nach Norden
durch die Hunsrück-Taunus-Südrandstörung,
die Nordbegrenzung der Nördlichen Phyllitzone
sowie den Wittenberger Abbruch und die
Lausitzer Hauptabbrüche begrenzt, welche in
Ostdeutschland den Übergang vom Grundgebirge bzw. Übergangsstockwerk zum Tafeldeckgebirge markieren. Nach Süden bildet die
Kristallinoberfläche in 3000 m Tiefe die Grenze
UNG et al., 2002; HAHN
(JUNG
AHN et al., 2005 und
FRANK
RANKE , 2012 verändert).
Temperatur
In diese Betrachtung gehen Gebiete ein, die
sich in einer Tiefe von über 3000 m unter NN
befinden oder Temperaturen über 100 °C aufweisen. Ab dieser Temperatur ist eine Stromerzeugung möglich.
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