Rohstoffe Schweiz. Geologische Informationen im Dienste einer nachhaltigen Ressourcenplanung

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1 Rohstoffe Schweiz Geologische Informationen im Dienste einer nachhaltigen Ressourcenplanung Rainer Kündig, Christoph Bärtschi (SGTK) Andreas Kühni (swisstopo) Schweizerische Geotechnische Kommission ETH-Zürich NO F 35, 8092 Zürich

2 Terminologie/Basis: Strukturen Inhalte Resultate Rohstoffe Schweiz Definitionen Rohstoffe in der Schweiz: Wahrnehmung früher heute... und ein paar Rohstoffinventar Publikationen, Darstellungen (Karten), Informatik Entwicklungen (vom einfachen Inventar zum Geoportal) Visualisierungen und Produkte 2.5D Darstellungen (Swiss Map,, Atlas der Schweiz und GoogleEarth) Rohstoffinventar 2011, Datenmodell Landesgeologie Wertschöpfung: Geobasisdaten + thematische Daten > > Geoinformation Hartsteinversorgung in der Schweiz: Chronologie eines Versorgungsengpasses Geschichte Akteure Resultate aktuelle Entwicklung Bedeutung // Brisanz (z.b. für f r andere Rohstoffgruppen) Lehren, die daraus gezogen werden könnenk (Weiter)Bildung,, Wissenstransfer Ressourcen-Monitoring Ziel und Zweck Akteure Inhalte Entwicklungen

3 Etwa ein Viertel der Menschheit verbraucht etwa drei Viertel aller Rohstoffe. Seit dem zweiten Weltkrieg hat die Menschheit mehr Rohstoffe verbraucht als in der gesamten Geschichte davor. Wellmer & Becker-Platen, 1999 Mit der Erde leben: Beiträge Geologischer Dienste zur Daseinsvorsorge und nachhaltiger Entwicklung «Durch Schürfen nach Erz werden die Felder verwüstet, Wälder und Haine werden umgehauen, denn man bedarf zahlloser Hölzer [...] Dadurch werden Vögel und andere Tiere ausgerottet [...] Die Erze werden gewaschen, dadurch aber werden die Bäche und Flüsse vergiftet [...] So ist vor aller Augen klar, dass beim Schürfen mehr Schaden als Nutzen entsteht» Georg Agricola, «In Zeiten des Verfalls gruben die Herrscher nach Mineralen. Sie schürften nach Erz und bauten Jade ab [...] Sie schmolzen Bronze und Eisen; also konnte nichts mehr gedeihen» Lao-Tse, ca. 500 v. Chr.?

4 Mengenmässige und wertmässige Rangfolge der wichtigsten mineralischen Rohstoffe Mengenmässige Reihenfolge (in Mio. T) Wertmässige Reihenfolge (in Mia. )

5 Mineralische Rohstoffe: > Definition - Wirtschaftliche Bedeutung Feste, flüssige und gasförmige Minerale und Mineralgemische, die in bergbaulichen Betrieben, Fördereinrichtungen oder Hüttenwerken gewonnen werden. Materialien, die sich im Laufe der Erdgeschichte durch geologische Prozesse bildeten (Anreicherung bestimmter Stoffe) und sich in geologischen Zeiträumen (Jahrmillionen) erneuern. Erze: für Metallgewinnung. Sulfide, Elemente, Karbonate, Oxide, Silikate Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Erdgas, Ölschiefer, Teersand Industriemineralien: (monomineralisch) z.b. Asbest, Glimmer, Graphit, Quarz, Kaolin, Schwefel, Pyrit, Fluorit, Talk, Baryt, Phosphat, Magnesit Steine und Erden: (polymineralisch, Fest- und Lockergesteine) z.b. Basalt, Bauxit, Sandstein, Tone, Mergel, Kalk > Bodenschätze

6 Rohstoffe > Kategorien Vergangenheit und Zukunft

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8 Pro Einwohner 5-6 m 3 pro Jahr Tonnen/Jahr Gesamthaft Mio. Tonnen pro Jahr

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14 Erdöl und Erdgas in der Schweiz? Bild: W. Leu, Geoform Ltd.

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17 1883: Landesausstellung (Expo) 1. offizielle Karte der mineralischen Rohstoffe der Schweiz 1899: Gründung der Schweizerischen Geotechnischen Kommission

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19 Arbeitsgebiete & Publikationen der SGTK (Auszug) Mineralische Rohstoffe, Erze, Vererzungen Fundorte mineralischer Rohstoffe, Petrographie und Genese, Rohstoffkarten und Inventare (4 Karten, ca. 70 Publikationen) Energierohstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas, Uran) Molassekohlen, Schieferkohlen, Anthrazite, Erdöl, Erdgas, Bitumen, Atombrennstoffe (30 Publikationen) Bausteine Natur-Bausteine, Dachschiefer, technische Kennwerte, Steinbrüche Geologie Abbautechnik, Chemismus, Natursteinverwitterung (21 Publikationen) Tone, Mergel, Grobkeramik Tone und Mergel, technisches Verhalten von Tongesteinen, hydrothermal gehärtete Produkte, alternative Rohstoffe (15 Publikationen) Geotechnik, geotechnische Karten Geotechnik, mechanische Eigenschaften, Bohrungen, spezielle petrographische Untersuchungen (21 Publikationen, 11 Karten)

20 Mineral resources & statistics... e.g. British Geological Survey (Web)

21 Sept. 2010?

22 Beispiel Geotechnische Karte, 1: stets begleitet von Sandsteinund Mergellagen Konglomerate (Qz 25-60), schwach bis mittelstark verfestigt, Sandsteinlagen reichlich bis vorwiegend aufgelassene Steinbrüche für Hausteinzwecke alte Bergbauund Schürfstellen nach Kohlen Steinbrüche für Hausteinzwecke Bohrung auf Erdöl grössere Kiesgrubenareale

23 Karte der Vorkommen mineralischer Rohstoffe in der Schweiz (1: ; SGTK)

24 Geotechnischer Umwelt-Atlas Grunddaten: Erze, Energierohstoffe 72 Publikationen der SGTK in der Geotechnischen Serie 4 Übersichtskarten Akten des «Büro für Bergbau» (1.+2. Weltkrieg) Schweizerische Geotechnische Kommission ETH-Zentrum 8092 Zürich

25 Daten Daten analog Digitalisierung GUA Datenbank Daten digital Homogenisierun g Bereinigung Integration Implementatio n Datenmodell Geologie (Landesgeologie) Datenmodell GUA

26 Kohle in der Schweiz Schieferkohle Braunkohle Anthrazit (Steinkohle) Quelle: Atlas der Schweiz Kanton Zürich

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28 Vereinbarungen

29 zukünftige Funktionsweise der «Geoszene» Grossprojekte Kantone Universitäten Geologische Dienste Geologie-Portal Geologie Büros Kommissionen Gesellschaften & Verbände Bundesamt für Landestopografie swisstopo Landesgeologie sc nat / 25. Mai

30 Geologie-Portal Vorgehensvorschlag V1 Realisierung Betrieb Inhalte Erfahrungen V2 Inhalte, Organisation Technisches Konzept Realisierung Betrieb Schnittstellen go4geo Aufbau BGDI-Infrastruktur Variante Konzept V2 Variante Real. V2 GL Bundesamt für Landestopografie swisstopo Landesgeologie sc nat / 25. Mai

31 Visualisierungen

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42 Datenharmonisierung SGTK Standardisierte Metadaten (KOGIS) Orientierung an Technologien KOGIS/Landesgeologie und an Best Practices im Umgang mit Geodaten Nutzung bestehender Ressourcen (Datenmodell Geologie) Implementation des GUA als offene Plattform mit offenen Schnittstellen Applikation Webseite GUA GIS- Client

43 Umsetzung: Beispiel Rohstoffinventar 1. Phase: August bis Januar 2011

44 Umsetzung: Beispiel Rohstoffinventar 2. und 3. Phase 2011

45 Ausblick SGTK

46 Wertschöpfung

47 15. Nov. 2009, NZZ am Sonntag

48 Ressourcenplanung am Beispiel Hartgesteine Hartgesteine für Infrastrukturbauten 2 Millionen Tonnen pro Jahr abgebaut: 600'000 t/a Schotter 800'000 t/a Splitt für Deck- und Tragschichten (ASTRA, 2004; ARE, 2008) Kieselkalk Mengenmässig wichtigstes Hartgestein der Schweiz Produzierte Kieselkalkmengen 2009: 65% des nationalen Hartsteinbedarfs Sehr gute technische Eigenschaften: Druckfestigkeit, Schlag-Abriebfestigkeit, Frostbeständigkeit, Adhäsion an Teer & Bitumen 48

49 (17. Juli 2006)

50 Geologische Grobstudie Punktdaten 1915, 1935, 1965, 1980, 1995 im GIS erfasst. 29 Geologische Spezialkarten 1: und 1:50 000, ETHZ gescannt, vorentzerrt, gebietsweise digitalisiert und interpretiert 21 Karten Geologischer Atlas Landesgeologie gescannt, vorentzerrt, gebietsweise digitalisiert und interpretiert Untersuchungsberichte «Akten de Quervain, SGTK» als PDF integriert (Bahnschotter, SBB, Hartsteinbrüche) >100 Standardprofile integriert AIS und Datenhaltungssystem installiert (lokale Verwendung c/o SGTK)

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52 GA : Walensee Grenzverlauf 100% Verlässlichkeit geologischer Informationen Geological information; reliability

53 Grenzverlauf? 100%? 80%? Verlässlichkeit geologischer Informationen Geological information; reliability

54 Beispiel Potenzialkarte Punkte: -> Zeitreihen Polygone: -> Grenzen der Verlässlichkeit

55 Geographische Verbreitung Kieselkalke Flyschsandstein Subalpiner Molassesandstein Glaukonitsandstein Metarhyolith 7 3 Hartsteinbrüche 2010 GUA SGTK,

56 Abbau von Hartgesteinen Interessenkonflikt Komplexe Ausgangslage für Erweiterung und Standortplanung neuer Hartsteinbrüche Potenzielle Hartsteinvorkommen in Gebieten mit Schutzinteressen N 10km 56

57 Abbau von Hartgesteinen Interessenkonflikt Berücksichtigung BLN-Gebiete N 10km 57

58 Abbau von Hartgesteinen Interessenkonflikt Berücksichtigung BLN-Gebiete Berücksichtigung Höhenlage N 10km 58

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60 2011!

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64 Archive, «Datenberge» Landesgeologie, SGTK, Hochschule und andere Datenanbieter

65 Juli 2010

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68 Fraunhofer Verlag ISBN:

69 Auszug aus: Mehrjahresplan/Leistungsvereinbarung Landesgeologie/SGTK (Jan. 2010)... erste Resultate (November 2010)

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72 WISSEN was wo ist, was wo war, wer sich damit befasst und wie es zu gebrauchen/transformieren ist... Landesgeologie/swisstopo SGTK, ETHZ