Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik Hannover

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1 Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik Hannover Geothermie-Atlas zur Darstellung möglicher Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS und Tiefer Geothermie 3. Zwischenbericht Berichtszeitraum Projektleiter: Auftraggeber: Förderkennzeichen: Dr. Rüdiger Schulz, Dir. u. Prof. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Projektträger Jülich (PTJ-EEN) A Laufzeit des Vorhabens: Berichtsdatum: Archivnummer:

2 - 2 - Einleitung Die Bundesregierung hat in ihrem Koalitionsvertrag beschlossen, einen Geothermie- Atlas zu beauftragen, um Nutzungskonkurrenzen zwischen CO 2 -Einlagerung und Geothermie zu prüfen. Die zunehmende Nutzung des Untergrundes durch Geothermie oder Gasspeicherung und die Einführung neuer Nutzungsmöglichkeiten wie z. B. die CO 2 -Einlagerung führen zu potenziellen Interessenkonflikten. Ziel des Projektes ist es, mögliche Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS und Tiefer Geothermie für den Standort Deutschland zu untersuchen und darzustellen. Für die vergleichende Übersichtsdarstellung der möglichen Nutzung des tieferen Untergrundes haben die zu erstellenden Karten einen kleinen Maßstab. Tiefreichende, regionale Störungssysteme sind für beide Nutzungsarten von Bedeutung. Insbesondere die hydraulischen Eigenschaften von Störungen können ein entscheidendes Kriterium zur Standortauswahl darstellen, weshalb der Kenntnisstand zu überregionalen Störungssystemen dokumentiert wird. Die Ergebnisse stellen naturwissenschaftliche Grundlagen für politische Entscheidungsfindungen zur Nutzung des tieferen Untergrundes dar, ggf. bieten sie auch die Basis für eine unterirdische Raumordnung. Die in diesem Projekt zu entwickelnden Konzepte für eine Bewertung der Durchlässigkeit von Störungszonen ist Grundlage für eine systematische und bundesweite Bewertung von Störungszonen in Folgeprojekten. Im vorliegenden Bericht werden die Arbeitsergebnisse des Jahres 2012 zusammengefasst. 1 Wissenschaftlich-technische Ergebnisse und andere Ereignisse Die Anfang Juni 2011 aufgenommenen Arbeiten zum Projekt Geothermie-Atlas zur Darstellung möglicher Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS und Tiefer Geothermie wurden weitgehend zum Abschluss gebracht. Analog vorliegendes Kartenmaterial relevanter Aquifere aus dem Zeitabschnitt Muschelkalk bis Tertiär des Süddeutschen Molassebeckens wurde digital erfasst, mit den bereits vorhandenen Daten abgeglichen und, wenn notwendig, kompiliert dargestellt. Die Verbreitung der Rotliegend-Sandsteine des Norddeutschen Beckens wurde aufgenommen und nach Ermittlung der Temperatur abgebildet. Nach vorheriger Bestimmung und Ausweisung der maximal erreichbaren Temperaturen für das Saar- Nahe-Becken erfolgte ebenfalls die Aufnahme relevanter Bereiche. Der Mittlere Buntsandstein von Nordwestdeutschland, der den Enhanced Geothermal Systems (EGS) zugeordnet werden kann, wurde neu aufgenommen. Zu dieser Gruppe können außerdem einige Gebiete des Namur in NRW gerechnet werden, dessen Verbreitung und Potenzial aus einer Studie des Geologischen Dienstes von Nordrhein-Westfalen übernommen wurde. Die Beckenstrukturen der Rheinischen Bucht und des Münsterländer Kreidebeckens wurden hinsichtlich ihres Nutzungspotenzials überprüft und die sich ergebenden Flächen entsprechend ihrer Kennwerte der Darstellung zugefügt.

3 - 3 - Gebiete in geringeren Tiefen und mit geringeren Temperaturen wie die Unterkreidesandsteine des Norddeutschen Beckens wurden kartenmäßig erfasst, vervollständigt und ihr Potenzial abgeschätzt. Geeignet erscheinende tertiäre Ablagerungen innerhalb dieses Beckens wurden geprüft, konnten jedoch nicht die nötigen Kriterien erfüllen. Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Das Projekt wird in Kooperation mit der BGR (Fachbereich 3.3) durchgeführt, die den Bereich CO 2 -Einlagerung bearbeitet. Die für beide Nutzungsoptionen wichtige Zusammenstellung von Informationen über hydraulische Eigenschaften von Störungssystemen wird ebenfalls von den Projektpartnern der BGR übernommen; in einem zweiten Schritt erfolgt gemeinsam der Verschnitt der Ergebnisse aus allen drei Teilbereichen. Die aus den Teilbereichen CO 2 -Einlagerung und Tiefer bzw. Mitteltiefer Geothermie entwickelte Überblendung führte zur Erzeugung von drei thematischen Karten im Maßstab 1: Sie beinhalten neben den untersuchungswürdigen Gebieten für eine CO 2 -Einlagerung Angaben über die Art des geothermischen Potenzials, ermöglichen eine Einschätzung der maximal erreichbaren Temperaturen und geben einen ergänzenden Hinweis auf die zeitliche Verfügbarkeit. In einer vierten Kartendarstellung erfolgt die Kompilation der wesentlichen Inhalte aus den drei Teilkarten. Die Zusammenarbeit zwischen dem Leibniz-Institut für angewandte Geophysik und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe wurde durch regelmäßige Projekttreffen gestützt (Tab. 1.1). Tab. 1.1: Datum und Teilnehmer der Projekttreffen. Datum Teilnehmer LIAG: T. Agemar, R. Schellschmidt, R. Schulz, E. Suchi, T. Waberzeck BGR: J. Dittmann, S. Knopf LIAG: D. Öhlschläger, R. Schellschmidt, E. Suchi LIAG: T. Agemar, D. Öhlschläger, R. Schellschmidt, R. Schulz, E. Suchi LIAG: D. Öhlschläger, R. Schellschmidt, R. Schulz, E. Suchi LIAG: D. Öhlschläger, R. Schulz, E. Suchi BGR: J. Dittmann, J. P. Gerling, S. Knopf, C. Müller LIAG: D. Öhlschläger, R. Schulz, E. Suchi, F. May

4 - 4 - Zusammenarbeit mit den staatlichen geologischen Diensten (SGD) Zur Information über die Hintergründe und den Stand der Projektarbeiten, sowie um Möglichkeiten der Integration weiterer erhobener Daten abzuklären, wurden unter Beteiligung des BMU und des BMWi zwei Informationsveranstaltungen für die staatlichen geologischen Dienste und weitere interessierte Personen und Institutionen am und in Hannover abgehalten. In Absprache mit Vertretern der SGD in Schleswig-Holstein, Hessen und Thüringen wurden Gebiete mit bekanntem Potenzial aus dem Zeitabschnitt Rotliegend bis Tertiär anhand verschiedener Veröffentlichungen und Unterlagen in den Geothermie-Atlas eingepflegt. Zusammenarbeit mit anderen Projektgruppen der Sektion Fehlende Temperaturdaten am Top oder der Basis relevanter Aquifere wurden unter Verwendung des im Rahmen von GeotIS erstellten 3D- Temperaturmodells durch vorherige Erzeugung entsprechender Dreiecksvermaschung aus Tiefenlinienplänen der betreffenden Schichten ermittelt und ergänzt. Teilbereiche der Ergebnisse aus dem Projekt Geothermie-Atlas sind für eine Integration in GeotIS vorgesehen; hier muss noch eine Prüfung hinsichtlich der Durchführbarkeit erfolgen sowie ein Konzept für die technische Umsetzung erstellt werden. 2 Vergleich des Stands des Vorhabens mit der ursprünglichen Arbeits-, Zeitund Ausgabenplanung Aus dem zeitlichen Verlauf der Arbeiten bei der Erstellung des Geothermie- Atlasses ergibt sich die Notwendigkeit einer Verlängerung, die beim Projektträger beantragt wurde. 3 Haben sich die Aussichten für die Erreichung der Ziele des Vorhabens innerhalb des angegebenen Ausgabenzeitraums gegenüber dem ursprünglichen Antrag geändert? Aufgrund der Zeitverzögerung bei den Einstellungen konnte das Projekt innerhalb des geplanten Zeitraums (bis ) nicht erfolgreich abgeschlossen werden; eine entsprechende Verlängerung des Projektes bis zum wurde beantragt und bewilligt. 4 Sind inzwischen von dritter Seite Ergebnisse bekannt geworden, die für die Durchführung des Vorhabens relevant sind? Nein. 5 Sind oder werden Änderungen in der Zielsetzung notwendig? Nein. 6 Erfindungen/Schutzrechtsanmeldungen Keine.

5 - 5-7 Publikationen und Vorträge Proceedings Geothermie Methodik und Ergebnisse. Der Geothermie Kongress 2012, , Tagungsband-DVD: 12 S.; Karlsruhe. energy. SDGG (Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften), 80: 460. Poster energy. Poster, LIAG-Austauschsitzung, ; Hannover. energy. Poster, DGG-Jahrestagung, ; Hannover. Vorträge Geothermie Methodik und Ergebnisse. Der Geothermie Kongress 2012, ; Karlsruhe. Geothermie Methodik und Ergebnisse. Informationsveranstaltung für SGD, ; Hannover. Geothermie. 5. Norddeutsche Geothermietagung, ; Hannover. SUCHI, E., DITTMANN, J., KNOPF, S., MÜLLER, C. & SCHULZ, R. (2012): Der Geothermie- Atlas zur Darstellung möglicher Nutzungskonkurrenzen zwischen CCS und Tiefer Geothermie. Informationsveranstaltung für den Kreisverband der Mittelstandsvereinigung (MIT) der CDU im Geozentrum, ; Hannover. Geothermie. Informationsveranstaltung für SGD, ; Hannover.