Nr. 22 - Energieeffizienz und Nachhaltigkeit - Gruner AG

Geographic information systems_Geotechnical knowledge for new energy sources. Axpo AG has commissioned
Böhringer AG to develop a digital data model to form the basis of the location search for geothermal power stations in the
future.
Erdoberfläche
[Basis Helvetikum]
Top OMM
Top USM
Top Malm
(Basis Kalkmalm)
Top Dogger
(Top H’rogenstein)
(Basis H’rogenstein)
Top Lias
Top Muschelkalk
(Top M. Muschelkalk)
(Top Buntsandstein)
Basis Mesozoikum
Permokarbon-Trog
(Basis Perm)
Top Kristallin
Das geologische 3-D-Modell umfasst 16 Schichtgrenzen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den vor liegenden
Abbildungen nur eine Auswahl dargestellt.
In einer ersten Phase sind die geologischen Grundlagen für eine
Berechnung des Wärmeflusses und somit des geothermischen
Potenzials zu erarbeiten. Diese Kalkulationen werden durch eine
spezialisierte Drittfirma durchgeführt, welche ähnliche Wärmedaten
bereits früher berechnete. Dank der neuen Erkenntnisse wird es
möglich sein, ein realitätsnahes Modell des geologischen Untergrundes
der Nordschweiz zu erstellen.
Dreidimensionales Modell durch Böhringer
Das von der Böhringer AG erarbeitete 3-D-Modell reicht vom Hochrhein
bis zum Alpenrand und von der Erdoberfläche bis in 7000 m
Tiefe. Es umfasst 16 Schichtgrenzen, welche Gesteinsformationen
mit jeweils ähnlichen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit und Grundwasserdurchlässigkeit)
voneinander trennen. Soweit vorhanden, ist
das Modell auf Bohrungsdaten und Auswertungen bestehender
geophysikalischer Messungen abgestützt. Da im südlichen Teil des
Mittellandes, welcher für eine geothermische Nutzung besonders
interessant ist, die entsprechenden Daten oft spärlich vorhanden
sind, müssen konzeptuelle Überlegungen in das Modell einbezogen
werden.
Zusätzlicher Informationsbedarf
Dem heutigen Wissensstand entsprechend geht es in einer nächsten
Phase nun darum, in die Modellierung zusätzliche Informationen
einzubeziehen und folgende Themenkreise zu klären:
– Wo befinden sich bestimmte Gesteinsdeformationen im tieferen
Untergrund?
– Wo sind diese durch Verwitterung oder durch tektonische Störungen
durchlässiger als anderorts?
– Wo lassen sich Kohlevorkommen lokalisieren?
750 m
0 m ü.M.
–6000 m
Auf den ersten Blick mag es erstaunen, dass Gesteine, die heute in
einer Tiefe von mehreren tausend Metern liegen, verwittert sein
sollen. Die Erklärung ist, dass sie vor vielen Millionen Jahren die
Erdoberfläche bildeten, bevor sie von jüngeren Sedimenten überlagert
und in die Tiefe gedrückt wurden. Tektonische Störungen reichen
selten bis zur Erdoberfläche. Falls doch, sind sie im Mittelland
grösstenteils durch jüngste Ablagerungen der Eis- und Nacheiszeit
überdeckt. Da solche Störungen meist steil verlaufen, sind sie auch
in seismischen Untersuchungen nur schwer erkennbar.
Mächtige Steinkohlelager
Kohlevorkommen wirken als Isolatoren und behindern den Wärmefluss
vom Erdinnern zur Oberfläche. Auch die Schweiz verfügt über
mächtige Steinkohlelager. Diese Vorkommen, welche in den 1980er-
Jahren durch Tiefbohrungen der Nagra eher zufällig entdeckt wurden,
sind seither unter anderem als Nordschweizer Permokarbon-
Trog bekannt. Ob unter dem Mittelland weitere kohleführende Tröge
liegen, ist strittig.
Peter Jordan
Dr. sc. nat. ETH/SIA
Abteilungsleiter GIS, Geologie,
Mitglied der Geschäftsleitung,
Böhringer AG, Oberwil BL
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