Nutzungsmöglichkeiten der tiefen Geothermie in Deutschland

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Nutzungsmöglichkeiten der tiefen Geothermie in Deutschland

Undissoziierte Stoffe

Zu den undissoziierten Stoffen gehören die Kieselsäure (SiO 2 ) und die Borsäure/Bor

(B). Die Kieselsäure kann als geochemisches „Geothermometer“ genutzt werden und

gibt dadurch gerade bei Thermalwässern wichtige Hinweise zur Tiefe und Temperatur

der „Lagerstätte“. Bor kommt in natürlichen, oberflächennahen Wässern recht

selten vor. Das Element wird gern als Tracer verwendet, um Auskunft über die Herkunft

der Wässer zu erhalten. Eine wichtige Bor-Quelle sind z. B. vulkanische Gase.

Gesamtkonzentration gelöster Bestandteile (total dissolved solids – TDS)

Die Gesamtkonzentration gelöster Bestandteile ist die Summe aller gelösten Kationen

und Anionen. Die Gesamtkonzentration bei gering mineralisierten Wässern wird

häufig auch in Masse pro Volumeneinheit angegeben.

Tiefenwässer im Oberrheingraben beispielsweise sind unabhängig vom geologischen

Schichtaufbau hochkonzentrierte Na-Cl-Fluide (etwa 100–200 g/kg), die in der Regel

CO 2 -reich sind. Im Molassebecken sind die Wässer geringer mineralisiert, wobei die

Konzentration und der Na-Cl-Gehalt zum Beckentiefsten hin zunehmen. Im Norddeutschen

Becken dominieren Formationsfluide des Na-Cl- bzw. des Ca-Na-Cl-Typs,

die Gesamtkonzentrationen teilweise über 300 g/kg erreichen können.

4.3.8 Gase, Gasgehalt eines Fluids

Die Löslichkeit von Gasen im Wasser ist gasspezifisch und hängt von der Wassertemperatur,

vom Druck (bei Gasgemischen vom Partialdruck) und vom Gesamtlösungsinhalt

(TDS) ab. Die Löslichkeit eines Gases λ in l/l [–] lässt sich durch die Henry-Dalton-Gleichung

beschreiben:

λ = K'⋅ p

Für geothermische Nutzungen relevante Kenngrößen

wobei p der Druck bzw. Partialdruck ist und K’ ein temperaturabhängiger Proportionalitätsfaktor.

Es gibt verschiedene Wasser-Gas-Gemische, die gelöste und nicht gelöste Komponenten

enthalten. In der Natur treten vorzugsweise Gemische mit CO 2 auf, aber auch

Gemische mit Stickstoff, Methan, Schwefelwasserstoff und anderen Gasen werden

beobachtet. Die Wasser-Gas-Gemische besitzen von normalen Grundwässern abweichende

hydraulische Eigenschaften.

Die Löslichkeit von Gasen im Wasser wird in Gegenwart von gelösten festen Stoffen

verändert.

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