Geologische Rahmenbedingun- gen & Potenziale in Hessen
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J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><strong>Geologische</strong><strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> &<strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>1. Tiefengeothermie-ForumForum, , 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Gliederung1. <strong>Geologische</strong>r Überblick2. Hydrogeologische Übersicht3. Flache Geothermie (Übersicht):Abgrenzung zur tiefen Geothermie, , Nutzun<strong>gen</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>4. Tiefe Geothermie:- Geothermisches Potenzial <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>- Potenzial im Oberrhe<strong>in</strong>graben1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><strong>Geologische</strong> Übersichtskarte1 : 300.000Oberflächengeologie ist Grundlagefür:• Tektonische Karten• Hydrogeologische Karten• Rohstoffkarten• …weitereAbleitungskarten lassen <strong>Potenziale</strong>und Nutzungskonflikte an derErdoberfläche erkennen1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Hydrogeologische RäumeAbleitung aus der <strong>Geologische</strong>nKarte:Bereiche mit• ähnlicher Schichtabfolge(Lithologie)• ähnlicher geologischer Struktur(Tektonik) ähnliche hydrogeologischeEi<strong>gen</strong>schaften (Hydrochemie, Hydraulik)1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>FlacheGeothermie:Geologie abhängigvon AusstrichgebietenZielhorizontefür tiefeGeothermie(Paläozoikum und Kristall<strong>in</strong>hauptsächlich Oberrhe<strong>in</strong>graben)1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Flache Geothermie• oberflächennaherBereich der Erde• Tiefen meist bis 150 m,seltener bis 400 m• Erdwärmekollektoren• Erdwärmesonden• Grundwasserbohrun<strong>gen</strong>• Energiepfähle• energetische Nutzungnur mit Wärmepumpenmöglich1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt• E<strong>in</strong>teilung <strong>in</strong> wasserwirt-schaftlich und hydrogeolo-gisch günstige und ungünstigeGebiete Leitfaden„Erdwärmenutzung <strong>in</strong><strong>Hessen</strong>“ - www.hlug.de -
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Tiefe GeothermieTiefe Erdwärmesonde Geothermische Dublette Hot Dry RockStandrohrTechn. ZwischenrohrAnkerrohrisoliertesFörderrohrÜbergang z.isolierten RohrL<strong>in</strong>erhanger& Packer7'' Cas<strong>in</strong>gFörderrohrL<strong>in</strong>er(BeispielWeggis, CH)1. Tiefengeothermie-Forum, 08. Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>•Temperaturen <strong>in</strong> 1000 m Tiefe•Bohrun<strong>gen</strong> > 400 m•Thermalwasseraufstiege hohes geothermisches Potenzialim Oberrhe<strong>in</strong>grabenQuelle: GGA-Institut, Schellschmidt, 2003,HLUG1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Temperaturen <strong>in</strong> 2000 m Tiefe ab ca. 120 ° C StromerzeugungmöglichQuelle: GGA-Institut, Schellschmidt, 2003,HLUG1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Temperaturen <strong>in</strong> 3000 m Tiefe120 – 130 ° C130 – 140 ° C140 – 150 ° CQuelle: GGA-Institut, Schellschmidt, 2003, HLUGNördlicheVerbreitungsgrenzeKristall<strong>in</strong> < 3000 mTiefe (MitteldeutscheSchwellenzone)1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Temperaturverlauf<strong>in</strong> e<strong>in</strong>erBohrung <strong>in</strong>Osthessen1200 m: 42 ° C1500 m: 50 ° C 2,6 °C /100 m1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Oberrhe<strong>in</strong>graben: Luftbild,prätertiäre OberflächeTranseuropäisches Rift-System (Rhône-Graben, Oberrhe<strong>in</strong>graben, Hessische Senke)Extensionale Phase: Erste Absenkun<strong>gen</strong> imUnter- bis Mitteleozän, Verlagerung derSenkung im Oberoligozän <strong>in</strong> den nördlichenOberrhe<strong>in</strong>graben, dort im Miozän stärksteSenkungEnde Aquitan bis Ende Unterpliozän: InaktiveGrabenperiodePhase mit dom<strong>in</strong>ierenden s<strong>in</strong>istralenScherbewegun<strong>gen</strong>: Oberpliozän bis heute,offene Kluftsysteme <strong>in</strong> StörungsbereichenPrätertiäre Oberfläche wird nach Nordenälter1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Tiefenl<strong>in</strong>ien der Tertiärbasisim nördlichen Oberrhe<strong>in</strong>grabenbezo<strong>gen</strong> auf NN(aus DOEBL & Olbrecht, 1974)• „Heidelberger Loch“: > 3000 m• Rotlie<strong>gen</strong>d im hessischen Anteil:1000 – 2500 m1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Übersicht zur Tektonikim hessischen Teil desOberrhe<strong>in</strong>grabens und <strong>in</strong> nördlichangrenzenden Gebieten(nach GÜK 300, Haimberger (2003), Kirnbauer(1995), Stapf (1988), Anderle (1974), Anderle &Golwer (1980)• Störun<strong>gen</strong> mit steilem E<strong>in</strong>fallen• Bruchschollentektonik• grabenparallele Störun<strong>gen</strong> sehrdom<strong>in</strong>ierendGGA-Institut, Schellschmidt, 2003, HLUG1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Bohrun<strong>gen</strong> > 1000 m Tiefeim hessischen Teil desOberrhe<strong>in</strong>grabens(Archiv HLUG)GGA-Institut, Schellschmidt, 2003, HLUG1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Seismische Profileim hessischen Teil desOberrhe<strong>in</strong>grabens(Auswahl, KW-Verbund, Archiv HLUG)GGA-Institut, Schellschmidt, 2003, HLUG1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Nutzungsformen der Geothermie im Oberrhe<strong>in</strong>graben1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong><strong>Geologische</strong>s Profil im hessischen Teil des Oberrhe<strong>in</strong>grabensBis … m Teufe Stratigrafie, (Lithologie) Temperatur (Teufe)- 579,5 Quartär und Jungtertiär II- 709,5 Jungtertiär I- 1245,0 Obere Hydrobienschichten 41,79 ° C (- 846 m)Störung- 1315,0 Untere Hydrobienschichten- 1408,0 Corbiculaschichten- 1510,0 Cerithienschichten 105 °C (- 1500 m)Störung-1534,0 Septarienton- 1556,0 Pechelbronner Schichten- 1685,0 (Ober-) Rotlie<strong>gen</strong>des: Tonste<strong>in</strong>,sandig, braunrot- 1925,0 (Ober-) Rotlie<strong>gen</strong>des: Tonste<strong>in</strong>,sandig, braunrot, mitzwischengeschaltetenKonglomeraten- 2050,0 (Ober-) Rotlie<strong>gen</strong>des:überwie<strong>gen</strong>d Melaphyr- 2244,0 (Unter-) Rotlie<strong>gen</strong>des: Tonste<strong>in</strong>,grau, braun, violettstichig,teilweise sandig und sandflaserig- 2272,5 Grundgebirge (Granodiorit),unregelmäßige Klüfte,HarnischflächenOpen hole-Test: 2250,3 bis ET:Ke<strong>in</strong> Zufluss140 ° C (Endteufe)BohrungErdölfeldStockstadt4°C /100 m9,7 °C/100 m4,5 °C/100 m1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Temperaturanomalien <strong>in</strong> StörungsbereichenRechtswertW34 62 63 64 65 66E050010001500200025009 ° C20406080100120130Wattenheim 1 S t o c k s t a d t Hähnle<strong>in</strong> 1Z (m)nach HÄNEL & ZOTH (1979)1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Schlussfolgerun<strong>gen</strong> Potenzial zur Wärmegew<strong>in</strong>nung <strong>in</strong> ganz <strong>Hessen</strong> Potenzial zur Stromerzeugung nur im Oberrhe<strong>in</strong>gebiet Zahlreiche Daten vorhanden, teilweise <strong>in</strong> H<strong>in</strong>sicht aufgeotermische Nutzung neu zu bewerten und zuerheben• Offene Fra<strong>gen</strong>:? Permeabilitäten, Förderraten, Re<strong>in</strong>jektionsraten? M<strong>in</strong>eralisation der Tiefenwässer? Wärmeabnehmer bei Stromerzeugung? Kühlwassergew<strong>in</strong>nung und - Verbleib (Konflikt mitWassergew<strong>in</strong>nung?)1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit !1. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
J.-G. Fritsche: <strong>Geologische</strong> <strong>Rahmenbed<strong>in</strong>gun</strong><strong>gen</strong> & <strong>Potenziale</strong> <strong>in</strong> <strong>Hessen</strong>Schnitt durch den nördlichen Oberrhe<strong>in</strong>grabenaus Straub, 19621. Tiefengeothermie-Forum, 08.Nov. 2006, TU Darmstadt
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