Der Geologische Dienst SH beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur geothermischen Nutzung des tiefen und oberflächennahen Untergrundes. Die Karten dieses Dienstes zeigen Potenzialgebiete für die hydrothermale Nutzung von Sandsteinhorizonten (Rhät-, Dogger- und Mittlerer Sandstein), die Wärmeleitfähigkeiten des oberflächennahen Untergrundes bis 100 m Tiefe sowie die Eignung des Bodens für die Errichtung von Erdwärmekollektoren.
Der Geologische Dienst SH beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur geothermischen Nutzung des tiefen und oberflächennahen Untergrundes. Die Karten dieses Dienstes zeigen Potenzialgebiete für die hydrothermale Nutzung von Sandsteinhorizonten (Rhät-, Dogger- und Mittlerer Sandstein), die Wärmeleitfähigkeiten des oberflächennahen Untergrundes bis 100 m Tiefe sowie die Eignung des Bodens für die Errichtung von Erdwärmekollektoren.
Der Geologische Dienst SH beschäftigte sich im GeotIS-StörTief Projekt mit der Entwicklung von Planungsgrundlagen für eine hydrothermale Nutzung des Glückstadt-Grabens. Zentrale Elemente der Projektarbeit waren die Entwicklung eines geologischen 3D-Modells zur Darstellung von potenziell geothermisch relevanten Störungssystemen und Reservoirkomplexen. Darüber hinaus wurden Störungszonen, Reservoirkomplexe und deren Sandsteinaquifere mithilfe der zur Verfügung stehenden Daten analysiert. Die Eingangsdaten der Modellierung sind die Daten des Geotektonischen Atlas von NW-Deutschland (Baldschuhn et al. 2001). Bohrdaten wurden zur Korrektur verwendet. Seismische Interpretationen dienten der qualitativen Validierung der Interpretation in verschiedenen Regionen und wurden lokal in die Störungsmodellierung einbezogen. Im Verlaufe der Entwicklung des Modells wurde der Datenbestand des GTA korrigiert und das Modell durch zusätzliche Geo-Objekte erweitert (Störungsmodell, Salzstockmodell, zusätzliche Grenzflächen Basis O. Keuper und Basis Mittlerer Buntsandstein). Das Strukturmodell SH besteht aus 12 lithostratigraphischen Basisflächen (Basis Zechstein bis O. Paläozän), 95 Störungsflächen und 20 Hüllflächen der Salzdiapire.
Darstellung der Standorteignung zum Einbau von oberflächennahen Erdwärmekollektoren in 1-2m Bodentiefe auf der Grundlage der Bodenkarte 1:25.000 (BK25) von Schleswig-Holstein. Es erfolgt eine Einteilung der Bodeneinheiten in die Klassen gut geeignet, geeignet und wenig geeignet. Die Methodenbeschreibung ist in Geoberichte 19, LBEG (Potenzielle Standorteignung für Erdwärmekollektoren) abgelegt. Die Berechnung liegt für etwa die Hälfte des Landes vor. Für die andere Hälfte fehlen die entsprechenden Datensätze der BK25. Die Bodenkarte 1:25.000 wird nicht fortgeführt.
Die Karte "Hydrothermale Nutzhorizonte des tieferen Untergrund von Schleswig-Holstein" enthält Datensätze zur Verbreitung von untersuchungswürdiger Sandstein-Horizonte des Dogger, Buntsandstein und Rhät zur Hydrothermalen Nutzung im tieferen Untergund von Schleswig-Holstein sowie Zusatzinformationen zur Qualität der Datengrundlagen. Sandsteinhorizonte von ausreichender Verbreitung und Mächtigkeit bieten ein großes Potenzial zur hydrothermalen Nutzung. Sowohl die Mächtigkeiten als auch die Porositäten bzw. Permeabilitäten stellen wichtige Kriterien für die Beurteilung der Nutzhorizonte dar. Durch die komplexe geologische Entwicklung in Schleswig-Holstein in Hinblick auf die verschiedenen Ablagerungsbedingungen und diagenetischen Prozesse, die auf die Ablagerungen eingewirkt haben, sind daher nur Teilräume für die hydrothermale Nutzung von Bedeutung. Basierend auf dem anhand von Bohrungen ableitbarem Trend der Porositätsabnahme mit zunehmender Tiefe berücksichtigt diese Darstellung nur die Sandsteinhorizonte von mind. 20 m Mächtigkeit bis zu einer Tiefe von 2500 m unter Gelände. Darunter ist das Risiko Horizonte mit unzureichenden Porositäten und Permeabilitäten anzutreffen deutlich größer. Die Sandstein-Horizongte liegen in verschiedenen Tiefenlagen und können sich in der Karte überlagern. Bereiche in dem die Datenbasis zum tieferen Untergund in Schleswig Holstein besonders gering ist, sind durch eine Punktsignatur kenntlich gemacht. Informationen zu Eigenschaften von tiefen Sandsteinhorizonten, die potentielle hydrothermale Nutzhorizonte darstellen, konnten hier nur aus wenigen z.T. weit von einander entfernt liegenden Bohrungen abgeleitet werden und sind entsprechend unsicher.
Für die Erstellung der Potentialkarte wurden die Schichtenverzeichnisse von insgesamt 28742 Bohrungen verwendet. Den einzelnen Schichten wurden die oben genannten Wärmeleitfähigkeitswerte für die wassergesättigte und trockene bzw. teilgesättigte Zone unter Berücksichtigung des Grundwasserflurabstandes zugeordnet. Mit Hilfe rechnerischer Verfahren wurden die effektiven Wärmeleitfähigkeitswerte für die Tiefenabschnitte 0m - 50m und 0m - 100m gewichtet ermittelt und zwischen den Bohrungen interpoliert. Die Darstellung der Wärmeleitfähigkeiten erfolgt daher auf zwei Karten. Die verwendeten Werte der Wärmeleitfähigkeiten wurden konservativ angesetzt, um die Gefahr einer Unterdimensionierung von Erdwärmesonden zu vermeiden. Zusätzliche Effekte z.B. durch Grundwasserströmung wurden nicht berücksichtigt. Daher können die aus Geothermal Response Tests abgeleiteten Werte zur Wärmeleitfähigkeit höher liegen.
Für die Erstellung der Potentialkarte wurden die Schichtenverzeichnisse von insgesamt 28742 Bohrungen verwendet. Den einzelnen Schichten wurden die oben genannten Wärmeleitfähigkeitswerte für die wassergesättigte und trockene bzw. teilgesättigte Zone unter Berücksichtigung des Grundwasserflurabstandes zugeordnet. Mit Hilfe rechnerischer Verfahren wurden die effektiven Wärmeleitfähigkeitswerte für die Tiefenabschnitte 0m - 50m und 0m - 100m gewichtet ermittelt und zwischen den Bohrungen interpoliert. Die Darstellung der Wärmeleitfähigkeiten erfolgt daher auf zwei Karten. Die verwendeten Werte der Wärmeleitfähigkeiten wurden konservativ angesetzt, um die Gefahr einer Unterdimensionierung von Erdwärmesonden zu vermeiden. Zusätzliche Effekte z.B. durch Grundwasserströmung wurden nicht berücksichtigt. Daher können die aus Geothermal Response Tests abgeleiteten Werte zur Wärmeleitfähigkeit höher liegen.
