Tiefengeologie / Bohrkerne

Die Kernaufgaben der Tiefengeologie in Brandenburg sind weitgehend auf die Nutzbarmachung und Datenvorhaltung der Geopotentiale des tiefen Brandenburger Untergrundes gerichtet. Wichtige Teile des Aufgabenspektrums sind dabei abzuleiten aus:

• der geologischen Position des Landes in Deutschland und Eu-ropa,

• aus neuen wirtschaftlichen bzw.

wirtschaftspolitischen Anforde-rungen und

• sich entwickelnden neuen wis-senschaftlich-technischen Er-kenntnissen.

Brandenburg liegt mit dem weitaus größten Teil seines Landesgebietes im Bereich der Norddeutschen Senke, einem bereits im Unterkarbon angelegten Sedimentbecken, das im Rotliegend seine größte Ausdeh-nung hatte. Seine Füllung besteht dement-sprechend überwiegend aus mächtigen permischen klastischen und salinaren Se-dimenten sowie aus vulkanischen und py-roklastischen Gesteinsserien. Darüber wur-den mesozoische bis känozoische

Sedi-mente von ebenfalls großer Mächtigkeit abgelagert. Lediglich im Süden grenzen die NW-SE streichenden Mitteldeutschen Hauptabbrüche die ausstreichenden meso-zoischen Sedimente gegen die kristallinen Gesteine der Lausitz ab.

Derartige Sedimentbecken stellen weltweit – so auch in Brandenburg - die größten Nutzstoffpotentiale der Menschheit dar.

Aus diesen Rohstoffreservoiren sind nicht nur Rohstoffe, wie Kohlenwasserstoffe, Salze, Erze und Braunkohle gewinnbar, sondern sie bieten auch Möglichkeiten zur Anlage von Kavernen für die Speicherung von Erdgas und weiteren Nutzstoffen. Ins-besondere aber ist aus derartigen Becken Erdwärme auf unterschiedliche Weise ge-winnbar.

Aufgabe der Tiefengeologie war es auch im Berichtszeitraum diese Geopotentiale da-tenseitig weiter zu erfassen und vorzuhal-ten.

Arbeiten im Bohrkernlager des LBGR in Wünsdorf

Eine besondere Rolle spielen dabei Bohr-kerne aus Tiefbohrungen, da für geo-physikalische und lithologische Interpretati-onen Gesteinsproben des tiefen Unter-grundes unverzichtbar sind.

m diesem Anspruch gerecht zu werden und den Pflichten aus dem Lagerstättengesetz nachzukommen, wurden von der EEG/Gaz de France im Oktober und November 2004 weitere Anteile an Brandenburger Tiefboh-rungen im Gesamtumfang von insgesamt 7500 Kernmetern und etwa 500 Meter Kern-Kalotten übernommen. Damit sind etwa 95 % der erhaltenen Bohrkerne aus der Kohlenwasserstofferkundung im Bohr-kernlager des LBGR in Wünsdorf archiviert.

Die übernommenen Kerne repräsentieren stratigraphische Horizonte, die für lager-stättengeologische Aussagen interessant sind. Es handelt sich also überwiegend um Kernmarsch-Anteile von Tiefbohrungen und es wurde daher sofort damit begon-nen, sie in die bereits in Wünsdorf vorhan-denen Bohrsäulen (Kernmärsche) einzufü-gen.

Ein weiteres sehr bedeutendes Aufgaben-feld ist die übersichtliche Darstellung dieser Geopotentiale in geologischen Karten. Die ständige Nachfrage insbesondere nach Bohrkernen aber auch geologischen Karten aus der Industrie und der universitären Grundlagenforschung belegt, dass auf die-se Weidie-se ein Beitrag zur Wertschöpfung im Lande geleistet wird.

Für die Nutzung der Erdwärme („Geother-mie“) sind insbesondere solche Gebiete in-teressant, die Wärmeanomalien aufweisen und damit Energie-Lagerstättencharakter besitzen können.

Die gezielte Erschließung tiefengeother-mischer Potentiale erfordert daher eine möglichst umfassende Bearbeitung der da-für in Frage kommenden geologischen Formationen, Strukturen und Gesteins-typen. Genaue geologische und hydrogeo-logische Kenntnisse des tieferen Unter-grundes sowie Angaben zur teufenabhän-gigen Temperaturverteilung sind eine wich-tige Voraussetzung für die Beurteilung der tiefengeothermischen Energievorräte.

Temperaturverteilung in 2000 Meter Tiefe

Im Fachdezernat Tiefengeologie des LBGR wurden deshalb in den Jahren 2000 bis 2003 für verschiedene Tiefenniveaus geo-logische Karten mit dazugehöriger Tempe-raturverteilung erstellt (Lias-Basis, 2000 m und 4000 m unter Geländeoberfläche).

Die in diesen Karten aufgeführten Informa-tionen boten sich auch 2004 als eine schnelle Orientierungshilfe für zahlreiche Investitionsentscheidungen bzw. investiti-onsvorbereitende Entscheidungen in Form von beratenden Stellungnahmen zu.

Ein sehr aktuelles Aufgabenfeld stellt die weitere Erfassung der Aquifere der ver-schiedenen stratigraphischen Einheiten des Landes zur behälterlosen Untergrund-speicherung (z.B. von CO₂) dar. Dabei handelt es sich ganz überwiegend um Sandsteine mit guten Speichereigenschaf-ten, die fast immer salzwassergesättigt sind. Eine lückenlose kartenmäßige

Dar-stellung entsprechender Aquifere (ein-schließlich der sie abdeckenden Schichten im Hangenden) fehlt für Brandenburg noch.

Die Ermittlung der Verbreitung und der petrophysikalische Kennwerte der Aquifere hat dafür größte Bedeutung und stellt auch eine zukünftige Aufgabe der Brandenbur-ger Tiefengeologie dar.

Für die amtliche tiefengeologische Kartie-rung wurden zahlreiche stratigraphische Tabellen und Signaturen zur Weiterent-wicklung der GeoDaB erarbeitet. Hierbei war es von größter Bedeutung, die moder-nen Entwicklungen bei den Alterseinstu-fungen zu berücksichtigen.

Für die Festgesteinsansprache wurde eine neue Farbgebung erstellt, die auf der Co-relDRAW-CMYK-Farbpalette beruhen und weitgehend dem Bergmännischem Riss-werk (DIN 21919) entsprechen.

Beispiel für die Darstellung einer 3500 m-Bohrung;

(die rote Schraffur kennzeichnet die Temperaturzunahme zur Teufe auf über 100 C°)

Folgende Aktivitäten in Form von Stellung-nahmen und Beratungen dienten der Roh-stoffvorsorge bzw. der Wirtschaftsansied-lung:

• Methangewinnung aus tief liegen-den Braunkohleflözen (Pannonian International, Ltd., Denver/USA)

• Erlaubnisabtrag Schwachgaslager-stätte: Erlaubnisfeld Reudnitz (PET COM OHG

• Kavernenbau Rüdersdorf (EWE-Oldenburg)

• Geothermie-Vorhaben Heiligengabe

• Geothermie-Vorhaben Neuruppin-Seetorviertel

• Geothermie-Vorhaben Trappenhof Löhme

• Geothermie-Vorhaben Hennigsdorf (GEOHIL)

• Geothermie-Vorhaben Großschö-nebeck (GFZ-Potsdam)

• Endlager-Recherche “Tonformatio-nen” (Golder Associates GmbH im Auftrag des BA für Strahlenschutz)

• CO₂ Sink-Untersuchungen an der Struktur Ketzin (GFZ-Potsdam mit intern. Konsortium)

Im Bohrkernlager Wünsdorf wurden zahl-reiche Bohrungen durch Auslegen verfüg-bar gemacht:

für das GFZ-Potsdam

- Bohrungen für die Geothermie: 4 mit insgesamt 2400 Kernmetern,

- CO2-sink-Vorhaben: 6 mit insge-samt 3000 Kernmetern,

für Geothermie-Firmen bzw. weitere Firmen

- Geothermie Neuruppin (GTN): mit insgesamt 2800 Kernmetern,

- Pannonian International, Ltd., Den-ver/USA): 6 mit insgesamt 2600 Kernmetern,

für Hochschulen und Universitäten - Bergakademie Freiberg: 3200

Kern-meter,

- TU-Berlin 1100 Kernmeter,

- PIG Warshawa (Dr. Kirsnowski):

2000 Kernmeter.