Geologische Strukturmodellierung von Hessen zur Bestimmung von Geopotenzialen

Im Zuge zunehmend konkurrierender Anwendungen und Interessen um die im Untergrund zur Verfügung stehenden Ressourcen, seien es Rohstoffe, Trinkwasser, geothermale Energie oder Porenraum als Speichermedium, ist die genaue Kenntnis der geologischen Gegebenheiten zur optimalen Nutzung des Untergrunds von größtem Interesse. Die geologischen Gegebenheiten sind i.d.R. nur stichprobenartig (z.B. durch Bohrungen) bekannt. Erst aus der Kompilation und geologischen Interpretation dieser Daten wird eine raumfüllende Beschreibung des Untergrunds möglich. Die computergestützte dreidimensionale Darstellung geologischer Eingangsdaten vereinfacht eine Interpretation und erlaubt das Ableiten geologischer Strukturmodelle, auf dessen Basis Geopotenziale bestimmt werden können. In der vorliegenden Arbeit wird das erste für das gesamte Bundesland Hessen flächendeckend verfügbare geologische Modell vorgestellt. Das Modell enthält wichtige Störungen und die stratigraphischen Horizonte Quartär bis Tertiär, Muschelkalk, Buntsandstein, Zechstein, Rotliegend, sowie als Modelluntergrenze das Top Prä-Perm. Dafür wurden mehr als 4150 Bohrungsdaten aus der Bohrdatenbank des Hessischen Landesamts für Umwelt und Geologie (HLUG), sowie der Bohrdatenbank des Kohlenwasserstoffverbundes der Staatlichen Geologischen Dienste Deutschlands am Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Niedersachsen (LBEG) genutzt. Des Weiteren fanden sämtliche relevanten geologischen Schnitte aus geologischen Karten von Hessen und geologischer Fachliteratur Verwendung. Weitere Literaturdaten, wie z.B. Isolinienpläne, Paläogeographische Karten und Strukturmodelle wurden ebenfalls für die Modellierung genutzt. Um die Modellunsicherheit Dritten leicht zugänglich zu machen, wurden diese Informationen den Flächen direkt als Attribute zugewiesen. Außerdem wird ein Modell der Untergrundtemperaturen vorgestellt. Auf dem Strukturmodell aufbauend wurden zellbasierte 3D-Objekte (SGrids) geologischer Homogenkörper erstellt. Durch die Attributierung dieser Homogenkörper mit gesteinsphysikalischen Parametern durch Bär (2012) steht eine umfangreiche, aufbereitete Datenbasis zur computergestützten Evaluation von Geopotenzialen bereit. Dafür wird in dieser Arbeit eine Methode zur Geopotenzialevaluation in attributierten zellbasierten 3D-Körpern vorgestellt. Die Methode erlaubt die Berücksichtigung von Ungenauigkeiten und Unsicherheiten geologischer Daten und deren Quantifizierung auf das Ergebnis von Potenzialevaluationen. Aufbauend auf dem geologischen Modell, dem Temperaturmodell und den Daten von Sass & Hoppe (2011) und Bär (2012) wird exemplarisch in einem Teilgebiet ein hydrogeothermales Potenzial unter Berücksichtigungen von Parameterungenauigkeiten evaluiert