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Speicher- und Barrieregesteine im tiefen Untergrund von Brandenburg und Berlin

[Reservoir and barrier rocks in the deep underground of Brandenburg and Berlin]

Bebiolka, Anke; Göthel, Michael; Höding, Thomas

Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Heft 74 (2011), p. 82 - 111

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published: Dec 5, 2011

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Kurzfassung

Im Rahmen des bundesweiten Projektes „Speicher-Kataster Deutschland“ hat das Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg weit verbreitete jungpaläozoische und mesozoische Sedimente hinsichtlich ihrer Eignung als Porenspeicher- und Barrieregesteine auf Grundlage vorhandener Erkundungsberichte untersucht. Einheitliche, im Projekt definierte, Bewertungskriterien sind Tiefenlage und Mächtigkeit der stratigraphisch definierten Speicherund Barrierekomplexe. Informationen zur Lithologie, Verbreitung, laterale Kontinuität, Porosität und Permeabilität werden zur Charakterisierung herangezogen. Die Sedimente des Oberrotliegenden sind in Südost-Brandenburg als Speichergesteine potenziell geeignet. Im größten Teil des Untersuchungsgebietes weisen die Oberrotliegend-Ablagerungen geringe Porositäten aufgrund starker Zementation auf und sind als Zielhorizont für Porenspeicher nicht geeignet. Die Ablagerungen des Zechsteins sind in ihrem Verbreitungsgebiet als Barrieregestein potenziell geeignet. Die Speichergesteine des Mittleren Buntsandsteins und die darauf folgenden Barrieregesteine des Oberen Buntsandsteins werden in ihrem Verbreitungsgebiet bis auf einen schmalen Streifen im Süden Brandenburgs flächendeckend als „potenziell geeignet“ eingestuft. Sandsteine des Rhät/Lias besitzen gute Speichereigenschaften und werden in West- und Nord-Brandenburg als potenzielle Speichergesteine aufgrund der günstigen Tiefenlage ausgewiesen. Die Barrieregesteine des oberen Lias (Toarc) sind im annähernd gleichen Verbreitungsgebiet ausgebildet, allerdings sind die Gebiete mit günstiger Tiefenlage der Toarc-Basis kleiner als die abzudeckenden Speichergesteinsgebiete. Sandsteine des Doggers und der Unter-Kreide sind stärker regional verbreitet und zeigen im Nordwesten des Untersuchungsgebietes die besten Eigenschaften zur Speicherung. Mögliche Barrieregesteine im Dogger sowie in der Kreide werden in diesem Artikel diskutiert. Die Barrierefunktion der paläogenen Rupeltone wird kurz vorgestellt. Die überregional angelegte Studie gibt einen Überblick zu untersuchungswürdigen Gebieten im tieferen Untergrund Brandenburgs und Berlins. Für eine Bewertung möglicher Standorte sind zusätzlich umfangreiche Untersuchungen erforderlich.

Abstract

In the national project „Storage Catalogue of Germany “ the Federal State Office of Mining, Geology and Natural Resources Brandenburg has analysed deep reservoir units and barrier units of Late Palaeozoic and Mesozoic sediments. The aim of the project was to evaluate potential regions for the purpose of future underground storage projects based on existing exploration results. The pre-defined evaluation criteria are defined on the parameters depth, thickness (thickness of reservoir rocks and barrier rocks within the units), distribution, lithology and porosity- and permeability values, if data are existent. The Upper Rotliegend has storage potential only in the southeast of the investigation area, in other regions pore space is nearly completely cemented. The overlying Zechstein evaporites are considered as suitable barrier rocks. The reservoir rocks of the Middle Buntsandstein and the associated barrier rocks of the Upper Buntsandstein have storage/barrier potential in their whole distribution area except a small band in the south of Brandenburg. The sandstones of the Rhät/Lias have good storage properties. Because of their favourable depth they are considered as potential reservoir rocks in most of the west and north of Brandenburg. The Toarcian claystones as the associated barrier rocks have mostly the same distribution area but the areas with the favourable depth for barrier conditions are smaller than the areas of the suitable underlying sandstones. The sandstones of Dogger und Lower Cretaceous series are more regionally distributed. They exhibit the best storage conditions in the northwest of the investigation area. Potential associated barrier units in the Middle Jurassic and Upper Cretaceous series are discussed in the paper. This study has been carried out in a supra-regional scale to get a general view of potential areas of future storage projects in the deep underground of Brandenburg and Berlin. For the assessment of the suitability of specific storage sites, much more comprehensive and detailed investigation (site specific exploration and testing) are required.

Keywords

BrandenburgNorddeutsches BeckenSpeichergesteinBarrieregestein„Speicher-Kataster Deutschland“mineralisierte Schichtwässer führende tiefe AquiferePaläozoikumMesozoikumPermTriasJuraKreideRotliegendZechsteinBuntsandsteinKeuperLiasDogger„Wealden“OligozänFederal state of BrandenburgNorth German Basinreservoir rockbarrier rockStorage