Deutschland: Mehr Wärme im Untergrund als bisher angenommen

Eine neue systematische Datenauswertung liefert Grundlagen für die Bewertung geothermischer Ressourcen.

Der Wärmefluss aus dem Erdinneren liefert grundlegende Einblicke in die geodynamische und tektonische Entwicklung der Erdkruste und bildet die Grundlage für die Bewertung erneuerbarer geothermischer Ressourcen. Nun haben Wissenschaftler:innen des Deutschen GeoForschungsZentrums Potsdam GFZ alle verfügbaren Wärmestrom-Daten für Deutschland ausgewertet und qualitätsgeprüft. Es zeigte sich, dass viele Altdaten unsicher sind und daher neue erhoben werden müssen. Die Forschenden haben neue Karten erstellt und aufgezeigt, dass der Wärmestrom im Durchschnitt 20 Prozent höher ist als bisher angenommen. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin Earth Science Reviews veröffentlicht.

Viele Altdaten unbrauchbar

Die strikte Anwendung grundlegender wissenschaftlicher Kriterien zur Dokumentation und methodischen Qualität schließt die zukünftige Nutzung des Großteils der Altdaten aus und offenbart damit einen hohen Bedarf an der Ermittlung qualitativ hochwertiger Wärmestrom-Daten. Dies sind zwei der Schlussfolgerungen eines soeben in Earth Science Reviews erschienenen Papers eines Teams von GFZ-Wissenschaftler:innen der Sektion Geoenergie.

Neue Datenbank mit allen Wärmestrom-Daten für Deutschland

Die Forschenden haben eine neue Datenbank erstellt, die alle Wärmestrom-Daten für Deutschland enthält. Ihre Arbeit umfasste sowohl die systematische Sichtung aller verfügbaren Messungen seit den 1950er Jahren, als auch die Berücksichtigung von Beobachtungen, die in bisherigen Datensammlungen nicht enthalten waren. Die aktuelle Datenbank umfasst Daten von 595 Standorten, wobei die Autor:innen nur 121 Standorte für die zukünftige Verwendung empfehlen können.

Neue Wärmestrom-Karten

Auf Basis der qualitätsgeprüften Wärmestrom-Daten erstellten die Forschenden neue Wärmestrom-Karten und diskutierten den Zusammenhang zwischen regionalen Veränderungen des Wärmestroms und den geologischen Teilregionen Deutschlands. Die flächengewichtete mittlere Wärmestrom-Dichte Deutschlands liegt mit 78 mW/m² (Milliwatt pro Quadratmeter) rund 20 Prozent höher als in bisherigen Erhebungen bestimmt.

„Die neue Datenbank ist eine deutliche Verbesserung für Exploration des geothermischen Feldes in Deutschland und ein starker Beitrag zur Überarbeitung der europäischen Wärmestrom-Daten im Rahmen des laufenden Global Heat Flow Data Assessment Projekts“, sagt GFZ-Forscher Sven Fuchs, der die vorgestellte Studie geleitet hat und auch als Verwalter der Globalen Wärmestrom-Datenbank der International Heat Flow Commission (IHFC) am GFZ tätig ist. Die verbesserte Datenbank bildet den Kern einer neuen Forschungsdateninfrastruktur, die von GFZ-Wissenschaftler:innen der Sektion Geoenergie sowie den Bibliotheks- und Informationsdiensten im Rahmen des DFG-geförderten World Heat Flow Database Projektes entwickelt wird.

Forschungsbedarf: Wärmefluss-Daten nur sehr lückenhaft in Deutschland

Für viele Regionen Deutschlands fehlen Wärmefluss-Daten, so etwa in Nordwestdeutschland, Nordsachsen, Südbrandenburg und Thüringen sowie in Teilen Bayerns. Für einige dieser Regionen haben die Daten die Qualitätsbewertung nicht bestanden, aber in den meisten Fällen wurden bisher überhaupt keine Wärmestrom-Messungen durchgeführt. Damit fehlt ein wichtiger Parameter zum Verständnis des thermischen Feldes des Untergrundes.

„Angesichts der drastisch gestiegenen Nachfrage, den Untergrund für verschiedene Geoenergie-Anwendungen zu nutzen, müssen wir diese großen Datenlücken in Deutschland möglichst schnell schließen. Diese Bemühungen werden dazu beitragen, unser Bild der geothermischen Ressourcen in Deutschland zu vervollständigen“, sagt Sven Fuchs. Um mögliche Prozesse, die die Wärmestrom-Bestimmung beeinflussen, besser zu verstehen und um neue Wärmestrom-Daten in Regionen ohne Daten bereitzustellen, bereitet das GFZ-Team nun eine neue Wärmestrom-Messkampagne für ganz Deutschland vor. Diese wird es ermöglichen, die Karte weiter auszufüllen und die Analyse des unterirdischen Temperatur- und Wärmestromfeldes zu verstärken.

 

Daten und Publikation

Studie: ‘Evaluation of the terrestrial heat flow in Germany: a case study for the reassessment of global continental heat-flow data’ unter https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104231

Die deutsche Wärmestromdatenbank als Datenpublikation: ‘The German Heat Flow Database 2022’ unter https://doi.org/10.5880/GFZ.4.8.2022.015

Forschungsprojekt World Heat Flow Database Projekt (GFZ PI: Sven Fuchs, Kirsten Elger) unter http://project.heatflow.world

Die Globale Wärmestrom-Datenbank der IHFC: http://database.ihfc-iugg.org

Wissenschaftlicher Kontakt

Arbeitsgruppenleiter
Dr. Sven Fuchs

Forschungsteam

Wissenschaftlerin
Dr. habil. Andrea Förster

Forschungsteam

Medienkontakt

Weitere Meldungen

Portrait Lars Bernard vor grünem verschwommenen Hintergrund

Das Kuratorium beruft Prof. Lars Bernard in den Wissenschaftlicher Beirat des GFZ

Portraitaufnahme von Harald Schuh vor grünem Hintergrund

AGU-Auszeichnung für Harald Schuh

Das Glasgebäude mit Beflaggung "IASS" in der Helmholtzstraße 5.

„Eine ideale Ergänzung für die Helmholtz-Gemeinschaft“

SLR Station, Laserstrahl gen Himmel

Neue DFG-Forschungsgruppe „Uhrenmetrologie: Die ZEIT als neue Variable in der Geodäsie“…

Niels Hovius Portrait mittig

Niels Hovius wurde in die renommierte „Deutsche Akademie der Technikwissenschaften -…

GFZ-Logo

Position des GFZ zum Leopoldina-Papier „Erdsystemwissenschaft“

Kimberella

Ernährungsstrategien der ältesten bekannten Tiergemeinschaften (Ediacara)

Porträts der fünf jungen Forschenden

OSPP-Preise 2022 der EGU an fünf GFZ-Forschende

Lila Flagge wehend über einem Dachgiebel

Interviews anlässlich des „Purple Light Up 2022”

Kondolenzfoto von Kemal Erbas.

Nachruf auf Dr. Kemâl Erbas

Zwei Profilfotos und dazwischen das Logo des BMWK und ein Symbolbild für ein Textdokument

Wichtiges Signal für den Ausbau der Tiefen Geothermie

P. Martinez Garzon in a forest next to a giant split rock

Dr. Patricia Martinez-Garzon gewinnt ERC Starting Grant für ihr Projekt QUAKE-HUNTER

Landkarte der Türkei mit eingezeichnetem Epizentrum des Erdbebens im Nordwesten des Landes

Hintergrund zum heutigen Erdbeben in der Nordwest-Türkei

Topographische Karte der Alpen.

Was treibt die Alpen nach oben?

Gruppenbild des ICDP/IODP Kolloquiums

IODP/ICDP-Kolloquium am GFZ

Lehrkräfte in Hörsaal bei Vortrag

„Extremereignisse im Erdsystem“ – 20. Herbstschule „System Erde“

Zwei junge Forschende stehen vor Bäumen und halten ihre Urkunden, daneben steht Ludwig Stroink, der die Urkunden verliehen hat.

GFZ Friends ehrt Theresa Hennig und Lei Wang mit dem Friedrich-Robert-Helmert-Preis 2022

Satelliten-Aufnahme einer Wüstengegend: Bunte Flecke zeigen verschiedene Minerale.

Deutscher Umweltsatellit EnMAP: Start in den Regelbetrieb

Links ein Messturm in niedrig bewachsener Tundralandschaft.

Mehr Methan aus Sibirien im Sommer

Profilfoto mit schwarzem Rahmen von Henning Francke

Nachruf auf Henning Francke

Gruppenbild des Projektverantwortlichen

Geodaten interoperabel machen und für neugiergetriebene Forschung nutzen: Das Projekt…

Schema Energiebereitstellung durch Geothermie

Europäischer Geothermie-Kongress EGC 2022 in Berlin

Gruppenfoto PAM

Internationaler Kongress zur polaren und alpinen Mikrobiologie

Leni Scheck Wenderoth

"AWG Professional Excellence Award" für Magdalena Scheck-Wenderoth

Ausbildung am GFZ

Berufsausbildung und duales Studium am GFZ

Erd und Erdinneres als Modell

Neues DFG-Schwerpunktprogramm zur Entwicklung der tiefen Erde über geologische Zeiträume

Dr. Ute Weckmann bei der Eröffnungsrede des Workshops

Dr. Ute Weckmann übernimmt den Vorsitz der IAGA Division VI

Anke Neumann auf einem Schlauchboot bei einem Forschungsaufenthalt

Dr. Anke Neumann ist Senior-Humboldt-Forschungsstipendiatin

Logo der Helmholtz Innovation Labs: nur ein Schriftzug

Erfolgreiche Zwischenevaluation der beiden Helmholtz Innovation Labs am GFZ

Schema abtauchender Erdplatten unter dem Ozean mit Wassertransport und der dabei beteiligten Al-Moleküle: So wandert Wasser tiefer in die Erde als bislang angenommen.

Wasser sickert tiefer in die Erde als erwartet

zurück nach oben zum Hauptinhalt