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Das Nürnberger Becken – ein Modellgebiet zur flächenhaften geothermischen Nutzung in einer Metropolregion

Alfons Baier1, Johannes Barth1
1 GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl Angewandte Geologie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

P 11.2 in Subsurface storage of heat, energy and carbon

Das rund 187 km2 große Stadtgebiet von Nürnberg liegt in einem durch tektonische Ausweitungsvorgänge entstandenen Einbruchsbecken. Als hydrologische Besonderheit bildeten sich hier während der Glaziale und Interglaziale des Pleistozäns mehrere tief in die anstehenden Keuperschichten eingeschnittene Flusstäler aus. Anhand der Auswertung von 2442 abgeteuften Bohrungen konnte ein detailliertes paläogeographisches Bild der heute vollständig mit Lockersedimenten verfüllten, zur Zeit ihrer Genese meist canyonartig in die Keupergesteine eingetieften Paläotäler erstellt werden. Diese Talsysteme entstanden durch Ausräumungsphasen einer aus E’ Richtungen dem „Moenodanuvius“ bzw. später der Ur-Rednitz zuströmenden Ur-Pegnitz, und lassen sich in vier unterschiedlich alte Haupttäler unterteilen, in die jeweils ein System von kleineren Neben- und Seitentälchen einmündet.

 

Die Nutzung der oberflächennahen Geothermie hat in jüngerer Vergangenheit starken Auftrieb erfahren. Bei fachgerechter Ausführung bietet diese Technologie ein hohes CO2-Einsparpotential sowie Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen, wobei sie – im Gegensatz zu anderen regenerativen Energien wie Solar- und Windkraft – als grundlastfähig gilt und sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen von Gebäuden anwendbar ist.

Die in den Nürnberger Paläotäler anstehenden Lockersedimente stellen mit kf -Werten von 10-3 m/s bis 10-4 m/s “stark durchlässige” Porengrundwasserleiter dar und bieten mit ihren hohen Wasserwegsamkeiten vorzügliche Bedingungen zur Gewinnung und zur Versickerung von Wässern; somit liegen optimale Voraussetzungen zur Nutzung der Grundwasserkörper für die thermische Versorgung von Gebäuden vor. Als wichtige hydrologische Voraussetzungen gelten geringe Flurabstände, hinreichende Ergiebigkeit des Aquifers (mindestens 1 L/s Grundwasserförderrate pro Kilowatt Energiegewinnung) und geeignete hydrochemische Bedingungen wie niedrige Eisen- und Mangangehalte des Grundwassers.

 

Unter dem dicht besiedelten Stadtgebiet von Nürnberg sind im Bereich der Paläorinnen überwiegend geringe Grundwasser-Flurabstände bei gleichzeitig hohen Ergiebigkeiten des Aquifers zu beobachten: So konnte beispielsweise im Bereich der Nürnberger Südstadt aufgrund des hier vorherrschenden guten Grundwasserdargebots eine Großanlage zur Gebäudekühlung mit einem Entnahme- und Rückführungs-Kontingent von 600.000 m3 /a genehmigt werden.

Unter dem Aspekt der „Deutschen Energiewende“ kann das Nürnberger Becken mit seinen „Urtälern“ als Modellgebiet für die flächenhafte Nutzung sowohl der Geothermie als auch des Geocooling in einer Metropolregion angesehen werden.



 

Baier, A. (2007): Von Sandsteinen, Einbruchsbecken und Flussverlagerungen: Die Geologie Nürnbergs. – In: [Baumann, W., Diefenbacher, M., Herbers, H., Krüger, F. & Wiktorin, D.]: Der Nürnberg Atlas. Vielfalt und Wandel der Stadt im Kartenbild: 146-147, 2 Abb., Köln (Emons).

Baier, A. (2011): Nürnberger Flussgeschichte. Eine Rekonstruktion der Quartärbasis und der Paläotäler im Untergrund von Nürnberg.- Geologische Blätter für NO-Bayern 61, 1-4: 23-56, 8 Abb., Erlangen.

 

Löhr, G. (2011): Hydrogeologie. – Grundwasserbericht 2011. Daten zur Nürnberger Umwelt: 27-32, 10 Abb., Nürnberg (Umweltamt).

Lüttig, G. W. (1997): Fränkische Flussgeschichten. Mit 2 Abb. und Taf. 13-14.- Geologische Blätter für NO-Bayern 47, 1-4: 151-181, Erlangen.

Schulze, M. & Spörlein, T. (2011): Oberflächennahe Geothermie in Nürnberg. – Grundwasserbericht 2011. Daten zur Nürnberger Umwelt: 20-21, 2 Abb., Nürnberg (Umweltamt).

last modified 2014-03-24