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dreidimensionale Darstellung

Die Darstellung der geologischen Verhältnisse erfolgte in der Vergangenheit zweidimensional in Karten und Schnitten, weil die Möglichkeiten einer dreidimensionalen Darstellung (noch) nicht vorhanden waren. Die Denkweise der Geologen war aber schon immer dreidimensional, weil sich komplexe Strukturen im Untergrund nur so logisch eindeutig erfassen lassen. Als Beispiele dafür stehen hier die Zeichnungen von Cloos und Wagenbreth.

Dreidimensionale Darstellung Geologische Streifzüge
Dreidimensionale Darstellung einer Falte (Der Faltensattel in den mittleren Siegen-Schichten (Unterdevon) bei Altenburg in der Zeichnung von H.Cloos von 1950 in W. Meyer 94 „Geologie der Eifel“) WAGENBRETH, O.; STEINER, W.: Geologische Streifzüge, Landschaft und Erdgeschichte zwischen Kap Arkona und Fichtelberg. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1982, 204 S.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heute bildet die dreidimensionale Darstellung geologischer Sachverhalte über hochentwickelte Computerprogramme die Möglichkeit, alle in Datenbanken gespeicherten Untersuchungsergebnisse zusammenzuführen und darzustellen. Erst durch die Kombination von so unterschiedlichen Informationen wie Schichtenverzeichnissen aus Bohrungen, seismischen Profilen, Geländeaufnahmen, Luftbildern und Laboruntersuchungen kann der geologische Untergrund objektiv und logisch dreidimensional modelliert werden.

Der geologische Aufbau des Untergrundes ist der Schlüssel zur Klärung der aktuellen Fragestellungen in der Geothermie, der Lagerstättenkunde, der Trinkwasserversorgung, der Untergrundspeicherung von Erdgas, CO2, oder anderen Medien, der Endlagersuche uvm.

Seit einiger Zeit werden an den tieferen Untergrund zunehmende Nutzungsanforderungen gestellt. Diese beginnen unterhalb der konventionellen Planungsebene und reichen bis in einige Kilometer Tiefe.

Die Darstellung dieser geologischen Sachverhalte sowohl zum Erkennen von tiefliegenden Nutzungspotenzialen als auch von eventuellen Nutzungskonflikten erfolgt zunehmend in dreidimensionalen Darstellungen.

 

Geologisches 3D-Modell

Brandenburg 3D - Entwicklung eines flächendeckenden Untergrundmodells für das Land Brandenburg

In einem geologischen 3D-Modell ist das in Form von Bohrungen und seismischen Profilen, Karten und weiteren geologischen Untersuchungen vorliegende Wissen über den Untergrund zusammengefasst und dokumentiert. Aus diesen Basisdaten werden dreidimensionale Lagerungsverhältnisse abgeleitet und zu einem Untergrundmodell integriert, das signifikante geologische Einheiten und tektonische Strukturen flächendeckend beschreibt. Unter Berücksichtigung spezieller Gesichtspunkte können daraus vielfältige fachspezifische Modelle abgeleitet werden, die definierte Themen bzw. räumliche Ausschnitte betrachten. Das 3D-Untergrundmodell bildet so die Grundlage für Entscheidungs- und Planungsprozesse.

Die geologischen Dienste vieler Bundesländer und auch das LBGR Brandenburg arbeiten daran dreidimensionale geologische Untergrundmodelle sog. Landesmodelle zu erstellen. Die Modelle bilden eine wertvolle Grundlage für Entscheidungen in den folgenden Aufgabenfeldern:

  • Unterirdische Raumordnung, z.B.: Monitoring von Untergrundspeichern, Abgrenzung von Bewilligungsfeldern, z.B. für die Rohstoffförderung, die Oberflächennahe und die tiefe Geothermie. Untersuchung der gegenseitigen Beeinflussung von CO2 - oder Erdgasspeichern und anderen Nutzungsarten wie z.B. neuerdings die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, Abklärung/Ermöglichung konkurrierender Nutzungen in unterschiedlichen Teufen,
  • Hydrogeologie: Entscheidungshilfen für Maßnahmen bei der Kontamination des Untergrundes (z.B. illegale Müllentsorgung, Chemieunfälle, Wasenplätze etc.),
  • Lagerstättengeologie: Nutzung von Bodenschätzen, Untergrundspeichern und Geothermie sowie der Einsatz von CCS.

Bei entsprechender Weiterentwicklung können weitere Anwendungen, z.B. für den untertägigen Bergbau, die Ausweisung von Schutzzonen oder das Management von Naturkatastrophen entwickelt werden.

Die Entwicklung des Brandenburgischen Landesmodells wird aus Fördermitteln des EU-Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Dabei werden die vorliegenden, überwiegend analogen Daten werden zur Zeit in einem ersten Digitalisierungsschritt  vollständig gescannt und in digitale Dokumente umgewandelt, sodass alle weiteren Aufgabenpakete auf diese Datenbasis zugreifen können. In einem zweiten Schritt werden die vorliegenden Daten digitalisiert und zeitlich parallel die Schichtenverzeichnisse in eine Datenbank eingegeben sowie Tiefenprofile und Struktur-/Mächtigkeitskarten vektorisiert. Die verwendeten Beschreibungen verwenden unterschiedliche Nomenklaturen, die harmonisiert und in das SEP3 Format überführt werden müssen bevor sie in einem Informationssystem integriert und gemeinsam gepflegt werden können. Die sich ergänzenden Daten und Unterlagen aus verschiedenen Zeiträumen lassen sich nur mit entsprechender Regionalkenntnis und unter Verwendung von Expertenwissen in heutige Nomenklaturen überführen. Anschließend wird aus den vorliegenden Ausgangsdaten ein flächendeckendes Untergrundmodell für Brandenburg entwickelt, das die wichtigsten durchgehenden Schichteinheiten und Störungen enthält.

Die Ergebnisse dieser Arbeiten und das Landesmodell werden über ein Onlineportal im Rahmen der GDI BE/BB im Internet zur Verfügung stehen. Nur durch diese Maßnahme können erstmals räumliche Informationen auch über den tiefen Untergrund für das gesamte Land Brandenburg über 3D-Modelle zur Nachnutzung durch Unternehmen, den interessierten Bürger und Landesbehörden bereit gestellt werden.


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