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Erstellung von Temperaturkarten in verschiedenen Tiefen im südlichen Wiener Becken

Fatime Zekiri

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Bruno Meurers

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DOI

10.25365/thesis.14913

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29488.64188.599555-3

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Der Anstieg des Verbrauches an fossilen Energieträgern und ihre limitierte Verfügbarkeit machen es notwendig sich mit alternativen Energieressourcen auseinanderzusetzen. Die ständige Verfügbarkeit der Erdwärme und die Tatsache, dass die Erdwärme nahezu unabhängig vom Standort ist und zu den nachhaltigen Energieformen zählt, zeigen, dass die Auseinandersetzung mit der Geothermie für die Zukunft von großer Bedeutung ist. In Österreich wird die Wärme aus dem Untergrund hauptsächlich für balneologische Zwecke verwendet, aber auch die Beheizung von Häusern und ganzen Gemeinden sowie die geothermale Stromgewinnung steigen stetig an. Das Wiener Becken ist für die thermale Nutzung ein bedeutendes Gebiet, wobei die Hochscholle (westlich des Leopoldsdorfer Bruches) für balneologische Zwecke und die Mineralwassergewinnung verwendet wird und die Tiefscholle (östlich des Leopoldsdorfer Bruches) zur Energiegewinnung verwendet werden könnte. Das zentrale Wiener Becken ist bislang ungenutzt geblieben. Ein Ziel des an der Geologischen Bundesanstalt laufenden und von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften geförderten Projekts „THERMALP – Geothermie der Ostalpen“ ist, ein drei-dimensionales geothermisches Untergrundmodell für die Hoch- und Tiefscholle des südlichen Wiener Beckens zu erarbeiten. Da für dieses Gebiet bislang keine Temperaturkarten zur Verfügung standen, war dies der Ansatzpunkt der Diplomarbeit. Das Ziel der Diplomarbeit war es mit Hilfe von thermischen Daten, wie BHT-Werte (bottom hole temperature) oder Temperaturwerte aus hydraulischen Bohrlochtests (Drill Stem Tests - DST), aus den Kohlenwasserstoffbohrungen (KW-Bohrungen) der OMV AG das geothermische Regime in Form von Temperaturkarten in verschiedenen Tiefen darzustellen. Die Grundlage für die Temperaturkarten stellen BHT- und DST-Werte sowie Temperaturlogs aus ausgewählten Bohrungen im Untersuchungsgebiet und die dazugehörigen geologischen und bohrtechnischen Berichte dar. Mit Ausnahme der Temperaturwerte aus den hydraulischen Formationstests, wurden die thermischen Daten auf den Einfluss der Spülung korrigiert. Die Korrektur der BHT-Werte erfolgt mittels unterschiedlicher Verfahren (grafische und numerische Verfahren). Die Ergebnisse aus diesen Verfahren, die DST-Werte und die vorhanden Temperaturlogs wurden auf ihre Plausibilität überprüft. Die Generierung der Temperaturkarten erfolgt für alle Verfahren in 500 m-Schritten im Intervall zwischen 1000 m und 4000 m u. GOK. Die Temperaturkarten, die aus den verschiedenen BHT-Korrekturen hervorgegangen sind, wurden miteinander verglichen, worauf die Interpretation der Ergebnisse nur für ein Verfahren erfolgte. Des Weiteren konnte die Interpretation der Temperaturkarten nicht bis in 4000 m u. GOK erfolgen, da ab einer gewissen Tiefe eine geringe Anzahl an korrigierten BHT-Daten vorhanden war und dadurch die Analyse kaum sinnvoll ist. Schließlich sind in den Temperaturkarten das hydrostationäre System östlich des Leopoldsdorfer Bruches und das hydrodynamische System im Westen deutlich ersichtlich, die bereits durch Wessely (1983) dargestellt wurden. Im hydrostationären System sind kaum Strömungsvorgänge vorhanden, sodass die Temperaturverhältnisse relativ gleichmäßig sind und weniger thermische Anomalien auftreten. Der Temperaturverlauf westlich des Leopoldsdorfer Bruches (Hochscholle des Beckens und Beckenränder) ist aufgrund der starken Zirkulationssysteme sehr unterschiedlich, sodass positive und negative thermische Anomalien auftreten. Im Osten des Untersuchungsgebiets herrschen höhere Temperaturen, die auf den Einfluss des Pannonischen Beckens zurückzuführen sind. Die gleichförmigen Temperaturen im zentralen Bereich des Wiener Beckens und der Tiefscholle bis in große Tiefen würden eine geothermische Nutzung in Form von Beheizung von Siedlungsgebieten und die geothermale Stromgewinnung befürworten.

Abstract

(Englisch)

The increased usage of fossil fuels despite their limited availability calls for an in-depth look at alternative energy sources. The constant obtainability of geothermal energy and the fact that it is almost completely independent of location, while counting as a sustainable form of energy, confirm its essential role in future energy discussions. Austria uses geothermal energy predominately for balneology, yet the heating of houses or entire communities as well as geothermal power generation is continuously on the rise. The Vienna Basin is an important region in terms of geothermal usage, where the raised fault block (west of the Leopoldsdorf fault) is used for balneological purposes and the extraction of mineral water, while the lower fault block (east of the Leopoldsdorf fault) could be used for the extraction of geothermal energy. The central Vienna Basin is thus far unused. The aim of the project “THERMALP – Geothermal Energy in the Eastern Alps” at the Geological Survey of Austria (funded by the Austrian Academy of Sciences), is to develop a three-dimensional geothermal model of the subsurface underneath the raised and the lower fault blocks of the Southern Vienna Basin. Given that temperature maps were not available until now, this formed the starting point for the scientific work herein. The goal of this thesis was to describe the geothermal regime in the form of temperature maps at different depths using thermal data such as BHT-values (bottom hole temperature) or DST-values (drill stem tests) from hydraulic borehole tests during the hydrocarbon exploration of OMV AG. The basis for this map is formed by BHT and DST values, as well as temperature logs from selected borehole locations in the investigated region and the corresponding geological and technical reports. Except for the temperature values from the hydraulic formation tests, all thermal data were corrected for the effect of the drilling fluid. The correction of the BHT values was performed via different methods (graphic and numerical approaches). The results of these procedures plus the DST values and the available temperature logs underwent plausibility tests. Generating the temperature maps was done for all procedures at depths of 1000 m – 4000 m below surface at 500 m intervals. The temperature maps produced from the various BHT corrections were compared to each other, so the interpretation of the results was only performed for one procedure at a time. Furthermore, the interpretation of the results could not be performed down to a max. depth of 4000 m, as only a limited number of corrected BHT values were available below a certain depth, therefore not permitting a useful analysis. The temperature maps clearly show the hydro-stationary system east of the Leopoldsdorf fault and the hydro-dynamic system in the west, which were already shown by Wessely (1983). The hydro-stationary system shows no currents or water movements, giving smooth temperature conditions with very few anomalies. The temperature curves to the west of the Leopoldsdorf fault (raised fault block of the basin and basin edge) are highly variable due to the strong circulation system, producing positive and negative thermal anomalies. In the east of the survey region, the temperatures tend to be higher, which can be ascribed to the influence of the Pannonian Basin. The uniform temperatures in the central part of the Vienna Basin and in the lower fault block down to great depths would support the use of geothermal energy in the form of heating and power generation.

Autor*innen

Fatime Zekiri

Haupttitel (Deutsch)

Erstellung von Temperaturkarten in verschiedenen Tiefen im südlichen Wiener Becken

Publikationsjahr

2011

Umfangsangabe

Getr. Zählung : Ill., graph. Darst.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Bruno Meurers

Klassifikation

38 Geowissenschaften > 38.71 Geomagnetik, Geoelektrik, Geothermie

AC Nummer

AC08717425

Utheses ID

13388

Studienkennzahl

UA | 416 | | |

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Schlagwörter