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www.lgrb-bw.de | 22.09.2020

Untergrundtemperaturen in Baden-Württemberg - Wichtige Hinweise zum Gebrauch der Karten

Das Regierungspräsidium Freiburg, Abt. 9 Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB), erstellte in Zusammenarbeit mit dem Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsaufgaben (GGA-Institut) neue Karten der Temperaturverteilung im tieferen Untergrund von Baden-Württemberg. Nähere Angaben zur Vorgehensweise sind in SCHELLSCHMIDT et al (2007) beschrieben.

Die sechs Karten zeigt die Temperaturverteilung von Baden-Württemberg in einer Tiefe von 300m, 500m, 1000m, 1500m, 2000m und 2500m unter Gelände. In den einzelnen Karten sind die Bohrungen mit Temperaturinformationen in der entsprechenden Tiefe eingetragen. Die Anzahl der Stützstellen nimmt mit der Tiefe stark ab. So lagen bspw. in 500 m Tiefe noch insgesamt 390 Messwerte vor, während in 2500 m Tiefe nur noch 21 Temperaturmesswerte vorlagen. Auch sind die Messdaten nicht gleichmäßig verteilt. Zu beobachten ist eine Anhäufung im Bereich des Oberrheingrabens sowie südlich der Donau. In einigen Gebieten fehlen direkte Temperaturinformationen.

Für die Erstellung der Karten wurden die in einer bestimmten Tiefe gemessenen Temperaturen zunächst für vorgegebene Tiefenhorizonte interpoliert. Aus den
interpolierten Tiefenwerten wurden laterale Interpolationen in die Fläche vorgenommen. Die Isoliniendarstellungen erfolgten mit dem Programmpaket GMT (The Generic Mapping Tools, http://gmt.soest.hawaii.edu/). Das dabei verwandte Interpolationsverfahren basiert auf dem Gridding-Algorithmus "Methode der kleinsten Krümmung". Für die Erstellung der Karten wurde ein regelmäßiges Gitter mit einer Gitterweite von 500 x 500 m verwendet.

Da die meisten Bohrungen in Tälern liegen, ist die Topographie in den Temperaturkarten von Baden-Württemberg nur minimal berücksichtigt. Ebenso konnte nicht berücksichtigt werden, dass die Temperaturzunahme in Tallage i.d.R. größer ist als unterhalb der benachbarten Höhenzüge. In den Karten konnten geologische Informationen und damit bspw. auch der Einfluss von Störungen oder Grundwasserströmungen ebenfalls nicht berücksichtigt werden. Das Interpolationsverfahren "verwischt" daher den Einfluss des gegenüber den Schwarzwaldhöhen tief liegenden Oberrheingrabens bzw. lässt diesen nicht deutlich erkennen.

Für Baden-Württemberg beträgt die mittlere Temperatur in 500 m u.Gel. 32,0°C. Die Bandbreite ist groß (Minimum: 17,6°C; Maximum: 55,5°C). Bei einer mittleren Jahrestemperatur von 9,3°C an der Erdoberfläche berechnet sich daraus ein mittlerer geothermischer Gradient von 4,54°C/100m. Dieser Wert ist verglichen mit dem Normalwert von etwa 3°C/100m deutlich erhöht. Aus den Temperaturangaben, die für 2500 m u.Gel. vorliegen, wurde eine mittlere Temperatur in dieser Tiefe von 105,3°C mit einer Bandbreite, die zwischen 82,8°C und 132,8°C liegt, ermittelt. Der daraus berechnete mittlere Temperaturgradient von 3,84°C/100m ist erhöht. Er zeigt, dass in flacheren Bereichen die Temperaturen mit zunehmender Tiefe stärker ansteigen als in größeren Tiefen; unterhalb von 500 m nimmt die Temperatur im Mittel um 3,67°C/100m, unterhalb von 1000 m nur noch um 3,56°C/100m zu. Auf den beiden Abbildungen tritt markant im zentralen Bereich von Baden – Württemberg die große Wärmeanomalie von Bad Urach – Bad Boll mit Temperaturgradienten von z.T. über 10°C/100m hervor. Hier wurden in 500 m u.Gel. Temperaturen von bis zu 55,5°C gemessen; der Normalwert liegt in dieser Tiefe bei 25°C. Anomal hohe Temperaturen wurden auch im Bereich des Oberrheingrabens gemessen. Die beiden bedeutendsten thermischen Anomalien im Oberrheingraben befinden sich bei Landau und Soultz-sous-Forêts, nördlich von Straßburg. Die Temperaturzunahme mit der Tiefe liegt hier in einer ähnlichen Größenordnung wie bei Bad Urach – Bad Boll. Innerhalb des Oberrheingrabens ist die Temperaturzunahme mit der Tiefe nicht einheitlich verteilt; in der Regel werden Temperaturgradienten von 3,5 – 5,5 °C/100m beobachtet. Auf den beiden Abbildungen treten darüber hinaus noch weitere kleinere Anomalien, vorzugsweise im Bereich zwischen Donau und Bodensee hervor.