Marcus Helms (LBEG, Referat L2.6 Digitale Kartographie, 3D-Modellierung): Umsetzung des Geotektonischen Atlas in ein geologisches 3D-Modell des tieferen Untergrundes von Niedersachsen und der deutschen Nordsee

Der Geotektonische Atlas (GTA) von Nordwestdeutschland und dem deutschen Nordsee-Sektor (Baldschuhn et al. 2001) ist das grundlegende Werk über den Aufbau und die Entwicklung des tieferen Untergrundes dieses Gebietes. Er beschreibt dessen paläogeographische und strukturelle Entwicklungen und den tektonischen Bau. Im Kern beinhaltet der GTA geologische Schnitte und Strukturpläne, die die Verbreitung, Tiefenlage und wesentlichen tektonischen Elemente wie Störungen, Salzstrukturen, Antiklinen, Synklinen von 14 stratigraphischen Horizonten (im Bereich der Deutschen Nordsee 13) vom Zechstein bis in das Tertiär abbilden. Diese Strukturkarten wurden in der Zeit von 1978 bis 1996 von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) auf der Basis von Bohrungen und digitaler 2D-Reflexionsseismik aus der Kohlenwasserstoffexploration erarbeitet und im Maßstab 1 : 300.000 veröffentlicht (Kockel et al. 1995, Baldschuhn et. al. 2001). Damit wurden erstmalig diese sonst nur schwer zugänglichen Informationen über den tieferen Untergrund in einer umfassenden Zusammenstellung dargestellt. Da diese Informationen dem damaligen Stand der Technik entsprechend zweidimensional in Isolinienplänen, Karten und geologischen Schnitten vorliegen, ist die Betrachtung der Struktureinheiten in ihrem räumlichen, dreidimensionalen Zusammenhang bisher nicht möglich gewesen. Die Nutzbarkeit dieses wertvollen Datenbestandes war demzufolge eingeschränkt.

Im Verlauf der letzten Jahre hat sich infolge der technischen Entwicklungen im Hard- und Softwarebereich die geologische 3D-Modellierung zu einer Standardmethode entwickelt. Dadurch eröffnen sich vollkommen neue Möglichkeiten für die Darstellung, Auswertung und Nutzung der Daten des GTA, die nun in einer dreidimensionalen Gesamtschau betrachtet und zueinander in Bezug gesetzt werden können. So wurde im Jahr 2007 beim LBEG das Projekt "Geotektonischer Atlas 3D" gestartet, um die Informationen des GTA in ein geologisches Modell des tieferen Untergrundes für Niedersachsen umzusetzen. Das 3D-Modell entspricht dem Kenntnisstand des GTA von 1996, neuere Daten (Bohrungen, Seismik) werden vorläufig noch nicht integriert.

Für den Bereich der Deutschen Nordsee wird der Geotektonische Atlas durch das LBEG im Rahmen des Gemeinschaftsprojektes "Geopotenzial Deutsche Nordsee" (GPDN) von BGR, LBEG und dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), seit Mai 2009 dreidimensional modelliert (s. Abb. 1). Der Bereich des sog. Entenschnabels, für den keine Informationen im GTA vorliegen, wird auf Basis neuerer Daten in enger Zusammenarbeit mit der BGR neu bearbeitet.

Modellierungswerkzeug ist die Software GOCAD (Fa. PARADIGM), deren Stärke die Abbildung komplexer Geometrien ist, wie sie z. B. für die Modellierung von Salzstrukturen erforderlich sind.

Über den Kartenserver des LBEG besteht bereits jetzt die Möglichkeit, über die Fachanwendung "Auswertung 3-D Modell" virtuelle Bohrungen und geologische Schnitte durchzuführen.

Der Vortrag zeigt den Stand der Arbeiten und die Möglichkeiten und Grenzen der 3D-Modellierung des GTA.

Übersicht zu den Projektgebieten Quelle: LBEG

Ausschnitt aus dem geologischen 3D-Modell Quelle: LBEG