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Untersuchung und Einschätzung
regionalgeologischer Einheiten von Sachsen
bezüglich einer CO
2
-Speicherung
Quelle: IPCC, 2005
C
arbon Dioxide
C
apture and
S
torage

Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeines
2. Gesetzliche Grundlagen
3. Randbedingungen zur Speicherung
4. Mögliche CO
2
-Speichergebiete in Sachsen
4.1
Sachsen im Speicherkataster
4.2. Bornaer Senke
4.2.1 Geologische Verhältnisse
4.2.2 Bewertung
4.3 Zeitz-Schmöllner Senke
4.3.1 Geologische Verhältnisse
4.3.2 Bewertung
4.4 Dübener Senke
4.4.1 Geologische Verhältnisse
4.4.2 Bewertung
4.5 Mühlberger Senke
4.5.1 Geologische Verhältnisse
4.5.2 Bewertung
4.6 Mügelner Senke
4.6.1 Geologische Verhältnisse
4.6.2 Bewertung
4.7 Nordsudetische Senke
4.7.1 Geologische Verhältnisse
4.7.2 Undichtigkeit entlang von Altbohrungen
4.7.3 Undichtigkeit des Barrierekomplexes
4.7.4 Undichtigkeit entlang geologischer Störungen
4.7.5 Bewertung
4.7.5.1 Speicherkomplex Mittlerer Buntsandstein
4.7.5.2 Speicherkomplex Rotliegend
5. Zusammenfassung
6. Literatur
2

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Untersuchung und Einschätzung regionalgeologischer Einheiten
von Sachsen bezüglich einer CO
2
-Speicherung
Erlass des Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) vom 27.04.2010,
Az.: 42-4716/1/1
Das Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie wurde per Erlass vom SMUL gebe-
ten, den Sachverhalt für Sachsen darzustellen und zu bewerten. Ausgangspunkt sind die
Aktivitäten des Bundes zur Erstellung eines:
„Informationssystem Speichergesteine für den Standort Deutschland – eine Grundla-
ge zur klimafreundlichen geotechnischen und energetischen Nutzung des tieferen Un-
tergrundes (Speicher-Kataster Deutschland)“
.
Dieses Speicher-Kataster soll das Potential der CO
2
-Speicherfähigkeit im Untergrund von
Deutschland ausweisen.
Ein Zwischenbericht (R
EINHOLD u. a. 2010) der Bundesanstalt für Geowissenschaften und
Rohstoffe Hannover vom 31.05. 2010 wurde dem Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und
Geologie Ende Juni in Form einer CD übergeben.
1. Allgemeines
Der Begriff CCS steht für
C
arbon (Dioxide)
C
apture and
S
torage und wird verkürzt mit Ab-
scheidung und Speicherung von CO
2
verbunden. Das CO
2
wird als überkritische Flüssigkeit
in tiefe geologische Formationen gepresst, die in ihrem Porenraum z. B. mit stark salzigen
Solen gefüllt sind (Abb.1). Wichtig ist dabei eine Überdeckung nach dem Multibarrierenkon-
zept durch mächtige, undurchlässige Stauhorizonte, die ein Eindringen von CO
2
in höhere
Gesteinsformationen und Grundwasserleiter verhindern.
Abb. 1:
Speicherkomplexe für CO
2
in tiefen Formationen (nach Cook, 1999)
Quelle:
IPCC, 2005: IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Prepared by Working
Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Metz, B., O. Davidson, H. C. de
Coninck, M. Loos, and L. A. Meyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom
and New York, NY, USA, 442 pp.
3

image
2. Gesetzliche Grundlagen
Für die CO
2
Speicherung gibt es derzeit lediglich eine Direktive des Europäischen Parla-
ments (CCS-Richtlinie 2009/31/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23.
April 2009 über die geologische Speicherung von Kohlendioxid), die eine Notwendigkeit für
die Führung eines Speicherkatasters benennt.
Die CO
2
-Speicherung in geologischen Struk-
turen des tiefen Untergrundes ist bis heute in Deutschland weder gesetzlich noch durch
technische Regelwerke wie zum Beispiel DIN-Normen („untergesetzlich“) beschrieben.
Eine Umsetzung der CCS-Richtlinie der EU in deutsches Recht ist z. Z. in Diskussion. Ein
erster Gesetzentwurf zur Regelung von Abscheidung, Transport und dauerhafter Speiche-
rung von Kohlendioxid („CCS-Gesetz“) aus dem Frühjahr 2009 wurde von der Bundesregie-
rung zurückgezogen.
Eine systematische, bundesweit einheitliche Erfassung und Interpretation von Informationen
über unterirdische Porenspeicherräume von Deutschland wird derzeit durch ein von der
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) gesteuertes Projekt „Speicher-
kataster“ erarbeitet. In enger Kooperation mit den
staatlichen
geologischen
Diensten
der
Länder
werden Potenzialkarten über die Verbreitung von Speicher- und Barrieregesteinen
sowie detaillierte Charakterisierungen
von geeigneten Speicherstrukturen in Deutschland
erstellt.
Der hiermit vom LfULG
erarbeitete Bericht berücksichtigt die Darstellungen aus dem Zwi-
schenbericht der BGR (R
EINHOLD u. a. 2010) vom Mai 2010 und bewertet mögliche Spei-
chergebiete in Sachsen.
3.
Randbedingungen zur Speicherung
Um CO
2
dauerhaft und effizient im Untergrund lagern zu können, müssen bestimmte Rand-
bedingungen erfüllt werden:
Tiefenlage des Speicherhorizontes
Die Oberkante des Speicherhorizontes(Top) muss auf Grund der Dichteabhängigkeit
von CO
2
in Tiefen von
über 800 m unter Geländeoberkante
(GOK) liegen.
Die ab dieser Tiefe herrschenden Temperatur- und Druckbedingungen führen dazu,
dass das CO
2
in seiner dichtesten Phase als superkritisches Fluid (Tk > 31°C und
pk > 74 bar) vorliegt und sich kaum noch verdichten lässt (Abb. 2).
Abb. 2:
Dichte-Teufen-Diagramm für CO
2
(Quelle:
www.
bgr-bund.de, rote Linie ca. 800 m)
4

Die Injektion mit hohem Druck ist eine Voraussetzung für die Überwindung des Reser-
voirdruckes. In dieser Phase benötigt es wesentlich weniger Porenvolumen als seine
Gasphase. Zudem hat das CO
2(sc)
unter den herrschenden Temperatur – Druck - Bedin-
gungen in diesen Tiefen eine deutlich höhere Dichte als im gasförmigen Zustand, wo-
durch es das Salzwasser erst aus den Poren verdrängen und sich bis an den
Barriere-
komplex
ausbreiten kann.
Mächtigkeit des Speicherhorizontes
Die Mindestnettomächtigkeit eines Speicherhorizontes sollte
≥ 10 m
betragen.
Art des Speicherhorizontes
Als Speichergesteine kommen
Sandstein-Formationen
in Frage, deren Gesteine mit
einer ausreichenden Porosität und Permeabilität versehen sind (Speichergesteine mit
Porositäten > 10% bzw. > 20%, Permeabilität > 10 milliDarcy(mD) bzw. > 300 mD).
Der Sandstein benötigt für die Aufnahme der Flüssigkeiten ein entsprechend großes
Porenvolumen. Sehr günstige Speichermöglichkeiten für CO
2(sc)
bieten sich demzu-
folge in
erschöpften Erdgaslagerstätten,
da deren Deckschichten erwiesenerma-
ßen über Jahrmillionen Gase zurückhalten konnten und der Untergrund bereits hin-
sichtlich des Porenvolumens sehr gut bekannt ist.
Dieser Fall ist in Sachsen nicht gegeben.
Das größte Speicherpotential in Deutschland besitzen allerdings entsprechend ihrer wei-
ten Verbreitung
tiefe saline Aquifere,
die aufgrund des hohen Salzgehaltes nicht für die
Trinkwassergewinnung geeignet sind. Diese salinen Aquifere (Salzwasser führende Hori-
zonte) sind in verschiedenen regional-geologischen Strukturen
in Sachsen vorhanden
und entsprechend den Randbedingungen einzuschätzen.
Nach K
NOPF u. a. (2010) werden für die Injektion von CO
2(sc)
schwerpunktmäßig Antikli-
nalstrukturen (Kuppelstrukturen) für die Abschätzung des Speicherpotenzials untersucht.
CO
2(sc)
besitzt eine geringere Dichte als das Formationswasser. Beim Überschreiten der
Löslichkeitsgrenze des Formationswassers für CO
2(sc)
kann sich eine Gaskappe bilden,
die sich im höchsten Bereich einer Kuppelstruktur sammelt.
Eine bisher wenig erwogene Option ist die Injektion des CO
2(sc)
in Aquifere in Synklinalen
(Mulden) zwischen Antiklinalstrukturen, wobei sich das CO
2(sc)
aus diesen Synklinalberei-
chen bis in die benachbarten Antiklinalen ausbreiten kann.
Tiefenlage und Ausbildung des/der Barrierekomplexe
o
Basisfläche des Barrierekomplexes (Basis)
> 800 m
unter Geländeoberfläche
o
Mächtigkeit der Barrieregesteine im Barrierekomplex
> 20 m
Um eine entsprechende Langzeitsicherheit zu erreichen, sollten möglichst mehrere Bar-
rierekomplexe vorhanden sein, die auf ihre Dichtheit umfassend zu untersuchen sind. Auf
Grund ihrer geringen Durchlässigkeit bestehen potentielle Barrierekomplexe aus Ge-
steinshorizonten mit Steinsalz, Anhydrit und Tonstein, wie z. B. Zechstein-Formation.
Migrationswege (offene Störungen, Bohrungen, Altbergbau u. a.) in Teufenbereiche von
weniger als 800 m Tiefe und in den abdichtenden Barrierekomplexen schließen eine
Speicherung von CO
2
in darunter liegenden Speicherhorizonten grundsätzlich aus.
Auf Grund des geologischen Baus von Sachsen
sind für die Speicherung von CO
2
prinzipiell
Sandsteine des Rotliegend
, die von abdichtenden Schichten (Salz, Tonstein) des
Barrierekomplexes Zechstein überlagert werden,
und
Sandsteine des Mittleren Buntsandsteins
(
Volpriehausen-, Detfurth-Formation)
,
die durch tonige Schichten des Barrierekomplexes Oberer
Buntsandstein (Rötsalinar)
überlagert werden,
geeignet.
5

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Die Sedimente des Rotliegend in der
Vorerzgebirgs-Senke
und in der
Döhlener Senke
stehen an der Oberfläche an bzw. sind nur von geringmächtigen quartären Sedimenten be-
deckt. In diesen regionalen Einheiten treten
keine Barrierekomplexe
auf.
4.
Potentiell mögliche CO
2
-Speichergebiete in Sachsen
4.1
Sachsen im Speicherkataster
Im Zwischenbericht (R
EINHOLD u. a. 2010) zum Speicherkataster Deutschland werden für
Sachsen die Speicherhorizonte des Rotliegend und des Mittleren Buntsandsteins, sowie zu-
gehörige Barrierehorizonte des Zechsteins und des Oberen Buntsandsteins in Übersichtskar-
ten mit einer Kategorisierung zum Speicherpotenzial dargestellt. Wesentliche Grundlage stel-
len für die Region NO-Lausitz Daten aus dem Projekt „Geotektonischer Atlas Norddeutsch-
land“ dar. Für West- und Nordsachsen wurden Informationen aus P
ÄLCHEN & WALTER
(2008), Geologie von Sachsen, insbesondere zu den Kapiteln Zechstein und Buntsandstein
nach F
RIEBE ausgewertet, die z. T. nicht dem aktuellen Kenntnisstand, der an Hand einer
Auswertung von Schichtenverzeichnissen von zahlreichen Bohrungen gegeben ist, entspre-
chen.
Die nachfolgende Abbildung gibt einen Überblick über potentiell mögliche CO
2
-
Speichergebiete in Sachsen, welche in den Kapiteln 4.2 bis 4.7 dieses Berichts näher cha-
rakterisiert werden.
Abb. 3:
Überblick über die räumliche Lage potenziell möglicher CO
2
-Speichergebiete im
Freistaat Sachsen (Karte ohne känozoische Bildungen)
(die Ziffern 2 bis 7
beziehen sich auf die Kapitel 4.2 bis 4.7 dieses Berichtes)
6

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Entsprechend der unter Punkt 3 genannten Randbedingungen werden im Bericht nachfol-
gende sechs regionale Einheiten bewertet:
Bornaer Senke
Zeitz-Schmöllner Senke
Dübener Senke
Mühlberger Senke
Mügelner Senke
Nordsudetische Senke und Lausitzer Triasscholle
4.2.
Bornaer Senke (Abb. 4 blau umrandet)
4.2.1 Geologische Verhältnisse
Im Zentralteil der Bornaer Senke kommen unter einer ca. 80 – 100 m mächtigen Bedeckung
von Tertiär und Quartär ca. 60 m bis max. 145 m mächtige Sedimente des Unteren Bunt-
sandsteins vor. Darunter folgen ca. 50 – 100 m mächtige Konglomerate und Letten-
Plattendolomit-Letten-Folgen des Zechsteins in fluviatiler bis deltaischer Fazies bzw. als ma-
rine Plattformsedimente und ca. 350 – 380 m Vulkanite mit geringmächtigen Sedimentein-
schaltungen des Rotliegend vor. Vulkanite und Sedimente des Rotliegend und Sedimente
des Zechsteins stehen am Südrand der Senke an der Oberfläche an.
Abb. 4:
Geologische Übersichtskarte von Sachsen ohne Känozoikum
Bornaer Senke (blau umrandet); Zeitz-Schmöllner Senke (gelb umrandet)
TB Buntsandstein; P2 Zechstein; P1 Rotliegend
Als Beispiel für den zentralen Bereich kann das Profil der Bohrung Stk Borna 1/56 dienen.
7

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Blatt Borna Ost (4841)
Stk Borna 1/56
RW 45 35866
HW 56 64350
ET 598,3m
0 - 65
m Quartär und Tertiär
- 120
m Unterer Buntsandstein
- 193 m Zechstein
- 559 m Rotliegend
, Oschatz-, Rochlitz- und Kohren-Formation
- 598,3 m Grundgebirge, Ordovizium
Im östlichen Randbereich der Bornaer Senke wird das Profil der Bohrung Stk Frauendorf
1/54 angeführt.
Blatt Frohburg (4941)
Stk Frauendorf 1/54
RW 45 43744
HW 56 61251
ET 699,1m
0 -
2
m Quartär und Tertiär
- 30
m Unterer Buntsandstein
- 98 m Zechstein
- 680
m Rotliegend, Rochlitz- und Kohren-Formation
- 699,1 m Grundgebirge, Ordovizium
Zur Verdeutlichung der Verhältnisse in der Bornaer Senke dient der Schnitt über beide Boh-
rungen in Abb. 5.
Abb. 5:
Schnitt durch die Bornaer Senke über die Bohrungen Borna 1/56 und Frauendorf
1/54 (nach M
EYER, aus WALTER 2010)
Rotliegend:
Oschatz-Formation: Sedimente, Pyroklastite und Effusiva,
Rochlitz-Formation: „Rochlitzer Quarzporphyr“ bzw. Rochlitz-Ignimbrit,
Kohren-Formation: Fanglomerat-Sandstein- und Schluffsteinfolge in Verzah-
nung mit sauren, intermediären sowie basischen Pyroklastiten und Vulkaniten
4.2.2 Bewertung
Die geologischen Verhältnisse in der gesamten Bornaer Senke erfüllen auf Grund des nicht
vorhandenen Kriteriums „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m unter Geländekante“ und
damit einer zu geringen Tiefenlage des möglichen Speicherhorizontes Rotliegend (Oschatz-
Formation), des natürlichen Ausstrichs an der Oberfläche bei Frohburg und der gestörten
Verhältnisse (u. a. Röthaer und Bornaer Störung) im Zechstein (Barrierekomplex), sowie
seiner faziellen kontinentalen Ausbildung (kein Barrierekomplex)
nicht
die Voraussetzungen
für eine Einlagerung von CO
2
.
8

4.3
Zeitz-Schmöllner Senke (Abb. 4 gelb umrandet)
4.3.1 Geologische Verhältnisse
Im Bereich Crimmitschau – Meerane, nördlich von Zwickau befindet sich der Rand der Zeitz-
Schmöllner Senke. Unter einer bis zu 40 m mächtigen Bedeckung von quartären und tertiä-
ren Sedimenten kommen hier abhängig von der Lage zum Senkenrand noch ca. 15 bis 35 m
Buntsandstein und ca. 20 bis 80 m Zechstein über Sedimenten des Rotliegend vor. Letzteres
steht als Mülsen-Formation in Form von Fanglomeraten und Konglomeraten einer Schutt-
stromsedimentation oberflächennah an bzw. streicht bei Crimmitschau an der Oberfläche
aus. Mehrere Tiefbohrungen, wie z. B. Wis 2017/73 bei Thonhausen, nordwestlich Crimmit-
schau haben das Rotliegend durchbohrt bzw. in größeren Mächtigkeiten erbohrt.
Der Zechstein ist auch hier als kontinentale Randfazies ausgebildet und somit nicht als Bar-
rierekomplex zu betrachten. Der lokal noch darüber folgende Buntsandstein wird in den Un-
teren Buntsandstein (Calvörde bis Bernburg-Formation) eingestuft.
Blatt Meerane (5140)
Wis 2017/73
RW 45 24119,3
HW 56 32269,8
ET 510,0m
0 - 12
m Quartär und Tertiär
- 29 m Zechstein
- 409 m Rotliegend
- 510
m Grundgebirge, Ordovizium
Ponitz 1/60
RW 45 29649
HW 56 36232
ET 550,35m
0 - 18
m Quartär und Tertiär
- 52
m Unterer Buntsandstein
- 126 m Zechstein
- 153
m Rotliegend, Mülsen-Formation
- 550,35 m Rotliegend, Leukersdorf-Formation
4.3.2 Bewertung
Die geologischen Verhältnisse im sächsischen Randbereich der Zeitz-Schmöllner Senke
erfüllen auf Grund des nicht vorhandenen Kriteriums „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m
unter Geländekante“ und damit einer zu geringen Tiefenlage des möglichen Speicherhori-
zontes Rotliegend, seines natürlichen Ausstriches bei Crimmitschau, gestörter Verhältnisse
durch die Crimmitschauer Störung und der lithofaziellen Ausbildung des kontinentalen Zech-
steins, kein Barrierekomplex,
nicht
die Voraussetzungen für eine Einlagerung von CO
2
.
4.4
Dübener Senke (Abb. 6 rot umrandet)
4.4.1 Geologische Verhältnisse
In der Dübener Senke befinden sich keine Bohrungen, die Aussagen über Mächtigkeiten und
Ausbildung des Zechsteins und des im Liegenden vorkommenden Rotliegend erlauben. Im
Zentralbereich der Senke erschließt die Bohrung Mockrehna 1/64 nördlich der Muschelkalk-
Verbreitung, als tiefste Bohrung auf Blatt 4442, ein Profil bis in den Zechstein. Die geologi-
schen Verhältnisse sind hier stark durch eine Ost-West streichende Störung und weitere NW
– SO streichende Störungen beeinflusst.
9

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Abb. 6:
Geologische Übersichtskarte von Sachsen ohne
Känozoikum
Dübener Senke (rot umrandet) und Mühlberger Senke (grün umrandet)
TM Muschelkalk; TB Buntsandstein; P2 Zechstein; P1 Rotliegend
Blatt Mockrehna (4442)
Mockrehna 1/64
RW 45 52280
HW 57 15616
ET 495,5m
0 - 135,0 m Quartär und Tertiär (kein Rupel)
- 42,4 m Mittlerer Buntsandstein
- 440,7 m Unterer Buntsandstein
- 495,5 m Einsturzgebirge mit Brekzien, Zechstein
4.4.2 Bewertung
Die geologischen Verhältnisse in der Dübener Senke erfüllen auf Grund einer zu geringen
Tiefenlage des möglichen Speicherhorizontes Mittlerer Buntsandstein, einer fehlenden Ab-
deckung durch einen Barrierekomplex (Basis tiefer als 800 m unter Geländekante) und den
stark gestörten Verhältnissen entlang der nach Norden einfallenden West – Ost streichenden
Störung
nicht
die Kriterien für eine Einlagerung von CO
2
.
Das erbohrte Einsturzgebirge aus Zechstein spricht außerdem für die Nichteignung als Bar-
rierekomplex für den möglicherweise vorhandenen Speicherkomplex Rotliegend.
4.5
Mühlberger Senke (Abb. 6 grün umrandet)
4.5.1 Geologische Verhältnisse
Als Mühlberger Senke wird eine Grabenstruktur in der Elbezone bezeichnet, deren tiefster
Teil, der Arzberger Graben, mit Buntsandstein, Zechstein und Rotliegend gefüllt ist. Der tiefs-
te Aufschluss in dieser Grabenstruktur, die Bohrung 2/60, liegt dicht östlich der sächsisch-
brandenburgischen Grenze bei Brottewitz, nördlich Mühlberg.
10

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Blatt Mühlberg (4545)
Brottewitz 2/60
RW 45 84753
HW 57 03682
ET 450,1m
0 - 55,5 m Quartär und Tertiär
- 219,3 m Unterer Buntsandstein
- 414,3 m Zechstein
- 244,5 m Aller- und Leine-Zyklus
- 269,7 m Staßfurt-Zyklus
- 414,3 m Werra-Zyklus
- 450,1 m Proterozoikum, Lausitzer Grauwacke
4.5.2 Bewertung
Die geologischen Verhältnisse in der Mühlberger Senke erfüllen auf Grund des nicht vorhan-
denen Kriteriums „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m unter Geländekante“ und damit
einer zu geringen Tiefenlage des möglichen Speicherhorizontes Rotliegend, seines natürli-
chen Ausstriches östlich der Grabenstruktur in Brandenburg und der gestörten Verhältnisse
entlang der Grabenstruktur innerhalb der Elbezone
nicht
die Voraussetzungen für eine Ein-
lagerung von CO
2
.
4.6
Mügelner Senke (Abb. 7 grün umrandet)
4.6.1 Geologische Verhältnisse
Östlich von Mügeln wurden im Zentrum der Senke mehrere Bohrungen geteuft, die ein Profil
des Unteren Buntsandsteins, des Zechsteins und des Rotliegend (Konglomerate, Sandstei-
ne, Vulkanite der Oschatz-Formation) aufschlossen.
Abb. 7:
Geologische
Übersichtskarte von Sachsen
ohne
Känozoikum
Mügelner Senke (grün umrandet), TB Buntsandstein, P2 Zechstein, P1 Rotliegend
Der Zechstein, als Barrierehorizont, ist auch hier überwiegend in der typischen randkontinen-
talen Fazies, bis auf den Plattendolomit und die Anhydrit-Vorkommen, ausgebildet. Der Plat-
tendolomit steht derzeit noch bei Ostrau zur Düngemittelproduktion im Abbau. Mit dem Unte-
ren Buntsandstein folgen konglomeratische Sandsteine, die von einer Wechselfolge roter
und graugrüner Sand-, Schluff- und Tonsteine überlagert werden. Von besonderer Bedeu-
tung ist hier außerdem die am Südwestrand der Senke verlaufende tief reichende Werms-
dorfer Störung.
11

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Wichtigste Aufschlüsse sind die Bohrungen Wis 703/67, Wis 734/67 und Hy 2/64 (KRAFT &
SCHRÄBER 1968). Den tiefsten Aufschluss in der Senke erzielte die Wis 734/67 mit einer
Endteufe von 458,8m.
Blatt Mügeln (4744)
Wis 734/67
RW 45 79941
HW 56 80612
ET 458,8m
0 - 24,0 m Quartär und Tertiär
- 142,0 m Unterer Buntsandstein
- 258,6 m Zechstein
- 458,8 m Rotliegend
Wis 703/67
RW 45 79995
HW 56 78738
ET 424,0m
0 -
6,0 m Quartär
- 149,2 m Unterer Buntsandstein
- 254,8 m Zechstein
- 424,0 m Rotliegend
Abb.8:
Geologisches Übersichtsprofil der Bohrung Hy 2/64 mit Faziesverhältnissen im
Rotliegend, Zechstein und Buntsandstein (nach G
AITZSCH aus WALTER 2010)
4.6.2 Bewertung
Die geologischen Verhältnisse in der Mügelner Senke erfüllen auf Grund des nicht vorhan-
denen Kriteriums „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m unter Geländekante“ und damit
einer zu geringen Tiefenlage des möglichen Speicherhorizontes Rotliegend (Oschatz-
Formation), das zum überwiegenden Teil aus Vulkaniten besteht und durch die Wermsdorfer
Störung stark gestört wird,
nicht
die Voraussetzungen für eine Einlagerung von CO
2
.
12

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4.7
Nordsudetische Senke
Als Speichergebiet und somit Untersuchungsraum kommt weiterhin der sächsische Anteil
der Nordsudetischen Senke, einem Teilbereich des Norddeutsch-Polnischen-Beckens,
grundsätzlich in Frage.
4.7.1 Geologische Verhältnisse
Im Raum Boxberg, Weißwasser, Bad Muskau und Rothenburg/Neiße setzt sich das Grund-
gebirge aus gefaltetem und metamorphisiertem Altpaläozoikum zusammen, welches durch
die variszische Orogenese in ein System von Schuppenzonen deformiert wurde und z. T. in
Form von Schwellen Einfluss auf die nachfolgende Sedimentation hatte. Diese besteht aus
kontinentalen Molassesedimenten des Rotliegend. Mit der Transgression des Zechsteins
wurden sowohl Gebiete mit Rotliegend als auch solche mit Altpaläozoikum diskordant über-
lagert. Die folgenden Deckgebirgseinheiten Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper zählen
zur Lausitzer Triasscholle und werden wiederum von Oberkreide in der Nordsudetischen
Kreidesenke mit seinem Ausläufer, der Boxberger Kreidesenke, überdeckt (Abb. 9).
D
M
B
A
Abb. 9:
Regionalgeologische Gliederung NO-Sachsen (BERGER, H.-J. in ZITZMANN, A.:
Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland, 1 : 200 000, Blatt
Cottbus, Hannover 2003)
A – B Schnittspur,
M
Struktur Mulkwitz,
D
Struktur Döbern Ost
Von regionaler Bedeutung sind hier insbesondere die horstartigen Antiklinalstrukturen von
Mulkwitz (M in Abb. 9) und Döbern Ost (D in Abb.9). Sie stellen Hochlagen mit altpaläozi-
schen, permischen und triasischen Schichtenfolgen dar, die jeweils auf ihren Flanken von
NW – SO verlaufenden Störungen begrenzt werden.
Auf Grundlage von zahlreichen Tiefbohrungen im Zusammenhang mit der Erkundung der
Kupferlagerstätte Spremberg, der Erdöl-/Erdgaserkundung in den Strukturen Raden, Döbern
Ost und Döbern West, der Thermalwasserbohrung Bad Muskau und in der Literatur veröf-
fentlichter Bohrungen auf dem angrenzenden Territorium von Polen können die geologi-
13

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schen Tiefenverhältnisse entlang der Schnittspur A – B (Abb. 9) bis in Teufen von ca.
2500 m relativ genau beschrieben werden.
In der Nordsudetischen Senke sind im Bereich Weißwasser – Bad Muskau unter einer bis zu
200 m mächtigen Abfolge von Lockersedimenten des Quartär und Tertiär im Zentrum der
Senke bis ca. 1100 m Schluffsteine, Tonsteine, Kalksteine, Kalkmergelsteine und Mergel-
steine der
Oberkreide
(kro, Cenoman, Turon, Santon) abgelagert. Aus dem Zentralteil der
Senke nimmt sowohl in Richtung NO, zur Struktur Döbern Ost als auch in Richtung SW, zur
Struktur Mulkwitz die Mächtigkeit kontinuierlich bis auf 0 m ab (Abb. 10).
A
B
Boxberger Senke
Nordsudetische Senke
Abb. 10:
Geologischer Tiefenschnitt
Boxberg – Weißwasser – Bad Muskau – Lausitzer
Neiße (B
ERGER, H.-J. in ZITZMANN, A.: Geologische Übersichtskarte der Bundesre-
publik Deutschland, 1 : 200 000, Blatt Cottbus, Hannover 2003)
Die horizontale schwarze Linie markiert etwa 800 m unter GOK.
Im Zentrum der Nordsudetischen Senke bleibt die Mächtigkeit der Oberkreide auf sächsi-
schem Territorium in Richtung SO bis an die polnische Grenze etwa konstant.
Auf Grund der lithofaziellen Ausbildung der Oberkreide muss der gesamte Komplex hinsicht-
lich der Formationswässer überwiegend als Formationswasser freier Horizont (Grundwas-
sergeringleiter) und damit auch als Barrierekomplex betrachtet werden. Eine untergeordnete
Kluft-Grundwasser-Führung kommt lediglich in den Randbereichen der tektonisch angeleg-
ten Strukturen von Mulkwitz und Döbern Ost vor. Insbesondere an der NO-Flanke der Sen-
ke, in Richtung Struktur Döbern Ost, folgen unter der Oberkreide ca. 50 bis 100 m mächtige
Sedimente des
Keuper
, die aus Tonsteinen, Siltsteinen und Mergelsteinen bestehen und
ebenfalls als Barrierekomplex fungieren. Der
Muschelkalk
(m in Abb. 10), in der gesamten
Senke mit ca. 150 bis 230 m Mächtigkeit verbreitet, streicht an der NO-Flanke der Struktur
Mulkwitz und an der SW-Flanke der Struktur Döbern Ost unter dem Känozoikum aus (T2 in
Abb.12). Kalksteine, Kalkmergelsteine und Tonsteine sind die wesentlichen Gesteine. Bei
entsprechend vorhandener Tektonik (z. B. Sudetenrand-Störungszone in Abb. 10) können
sie als gute Kluftwasserleiter fungieren. Im darunter vorkommenden
Buntsandstein
(s in
Abb.10) besitzt der
Obere Buntsandstein
, ca. 150 m mächtig, mit Mergelsteinen, Tonstei-
nen und horizontbeständigen Einschaltungen von Anhydrit und Gips Barriereeigenschaften.
Der
Mittlere Buntsandstein
ist ca. 250 bis 350 m mächtig und setzt sich aus einer Wechsel-
folge von fein- bis mittelkörnigen Sandsteinen mit hoher Porosität und Permeabilität zusam-
men. Eingeschaltet sind grobkörnige bis konglomeratische Sandsteine. Dieser Grundwasser-
leiter mit Doppelporositätseigenschaften besitzt als
oberer salinarer Formationswasser-
Horizont
ein hydrothermales und geothermisches Potential. Das Wasser dieses Horizonts
wird derzeit unter anderem durch die Solebohrung in Bad Muskau und die Thermalwasser-
Bohrung Burg/Spreewald (Land Brandenburg) genutzt. Der salinare Aquifer kommt je nach
Lage zur NW – SO verlaufenden Achse der Nordsudetischen Senke in einem Teufenbereich
von 1000 m bis 1300 m bzw. 1300 m bis 1600 m vor. Die Fließrichtung dieser Wässer ist
jeweils auf die Beckenachse bzw. auf das Zentrum der Senke gerichtet. Die Senke ist insge-
samt nach NW geneigt, so dass generell auch ein Strömungssystem nach NW ausgebildet
ist. Im ca. 150 m mächtigen
Unteren Buntsandstein
kommen neben Sandsteinen auch
14

image
image
image
image
image
Schluffsteine und dolomitische Sandsteine vor, sodass dieser Horizont insbesondere in sei-
nem unteren Abschnitt schlechte hydraulische Eigenschaften besitzt und als Barrierekom-
plex angesehen werden kann. Der Buntsandstein streicht ebenfalls in den Strukturen Mulk-
witz und Döbern Ost unter Quartär/Tertiär aus (Abb.12).
Der
Zechstein
(z in Abb.10) unterlagert in der gesamten Senke mit Bildungen des Werra-
bis Aller-Zyklus die bisher aufgeführten Abfolgen mit einer Mächtigkeit von bis zu 250 m. Die
verschiedenen Steinsalze, Anhydrit, Dolomit und besonders der rote und der graue Salzton
stellen einen nahezu von Formationswasser freien Horizont (Grundwassergeringleiter) und
somit einen weiteren Barrierekomplex dar. Seine Barriereeigenschaften können durch
Ablaugung der Salinargesteine in Folge von Salztektonik bzw. durch fazielle Vertretung (La-
gunenbereich) mit Dolomit in den bruchtektonisch begrenzten Antiklinalstrukturen nicht mehr
vorhanden sein. Zeitlich werden die tektonischen Bewegungen in die höhere Oberkreide ein-
geordnet.
Das
Rotliegend
(r in Abb.10) wurde durch die tiefste sächsische Bohrung Döbern 104/63
(EDoFo 104/63) bei Köbeln, nördlich Bad Muskau an der SW-Flanke der Struktur Döbern
Ost in 1900 m Tiefe erbohrt. An der NO-Flanke der Struktur Mulkwitz haben unter anderem
die Bohrungen CuSp 32, CuSp 33, CuSp 50 und CuSp 76 (Kupfer-Spremberg, Abb.11) Rot-
liegend angetroffen.
Abb. 11:
Kupfererkundungsgebiet Spremberg – Weißwasser mit Lage der
Erkundungsbohrungen (Quelle: Internet:
www.smul.sachsen.de/lfulg/
)
Lediglich die Bohrung CuSp 76 hat an der Flanke der Struktur Mulkwitz das Rotliegend von
705,0 bis 835,0 m mit 130 m Mächtigkeit durchbohrt und darunter ca. 100 m Altpaläozoikum
aufgeschlossen. Im Bereich der Neiße, nördlich von Görlitz, hat die Bohrung Horka 3/62 am
Südrand der Nordsudetischen Senke Rotliegend angetroffen. Innerhalb der Senke bilden die
Sedimente des Rotliegend den
unteren salinaren Formationswasser-Horizont.
Dieser ist
als Poren-Kluft-Grundwasserleiter ausgebildet (r in Abb. 10) und wird durch die oberhalb
liegende Zechstein-Formation abgedichtet. Die Sedimente bestehen aus wechselnd körnigen
Sandsteinen und Grauwacken in Wechsellagerung mit Schluff- und Tonsteinen sowie einge-
schalteten polymikten Konglomeraten. Die Gerölle zeigen leicht kantengerundete Formen,
was für kurze Transportwege spricht. In den Bohrungen CuSp 117/72 und H 8/71 wurden im
untersten Bereich Rhyolithe bzw. Tuffe mit glasiger Fließstruktur angetroffen. Die Fazies-
Verteilung der überwiegend fluviatilen Sedimente wird durch die paläogeographischen Be-
dingungen gesteuert, wobei es je nach dem Vorkommen von Porenzement zu einer diagene-
tisch unterschiedlich intensiven Verfestigung kommt. Die Porositäten reichen bis zu 20 %
und die Permeabilitäten bis zu 200 Millidarcy.
15

In der Nordsudetischen Senke wurde das Rotliegend in Teufenbereichen ab 1900 m an der
SW-Flanke der Struktur Döbern Ost, auf der NO-Flanke der Struktur Mulkwitz ab ca. 400 m
und im Senken-Zentrum ab ca. 2000 m angetroffen (r in Abb. 10). Weiter im SO, bei Rothen-
burg/Neiße steigt die Oberkante des Rotliegend auf ca. 1500 m bis 1000 m unter Gelände
an.
Im Senkenzentrum ist eine Mächtigkeit des Rotliegend von ca. 300 m auf Grund der östlich
von Bad Muskau liegenden polnischen Bohrung Przewoz 1 (Basis Zechstein 1606 m, Basis
Rotliegend 1909m) wahrscheinlich. Generell muss auf Grund des geologischen Baus der
Nordsudetischen Senke die Fließrichtung der Formationswässer auch innerhalb des Rotlie-
gend jeweils von den Senkenrändern in das Zentrum und hier in Richtung NW erfolgen. Das
hydrothermale geothermische Potential dieses Aquiferes ist in Sachsen bisher nicht erforscht
und bekannt. In Analogie zu Untersuchungen in Brandenburg wird gefolgert, dass dieser
Aquifer überwiegend mineralisierte Wässer des Na-Ca-Cl-Typs führt und in den genannten
Teufen eine Temperatur von ca. 80 bis 100 °C besitzen kann.
Zur Verdeutlichung der Darstellung des Schnittes (Abb. 10) werden hier die verkürzten
Schichtenverzeichnisse der wichtigsten Bohrungen angeführt (s. auch Abb.12).
Blatt Muskau (4454)
Döbern 104/63 (EDoFo 104/63)
RW 54 80731,5
HW 57 17039,2
ET 1924,5m
0 - 97,0 m Quartär, Pleistozän
- 212,5 m Tertiär, Miozän und ? Oligozän
- 612,5 m Oberkreide
- 348,0 m Coniac - Tonmergelstein, Kalkmergelstein
- 435,0 m Oberturon – Tonmergelstein, Kalkmergelstein
- 510,0 m Mittelturon - Tonmergelstein, Kalkmergelstein
- 571,0 m Unterturon - Tonmergelstein, Kalkmergelstein, Kalkstein
- 612,5 m Cenoman – Tonmergelstein
,
Kalkstein, Siltstein
- 681,0 m Keuper
- 681,0 m Unterer Keuper – Ton, Tonstein, Siltstein, Mergelstein
- 912,0 m Muschelkalk
- 713,0 m Oberer Muschelkalk – Kalkmergelstein, Kalkstein
- 768,0 m Mittlerer Muschelkalk – Tonstein, Kalkstein, Kalkmergelstein
- 912,0 m Unterer Muschelkalk – Kalkstein, Kalkmergelstein, Tonstein
- 1647,0 m Buntsandstein
- 1068,0 m Oberer Buntsandstein – Mergelstein, Kalkstein, Dolomit, Anhydrit
- 1328,0 m Mittlerer Buntsandstein – Sandstein, Silt- bis Tonstein
- 1647,0 m Unterer Buntsandstein – Sandstein, Silt- bis Tonstein
- 1906,4 m Zechstein
- 1653,5 m Aller-Zyklus – Tonstein, Roter Salzton, Anhydrit, Steinsalz
- 1697,0 m Leine-Zyklus – Anhydrit, Steinsalz,
- 1697,0 – 1728,0 m Störungszone – Anhydrit, stark geklüftet und brekziert
- 1827,0 m Werra-Zyklus – Anhydrit
- 1906,4 m Werra-Zyklus – Dolomit, Kalkstein, Kupferschiefer, Konglomerat
- 1924,5 m Rotliegend
- 1908,3 m „Grauliegendes“, Feinsandstein
- 1924,5 m Konglomerat, Sandstein
Blatt Nochten (4553)
Sp50/58
RW 54 66298
HW 57 06885
ET 450,2m
0 - 211,7 m Quartär, Tertiär
- 408,5 m Zechstein
- 234,9 m Staßfurt-Zyklus – Dolomit
- 408,5 m Werra-Zyklus – Anhydrit, Dolomit, Mergelstein, Kupferschiefer
- 450,2 m Rotliegend – Konglomerat
16

Blatt Weißwasser (4453)
Sp32/59
RW 54 70454
HW 57 09871
ET 1303,3m
0 - 278,7 m Quartär, Tertiär
- 966,3 m Buntsandstein
- 419,4 m Oberer Buntsandstein - Mergelstein, Kalkstein, Dolomit
- 868,4 m Mittlerer Buntsandstein – Sandstein
- 966,3 m Unterer Buntsandstein – Sandstein, Silt- bis Tonstein
- 1296,2 m Zechstein
- 987,8 m Aller-Zyklus – Tonstein, Anhydrit
- 1022,4 m Leine-Zyklus – Anhydritbrekzie, Anhydrit
- 1103,2 m Staßfurt-Zyklus – Anhydritbrekzie, Salz, Anhydrit, Dolomit
- 1296,2 m Werra-Zyklus – Anhydrit, Dolomit, Kupferschiefer
- 1303,3 m Rotliegend – Konglomerat
Den südöstlichsten Aufschluss in der Nordsudetischen Senke in Sachsen schuf die Bohrung
Horka 3/62, die ca. 13 km nördlich von Görlitz, bei Deschka an der Neiße niedergebracht
wurde.
Blatt Horka-Zodel (4756)
Horka 3/62
RW 55 02 252
HW 56 81915
ET 1198,3m
0 - 116,5 m Quartär, Tertiär
- 824,1 m Buntsandstein(Mittlerer und Unterer)
- 970,4 m Zechstein
- 1198,3 m Rotliegend (Sandstein, fein- bis grobkörnig, konglomeratisch,
Gerölle bis 2 cm; Schluffsteinlagen)
4.7.2
Undichtigkeit entlang von Altbohrungen
Durch die Kupfer- bzw. Erdöl-Erkundungsprogramme in den 60er und 70er Jahren des letz-
ten Jahrhunderts in der Struktur Mulkwitz und in der Struktur Döbern Ost sind Bereiche des
Untersuchungsraumes mit Tiefbohrungen bis ins Rotliegend durchörtert. Diese Bohrungen
können mögliche Aufstiegswege für CO
2
darstellen. Ihre Verfüllungen müssten an Hand der
möglicherweise noch vorhandenen Verfüllungsprotokolle diesbezüglich insbesondere im Bar-
rierekomplex Zechstein überprüft und bewertet werden.
4.7.3
Undichtigkeit des Barriere-Gesteins
Auf Grund der regionalgeologischen Position und bisher nicht bekannter lithofazieller Ände-
rungen der Barriere-Gesteine im sächsischen Teil der Nordsudetischen Senke kann die
Dichtheit der Komplexe Zechstein und Oberer Buntsandstein nur durch weiterführende Un-
tersuchungen beurteilt werden.
4.7.4
Undichtigkeit entlang geologischer Störungen
Auf Grund der regionalgeologischen Position ist im Gebiet der Nordost-Lausitz mit erhebli-
chen tektonischen Einflüssen sowohl in den Speicherkomplexen als auch in den Barriere-
komplexen zu rechnen (30 m Störungszone im Barrierekomplex Zechstein in Bohrung Dö-
bern 104/63 mit Ausfall der gesamten Staßfurt- und Teilen der Werra-Formation). Insbeson-
dere sind hier die Parallelstörungen zum Lausitzer Hauptabbruch, wie die über die Struktur
Mulkwitz verlaufende Nochtener Störung und die zum Störungssystem der Sudetenrand Stö-
rungszone zählenden Störungen am SW-Rand der Zary Perykline (Abb. 9, Abb.13) in ihrer
Ausbildung unter dem Gesichtspunkt einer möglichen Wegsamkeit einzuschätzen. Weiterhin
17

sind NO-SW verlaufenden Störungen und hierbei die postkreidezeitlich angelegten Graben-
strukturen, wie der Türkendorfer Graben, auf Wegsamkeiten einzuschätzen.
4.7.5 Bewertung
4.7.5.1 Speicherkomplex Mittlerer Buntsandstein
Sandsteine des Speicherkomplexes Mittlerer Buntsandstein kommen nur im Zentralteil der
Nordsudetischen Senke (rote Linie in Abb. 12) in einer Tiefe ≥ 800 m mit einer Mächtigkeit
von ≥ 10 m vor. Dieser Senkenbereich ist ca. 10 km breit und verläuft parallel zur polnischen
Staatsgrenze. Eine Injektion von CO
2
in den Aquifer Mittlerer Buntsandstein der Nordsudeti-
schen Senke (Mulde) führt zur Migration (rote Pfeile in Abb. 12) von CO
2
aus diesen Berei-
chen in die angrenzenden Antiklinalstrukturen (Kuppelstrukturen) von Mulkwitz (z. T. in
Brandenburg) und Döbern Ost (z. T. in Polen). In diesen Antiklinalstrukturen wird das Kriteri-
um „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m unter Geländekante“ durch die Tiefenlage des
Oberen Buntsandsteins
nicht
erfüllt.
Auf den Flanken der Struktur Mulkwitz und in ihrer Verlängerung nach NW (Lausitzer Trias-
scholle) streichen direkt unter dem Quartär/Tertiär die Schichten des Unteren, Mittleren und
Oberen Buntsandsteins in Tiefen von ≤ 800 m aus und erfüllen somit
nicht
das Kriterium
Tiefenlage für eine CO
2
Verbringung (Abb.12). Im Oberen Buntsandstein selbst lässt zwar
die klastische Sedimentation nach, und es setzen rhythmisch gliederbare horizontbeständige
Anhydrit/Gips-Einschaltungen ein, die diesen Komplex als Barrierekomplex ausweisen. Der
Ausstrich des Mittleren und Obere Buntsandstein unmittelbar unter dem Tertiär ist durch die
saxonische bis tertiäre Blocktektonik (Anlage von tertiären Grabenstrukturen mit offenen
Kluftsystemen) gekennzeichnet und schließt diesen als Speicher- und als Barrierekomplex
aus.
Die Nutzung des salinaren Aquifers Mittlerer Buntsandstein durch Gewinnung der Sole in
Bad Muskau und in Burg/Spreewald schließt eine CO
2
Speicherung im gleichen Horizont
aus. Gleichzeitig besitzt dieser Horizont ein geothermisches Potential zur Gewinnung von
Erdwärme, was wiederum eine CO
2
Speicherung ausschließen würde.
Grundsätzlich wird eingeschätzt, dass auf Grund der angeführten Kriterien der
Mittlere
Buntsandstein nordöstlich des Lausitzer Hauptabbruches nicht die Kriterien für eine
Einlagerung von CO
2
erfüllt.
18

image
Abb. 12:
Barrierefreier Ausstrich des Speicherkomplexes Mittlerer Buntsandstein(gelb)
unter Quartär/Tertiär
(rote Linie - Zentrum der Nordsudetischen Senke,
rote Pfeile – prognostische Migrationswege von verpresstem CO
2
)
19

20
4.7.5.2 Speicherkomplex Rotliegend
Gesteine des Speicherkomplexes Rotliegend kommen im Zentralteil der Nordsudetischen
Senke in einer Tiefe ≥ 800 m unter Oberfläche mit einer Mächtigkeit ≥ 10 m vor und werden
fast überall vom Barrierekomplex Zechstein überlagert (Abb.13). Lediglich im Bereich Reich-
walde – Trebus streichen entlang des Lausitzer Hauptabbruches Sedimente des Rotliegend
(P1 in Abb.13) unter Quartär/Tertiär-Bedeckung aus. Darüber hinaus besitzt der Zechstein
durch Subrosionsvorgänge der Salze auf dem tektonisch stark beanspruchten Top der An-
tiklinalstrukturen von Mulkwitz und Döbern Ost (größtenteils in Brandenburg, Polen) keine
Barriereeigenschaften mehr (Abb. 13). Dies belegen Untersuchungen mehrerer Explorati-
onskampagnen auf Erdöl, Erdgas und Kupfer in den letzten 60 Jahren, die den Zechstein in
den Hochlagen dieser Strukturen ohne abdichtende Steinsalzlagen antrafen.
Der Nachweis von nur noch sehr geringen Gehalten von hochkettigen Restölen sowie Spu-
ren von Erdgas im Explorationshorizont Staßfurtkarbonat/-dolomit in den für die Kohlenwas-
serstoffexploration prädestinierten Kuppelstrukturen (Mulkwitz, Döbern Ost) korreliert mit
diesem regionalgeologischen Befund (Fehlen wirksamer Barrieregesteine). Dies begründete
auch die Einstellung der Sucharbeiten auf Erdöl und Erdgas in diesen Gebieten in Sachsen
und unmittelbar jenseits der brandenburgischen Landesgrenze in den frühen 70er Jahren
des vergangenen Jahrhunderts.
Der zentrale Synklinalbereich der Nordsudetischen Senke im Bereich der Muldenachse (rote
gepunktete Linie in Abb. 13) ist ca. 10 km breit und verläuft parallel zur Staatsgrenze nach
Polen. Eine Injektion von CO
2
in den Aquifer Rotliegend dieser Synklinale führt zur Migration
von CO
2
aus diesen Bereichen in die angrenzenden Antiklinalstrukturen von Mulkwitz (z. T.
in Brandenburg) und Döbern Ost (z. T. in Polen). In diesen Antiklinalbereichen wird das Kri-
terium „Basis Barrierekomplex tiefer als 800 m unter Geländekante“ durch die Tiefenlage der
Zechsteinbasis nicht erfüllt bzw. kann das CO
2
in stark gestörte Zonen abwandern (s. Abb.
10 und 13). Eine Abwanderung von versenktem CO
2
ist weiterhin generell über nicht abdich-
tende Störungen, wie den Randstörungen der Antiklinalstrukturen Mulkwitz und Döbern Ost
bzw. über dazu verlaufende Querstörungen (Türkendorfer Graben) möglich.
Grundsätzlich wird eingeschätzt, dass auf Grund der angeführten Kriterien der Kom-
plex Rotliegend nordöstlich des Lausitzer Hauptabbruches größtenteils die Kriterien
für eine Einlagerung von CO
2
nicht erfüllt. Lediglich in einem schmalen grenznahen
Streifen zu Polen im Bereich der Muldenachse der Nordsudetischen Senke werden die
fachlichen Kriterien erfüllt (Abb. 13)
1
. Da in diesem Bereich bei einer Verpressung von
CO
2
in den Speicherkomplex Rotliegend eine Migration von CO
2
auch in nordöstliche
Richtung nach Polen erfolgt (Abb. 10, 13), wäre eine solche Aktivität mit Polen abzu-
stimmen.
Zum jetzigen Zeitpunkt bestehen
bergrechtlich beschiedene Berechtsamsfelder zur Er-
kundung des Kupferschiefers in der Nordsudetischen Senke
(Abb. 13). Ein in den Er-
laubnisanträgen zur Erkundung angestrebter kurz- bis mittelfristiger Erzabbau wird bei nach-
gewiesener Machbarkeit im Kupferschiefer und Werra-Kalkstein einschließlich der obersten
Bereiche des Rotliegend selbst umgehen.
Auf brandenburgischer Seite bestehen
Gewinnungsrechte
für den Kupferabbau durch die
Firma Minera S. A. Mehrere Probebohrungen haben den Erzhorizont (Kupferschiefer) im
Teufenbereich von 1.052 Meter (CuSp 136) bis 1.507,81 Meter (CuSp 133/09) in einer
Mächtigkeit von ca. 0,5 m angetroffen.
Ein Abbau des Kupferschiefers im Barrierekomplex Zechstein im Betrachtungsraum
schließt eine Verbringung von CO
2
in den Speicherkomplex Rotliegend grundsätzlich
aus.
1
Die Konturierung dieser Fläche basiert auf der Auswertung von zahlreichen Altbohrungen, Explorations- und Kartierungsbe-
richten. Da die Informationsdichte im Zentrum der Nordsudetischen Senke sehr gering ist, können zukünftige Untersuchungen
(z. B. Geophysik, Bohrungen) diese Fläche noch spezifizieren.

image
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21

5. Zusammenfassung
Auf Grund des geologischen Baus von Sachsen sind
Sandsteine des Rotliegend
und
Sandsteine des Mittleren Buntsandsteins
unter Voraussetzung nachfolgender Kriterien
prinzipiell geeignet:
Oberfläche des Speicherhorizontes (Top) tiefer 800 m unter Gelände-
oberkante (GOK)
Mächtigkeit des Speicherhorizontes ≥ 10 m
Basisfläche des Barrierekomplexes (Basis) > 800 m unter GOK
Mächtigkeit der Barrieregesteine im Barrierekomplex > 20 m
Fehlende Migrationswege in Teufenbereiche oberhalb 800 m unter GOK
bzw. in Bereiche mit fehlenden Barriereeigenschaften
Sandsteine des Mittleren Buntsandsteins
Nachfolgende Tabelle charakterisiert diese Sandsteine, welche nur in der Nordsudetischen
Senke und in der Dübener Senke vorkommen. In der Bornaer, in der Zeitz-Schmöllner, in der
Mühlberger und in der Mügelner Senke sind diese nicht vorhanden.
Speicherkomplex
Mittlerer Buntsand-
stein
Tiefenlage
≥ 800 m
Mächtigkeit
≥ 10 m
Barrieretiefe
≥ 800 m
Barrieremächtigkeit
≥ 20 m
Dübener Senke
--
++
--
--
Nordsudetische
Senke, Zentrum
++ ++ ++ ++
Nordsudetische
Senke, Randbereich
-- ++ -- --
++ Kriterium erfüllt
--
Kriterium nicht erfüllt
Aufgrund der oben aufgeführten Kriterien sind die Sandsteine des Mittleren Buntsandsteins
grundsätzlich nicht geeignet für eine Einlagerung von CO
2
, da auch in dem in der Tabelle
positiv bewerteten Zentrum der Nordsudetischen Senke entsprechend den geologischen
Verhältnissen verpresstes CO
2
in angrenzende Antiklinalstrukturen von Mulkwitz und Döbern
migrieren und in Teufenlagen von weniger als 800 m aufsteigen würde (Abb. 10; Kap.
4.7.5.1).
Sandsteine des Rotliegend
Nachfolgende Tabelle charakterisiert diese Sandsteine.
Speicherkomplex
Rotliegend
Tiefenlage
≥ 800 m
Mächtigkeit
≥ 10 m
Barrieretiefe
≥ 800 m
Barrieremächtigkeit
≥ 20 m
Bornaer Senke
--
++
--
++
Zeitz-Schmöllner Senke
--
++
--
++
Dübener Senke
--
++
--
++
Mühlberger Senke
--
++
--
++
Mügelner Senke
--
++
--
++
Nordsudetische Senke,
Zentrum
++ ++ ++ ++
Nordsudetische Senke,
Randbereich
-- ++ -- ++
++ Kriterium erfüllt
--
Kriterium nicht erfüllt
22

Aufgrund der oben aufgeführten Kriterien sind Sandsteine des Rotliegend nur in einem
schmalen grenznahen Streifen zu Polen, im Bereich der Muldenachse der Nordsudetischen
Senke, hinsichtlich der Verpressung von CO
2
bedingt geeignet. Auch hier würde aus großen
Bereichen des Zentrums der Senke verpresstes CO
2
in angrenzende Antiklinalstrukturen von
Mulkwitz und Döbern Ost migrieren und damit in undichte Bereiche bzw. in Teufenlagen we-
niger als 800 m aufsteigen (Abb. 10, 13).
Aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung des bedingt geeigneten Gebietes, eines Ab-
stimmungserfordernisses mit Polen (Kap. 4.7.5.2) und eines räumlich überlagernden Be-
rechtsamsfeldes zur Erzerkundung im betroffenen Barriere- und Speicherkomplex ist auch
die Nutzung dieses Gebietes zur Verpressung von CO
2
derzeit nicht möglich.
Zusammenfassend wird deshalb eingeschätzt, dass die in Sachsen vorkommenden
geologischen Formationen für eine CO
2
-Speicherung überwiegend nicht geeignet sind
und derzeit eine Speicherung nicht möglich ist.
Die Aussagen im Zwischenbericht zum Speicherkataster des Bundes (REINHOLD u. a.
2010) müssen dahingehend überarbeitet werden.
23

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: S. 157-176, Chemnitz.
Zentrales Geologisches Institut [Hrsg.] 1981: Tektonische Karte der DDR, Isobathen der
Zechsteinbasis, 1 : 500 000. – Berlin.
Zentrales Geologisches Institut [Hrsg.] (1981): Tektonische Karte der DDR, Isobathen der
Triasbasis, 1 : 500 000.- Berlin.
Internetseiten:
www.smul.sachsen.de/lfulg
www.bgr.bund.de
www.lbgr.brandenburg.de

Herausgeber:
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Pillnitzer Platz 3, 01326 Dresden
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Autoren:
Abteilung Geologie/Referat Grundgebirgskartierung, Geophysik, Geologische Grundlagen
Hans-Jürgen Berger, Henrik Kaufmann
Halsbrücker Str. 31a, 09599 Freiberg
Telefon: +49 3731 294-124
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Redaktionsschluss:
31.08.2010
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