Geothermisches Potenzial der Vojvodina: ein 3D-Modell

Ziel

Daten über warmes Grundwasser in der Vojvodina gibt es, doch sie liegen verstreut in Studien, Atlanten und Datenbanken, und niemand hat sie zu einem Bild zusammengeführt, das eine Gemeinde, ein Investor oder ein Ingenieur öffnen und lesen kann. Dieses Projekt sammelt sie und macht daraus ein 3D-Modell der Vojvodina, das zeigt, wo und in welcher Tiefe das Wasser warm ist.

Es beginnt in der Vojvodina, weil nur dort öffentliche Bohrungsdaten für ein Modell reichen. Für die übrigen Teile Serbiens entsteht je ein eigenes Modell für jede Region, in der sich Daten finden.

Die Vojvodina liegt im Pannonischen Becken, wo die Kruste dünn ist, 25,5 bis 29 km, und der Wärmestrom 83 bis 111 mW/m² beträgt, gegenüber etwa 60 mW/m² im Durchschnitt des Kontinents. Der mittlere geothermische Gradient liegt bei etwa 53 °C je Kilometer Tiefe, während für kontinentale Kruste etwa 30 °C je Kilometer üblich sind. Die Ressource ist erkundet, aber wenig genutzt: bis 2009 wurden 24 Systeme gebaut, in jenem Jahr liefen 12, und etwa 8 % der verfügbaren Wärmeleistung der erkundeten Bohrungen, 72,6 MWt, wurden genutzt. Die Quellen dieser Zahlen stehen im Abschnitt Quellen.

3D-Modell

Das erste Ergebnis des Projekts ist das fertige 3D-Modell der Vojvodina mit allen 51 Bohrungen aus Anhang 1. Der Block hat die Form der Provinz. Oben liegt das Gelände mit Relief und Karte, darunter durchsichtige horizontale Schichten, nach Temperatur gefärbt: grün, wo es kühl ist, über gelb bis rot, wo es heiß ist. Die Temperaturen der Schichten stammen aus den Karten des Geothermischen Atlas der Vojvodina (2010) für 500, 1.000 und 2.000 m, die für dieses Modell digitalisiert wurden. Jede Bohrung zeigt ihr getestetes Intervall als Balken in der Farbe der Wassertemperatur aus Anhang 1. Auf dem Gelände zeigen Höhenlinien die Tiefe, in der eine gewählte Temperatur erreicht wird; von oben gesehen schließen sie sich zu Ringen um die wärmeren Teile. Ziehen dreht das Modell, mit den Reglern stellen Sie Schichtabstand, Durchsichtigkeit und die Temperatur der Höhenlinien ein, ein Klick auf eine Bohrung zeigt ihre Daten.

Daten

Das Modell nutzt Anhang 1 der Studie Mogućnosti korišćenja energetskog potencijala geotermalnih voda u AP Vojvodini (2005). Die Studie und beide Anhänge sind auf der Website des Provinzsekretariats öffentlich zugänglich, und alle Daten im Modell stammen aus den unter Quellen genannten öffentlich zugänglichen Dokumenten. Der Anhang führt 51 Bohrungen in 32 Orten in drei Tabellen: 14 in Betrieb, 12 außer Betrieb und 25, die nie in Betrieb waren und als aussichtsreich gelten. Für jede sind Ort, Jahr, Gesamttiefe, Ausbauintervall, Wassertemperatur, Schüttung und Mineralisation angegeben.

• Wassertemperaturen liegen zwischen 23 und 82 °C, im Mittel bei etwa 47 °C. Am heißesten sind Vbc-1/H bei Vrbica (82 °C, Intervall 1.743 bis 1.854 m), Cr-5 bei Srpska Crnja (75 °C), Kps-1/H bei Kupusina (72 °C) und Kž-3/H in Kanjiža (70 °C). Drei Bohrungen liegen unter 30 °C, 25 zwischen 30 und 50 °C, 19 zwischen 50 und 70 °C und vier bei 70 °C oder mehr.
• Tiefen reichen von 300 bis 2.520 m, im Mittel etwa 940 m.
• Gradient je Bohrung, gerechnet von 11 °C an der Oberfläche, reicht von 22 bis 81 °C je Kilometer, der Median ist 45 °C je Kilometer. Für die 26 Bohrungen mit Ausbauintervall liegt der Median bei 49 °C je Kilometer.
• Intervall: 26 der 51 Bohrungen haben ein Ausbauintervall. Bei den übrigen 25 nennt der Anhang nur die Gesamttiefe, daher steht die Temperatur im Modell am Bohrungsgrund; ein solcher Gradient ist eine Untergrenze.

Die Temperaturen der Schichten stammen aus dem Geothermischen Atlas der Vojvodina (2010). Die Karten 5, 6 und 7 geben die Temperatur bei 500, 1.000 und 2.000 m in Klassen von 0,5, 1 und 2 °C an. Sie wurden digitalisiert: Jeder Pixel erhält die Temperatur der Legendenklasse, die seiner Farbe am nächsten liegt, und das Ergebnis ist ein 2-km-Raster in Gauß-Krüger-Koordinaten mit 6.421 Zellen, von denen das Modell die innerhalb der Grenze der Provinz nutzt. Zwischen den Karten steigt die Temperatur geradlinig von 11 °C an der Oberfläche, und unterhalb von 2.000 m setzt sie sich mit der Steigung zwischen 1.000 und 2.000 m fort. Die Digitalisierung stimmt mit dem Atlas überein: Die mittlere Temperatur bei 500 m beträgt 38,3 °C gegenüber 38,2 °C im Atlastext, die höchsten Temperaturen bei 500 m liegen um Subotica und Kupinovo und die niedrigsten im östlichen Banat bei Uljma, und die niedrigste Temperatur bei 2.000 m liegt um Inđija, unter 96 °C. Der Bereich bei 1.000 m ist 57,5 bis 72,5 °C gegenüber 57,5 bis 73,5 °C im Atlas, weil ein Filter einzelne Zellen entfernt.

Die Form des Modells ist die Grenze der AP Vojvodina aus OpenStreetMap (© OpenStreetMap-Mitwirkende, ODbL), auf 250 m vereinfacht. Das Relief stammt aus Terrain Tiles auf AWS (Höhen aus SRTM und anderen Quellen, Liste), auf einem 1-km-Raster, mit Null beim Median der Höhe der Provinz, 79 m. Der höchste Punkt im Raster ist die Fruška Gora, 501 m; ihr Gipfel Crveni Čot ist 539 m.

Prüfung

Atlas und Bohrungen sind zwei Quellen und stimmen nicht immer überein. Für die 53 Tests aus Anhang 1 (51 Bohrungen, eine mit drei Intervallen) wurde die Wassertemperatur des Anhangs mit der Atlastemperatur in derselben Tiefe unter demselben Ort verglichen.

Der Atlas ist fast immer wärmer, aus zwei Gründen. Der Anhang nennt die Temperatur des Wassers beim Austritt aus der Bohrung, die niedriger ist als die Gesteinstemperatur, während der Atlas die in den Bohrungen gemessenen Temperaturen korrigiert. Bei den 25 Tests ohne Intervall steht die Wassertemperatur bei der Gesamttiefe, das Wasser kann aber von weiter oben gekommen sein, der Vergleich mit dem Atlas in dieser Tiefe ist also zu streng. Bei Tests mit Intervall ist die Differenz kleiner, und bei 14 von 28 liegt sie innerhalb von 5 °C.

Man sollte daher nicht erwarten, dass die Balken an den Bohrungen und die Farben der Schichten übereinstimmen: Die Balken sind die Wassertemperatur aus dem Anhang, die Farben die Gesteinstemperatur aus dem Atlas.

Quellen

Was genutzt wurde und was noch genutzt werden kann.

Die Ortslagen stammen aus Wikidata, Bačko Karađorđevo aus Wikipedia (Karađorđevo, Bačka Palanka). Die Geländekarte ist OpenTopoMap, mit Daten von OpenStreetMap und SRTM, unter der Lizenz CC-BY-SA.

Grenzen

• Lage: Der Anhang nennt Orte, keine Koordinaten, daher steht jede Bohrung im Zentrum ihres Ortes.
• Auflösung des Atlas: Die Karten liegen in Klassen von 0,5, 1 und 2 °C vor, die Werte sind also Klassenmitten. Zwischen den Karten steigt die Temperatur geradlinig, und unterhalb von 2.000 m, tiefer als jede Karte, wird extrapoliert.
• Relief: Die Höhen liegen auf einem 1-km-Raster aus SRTM und anderen Quellen, Gipfel sind daher abgesenkt (Fruška Gora 501 m statt 539 m). Die Temperaturschichten sind als Tiefe unter dem Median der Provinz gezeichnet und folgen dem Gelände nicht; der Unterschied zählt nur in den Bergen.
• Eine Studie aus öffentlichen Daten: Sie schätzt keine bankfähige Ressource und ersetzt weder Bohrung, Test noch Machbarkeitsstudie für einen Standort. Sie zeigt, wo diese zuerst sinnvoll wären.

Nächste Schritte

1. Die übrigen 27 Bohrungen. Tabelle 1 des Atlas führt 78 Bohrungen, das Modell hat 51.
2. Echte Lagen. Karte 1 des Atlas gibt die Lage jeder Bohrung in Gauß-Krüger-Koordinaten an, denselben, in denen die Temperaturkarten digitalisiert wurden; die Datenbank beim Sekretariat anfragen oder die Karte digitalisieren.
3. Gradient und Wärmestrom. Die Karten 8 und 9 des Atlas als weitere Schichten ergänzen.
4. Wärmeleistung und Bedarf. Die Wärmeleistung der Bohrungen und die Städte mit Fernwärme ergänzen.
5. Andere Regionen Serbiens. Ein eigenes Modell für Südserbien (Vranjska Banja bis Jošanička Banja) und für Mačva und Srem, sobald Daten von den Autoren der Arbeit von 2021 oder aus dem nationalen Atlas vorliegen.
6. Vergleich mit dem nationalen Atlas, sobald er veröffentlicht ist.

Stand

Oktober 2026: Das 3D-Modell der Vojvodina ist fertig, in der Form der Provinz und mit Relief auf dem Gelände. Schichten und Höhenlinien nutzen die digitalisierten Temperaturkarten des Atlas von 2010, die Bohrungen aus Anhang 1 sind daneben dargestellt. Das Ergänzen der übrigen Bohrungen und echter Lagen ist in Arbeit.