Geologische 3D-Modellierung

Geologische 3D-Modellierungen werden an der Geologischen Bundesanstalt seit 2009 durchgeführt, um räumliche Zusammenhänge zu beschreiben und geologische Sachverhalte sowohl der Fachwelt, als auch der Öffentlichkeit besser vermitteln zu können.
Geologische 3D-Modelle stellen eine Erweiterung der klassischen, zweidimensionalen geologischen Karte dar, da mit Ihrer Hilfe der Untergrund als Ganzes beschrieben werden kann. Überdies können 3D-Modelle als Grundlage für Prozessmodellierungen verwendet werden, um beispielsweise Grundwasserströmungen oder Wärmeverteilungen im Untergrund zu simulieren.

Geologisches 3D-Modelle
3D-Druck des Wiener Untergrunds mit Topographie © Geologische Bundesanstalt

» 3D-Geologie – Darstellungsdienst für geologische 3D-Modelle

Verschieden gedruckte Kunststoffkörper in unterschiedlichen Farben, die wie ein Puzzle ineinander passen, sind getrennt und übereinander dargestellt.
Getrennte Schichten eines 3D-Drucks des Wiener Untergrunds
© Geologische Bundesanstalt
Die verschiedenen Schichten des Untergrundes sind als dreidimensionaler Körper in einem transparenten Festkörper dargestellt.
Das Modell sieht wie ein großer Kristall aus. Glas-Lasergravurmodell des Wiener Untergrunds © Geologische Bundesanstalt

Als Grundlage für den Aufbau eines geologischen 3D-Modells dienen geologische Karten, Profilschnitte, Strukturkarten, Bohrungsinformationen sowie Untergrunddaten aus geophysikalischen Erkundungsmethoden (Seismische Messungen, Bohrlochgeophysik, Geoelektrik etc.). Nach der Harmonisierung dieser Untergrundinformationen aus verschiedensten Datenquellen werden die Daten mithilfe von 3D-Modellierungsprogrammen zusammengefügt, wodurch sich die Konsistenz der Eingangsdaten überprüfen lässt. Anschließend werden Flächen von Schichtober- und -unterkanten, tektonische Störungsflächen oder auch Schichtkörper berechnet.

Bei einem geologischen 3D-Modell handelt es sich um eine Interpretation der Daten, welche jederzeit mit neuen Erkenntnissen über den Untergrund aktualisiert werden kann. Anhand virtueller Profilschnitte und Bohrungen lassen sich wiederum Informationen über den Untergrund laut Modell abfragen.

Neue Technologien, wie etwa 3D-Druckverfahren, 3D-Glas-Lasergravur sowie 3D-Viewer im Internet, bieten seit Kurzem auch die Möglichkeit, geologische 3D-Modelle interaktiv erlebbar zu machen.

Der Untergrund wird durch den Menschen in vielfältiger Weise genutzt (Erdöl- & Erdgas-Produktion, Erdwärmenutzung, Grundwasserversorgung, Rohstoffgewinnung, CO₂-Speicherung, Lagerung von atomaren und chemischen Abfällen etc.) und in Zukunft ist mit verstärkten und auch konkurrierenden Nutzungsansprüchen zu rechnen. 3D-Modelle können hierfür eine Planungsgrundlage und Entscheidungshilfe bieten.

Die geologische 3D Modellierung an der Geologischen Bundesanstalt wird mithilfe des Computerprogramms SKUA-GOCAD™ durchgeführt: » https://www.pdgm.com/products/skua-gocad/#