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Biogeothermie - Wirkt sich der Nutzwärmeentzug auf Prozesse und Eigenschaften kontaminierter Aquifere aus?

Robert Lehmann1, Kai Uwe Totsche1
1 Lehrstuhl für Hydrogeologie, Institut für Geowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Burgweg 11, D-07749 Jena

O 8.7 in Geothermie und Geocooling

29.05.2014, 12:20-12:40, H18, NW II

Grundwasserkörper und Böden, die mit organischen Schadstoffen kontaminiert sind, zeigen natürliche Selbstreinigungsprozesse, z.T. durch deutliche Temperaturerhöhung an. Mittels Techniken der oberflächennahen Geothermie kann diese zusätzliche Wärmequelle z.B. der Effizienzsteigerung von Wärmepumpensystemen zur Wärmeerzeugung dienen. Die  Nutzung sollte dabei nachhaltig und ohne negative Folgen für Transformationsprozesse (wie z.B. natürliche Selbstreinigungsprozesse), hinsichtlich der stofflichen Beschaffenheit der Schutzgüter sein. Im Rahmen eines F+E-Verbundprojektes Biogeothermie, finanziert durch die Thüringer Aufbaubank, wurde das Potenzial der thermischen Nutzbarkeit kontaminationsbedingter Grundwasserwärmeanomalien untersucht. An zwei Altstandorten in Thüringen (Rositz) und Sachsen-Anhalt (Krumpa) wurden hierzu Testfelder, bestehend aus Geothermieanlage (Erdwärmesonden, Wärmepumpe) und Monitoringmessnetz eingerichtet. Das Monitoringprogramm (zeitlich hochaufgelöste Wasserstands-/ Grundwasser- und Bodentemperatur-, Grundwasserbeschaffenheitsmessungen, sowie Wettermonitoring), diente der Erfassung betriebsbedingter, hydrogeochemischer und mikrobiologischer Auswirkungen. Vor dem Hintergrund der erfassten natürlichen, standörtlichen Heterogenität konnten für den realisierten Wärmepumpenbetrieb für beide Projektstandorte keine kurzfristigen Veränderungen der hydrogeochemischen und methodisch erfassten mikrobiologischen Grundwasserbeschaffenheit durch die thermische Nutzung festgestellt werden. Die insgesamt hohe mikrobielle Diversität zeigt sich trotz lokaler Unterschiede in der relativen Häufigkeit einzelner Phyla, zumindest bezüglich des Beobachtungszeitraums nicht durch betriebsbedingte Einwirkungen beeinträchtigt.

Die festgestellten Anomalien und Trends sind vor allem mit der Störung durch den Einbau der Erdwärmesonden und Beobachtungsmessstellen zu erklären. Dabei geht mit der hohen Diversität, vermutlich ein hohes Maß an möglicher Resilenz der Grundwasserökosysteme einher, sodass die Funktionen der angetroffenen mikrobiellen Gemeinschaften, wie beispielsweise (Schad-)Stoffabbau, durch die kleinräumigen, bau- und betriebsbedingten Störungen geschlossener, oberflächennaher Geothermieanlagen nicht gefährdet werden.



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Letzte Änderung 01.11.2013