Empfehlungen für die Anforderungen an die hydraulische Durchlässigkeit des Systems Erdwärmesonde

Sven Rumohr1
1 Abt. Wasser, Dezernat Hydrogeologie, Grundwasesr, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

O 12.6 in Thermal groundwater utilization

14.04.2016, 12:00-12:15, Audimax A, Geb. 30.95

 

 

Die Notwendigkeit einer vertikalen Abdichtung der Ringräume von Erdwärmesondenbohrungen wird bereits seit langem durch Regelwerke, Richtlinien, Erlasse, Leitfäden etc. aus Trinkwasserschutzgründen gefordert. Eine exakte (bezifferte) Definition der geforderten Abdichtung fehlt hierbei in der Regel jedoch. Dies führt dazu, dass die Anforderung „Abdichtung“ in der Praxis eine Grauzone darstellt, die weder seitens der Genehmigungsbehörde kontrolliert noch seitens der Geothermiebranche belegt werden kann.

Die in den vergangenen Jahren von verschiedenen Instituten durchgeführten Untersuchungen zur Frost-Tau-Wechsel-Widerstandsfähigkeit von Verfüllbaustoffen sowie zu dem Einsatz von äußeren und inneren Zentrierhilfen bestätigen, dass die hydraulische Durchlässigkeit von verfüllten Erdwärmesondenbohrungen nicht allein von der Materialeigenschaft des verwendeten Verpressmaterials abhängt. Insbesondere die vertikale Durchlässigkeit des Gesamtsystems „Erdwärmesondenbohrung“ wird für die Schaffung hydraulischer Fenster in grundwasserschützenden Trennschichten und damit für nachteilige wasserwirtschaftliche Folgen verantwortlich gemacht. Die vertikale Durchlässigkeit wird im Wesentlichen durch einen sich zwischen Sondenrohr und Verpressmaterial bildenden Ringspalt bestimmt. Die Gründe für die Entstehung des Ringspaltes sind vielfältig. Sie liegen unter anderem darin begründet, dass die verwendeten Materialen keine abdichtenden Verbindungen miteinander eingehen sowie, dass die Sonden während der geforderten Druckprüfungen und des späteren Betriebes physikalischen Kräften ausgesetzt werden, welche Einflüsse auf das Sondenmaterial ausüben.

Durch den Bund/Länder-Ausschusses Bodenforschung (BLA-GEO) und den Direktorenkreis (DK) der Staatlichen Geologischen Dienste (SGD) wurde daher über die Ad-hoc-Arbeitsgemeinschaft Hydrogeologie (Ad-hoc-AG Hydrogeologie) der Personenkreis „Durchlässigkeit des Systems Erdwärmesonde“ initiiert, der mit der Erarbeitung von Empfehlungen für die Anforderungen an die hydraulische Systemdurchlässigkeit von Erdwärmesonden beauftragt wurde.

Der Vortrag erläutert die Empfehlungen des Personenkreises „Durchlässigkeit des Systems Erdwärmesonde“ und gibt einen Überblick auf die sich aus den o. g. Versuchen erkennbare Problematik „vertikale Durchlässigkeit“ und geht der Frage nach, welchen Einfluss dies auf die wasserwirtschaftlichen Anforderungen sowie auf den Einbau und Betrieb von Erdwärmesonden haben könnte. Des Weiteren werden Lösungsansätze, den Begriff „Abdichtung“ zu beziffern, erläutert und diskutiert. Hierzu gehört u. A. auch, ob die Anforderungen bzgl. der vertikalen Abdichtung von Erdwärmesondenbohrungen nur den Verfüllbaustoff oder auch weitere Komponenten des Gesamtsystems „Erdwärmesondenbohrung“ berücksichtigen müssen.



PK Geothermie (2015): Empfehlungen für die Anforderungen an die hydraulische Durchlässigkeit des Systems Erdwärmesonde. Internetlink: http://www.infogeo.de (ab Ende 2015 verfügbar)



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