Was können wir aus den Ergebnissen eines isotopen- und hydrochemisch begleiteten Langzeitpumpversuchs im Oberjura-Grundwasserleiter des Bayerischen Molassebeckens in Hinblick einer Reservoircharakterisierung lernen?

Florian Heine1, Kai Zosseder1, Florian Einsiedl1
1 Lehrstuhl für Hydrogeologie, Technische Universität München

P 3.3 in Deep geothermal energy and deep groundwater

Der Ausbau der Tiefengeothermie wird gerade im Bayerischen Molassebecken in den letzten Jahren stark vorangetrieben. Bei jedem Eingriff in das Grundwasser muss nach § 1 und § 8 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) sichergestellt werden, dass das Grundwasser durch eine nachhaltige Gewässernutzung sowohl qualitativ als auch quantitativ geschützt bleibt. Daher ist u.a. eine kontinuierliche Untersuchung der Beschaffenheit des thermisch genutzten Grundwassers durch zum Teil aufwendige hydro- und isotopenchemische Messprogramme vorgeschrieben. Gerade bei bohrbegleitend auftretenden  Spülungsverlusten oder Säurestimulationen in Vorbereitung einer niedergebrachten Geothermiebohrung müssen regelmäßige Untersuchungen stattfinden. Diese Maßnahmen werden in sogenannten Wasserrechtsbescheiden gefordert, deren Anforderungskatalog sich in der Vergangenheit in der Regel nach den Parameterlisten in Büttner et al. (2002) oder Büttner & Kolmer (2012) richten. Dort werden je nach Phase im Herstellungsprozess und Betrieb zwischen Basisuntersuchungen und Betriebsuntersuchungen unterschieden.

Mit den Erkenntnissen aus hydro- und isotopenchemischen Untersuchungen sowie der Hydraulik soll das Fließsystem im Oberjura im Rahmen des Forschungsprojektes „IsoMol“ im Großraum München sowie gesamtheitlich im Bayerischen Molassebecken betrachtet werden. Durch die Untersuchungen an ausgewählten Tiefengrundwässern sollen u.a. speziell durch Clusterbildung der hydro- und isotopenchemischen Beschaffenheit und Kombination mit hydraulischen Kenngrößen eine bessere Reservoircharakterisierung im Oberjura möglich werden.

Anhand der Ergebnisse eines hydro- und isotopenchemisch begleiteten Leistungspumpversuchs (ca. 108 Stunden) an einer neu abgeteuften Geothermiebohrung im Bayerischen Molassebecken wird die Belastbarkeit der 2. Basisuntersuchung in Hinblick auf die Interpretierbarkeit zur Reservoircharakterisierung untersucht. Hier wurden im Abstand von zwei Stunden kontinuierlich Wasserproben genommen und die physiko-chemischen Parameter spezifische elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert sowie die Kationen und Anionen, der gelöste organische Kohlenstoff (DOC) und die stabilen Wasserisotope (δ18O, δ2H) bestimmt. Zusätzlich wurde eine Volluntersuchung nach ca. 88 Stunden im Rahmen der vorgeschriebenen 2. Basisuntersuchung (2. Spalte nach Büttner & Kolmer (2012)) durchgeführt.

Die Ergebnisse des Langzeitpumpversuchs werden im Kontext mit schon bestehenden Datensätzen anderer Geothermiebohrungen im Bayerischen Molassebecken interpretiert und die Aussagekraft der einzelnen Analysen in Hinblick auf die Reservoircharakterisierung eingeschätzt. Zudem wird untersucht, ob anhand der Kombination der hydraulischen und hydrochemisch-isotopenchemischen Auswertungen des Pumpversuchs eine Veränderung des Reservoirs bereits erkennbar ist und welche der analysierten wasserchemischen Parameter dafür zukünftig sinnvoll verwendet werden können.



BÜTTNER, W., KNEIDINGER, C., ROTH, K., SAMEK, M., ÜBERWIMMER, F. & VOLLHOFER, O. (2002): Grundsatzpapiere zur Thermalwassernutzung im niederbayerisch-oberösterreichischen Molassebecken. – Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Amt der Oö. Landesregierung (Hrsg.), 1-72; Linz, Wien, München.

BÜTTNER, W. & KOLMER, C. (2012): Grundsatzpapiere zur Thermalwassernutzung im niederbayerisch-oberösterreichischen Molassebecken. – Amt der Oö. Landesregierung, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Bayerisches Landesamt für Umwelt, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit (Hrsg.), 1-94; Linz, Wien, Augsburg, München.