Oberflächennahe Geothermie trägt in Baden-Württemberg signifikant zur Wärmebereitstellung bei und ist ein zentraler Baustein im Rahmen des integrierten Klimaschutzziels, den CO2 Ausstoß zu verringern. In der Vergangenheit traten jedoch Schadensfälle im Zusammenhang mit quellenden Anhydrithorizonten auf. Stockwerksübergreifende Bohrungen verbinden Grundwasserleiter verschiedener Druckpotentiale, weshalb eine adäquat abdichtende Verfüllung als essentiell einzustufen ist. Das Verbundvorhaben EWS-tech II zielt auf die Qualitätsverbesserung bei der Erstellung von Erdwärmesonden (EWS), um Schadensfälle im Zusammenhang mit unzureichender Verfüllqualität künftig verhindern zu können.

Ein Schwerpunkt des Vorhabens ist die Entwicklung verschiedener Versuchsaufbauten zur Untersuchung des Einflusses von Grundwasserflüssen auf das Bohrloch einschließlich der Verfüllung während und nach Abschluss des Verfüllvorgangs. Hierbei sollen auch Bohrungen berücksichtigt werden, die mehrere Grundwasserstockwerke, und somit unterschiedliche Druckpotentiale, durchteufen. Insbesondere die Auswahl des zu verfüllenden Materials spielt eine bedeutende Rolle in der Qualitätssicherung. Verschiedene magnetisch dotierte Baustoffe unterschiedlicher rheologischer Eigenschaften werden daher miteinander verglichen. Innerhalb dieses Projekts neu entwickelte Verfüllbaustoffe werden im Vergleich zu industriell gefertigten Baustoffen evaluiert. Hierbei ist ein weiteres Ziel die generelle Eignung der magnetischen Dotierung der Baustoffe zu bewerten und automatische Abdichtungsüberwachungen mit Hilfe von magnetischen Suszeptibilitätsmessungen zu entwickeln.

Die finalen Untersuchungsergebnisse sollen dazu dienen, einen Empfehlungskatalog für EWS-Verfüllbaustoffe zu erstellen, der vom Gesetzgeber, der Baustoffindustrie und den Bauausführenden nutzbar ist.  Dieser Katalog soll zum Ende des Projektes die Anforderungskriterien an EWS-Verfüllbaustoffe, Hinweise zum Verfüllvorgang bei Vorliegen einer Grundwasserströmung und die Bewertung einer automatischen Abdichtungsüberwachung beinhalten.

Abbildung: Großmaßstäblicher Laborversuch zur Bewertung horizontaler und vertikaler Grundwasserflüsse.