Stockwerksbau - Aufbau geologischer...

2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016

Stockwerksbau

- Aufbau geologischer Einheiten -

Ingo Schäfer

Geologischer Dienst NRW

2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016

„Eine unerwartete Auswirkung kann einen temporären oder dauerhaften

Schaden zur Folge haben.“

Zitat (PK Geothermie 03/2010)

„Jedes geothermische Vorhaben hat Auswirkungen, wobei zu unterscheiden

ist zwischen denen, die als Folge des Vorhabens erwartet und akzeptiert

werden und solchen, die unerwartet eintreten.“

Bau und Betrieb von Erdwärmesonden

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Wasserschutzgebiete

Heilquellenschutzgebiete

verkarstungsfähige Gesteine

quellfähiger Anhydrit

Gebiete mit CO2 im Grundwasser

Bereiche mit Salzwasseraufstieg

artesisch gespannte Verhältnisse

nachteilige Druckpotenzialunterschiede

ungünstiger Stockwerksbau

LF

U

Baye

rn

hydrogeologisch/wasserwirtschaftlich kritische Bereiche

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Grundwasserstockwerk

- Definition -

Sind mindestens 2 Grundwasserleiter durch Grundwasser

geringleitende Schichten voneinander getrennt, spricht man von

einer Gliederung der Grundwasserkörper in Stockwerke.

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Jeder Stein ist anders…

Geologische Übersichtskarte NRW

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Grundwasserlandschaften in NRW

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume

Rheinische

Schiefergebirge

Münsterländer

Kreidebecken

Hydrogeologische Teilräume von NRW

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Hydrogeologische Teilräume von NRW

- Rheinisches Schiefergebirge -

Rheinische

Schiefergebirge

Grundwassergeringleiter:

Tonsteine, Sandsteine

Kluft- und Porengrundwasserleiter:

Quarzite, Massenkalke, Sandsteine

Im Bereich von Vorflutern, temporär schwach

artesische Verhältnisse

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Hydrogeologische Teilräume von NRW

- Osnabrück- und Weserbergland-

Ergiebige Grundwasserleiter.

Durch tektonische Beanspruchung jedoch

starker Wechsel der hydrogeologischen

Verhältnisse auf engem Raum (z.B.

Stockwerksbau mit artesischen Verhältnissen)

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Hydrogeologische Teilräume von NRW

- Münsterländer Kreidebecken-

Münsterländer

Kreidebecken

Grundwassergeringleiter:

Mächtige Tonmergelsteine

Kluft- und Porengrundwasserleiter:

Kalksteine, „Halterner Sande“

Im Randbereich Gefahr von

Salzwasseraufstieg. „Halterner Sande“

beinhalten bedeutende GW-Vorkommen.

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Hydrogeologische Teilräume von NRW

- Niederrheinische Tieflandsbucht -

Bis zu 1200 m mächtige Ablagerungen aus dem

Quartär und Tertiär bilden wichtige Porengrund-

wasserleiter. Ausgeprägter Stockwerksbau durch

eingeschaltete geringleitende und aushaltende

Tonhorizonte. Großräumige Bruchschollentektonik.

Veränderte hydrogeologische Verhältnisse im Bereich

der Baunkohlegewinnung.

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Lithologie

z.B.

Stockwerksbau

Karst

Fließsande

Hydrodynamik

z.B.

Artesische Verhältnisse

Druckdifferenzen

Fließgeschwindigkeit T

LU

G J

en

a

Hydrochemie

z.B.

Salzwässer

betonaggressive GW

CH4- / CO2-Aufstieg

hydrogeologische/geologische Gefährdungspotenziale

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Auswirkungen

• Absenkung d. Grundwassers

• Suffusion

• Mischung unterschiedl. Wässer

• Stoffeintrag

Vermeidungsstrategien

Bohrlochdurchmesser?

Verpressung?

Zentrierung?

Tiefenbegrenzung?

Stockwerksbau + Druckpotenzialunterschied

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Auswirkungen

• Aufhöhung Grundwasserspiegel

• Wasseraustritt

• Mischung unterschiedl. Wässer

• Vernässung

Vermeidungsstrategien

Bohrlochdurchmesser?

Verpressung?

Zentrierung?

Tiefenbegrenzung?

Stockwerksbau & Druckpotenzialunterschiede

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Stockwerksbau & Druckpotenzialunterschiede

Kombinationswirkung

• Stockwerksbau

• Karst/Hohlräume/Klüftigkeit

• Druckdifferenz

• Sande

• fehlendes Standrohr

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Kritischer Stockwerksbau

- Artesische Verhältnisse -

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Kritischer Stockwerksbau

• Druckpotenzialunterschiede

• unterschiedlicher Chemismus

• durchgehende Trennung

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Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Unkritischer „Stockwerksbau“

keine Trennung der Grundwasserleiter

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Hydrogeologische Übersicht

A

B Rheinische

Schiefergebirge

Kritischer Stockwerksbau?

Einzelfallprüfung:

Lokale Verhältnisse in den devonzeitl.

Gesteinen (Druckpotenzial, Chemismus).

Gefahr von Salzwasseraufstieg im

Übergangsbereich Devon-Tertiär

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JEDE Anlage ist ein Eingriff in

die Schutzgüter Boden,

Grundwasser und Gestein.

Es muss definiert werden,

welche Auswirkungen

nachteilig und welche

akzeptabel sind.

An das Ergebnis sollten

Erlaubnisbescheide, angepasst

werden. Auflagen sollten

fachlich begründbar sein.

Fazit

Die regionalen Verhältnisse

müssen bekannt sein.

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Regionalbearbeiter Hydrogeologie

Hr. Meyer

Hr. Liedtke

Dr. Gawlik

Fr.

Liedtke Hr.

Schuster

grundwasser@gd.nrw.de

Ihre Ansprechpartner:

2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016

Stockwerksbau,

…gewusst wo!