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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
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
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
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
Regional unterschiedliche Betrachtungsräume Grundwasserlandschaften in NRW
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
Regional unterschiedliche Betrachtungsräume
Rheinische
Schiefergebirge
Münsterländer
Kreidebecken
Hydrogeologische Teilräume von NRW
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
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.
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
Regionalbearbeiter Hydrogeologie
Hr. Meyer
Hr. Liedtke
Dr. Gawlik
Fr.
Liedtke Hr.
Schuster
Ihre Ansprechpartner:
2. Willicher Praxistage Geothermie, 29. + 30. September 2016
Stockwerksbau,
…gewusst wo!
