Erdsonden

ERDWÄRMEANLAGEN und ERDWÄRMEHÄUSER

Vorsicht Erdsonden!

Warum geothermische Tiefenbohrungen problematisch sind.


Eine Häufung von Umwelt- und Gebäudeschäden führt derzeit zur Diskussion, wie sicher geothermische  Tiefbohrungen sind. In Deutschland haben in verschiedenen Regionen geothermische Bohrungen zu erheblichen Gebäudeschäden in der Nachbarschaft geführt. In einem Fall sind 250 Häuser betroffen, im anderen Falle verlor ein Rathaus seine Standfestigkeit. Dies sind beileibe keine Einzelfälle. Es gibt bereits Bürgerinitiativen, die geplante Tiefbohrungen, aus Angst vor Schäden an ihren Häusern, verhindern wollen.


Eine Erdsondenbohrung geht in eine Tiefe von 100 Metern und mehr. Hierbei werden verschiedene Erdschichten durchstoßen, worauf das Erdreich verhängnisvoll reagieren kann.


Ein beträchtliches Problem tritt auf, wenn eine Grundwasserschicht unter einer Keuperschicht angebohrt wird. Keuper ist ein Anhydrit, ein Kalziumsulfat. Kommt es mit Wasser in Kontakt, entsteht Gips. Und der dehnt sich aus. Bei der Anbohrung der Grundwasserschicht unter dem Keuper schießt das Wasser wie bei einem Geysir durch die Bohrung hoch und kommt mit dem Anhydrit in Kontakt. Dadurch kommt eine chemische Reaktion in Gang. Bis zu 60 Prozent kann das Gestein im Untergrund bei diesem Prozess an Volumen zunehmen und wölbt sich nach oben. In den benachbarten Gebäuden treten Risse auf, die zur Beeinträchtigung der Standsicherheit führen können. Es mußten bereits Gebäude abgerissen werden.


Unter dem Ortskern von Staufen beispielsweise baute sich ein hoher Druck auf, der das Gelände nach oben hob. Ähnliche Schäden gab es in ganz Deutschland, z. B. in Böblingen, Kamen, Rudersberg und Schorndorf. Die Ursachen lagen nicht immer in einer Hebung des Geländes. Es gibt auch Senkungen, z. B. wenn durch Bohrungen ohnehin im Boden vorhandene Risse vergrößert werden oder Grundwasser abfließt und einen Hohlraum entstehen lässt.


Desweiteren lag in fast 70 % der untersuchten Fälle eine Schadensursache darin, dass die Bohrung eine hydraulische Verbindung zwischen den Gesteinseinheiten des Keupers und Muschelkalks geschaffen hat. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Verbindung dieser beiden Gesteinseinheiten die Eintrittswahrscheinlichkeit für einen Schaden um das 40-Fache erhöht. In diesen Fällen kann es bei Grundwasserzutritt ebenfalls zum problematischen Anhydritquellen kommen, bei dem Anhydrit in Gips umgewandelt wird. Diese Umwandlung kann zu einer Volumenzunahme führen, was bedeutet, dass das Erdreich sich hebt.


Wenn die Bohrung eine unterirdische Kaverne (Hohlkörper) trifft besteht die Gefahr, dass hier Erdmasse einsinkt, was oberirdisch zu einer Senke führen kann.


Besonders verhängnisvoll wirkt sich auch aus, wenn ein sogenannter „Arteser“ angetroffen wird. Ein Arteser entsteht künstlich, hervorgerufen meist durch eine Bohrung, manchmal auch eine Schachtung. Bei einem Arteser, auch artesischer Brunnen genannt, steht das Grundwasser, welches in der Erde fließt, unter Druck. Dieser Druck ist so hoch, dass das Grundwasser ohne Pumpen bis zur Erdoberfläche oder höher aufsteigt. Meist geschieht dies in einer Senke, in welcher der Grundwasserleiter, durch eine grundwasserundurchlässige Gesteinsschicht (z.B. Tonstein) zur Erdoberfläche hin abgedichtet wird. Wird diese grundwasserundurchlässige Gesteinsschicht durchbohrt, steigt das Grundwasser im Bohrloch wie bei kommunizierenden Röhren bis zur Höhe des freien Grundwasserspiegels in der wasserführenden Schicht. Ist dieses Niveau höher als der Bohransatzpunkt, „spritzt“ das Grundwasser aus dem Boden. Die Oberfläche wird schwammig, die Standsicherheit ist beeinträchtigt. Es ist erwiesen: Löcher im Boden können tiefe Einbruchskrater verursachen oder unter Druck stehendes Grundwasser an die Oberfläche durchbrechen lassen.


Angesichts dieser Risiken stellt sich die Frage, ob Geothermiebohrungen mit den heutigen Methoden überhaupt vertretbar sind.


GEOSPIRAL lehnt aus Sicherheits-, aber auch aus Kostengründen, die Anwendung von Erdsonden ab und konzentriert sich allein auf oberflächige Geothermie. Risiko null.


Die Verfechter von Erdsonden unterliegen (vom Sicherheitsaspekt einmal abgesehen) immer wieder dem selben Irrtum: Sie gehen davon aus, dass mit jedem Meter Tiefe die abbaubare Temperatur ansteigt, was den Wirkungsgrad der Erdwärmeheizung angeblich erhöht. Sie vergessen dabei, dass die Plustemperaturen im Erdreich nicht dem Erdreich selbst entstammen, sondern solaren Ursprungs sind. Die Einstrahlung der Sonne (in der warmen Jahreszeit) auf das Erdreich verursacht eine Durchschichtung und Speicherung. In der kalten Jahreszeit (wenn wir heizen müssen) wird die Temperatur durch die Wärmepumpe abgebaut. Das Erdreich ist bei einem Erdwärmebetrieb beständig auf Regeneration angewiesen. Diese besteht zum einen darin, dass sich Erdwärmeströme dem kältesten Punkt (Erdsonde) zubewegen. Diese Art der Regeneration wirkt über eine Heizperiode und nicht länger. Für die nächste Heizperiode ist die Hauptregeneration durch erneute Solarstrahlung erforderlich.


Der Vorteil der Zunahme der Erdtemperatur mit steigender Tiefe hat sich demgemäss schon nach einer Heizperiode aufgehoben, denn eine Regeneration in große Tiefe findet sehr langsam und verzögert statt.


Anders bei der oberflächigen Geothermie: Abbau und Regeneration gespeicherter Erdwärme stehen im optimalen Verhältnis.



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