Geothermische Bohrungen in Staufen im Breisgau: Schadensursachen und Perspektiven

Im Jahr 2007 wurden in der Stadt Staufen i. Br. sieben Bohrungen bis ca. 140 m niedergebracht und als konventionelle Doppel-U-Rohr-Erdwärmesonden ausgebaut, um das Rathaus der Stadt mit Energie zu Heiz- und Kühlzwecken zu versorgen. Einige Wochen nach den Bohr- und Ausbauarbeiten setzten Hebungen des Geländes ein, die zu erheblichen Rissen an den umliegenden Gebäuden geführt haben. Es sind 269 Objekte betroffen, einige sind einsturzgefährdet, ein Objekt ist geräumt. Durch die Bohrungen wurden anhydrithaltige Schichten des Gipskeupers hydraulisch mit artesisch gespanntem Grundwasser aus dem Liegenden verbunden. So konnte es zur Umwandlungsreaktion mit Wasser kommen, die beim Übergang vom Anhydrit zum Gips mit einer Zunahme des Volumens von etwa 61 % verbunden ist. Die Quellvorgänge führen zu Veränderungen des Gefüges, welche die Wasserwegsamkeit lokal verringern oder auch deutlich erhöhen können. Die Situation wird durch die Lage von Staufen auf einer Randscholle des Oberrheingrabens und der damit einhergehenden Tektonik weiter kompliziert. Der Quellprozess dauert an, und ein Ende kann derzeit noch nicht prognostiziert werden. Erste Maßnahmen mittels Injektionstechnik aus den PE-HD-Sondenrohren heraus das unmittelbare Umfeld der Geothermiesonden abzudichten, erreichten zumindest einen Teilerfolg. Die maximale Hebungsrate von bis dahin ca. 10 mm/Monat sank auf unter 4 mm/Monat (Stand Mai 2012). Als zusätzliches zukünftiges Problem könnte sich die Gebirgsauslaugung des neu entstandenen Gipses darstellen. Es sind in jüngster Zeit im Hebungsgebiet kleinräumig geringfügige Senkungen nachgewiesen worden. Da das Grundwasser nunmehr künstlich abgesenkt wird, um die Anhydritreaktion zu beherrschen, ist der damit erzeugte Zustrom von Wässern aus nicht-sulfathaltigen Gesteinen als besonders problematisch für die Zukunft zu sehen (anthropogene Verkarstung).