Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In bestimmten Festgestein-Grundwasserleitern ist eine Wassergewinnung nicht sinnvoll: Zum einen k\u00f6nnte eine ausreichende Ergiebigkeit nur erzielt werden, wenn mehrere der meist steilstehenden Kl\u00fcfte angeschnitten w\u00fcrden. Zweitens verursachen Vertikalfilterbrunnen tiefe Absenktrichter, die zu \u00f6kologisch nicht duldbaren Schadwirkungen f\u00fchren und drittens ist in Aquiferen mit nur geringer wassererf\u00fcllter M\u00e4chtigkeit aus \u00f6konomischen und \u00f6kologischen Gesichtspunkten eine starke Absenkung des Wasserspiegels nicht hinnehmbar. Gel\u00e4nge es in den genannten F\u00e4llen, ohne den f\u00fcr den Bau klassischer Horizontalfilterbrunnen gro\u00dfen Aufwand, durch abgelenkte Bohrungen mit anschlie\u00dfendem Ausbau einen l\u00e4ngeren Schr\u00e4g- oder Horizontalverlauf der Wassereintrittstrecke im Brunnen zu erreichen, so w\u00e4ren h\u00f6here Ergiebigkeiten und\/oder flache Pumpmulden und somit erheblich \u00f6kologischere Grundwas-serentnahmen m\u00f6glich. Ziel dieses Projektes war die \u00dcberpr\u00fcfung der Realisierbarkeit dieses Verfahrens.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeiten wurden in drei Projektgruppen inhaltlich und zeitlich aufeinander abgestimmt. Methodisch wurden gebietsspezifische geologische, wasserwirtschaftliche und \u00f6kologische Betrachtungen einerseits von theoretischen Absch\u00e4tzungen, Berechnungen und Prognosen andererseits und schlie\u00dflich technisch-wirtschaftlichen und praxisbezogenen Schwerpunkten voneinander differenziert.
\nNach der Selektion und Charakterisierung von Gebieten, in denen das Projektthema Relevanz hat und der Festlegung zweier alternativen Ansatzpunkte f\u00fcr einen bei positiven Ergebnissen dieser ersten Projektphase beabsichtigten Feldversuch sollten numerische Modellierungen mittels FEM und AEM durch-gef\u00fchrt werden, die den \u00f6kologischen Vorteil des zur Praxisanwendung angestrebten Brunnenbauverfahrens gegen\u00fcber herk\u00f6mmlicher Wassergewinnung nachweisen, quantifizieren und in Abh\u00e4ngigkeit der Untergrund- und wasserwirtschaftlichen Bedingungen detaillieren. Modelltechnisch sollten auch die gebirgsmechanischen Gegebenheiten um das Bohrloch berechnet werden, um die Anforderungen an den sp\u00e4teren Bohrlochaus- bau zu bestimmen.
\nParallel, teilweise zeitlich nachgeschaltet, wurden technische Fragen, wie Auswahl und Spezifizierung geeigneter Bohrverfahren, M\u00f6glichkeiten der Verrohrung, des Einbringens der Ringraumverf\u00fcllung und des sp\u00e4teren Betriebes bearbeitet. Die Ergebnisse sollten als erste Planungsgrundlage dienen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
\u00d6kologische Vorteile von abgelenkten Brunnenbohrungen im kl\u00fcftigen Festgestein (aBF) lagen haupts\u00e4chlich in einer erwarteten Verringerung der Absenkung. Gleichzeitig wird einer aBF eine h\u00f6here Er-giebigkeit zugeschrieben. Beide Annahmen wurden im Projekt \u00fcberpr\u00fcft; sehr eindeutig konnten die Vermutungen bejaht und quantifiziert werden. Fallweise wurden mehrere Meter Absenkungsminimierung \u00fcber Fl\u00e4chen von \u00fcber 800 Tm\u00b2 in sensiblen Talauen festgestellt; gute Anbindungen an das Kluftnetz belegten dies.<\/p>\n
Die Methodik zur Gebietsauswahl nach \u00f6kologischen, wasserwirtschaftlichen, gesteinstechnischen und hydrogeologischen Gesichtspunkten f\u00fcr die Anwendung des Verfahrens wurde beschrieben und f\u00fchrte zu konkreten Standortempfehlungen. Bei Standortrecherchen interessierten sich bereits mehrere Wasserversorger f\u00fcr eine Anwendung, eine Stadtwerke-Gesellschaft sagte eine hohe finanzielle Beteiligung zu. Das Marktpotenzial scheint die bisherigen Annahmen deutlich zu \u00fcbertreffen. Denkbar ist nach Ansicht der Projektgemeinschaft, dass ein v\u00f6llig neues Marktsegment entsteht, was auch die Einsch\u00e4tzung einiger gro\u00dfer Bohr- und Brunnenbauunternehmen war, die teilweise unentgeltliche Mithilfe zusagten.<\/p>\n
Unabh\u00e4ngig von Prospekten und Zusagen im Rahmen einer Auftragsakquisition von Firmen nahm die Arbeitsgruppe umfangreiche eigene Datenauswertungen, Einsch\u00e4tzungen und Bewertungen technischer M\u00f6glichkeiten, Risiken, Kosten usw. zur Realisierbarkeit einer aBF vor. Auf Grundlage dieser Kenntnisse wurde ein realma\u00dfst\u00e4blicher Feldversuch empfohlen, bei dem eine mit flachem Winkel ansetzende Sacklochbohrung mittels HDD-Verfahren (Ortung anhand Wire-Line-Verfahren) und \u00dcberwaschgest\u00e4nge sowie auf Stahlkufen eingeschobener Stahlrohrtour mit Schlitzbr\u00fcckenfilterstrecke in 50 m Tiefe, Ringraumverkiesung und Zement-D\u00e4mmer-Abdichtung zur Anwendung k\u00e4me. <\/p>\n
Gleichzeitig zeigte sich, dass verschiedene Detailfragen erst dann abschlie\u00dfend beantwortet werden k\u00f6nnen, wenn Spezifikationen der nach einer Ausf\u00fchrungsplanung tats\u00e4chlich zum Einsatz vorgesehe-nen Ger\u00e4tschaft bekannt sind und Praxis sowie konkrete Standortgegebenheiten weitere Bedingungen vorgeben. Trotz der nach Projektende gewachsenen positiven Gesamteinsch\u00e4tzung einer \u00f6kologisch vorteilhaften und technisch machbaren Realisierung mussten auch offene und ggf. kritische Punkte angesprochen werden: <\/p>\n
Ein im Vergleich zur urspr\u00fcnglichen Einsch\u00e4tzung zu flacher Eintrittswinkel der Bohrung verursacht h\u00f6-here Kosten. Bohrtechnisch gesehen w\u00e4ren stabile Gebirgsbereiche zu bevorzugen, wohingegen aus hydrogeologischer Sicht exakt das Gegenteil, n\u00e4mlich kl\u00fcftige Schw\u00e4chezonen pr\u00e4feriert werden. Zum Dritten sei erw\u00e4hnt, dass beim Bohren mit HDD-Verfahren ein so genannter Mud-Motor mit einer hohen Pumpleistung betrieben werden muss und eine tragf\u00e4hige Sp\u00fclung einzusetzen ist, d. h. in diesem Punkt haben Bohrtechnik und Brunnenbau tempor\u00e4r widerspr\u00fcchliche Interessen. Hohe Sp\u00fclleistungen k\u00f6nnen in nachbr\u00fcchigen Zonen kavern\u00f6se Auskolkungen und dortige Sedimentation mit sich bringen, so dass bei einem Feldversuch eine Kompromissl\u00f6sung zu suchen w\u00e4re.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Jan. 2007, Fachsymposium Freiberg\/Sachsen: Vortrag und Paper; Okt. 2007, Veranstaltung der Fa. energis in Orscholz: Vortrag vor rund 70 Teilnehmern; Nov. 2007, Bochum, Symposium mit Wasserver-sorgern, Planern usw: Mehrere Vortr\u00e4ge. – in Vorbereitung: U. a. drei Publikationen in wichtigen Periodi-ka.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Erwartungen hinsichtlich der erreichbaren \u00f6kologischen Verbesserungen best\u00e4tigten sich im Projekt. Die Quantifizierung ergab, dass die Bereiche mit verminderter Absenkung einige hundert Meter ausma-chen k\u00f6nnen und somit in sensiblen Talauen mit selbst meist nur wenigen hundert Metern Breite gro\u00dfe Vorteile erbringen. Die technische Machbarkeit der geplanten neuen Brunnenbauform scheint gegeben, so dass nunmehr die noch teiloffenen Fragen und kritischen Punkte in einem realma\u00dfst\u00e4blichen Feldversuch zu beantworten w\u00e4ren. Die Arbeitsgruppe bzw. die Projektgemeinschaft empfahl, die n\u00e4chsten Schritte zur Umsetzung eines Feldversuches vorzunehmen und Partner f\u00fcr eine finanzielle \u00dcbernahme von Kostenanteilen und\/oder kostenneutralen Arbeiten zu finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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