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Geothermie-Bohrungen von Staufen im Breisgau (D)

Im Herbst 2007 wurden beim Staufener Rathaus Erdwärmesonden-Bohrungen bis in 140 m Tiefe abgeteuft. Kurze Zeit später kam es zu ersten Schäden am gerade sanierten Rathaus und den umliegenden Gebäuden der denkmalgeschützten Altstadt. Wegen des engen zeitlichen Zusammenhangs zwischen den Sondenbohrungen und den aufgetretenen Schäden waren die Erdwärmesonden-Bohrungen schnell in Verdacht, der Auslöser für die Bodenhebungen zu sein.

In 2½ Jahren haben sich Teile des Stadtkerns um mehr als 20 cm gehoben (Stand September 2010). Noch im Frühjahr 2010 betrug die durchschnittliche Hebungsrate 1 cm pro Monat.

Risse im Stadtmuseum. Die zeitliche Entwicklung wurde neben dem Hauptbruch handschriftlich dokumentiert.
Risse im Stadtmuseum. Die zeitliche Entwicklung wurde neben dem Hauptbruch handschriftlich dokumentiert.

Bislang wurde bekannt, dass eine etwa 75 m mächtige Schicht des Gipskeupers erschlossen wurde. Der unverwitterte süddeutsche Gipskeuper kann neben Gips und Steinsalz auch Anhydrit enthalten. Gips und Steinsalz neigen zur Subrosion, d. h. wenn Wasser hinzu kommt, gehen die beiden Minerale in Lösung. Beim Anhydrit verhält es sich anders: chemisch gesehen handelt es sich um wasserfreien Gips, d. h. wenn Wasser hinzu kommt, so baut Anhydrit Wasser in sein Kristallsystem ein und wird zu "normalem" Gips. Wenn das passiert, vergrössert sich sein Volumen um etwa 60%. Im Staufener Fall wurde bereits bei der ersten Erdwärmesonden-Bohrung artesisch gespanntes Wasser angebohrt. Nach bisherigem Kenntnisstand dringt dieses, unter Druck stehende, Wasser in die Gips-/Anhydrit-Schichten ein und führt zu einer massiven Quellung der Gipskeuperschicht. Der Anhydrit des Gipskeupers bereitet im Strassen- und Tunnelbau seit langem grosse Probleme. Quell- oder Subrosionsvorgänge dauern hier teilweise seit Jahrzehnten an.

Verschiedene Forschungs-, Rohstoff- oder Erdölbohrungen aber auch Erdwärmesonden-Bohrungen haben die Schichten des Gipskeupers ohne Probleme durchteuft. In bestimmten, tektonisch kompliziert aufgebauten Gebieten, kann Anhydrit unbeabsichtigt angebohrt werden. Der Fall von Staufen im Breisgau wurde und wird gegenwärtig wissenschaftlich untersucht. Die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass mehrere, artesisch gespannte Grundwasserstockwerke durch die EWS-Bohrungen miteinander verbunden wurden. Gleichzeitig wurde scheinbar ungeeignetes Hinterfüllmaterial verwendent. Zudem besteht die Möglichkeit, dass der Anhydrit durch diagenetische oder tektonische Vorgänge so verändert wurde (z. B. durch Vergrösserung seiner reaktiven Oberfläche), dass er sich bei Wasserkontakt sehr schnell zu Gips umwandelt. Hier besteht dringender Forschungsbedarf, damit zukünftige geogene Probleme von Anfang an vermieden werden können.

Tiefe Gebäuderisse verlaufen zwischen dem Rathaus-Café und der Stadtverwaltung von Staufen im Breisgau.
Tiefe Gebäuderisse verlaufen zwischen dem Rathaus-Café und der Stadtverwaltung von Staufen im Breisgau.

Am 1. März 2010 wurde der vollständige Sachstandsbericht zum Schadensfall Staufen vom Regierungspräsidium Freiburg (D) veröffentlicht. Hier wird detailliert auf die Thematik eingegangen. Kurze Zeit später wurden erste Sanierungsmassnahmen eingeleitet. Die neuesten Daten sind vielversprechend. Bis zum Dezember 2010 wurde die Hebungsrate um bis zu 1/3 reduziert. Demnach könnten die Hebungsvorgänge noch längere Zeit andauern.

Aktuelle Informationen zum Fall Staufen im Breisgau (D) können auf der Homepage des Regierungspräsidiums (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau) nachgelesen werden.

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