Bodenhebung in Staufen im Breisgau
Hintergrund:
Im September 2007 wurden in der Stadt Staufen i. Br. (Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald) Bohrungen für sieben Erdwärmesonden ausgeführt, die bis zu 140 m in die Tiefe reichten. Sie sollten dazu dienen, das neu renovierte Rathaus mit Erdwärmetechnologie zu beheizen und zu kühlen.
Bereits zwei Wochen nach Fertigstellung der Erdwärmesonden wurden Anfang Oktober 2007 Risse im denkmalgeschützten Rathaus und in benachbarten Gebäuden festgestellt. Wegen technischer Fehler bei den Bohrungen konnte Grundwasser aufsteigen und in quellfähige Schichten, sogenannten Anhydrit, eindringen. Dieser begann dadurch aufzuquellen, infolge dessen hob sich der Untergrund an. Das führte zu erheblichen Schäden an einer großen Zahl von Gebäuden in der historischen Altstadt.
(Quelle: LGRBwissen)
Aufgabe:
Zunächst musste von einer Planungsgruppe eine Strategie erarbeitet werden, um die Hebungen zu stoppen und damit die historischen Gebäude zu retten. GEOsens wurde schon bald für Planung und Messungen hinzugezogen. Die geologischen Verhältnisse im Untergrund von Staufen sind heterogen. Interventionen müssen daher differenziert geplant werden.
Bald stand fest, dass nur eine dauerhafte Absenkung des Grundwasserdruckspiegels um mehr als 100 m die Hebungen erfolgreich stoppen konnte. Dafür wurden mehrere Tiefbrunnen gebaut. GEOsens wurde mit der Pumptechnik, der Überwachung sowie der zugehörigen Mess- und Steuertechnik betraut. Da bei einem Pumpenausfall schon nach kurzer Zeit die Hebungen wieder einsetzen würden, muss ein kontinuierlicher Betrieb zuverlässig sichergestellt sein.
Umsetzung:
Zur Absenkung des Grundwasserspiegels setzen wir frequenzgesteuerte Pumpen und eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) in Verbindung mit umfangreicher Messtechnik zur Beobachtung der Grundwasserspiegelhöhe und der Grundwasserzusammensetzung ein.
Dies stellt sicher, dass das Grundwasserniveau unter den quellfähigen Anhydrit-Schichten bleibt. Seitdem ist die Hebung abgeklungen. Mittlerweile liegt die Hebungsrate nahe Null. Dies wird so bleiben, solange der Wasserspiegel nicht wieder ansteigt, das heißt, der Pumpbetrieb muss weiter fortgesetzt werden.
Die umfangreiche Messtechnik ist die Voraussetzung dafür, dass die Prozesse im Untergrund besser verstanden werden. Daneben hilft sie auch Ausfälle von Pumpen frühzeitig vorherzusehen und Wartungsmaßnahmen rechtzeitig einzuleiten.
