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Hebungsrisse: Runder Tisch


Objekt:                      Hebungen der Altstadt
Thema:                     Aktueller Stand der Brunnenbohrung BB4
Datum/Ort:               09.03.2015, 19.00 Uhr, Peter-Huchel-Saal, Stubenhaus

Teilnehmer:             Herr Dr. Kollnig
                                  Herr Dr. Wirsing, LGRB
                                  Herr Teigeler, Vorsitzender der Schlichtungsstelle
                                  Frau Harrs (Stadtbauamt, Schlichtungsstelle)
Verteiler:                 über Homepage der Stadt Staufen
Beginn:                    19.00 Uhr    



1. Begrüßung durch Herrn Dr. Kollnig


Herr Dr. Ruch ist durch Krankheit verhindert, an seiner Stelle referiert
Herr Dr. Wirsing. Frau Harrs ist die Nachfolgerin von Frau Tönnies in der Schlichtungsstelle.
 

2. Dr. Wirsing referiert zum aktuellen Stand der Brunnenbohrung BB4

Die Hebungsfiguren zeigen 2009 eine Zunahme von bis 11mm/Monat maximal im Zentrum, während sich für den Zeitraum Juni bis September 2014 die Hebungsgeschwindigkeit auf maximal 2,5–3 mm/Monat verringert hat. Auch die Hebungsfigur hat sich verkleinert, was erfreulich, aber nicht hinreichend ist. Die Hebungsgeschwindigkeit nahm bis 2011 zunächst stark ab, danach langsamer. Sie nähert sich, erreicht aber nicht Null. Die generelle Situation stellt sich wie folgt dar:
Die sieben Erdwärmesonden sind allesamt nach Süd-Osten abgewichen, wobei die EWS2 das ‚Sorgenkind‘ darstellt. Die Bohrung wurde bis 140 m unter Gelände abgeteuft, danach ist sie in den unteren 40m eingebrochen und konnte auf dieser Strecke nicht mehr abgedichtet werden.  Auch die nachträglichen Abdichtungsmaßnahmen konnten diesen unteren Ast nicht mehr erreichen. Die Modellvorstellung des Grundwasserspiegels im Absenkungsbereich zeigt, dass die Entnahme des Grundwassers den Grundwasserspiegel in Form von Absenktrichtern absenkt, mit dem jeweils tiefsten Punkt bei den Pumpbrunnen EKB2 und BB3 („Knopfkissen-Modell“). Zwischen EKB2 und BB3 liegt die nicht abgedichtete Sondenbohrung. Die neue Brunnenbohrung BB4 soll der zusätzlichen Absenkung dienen und das Eindringen von weiterem Grundwasser über die nicht bzw. unzulänglich abgedichtete Bohrung EWS2 verhindern. Auch dient sie zur Absicherung, falls einer der anderen Brunnen ausfällt.
 
Zwischenstand zur Brunnenbohrung 4 (BB4), Stand 9. März 2015

Erreichen des
- oberen Gips-Spiegel in 31 m Tiefe
- oberen Anhydritspiegel bei 52 m
- unteren Anhydritspiegel bei 121 m
- des unteren Gipsspiegels bei 137 m.

In der Tiefe von 149 m wurde die Bohrung im Unterkeuper gestoppt, um einen hydraulischen Test durchzuführen. Der anhydritführende Gebirgsabschnitt wurde durch ein zweites Sperrrohr bis unter die Anhydritschicht (125 m u. GOK) gegen eindringendes Wasser gesichert.

Folgende bohrtechnische Erschwernisse sind aufgetreten: Aufgrund von Bohrlochwandausbrüchen musste zweimal aufzementiert werden. Obwohl die Schichten bei BB4 vergleichbar sind mit denen der EKB2, wurden im Gegensatz zur EKB2 in der BB4 im Unterkeuper bisher noch  keine größeren  Grundwasserzutritte festgestellt. Es wurden  weder Spülverluste noch ein Grundwasserzufluss beobachtet. Die Grundwasserstände in den anderen Brunnen sind konstant geblieben, auch ergab sich keine Änderung in der Mineralisation in den Grundwasserproben. 

- Wie ist es zu bewerten, dass die Bohrung nicht auf Grundwasser gestoßen ist?

In der hauptgrundwasserführenden Schicht – dem Muschelkalk – , der unter dem Unterkeuper folgt, werden Grundwasser erwartet.

Entnahmerate und Absenkung des Grundwasserspiegels
a) im Zeitraum vom 23.11.14 bis 20.02.15: Die Pumpraten von Brunnen 3 und EKB2 sind annähernd konstant bei etwa 3l / sec. Dadurch wird das Absenkziel erreicht: der Grundwasserspiegel darf nicht zu hoch ansteigen, damit er die Anhydritschicht nicht erreicht. Die maximale Absenkung ist durch die Einhängtiefe der Pumpen vorgegeben, die nicht trocken fallen dürfen. Die auf der Graphik erkennbaren regelmäßigen Ausschläge nach oben sind die Folge der erforderlichen Tests der Funktionsfähigkeit des Notstromaggregats. Sie stellen kein Risiko dar.
b) im Zeitraum vom 02.01.15 bis 09.03.15: Ab dem 26.02. wurden sicherheitshalber die Entnahmeraten geringfügig reduziert, damit sich der Wasserstand leicht erhöht, um ein plötzliches zu starkes Absinken durch eine erfolgreiche BB4 zu verhindern. Der in EKB2 und BB3 abgesenkte Grundwasserspiegel liegt aber immer noch unter dem quellfähigen Gebirgsabschnitt.   In der langfristigen Betrachtung sind konstante Wasserstände bei konstanten (niedrigen) Pumpraten zu verzeichnen: Es kommt nicht mehr so viel Wasser nach und es besteht ein Ausgleich zwischen dem zuströmenden und dem abgepumptem Wasser. Es werden ständig Kontrollen der elektrischen Leitfähigkeit des abgepumpten Wassers durchgeführt. Ein Anstieg der Lösungsinhalte würde einen möglichen Hinweis geben auf aktive Gips/Anhydritlösung. Die Messungen geben hierauf keine Hinweise.  

Weiteres Vorgehen: Derzeit ist folgendes Vorgehen geplant: Ab dem 10. März soll weitergebohrt werden, der Muschelkalk wird voraussichtlich bei ca. 151 m Tiefe erreicht. Diese Schicht soll ca. 8 m tief angebohrt werden. Die Bohrung wird klargespült, anschließend wird ein Pumpversuch durchgeführt. Ständige Messungen gewährleisten die Qualitätssicherung. Engmaschige Beobachtung der anderen Brunnen begleiten die Pumpversuche an BB4 mit dem Ziel, dauerhaft eine optimale Absenkung des Grundwasserspiegels zu erreichen. Nach dem Einbau des Sperrohrs werden noch ca. 6-8 Wochen eingeplant, um das Abschlussbauwerk zu errichten. Bisher ist alles planmäßig und gut gelaufen. Ende des Vortrags.

Herr Dr. Kollnig dankt Herrn Dr. Wirsing für seine Ausführungen und fordert die Zuhörer auf, Fragen zu stellen. Aus den Reihen der Zuhörer werden folgende Fragen gestellt, die von Dr. Wirsing beantwortet werden:

- Sind die wasserführenden Schichten der Unterkeuper und der obere Anhydrit, wie im Knopfkissenmodell dargestellt?

Das Knopfkissenmodell ist nur ein Modell.

- Welche Annahme liegt der Wasserabsenkung von BB4 zugrunde?

Eine Abschätzung der Auswirkungen einer zusätzlichen Grundwasserspiegelabsenkung in BB4 ist mit dem derzeitigen Kenntnisstand nicht möglich, denn erst in einigen Wochen kann durch Tests eine Optimierung erreicht werden.

- Wird die Anhydritschicht beim Quellen und Aushärten dicht?

Nein, es handelt sich um ein Gemisch aus (u.a.) Ton und Gips, der Ton blättert auf und zieht dabei Wasser rein („Löschblatteffekt“). Es bildet sich keine „Gipskruste“.

- Muss auf ewig abgepumpt werden? Verändern sich die Grundwasserschichten?

Geologie läuft langsam ab. Das Grundwasser versickert im Gebirge, es fließt in den Rheingraben an Bad Krozingen vorbei bis in den Rhein. Es handelt sich um ein stationäres, konstantes System.

- Vorausgesetzt, es erfolgt kein neuer Wasserzutritt: wie lange wird das bisher eingetretene Wasser noch eine Reaktion auslösen?

Die Zeitdauer ist ungewiss. Niemand weiß, wie viel Wasser sich noch im quellfähigen Gebirgsabschnitt befindet. Die Reaktionen laufen langsam ab, es gibt kein „An- und Ausschalten“.

- Kann die Dauer der Reaktion nicht aus Probeentnahmen bei den Bohrungen festgestellt werden? Lassen sich aus den Probeentnahmen Rückschlüsse ziehen?

Bei den Bohrungen werden Proben aus den Anhydrit- und Gipsschichten entnommen und Messungen durchgeführt. Jedoch sind die Messungen zum Wassergehalt verfälscht durch den Bohrvorgang, bei dem Wasser zugeführt wird. Somit liegen keine gebirgsfeuchten Proben im natürlichen Zustand vor.

Ergänzung durch Herrn Dr. Kollnig: Unter Laborbedingungen kommt man zu anderen Ergebnissen, die nicht auf die Realität übertragbar sind, da die Natur bzw. die Erde inhomogen ist. Somit sind die Reaktionen nicht vorhersehbar. Das Beispiel Engelberg zeigt, wie unvorhersehbar solch ein System ist.

- Wie stark ist die Kraft, mit der der Anhydrit Staufen anhebt?

Der Quelldruck liegt weit über den früher angenommenen und aus der Literatur bekannten Wert. Die Quellkraft des Anhydrit reicht aus, um eine ca 400 m dicke Gesteinssäule anzuheben.  

Ein Zuhörer beklagt viele neue Risse in seinem Haus und äußert seine Meinung, dass er keine Hoffnung sähe, und die Hebungen noch viele Generationen beschäftigen würden.

Herr Dr. Wirsing erklärt, dass die Hebungen nicht schlagartig aufhören werden, und dass die eingeleiteten Maßnahmen nach Prüfung zahlreicher in Betracht gezogener Maßnahmen als die einzig sinnvollen erscheinen.

Ein Zuhörer äußert sich dahingehend, dass die Hebungen schon im Jahr 2012 hätten aufhören sollen, das habe die Stadt Staufen versprochen. Die Leute sollten aufgeklärt werden, dass es hoffnungslos sei.

Herr Dr. Kollnig erläutert dazu, dass man aufgrund der rasch voranschreitenden Entwicklung zunächst große Hoffnungen hatte, aber Fachleute damals schon vor zu großer Hoffnung warnten, da sich die eingeleiteten Prozesse verlangsamen würden. Der Bürgermeister legt Wert darauf, dass nicht der Eindruck entsteht, dass die Unterstützung aufhört oder die Probleme nicht mehr wahrgenommen werden. Er klagt eher darüber, dass das öffentliche Interesse nachlässt. Auch das BfB (Büro für Baukonstruktion, Karlsruhe) bestätigt: die Schäden nehmen zu. Die Häufigkeit der Fälle lässt sich nicht mit der von früher vergleichen, da das Material zunächst den Druck aufnimmt und dann plötzlich nachgibt, so dass der Schaden mit einem Mal stark zu Tage tritt. Das Problem ist nicht vorbei, aber der Versuch der Bohrung lohnt sich. Allerdings werden erst in sechs bis neun Monaten die Messungen den Erfolg belegen.

Herr Dr. Wirsing ergänzt, dass das Wasser im Anhydrit vorhanden bleibt und durch die Pumpmaßnahme nicht mehr dem Gebirge entzogen werden kann, aber der Zulauf unterbunden werden kann.


3. KIT – Karlsruher Institut für Technik

Das Karlsruher Institut für Technologie KIT (Universität Karlsruhe) hat Kontakt mit dem LGRB aufgenommen. Das Institut erhält alle Daten aus den Sachstandsberichten und wird im Rahmen einer Doktorarbeit mit eigenen Überlegungen das Thema untersuchen. Dies belege, dass sich die Wissenschaftliche Gemeinschaft weiterhin intensiv mit der Fragestellung beschäftigt.
Herr Dr. Kollnig bekräftigt, dass das Thema viele Wissenschaftler bewegt
   

4. Aus den Reihen der Zuhörer werden weitere Fragen gestellt, die Herr Dr. Wirsing beantwortet:
- Gibt es Alternativ-Überlegungen für den Fall, dass das Abpumpen nicht zum Ziel führt, wie z. B. den Keller gegen den Quelldruck zu beschweren?

Es wurden verschiedene denkbare Verfahren geprüft (u.a.):

- gerichtetes Überbohren
- überschnittene Bohrpfähle
- hydraulische Maßnahmen
- bergmännische Entfernung des Anhydrit

und Expertenrat hierzu eingeholt. Die eingeleiteten Maßnahmen wurden als die einzig sinnvollen identifiziert.
Auch flächenhaftes Unterfangen einzelner Gebäude (Betonplatte) wurde geprüft. Herr Dr. Kollnig ergänzt, dass  hier wirtschaftliche Gesichtspunkte widersprechen, da der Aufwand in keinem Verhältnis zum Ergebnis steht. Herr Dr. Kollnig nimmt die Anregung eines Zuhörers auf, die Zusammenstellung der Überlegungen zu den geprüften Verfahren auf der homepage der Stadt Staufen zu veröffentlichen, „um der Legendenbildung vorzubeugen“.

- Was passiert, falls die Bohrung BB4 nicht auf Grundwasser stößt?

Auf jeden Fall wird die BB4 auf Grundwasser stoßen. Redaktionelle Ergänzung: die Bohrung hat die Tiefe von 175 m Tiefe erreicht und Grundwasser angetroffen.

- Auf die Beschwerde eines Zuhörers, dass die örtlichen Handwerksbetriebe aufgrund der Hebungsrisse total überlastet seien und schon gar nicht mehr kommen würden, erwidert ein anderer Zuhörer, dass das auch anderswo so sei.

- Kann sich der Boden wieder senken?

Nein. Das Aufquellen des Anhydrits ist irreversibel

- Wird sich noch etwas lösen?

Hinweise auf verstärkte Lösungserscheinungen durch die Pumpmaßnahme in ca. 100 m Tiefe liegen aus dem umfangreichen Überwachungsprogramm nicht vor. Bei 20 – 40 m Tiefe gibt es schon immer Lösungserscheinungen und lokale Setzungen im oberflächennahen Bereich („Gipskarst“).


5. Im Anschluss an die Erörterung mit Herrn Dr. Wirsing wurden Fragen zur Schlichtung vom Schlichtungsvorsitzenden Herrn Teigeler behandelt:

- Bei Vererbung von betroffenem Grundeigentum an Nicht-Kinder kann lt. Finanzamt keine Wertminderung aufgrund der Hebungsrisse geltend gemacht werden (Grundsteuer, Erbschaftssteuer). Wie wird der Mindererlös bei Verkauf ausgeglichen?

Der Vorsitzende der Schlichtungsstelle, Herr Teigeler, erklärt dazu, dass es entsprechend der Schlichtungsvereinbarung grundsätzlich möglich ist, einen diesbezüglichen Schaden auszugleichen. Dabei wird jeder Fall individuell beurteilt.

- Sind Bodenplatten zu teuer?

Die Finanzierungsvereinbarung zwischen Stadt und Land liegt bei 30 Mio. Euro. Es ist somit genug Geld für vernünftige Lösungen vorhanden.

- Angenommen, die Hebungen sind zum Stillstand kommen und die endgültigen Sanierungen wurden durchgeführt: was passiert, wenn die Hebungen doch wieder losgehen?

Das wäre dann ein neuer Fall. Jedes geschädigte Objekt muss individuell betrachtet werden, ob es neu gebaut oder wieder hergerichtet wird. Alle Schäden sollen ausgeglichen werden.

- Wie viele endgültigen Sanierungen sind bereits durchgeführt worden?

Bisher gibt es lediglich eine endgültige Sanierung in der Kirchstraße. Darüber hinaus sind an manchen Gebäuden einige punktuelle Baumaßnahmen als endgültige Sanierungen durchgeführt worden, z. B. eine Zimmerdecke oder eine Außenanlage.  


Herr Dr. Kollnig dankt Herrn Dr. Wirsing und Herrn Teigeler für ihre Ausführungen. Herr Dr. Kollnig schließt den Runden Tisch um 20.35 Uhr.
gefertigt:       Dr. Wilfried Kollnig                                                 Ursula Harrs
                      Mediator                                                                  Stadtbauamt        

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