Letzte Woche fand vom 17.10 bis 18.10. in Offenburg parallel der 8. Geologentag und die GEC Geotechnik Expo und Congress statt. Die GEC in diesem Jahr zum ersten Mal. Das war mal wieder ein guter Grund, ein paar Tage in den Süden der Republik zu reisen, und sich die Sache einmal aus der Nähe anzusehen. Hier folgt der dritte und letzte Teil.

Mark Schütte von der PROGEO Monitoring GmbH, Eigenes Foto, CC-Lizenz.

Ein weiterer interessanter Vortrag kam von Mark Schütte von der PROGEO Monitoring GmbH. Dabei ging es um eine Frage, die sich sicherlich schon viele Leute im Bereich der Altlastensicherung gestellt haben: Wie zum Teufel können wir sicher sein, dass unsere Deponieabdeckung auch wirklich dicht sind. Und die können, man erinnere sich an meinen Beitrag zur jetzt “Energieberg” genannten ehemaligen Deponie Georgswerder, ziemlich groß sein. Dabei können bereits aus dem Bau oder aus dem Betrieb herrührende Schäden an den Kunststoffdichtungsbahnen auftreten, die lange unerkannt bleiben und dadurch zu Umweltschäden führen, die man ja eigentlich gerne vermieden hätte. Aus diesem Grund werden seit langem Dichtungskontrollsysteme installiert, mit deren Hilfe sich direkte Informationen über den Zustand der Abdichtung gewinnen lassen. Diese Monitoring-Systeme können entweder bereits beim Bau der Abdeckung installiert werden, oder sie lassen sich auch nachträglich noch einbauen, wenn auch meist unter erschwerten Bedingungen. Diese Monitoring-Systeme helfen auch, diese Deponien für eine weitere Nutzung wie beispielsweise Photovoltaik-Anlagen oder Windräder zu öffnen. Denn aus den Aufbauten und  deren Fundamenten können schnell Undichtigkeiten herrühren. Ein einfaches Monitoring-System besteht, vereinfacht gesagt, aus elektrischen Leitern, die oberhalb und unterhalb der Dichtungsbahnen verlegt werden. Im Normalfall sollte die intakte Kunststoffdichtungsbahn beide voneinander isolieren. Im Schadensfall besteht jedoch über die Bodenfeuchte ein Kontakt. Durch eine genaue Ortungsfunktion lässt sich der Schaden lokalisieren und gezielt beheben.

Prof. Heinz Konietzky von der TU Bergakademie Freiberg, Eigenes Foto, CC-Lizenz.
Die Energiewende ist ja ein aktuelles Schlagwort aus der Politik. Welche Herausforderungen diese Abwendung von fossilen und atomaren Energieträgern und die Hinwendung zu den “grünen” regenerativen Energiequellen für die Geotechnik so mit sich bringt, zeigte Heinz Konietzky von der TU Bergakademie Freiberg. Das fängt bei der Suche nach einem geeigneten Standort für das geplante atomare Endlager und geht über die Probleme bei der Rekultivierung der Bergbaufolgelandschaften aus dem Braunkohletagbau bis hin zu der Frage, ob und wie wir abgetrenntes Kohlendioxid sicher im Untergrund lagern können. Da aber die regenerativen Energien noch keine grundlastfähigen Energien sind, müssen zumindest noch für einige Zeit die fossilen Energieträger einspringen. Und um den CO2 Ausstoß gleichzeitig zu senken, wäre hier die Verwendung von Gas durchaus anzudenken. Was uns zu der Frage der Nutzung von Schiefergas in Deutschland bringt. Dieses Thema ist ja gerade in Deutschland mit sehr kontroversen Diskussionen und sehr viel sehr viel mehr oder weniger begründeten Ängsten behaftet. Dazu kam auch noch ein Vortrag von Michael Blum (weiter unten). Auf jeden Fall stellen die Probleme der unkonventionellen Gaslagerstätten wie beispielsweise das Schiefergas die Geotechnologie vor mehrere Herausforderungen, die bereits bei der Exploration der Lagerstätten und der Frage, wie man sich denn genau unter der Erde mit hinreichender Genauigkeit orientieren kann (dazu gab es bereits auf dem letzten Geologentag in Köln einen Vortrag von Martin G. Lüling) beginnen. Nicht vergessen werden dürfen die Fragen, die wohl der Bevölkerung am meisten auf den Nägeln brennen, wenn es um das Thema Fracking geht: Als da währen die verwendeten Additive in den Fracfluiden und die Frage der induzierten Seismizität (Wer im Inneren der Erde gewaltsam Gestein aufbricht, der wird auch messbare, wenn auch kleine Erdbeben erzeugen. Was aber im Übrigen auch andere, konventionelle unterirdische Bergbauaktivitäten tun. Der Kohlebergbau im Saargebiet hatte da mal ein Ereignis, auch konventionelle Gasförderung ist bekannt für Erdbeben und sogar die Grundwasserförderung kann Erdbeben auslösen). Der Punkt aber, der den Leuten am Meisten Kopfschmerzen bereitet, dürfte die Frage sein, wie man denn die Fracfluide und das Lagerstättenwasser am wirkungsvollsten vom Grundwasser fernhält. Dabei ist die Idee, Lagerstätten durch “fracks” gezielt offen zuhalten oder zu stimulieren nicht neu. Bei konventionellen Lagerstätten wird die Technologie schon sehr lange angewandt, der erste “frack” fand 1947 statt und bereits 1949 erfolgte in den USA die erste kommerzielle Nutzung. Im Raum Cloppenburg wird seit rund 35 Jahren mit Hilfe von Hydraulic Fracturing Tight Gas gefördert.

Aber auch die regenerativen “grünen” Energien sind nicht ohne entsprechende Perspektiven für die Geotechnologie. Denn manche der Probleme des Frackings gelten auch für die tiefe Geothermie, dazu kommen dann auch noch weitere wie zum Beispiel die entsprechende Bohrlochtechnologie.

Bei der zunehmenden Nutzung der Windenergie ergeben sich Anforderungen in den Bereichen der Gründung sowohl on- als auch offshore auf kompliziertem Untergrund und bei dynamischen Lasten. Zumindest das mit der Gründung dürfte auch für Solaranlagen gelten, vor allem, wenn sie wie so manche heute auf ehemaligen Mülldeponien errichtet wird (siehe den Energieberg).

Und auch bei der Wasserkraft sollte man weder die Gründung noch die entsprechenden geologischen Untersuchungen vergessen. Was ansonsten droht, hat Michael Khan gerade am Beispiel des Jahrestages des Unglücks vom Vajont-Staudamm gut aufgezeigt.

Natürlich gehört auch die Speicherung der regenerativ gewonnenen Energie mit dazu. Besonders der Bau von neuen Trassen und den notwendigen Pumpspeicherwerken, die eventuell auch in unterirdischen Hohlräumen errichtet werden können. Beispielsweise alten Bergwerken wie die Grube Nammen der Barbara Erzbergbau GmbH . Allerdings haben bei den elektrochemischen Speichertechnologien wohl die Chemiker den Vortritt, wie Sigmar Bräuninger von der BASF aufzeigte.

Sigmar Bräuninger von der BASF bekam als Chemiker einen Geologenhammer als “Argumentverstärker”. Eigenes Foto, CC-Lizenz.

Natürlich kann man auf alten Müllhalden nicht nur Windenergie- und Photovoltaikanlagen errichten. Mann kann sie auch noch anders nutzen. OK, vielleicht nicht heute, und sicher auch noch nicht morgen. Aber irgendwann….

Das liegt daran, dass unsere Wohlstandsgesellschaft in zunehmendem Maße auf knapper werdende Ressourcen angewiesen ist. Und der Druck wird in der Zukunft immer stärker werden, je mehr Menschen in den Schwellenländern ebenfalls ein Stück Wohlstand abhaben möchten. Man muss sich das einmal vorstellen: Jeder von uns “verbraucht” in seinem Leben unter anderem rund 307 Tonnen Sand und Kies, 158 Tonnen Braunkohle, rund 116 Tonnen Erdöl, 39 Tonnen Stahl1,1 Tonnen Kupfer und rund 0,15 Tonnen Phosphor. Und wo landet das Ganze? Wenn es nicht mehr gebraucht wird, also “verbraucht” ist, in früheren Zeiten meist auf der Halde und heute (hoffentlich) im Recycling. Das dies durchaus bedeuten kann, dass die Altlasten von heute die Minen von morgen sein können, zeigte Stefan Gäth von der Universität Gießen mit seinem Vortrag zum Thema “Urban Mining”. Weg vom Rohstoffverbrauch und hin zum Rohstoffgebrauch.

Prof. Stefan Gäth von der Universität Giessen klärte uns über das Rohstoffpotential unserer Hinterlassenschaften auf. Eigenes Foto, CC-Lizenz.

Was man tun kann, wenn das Kind in den Brunnen gefallen ist, beziehungsweise wenn das Fundament unter einem Gebäude nachgegeben hat, weil der Untergrund nicht ganz das darstellte, was man beim Bau annahm, oder auch aus sonstigen Gründen wie eventuelle eine Unterspülung etc., zeigte uns Frau Sevgi Bora von der URETEK Deutschland GmbH. Eigentlich ist es eine einfache Idee,  expandierende Kunstharze in den Untergrund zu injizieren. Aber zu sehen, wie sich eine abgesackte Gebäudefront wieder Millimeterweise hebt und sich dabei Risse in einer Fassade wieder schließen, ist schon etwas anderes.
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Sevgi Bora über einen interessanten weg, Fundamente abzustützen. Eigenes Foto, CC-Lizenz.

Wer im Innerstädtischen Bereich baut, der kennt das Problem sicher. Einfach den Grundwasserspiegel weiträumig absenken ist meist eine schlechte Idee. Denn dann kommt es zu Setzungen und damit zu entsprechenden Schäden an den Bestandsgebäuden der Nachbarschaft. Also werden meist kostspielige Tricks angewandt, und einer davon ist der Einsatz von Verbauwänden. dabei sind diese so tief auszuführen, dass es nicht durch die Grundwasserumströmung und die damit verbundene aufwärtsgerichtete Strömungskraft zu einem so genannten hydraulischen Grundbruch kommt. Denn wenn man da Fehler macht, können schon mal Stadtarchive (wie 2009 in Köln) einstürzen. Auf der andren Seite ist es aber teuer, diese Verbauwände unnötig zu tief auszuführen. Daher gibt es diverse Formeln, mit deren Hilfe man die nötige Tiefe berechnen kann. Diese haben aber alle ihre Tücken, wie Benjamin Aulbach von ZAI Ziegler und Aulbach Ingenieursgesellschaft mbH aufzeigte. Die von ihm hier vorgestellte Näherungsformel kann helfen, die korrekte Einbindtiefe in Abhängigkeit mit den einzelnen Rahmenbedingungen zu ermitteln. Auf jeden Fall ist es ihm gelungen, das eigentlich sehr trockene Thema sehr anschaulich zu vermitteln.

Benjamin Aulbach machte den hydraulischen Grundbruch und seine Vermeidung gut verständlich.. Eigenes Foto, CC-Lizenz.

Alles in Allem war sowohl die Messe (wenn auch noch recht klein) als auch der Geologentag sehenswert. Ob aber durch die Zusammenlegung nun Synergieeffekte auftraten? Ich weiß es nicht. Sicher, ohne den Geologentag wäre ich sicher nicht hier vorbeigekommen. dazu ist Geotechnik nun doch etwas sehr weit von meiner Profession und meinen Interessen entfernt (ebenso wie Offenburg von meinem Wohnort). da hat der Geologentag schon mehr “Zug”, weil man dort den persönlichen Kontakt zum “Netzwerken” nutzen kann. Außerdem kamen sich nach meinem Gefühl beide Veranstaltungen durchaus auch in die Quere, aber ist bei anderen Messen und Tagungen mit mehreren parallelen Sessions auch nicht so anders. Ein bisschen unglücklich fand ich den Termin für die Mitgliederversammlung des BdG an einem Donnerstag Abend.  lag dieser vor zwei Jahren noch an einem Freitag, so bedeutete es für alle mit weiterem Anfahrtweg, dass man mindestens 2 Urlaubstage brauchte, um teilzunehmen (zumal ja auch der gesellige Abend daran anschloss).