Hydrogeologische Vorerkundung für eine Grosskalibergrundwasserwärmenutzung

Geht es darum, die grossen Gewächshäuser sowie weitere Gebäude einer Gartenbauschule zu beheizen, liegen die grossen benötigten Leistungen auf der Hand. Die Gartenbauschule Oeschberg in Koppigen (Kt. Bern) will im Rahmen der Neubauarbeiten nicht mehr auf fossile Brennstoffe, sondern zukünftig auf erneuerbare Energien mit der Nutzung von Wärme aus dem Untergrund setzen. Die Erschliessung der grossen benötigten Grundwassermenge für die Beheizung der Gewächshäuser, setzt jedoch unabdingbare und umfangreiche (hydro-)geologische Vorabklärungen sowie einen guten, mächtigen und nutzbaren Grundwasserleiter voraus.
 

Der hohe Energieverbrauch der Gewächshäuser und der restlichen Gebäude der Gartenbauschule Oeschberg in Koppigen beträgt rund 2’400 MWh pro Jahr mit einer Leistung von maximal 430 kW. Im Rahmen der geplanten Umbau- und Neubauarbeiten galt es zu prüfen, ob die Möglichkeit einer Beheizung mittels erneuerbarer Energie und somit die Unabhängigkeit von den fossilen Brennstoffen besteht.
 

Der Ersatz der Öl-Heizung spart rund 750 Tonnen CO₂ pro Jahr ein. Analysiert man die vorhandenen, geologischen Daten der näheren Umgebung wird schnell klar, dass sich im Untergrund ein bis zu ca. 30 m mächtiger grundwassergesättigter glazialer Schotterkörper befinden muss.
 

Die GEOTEST AG wurde nebst den Baugrunduntersuchungen für das Bauprojekt ebenfalls mit der Vorerkundung für eine Grundwasserwärmenutzung beauftragt. Auch bei späteren Leistungsphasen ist die GEOTEST für die Baubegleitung involviert. In Hinblick auf die beträchtliche benötigte Leistung steht fest, dass, falls überhaupt, nur mittels Grosskaliberbrunnenanlage die benötigte Grundwassermenge von rund 3’000 l/min erschlossen und wieder rückversickert werden kann. Demzufolge wurden im Sommer 2022 mittels Kernbohrungen und Probekleinfilterbrunnen die lokalen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse erkundet und die Ergiebigkeit des Grundwasserleiters am Projektstandort mittels Pump-Sickerversuchen getestet.

Die Zusammensetzung der glazialen Schotterablagerungen kann variieren und ebenso die Durchlässigkeit. Mittels Flowmeterversuchen im Filterrohr konnten folglich die Bereiche mit der höchsten Durchlässigkeit in den untersten Bereichen des rund 27 m mächtigen gesättigten Grundwasserleiters ermittelt werden. Weiter wurden die Grundwasserstände mittels Grundwassersonde mit automatischer Datenfernübertragung über Monate permanent überwacht.

Anhand von Berechnungen und Modellierungen konnten schliesslich die definitiven Grosskaliberbrunnenbauwerke für die benötigte Grundwassermenge optimal dimensioniert werden.