Abteilung Wasserressourcen und Trinkwasser

Hoch-Temperatur Bohrloch-Wärmespeicher (HT-BTES) nutzen den Untergrund als Wärmetauscher. Hierbei wird ein Erdsondenfeld angelegt, um überschüssige Wärme in den Sommermonaten in den Boden einzuleiten und diese in der Wintersaison für Heizungszwecke wieder verfügbar zu machen. Dabei können sich erhebliche Temperaturänderungen im Untergrund ergeben. In diesem Projekt untersuchen Forschende unterschiedlicher Gruppen an der Eawag, wie Grundwasserleiter auf die vom Betrieb des Wärmespeichers verursachten zyklischen Temperaturänderungen reagieren. Dadurch können wir Rückschlüsse auf die Auswirkungen von zyklischer Wärmespeicherung auf den Untergrund ziehen. Unser Fokus liegt auf den Effekten der Temperaturänderungen auf die Hydrogeochemie und die Mikrobiologie, inklusive der Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften und deren Aktivitäten, sowie auf die Grundwasserfauna. Diese Forschungsziele verfolgen wir mit umfangreicher Feldarbeit, die sowohl permanente Beobachtungen wie auch periodische Probenentnahmen und Laboranalysen umfasst. Dazu wurden drei neue Beobachtungsbrunnen eingerichtet, und zwar direkt neben dem Erdsondenfeld, sowie in Grundwasserfliessrichtung aufwärts und abwärts davon. Zu den Ergebnissen gehören z.B. die chemische Zusammensetzung sowie das Mikrobiom und der Umwelt-DNA des Aquifers. Sämtliche Ergebnisse aus diesem intensiven Beobachtungsansatz fliessen in die Erstellung einer numerischen Simulation ein. Diese ermöglicht eine realitätsnahe Darstellung aller im Grundwasserleiter stattfindenden hydro-bio-geo-chemischen Prozesse. Damit lassen sich langfristige Prognosen des Verhaltens des Grundwasserleiters auf künftige Betriebsbedingungen des Wärmespeichers aufstellen, wodurch sich der Betrieb der HT-BTES Anlage optimieren lässt.