Erschließung eines Marmorkarstvorkommens als mitteltiefer Erdwärmesondenspeicher im Tuxertal, Tirol

Erdwärmesonden-Speicher können ökonomisch zur Deckung des Wärme-/Kältebedarfs von großen Gebäuden genutzt werden. Deren Errichtung in Karstaquiferen ist hinsichtlich des Grundwasserschutzes und der korrekten Dimensionierung eine anspruchsvolle Planungsaufgabe. Die Erschließung des Hochstegenmarmors im Tuxertal (Zillertal, Österreich) war durch eine zweistufige Planungsphase gekennzeichnet, um die gewünschten Entzugs- und Speicherfunktionen sicherzustellen. Zur Vorerkundung wurde 2012 in einer Erkundungsbohrung ein Enhanced-Geothermal-Response-Test mittels Optical-Frequency-Domain-Reflectometry durchgeführt sowie Geologie und Hydrogeologie detailliert untersucht. Mit tiefenaufgelöster Parametrisierung der geothermischen Bemessungskennwerte wird konduktiver Wärmetransport vom konvektiven abgegrenzt und mit lithostratigraphischen Eigenschaften korreliert. Nachfolgend wurden Zonen dominant konduktiven Wärmetransports, konvektiver Strömung und Verkarstung bestimmt. Ab 2013 wurde das geothermische Heiz- und Speichersystem mit neun 400 m tiefen Doppel-U-Rohr-Erdwärmesonden für knapp 1 GWh/a Entzugsarbeit und 400 MWh/a Einspeicherleistung dimensioniert und realisiert. Die thermophysikalischen Eigenschaften des Karstsystems wurden zur Optimierung des Erdwärmesondenfeldes mit verschiedenen Loggingverfahren und Geothermal-Responses-Tests bestimmt und damit Ergebnisse der Erkundungsbohrung validiert