Thema der Dissertation:

Umweltschutzmaßnahmen in der Bohrtechnik

Die Bohrtechnik ist das weitest genutzte Hilfsmittel zur Erkundung des Untergrundes. Je nach Aufgabenstellung kann die Erkundungstiefe wenige Meter z.B. für die Aufspürung oberflächennaher Kontaminationen oder Lösung geotechnischer Fragestellungen, als auch viele tausend Meter bei der Erschließung mineralischer oder kohlenstoffhaltiger Lagerstätten, betragen.
Umweltforschung in der Bohrtechnik kann bedeuten, daß die Bohrtechnik für Umweltschutzmaßnahmen, wie Erkundung oder Sanierung eingesetzt wird, andererseits bedeutet jede Bohrung auch einen Eingriff in das natürliche Gefüge. Insbesondere Bohrungen mit wasser- oder ölbasischen Spülungen können das natürliche Gleichgewicht stören und durch physikalische und chemische Wechselwirkungen der Spülung mit der Geo- und Hydrosphäre die Umwelt schädigen
Im Bereich der Erkundung und Sanierung von Altlasten werden derzeit Fortschritte in der oberflächennahen Horizontalbohrtechnik getätigt. Als Vorteil der verlaufsgesteuerten Bohrungen gegenüber traditioneller Erkundungstechnik wird gesehen, daß Verdachtsstellen, die mit Vertikalbohrtechnik nicht erbohrt werden können, dem Gutachter und Sanierer zugänglich werden können. Im Rahmen des AROBIS-Projektes wurde durch das Forschungszentrum Karlsruhe eine Robotertechnologie entwickelt, die in der Lage ist aus verrohten Horizontalbohrungen heraus, Proben zu gewinnen. Ein Schwerpunkt dieser Dissertation ist es, Verfahren zu entwickeln, die einen gezielten Einsatz der Robotertechnologie ermöglichen. Hierzu wurden zwei Ansätze bearbeitet: Erstens die Erkundung von KW-Schadensfällen mittels geophysikalischer und Georadarmessungen in verrohten Horizontalbohrungen und zweitens die ortsgenaue Spülprobenentnahme, die gezielte Richtungsänderungen in Bezug zu einem Kontaminationsherd während des Bohrprozesses, zuläßt.
Auf die Bohrlochstabilität hat die Bohrspülung einen erheblichen Einfluß und kann physikalische und chemische Wechselwirkungen mit den umgebenden Medien eingehen. Diese Wechselwirkungen, die abhängig von dem umgebenden Gestein und der verwendeten Spülung sind, sind bis heute nicht ausreichend ergründet und werden derzeit durch den Einsatz verschiedenster Additive und den Gebrauch von Bohrspülungnen aus einem Diesel/Wasser Gemisch versucht zu unterbinden. Immer strengere Umweltvorschriften und neue Entwicklungen in der Flach- und Tiefbohrtechnik wie „Extended Reach Bohrungen“oder „Slim Hole Bohrungen“ erfordern die Entwicklung weniger belastender Bohrspülung mit besseren Eigenschaften. In dieser Dissertation werden zusätzlich neue Ansätze bearbeitet, die helfen sollen, den Einfluß von Bohrspülungen auf veränderlich feste Gesteine bestimmen zu können.