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Folie 1/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Sachschlichtung Stuttgart 21
27.11.2010
Heilwasser 21 - Geologischer Teil
Dipl.-Geol. Dr. Ralf Laternser
geplanter Orginalvortrag
Folie 2/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Titel
Die Gefährdung der
die Stuttgarter
Mineral- und Heilquellen
durch
Stuttgart 21
Folie 3/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Inhalt
• Gründe und Ziele des Heilquellenschutzes
• zu Grunde liegende geologische Verhältnisse
• Gefährdung des Stuttgarter Mineralwassers durch die geplanten Eingriffe durch S 21
Folie 4/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Das Stuttgarter Mineralwasser
• Ausfluss von ungefähr 500 Liter Mineralwasser in der Sekunde
• 19 Brunnen und ein natürlicher Quelltopf
• davon 11 Heilquellen
• 3 Mineralbäder
Stuttgart ist eine europäische Mineralwassermetropole !
Fazit:
Folie 5/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
»Mineral- und Heilwasservorkommen,z. B. das Stuttgarter
Mineralwasser, sind durch abgegrenzte qualitative und
quantitative Heilquellenschutzzonen besonders geschützt. Bei
Eingriffen in den Untergrund hat der Schutz des Mineral- und
Heilwassers absoluten Vorrang.«
Bericht des Landesamtes für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg aus dem
Jahre 2005
Die Schutzziele für die Mineral-und Heilquellen sind zusammengefasst :
1. sauberes, unbeeinflusstes / natürliches Mineralwasser (Qualität)
2. Erhalt der natürlich auftretenden Menge (Quantität)
Zitat
Folie 6/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Heilquellenschutz
Maßnahmen
Verordnung zum Heilquellenschutz
Einrichtung von 3 Schutzzonen die geologisch begründet sind.
Schutzzonen: Außenzone- Innenzone- Kernzonesteigende Einschränkungen für Baumaßnahmen
Überwachung der Quellen
Folie 7/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Konzept der Dichtschicht
Amt für Umweltschutz der Stadt Stuttgart 1998
Einteilung der Schutzzonen nach dem
"Konzept der Dichtschicht“
Mächtigkeit und Beschaffenheit der das Mineralwasser überdeckenden Schichten sind das (einzige ) Kriterium für
Heilquellenschutz
Quelle: W. UFRECHT & G. EINSELE: Das Stuttgarter Mineralwasser - Herkunft und Genese; Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz , Heft 1/1998: 161 - 172; Stuttgart 1998
Folie 8/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Ist das Konzept der Dichtschicht wirkungsvoll ?
• genügen die geologischen Vorgaben dem „Konzept der Dichtschicht“
• wurde das Konzept der Dichtschicht konsequent verfolgt
• sind Verbesserungen denkbar
?
Folie 9/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Arbeit des Geologen
• 100% Erkundung des geologischen Untergrunds ist unmöglich ! „Überraschungen“ sind normal !
• Geologen schätzen mit ihrem Wissen und ihrer Erfahrung anhand der vorliegenden Daten den Untergrund ab
• Geologen müssen das unsichtbare erkennen und die geologischen Verhältnisse/Gefahren sorgfältig abwägen und ansprechen !
Folie 10/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Profil Bauingenieur
Folie aus dem Schlichtungsvortrag von Prof. Lächler am 20.11.22010
Folie 11/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Dolinen 1
„Dolinchen“ beim Bau des Katharinenhospitals
Folie 12/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Doline 2
Doline in Schmalkalden/Thüringen 7.11.2010
Folie 13/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Dolinen HBF 1
1. Tiefe der Dolinen ist unbekannt
2. Dolinen können gesamte Dichtschicht bis in den Muschelkalk durchdringen
Folie aus dem Schlichtungsvortrag von Prof. Lächler am 20.11.22010
Folie 14/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Dolinen HBF 2
Dolinen sind Schwächezonen.
An Dolinen unkontrollierte Aufstieg der unter Druck stehenden Mineralwässer asu dem Muschelkalk denkbar.
Folie aus dem Schlichtungsvortrag von Prof. Lächler am 20.11.22010
Folie 15/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Geologischer Querschnitt HBF
SchloßgartenHBF
Im geologischen Profil aus
Bohrdaten ist zusätzlich noch eine Verwerfung zu erkennen
Aus: Heft 3, Untersuchungen zur Umwelt "Stuttgart 21" Hrsg.: Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
Folie 16/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Fazit Dolinen
-Dolinen stellen durchgehende Einbrüche durch die Gesteinsschichten dar. Sie sind Schwächezonen
-Der Stuttgarter Talkessel können sich Dolinen entwickeln. Sie sind kleinräumig und schwer erkundbar.
-Im Bereich des geplanten Tiefbahnhofs sind eine Vielzahl von Dolinen bekannt
Folie 17/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Verwerfungen
Allgemeine geologische Regeln für Verwerfungen:
Bekannte Verwerfungen im Bereich des Stuttgarter Talkessels und Bad Cannstatts
Der Stuttgarter Talkessel liegt in einer geologischen Bruchzone
- Verwerfungen halten seitlich meist lange durch
- Verwerfungen sind oft parallel und in manche Richtungen gehäuft
-Verwerfungen sind sehr schwer unter jüngeren Ablagerungen zu ermitteln
-Dolinen zeichnen den Verlauf von Verfwerfungen oft nach
Folie 18/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Verwerfung Beispiel
Verwerfung
Folie 19/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Schloßpark Verwerfungen
Geologischer Kartenausschnitt aus dem Bereich des Hauptbahnhofes
Kartengrundlage aus: , Untersuchungen zur Umwelt, Heft 3
"Stuttgart 21; Stadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
Verwerfungen durch schwarze Pfeile gekennzeichnet
Gelb umrandet der Bereich des geplanten
Tiefbahnhofes
Folie 20/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Dolinen Schloßpark
Geologischer Kartenausschnitt aus dem Bereich des Hauptbahnhofes
Kartengrundlage aus: , Untersuchungen zur Umwelt, Heft 3
"Stuttgart 21; Stadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
Rote Punkte bezeichnen die Lage bekannter Dolinen
Folie 21/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Geologischer Längsschnitt
Geologischer Längsschnitt von der Lautenschlager Straße im Südwesten bis zur Nordbahnhofstraße
Aus: Heft 3, Untersuchungen zur Umwelt "Stuttgart 21" Hrsg.: Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
HBFLautenschlager Str
Nordbahnhofstraße
Folie 22/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Übersicht Tektonik
1. Aufstieg des Stuttgarter Mineralwassers ist an Verwerfungen gebunden
2. Bildung von Sauerwasserkalken ist auch an Verwerfungen gebunden
Geologische Überblick mit Bad Cannstatt- und Stuttgart Berg
Für die Stuttgarter und Cannstatter Quellen ist folgendes geologisch unbestritten:
Folie 23/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Fazit Verwerfungen
-Verwerfung stellen durchgehende Risse durch die Gesteinsschicht dar. Sie sind Schwächezonen
-Das Auftreten von Mineralwasser und Sauerwasserkalken ist in Stuttgart an Verwerfungen gebunden
-Der Stuttgarter Talkessel liegt in einer geologischen Bruchzone
-Im Bereich des geplanten Tiefbahnhofs sind eine Vielzahl von Verwerfungen bekannt
Folie 24/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Sauerwasserkalke
HBF
Übersicht über den Stuttgarter Talkessel mit Verbreitung von
Sauerwasserkalken
Sauerwasserkalke bezeugen den
bereits stattgefundenen
natürlichen Aufstieg von
Mineralwässern aus der Tiefe
durch alle überlagernden
Schichten in diesem Bereich!!
Folie 25/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Fazit Sauerwasserkalke
-Die Sauerwasserkalke sind dabei an Dolinen und Verwerfungen gebunden.
- Sauerwasserkalke bezeugen den natürlichen Aufstieg von Mineralwässern aus dem Muschelkalk im Bereich des geplanten Tiefbahnhofes
Folie 26/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Ergänzung Schwächezonen
Geologischer Kartenausschnitt aus dem Bereich des Hauptbahnhofes
Kartengrundlage aus: , Untersuchungen zur Umwelt, Heft 3
"Stuttgart 21; Stadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
Rot gestrichelte Linien =
denkbare weitere Verwerfungen nach
geologischen Grundregeln !
Grundregeln:
-Dolinen oft (perlschnurartig) an Verwerfungen
-Verwerfungen oft parallel zueinander
-Verwerfungen in bestimmte Richtungen
gehäuft
HB
F
Folie 27/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Folie 28/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Gefahrenzonen
Eingekreiste Bereiche: Gefahrenzonen für den unkontrollierten Aufstieg von Mineralwasser aufgrund einer erhöhten Dichte von Schwächezonen
Steigende Gefährdung
Kartengrundlage aus: , Untersuchungen zur Umwelt, Heft 3
"Stuttgart 21; Stadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz
Folie 29/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Zusammenfassung
Der Bereich des geplanten Tiefbahnhofs liegt in einer geologischen Bruchzone mit vielen schwer zu ermittelnden Verwerfungen und Dolinen als mögliche Schwächezonen und damit Wasserwegsamkeiten für den unkontrollierten Mineralwasseraufstieg.
An diesen Schwächebereichen ist, bewiesen durch Sauerwasserkalke, bereits Mineralwasser natürlich bis an die Oberfläche aufgedrungen. Dasselbe gilt für Baumaßnahmen während des U-Bahn-Baus und den Bau des Breuningerkaufhauses.
Einer der bautechnisch schwierigsten und tiefreichensten Bauvorhaben von S 21, der Nesenbachdüker liegt im Bereich einer besonders hohen Dichte von Schwächezonen im geologischen Untergrund. Hier greift der Tiefbahnhof direkt in die Kernzone ein
Die Schwächezonen im Bereich des Hauptbahnhofes sind bisher nur unzureichend durch geologische Methoden untersucht
Folie 30/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Schloßfolgerung
Im Bereich des geplanten Tiefbahnhofs für Stuttgart 21 muss mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit mit dem unkontrollierten Aufdringen von Mineralwasser gerechnet werden.
Schlussfolgerung
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ergänzende Folien
Folie 32/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Bohrungen
Folie 33/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Bohrpunkte und Geologie
Folie 34/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Eingriff Grundwassermanagement
Folie 35/50Sachschlichtung Stuttgart 21 – Mineralwasser 21: geologischer Teil - Dipl.-Geol. Dr. R. Laternser / 27.11.2010
Dipl.-Geol.
Dr. Ralf Laternser
latern@web.de