Aussagekraft von Ruhe-Temperatur-Profilen
Das Ruhe-Temperatur-Profil kann einen ersten Hinweis auf die Güte einer Erdwärmesonde geben.
Ohne weitere bauliche Maßnahmen und ohne großen zeitlichen Aufwand kann an Erdwärmesonden ein Ruhe-Temperatur-Profil aufgezeichnet werden, um sich von deren Güte zu überzeugen. Ein an einem Stahlseil hängender massearmer Temperatursensor fährt mit konstanter Geschwindigkeit in eines der wassergefüllten U-Rohre der Erdwärmesonde. Eine übertägige Auswerteeinheit zeichnet Teufe und ca. 20 Temperaturwerte pro Sekunde auf und visualisiert die tiefenbezogenen Daten. Das so erzeugte Ruhe-Temperatur-Profil gibt die originäre Temperaturverteilung über die Tiefe wieder, die von den jeweiligen jahreszeitlichen Einflüssen, dem lokalen geothermischen Gradienten und gegebenenfalls von lokalen Grundwasservorkommen bestimmt wird.
Die linke Abbildung zeigt ein ideales Ruhe-Temperatur-Profil in einer Erdwärmesonde:
Ruhetemperaturprofile unterliegen je nach Standort bis ca. 10 m u. GOK jahreszeitlichen Einflüssen. Es folgt eine Übergangszone, in der sich jahreszeitliche Temperatureinflüsse und der geothermische Gradient gegenseitig aufheben. Unterhalb 25 m wird der geothermische Gradient sichtbar, der im mittel 3°K/100m beträgt, durchaus aber auch deutlich darüber liegen kann.
In der rechten Abbildung sind Ruhe-Temperatur-Profile aus drei benachbarten Erdwärmesonden mit markanten Anomalien im Temperaturverlauf zu sehen, die auf Fehlstellen und Wasserwegsamkeiten in der Hinterfüllung zurückzuführen sind. Die grünlich gestrichelte Linie zeigt den zu erwartenden natürlichen geothermischen Gradienten an. Wegen Fehlstellen und Wasserwegsamkeiten in der Hinterfüllung sind zwei getrennte Grundwasserstockwerke "kurz geschlossen" worden. In der Folge fließt Grundwasser aus dem oberen in das tiefer liegende Grundwasserstockwerk: Es hat sich eine Grundwasserumläufigkeit in zwei Erdwärmesonden ausgebildet. Augenscheinlich wurde die neu geschaffene grundwasserhydraulische Situation durch das Trockenfallen von naheliegenden Brunnen in der Nachbarschaft, die den oberen Grundwasserleiter erschlossen.