Bohrinsel im Bodensee

Plattform

Hagnau, 18.06.2019 von IBN

Derzeit wird eine Seemeile südwestlich vor Hagnau ein aufwändiges Forschungsprojekt auf dem Bodensee durchgeführt. Dabei kommt ein neuartiges Sysem zum Einsatz, mit dessen Hilfe bis zu 100 Meter in bisher unbekannte Sedimentschichten vorgedrungen werden soll.

Neue Technik

Bisher konnte mit den gängigen Verfahren maximal etwa zehn Meter tief in den Seeboden vorgedrungen werden, um so anhand der Sedimentproben bis etwa zur letzten Eiszeit Anhaltspunkte über die Entstehungsgeschichte des Bodensees zu erhalten. Am Mondsee und in anderen Gewässern konnte damit bereits erste Erfahrungen gesammelt werden. Der Bodensee soll nun beweisen, dass damit auch in tieferen Gewässern laboriert weden kann. Dazu wurde die Arbeitsplattform am westlichen Rand  des tiefen Schwebs, 1,8 Kilometer südwestlich  von Hagnau bei einer Wassertiefe von 204 Metern verankert. Vier Anker, im 45 Grad-Winkel abgehend, halten das Ponton in Position. Trotzdem stelle das lotrechte Herablassen der Gestänge und insbesondere das Treffen des Bohrlochs nicht nur wegen der Tiefe eine besondere Herausforderung dar. Die Strömung sei im Rahmen dieser Tätigkeit teils ziemlich stark spürbar, wie Ulli Raschke, der wissenschaftliche Koordinator vor Ort sagt. Auch die Wellen der Fahrgastschiffe zwingen die Forscher immer wieder zu einer kurzen Pause.

Bei diesem Verfahren wird der Bohrkopf mit Hammer zum Seegrund herabgelassen und in das Führungsrohr („Casing“) eingeführt. Erst das macht die Arbeit in solchen Wassertiefen möglich, da die Schlagkraft in einer entsprechend langen Verbindung verpuffen würde. Am Bohrloch wurde auf dem Seegrund eine zweite Plattform verankert, deren Trichter das „Einfädeln“ der Führungsrohre und der Arbeitsgeräte erleichtert. Eine Kamera überträgt dazu ein Bild von der Baustelle aus der Tiefe. 

Das Sediment  macht dem Vorankommen oft einen Strich durch die Rechnung. „Sand ist das Schlimmste, was es gibt!“ erklärt der Entwickler der Anlage, Richard Niederreiter. Die feinen Partikel können sich zwischen das Casing und den Bohrkern setzen und die beiden Teile miteinander verklemmen oder dafür sorgen, dass sich der Konus, der die Rohrteile miteinander verbindet, verklemmt. Dann muss gespült und vorsichtig gefahren werden, damit die Führungsrohre oder gar die Bodenplatte am Seegrund nicht mit dem Bohrkern zusammen angehoben wird.

Das Sediment, das in einer Bohrtiefe bei rund 20 Metern vorgefunden wird, zeigt sich sehr feinkörnig mit einem geringen Tonanteil. Der niedrige Tonanteil und die feine Struktur des des Sediments in Verbindung mit Wasser sorgt dafür, dass der Boden, den es zu durchstoßen gilt, hart wie Beton wird und das Vorankommen zusätzlich bremst.

Wissenschaftliche Bedeutung

„Die bisher gewonnenen Daten im Rahmen geophysikalischer Messungen zeigen ein gestörtes Profil der Sedimentschichtungen ab 28 bis 30 Metern Tiefe. Da ist eine Schicht, die so stark reflektiert, dass wir nicht sehen können, was darunter liegt. Das gilt es jetzt, mit den Bohrungen herauszufinden.“ zeigt Ulli Raschke, der wissenschaftliche Projektbegleiter vor Ort die  Bedeutung des Projekts auf.. „Um ein möglichst unbeschädigtes Bild der Sedimentablagerungen erhalten zu können, müssen die Proben an einer ebenen Stelle entnommen werden, denn ab 30 Grad Steigung beginnt das Sediment zu rutschen und vermischt sich dadurch“ ergänzt er. Das erklärt den Standort der Plattform über dem tiefen Schweb, Richtiung Seemitte. Näher am Ufer begänne bereits die Tiefhalde.  Innerhalb des tiefen Schwebs seien wegen verlaufender Seekabel und der Schifffahrtslinien an der Oberfläche die Positionsmöglichkeiten eingeschränkt.

Bedeutung für die Schifffahrt

Die sechs mal acht Meter große, siebeneinhalb Meter hoche Plattformwird gemäß Bodenseeschifffahrtsordnung nachts oder bei unumsichtigen Wetter mit zwei, übereinander stehenden Rundumlichtern (Reichweite 2 Km) befeuert.  Die Ankertaue sind bei einer Wassertiefe von vier Metern durch Bojen markiert, die ebenfalls durch je ein weißes Rundumlicht (2 Km) befeuert sind. Demnach zeigen sich im Idealfall zwei oder drei Lichter auf Höhe des Wasserspiegels mit zwei Rundumlichtern übereinander in einer Höhe von etwa fünf bis siebeneinhalb Metern Höhe. 

Multi-Institutionelles Projekt

Das Projekt wird von der Deutschen Forschungs Gemeinschaft (DGF) finanziert. Den Förderantrag hat die TU Braunschweig gestellt, die es unter der Leitung von Professorin Dr. Antje Schwalb betreut. Die Landesanstalt für Umwelt Baden Württemberg unterstützt durch das Seenforschungsinstitut Langeargen das Projekt mit langjähriger Erfahrung  und stellt den technischen Support mit dem Forschungsschiff „Kormoran“ und dem Unterwasserroboter (ROV). 

An der Universität Konstanz wird, jeweils schnellstmöglich, die erste Beprobung der Sedimentkerne auf DNA und Gase im gebundenen Porenwasser vorgenommen. Die genaue Analyse der geborgenen Kerne wird zu einem späteren Zeitpunkt von Wissenschaftlern der Universität Bern durchgeführt. 

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