Mikrobiologie und gelöste Gase

Zyklische Temperaturänderungen aufgrund des Betriebs des Wärmespeichers können Veränderungen in der mikrobiellen Aktivität im Untergrund hervorrufen. Insbesondere kann eine moderate Temperaturzunahme das mikrobielle Wachstum fördern, was sich wiederum in einer Zunahme mikrobieller Stoffwechselaktivitäten widerspiegelt. Als Folge dessen ist mit einer Senkung des Sauerstoffgehalts sowie mit einem Anstieg des CO₂-Gehalts im Grundwasser zu rechnen. Zudem führt mikrobielles Wachstum zu Biofilmbildung, welche die Gesteinszwischenräume verstopfen und somit zu einer Veränderung der Fliesseigenschaften des Grundwasserleiters führen kann.

Die oben erwähnten Auswirkungen werden durch regelmässige Probenentnahmen untersucht. Dabei wird einerseits die mikrobielle Zellkonzentration in den Proben mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Andererseits werden Mikroorganismen über Sterivex-Filter angereichert, anschliessend aufgeschlossen und mittels DNA-Sequenzierung analysiert, um die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften zu bestimmen.

Änderungen mikrobieller Stoffwechselaktivitäten infolge von Temperaturänderungen im Untergrund werden durch Konzentrationsmessungen gelöster Gase im Grundwasser erzielt. Zu diesem Zweck haben wir an jeder Beobachtungsstation ein portables Massenspektrometer (miniRUEDI von Gasometrix) installiert, das kontinuierlich die Konzentration gelöster Gase, z.B. CO₂, CH₄, und O₂, im Grundwasser misst. Diese Messungen erlauben uns, Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Grundwassers zu ermitteln und dadurch die Wechselwirkungen zwischen Temperaturänderungen, physikalischer und chemischer Grundwassereigenschaften und mikrobieller Aktivitäten zu verstehen. Diese Einsichten liefern wiederum wichtige Anhaltspunkte für optimale Betriebsbedingungen von HT-BTES Anlagen.