Geotechnische Analyse und Bewertung bestehender und neuer Bohrkerne aus dem Lausitzer Granodiorit mit Längen bis zu 250 Metern für das Deutsche Zentrum für Astrophysik (DZA)

Das Konzept des DZA ruht auf drei Säulen: Forschung, Technologieentwicklung und Digitalisierung. Der Hauptcampus, der diese drei Säulen vereint, soll am Standort Görlitz entstehen. Zusätzlich soll im Granit der Lausitz zwischen den Orten Hoyerswerda, Kamenz und Bautzen ein Untergrundforschungslabor, das "Low Seismic Lab", entstehen, in dem insbesondere Technologien zur Erforschung von Gravitationswellen entwickelt und getestet werden sollen. Die seismographischen Bedingungen im Granitgestein der Lausitz sind einzigartig und besonders gut für die Erforschung von Gravitationswellen geeignet. Gravitationswellendetektoren werden durch seismische Wellen, die permanent den Erdboden durchlaufen, erheblich gestört. Dies führt zu Verfälschungen der Messergebnisse. In dem Granitgestein in der Lausitz besteht die einmalige Möglichkeit, ein Labor ohne seismische Wellen zu errichten. Der genaue Standort im Dreieck zwischen Hoyerswerda, Kamenz und Bautzen muss dabei mit Hilfe weiterer Untersuchungen und Probebohrungen bestimmt werden, um bestmögliche Bedingungen für die Grundlagenforschung zu schaffen. Eine erste Probebohrung im Granit der Lausitz wurde bereits durchgeführt, um erste Erkenntnisse über die Beschaffenheit des Granits und seine Eignung für den Bau des Low Seismic Labs zu gewinnen. Die exakte Lokation des Low Seismic Labs soll nun ermittelt werden. Für die finale Lokation des Low Seismic Labs des DZA ist es unumgänglich, die Eigenschaften des Untergrundes zu bestimmen. Zusätzlich zu der bisher durchgeführten ersten Probebohrung sind weitere drei Bohrungen geplant. Gegenstand dieser Ausschreibung ist die Analyse der insgesamt vier Bohrkerne. Es sollen geologisch-geotechnische und petrophysikalische Aufnahmen und Messungen an den Bohrkernen vor allem mit Blick auf die Heterogenität des Lausitzer Granodiorits und eingeprägter tektonischer Strukturen vorgenommen werden. Die Messungen werden als Tiefenkorrelation für die flächenhaften seismischen Messungen und die Beurteilung der bautechnischen Machbarkeit des Low Seismic Labs benötigt. Mit den Messungen soll die Verteilung der geomechanischen Eigenschaften im 3D-Raum ermittelt werden. Hierfür sind verschiedene Messungen und Versuche notwendig (siehe im Detail Ziff. 3.2 der Leistungsbeschreibung): - geotechnische Kernprotokollierung (vorläufige Druckfestigkeitsbestimmungen mit einem Schmidt-Hammer (ISRM, 2014)) - geophysikalische Messungen an Kernen (Scan auf Kompessionswellengeschwindigkeit, Gamma-Dichte) - gesteinsmechanische Charakterisierung (uniaxiale Druckversuche gemäß den Empfehlungen der DGGT AK 3.3 Nr. 1, triaxiale Druckversuche gemäß ISRM 1999, Brazilian Tensile Strength Test gemäß den Empfehlungen des ISRM, CERCHAR-Test gemäß Empfehlung Nr. 23 der DGGT AK 3.3 Felsprüftechnik 2016) - petrophysikalische Messungen an Kernen (Labormessungen im Permeabilitätsbereich zwischen 10 hoch -21 und 10 hoch -10 m² in den geotechnisch abgegrenzten Gebirgsbereichen, Messungen bei Umgebungsdrücken von 1.5 MPa, 4.0 MPa und 8.0 MPa einschließlich der Prüfung auf Hysterese entsprechend ASTM D4525 oder in ähnlichem Aufbau, Messung von Porosität, Dichte und Wassersättigung für ausgewählte Prüfkörper gemäß ISRM (1979) und/oder ISO 12154:2014 zusätzlich zu Gamma-Dichten) Weiter sollen ein integrierter Datensatz und je Bohrkern ein Bericht erstellt werden. Die Untersuchungen sind eng mit dem Auftraggeber und der Projektgruppe zu koordinieren. Die Einzelheiten sind der Leistungsbeschreibung zu entnehmen.