Oft unbekannte Möglichkeiten: Was kann der Spülungsservice leisten?

CELLE, 10.8.2020 – Bohrspülungen sind ein essenzieller Bestandteil bei verlaufsgesteuerten Spülbohrungen und eine technische Notwendigkeit zur Herstellung und Stabilisierung von Bohrlöchern. Zur idealen Welt gehört eine Vorplanung der Spülungsverwendung. Der folgende Artikel zeigt auf, was einen guten Spülungsservice ausmacht und welche Aufgaben er übernehmen kann bzw. sollte.

Von Dipl.-Geol. Stefan Gottschalk*

Dichtemessung mittels Spülungswaage
Dichtemessung mittels Spülungswaage

Unterschiedliche Situationen und Randbedingungen können spezifische Anwendungen erfordern. Der Umgang mit wasserbasischen Bohrspülungen, wie sie im HDD ausschließlich verwendet werden, ist kein Hexenwerk und auch keine Alchemie. Dennoch ist die Thematik so umfangreich, dass man sie auch nicht im Schlafe erlernt.
Aus diesem Grund gibt es bei den Spülungsfirmen sachkundige und geschulte Mitarbeiter, die den Anwendern im Tagesgeschäft mit Rat und Tat zur Seite stehen. Die Kundenbetreuung erfolgt telefonisch, schriftlich und auch im Feld bei den Bohrungen. Zur Weiterbildung der Kunden werden von Spülungsfirmen Schulungen oder Laborkurse organisiert. Seit einigen Jahren ist ein Trend zu beobachten, dass Auftraggeber und Planer einen Spülungsservice fordern, der permanent auf den Baustellen präsent ist. Gerade bei Querungen von Bahnkörpern oder Wasserstraßen ist diese Tendenz stark zunehmend.

Die Mär vom Spülungsingenieur

Vielfach ist von einem Spülungsingenieur die Rede. Gibt es den überhaupt? Die Antwort lautet: nein. Den Spülungsingenieur gibt es nicht. Der Begriff entstammt einer freien Übertragung aus der englischen Sprache. Da wird der mit dem Thema Bohrspülung betraute Mitarbeiter „Mud Engineer“ genannt. Ein Ingenieurstudium ist aber keine Voraussetzung, um Mud Engineer zu sein, sondern es ist lediglich eine Funktions- oder Stellenbeschreibung für den Mitarbeiter, der sich verantwortlich um die Bohrspülung kümmert. Besser wäre die Übersetzung „Spülungstechniker“. Aber auch hier hakt es in Deutschland. Um Techniker zu sein, bedarf es einer staatlich anerkannten Ausbildung.
Unbedenklich wäre der allgemeine Begriff „Spülungsservice“. Das kann im Prinzip jedermann betreffen, sei er Akademiker, Techniker, Meister, Handwerker etc. Eigentlich ist es auch unerheblich, solange er sein Gewerk versteht. Dann ist es völlig egal, ob er als Spülungsingenieur, Spülungstechniker, Tankwart, Mud Man oder salopp als „Spüli“ bezeichnet wird.

Bestimmen der Fließeigenschaften einer Bohrspülung mit dem Rotationsviskosimeter
Bestimmen der Fließeigenschaften einer Bohrspülung mit dem
Rotationsviskosimeter

Qualifikationsnachweis für Spülungsservice

Unglücklich ist allerdings der Umstand, dass über die Qualifikation des Spülungsservice meist kein Nachweis gefordert wird. Hier entscheiden oft allein subjektives Vertrauen, beeinflusst von Motiven wie Sympathie, Landsmannschaft oder ganz einfach dem Preis. Bei den Kunden kann es sich um den Bohrkontraktor, den Bauherrn oder Behörden handeln. In der Regel werden vor der Baumaßnahme keine Referenzen vom Spülungsservice gefordert oder die Eignung geprüft. Und auch nach Beendigung der Arbeiten muss der Spülungsservice nur selten einen Abschlussreport liefern.
Es ist an der Zeit, die Horizontalbohrtechnologie als grüne umweltschonende Technologie zu manifestieren und von jedem Verdacht der Umweltschädigung zu befreien. Dazu gehört meines Erachtens nicht nur der Nachweis, unbedenkliche Spülungsprodukte einzusetzen, sondern auch ein Befähigungszeugnis der sachkundigen Personen. Von einigen Planern wurde die Komplexität des Themas längst erkannt und der Ruf nach einer Regelung laut. Es sollte nicht zu schwierig sein, einen neuen Standard zu definieren und dann mit Unterstützung von anerkannten Bildungsstätten und Fachleuten zu implementieren. Erste Angebote gibt es ja bereits, z.B. durch die Initiative des DCA an der Bohrmeisterschule in Celle. Da der Spülungsservice oft von den Firmen geleistet wird, die auch zugleich der Lieferant der Spülungsprodukte sind, liegt die Vermutung nahe, dass mit dieser Dienstleistung lediglich der Umsatz gesteigert werden soll. Der Verdacht ist aber unbegründet, denn kein Kunde akzeptiert Kosten, ohne durch entsprechende Gegenleistung zufriedengestellt zu werden.

Spülungsservice als wichtigen Teil verstehen

Wie kann ein Spülungsservice aussehen und was soll also dabei herauskommen? Was kann der Kunde, Bauherr oder Grundstückseigentümer verlangen bzw. voraussetzen? Sicher keine Wunder, aber den sachgemäßen Einsatz von Bohrspülung, um den größten wirtschaftlichen Erfolg zu erzielen und den geringsten ökologischen Schaden zu verursachen.
In der Horizontalbohrtechnik gibt es einen gravierenden Unterschied zur Tiefbohrtechnik. Das Thema Spülung wird in der Horizontalbohrtechnik allgemein vernachlässigt. Das betrifft sowohl die ausführenden, die planenden und die genehmigenden Beteiligten. Im Grunde genommen haben die meisten Beteiligten nur vage Vorstellungen, was unter einem Spülungsservice verstanden werden kann.
Angesichts von Kostendruck und Wettbewerb wird von vereinzelten Bohrern immer wieder versucht, mit den einfachsten Materialien ohne Rücksicht auf Verluste zu arbeiten. Doch das ist ein Trugschluss, und gerade bei Bohrungen mit hohen technologischen Anforderungen erweist sich das Sparen an der falschen Stelle immer wieder als Boomerang.

Ablesen des Sandgehaltes mit dem Spitzglas
Ablesen des Sandgehaltes mit dem
Spitzglas | Fotos: Sirius-ES Deutschland

Glücklicherweise wirken sich die Qualifizierungsmaßnahmen nach GW 329 hier positiv aus und unlösbare Probleme sind selten geworden. Auch das Vertrauen der Bohrunternehmer in ihre Spülungsfirmen ist generell stark gewachsen. Versteht auch der Kunde nicht immer, um was es geht, so folgt er doch oft den Ratschlägen der Sachkundigen – leider aber doch immer noch später als eigentlich nötig.
Spülungsservice ist in der Horizontalbohrtechnik sicher kein Allheilmittel. Er ist wie die Spülungsprodukte, das Bohrwerkzeug, das Bohrpersonal und die Planung einer Bohrung aber doch ein wichtiges Element, das zum maximalen Erfolg eines Projektes beitragen kann.

Was sollte der Spülungsservice leisten (können)?

Generell sollte der Spülungsservice mit den in der Horizontalbohrtechnik häufig verwendeten Spülungsstoffen vertraut sein. Ist er bei einem bestimmten Spülungsunternehmen beschäftigt, dann ganz speziell mit diesen. Aber die Kenntnis von Wettbewerbsprodukten ist immer hilfreich. Es sind doch eigentlich immer wieder ähnliche oder gleiche Stoffe, die verwendet werden. Und das sind in der Horizontalbohrtechnik gar nicht so viele. Profunde Kenntnis der Spülungsprodukte und ihrer Eigenschaften gewährleistet den richtigen Umgang damit. Die besten Produkte am falschen Ort oder zur falschen Zeit sind weder aus ökonomischer Betrachtung hilfreich noch aus ökologischer Sicht sinnvoll.
Eine andere essenzielle Basis sind Kenntnisse über die Grundlagen der verlaufsgesteuerten Horizontalbohrtechnik an sich. Im Vergleich zur Tiefbohrtechnik gibt es erhebliche Unterschiede. In der Horizontalbohrtechnik wird oberflächennah und fast immer ohne Hilfsverrohrung des Bohrloches gearbeitet.
Ein idealisiertes Szenario für einen Spülungsservice sieht wie folgt aus: Der Spülungsservice erstellt auf Grundlage von Informationen zum Boden und der Bohrungsgeometrie ein Spülungskonzept. Dabei werden Baugrundverhältnisse, Dimensionen der Bohrung, ökonomische und ökologische Belange berücksichtigt. Hinzu kommen eine Massenbilanz mit Spülungsverbrauch und die geschätzten Kosten. Die wichtigsten Schlussfolgerungen werden zu Papier gebracht und dem Kunden zur Genehmigung übergeben. Damit liegt dann ein formaler Plan für eine spezielle Bohrung vor. Optimal ist eine Differenzierung in die einzelnen Intervalle einer Bohrung, der Pilotbohrung, dem Räumen und dem Rohreinzug.
Ein Spülungskonzept sollte mindestens folgende Angaben beinhalten:

- Spülungsrezeptur
- Spülungsdichte
- Fließeigenschaften
- Filtrationseigenschaften
- Konservierungsbedarf
- Massenbilanzen
- Bedarfsabschätzungen
- Materialkosten

Bei der Ausführung der Bohrarbeiten übernimmt der Spülungsservice die Kontrolle der relevanten Spülungsparameter in Übereinstimmung mit dem Spülungskonzept und überprüft diese im Verhältnis zum Bohrfortschritt und der Geologie. Hinzu kommen die Abschätzung der erforderlichen Additive, Massen und Kosten, die regelmäßige Überprüfung des Spülungsinventars und die notwendige Bevorratung in Abstimmung mit der Bauleitung. Vor und während der Bohrarbeiten wird die Übereinstimmung der verwendeten Spülungsadditive mit den geltenden Vorschriften geprüft. Fehlende Sicherheitsdatenblätter und Produktdatenblätter müssen ergänzt werden. Die ordnungsgemäße Kennzeichnung und das Herstellungsdatum der vorgehaltenen Spülungsprodukte werden geprüft. Über sämtliche Abweichungen wird die Bauleitung informiert. Prüfungen und Inventuren werden auch dann dokumentiert, wenn alles im ordnungsgemäßen Zustand ist.
Zur Kontrolle der Spülungsparameter werden periodisch Spülungstests durchgeführt und im Spülungsreport dokumentiert. Dazu werden in der Regel folgende Untersuchungen durchgeführt:

- Wassereignung
- Viskositäten
- Fließgrenze
- Gelstärken
- Filtration
- Filterkuchen
- Spülungsgewicht
- Feststoffgehalt
- Bohrgutansprache
- organoleptische Indikatoren

Messgeräte zur Überprüfung der wichtigsten Spülungseigenschaften, wie die API-Filterpresse, das Rotationsviskosimeter, die Spülungswaage und andere Geräte gehören zur Standardausrüstung des Spülungsservice. Diese Geräte finden problemlos im Kofferraum eines Pkw Platz. Auch die Typenbezeichnung, Seriennummer und das Prüfdatum der verwendeten Messgeräte gehört mit in einen Spülungsreport. Verwendung und Umgang mit der Messtechnik entsprechen international anerkannten Standards und die Messergebnisse müssen mit branchenüblichen und genormten Einheiten dokumentiert werden. Nur so ist allzeit eine Nachprüfbarkeit der Daten gewährleistet. Die Arbeitsprozeduren werden in Betriebsanweisungen genau beschrieben. Vorteilhaft ist, wenn das Spülungsunternehmen zertifiziert und von Dritten regelmäßig auditiert wird.
Die Messergebnisse dienen der Information des Kunden. Der Spülungsservice ist generell nur im Rahmen zuvor festgelegter Aufgaben tätig und kann seinen Kunden auf Wunsch und im Rahmen seiner Möglichkeiten beratend unterstützen. Der Spülungsservice ist kein Entscheidungsträger auf den Baustellen und ersetzt nicht die Bauleitung. Die Auswertung von Messergebnissen darf auch nicht automatisch den Spülungsservice zu Maßnahmen ermächtigen, sofern diese nicht zuvor im genehmigten Spülungskonzept detailliert beschrieben und genehmigt sind. Falls dem nicht so ist, muss erst Rücksprache mit der Bauleitung gehalten werden.
Die vorstehenden Ausführungen klingen für einige Leser sicher übertrieben und sind für viele kleinere Bohrungen auch unverhältnismäßig. Es handelt sich hier um eine idealisierte Betrachtung. Dennoch sollte der Kunde umfangreiche Leistungen verlangen dürfen, falls er einen Spülungsservice beauftragt. Wenn aktuell vom Spülungsservice qualitativ und quantitativ weniger geleistet wird, dann liegt das auch an fehlenden Festlegungen und Vorstellungen über das, was verlangt werden kann.


*Autor:
Stefan Gottschalk
Manager bei der Sirius-ES Deutschland GmbH
Tel: 05141/9748446
E-Mail: sgottschalk@sirius-es.com
www.sirius-es.com