Grundwassermanagement und regionale Forschungsthemen

Fakultät Bauingenieurwesen

Grundwassermanagement und regionale Forschungsthemen

Das vom SMWK geförderte Projekt „Energiesparende Wassergewinnung in Trockenperioden“ (2016-2018) wurde abgeschlossen. Ausgewählte Ergebnisse wurden in der energie-wasser praxis publiziert (Werisch & Grischek, 2018) und 2019 auf dem DVGW-Wassertreff Hof und einem DVGW Fachstammtisch in Dresden-Hosterwitz präsentiert. Ein Ergebnis des Projektes ist ein von R. Bartak entwickeltes, frei verfügbares Programm zur hydraulischen Berechnung von Heberbrunnengalerien (Bartak & Grischek, 2018a,b). Unterstützung erhielt das Vorhaben durch die DREWAG Netz GmbH, die Kommunalen Wasserwerke Leipzig GmbH, die Stadtwerke Arnsberg GmbH und den Zweckverband Landeswasserversorgung Stuttgart. Im WW Dresden-Hosterwitz wurden 2018 in einem stillgelegten Versickerungsbecken ein Sickerschlitzgraben und 2019 ein Kleininfiltrationsbecken gebaut. So ermöglicht die Durchführung von Infiltrationsversuchen einen Vergleich der Infiltrationsleistungen von Sickerschlitzgraben und Infiltrationsbecken. Die Kooperation mit der DREWAG Netz GmbH wird auch nach dem Projektende fortgesetzt.

  • Bartak, R., Grischek, T. (2018a) Hydraulische Berechnung von Heberbrunnen. bbr 69(4), 64-69.
  • Bartak, R., Grischek, T. (2018b) Groundwater abstraction through siphon wells – Hydraulic design and energy savings. Water 10, 570; doi:10.3390/w10050570.
  • Bartak, R., Grischek, T. (2018) Energieeffizienter Betrieb von Brunnen im Heberbetrieb. Proc. 26. Fachtagung der Fachsektion Hydrogeologie der DGGV e.V., 21.-24.03.2018, Bochum, ISSN 16198050, 206.
  • Werisch, S., Grischek, T. (2018) Wasserwirtschaftlich relevante Änderungen durch den Klimawandel – Aktuelles für die Elbe. energie wasser praxis 12, 52-59.

Eisen- und Sulfatbelastung von Gewässern in der Lausitz

  • Musche, F., Grischek, T., Uhlmann, W. (2018) Erkundung eisenreicher Hot Spots im Grundwasserzustrom von Fließgewässern in der Lausitz. Proc. 26. Fachtagung der Fachsektion Hydrogeologie der DGGV e.V., 21.-24.03.2018, Bochum, ISSN 16198050, 107.

Erkundung eisenreicher Hot Spots im Grundwasserzustrom von Fließgewässern in der Lausitz

In den Bergbaufolgelandschaften wie der Lausitz kommt es mit dem Wiederanstieg des Grundwassers zu hohen Fe(II)-Konzentrationen im Wasser. In grundwassergespeisten Fließgewässern führt der Kontakt von Fe(II) mit Sauerstoff zu einer Ausfällung von Eisen(hydr)oxiden und zur Versauerung. Visuell ist das Ergebnis der Eisenoxidation an einer Braunfärbung der Gewässersedimente und ggf. des Wassers erkennbar. Auf Anregung des Instituts für Wasser und Boden Dr. Uhlmann wurden Untersuchungen an Fließgewässern in der Lausitz durchgeführt und Bereiche der Eiseneinträge aus dem Grundwasser identifiziert. Innnerhalb der ausgewiesenen Bereiche ist die Eisenkonzentration im Grundwasser lokal stark differenziert - hohe Eisenbelastungen treten in Form von „Hot Spots“ auf. Als Maßnahmen gegen die eisenhaltigen Grundwasserzuströme werden derzeit Linienbauwerke (Brunnengalerien, Sickergräben) zur Fassung und anschließenden Behandlung des Grundwassers als hydraulische Barriere zum Schutzgut favorisiert. Die Investitions- und Betriebskosten hierfür sind hoch und könnten nach einer genaueren Ausweisung der (Schad)stofffrachten durch Konzentration auf Schwerpunkte des Stoffeintrages verringert werden. Im Rahmen eines SMWK-Forschungsprojekts wurde 2015 eine einfache Direct-Push-Technik entwickelt (Musche et al., 2016, 2018). Mit dieser können entlang eines Fließgewässers Grundwasserproben im Zustrombereich (Ufer/ Flussbett) mit geringem Aufwand entnommen werden. Durch die punktuelle Sondierung und Grundwasserprobennahme werden vergleichbare Messwerte mit einer hohen räumlichen Auflösung erhalten. Mithilfe von Oberflächentemperaturmessungen im Flussbett und am Ufer kann weiterhin die Stärke des Zustroms qualitativ bewertet werden.

  • Musche, F., Grischek, T., Uhlmann, W. (2018) Erkundung eisenreicher Hot Spots im Grundwasserzustrom von Fließgewässern in der Lausitz. Proc. 26. Fachtagung der Fachsektion Hydrogeologie der DGGV e.V., 21.-24.03.2018, Bochum, ISSN 16198050, 107.
  • Musche, F., Paufler, S., Grischek, T., Uhlmann, W. (2016) Detection of iron-rich groundwater “hot spots” entering streams in Lusatia. Proc. Int. Mining Water Association Conf. Mining meets Water – Conflicts and Solutions, 11.-15.06.2016, Leipzig.