Evaluierung der Deckschichtenschutzfunktion

Projektfinanzierung: Landesumweltamt NRW / Geologischer Dienst NRW

Forschungsprogramm:

Projektlaufzeit: 2004 bis 2008

Die Bewertung der Schutzfunktion der grundwasserfreien Deckschichten wird derzeitig bundesweit nach HÖLTING et al. (1995) durchgeführt. Seit dem Jahr 2000 werden am Lehrstuhl für Ingenieur- und Hydrogeologie der RWTH Aachen Risikokarten des Stoffeintrages in das Grundwasser im Auftrag des Landesumweltamtes NRW sowie des Geologischen Dienstes NRW nach diesem Verfahren erstellt.

Das Bewertungssystem nach Hölting basiert auf der Tatsache, dass die Wirksamkeit mechanischer, physiko-chemischer und mikrobieller Prozesse bei der Passage von Sickerwasser durch die Grundwasserüberdeckung maßgeblich von der Verweildauer im Untergrund beeinflusst wird (HÖLTING et al.1995).

In diese Bewertungsmethode fließt eine Vielzahl von Daten ein, deren Ermittlung und Interpretation hinsichtlich einer Grundwassergefährdung eine Reihe unterschiedlichster Schwierigkeiten in sich birgt. Darüber hinaus werden Parameter, die z.T. erheblichen Einfluss auf die Dynamik des Stofftransports besitzen bisher im theoretischen Ansatz nicht genügend berücksichtigt (WIMMER, LEPPIG & DIETZ 2002). Besonders die komplexen Verhältnisse im Oberboden werden sehr stark pauschaliert (WIMMER 2003).

Vor diesem Hintergrund ergibt sich ein Forschungsbedarf, der sich von der Boden-Grundwasser-Interaktion hin zum unterschiedlichen Transport- und Transformationsverhalten verschiedener Schadstoffgruppen erstreckt.
Im Rahmen des Projektes sollte ein Verfahren zur Bewertung der Schutzfunktion grundwasserfreier Deckschichten entwickelt werden, dass zum einen stoffspezifische Prozesse bodentypspezifisch beim Einsickern von Schadstoffen in den Untergrund berücksichtigt, zum anderen aber auch stärker auf die Flächennutzung eingeht.
Dazu sollen die Bodeneigenschaften verstärkt und differenzierter als bisher berücksichtigt werden.
Darüber hinaus wurde im Bereich der nördlichen Venloer Scholle, der Niederrheinischen Bucht, ein rund 100km² groß Arbeitsgebiet gewählt, in dem eine Reihe bodentypspezifischer und flächennutzungsabhängiger Bodenproben gewonnen werden und relevante Bodeneigenschaften, wie u.a. Kornzusammensetzung, organische Anteile und Kationenaustauschkapazität analysiert werden.
Durch das Erfassen von Bodenparametern, können Prozesse wie z.B. das Sorptionsverhalten sorbierbarer Stoffe sowie die Verweildauer neu gefasst werden. Durch die Kopplung prozesssteuernder Parameter an Bodentyp und Flächennutzung ist eine Rückübertragung bekannter Eigenschaften in die Fläche gewährleistet. Die Regionalisierung der Ergebnisdaten wird mit Hilfe von Geografischen Informationssystemen (GIS) durchgeführt. Dieser Schritt ermöglicht die praktische Umsetzung des entwickelten Verfahrens in ein Umwelt-Informationssystem.
Im Ergebnis werden für unterschiedliche Stoffe spezifische Deckschichtenschutzfunktionskarten erstellt werden, die in Abhängigkeit des betrachteten Stoffes unterschiedliche Ergebnisse liefern.

Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie der RWTH-Aachen

Univ-Prof. Dr. Rafig Azzam

Lochnerstr. 4-20
D-52064 Aachen

Telefon: +49 - (0)241/80-95741
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Lehr- und Forschungsgebiet Hydrogeologie

Univ-Prof. Dr. Thomas R. Rüde

Lochnerstr. 4-20
D-52064 Aachen

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