API src

Found 5190 results.

WMS Hinweiskarten Starkregengefahren SH

Im Rahmen des Projektes „Hinweiskarten Starkregengefahren“ des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) wurden in Zusammenarbeit mit zehn Bundesländern einheitliche Hinweiskarten zur Starkregengefahr veröffentlicht, darunter auch für Schleswig-Holstein. Die Hinweiskarten Starkregengefahren zeigen für zwei Starkregenszenarien flächendeckend, wie sich Starkregenereignisse außerhalb von Fließgewässern auswirken können. Dabei wird die maximal erreichte Wassertiefe, die Fließrichtung und die maximale Fließgeschwindigkeit dargestellt. Ausführliche Informationen zu den Hinweiskarten Starkregengefahren finden Sie unter www.schleswig-holstein.de/starkregenhinweiskarten

Grundwasserbeschaffenheit

<p> <p>Eine gute Qualität des Grundwassers ist lebensnotwendig. Ziel des Grundwasserschutzes ist es, diese Ressource vor Verunreinigung zu schützen und verunreinigte Grundwasservorkommen zu sanieren.</p> </p><p>Eine gute Qualität des Grundwassers ist lebensnotwendig. Ziel des Grundwasserschutzes ist es, diese Ressource vor Verunreinigung zu schützen und verunreinigte Grundwasservorkommen zu sanieren.</p><p> Nitrat im Grundwasser <p>Die Belastung des Grundwassers mit Nitrat ist die häufigste Ursache dafür, dass Grundwasserkörper in einem schlechten chemischen Zustand sind. Erhöhte Nitratgehalte beeinträchtigen die Ökologie der Gewässer sowie die Trinkwasserqualität und können zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Die Höhe der Nitratkonzentration hängt von mehreren Faktoren ab. Von größter Bedeutung sind die Belastungen durch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/einzugsgebiet">Einzugsgebiet</a> von Messstellen. Daneben spielen die regionalen hydrogeologischen Bedingungen, wie Grundwasserflurabstand und Fließgeschwindigkeit, sowie die hydrochemischen Bedingungen im Untergrund eine wichtige Rolle.</p> <p>Die Bundesländer überwachen mit landeseigenen Messnetzen den Grundwasserzustand. Für die regelmäßige Berichterstattung an die Europäische Umweltagentur (EUA) über den Zustand des Grundwassers in Deutschland wurden von den Bundesländern repräsentative Messstellen ausgewählt und zu einem Grundwasserbeschaffenheitsmessnetz (EUA-Grundwassermessnetz) zusammengefasst. Dieses Messnetz ist 2015/2016 überarbeitet worden. Es wurde von ca. 800 auf jetzt ca. 1.200 Messstellen erweitert. Der Parameter „Nitrat“ wird an allen Messstellen regelmäßig untersucht. Der Nitratbericht der Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/lawa-0">LAWA</a>) erscheint alle 4 Jahre.</p> <p>In verschiedenen Gesetzen und Verordnungen wurden der Grenzwert sowie Maßnahmen zur Verminderung der Nitratbelastung im Grundwasser festgelegt:</p> <ul> <li>1991: Zum Schutz des Grundwassers in Regionen mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung hat die Europäische Union (EU) im Jahr 1991 die EU-<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1571646518096&amp;uri=CELEX:31991L0676">Nitratrichtlinie</a> (91/676/EWG) erlassen. Die Richtlinie hat das Ziel, Verunreinigungen des Grundwassers durch landwirtschaftliche Nitrateinträge zu vermeiden. Regierungen müssen Aktionsprogramme entwickeln, um Nitratgehalte über 50 mg/l zu verhindern.&nbsp;Das zentrale Element zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie in Deutschland ist die <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/d_v_2017/BJNR130510017.html">Düngeverordnung</a>. Diese definiert „die gute fachliche Praxis der Düngung“ und gibt vor, wie die mit der Düngung verbundenen Risiken zu minimieren sind. Sie ist wesentlicher Bestandteil des nationalen Aktionsprogramms zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie. 1998:</li> <li>Die Europäische Union (EU) machte im Jahr 1998 einen Nitratgrenzwert von 50 Milligramm pro Liter (mg/l) im Trinkwasser mit der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1571646280681&amp;uri=CELEX:31998L0083">EU-Trinkwasserrichtlinie</a> für alle EU-Staaten verbindlich. Mit der <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/trinkwv_2023/">Trinkwasserverordnung </a>wurde dies in nationales Recht umgesetzt.</li> <li>2000: <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1571645871128&amp;uri=CELEX:32000L0060">Wasserrahmenrichtlinie </a>(WRRL) (Richtlinie 2000/60/EG), Ziel der WRRL ist der gute Zustand aller Gewässer.</li> <li>2006: Bewertungsgrundlage für den chemischen und mengenmäßigen Zustand des Grundwassers ist die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1571646379639&amp;uri=CELEX:32006L0118">EU-Grundwasserrichtlinie</a> (GWRL) aus dem Jahr 2006. Die EU-Richtlinie wurde im Oktober 2010 in nationales Recht umgesetzt: Grundwasserverordnung. Enthält Grundwasser innerhalb eines Grundwasserkörpers mehr als 50 mg/l Nitrat und ist davon ein signifikanter Flächenanteil (i.d.R. mehr als 20%) betroffen, müssen die EU-Mitgliedsstaaten seinen chemischen Zustand als „schlecht“ einstufen.</li> </ul> <p>Rückwirkend erfolgte die Auswertung der Daten zum Nitratgehalt im Jahr 2024 an 1.147 Messstellen des EUA-Messnetzes. 47,0 % aller Messstellen waren nicht oder nur geringfügig belastet, da der Nitratgehalt zwischen 0 und 10 mg/l lag. Bei 37,4 % der Messstellen lag der Nitratgehalt zwischen zehn und fünfzig mg/l. Diese Messstellen waren deutlich bis stark mit Nitrat belastet. Die übrigen 15,7 % der Messstellen enthielten zum Teil deutlich mehr als 50 mg/l Nitrat. Dieses Grundwasser kann nicht ohne weiteres zur Trinkwassergewinnung genutzt werden, da es den Grenzwert der&nbsp;<a href="https://www.bundesgesundheitsministerium.de/service/begriffe-von-a-z/t/trinkwasser.html">Trinkwasserverordnung</a> von 50 mg Nitrat pro Liter überschritt (siehe Abb. „Verteilung der Nitratkonzentration im EUA-Grundwassermessnetz 2024“).&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Abbildung1_1.png"> </a> <strong> Verteilung der Nitratkonzentration im EU-Grundwassermessnetz 2024 </strong> Quelle: Umweltbundesamt 2026 nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser LAWA Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Verteil-Nitratkonz-EUA-Grundwassermessnetz_2026-02-09.pdf">Diagramm als PDF (124,45 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Verteil-Nitratkonz-EUA-Grundwassermessnetz_2026-02-09_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (25,26 kB)</a></li> </ul> </p><p> Nitratbelastung des Grundwassers unter landwirtschaftlich genutzten Flächen <p>Das EUA-Messnetz ist so angelegt, dass es den Einfluss der verschiedenen Landnutzungen wie Acker, Grünland, Siedlung und Wald auf die Beschaffenheit des Grundwassers in Deutschland repräsentativ abbilden soll. Die Zahl der ausgewählten Messstellen spiegelt die Verteilung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> in Deutschland wider.&nbsp;</p> <p>Messstellen des EUA-Messnetzes, die durch eine überwiegend landwirtschaftliche Nutzung geprägt sind, werden für die Berichte Deutschlands zur Nitratrichtlinie verwendet. Ziel ist es, die Belastung des Grundwassers mit Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen abzubilden. Die Messergebnisse zeigen, dass die Nitratbelastung des Grundwassers unter landwirtschaftlich genutzten Flächen höher ist, als unter Wald- oder Siedlungsflächen.&nbsp;Der Anteil der Messstellen, an denen eine Nitratkonzentration von 50 Milligramm pro Liter (mg/l) überschritten wurde, liegt im aktuellen Erhebungszeitraum (2020-2022) mit 25,6 % rund neun Prozentpunkte höher, als bei den Messstellen, die alle Landnutzungen repräsentieren (EUA-Messnetz, 2024). Im Vergleich der beiden letzten Berichtsperioden des Nitratberichts (2016-2019 und 2020-2022) hat sich die Nitratbelastung an den landwirtschaftlich beeinflussten Messstellen nur geringfügig verbessert. Der Anteil der Messstellen mit Überschreitungen sank im Vergleich der Berichtsperioden von 26,6 % um rund einen Prozentpunkt. (siehe Abb. „Entwicklung der mittleren Nitratgehalte im EU-Nitratmessnetz 2019-2019 und 2020-2022“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_entw-mittl-nitratgeh-neuen-eu-nitratmessnetz_2024-08-22.png"> </a> <strong> Entwicklung der mittleren Nitratgehalte im neuen EU-Nitratmessnetz </strong> Quelle: Umweltbundesamt 2024 nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_entw-mittl-nitratgeh-neuen-eu-nitratmessnetz_2024-08-22.pdf">Diagramm als PDF (317,10 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_entw-mittl-nitratgeh-neuen-eu-nitratmessnetz_2024-08-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (25,92 kB)</a></li> </ul> </p><p> Pflanzenschutzmittel im Grundwasser <p>Die Belastung des Grundwassers mit Pflanzenschutzmittelwirkstoffen und mit deren relevanten und nicht relevanten Metaboliten wird auf der folgender Datenseite thematisiert: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/40614#zugelassene-pflanzenschutzmittel">https://www.umweltbundesamt.de/node/40614#zugelassene-pflanzenschutzmittel</a>&nbsp;</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Starkregenrisikomanagement (SRRM) - Wasserhöhe außergewöhnlich Kreis Viersen

Angabe der Wasserhöhe in m, außergewöhnliches Szenario, 100-jährig, N100 =50,0 mm/h

See-Atmosphäre Wechselwirkungen und Energieflusspfade in kleinen Seen

Windgetriebene Wasserbewegungen sind eine wichtige physikalische Charakteristik von Seen und haben einen großen Einfluss auf deren Ökologie und Biogeochemie. Windschub an der Wasseroberfläche erzeugt eine turbulent durchmischte Oberflächenschicht, Oberflächenwellen, grossskalige Strömungen, sowie interne Wellen, die Energie in größere Tiefen transportieren können. Die oberflächliche Impulsübertragung vom Wind auf Wasser und die daraus resultierende Intensität der Grenzschichtturbulenz beeinflusst auch den Austausch von Wärme und gelösten Gasen zwischen der Seeoberfläche und der Atmosphäre sowie die Verdunstungsrate. Die Prozesse welche den Austausch zwischen See und Atmosphäre kontrollieren wurden vor allem im Ozean und bei hohen Windgeschwindigkeiten untersucht. Wenig ist über den Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und Impulsübertragung, sowie über die Wechselbeziehungen zu anderen Transferkoeffizienten in kleinen Seen bekannt, wo die Einwirklänge und Geschwindigkeit des Windes typischerweise gering sind. In diesem Projekt stellen wir kürzlich durchgeführte atmosphärische Eddy-Covariance (EC) Messungen von Impuls, Wärme, Wasserdampf und Gasflüssen über 10 verschiedenen kleinen Seen zusammen. Dieser einzigartige Datensatz wird dazu verwendet, um die Abhängigkeit der Impulsübertragung vom Wind auf Wasser von der Windgeschwindigkeit und Einwirklänge in kleinen Seen zu analysieren und mechanistische Beziehungen zwischen den verschiedenen Übertragungskoeffizienten abzuleiten. Die Energieflusspfade innerhalb von Seen werden durch die Ergänzung laufender atmosphärischer EC-Messungen mit umfangreichen Messungen von Wellen, Strömungen und Turbulenz in drei Seen untersucht werden. Wir werden die Aufteilung der kinetischen Energie in verschiedene Arten von Strömungen und ihren Flusspfad von Erzeugung zu Dissipation als Funktion der Windgeschwindigkeit, Seegröße und vertikale Dichteschichtung analysieren. Als Ergebnis bieten wir ein umfassendes mechanistisches Verständnis der Energieflusspfade in kleinen Seen in Anhängigkeit des atmosphärischen Antriebs. Die Projektergebnisse werden die aktuellen Möglichkeiten zur Modellierung und Vorhersage von See-Atmosphäre Wechselwirkungen verbessern und zu einer Reihe von aktuellen Forschungsfragestellungen in Biogeochemie und Gewässerökologie beitragen.

Starkregenrisikomanagement (SRRM) - Fließgeschwindigkeit selten Kreis Viersen

Angabe der Fließgeschwindigkeit in m/s, seltenes Szenario, 20-jährig, N20 = 38,1 mm/h

TrilaWatt: Hydrodynamische Kennwerte 2016 (WMS)

<span><strong>Definitionen:</strong> Hydrodynamik beschreibt die Bewegung von Fluiden und die dabei wirkenden Kräfte. Hydrodynamische Kennwerte sind zeitintegrierte, beschreibende Parameter dieser Prozesse. So tragen bspw. die grundlegenden Tidekenngrößen des Tidehochwassers, des Tideniedrigwassers sowie der damit eng verbundenen Werte für Tidestieg, Tidefall und Tidehub dazu bei, die Dynamik der Tide herauszuarbeiten.</span> <span><strong>Datenerzeugung:</strong> Aus numerischen Simulationsdaten wurden physikalische Größen wie beispielsweise Wasserstand oder Strömungsgeschwindigkeit in festen zeitlichen Intervallen unter Berücksichtigung erreichbarer Genauigkeiten berechnet. Diese Simulationsdaten wurden mit Datenanalysemethoden zu hydrodynamischen Kennwerten wie beispielsweise dem Tidehub zusammengefasst. Es wurden harmonische Analysen des Wasserstandes durchgeführt und Tidekennwerte des Wasserstands bzw. statistische Langzeitkennwerte von Wasserstand, Strömungsgeschwindigkeit, Salzgehalt, Wassertemperatur und Schwebstoffgehalt berechnet. </span> <span><strong>Produkte:</strong> Hydrodynamische Kennwerte aus dem Projekt TrilaWatt basieren auf der Analyse der numerischen Simulation von Tide, Seegang, Salzgehalt, Temperatur und Schwebstoffkonzentration im Bereich des trilateralen Wattenmeers (Niederlande -nl, Deutschland -de, Dänemark -dk) und der Deutschen Bucht als Jahresmittel für das Jahr 2016. Die Daten werden als regelmäßiges 20 m Raster im GeoTIFF-Format bereitgestellt. Kennwerte werden nur für Berechnungszellen bereitgestellt, die im Analysezeitraum immer überflutet waren. In den Datenäquivalenten (*_no_filter) wurde diese Maskierung nicht angewendet. Nicht-gefilterte Datenäquivalente (no_filter) sind, falls physikalisch sinnvoll, ebenfalls erstellt worden. Bei nicht-gefilterten Datenprodukten ist zu beachten, dass die Anzahl der den Mittelwerten zugrundeliegenden Werte vor allem im Flachwasserbereich durch intertidales Trockenfallen geringer ist und damit die Mittelwertbildung beeinträchtigt ist. Die Anzahl an validen Datenpunkten bzw. Tiden pro Jahr (Anzahl gültiger Datenpunkte bzw. Anzahl Tidehochwasser) wird als Rasterdatei zur Einordnung nicht-gefilterter Produkte mitgeliefert.</span> <span><strong>Produktliste:</strong> - Tidehub und Tidehoch- und Tideniedrigwasser: 5-, 50- und 95% Quantil <br> - Laufzeitverschiebung zur Referenzposition „Leuchtturm Alte Weser“ von Tidehoch- und Tideniedrigwasser: Jahresmittelwerte <br> - Tidemittelwasser: 50% Quantil <br> - M2-Partialtide: Amplitude und Phase <br> - Tidehochwasser und validen Datenpunkte: Anzahl pro Jahr<br> - Wasserstand: 1-, 50- und 99% Quantil, Mittelwert, Minimum, Maximum <br> - Strömungsgeschwindigkeit: tiefengemittelter Mittelwert, 99- und 99,9% Quantil des Betrags <br> - Strömungsgeschwindigkeit: tiefengemittelter Betrag und x- und y-Komponente des Residuums <br> - Strömungsgeschwindigkeit: tiefengemittelter mittlerer, kubierter Betrag <br> - Bodenschubspannung: 99% Quantil, Mittelwert<br> - Salzgehalt, Temperatur und Schwebstoffkonzentration: tiefengemitteltes 1- und 99% Quantil und Mittelwert (Schwebstoffkonzentration als Summe aus drei Fraktionen mit einer Sinkgeschwindigkeit ws = 0,25, 1,5 und 7 mm/s) <br> - Signifikante Wellenhöhe des Seegangs: 50-, 95- und 99% Quantil, (Jahres-) Mittelwert und Maximalwert <br> - Mittlere Wellenperiode: Jahresmittelwert bei maximaler signifikanter Wellenhöhe<br> - Seegangsrichtung: x- und y-Komponenten des Residuums </span> <span><strong>English:</strong> This web service contains annual averages and quantiles of tidal characteristics, annual averages and quantiles of hydrographic parameters (e.g., depth-averaged salinity, suspended sediments, or sea water temperature), and tidal constituents from harmonic analyses that were estimated from numerical simulations of the year 2016. Data are distributed on regular 20 m grids as GeoTIFFs. </span> <span><strong>Download:</strong> A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads"). </span>

Hydraulische Untersuchungen am Rhein, Laubenheim, km 490 - 493, 2025

Im Rahmen des Bundesprogramms „Blaues Band Deutschland“ wurden technisch–biologische Maßnahmen zur Herstellung eines naturnahen Gleitufers im Rhein bei Laubenheim umgesetzt. Die Bundesanstalt für Wasserbau beauftragte das Ingenieubüro Schmid, für Monitoringzwecke hydraulische Untersuchungen nach den Maßnahmen bei jeweils 4 unterschiedlichen Abflussereignissen durchzuführen. Je Abflussereignis sollten die Strömungsgeschwindigkeiten in 9 Querprofilen aufgenommen und eine Wasserspiegelfixierung durchgeführt werden. Dieser Bericht behandelt die 2. Messkampagne nach den Maßnahmen bei Mittelwasser (MW). Der Wasserstand war nahe Mittelwasser (MW) und entsprach der vorangegangenen Messung vom 22.06.2020. Messung am 29.09.2025 - Wasserspiegelfixierung (H_WSP) - Querprofilmessung (H_Sohle) - Durchflussmessung (Q) - Fließgeschwindigkeit (v_Str) QS ist erfolgt

Hochwassergefahrenkarte - Hochwassergefährdung bei 20-/25- jährlichem Hochwasser (HQ 20)

Die Hochwassergefahrenkarte umfasst vier Einzelkarten für unterschiedliche mittlere Wiederkehrintervalle im Bereich von häufigen (alle 20/25 Jahre) bis sehr seltenen (alle 200 Jahre) Ereignissen. Die Hochwassergefährdung wird durch die auftretende Wassertiefe, gegebenenfalls auch Fließgeschwindigkeit und durch die Jährlichkeit (statistisches Wiederkehrintervall in Jahren) bestimmt. Die Ausdehnung der überschwemmten Fläche kann dabei neben dem Abfluss auch durch Rückstau infolge Geschiebe- und Treibgutablagerungen beeinflusst sein.

Mit Sensoren für eine saubere Fahrweise

Die Motoren von Binnenschiffen gelten allgemein als ineffizient und dreckig - ihr Schadstoffausstoß gilt immer noch als zu hoch. Aber ist diese pauschale Aussage richtig? Die Ladungsmenge auf einem einzelnen Binnenschiff übertrifft diejenige von LKW und Bahn um ein Vielfaches, wodurch der Transport im Allgemeinen sehr effizient ist. Trotzdem ist der Schadstoffausstoß verhältnismäßig hoch, weshalb die Europäische Union die Grenzwerte für ausgestoßene Schadstoffe auch für die Binnenschifffahrt verschärfen wird. Im Rahmen des europäischen Forschungs- und Innovationsprogramms HORIZON2020 beteiligt sich die BAW am Vorhaben PROMINENT (promoting innovation in the inland waterways transport sector; http://www.prominent-iwt.eu/). Das Vorhaben hat zum Ziel, den Treibstoffbedarf und die Luftschadstoffemissionen der Binnenschiffe durch technische Maßnahmen und energieeffiziente Navigation zu reduzieren. Mit der Entwicklung eines Assistenzsystems erhält ein Schiffsführer Hinweise, wie er seinen Zielhafen treibstoffsparend und termingerecht erreichen kann. Dafür werden neben Motor- und Verbrauchsdaten von Schiffen auch Informationen zur Wassertiefe, Strömungsgeschwindigkeit und Wasserspiegellage für den zu befahrenden Flussabschnitt benötigt. Da präzise Peildaten und mehrdimensionale numerische Modelle nicht flächendeckend für alle Wasserstraßen innerhalb der EU verfügbar sind, rüstet die BAW Binnenschiffe mit Messgeräten zur Erfassung von Sohlenhöhen und Strömungsgeschwindigkeiten aus. Dabei werden gleichermaßen die Machbarkeit und der Aufwand für die Installation und den Betrieb der Sensorik bewertet. Die Reederei Deymann Management GmbH und Co. KG mit Sitz in Haren (Ems) unterstützt das Vorhaben, indem sie die Installation der Sensoren auf dem Großmotorgüterschiff (GMS) MONIKA DEYMANN gestattet. Das Schiff wurde im Juli 2016 in den Dienst gestellt. Die BAW hat in der Bauphase den Einbau und die Verkabelung der geplanten Sensoren mit der Reederei sowie der ausführenden Werft abgestimmt und durchgeführt. Das 135 m lange und 14,2 m breite GMS verkehrt derzeit im Liniendienst zwischen Antwerpen und Mainz. Es fährt in der Regel mit drei Lagen Containern, woraus ein mittlerer Tiefgang zwischen 1,8 m und 2,5 m resultiert. Für einen Umlauf Antwerpen - Mainz - Antwerpen werden sieben bis acht Tage benötigt, sodass das Schiff den Mittelrhein rund zweimal pro Woche passiert. Eine besondere Herausforderung ist es, von einem Binnenschiff aus die Strömungsgeschwindigkeiten im laufenden Schiffsbetrieb zu erfassen, da die Strömung im nahen Umfeld des Schiffes durch das Rückströmungsfeld gestört wird. Dessen Größe und Ausdehnung hängt insbesondere vom Gewässerquerschnitt und der Schiffsgeschwindigkeit gegenüber Wasser ab. Bei geringen Wassertiefen kann daher die Geschwindigkeit nicht vertikal unter einem Binnenschiff gemessen werden, wie es bei Messschiffen sonst üblich ist. (Text gekürzt)

Dynamische hyporheische Zone: Einfluss von instationärer Strömung und bewegtem Flussbett auf organische Spurenschadstoffen

Organische Spurenstoffe (TrOCs) sind eine vielfältige Gruppe von Chemikalien wie Arzneimittel, Pestizide, Körperpflegeprodukte. In vielen Tieflandbächen, in die gereinigtes Abwasser eingeleitet wird, treten hohe TrOC-Belastungen auf. Diese Bäche sind oft durch Feinsedimente gekennzeichnet, in denen Wasserströmung über kleine Bettformen Druckunterschiede erzeugt, so dass Wasser ins, im und aus dem Bachbett fließt (hyporheischer Austausch). Biotransformations- und Sorptionsprozesse verringern die TrOC-Konzentrationen im Porenwasser stärker als im Oberflächenwasser. Bei vielen Verbindungen sind diese Prozesse redoxabhängig, d.h. die Verweildauer des Wassers in bestimmten Redoxzonen des Betts ist für die TrOC-Abnahme entscheidend. Bisherige Forschungen zu Fließgewässern haben sich fast ausschließlich auf stationäre Sohlformen konzentriert, obwohl Sohlformen in Fließgewässern häufig in Bewegung sind. Ihre Bewegung beeinflusst Fließwege, Fluxe und Redoxzonen im Sediment. Das Projekt zielt darauf, die Auswirkungen von sich bewegenden Sohlformen auf die TrOC-Abnahme zu untersuchen. Außerdem soll erforscht werden, wie dynamische Fließregime die Flussbettmobilität und die TrOC-Abnahme beeinflussen. Dazu werden Felduntersuchungen mit Fließrinnenexperimenten und Modellierungen kombiniert. Die Felduntersuchungen erfolgen in einem kleinen Fließgewässer mit sandigem Flussbett und hoher Spurenstoffbelastung (gereinigtes Abwasser). Der Versuchsaufbau ermöglicht eine Variation der Fließgeschwindigkeit und damit der Bewegung der Sohlformen. Planare 2D-Optoden erlauben eine Identifikation der Redoxzonierung und damit eine redoxspezifische Beprobung der TrOC-Konzentrationen. Experimente in einer einzigartigen Fließrinne an der Ben-Gurion Universität erlauben eine systematische Variation der Sohlformgeschwindigkeit, ein dynamisches Abflussregime und geben so einen Einblick in die Schlüsselprozesse, die die TrOC-Abnahme kontrollieren. Nach der Zugabe der TrOC werden Zeitreihen ihrer Abnahme im Oberflächenwasser gemessen. Die Redoxzonen im Sediment werden durch planare 2D-Optoden identifiziert und beprobt. Um die Ergebnisse zu verallgemeinern, wird ein reaktives Spurenstoff-Transportmodell für beliebig geformte, instationäre Bettformen entwickelt. Dabei wird auf Basis vorhandener Fließrinnen-Datensätze maschinelles Lernen zur Vorhersage der Fluxverteilungen im Gewässerbett eingesetzt. Strömungs- und Reaktionsparameter werden anhand von Fließgewässer- und Erpe-Datensätzen kalibriert und dann wird eine Monte-Carlo / Maschinenlernen-Studie durchgeführt, um die Reaktionsrate des Gesamtsystems anhand der beobachteten Parameter vorherzusagen. Durch die Verbesserung des mechanistischen Verständnisses der Spurenstoffabnahme in Fließgewässern soll diese Forschung die langfristigen Vorhersagen über den Verbleib von TrOCs in Fließgewässern verbessern und Sanierungsstrategien zur Verbesserung der Wasserqualität in Gewässersystemen vorantreiben.

1 2 3 4 5 … 517 518 519