Auf dem inmitten eines innerstädtischen Wohn- und Gewerbegebietes gelegenen Produktionsstandort wurden seit 1890 überwiegend eisenbahntechnische und elektrotechnische Ausrüstungen produziert. Aus dem nach dem Zweiten Weltkrieg ansässigen VEB Werk für Signal- und Sicherungstechnik Berlin (WSSB) ging nach der Wende die WSSB Signaltechnik GmbH hervor. Heute wird der Standort durch ein international tätiges Unternehmen der Verkehrstechnik genutzt, das die bisherige Nutzung auch künftig im Wesentlichen fortführt (Entwicklung, Projektierung, Fertigung und Vertrieb verkehrstechnischer Anlagen). Infolge des produktionsspezifischen Umgangs mit leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) war es zu Schadstoffeinträgen in den Boden und in das Grundwasser gekommen. Der Haupteintragsort befand sich im Bereich der sogenannten “Tri-Wäsche”. Aufgrund der geologischen Situation (Urstromtal mit vorwiegend mittel- bis grobsandigen Talsanden) konnten die LCKW bis zur Basis des 1. Grundwasserleiters in einer Tiefe von ca. 45 m unter Geländeoberkante (GOK) vordringen. Mit dem Grundwasserabstrom hat sich in lateraler Richtung eine Fahne gebildet, deren Kopf sich in einer Entfernung von etwa 600 m zur Eintragsquelle befindet. Das Grundwasser in der eintragsnahen Umgebung ist im Wesentlichen durch die Stoffe Per- und Trichlorethen und deren Abbauprodukte gekennzeichnet. Der Fahnenbereich ist durch Abbauprodukte dominiert und weist lokale Differenzierungen (teilweise erhöhte Konzentrationen) auf. Der Hauptschadensbereich war durch LCKW-Konzentrationen in der Größenordnung von 40.000 µg/l gekennzeichnet. In der Fahne erreichen die LCKW-Gehalte Werte bis zu 4.000 µg/l (11/2013). Im Zusammenhang mit der Standortentwicklung durch den derzeitigen Nutzer wurden im Rahmen von umfangreichen Abriss- und Baumaßnahmen (1990 bis 1996) die betrieblichen Primär- bzw. Eintragsquellen durch begleitende Sanierungsmaßnahmen bis zum Grundwasseranschnitt entfernt. Die Belastungen im gesättigten Bereich sind weitestgehend im Boden verblieben. Im Zuge einer im Jahr 1991/92 baubedingt durchgeführten Grundwasserhaltung wurden ca. 900 kg LCKW aus dem Grundwasserleiter entfernt. Auf Grundlage von Sanierungskonzepten und -untersuchungen wurde eine zunächst als Quellensanierung ausgelegte hydraulische Sanierung (Pump & Treat) geplant. Die Inbetriebnahme der auf dem Standort errichteten dreistufigen Strippanlage mit katalytischer Nachverbrennung erfolgte im Herbst 2002. Aufgrund des stagnierenden Rückgangs der Belastungen im quellnahen Bereich wurde eine Überprüfung der Belastungen der gesättigten Bodenzone bis an den Eintragsbereich unterhalb der Neubebauung vorgenommen. Dabei wurden Belastungen bis zu 32.000 µg/l LCKW im Grundwasser festgestellt. Im Ergebnis wurden im März bzw. August 2012 zwei Horizontalfilterbrunnen in die Quellensanierung eingebunden. Im Horizontalfilterbrunnen 1 (Filtertiefe 6,8 m u. GOK) wurden Ausgangsbelastungen durch LCKW von bis zu 22.890 µg/l und im Horizontalfilterbrunnen 2 (Filtertiefe 11,2 m u. GOK) Belastungen bis zu 6.150 µg/l nachgewiesen. Das im Herbst 2012 fertiggestellte Gesamtkonzept für eine optimierte Quell- und Fahnensanierung empfahl neben weiteren Optimierungen im Bereich der Quelle eine „Hot-Spot“-Sanierung über eine zeitlich befristete Grundwasserentnahme in einer Hauptbelastungszone im grundstücksnahen Abstrom. Durch den Anschluss von drei zusätzlichen Sanierungsbrunnen an die GWRA auf dem Eintragsgrundstück soll die Grundwasserbelastung in einem Zeitraum von 5 bis 8 Jahren nachhaltig reduziert werden. Mit der „Hot-Spot“-Sanierung wurde im Frühjahr 2015 begonnen. Im Verlauf von vier Jahren wurden die LCKW-Konzentrationen im Hot-Spot-Bereich auf Werte im Bereich von 1.100-2.600 µg/l abgesenkt. Derzeit werden 10 m³/h aus dem Horizontalfilterbrunnen 1 und einem Vertikalfilterbrunnen an der Quelle, im Mittel 5 m³/h aus einem auf dem Standort zur Abstromsicherung betriebenen Brunnen sowie 19 m³/h aus den drei Sanierungsbrunnen in der Fahne gefördert. Kurzfristig ist im Quellenbereich der Anschluss eines weiteren Vertikalfilterbrunnens vorgesehen.Die Abreinigung des geförderten Wassers erfolgt seit März 2015 über eine neue GWRA, die Anfang des Jahres 2015 auf dem Standort errichtet wurde. Die drei neuen Sanierungsbrunnen in der Fahne sind durch ein entsprechendes Leitungssystem an die GWRA angebunden. Im Verlaufe der nunmehr siebzehnjährigen Sanierung wurden die Schadstoffgehalte im Bereich sowie des nahen Abstrom des Schadenszentrums reduziert. Die aktuelle LCKW-Gesamtkonzentration im Förderstrom (Rohmischwasser) beträgt hier noch bis zu 800 µg/l. Einschließlich der baubedingten Bauwasserhaltung (1991/1992) wurden mit der nunmehr seit ca. 17 Jahren andauernden Quellsanierung sowie der seit ca. 4 Jahren betriebenen Fahnensanierung insgesamt ca. 13,1 t LCKW aus dem Grundwasser entfernt. Der Erfolg der Sanierungsmaßnahme sowie die Entwicklung in der Schadstofffahne werden durch ein vierteljährliches Grundwassermonitoring überprüft und dokumentiert. Ab 2020 wird das Grundwassermonitoring im halbjährlichen Rhythmus weitergeführt. Die Gesamtkosten für die auf dem Standort bisher durchgeführten Altlastensanierungsmaßnahmen belaufen sich bis Ende 2019 auf ca. 6,76 Mio. €. Davon entfallen 4,25 Mio. € auf die seit September 2002 betriebene GW-Sanierung (einschließlich GW-Monitoring und Fremdüberwachung der GWRA sowie Gutachterleistungen Datenmanagement/ITB).
Das Projekt "Entwicklung eines Simulationstools zur Prognose der Ausbreitung und des Abbaus von Schadstoffen in der gesättigten und der vadosen Zone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik und Recycling durchgeführt. Ziel ist dabei unter anderem, eine Datenbasis für die Modellierung des Schadstoffabbaus und der Schadstoffausbreitung zu schaffen, die in ein sechstes Teilprojekt einfließt. Dieses wird von Mitarbeitern der Professoren Knabner und Rüde bearbeitet und befasst sich standortübergreifend mit der mathematischen Modellierung von Transport-, Rückhalte- und Abbauprozessen mittels moderner und effizienter Verfahren. Für die numerische Simulation wird ein Prognoseinstrument entwickelt, das belastbare Risikoeinschätzungen liefern soll. Aufgrund der anspruchsvollen Struktur der Probleme - Systeme von gekoppelten, nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen - werden auch Techniken der Höchstleistungssimulation eingebracht. An jedem untersuchten Standort soll das Verständnis der im Untergrund ablaufenden Prozesse so vertieft werden, dass nicht nur der momentane Zustand beschrieben werden kann, sondern auch langfristige Prognosen möglich sind. Angesichts von rund 13300 altlastverdächtigen Flächen in Bayern ist es von großer volkswirtschaftlicher Bedeutung, neben der Entwicklung von kostengünstigen und praxisorientierten Technologien zur Altlastensanierung die natürlichen Selbstreinigungskräfte der Umwelt zu nutzen. Um angemessen handeln zu können, brauchen Behörden und andere Entscheidungsträger eine zuverlässige Antwort auf die Frage: Wie groß ist das natürliche Potenzial eines Altlastenstandortes, sich selbst zu reinigen?
Das Projekt "Altlastenbewältigung unter Einbeziehung des natürlichen Reinigungsvermögens - Teilprojekt Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Fachbereich IV - Fach Mathematik, Lehrstuhl für Angewandte Mathematik I durchgeführt. Im Rahmen des Teilprojekts Modellierung des Forschungsverbundvorhabens 'Nachhaltige Altlastenbewältigung unter Einbeziehung des natürlichen Reinigungsvermögens' wird ein Prognoseinstrument entwickelt, das die Ausbreitung und den Abbau von Schadstoffen in der (un-)gesättigten Bodenzone in Form einer numerischen Simulation abbildet. Dazu musste in der ersten Projektphase ein existierendes Simulationswerkzeug (Richy1D) insbesondere um die Beschreibung von natürlichen Abbauvorgängen erweitert werden. Die nötigen Arbeiten auf dem Gebiet der Modellentwicklung resultierten zunächst in Implementierungen von Abbaumechanismen 0. und 1. Ordnung, die bereits lineare, irreversible Reaktionsnetzwerke mit beliebigen Reaktionspartnern abbildbar machen. Derartige Abbauketten sind etwa zur vereinfachten Beschreibung des LHKW-Abbaus weit verbreitet. Die Abhängigkeit der Reaktionsraten von Vorhandensein und Aktivität lebender Organismen, die diese Abbauvorgänge katalysieren, wird vom Monod-Modell widergespiegelt. Dieses wurde formuliert und implementiert für Umsetzungen mit beteiligter Biomasse und zwei Reaktionspartnern, dem Elektronendonator und einem Elektronenakzeptor (sog. 3-Komponentenmodell). Die Berücksichtigung des Konzepts der Redoxzonen, in welchen unterschiedliche Mikrobenspezies agieren und verschieden Abbauwege möglich sind, mündet in der Formulierung eines allgemeinen Monod-Modells mit einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Biomassenspezies, Abbauwegen, Reaktionspartnern und Hemmstoffen. Um schließlich allgemeinste chemische Reaktionsgleichgewichte oder Kinetiken berücksichtigen zu können, wird derzeit an der Realisation eines allgemeinen Mehrkomponentenmodelles gearbeitet. Die Nutzung komplexer Simulationsmodelle für reale Fallstudien stellt hohe Anforderungen an die Datenlage der Standorte. Ein Hilfsmittel zur Gewinnung von Modellparametern stellt die Identifizierung dieser mittels inverser Simulation geeigneter (Säulen-) Experimente dar. Die am Lehrstuhl entwickelte Software wurde hier entsprechend den Anforderungen eines Teilprojekts einem speziellen Experimentdesign, dem sog. Kreislaufexperiment, angepasst. Desweiteren wurde eine neue Parametrisierungsmöglichkeit für die zu identifizierenden Funktionen geschaffen, welche zu verbesserter numerischer Stabiliät führt. Die Funktionen sind nun durch monotone, stückweise kubische Splines darstellbar. Die Identifizierungssoftware ist auch auf die Parameter des 3-Komponenten-Monod-Modells erweitert. Zur Erstellung einer räumlich dreidimensionalen, instationären Wasserhaushalts- und Stofftransportsimulation Richy3D wurden zunächst zweidimensionale Vorarbeiten auf die aktuellste Version des Programmbaukastens ug portiert, was sowohl die Verfolgung adaptiver Rechenkonzepte (variable Steuerung numerischer Parameter wie Zeitschrittweite und Feinheit des räumlichen Gitters) ermöglicht, als auch einen übergang zu parallelen Datenstrukturen bietet. Dazu wurde in weiten Teilen die Diskretisierung ...
Das Projekt "Raum-Zeit Dynamik von Wasserspeicherung,-mischung und -Freisetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. Wasserspeicherung, -mischung und -freisetzung zählen zu den Kernfunktionen von Einzugsgebieten. Noch immer ist wenig über den Zusammenhang zwischen Wasserspeicher-Dynamik (räumlich, zeitlich) und Einzugsgebiets-Prozessen bekannt. Dazu werden Daten der ungesättigten und gesättigten Zone von 46 Cluster-Standorten im Attert-Einzugsgebiet in Luxemburg ausgewertet. Zusammen mit bodenphysikalischen Daten und Informationen über Makroporen und Fließpfade (Farbtracer), wird versucht Aussagen über Infiltrationsprozesse zu treffen. Diese sollen in Abhängigkeit der Vorfeuchte und der Niederschlagsintensität charakterisiert und diese Ergebnisse mit einer bodenhydrologischen Kartierung verglichen werden. Mit dem Modell RoGeR (runoff generation research model) werden die hydrologischen Charakteristiken und Abflussbildungsprozesse der Standorte untersucht und die Ergebnisse genutzt, um fehlende relevante Prozesse und Parameter des Systems zu erkennen.
Das Projekt "Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GUB Ingenieur AG durchgeführt. Mit dem Verbundprojekt sollen exaktere geohydraulische und biologisch-chemische Kenntnisse für die Optimierung des Betriebsmanagements existierender SAT / MAR - Anlagen und für die Planung neuer Anlagen gewonnen werden. Die Untersuchungen der Projektpartner zielen auf Prozess- und Optimierungserkenntnisse, mit denen die Versickerungsleistung der Anlagen, unter Beibehaltung bzw. Verbesserung der Reinigungsleistung in der ungesättigten Zone (bzgl. organischer Belastungen und Spurenschadstoffe), maximiert werden kann, der Flächenverbrauch reduziert, und Kolmations- und Cloggingeffekte vermieden werden können. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden für den hier beschriebenen Projektteil Handlungsempfehlungen für die Standortauswahl und die Planung neuer Anlagen, sowie deren Betrieb abgeleitet werden. AP1: Recherche, Klassifizierung und Einschätzung der Wirkung von geografischen und hydrogeologischen Gegebenheiten auf die Effektivität von SAT-Anlagen und Ableitung von Anforderungen an deren Aufbau AP2: Ableitung von Anforderungen für den Aufbau von SAT-Anlagen aus den Ergebnissen der Labor- und Felduntersuchungen, sowie aus Modellberechnungen für die ungesättigte Zone AP3: Entwicklung und Anwendung eines 'flow-/balance-tools' zur Abschätzung der Aufenthaltszeit des angereicherten Wassers im Aquifer und als Planungswerkzeug für die Entnahmeelemente AP4: Entwicklung und Anwendung eines 'transport/-reaction-tools' zur Abschätzung der Übertragbarkeit der Reaktionsprozesse auf andere Standortbedingungen, sowie Berücksichtigung von Prozessen im Aquifer. AP5: Entwicklung von Empfehlungen/Handlungsanweisung/Richtlinie zur Standortprüfung und für die ingenieurtechnische Planung von SAT -Anlagen in ariden und semiariden Gebieten. AP6: Entwicklung (Standardisierung) von Anlagen-Typen für einzelne, definierte Standorttypen
Das Projekt "Langfristige Entwicklung der Stickstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Die 2. Bundesweite Bodenzustandserfassung (BZE)g im Wald hat gezeigt, dass die Stickstoffvorräte im Boden in den vergangenen ca.1 5 Jahren seit der ersten Erhebung im Landesmittel um ca. 68 kg N/ha*a (Humusauflage und Mineralboden bis 30cm) abgenommen haben. Die Ursachen für diesen starken Rückgang, der weit über dem bundesweiten Durchschnitt liegt, können auf der Datengrundlage der BZE nicht hinreichend geklärt werden. Es ist zu vermuten, dass Temperaturanstieg und Waldumbau zu einer erhöhten Mineralisierung organischer N-Verbindungen geführt haben. Die stark rückläufigen N-Vorräte können im Wesentlichen auf die folgenden N-Senken zurückgeführt werden: (1) Fixierung in der (Holz)Biomasse, (2) Austrag mit dem Bodensickerwasser, (3) Austrag gasförmiger N-Verbindungen. Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussionen um eine Novellierung der Critical Loads für Stickstoff ist es wichtig zu verstehen, inwieweit (N-gesättigte) Böden über den Sickerwasseraustrag zur N-Bilanz von Grund- und Oberflächenwasser beitragen. Auf den Intensivmonitoringflächen der Abteilung Boden und Umwelt liegen umfangreiche Messdaten vor, auf deren Basis die Ursachen für den N-Vorratsabbau untersucht werden können. Hier sollen langjährigen Messreihen der Bodenwasserkonzentrationen, der Bodenluftzusammensetzung und des Baumwachstums verwendet werden, um mittels gekoppelter Modellierung von Wasser- und N-Kreislauf die Transportbilanzen für Stickstoff Richtung Biomassefixierung, Entgasung und Sickerwasseraustrag zu quantifizieren.
Das Projekt "Dynamik reaktiver und inerter Gase in Bodenluft und Grundwasser im Kontext der Bestimmung von Edelgastemperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Im Grundwasser gelöste (Edel)gase sind bewährte Tracer zur Datierung sowie zur Rekonstruktion von Klimabedingungen in der Vergangenheit. Edelgasstudien der letzten Jahre haben gezeigt, dass ein besseres Verständnis der die Gasgehalte bestimmenden Prozesse bei der Grundwasserneubildung notwendig ist - insbesondere in Hinblick auf die Nutzung von Edelgasen im Grundwasser in der Paläoklimaforschung. In dieser Studie soll daher unter verschiedenen hydrogeologischen und klimatischen Bedingungen die Bedeutung reaktiver Gasprozesse im Untergrund empirisch sowie mit Hilfe von Modellanalysen untersucht werden. Zur Ableitung möglichst allgemeingültiger Rückschlüsse umfasst das Projekt die Einrichtung und anschließende Beprobung von insgesamt 4 verschiedenen Messstellen. Ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkung zwischen ungesättigter und gesättigter Bodenzone erfordert die Erhebung eines breiten Spektrums physikalischer und chemischer Parameter. Zwei der Messstellen sollen der Langzeituntersuchung der Gaszusammensetzung von Bodenluft und Grundwasser dienen. Eine weitere Messstelle soll vor allem die Erforschung des bislang noch kaum systematisch untersuchten Phänomens der Grundwasserentgasung ermöglichen. Die vierte Messstelle soll schließlich in einer tropischen Klimaregion eingerichtet werden, um den Einfluss erhöhter Niederschlagsmengen und biologischer Aktivität im Boden zu untersuchen. Die systematisch gesammelten Daten sollen in erster Linie eine Bewertung der Anwendbarkeit sowie gegebenenfalls eine Erweiterung der derzeit diskutierten Modelle für Edelgasgehalte im Grundwasser ermöglichen. Diese Modelle sind von grundlegender Bedeutung für die Methode der Edelgasthermometrie, aber auch wichtig für die Anwendung von Gastracern zur Grundwasserdatierung. Über dieses Anwendungsgebiet hinaus sind die Ergebnisse dieser Studie von Bedeutung für ein besseres Verständnis der für Gase relevanten biogeochemischen und physikalischen Prozesse im Untergrund. Hiermit spricht die Studie ein breites Forschungsgebiet mit praktischer Relevanz an, insbesondere im Hinblick auf Gasreaktionen und -transport an kontaminierten Standorten und bei Sanierungsmaßnahmen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Forschungszentrum für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit, Institut für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Risk AGuA. Das Forschungsverbundvorhaben RiskAGuA beinhaltet vier Teilprojekte, in denen jeweils mindestens zwei verschiedene Fachdisziplinen aus den drei beteiligten Universitäten interdisziplinär zusammenarbeiten. Arbeitsschwerpunkte: - Screening-Programm zur Bestimmung des Ausmaßes der Ausbringung und der Persistenz von Veterinärpharmaka, pathogenen Mikroorganismen und deren Resistenzen über die Gülleverwertung und die Verteilung in den Umweltkompartimenten Boden, Grund- und Oberflächenwässer - Analyse von natürlichen Ausbreitungsbarrieren (Boden, Grund- und Oberflächengewässer). - Schaffung künstlicher Barrieren wie Biogas-, weitergehende Abwasser- und Abfallanlagen, die neben Energiegewinnung eine weitergehende Rückhaltung und Abtrennung von wassergefährdenden Stoffen sowie ein Nährstoffrecycling ermöglichen. - Etablierung, Weiterentwicklung und Optimierung dezentraler biotechnologischer Verfahren, welche die aus Gülleverwertung (direkte Ausbringung, Biogasproduktion; Ausbringung, weitergehende Behandlung; Ausbringung) stammende Belastung von Boden, Grund- und Oberflächenwasser mit Makroschadstoffen, veterinärpharmakologischen Spurenstoffen und pathogenen Mikroorganismen verringern. - Modellierungen der Grundwasserströmungs- und Stofftransportprozesse in der ungesättigten und gesättigten Bodenzone sollen die Wirkzusammenhänge zwischen Emission und Folgen für den Wasserkreislauf aufzeigen. - Ableitung von Risikomanagement/Handlungsdirektiven sowie deren Vermittlung an die Agrarwirtschaft.
Das Projekt "Weiterführende Untersuchungen zur in-situ Sanierung von Chromschäden über Reduktionsprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Montanuniversität Leoben, Department Umwelt- und Energieverfahrenstechnik, Lehrstuhl Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft durchgeführt. Die im Projekt In-situ Sanierung von Chromschäden durch Reduktionsprozesse entwickelte Dekontaminationsmethode stellt einen ersten vielversprechenden Schritt in der aktiven In-situ Sanierung von Chromatschäden mit ressourcenschonender Verfahrensweise dar. Vermehrte Forschungsanstrengungen in Richtung dieser ökologisch und ökonomisch sinnvollen Verfahrenskombination könnten in Zukunft potentielle Anwendungen unterstützen bzw. vorhandene Potentiale und Auswirkungen genauer untersuchen. Einerseits stellt sich die Frage, inwieweit sich die spezifisch am Altstandort Lederfabrik Neuner gewonnene Erkenntnisse auf die gesättigte Bodenzone übertragen lassen. Dahingehend ist die Frage zu klären, ob bei Injektionen mit Natriumdithionit in die gesättigte Bodenzone, welche massiv mit Chromat belastet ist, auch bei oxidativen Grundwässern davon ausgegangen werden kann, dass vorhandenes Chromat in ausreichendem Maße reduziert wird. Weiters ist zu klären, mit welchem zeitlichen Rahmen für eine Sanierung zu rechnen ist, d.h. von welcher Prognosesicherheit hinsichtlich der Erreichung der Sanierungsziele kann bei unterschiedlichen hydrogeologischen Standortbedingungen ausgegangen werden kann. Andererseits sind auch Stoffe, welche bedingt durch die Reaktionen im Boden und Grundwasser (Zwischenprodukte, Abbauendprodukte, Metabolite) gebildet werden, zu berücksichtigen und abzuschätzen. Dahingehend ist die Frage zu klären, ob andere Verbindungen diese Reaktionen beeinflussen und gegebenenfalls ab welchen Konzentrationen das entwickelte Verfahren maßgeblich beeinflusst wird. Weiters ist die Untersuchung etwaiger Restbelastungen im Grundwasser nach Anwendung des Verfahrens durch chemische Begleitung und Beweissicherung zu untersuchen. Die räumliche Verteilung der Wirkstoffe und die Reichweite der Anwendung stelle ein weiteres Themengebiet für Forschungstätigkeiten dar, um die entwickelte Methode für künftige Einsatzzwecke gezielter einschätzen zu können. In diesem Zusammenhang wäre eine Anwendung von In-situ Messsystemen zu erwähnen, welche im Online-Modus eingesetzt werden können und speziell für eine bessere und schnellere Bewertung des Sanierungserfolges adaptiert werden sollten. Das Hauptaugenmerk sollte auf die Betrachtungsweise des betroffenen Grundwassers als Schutzgut gelegt werden, um ohne aufwendige Bohrtätigkeiten einen Nachweis für einen Sanierungserfolg erbringen zu können. Über weiterführende Laborversuche mittels einer bestehenden Bodensäulenanlage soll ein Prognosemodell zur Stabilität der eingetragenen Reduktionsmittel und der hierdurch immobilisierten Schadstoffe entwickelt werden. Hierdurch könnte eine Bilanzierung der immobilisierten Schadstoffanteile sowie der über eine Desorptionsfron ausgetragenen Anteile durchgeführt werden, was eine langfristige (finanzielle) Abschätzung der Sanierungseffekte durch die entwickelte Methode zur Folge hätte und somit einen Mehrwert für künftige Sanierungen auf Altstandorten bieten würde. usw.
Das Projekt "CAOS - Teilprojekt H: Verweilzeiten auf verschiedenen Skalen: Von der Flächen- zur Einzugsgebietsskala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. Verweilzeiten von Wasser sind ein Hauptmerkmal, um über breite zeitliche und räumliche Skalen die Fließ- und Transportwege in verschiedenen hydrologischen Kompartimenten zu charakterisieren. Es wird angenommen, dass die räumliche Organisation der Landschaft einen Einfluss auf die raum-zeitliche Eigenschaften des Wasserkreislaufs und der zugehörigen Prozesse, somit auch der Verweilzeiten, hat. Die Kombination der Information von Abfluss- und Verweilzeitkonzentrationen natürlicher Tracer in Wasser, den stabilen Isotopen, und künstlichen Tracern, erlaubt die Bestimmung der Verweilzeiten und der Fließwege, sowohl in den verschiedenen hydrologischen Kompartimenten als auch über gesamte Einzugsgebiete. Wir werden mittels unterschiedlicher Methoden Leitparameter hydrologischer Prozesse in Raum und Zeit erkunden, die sich aus dem Signal des Isotopenverhältnisses und der natürlichen und künstlichen Tracern des Boden-, Grund- und Flusswassers ableiten lassen. Die zeitliche Variabilität der Isotope im Bodenwasser, Grundwasser und Flusswasser werden kombiniert um Transport- und Fließmodelle zu bewerten und eine neue Funktion zur Beschreibung der Verweilzeitenverteilung für kurze und lange Zeiträume abzuleiten. Die räumlichen Verteilungsmuster stabiler Isotope in der gesättigten und ungesättigten Zone werden verwendet, um langfristige Fließwege, Mischungsprozesse im Untergrund und den Anteil der Evaporation und Transpiration zu bestimmen. Versuche mit künstlichen Tracern, z.B. Salz in Kombination der Messung elektrischer Leitfähigkeit, werden Fließwege, insbesondere präferentielle Fließwege, herausstellen und quantifizieren. CAOS Subprojekt G Stichworte: Monitoring Netzwerk, hydrologische Prozesse, funktionelle Einheiten, Linking internal pattern dynamics and integral responses - Identification of dominant controls with a strategic sampling design In hydrology, the relationship between water storage and flow is still fundamental in characterizing and modeling hydrological systems. However, this simplification neglects important aspects of the variability of the hydrological system, such as stable or instable states, tipping points, connectivity, etc. and influences the predictability of hydrological systems, both for extreme events as well as long-term changes. We still lack appropriate data to develop theory linking internal pattern dynamics and integral responses and therefore to identify functionally similar hydrological areas and link this to structural features. We plan to investigate the similarities and differences of the dynamic patterns of state variables and the integral response in replicas of distinct landscape units. (...)
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| Förderprogramm | 40 |
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