11.11.2014 21:13 Uhr

Hydrogeologie

Beratung

Die fachliche Beratung der Thüringer Landesregierung sowie der obersten, oberen und unteren Behörden zählt zu den Hauptaufgaben des Bereiches Hydrogeologie der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie. Die hydrogeologischen Bewertungen liefern diesen Behörden die fachlichen Entscheidungsgrundlagen z. B. bei der Erteilung von Wasserrechten, bei der Ausweisung von Wasserschutzgebieten, bei der Genehmigung zur Rohstoffgewinnung, bei Planung und Bau von Verkehrstrassen, bei Sanierung von Grundwasserverunreinigungen, bei Geothermieprojekten u. v. m.
 
Insgesamt wurden so im Jahr 2010 über 350 Gutachten und Stellungnahmen sowie hydrogeologische Zuarbeiten für Stellungnahmen des Geologischen Landesdienstes als Träger Öffentlicher Belange erarbeitet.
 

Oberflächennahe Geothermie

Zur Nutzung von regenerativer Heiz- und auch Kühlwärme für Gebäude besteht ein verstärkter Informationsbedarf insbesondere in Fragen der Erdwärmenutzung mit Hilfe von Wärmepumpensystemen. Diese Systeme bestehen häufig aus Erdwärmesonden, Flächenkollektoren oder Brunnenbohrungen, die über Wärmepumpen die dem Untergrund entzogene Energie für Heiz- und Kühlzwecke nutzen. Hierbei werden jedoch auch die Belange zum Schutz des Grundwassers berührt.
 
Um sensible Trinkwasserressourcen nachhaltig zu schützen und gleichzeitig eine Erschließung und Gewinnung von Erdwärme zu ermöglichen, müssen die das Grundwasser betreffenden Aspekte, d. h. sowohl hydrogeologische als auch wasserwirtschaftliche Fragestellungen, für jeden Standort geprüft werden.
 
Hierzu hat die TLUG ein bürgerfreundliches Geothermieportal im Internet zur Verfügung gestellt.

 

Übersichtskarte oberflächennahe Geothermie Thüringen zur ersten Orientierung
Größe: 320,4 kB

Seitens der zuständigen Unteren Wasserbehörden wurde die TLUG an ca. 150 Verfahren zur Errichtung von Anlagen zur Gewinnung oberflächennaher Erdwärme beteiligt.

 
Natürliche Hintergrundwerte der Grundwässer Thüringens - Kartenthema der HÜK 200
 
Die Umsetzung der aktuellen Umweltgesetze (Bundes-Bodenschutzgesetz, EU-Wasserrahmenrichtlinie) erfordert zur Abgrenzung lokaler Belastungen die Kenntnis der natürlichen Hintergrundwerte im Grundwasser. In einem bundesweiten Projekt der Staatlichen Geologischen Dienste (SGD) Deutschlands wurde im Zeitraum 2006 - 2010 auf der Basis der Hydrogeologischen Übersichtskarte von Deutschland 1:200.000 (HÜK200), der daraus abgeleiteten Karte der hydrogeologischen Räume und Teilräume und von Analysenwerten aus über 40.000 Grundwasseraufschlüssen eine flächen- und grundwasserleiterbezogene Bewertung der Hintergrundgehalte für Haupt-, Neben- und Spurenelemente vorgenommen. Hierfür wurden die Entnahmestellen zunächst den hydrogeologischen Einheiten zugeordnet sowie mit statistischen Verfahren auf ihre Verteilungsform untersucht und die natürlichen Hintergrundwerte abgegrenzt.
Als geogener Hintergrundwert wurde das 90%-Perzentil gewählt.

 

Statistische Auswertung für Calcium im Wahrscheinlichkeitsnetz
Größe: 49,2 kB

Damit steht jetzt eine deutschlandweite GIS-Anwendung zur Verfügung, mit der die statistischen Maßzahlen der untersuchten Parameter bezogen auf die hydrogeologischen Einheiten flächenhaft und nach einheitlicher Methodik für die oberen Grundwasserleiter dargestellt werden können. Das V (Link) Endprodukt ist als WMS-Applikation auf den Internetseiten der (Link) Staatlichen Geologischen Dienste Deutschlands bereitgestellt und dient u. a. als wichtige Grundlage zur Festlegung regionaler Hintergrundwerte beim Vollzug der Bodenschutzgesetze und zur Formulierung von Sanierungszielen für das Erreichen des guten qualitativen Zustands der Grundwasserkörper nach EU-WRRL.

Die folgende Abbildung zeigt exemplarisch für Thüringen eine Auswertung der geogenen Sulfatgehalte.

Karte der geogenen Sulfatgehalte im oberen Grundwasserleiter
Größe: 2,6 MB

Insgesamt wurden für die Landesfläche Thüringens in 32 hydrochemische Einheiten bis zu 42 verschiedene Parameter hinsichtlich ihrer geogenen Beschaffenheit nach den oben genannten Kriterien ausgewertet.

Montanhydrogeologie

Wismutsanierung

Mit der Einstellung des Uranerzbergbaus in Ostthüringen begann die Sanierung der ehemaligen Gruben- und Erzaufbereitungsanlagen. Die komplexen Fragen bei der Flutung der Bergwerke und die komplizierten geologischen Standortbedingungen machen eine enge Zusammenarbeit der Vollzugsbehörden (Thüringer Landesbergamt, Thüringer Landesverwaltungsamt) und des Bergbausanierungsbetriebes Wismut GmbH mit der TLUG notwendig.
Der Bereich Hydrogeologie übernimmt die Koordinierung sämtlicher im Zusammenhang mit der Wismut-Sanierung stehenden Aufgaben der TLUG. Dies betraf 2009 etwa 45 Vorgänge.
Spezielles Augenmerk der Hydrogeologie galt 2010 wieder der sanierungsbegleitenden Grundwasserüberwachung.
Aktuelle Zahlen, Daten und Fakten zur Wismut Sanierung können auch auf der Homepage der Wismut GmbH aufgerufen werden.
 
 
Salzabwasserversenkung der K+S KALI GmbH im Werra-Kaligebiet
 
Das bei der Aufbereitung von Rohsalzen anfallenden Salzabwasser wird in großem Umfang seit 1925 bzw. 1929 sowohl in den Plattendolomit des Zechsteins als hochkonzentrierte Salzsole versenkt als auch in die Ulster und Werra westlich von Bad Salzungen eingeleitet. Gleichzeitig wird Salzsole aus dem Plattendolomit probeweise zurückgefördert. Versuchsweise findet seit 2008 eine Probestapelung von Prozessabwasser im Grubenfeld Springen statt.

 

Versenkmengen von Salzabwasser im hessisch-thüringischen Werra-Kaligebiet seit 1925* (*ohne Stapelraum Springen, 2009/10 Daten Eigenüberwachung K+S KALI GmbH)
Größe: 20,6 kB

Im Rahmen entsprechender Genehmigungsverfahren erfolgt eine Beratung der obersten und oberen Wasserbehörde sowie des Thüringer Landesbergamtes. Weiterhin ist der Bereich Hydrogeologie in landeseigenen und landesübergreifenden Ausschüssen zur Salzabwasserproblematik vertreten.

Zur Überwachung der Auswirkungen der Salzabwasserversenkung auf das Grundwasser im Plattendolomit und im Buntsandstein sind Aufbau, Betrieb und ständige Anpassung eines umfassenden und geeigneten Grundwassermonitorings unerlässlich. Daran hat der Bereich Hydrogeologie maßgeblichen Anteil. Das Messnetz umfasst auf Thüringer Territorium ca. 120 Messstellen (siehe unten). Im Jahr 2010 wurden u. a. auf Initiative des Geologischen Landesdienstes weitere Monitoringbohrungen im Bereich des Buntsandsteins der Gerstunger Mulde abgeteuft, hydrogeologisch untersucht und ausgebaut.
 
Neben o. g. Hauptthemenkomplexen im Bereich Montanhydrogeologie (Wismut, Salzabwasser) wurde die Hydrogeologie noch in etwa 30 weiteren Rahmen-, Haupt- und Sonderbetriebsplanverfahren im Zusammenhang mit Rohstoffgewinnung beteiligt.
 
Sondermessnetze
 
Im Bereich Hydrogeologie werden Sondermessnetze betreut und erweitert, die auch zur weiteren Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie dienen (siehe Artikel 8 der EG-WRRL). Auch bei diesen Messnetzen ist die Bezugsgröße der Überwachung der Grundwasserkörper (GWK), über den Informationen über den chemischen Zustand geliefert werden sowie die Entwicklung der Schadstoffgehalte überwacht werden soll.
Die Anforderungen an die Überwachungsprogramme werden in den Anhängen II und V der WRRL beschrieben. Es werden u. a. zwei Sondermessnetze betrieben:
 
Sondermessnetz K+S
 
Dieses Messnetz dient der Überwachung der ehemaligen Versenkung (Probebetrieb des Pufferspeichers Gerstunger Mulde wurde Ende 2007 beendet) im Bereich der Gerstunger Mulde sowie der Beobachtung des chemischen Zustands im hessisch-thüringischen „Südraum“. Mit den ermittelten Daten der über 120 Messstellen werden die nach Artikel 5 WRRL vorgenommenen Zustandsbewertungen laufend ergänzt und validiert.

 

Karte Sondermessnetz K + S
Größe: 256,6 kB

Sondermessnetz Punktquellen

Während der Integration des Fachgebietes Altlasten in das Referat 63 (von Mai 2008 bis Dezember 2010) wurde mit dem Aufbau eines Monitoringprogramms Punktquellen begonnen, um die punktuellen Belastungsquellen qualifizierter betrachten zu können. Für drei Grundwasserkörper sind alle altlastenrelevanten Standorte und die darin verfügbaren Grundwassermessstellen hinsichtlich ihrer Eignung für ein Grundwassermonitoring Punktquellen ausgewertet. Aktuell umfasst das Messnetz Punktquellen 30 Grundwassermessstellen. Die Aufnahme von weiteren etwa 30 Grundwassermessstellen in das Sondermessnetz wird zurzeit geprüft. Die Vervollständigung des Messnetzes für die verbliebenen zwei durch Punktquellen belasteten GWK soll Ende des Jahres 2011 abgeschlossen sein. Mit Hilfe dieses Sondermessnetzes können jetzt gezielt die flächenhafte Ausdehnung der Punktquellen sowie ihr zeitlich Entwicklung repräsentativ überwacht werden. Zusätzlich werden mit den gewonnenen Daten Aussagen zu langfristigen Entwicklungen (Trends) der Grundwasserbeschaffenheit erwartet.

 

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