Nutzung eines Behördenmodells zur Beurteilung dichteabhängiger Grundwasserströmungsprozesse im Thüringer Werra-Kaligebiet

Jörn Geletneky1, Christoph König2
1 TLUG Jena, Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie, Jena
2 delta h Ingenieurgesellschaft mbH, Witten

O 18.4 in Applied Hydrogeology - case studies from the federal geological surveys

23.03.2018, 10:30-10:45, 2

Im hessisch-thüringischen Werra-Kaligebiet wurden seit 1925 über 900 Mio. m³ hochmineralisiertes Prozessabwasser aus der (Kali-)Salzproduktion sowie Haldenabwässer in den Grundwasserleiter Leinekarbonat (Plattendolomit) eingeleitet. Während die Salzabwasserversenkung in Thüringen Ende 1968 weitestgehend eingestellt wurde, werden aktuell weiterhin max. 1,5 Mio. m³ jährlich über Versenkbohrungen in Hessen in den Untergrund eingeleitet. In den wasserwirtschaftlichen Antrags- und Erlaubnisverfahren war die Entwicklung und Vorlage eines instationären 3D-Grundwasserströmungs- und Transportmodells, welches die Auswirkungen der Salzabwasserversenkung in einem ca. 1.200 km² umfassenden Modellgebiet nachbilden und prognostizieren sollte, eine wichtige Voraussetzung.

Die Konzeption und Erstellung adäquater numerischer Grundwasserströmungs- und ‑transportmodelle in Festgesteinen stellt hohe Anforderung an die Modellentwicklung und -dokumentation. Gleichzeitig sind eine plausible Nachbildung des dichteabhängigen Grundwasserströmungsprozesses sowie die Umsetzung behördlicher Vorgaben unabhängig durch Fach- und Genehmigungsbehörden zu begutachten. Um die komplexen Umweltauswirkungen der Salzabwasserversenkungen auf das Grund- und Oberflächenwasser in Thüringen beurteilen zu können, wurde innerhalb eines aktuellen Prüfverfahrens durch die Thüringer Behörden zusätzlich ein eigenständiges, numerisches dichteabhängiges 3D-Grundwasserströmungsmodell als Vergleichsmodell konzipiert, beauftragt und entwickelt.

Das unabhängige Vergleichsmodell basiert auf der gleichen geologischen, hydrologischen und hydrogeologischen Datenbasis wie das zu prüfende Grundwassermodell. Das Vergleichsmodell wurde als Werkzeug zur Untersuchung der Auswirkungen einzelner Einflussgrößen, Prozesse und Parameter eingesetzt. Fokus war nicht eine möglichst exakten Abbildung der gemessenen Größen (Kalibrierung), sondern eine Bewertung der jeweils untersuchten Einflussgrößen hinsichtlich Signifikanz und Wirkungsweise. Ohne die Nutzung des Vergleichsmodells wäre eine unabhängige Prüfung der vorliegende Modellergebnisse sowie eine gutachterliche Einschätzungen zur grundsätzlichen Eignung des Grundwassermodells bei der Nachbildung der komplexen hydrogeologischen Gegebenheiten im Werra-Kaligebiet nicht möglich gewesen.



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