Grundwassermodellbasierte Unterstützung der Wasserwirtschaftsverwaltung bei der Bearbeitung der PFC-Problematik im Raum Rastatt / Baden-Baden

Thomas Gudera1, Manfred Flittner2, Reiner Söhlmann2, Rudolf-Karl Teichmann3, Dr. Gabriel Striegel4, Dr. Ulrich Lang5, Armin Durach5, Dr. Michael Reinhard6
1 LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz BW
2 Landratsamt Rastatt
3 Stadt Baden-Baden
4 Regierungspräsidium Karlsruhe
5 Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH
6 ARCADIS Deutschland GmbH

P 13.5 in Reaktive Transportmodellierung

In Baden-Württemberg werden über 70 % des Trinkwassers aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Dieser Anteil ist im Oberrheingebiet noch deutlich höher, da der Oberrheingraben eines der größten und ergiebigsten Grundwasservorkommen in Europa enthält, welches aufgrund dichter Besiedelung und klimatischer Gunst vielfältig und intensiv genutzt und entsprechend beeinflusst wird. Zum Schutz und zur nachhaltigen Bewirtschaftung dieses Grundwasservorkommens werden seit vielen Jahren langfristig angelegte Beobachtungen von Grundwasserstand und –beschaffenheit sowie großräumige und länderübergreifende Grundwassermodellierungen durchgeführt.

Vor etwa drei Jahren wurde im Raum Rastatt / Baden-Baden eine weiträumige Verunreinigung des Grundwassers mit PFC bekannt, welche auf Grund ihrer Komplexität und der Betroffenheit unterschiedlichster Nutzer des quartären Grundwassers eine einheitliche und ganzheitliche Lösung erforderte. Aus diesem Grund wurde die LUBW vom Umweltministerium beauftragt, ausgehend vom vorliegenden großräumigen Grundwassermodell, eine detaillierte Modellierung der relevanten Transportprozesse durchzuführen, um damit die Verwaltungsbehörden zu unterstützen.

Dazu wurde das großräumige Grundwasserströmungsmodell zunächst im Raum Rastatt / Baden-Baden einer detaillierten Modellkalibrierung unterzogen. Der Simulationszeitraum des instationären Modells wurde zudem von 2009 bis Ende 2014 erweitert, um auch die aktuelle Grundwasserentnahmesituation im Modell abzubilden. 

Auf dieser Grundlage wurde ein hochaufgelöstes Detailmodell mit einer horizontalen Diskretisierung von bis zu 10x10 m sowie einer vertikalen Unterteilung in 12 Modellschichten aufgebaut (siehe Lang et al. 2016). Die im großräumigen Modell angepassten Durchlässigkeitsverteilungen und Leakagekoeffizienten für das Gewässernetz wurden auf das Detailmodell übertragen. Das Grundwassermodell wird seit Jahresmitte 2015 eingesetzt, um den Verwaltungsbehörden Hilfestellungen bei anstehenden Einzelfragestellungen zu geben.

Auch bei den zukünftigen Aufgaben im Rahmen von Detailuntersuchungen oder der Sanierungsplanung mit Variantenabwägungen wird das numerische Grundwassermodell eingesetzt werden. Gleichzeitig wird die Datengrundlage und damit auch die Basis der Modellkalibrierung in Zukunft weiter anwachsen, so dass eine ständige Verbesserung der Prognosefähigkeit des Detailmodells erfolgt.

Für das großräumige Modell als Basis der Detailmodellierung ist sicherzustellen, dass die im Detailmodell angepassten Parameter und Randbedingungen dorthin zurückfließen.