Einzugsgebietseingrenzung mittels Multitracerversuch im zerklüfteten Kalksandstein der Baumberge (Billerbeck, Kreis Coesfeld, NRW)

Jonas van der Weem1, Patricia Göbel1
1 Institut für Geologie und Paläontologie, WWU Münster

O 15.10 in Forum of Young Hydrogeologists

13.04.2016, 15:15-15:30, Plank Hörsaal, Geb. 40.32

Eine touristisch genutzte Quelle der Berkel („B XVI“) in Billerbeck zeigt – vermutlich landwirtschaftlich bedingt – erhöhte Nitrat-Werte. Seit Jahrzehnten ist die Eutrophierung so stark, dass es jährlich zu einer Algenblüte und unangenehmen Gerüchen im Quelltopf kommt (Schirmer, 2009).

Um die Nitrat-Belastung zukünftig gezielt zu reduzieren, soll im Bereich des unterirdischen Einzugsgebietes der Quelle eine Änderung der Landnutzung stattfinden. Vorhergegangene Untersuchungen in Bezug auf die Wasserbilanz des „Naturlysimeters Baumberge“ legen nahe, dass die Grenzen der unterirdischen Einzugsgebiete in den Baumbergen aufgrund von Klüftungs- und vermutlich Verkarstungserscheinungen nicht mit denen der oberirdischen Einzugsgebiete übereinstimmen (Engel, 2008).

Die Baumberge bilden etwa 20 km westlich von Münster einen Höhenzug im Münsterländer Kreidebecken. Oberflächlich liegen die Baumberge-Schichten: Sie bestehen aus sandig-mergeligen bis kalkig-sandigen Festgesteinen der Oberkreide. Die Baumberge-Schichten stellen einen Kluftgrundwasserleiter dar, die Hauptkluftrichtung ist etwa Nord-Süd-orientiert, die Nebenkluftrichtungen verlaufen etwa West-Ost. Einer Muldenform, die Nordwest-Südost streicht, folgend werden die Baumberge-Schichten von den vertikal wesentlich geringer durchlässigen Coesfeld-Schichten unterlagert, sodass es zu zahlreichen Überlaufquellen auf etwa +120 mNHN kommt (Dölling, 2007).

Zur Ermittlung der Grenzen des unterirdischen Einzugsgebietes wird im Rahmen einer Masterarbeit ein Multitracerversuch durchgeführt: Es wurden zwei Grundwassermessstellen knapp außerhalb der oberirdischen Einzugsgebiete als Eingabestellen für Uranin und Eosin ausgewählt. Untersuchungen an Nullproben zeigten, dass weder an den Eingabe- noch an den Beobachtungsstellen Hintergrundbelastungen mit den Tracern vorliegen.

Die Eingabe der Tracer wird am 02.01.2016 erfolgen. Auf Basis von vorhergegangenen Tracerversuchen in der Region und einem Pumpversuch in der Nähe der Quelle, der (sehr) hohe Transmissivitäten zeigte, werden maximale Abstandsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 100 m/d erwartet. Über einen Zeitraum von zunächst sieben Wochen werden etwa 1.000 Proben an zehn ausgewählten Grundwassermessstellen und sechs Quellen genommen. Es sind dadurch verschiedene mögliche Grundwasserfließrichtungen abgedeckt. Zusätzlich werden diverse Quellbäche mit Aktivkohlesäckchen ausgestattet, die eine halbquantitative Analyse erlauben. Die Analyse der Fluoreszenzfarbstoffe erfolgt mit dem Fluoreszenzspektrometer „Safire“ der Firma TECAN®.

Das oberirdische Einzugsgebiet der betrachteten Berkelquelle „B XVI“ ist 1,73 km2 groß. Je nach Austritt der Tracer wird dies verifiziert werden oder die Grenzen des unterirdischen Einzugsgebietes müssen verschoben werden.



DÖLLING, B. (2007): Geologische Karte von Nordrhein-Westfalen 1:25 000, Erläuterungen zu Blatt 4010 Nottuln. Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen, Krefeld.

ENGEL, M. (2008): Erfassung der Abflusskomponente in den Baumbergen (Münsterland, NRW). Unveröffentlichte Diplomarbeit, WWU Münster.

SCHIRMER, C. (2009): Chemisch-ökologische Untersuchung der Eutrophierung des Berkelquelltopfes in Billerbeck. Unveröffentlichte Diplomarbeit, WWU Münster.



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