Ermittlung der Uferfiltratanteile der Brunnen des Wasserwerks Friedrichshagen, Berlin

Charlotte Altmannsberger1, Michael Schneider1, Ulrich Struck2, Gesche Grützmacher3
1 Arbeitsbereich Hydrogeologie, Freie Universität Berlin
2 Arbeitsbereich Hydrogeologie, Freie Universität Berlin und Museum für Naturkunde Berlin
3 Berliner Wasserbetriebe

P 19.1 in Young Hydrogeologists forum

Keywords:

Uferfiltratanteil – Sulfat – stabile Isotope – Wasserwerk Friedrichshagen – Braunkohletagebau

Die Berliner Trinkwasserversorgung basiert auf Grundwasser mit einem Uferfiltratanteil von durchschnittlich 70%. Bedingt durch den Grundwasserwiederanstieg im Lausitzer Braunkohlebergbaugebiet und der Direkteinleitung von Oberflächenwasser aus den Tagebaurestseen in die Spree, konnte in den letzten Jahren eine nachteilige Veränderung der Oberflächengewässerqualität im Einzugsgebiet des am Müggelsee gelegenen Wasserwerks Friedrichshagen beobachtet werden.  Durch die naturnahe Trinkwasseraufbereitung wird Sulfat nicht entfernt und folglich waren auch im Reinwasser des Wasserwerks Friedrichshagen Sulfatwerte von über 200 mg/L nachweisbar. Da dauerhaft hohe Sulfatkonzentrationen gesundheitliche und ökologische Folgen haben sowie Infrastrukturschäden mit sich bringen, gilt es, Möglichkeiten zu identifizieren, mit denen die Sulfateinträge reduziert werden können, um dem Minimierungsgebot der Trinkwasserverordnung Rechnung zu tragen und eine Überschreitung des Grenzwertes (250mg/L) im Trinkwasser zu vermeiden.

Die in der vorliegenden Arbeit durchgeführte Ermittlung der Uferfiltratanteile der Brunnen des Wasserwerks Friedrichshagen dient zur Optimierung des Brunnenmanagements der Berliner Wasserbetriebe. Zur Unterscheidung von Uferfiltrat und landseitigem Grundwasser wurden die stabilen Isotope Deuterium und Sauerstoff-18 als Umwelttracer eingesetzt. Über eine Mischungsgleichung wurden die Uferfiltratanteile der Brunnen ermittelt. Die Isotopensignatur und Hydrochemie wurden bei insgesamt 86 Wasserproben an ausgewählten Standorten im Untersuchungsgebiet bestimmt. Die Geländearbeit fand im Juni und Juli 2017 an Oberflächenwassermessstellen, seeseitigen Grundwassermessstellen, Trinkwasserbrunnen, landseitigen Grundwassermessstellen und den Sammelleitungen der Brunnengalerien statt.

Unter Berücksichtigung aller hydrogeologischen und hydrochemischen Bedingungen wurden die untersuchten Standorte in Transekten eingeordnet und die Uferfiltratanteile der ausgewählten Brunnen ermittelt. Nach einer Fehlerbetrachtung der Methodik wurde anschließend eine Charakterisierung aller 200 Brunnen des Wasserwerks Friedrichshagen vorgenommen, um diese in Brunnengruppen einzuteilen. Dabei repräsentiert ein beprobter Brunnen eine Brunnengruppe und verbunden mit den ermittelten Uferfiltratanteilen der jeweiligen Sammelleitung kann ein Annahmebereich für die Uferfiltratanteile von jedem Brunnen des Wasserwerks Friedrichshagen getroffen werden. Darauf basierend wird eine Empfehlung für das Brunnenmanagement ausgesprochen mit dem Ziel, bei weiter steigenden Sulfatgehalten im Oberflächengewässer, die Möglichkeit einer Minimierung der Sulfatkonzentrationen im Reinwasser zu identifizieren.