Vom 3D-Strukturmodell zur Hydrogeologischen Karte - am Beispiel des Projektraums Rurscholle, NRW

Helena Pfunt1, Heinz Elfers1, Bernd Linder1
1 Geologischer Dienst NRW

13.2 in Freie Themen

27.03.2020, 14:15-14:30, Händel-Saal

Hydrogeologische Karten gibt es in Nordrhein-Westfalen seit Mitte des letzten Jahrhunderts. Das digitale hydrogeologische Kartenwerk im Maßstab 1:50.000 wurde aufbauend auf den analogen Arbeiten von Breddin (RWTH Aachen), dem Geologischen Landesamt NRW (GLA NRW) und der Westfälischen Berggewerkschaftskasse (WBK) in den 90iger Jahren im Wesentlichen von Herrn Dr. Schlimm entwickelt und umgesetzt (Elfers et al., 1997). Heute führen der Geologischen Dienst NRW (GD NRW) und das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV NRW) das Kartenwerk gemeinsam fort.

Die Hydrogeologische Karte stellt das obere Grundwasserstockwerk als zweidimensionale Abstraktion der hydrogeologischen Verhältnisse im Untergrund dar. Die Darstellungsebene ist die Grundwasseroberfläche eines hohen Grundwasserstandes. Die Basis der Ableitungen bilden ein Geologisches Struktur- und Grenzschichtenmodell, welches im Wesentlichen auf der Grundlage der Ergebnisse der Integrierten Geologischen Landesaufnahme erstellt wird.

Aktuell befinden sich die Projektgebiete Rurscholle und Venloer Scholle in der Bearbeitung. Diese sind Teil der Niederrheinischen Bucht, einem seit dem Tertiär aktiven Senkungsgebiet, welches durch mehrere große Störungssysteme in tektonische Einheiten (Schollen) gegliedert ist. Die abgelagerten mächtigen Sedimentfolgen haben nicht nur wasserwirtschaftliche Bedeutung, sondern bilden auch wichtige Braunkohle- sowie Kies- und Sandlagerstätten.

Das Braunkohle-Monitoring erforderte die Erarbeitung eines dreidimensionalen Struktur- und Grenzschichtenmodells für die quartären und tertiären Lockergesteine mit Berücksichtigung aller relevanten Grundwasserleiter und Grundwassergeringleiter. Die unterschiedliche Verbreitung und Tiefenlage der Grundwassergeringleiter bestimmten die Festlegung der Basis des Oberen Grundwasserstockwerks.

Durch die Informationen aus dem 3D-Modell wird eine rasterbasierte Berechnung einzelner Informationsebenen ermöglicht, welche Eingang in die zweidimensionale hydrogeologische Karte finden. Hierzu zählen die Ausweisung des Oberen Grundwasserleiters und seiner nutzbaren Mächtigkeit, die Tiefenlage der Grundwasserbasis, Transmissivität sowie weitergehende Berechnung mit Informationen aus der Bodenkarte zur Erstellung einer Schutzfunktionskarte.

Die Daten des geologischen Modells ermöglichen auch eine Darstellung von weiteren Grundwasserstockwerken. Ferner können bei Bedarf alternative Karten zu individuellen Fragestellungen erzeugt und bereitgestellt werden.

Zukünftiges Ziel ist eine automatisierte Ableitung hydrogeologischer Themen aus parametrisierten 3D-Modellen, um mit geringem Aufwand stets den aktuellsten Kenntnisstand darzustellen.



Elfers, H., Masuch, D., Schetelig, K., Schlimm, W. & Wimmer, G. (1997): The hydrogeological map of North Rhine-Westphalia – A new concept and its realization: experiences on applied geological mapping. – In:Zbl. Geol. Paläont., Teil I: 1045-1058; Stuttgart.



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