Regionalisierung der Grundwasserbelastung im Mitteldeutschen und Lausitzer Braunkohlenrevier

Wilfried Uhlmann1, Karl Schmidt1, Wiebke Seher1, Louisa Henrich1
1 Institut für Wasser und Boden Dr. Uhlmann

7.10 in Grundwasser und Bergbau

26.03.2020, 17:15-17:30, Telemann-Saal

Der chemische Zustand der vom Braunkohlenbergbau beeinflussten Grundwasser­körper (GWK) ist nach den Kriterien der Grundwasser­verordnung schlecht. Die Auswirkungen sind innerhalb der Planungs­horizonte der Wasser­rahmenrichtlinie (WRRL) nicht umkehrbar. Unter anderem deshalb werden für den chemischen Zustand dieser GWK weniger strenge Umweltziele (WSUZ) nach § 47 i.S.v. § 30 Wasserhaushaltsgesetz in Anspruch genommen. Der Gesetzgeber fordert jedoch eine nachvollziehbare und quantifizierende Begründung der WSUZ sowie deren regelmäßige Über­prüfung. Im Beitrag wird die von den Autoren in Zusammen­arbeit mit der Flussgebietsgemeinschaft Elbe entwickelte Methodik zur Kartierung der stoff­lichen Belastung des Hauptgrundwasserleiters in den vom Braunkohlen­bergbau beeinflussten GWK vorgestellt.

Die Bearbeitung war zunächst damit konfrontiert, dass der in den Bewirtschaftungs­plänen gebrauchte Begriff des Hauptgrundwasserleiters hydrogeologisch nicht eindeutig definiert ist. Die Begriffswelt der WRRL sieht weiterhin keine erheblich veränderten GWK vor, was für die großvolumigen Kippen des Braunkohlenbergbaus durchaus ange­messen wäre.

Bei der Pyritverwitterung in den Tagebauen und Kippen sowie im darüber hinaus­reichenden Grund­wasser­absenkungstrichter werden Sulfat, Eisen und Säuren freigesetzt. Sulfat verhält sich im Grundwasser weit­gehend konservativ, erfährt die weiteste Ausbreitung und wird deshalb als Leitkennwert zur Kenn­zeichnung des chemischen Zustandes der vom Braun­kohlenbergbau beeinflussten GWK verwendet.

Die Regionalisierung der Sulfatkonzentration erfolgt bevor­zugt mittels Geostatistik und Kriging. Die Methodik findet ihre Grenzen in geologischen Inkohärenzen und in der räumlich inhomogen Informations­dichte zur Grundwasserbeschaffenheit.

Geologische Inkohärenzen treten z. B. zwischen Kippen und dem unverritzten Gebirge auf. Die inkohärenten Bereiche werden getrennt regionalisiert. Innenkippen müssen entsprechend ihrer geologischen und abbautechnologischen Spezifik berück­sichtigt werden.

In den Tage­bau­gebieten ist die Messstellendichte sehr hoch. In Bereichen geringer Messstellendichte außerhalb der Tagebaugebiete werden virtuelle Stütz­stellen einge­führt. So kann z. B. an den Grenzen der historisch maximalen Ausdehnung des Grundwasser­absenkungs­trichters der regionale Hinter­grundwert für Sulfat angenommen werden.

Da der Sulfattransport im Grund­wasser sehr langsam ist, wird die mittel­fristige Entwicklung der Sulfatkonzentration durch Fortschreibung der Trends in Grund­wassermessstellen prognostiziert. Die numerische Modellierung des Sulfattransports liegt nicht flächen­deckend vor und ist bis dato nicht ausreichend kalibriert.

Den Unschärfen der Methodik Rechnung tragend, erfolgt die Darstellung der Ergeb­nisse nicht als Isolinien, sondern als Klassen der Sulfatkonzentration. Dazu wurde ein fünfgliedriges Sulfatklassenmodell entwickelt, dessen Klassengrenzen sich an natürlichen, juristischen und technischen Grenzwerten orientieren.



Export as iCal: Export iCal