Forschungsbericht 2010 und aktualisiertes ... - LIAG

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Personal und Sachmittel für Forschungsarbeiten 2011
Themenfelder Wissenschaftler Techniker Sachmittel
Strukturerkundung und Parameterermittlung
Neue Methoden der Hydrogeophysik 27 7
Klimawandel und Grundwassersysteme
(CLIWAT)
Salz-/Süßwassersysteme 2
A B A B A B
3
6 24 6 3 15
Untersuchungen im Gebiet
Bremerhaven - Cuxhaven
1 - 1 - - -
A: Haushalt, B: Drittmittel Wissenschaftler, Techniker in Personalmonaten Sachmittel in T€ (> 5)
2.1.1 Strukturerkundung und Parameterermittlung
Ziele Für eine langfristige Nutzung der Grundwasserressourcen ist eine gute Kenntnis der
Ausdehnung, der hydraulischen Eigenschaften und des Kontaminationsrisikos der
Grundwasserkörper notwendig. Mit seismischen, geoelektrischen bzw. elektromagnetischen
Verfahren, Gravimetrie und Magnetischen Resonanzmessungen stehen Methoden
zur Verfügung, die nicht nur Strukturinformationen liefern, sondern auch Informationen
über die physikalischen Gesteinseigenschaften enthalten. Letztere sind
für die Charakterisierung von Grundwasserleitern und ihrer Trenn- bzw. Deckschichten
bei weitem noch nicht ausgereizt. In ihrer Ermittlung liegt somit ein aktuelles
Forschungsfeld der angewandten Geophysik bzw. Hydrogeophysik. Mittelfristiges
oder langfristiges Ziel ist, dass die daraus abzuleitenden hydrogeologisch wichtigen
Parameter wie Porosität, hydraulische Durchlässigkeit oder Speicherkoeffizient in
hydraulische Modelle realer Grundwassersysteme einfließen und die quantitative Beschreibung
von Prozessen verbessern.
Der Bedarf an einer guten bzw. verbesserten Kenntnis der Grundwasserkörper und
Grundwassersysteme ergibt sich nicht zuletzt aus EU-Richtlinien zum Grundwasserschutz.
Auch der prognostizierte Klimawandel wird Auswirkungen auf die Grundwassersysteme
haben. Für eine frühzeitige Abschätzung der möglichen Konsequenzen
ist eine Bestandsaufnahme der Grundwassersysteme deshalb zu diesem Zeitpunkt
notwendig. Konkrete Anwendungen ergeben sich über die aktuellen Testgebiete im
EU-Projekt CLIWAT (z.B. Borkum und Schleswig/Südjütland) und das Testfeld Schillerslage.
Auch die Neuentwicklung seismo-elektrischer Verfahren, die labor- und
feldorientierten methodischen Forschungsarbeiten zu EM, SIP, MRS sowie die fortbestehende
Problematik der Unterscheidung zwischen Salzwasser und Ton mit geophysikalischen
Methoden werden hier getestet und untersucht.
Neue Methoden der Hydrogeophysik
Ziele Das Projekt „Neue Methoden der Hydrogeophysik zur Bewertung sedimentärer
Grundwasserspeicher“ zielt - mit der Kombination vielfältiger geophysikalischer Verfahren
- auf einen erheblichen Fortschritt bei der Ermittlung der für die Beurteilung
von Grundwasserspeichern relevanten Kenngrößen wie Porosität und Permeabilität
bzw. hydraulische Leitfähigkeit ab. Die einzusetzenden neuen Verfahren bestehen
aus Magnetischer Resonanz-Sondierung (MRS), Spektraler Induzierter Polarisation
(SIP) und Seismoelektrik (SE). Klassische Verfahren wie Transientelektromagnetik,
Georadar, Seismik, Bohrlochmessungen, aber auch bodengeophysikalische Analysemethoden
dienen als Kalibration.