Ausgewählte Aspekte der Sickerwasserprognose : Aktivitäten der AG "Sickerwasser und Stofftransport" der DWA

Hamburg

Verein zur Förderung der Bodenkunde in Hamburg

2005

S. 55-70

4 Abb., 22 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200122842

Abfallverwertung bei der Rekultivierung von Deponien, Altlasten und Bergbaufolgelandschaften : Grundwasserschutz, Abfallwirtschaft, Deponietechnik, Bodenschutz, S. 55-70

Gesetzliche Regelungen mit Bezügen zum Boden, insbesondere das Bundes Bodenschutzgesetz (BBodSchG) und nachgeschaltete Verordnungen sowie die EG-Wasser-Rahmen-Richtlinie (WRRL), erfordern die Abschätzung oder auch Prognose des Eintrages von Nähr- und Schadstoffen in Wasserressourcen. Von besonderer Bedeutung ist der Transportpfad durch die ungesättigte Bodenzone ins Grundwasser (Sickerwasserprognose). Die Vorgehensweise und die einzusetzenden Instrumente (Modelle) bei der Sickerwasserprognose sind grundsätzlich auch für Situationen anwendbar bei denen Böden nicht unmittelbar mit einbezogen sind (z.B. Abfall als Abdeckschicht für Deponien und Altlasten). Verschiedene Organisationen und Verbände haben seit Inkrafttreten der entsprechenden Bodenschutzgesetzgebung Arbeits- und Entscheidungshilfen zur Durchführung der Sickerwasserprognose erarbeitet. Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) hat eine Arbeitsgruppe "Sickerwasser und Stofftransport" mit dem Ziel initiiert, die wissenschaftlichen Grundlagen der relevanten Prozesse zusammenzustellen. Obwohl die Arbeiten nicht unmittelbar auf eine praktische Handlungsempfehlung ausgerichtet sind, konnten wichtige Erkenntnisse zusammengetragen werden, die für die Abschätzung des Schadstofferhaltens in porösen Medien im Ingenieuralltag von Bedeutung sind. Die Dokumentation erfolgt in einem DWA-Themenband "Materialien zur Sickerwasserprognose" (Sommer 2005). Ausgangspunkt der Sickerwasserprognose ist der Prozess der Freisetzung von Schadstoffen aus kontaminierten Materialien (Quellstärke, Quellterm). Klassische Verfahren wie das S4-Verfahren (DIN 38414-4) oder der Ammonium-Nitrat-Extrakt (DIN 19730) sind nur bedingt geeignet. Freisetzungsraten von Stoffen zu quantifizieren. Je nach Stoffgruppe können neuere Verfahren, wie das Infinite-Sink-Verfahren helfen, das Mobilisierungspotenzial abzuschätzen. Ausgehend von einer Schadstoffkonzentration in der Lösung können Transportraten und -distanzen bei gegebenen Randbedingungen berechnet werden, so dass Stofffrachten, die in tiefere Bodenschichten und ins Grundwasser gelangen, abzuschätzen sind. Es steht eine breite Palette an Berechnungs- und Modellansätzen unterschiedlicher Komplexität zur Verfügung. Je nachdem wie genau die Dynamik des Wasserflusses abgebildet werden soll, sind meteorologische Randbedingungen mit entsprechend hoher zeitlicher Auflösung zu berücksichtigen. Insbesondere in porösen Medien, die eine heterogene Struktur aufweisen, wie z.B. Altlasten, sind inhomogene Wasserfronten und "schnelle" Transportsituationen in die Überlegung einzubeziehen. Im vorliegenden Beitrag wird exemplarisch für das im DWA-Themenheft zusammengestellte Material näher auf das Problem der Transportprognose eingegangen, wobei Erscheinungsformen des bevorzugten Stofftransports vorgestellt und konzeptualisiert werden. Es wird zwischen Transportsituationen bei Makroporen- bzw. Interaggregatfluss, bei denen die Gefahr einer Kontamination der Wasserressourcen im Untergrund besonders hoch ist, und Transportverhältnissen bei Fingerflussszenarien unterschieden.