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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung: Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung (VEGAS)

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Sickerwasserprognose mittels Laboruntersuchungen: Untersuchungen zur Übertragbarkeit, Ermittlung der Praxisrelevanz Teilprojekt 1: Ermittlung von Quelltermen und Faktoren für das up-scaling von Sickerwasserprognosen
Projektleiter:PD Dr.-Ing. Baldur Barczewski, Dr.-Ing. Norbert Klaas, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiter:Dr.-Ing. Sylvia Mackenberg
Projektdauer:15.8.2002 - 30.6.2005
Finanzierung:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Kommentar:

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
Verhalten von Schadstoffen im Untergrund

Publikationen: Link

Zusammenfassung:

Die BBodSchV definiert mit der Sickerwasserprognose ein Instrument zur Abschätzung der von schadstoffbelasteten Materialien und Flächen ausgehenden oder zu erwartenden Stoffeinträge in das Grundwasser. Wissenschaftlich wird zwischen den Begriffen Quellstärke und Transportprognose unterschieden. Gegenstand des bearbeiteten Forschungsprojektes waren Elutionsuntersuchungen zur Quellstärke auf verschiedenen Skalen. Die Zielsetzung bestand darin, klassische und neue Elutionsuntersuchungen zu bewerten und potenzielle Zusammenhänge unterschiedlicher Untersuchungsmethoden im Labor und im Feld herauszuarbeiten, die eine Übertragbarkeit von Laborergebnissen auf reale Verhältnisse erlauben (up-scaling). Batch-Elutionsuntersuchungen bilden ein Ja-Nein-Entscheidungskriterium über weiterführende Materialuntersuchungen. Zudem informieren sie über mögliche systematische Zusammenhänge zwischen Eluatkonzentration und W/F-Verhältnis. Für einige Parameter konnte eine direkte Übertragbarkeit von Labordaten auf reale Verhältnisse herausgestellt werden. Mit einem neu entwickelten Infinite-Sink-Verfahren ist es möglich, PAK-belastete Materialien bezüglich ihres Schadstoffabgabeverhaltens direkt miteinander zu vergleichen und in Klassifizierungsgruppen einzuordnen. Zudem können Abschätzungen zur zeitlichen Entwicklung der PAK-Freisetzung des Quellterms durchgeführt werden (Kinetik). Langfristig ist der mit Wasser mobilisierbare Schadstoffanteil abschätzbar. Gesättigte Säulenversuche zeigen potenzielle Zusammenhänge zwischen Eluatkonzentration und W/F-Verhältnis. Um den Einfluss der Kontaktzeit quantifizieren zu können, bedarf es mindestens zweier Säulenversuche mit unterschiedlicher Kontaktzeit. Gegebenenfalls ist dieser Einfluss mit Hilfe von Fließzeitunterbrechungen ebenfalls zu ermitteln. Problematisch zeigt sich bei den Säulenversuchen der so genannte First-Flush-Effekt, der jedoch bei größerem durchströmten bzw. durchsickerten Säulenquerschnitt abgeschwächt wird. Ein guter Vergleichswert für eine realistische Anfangskonzentration bildet der MBSE. Der Ergebnisvergleich von Lysimeter-Untersuchungen bzw. ungesättigten Säulen-Untersuchungen mit gesättigten Batch- und Säulenversuchen zeigt, dass für einige Parameter die direkte Übertragbarkeit von Labordaten auf den Feldfall möglich ist.