Optimale Erkundung und Ausweisung von Einzugsgebieten unter instationären Bedingungen zum Schutz von Trinkwasserbrunnen

Um die Frischwasserqualität in Brunneneinzugsgebieten zu gewährleisten werden konventionellerweise Grundwasserschutzgebiete ausgewiesen. Das basiert häufig auf einer Kombination von berechneten Fließzeiten und Fließabständen zum Brunnen.

Unsicherheiten von den vorhergesagten Grundwasserflüssen aufgrund unbekannter hydrogeologischen Eigenschaften von Grundwasserleitern haben die Entwicklung probabilistischer Ansätze vorangetrieben um die Vulnerabilität von Brunnen gegen Schadstoffeinträge zu berechnen und Schutzgebiete auszuweisen. Zwar sind diese Ansätze ein großer Schritt in Richtung einer verbesserten Vorhersage und gut für eine robustere Risikoüberwachung, allerdings vernachlässigen alle bisherigen Ansätze die zeitliche Variation von Fließbedingungen.

Dieses Projekt wird bestehende probabilistische Ansätze zur Bewertung der Vulnerabilität von Brunnen um Unsicherheiten durch instationäre Fließ- und Transportvorgänge erweitern. Durch die Anwendung statistischer Analysen auf computergestützte Simulationsergebnisse kann der Einfluss und der Unterschied durch die neu eingebrachte Unsicherheit betrachtet werden, bezogen auf die schon vorherigen betrachteten geologischen Unsicherheiten. Sie können klein, aber auch dominant sein.

Basierend auf diesen Ergebnissen werden wir Methoden herleiten um bei der optimalen Erkundung von Brunneneinzugsgebieten die kombinierten Unsicherheiten von Geologie und Instationarität zu berücksichtigen. Mit diesen Ergebnissen können optimale Platzierungen von Grundwassermessstellen gefunden werden um die Unsicherheiten auf ein minimales bzw. akzeptables Level zu reduzieren bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten für die Felduntersuchungen.