Allgemeines

Die Grundwasser- und Bodenressourcen der Nordseeregion stehen durch den Klimawandel, die menschliche Nutzung und den daraus folgenden Landschaftsveränderungen unter Druck. Um die Verfügbarkeit von ausreichend hochqualitativem Wasser zu sichern, sind unverzüglich systemische Strategien erforderlich. Im Verbundprojekt “Blue Transition” sollen in 16 verschiedenen Pilotgebieten in Dänemark, den Niederlanden, Schweden, Belgien, Frankreich und Deutschland Lösungen für ein integriertes Wasser- und Bodenmanagement entwickelt und dabei auch komplexe, sich gegenseitig beeinflussender Faktoren berücksichtigt werden. Von den gewonnenen Erkenntnissen sollen Wasserverbände, Landwirte, Behörden und die Gesellschaft profitieren.

Durch veränderte Landnutzungen und integratives Management von Wäldern, landwirtschaftlichen Flächen, urbanen Räumen, Mooren, Feucht- und Naturschutzgebieten sollen sowohl kurz- als auch langfristig Grundwasserressourcen nachhaltig gesichert, die künftige Verfügbarkeit von Wasser in guter Qualität gewährleistet, natürliche Lebensräume geschützt sowie zur Verringerung von CO₂-Emissionen beigetragen werden.

Projektgebiet Luneplate GE1

Die ehemalige Insel Luneplate in Bremerhaven besteht größtenteils aus Natur- und Vogelschutzgebieten. Die Böden weisen einen mächtigen Schwemmlehmhorizont auf. Der Klimawandel bedroht die Region durch saisonale Starkregenereignisse, aber auch durch das Austrocknen von Lehmböden und die Ausbreitung von Salzwasser ins Landesinnere aufgrund des steigenden Meeresspiegels. Die Region ist traditionell hauptsächlich landwirtschaftlich geprägt, und im nördlichen Teil befindet sich eine wirtschaftlich genutzte Zone, die durch einen klimaneutralen Industrie Park, den sogenannten “ Green Economy Park“ ergänzt werden soll.
Die Planer des neuen Gewerbegebiets wollen verschiedene Maßnahmen ergreifen, darunter die Nutzung von überschüssigem Regenwasser, die Schaffung von Ausgleichsflächen und Versickerungsbecken zur Ableitung von Oberflächenwasser. Dadurch soll auch eine Austrocknung des organikreichen Schwemmlehms verhindert und somit die Gefahr einer höheren CO₂-Freisetzung verringert werden. Das im Rahmen des Interreg North Sea Projektes Blue Transition durchgeführte Pilotprojekt auf der Lune-Plate will untersuchen, wie die Region durch gezielte, bereits geplante Maßnahmen zur Grundwasserbewirtschaftung sowie durch neue Maßnahmen, wie Versickerungsbrunnen klimaresistenter gemacht werden kann. Infiltrationsbrunnen können das Eindringen von Salzwasser verringern und starke Regenfälle ableiten. Ein hochauflösendes 3D-Grundwassermodell soll erstellt werden, um mit Investoren und Projektverantwortlichen in einen Dialog zu treten, um die Auswirkungen von Maßnahmen realistisch einzuschätzen und einen sinnvollen Beitrag zur Klima-Resilienz zu leisten.

Geplante Aktivitäten

Um mögliche Auswirkungen des Klimawandels darstellen zu können und die Wirkung bestimmter Maßnahmen in einem Modell zu prüfen, braucht es zunächst aussagekräftiger Parameter. Dies können Angaben zur petrographischen Zusammensetzung des oberflächennahen Untergrundes sein oder hydraulische Parameter, wie der kf-Wert, der Aussagen zur Durchlässigkeit des Sedimentes zulässt. Aber auch geoelektrische Widerstandsmessungen können uns Informationen zur aktuellen Versalzung des küstennahen Aquifers liefern. Die Ergebnisse fließen in das Gebiets-Voxet- Modell als hydraulisches 3D-Untergrundmodell (HUM) mit ein.

Geoelektrische Messungen (Electrical Resistivity Tomography – ERT)

Bei diesem relativ einfachen und schnellen Verfahren wird in verschiedenen Abständen ein geringer Gleichstrom in den Untergrund verbracht, dessen Spannung über eine Vielzahl von Sonden an unterschiedlichen Punkten entlang eines Profils gemessen wird. Die Technik erlaubt ein vollautomatisches Messen des elektrischen Gesteinswiderstands. Dieser wird in die Verteilung der Widerstände des Untergrundkörpers, wie Grundwasser oder fester Bodenkörper umgerechnet. Es ergibt sich ein aussagekräftiges Bild der Untergrundstruktur und der Lage der Süß-Salzwassergrenze. Die geoelelektrischen Messungen werden in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) durchgeführt

Infiltrationsbrunnen

Im weiteren Verlauf des Interreg-Projekts „Blue Transition“ könnte die Wirkung von Infiltrationsbrunnen auf die Süß-Salzwassergrenze getestet werden und die Auswirkungen aller Maßnahmen im HUM simuliert werden. Da der zu erwartende Anstieg des Meeresspiegels aufgrund des Klimawandels eine Versalzung des Grundwassers zur Folge haben könnte, wird die positive Wirkung von Versickerungsbrunnen somit untersucht.

Das hydraulisches 3D-Untergrundmodell (HUM)

Ein Voxet-Modellansatz für eine Fläche von 4000 m² mit einer Zellauflösung von 5 m x 5 m x 0,5 m ermöglicht detaillierte Einblicke bis in eine Tiefe von 10 m in diesem Gebiet, das bereits durch geologische Untersuchungen gut erforscht ist.