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TestUM

Geophysikalisches und hydrogeologisches Testfeld zur Untersuchung und zum Monitoring durch die Nutzung des Untergrundes induzierter reaktiver Mehrphasentransportprozesse in oberflächennahen Aquiferen

 

Das Forschungsvorhaben TestUM-Aquifer

Bei Eingriffen in den geologischen Untergrund stehen insbesondere mögliche Auswirkungen auf das oberflächennahe Grundwasser als potentielles Trinkwasserreservoir im Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit. Dabei sind die direkten Folgen z. B. einer Kontamination von Grundwasserleitern zumeist nur unzureichend untersucht. Vor allem Geländeexperimente unter kontrollierten Randbedingungen könnten hier Abhilfe schaffen und belastbare Aussagen zu Reaktionen und Transportprozessen liefern.

Aus diesem Grund wurde im Rahmen des Verbundprojekts TestUM-Aquifer ein Testfeld aufgebaut, das sich zur Untersuchung von Mehrphasen- und Wärmetransportprozessen in oberflächennahen Grundwasserleitern eignet. Hierfür steht ein Gebiet im Bereich der brandenburgischen Kleinstadt Wittstock zur Verfügung. Schwerpunkte der Geländeexperimente am Standort bilden geophysikalische, hydrogeochemische und mikrobiologische Untersuchungen von reaktiven Mehrphasentransportprozessen infolge von Wärmeeinträgen (Wärmespeicherung) sowie induzierter Gasleckagen in einen Grundwasserleiter. Das Testfeld wurde mit der Durchführung von drei Feldexperimenten erfolgreich in Betrieb genommen, um so die Auswirkungen von Methan und Wasserstoff sowie die Folgen von Wärmeeinspeicherung (ca. 75°C) auf Transportprozesse im Grundwasser untersucht. Diese Geländeexperimente wurden durch numerische Modellierungen vorbereitet und begleitet.

Übergeordnete Fragestellungen sind die Detektierbarkeit, Prognostizierbarkeit und Kontrollierbarkeit reaktiver Mehrphasen- und Wärmetransportprozesse in natürlichen oberflächennahen Grundwasserleitern. Die Untersuchungen umfassen folgende Teilbereiche:

  • Experimentelle und Numerische Modelle
  • Geophysikalisches Monitoring und Parametrisierung
  • Hydrogeochemische, isotopenchemische und mikrobiologische Prozesse

 

Das Testfeld und die bisher durchgeführten sowie geplanten Experimente im Rahmen der Forschungsprojekte bilden in dieser Form ein internationales Alleinstellungsmerkmal des Projekts TestUM-Aquifer. Die Untersuchungen zur Wärmespeicherung in oberflächennahen geologischen Formationen haben insbesondere für die Energiespeicherung in urbanen Räumen eine große Bedeutung. Mit dem Aufbau und Betrieb des Testfeldes soll eine einmalige geowissenschaftliche Infrastruktur geschaffen werden, die auch anderen nationalen und internationalen Arbeitsgruppen zur Verfügung steht.