{"id":22487,"date":"2026-10-23T08:21:49","date_gmt":"2026-10-23T08:21:49","guid":{"rendered":"https:\/\/mup.siera.com\/?p=22487"},"modified":"2026-10-23T08:25:10","modified_gmt":"2026-10-23T08:25:10","slug":"grundwassermodellierung-schadstofffahnen-gezielt-erfassen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mup.siera.com\/en\/grundwassermodellierung-schadstofffahnen-gezielt-erfassen\/","title":{"rendered":"Groundwater modelling: targeted detection of contaminant plumes"},"content":{"rendered":"

Wie l\u00e4sst sich eine Schadstofffahne sicher erfassen?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Wenn Schadstoffe im Grundwasser nachgewiesen werden, ist ihre Ausbreitung eine zentrale Frage f\u00fcr die Sanierungsplanung. Wo befindet sich die Schadstofffahne? Wie bewegt sich das Grundwasser? Und welche F\u00f6rdermenge ben\u00f6tigen Entnahmebrunnen, um die Fahne hydraulisch zu erfassen?<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Untersuchung einer BTEX-Belastung hat M&P Ingenieurgesellschaft Nord<\/a><\/strong> \u2013 Teil von SIERA<\/strong> <\/a>\u2013 ein numerisches Grundwassermodell erstellt und kalibriert. Das Modell verbindet vorhandene Messdaten mit hydrogeologischen Randbedingungen und Informationen zur Grundwasserneubildung. Anschlie\u00dfend wurde mit Particle Tracking<\/em> untersucht, welche F\u00f6rdermengen f\u00fcr eine hydraulische Erfassung der modellierten Schadstofffahne erforderlich sind.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse liefern eine Grundlage f\u00fcr die Planung der Sanierungsma\u00dfnahme. Sie zeigen zugleich, warum Modellprognosen immer zusammen mit ihren Annahmen und Unsicherheiten betrachtet werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Messdaten und Standortbedingungen bilden die Grundlage<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ein Grundwassermodell bildet die Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnisse im Untergrund rechnerisch ab. Damit seine Ergebnisse f\u00fcr die konkrete Fragestellung nutzbar sind, muss es die verf\u00fcgbaren Informationen zum Standort ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr das untersuchte Projekt wurden vorhandene Messdaten, hydrogeologische Randbedingungen und Angaben zur Grundwasserneubildung zusammengef\u00fchrt. Auf dieser Basis entstand ein Modell, mit dem sich die Grundwasserstr\u00f6mung und die Wirkung geplanter Entnahmebrunnen untersuchen lassen.<\/p>\n\n\n\n

Anschlie\u00dfend wurde das Modell kalibriert: Berechnete Grundwasserst\u00e4nde wurden mit gemessenen Werten verglichen und das Modell entsprechend angepasst. Dabei wurde eine sehr gute \u00dcbereinstimmung erzielt. Das st\u00e4rkt die Grundlage f\u00fcr die weiteren Berechnungen. Es bedeutet jedoch nicht, dass s\u00e4mtliche Eigenschaften des Untergrunds oder die genaue Grenze der Schadstofffahne vollst\u00e4ndig bekannt sind.<\/p>\n\n\n\n

Mit unvollst\u00e4ndigen Daten verantwortungsvoll umgehen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im Mittelpunkt der Untersuchung stand eine BTEX-Kontamination. BTEX bezeichnet die Stoffe Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylole. F\u00fcr die Planung der hydraulischen Sicherung war entscheidend, die Ausdehnung der Belastung im Modell zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n\n\n\n

Die Schadstofffahne konnte nicht in allen Richtungen vollst\u00e4ndig abgegrenzt werden. Statt die unbekannten Bereiche auszublenden, wurde ein konservativer Ansatz gew\u00e4hlt: Ihre angenommene Ausdehnung wurde vorsorglich erweitert.<\/p>\n\n\n\n

Damit ber\u00fccksichtigt die Modellierung eine gr\u00f6\u00dfere Fahne, als die vorhandenen Daten eindeutig belegen. Dieser Schritt ist f\u00fcr die Interpretation der Ergebnisse wichtig. Die berechnete Erfassung bezieht sich auf die im Modell angesetzte Fahnenausdehnung<\/strong> \u2013 nicht auf einen bereits nachgewiesenen Sanierungserfolg im Gel\u00e4nde.<\/p>\n\n\n\n

Particle Tracking pr\u00fcft die hydraulische Erfassung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Mit Particle Tracking<\/em> lassen sich rechnerische Flie\u00dfwege innerhalb des Grundwassermodells verfolgen. F\u00fcr das Projekt wurde damit untersucht, ob das geplante System aus Entnahmebrunnen die modellierte Schadstofffahne hydraulisch erfasst und welche F\u00f6rdermengen daf\u00fcr angesetzt werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Die Simulationen ergeben f\u00fcr das untersuchte Basisszenario drei Entnahmebrunnen mit jeweils rund 225m\u00b3<\/a><\/strong> F\u00f6rdermenge pro Tag<\/strong>. Zusammen entspricht das rechnerisch rund 675m\u00b3<\/strong><\/a>\u00a0<\/strong> pro Tag<\/strong>. Unter diesen Modellannahmen wird die angesetzte Fahne vollst\u00e4ndig erfasst.<\/p>\n\n\n\n

Eine Modellberechnung ist dabei ein Planungsinstrument. Sie unterst\u00fctzt die Auswahl und Auslegung einer Ma\u00dfnahme, ersetzt aber nicht die Pr\u00fcfung ihrer Wirkung im sp\u00e4teren Betrieb.<\/p>\n\n\n\n

Was passiert, wenn sich eine Annahme\u00e4ndert?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Hydrogeologische Parameter sind nicht \u00fcberall im Untergrund mit gleicher Sicherheit bekannt. Deshalb wurde zus\u00e4tzlich untersucht, wie empfindlich das Ergebnis auf eine \u00c4nderung der hydraulischen Durchl\u00e4ssigkeit reagiert.<\/p>\n\n\n\n

Bei verdoppelter hydraulischer Durchl\u00e4ssigkeit<\/strong> steigt die berechnete erforderliche F\u00f6rdermenge auf rund 345m\u00b3<\/strong><\/a>\u00a0<\/strong> pro Tag und Brunnen<\/strong>. F\u00fcr drei Brunnen ergibt das rechnerisch rund 1.035m\u00b3<\/strong><\/a>\u00a0<\/strong> pro Tag<\/strong>. Der Unterschied zum Basisszenario zeigt, wie stark eine ge\u00e4nderte Annahme die Auslegung beeinflussen kann.<\/p>\n\n\n\n

Untersuchte Modellannahme<\/strong><\/strong><\/td>Anzahl der Entnahmebrunnen<\/strong><\/strong><\/td>Berechnete F\u00f6rdermenge je Brunnen<\/strong><\/strong><\/td>Rechnerische Gesamtf\u00f6rdermenge<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
Basisszenario<\/td>3<\/td>rund 225m\u00b3\/Tag<\/td>rund 675m\u00b3\/Tag<\/td><\/tr>
Verdoppelte hydraulische Durchl\u00e4ssigkeit<\/td>3<\/td>rund 345m\u00b3\/Tag<\/td>rund 1.035m\u00b3\/Tag<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die Sensitivit\u00e4tsanalyse liefert keinen zweiten, allgemeing\u00fcltigen F\u00f6rderwert. Sie macht sichtbar, wie die Prognose auf eine ver\u00e4nderte Annahme reagiert. F\u00fcr die Sanierungsplanung ist diese Information ebenso wichtig wie das Ergebnis des Basisszenarios.<\/p>\n\n\n\n

Modellierung als Grundlage f\u00fcr die Sanierungsplanung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Numerische Grundwassermodelle helfen, komplexe Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnisse nachvollziehbar zu untersuchen und geplante Ma\u00dfnahmen vor ihrer Umsetzung zu bewerten. Im vorliegenden Projekt verbindet das Modell vier wesentliche Schritte: Datenauswertung, Kalibrierung, eine vorsorglich erweiterte Fahnenausdehnung und die Pr\u00fcfung von F\u00f6rdermengen unter unterschiedlichen Annahmen.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr M&P Ingenieurgesellschaft Nord<\/a><\/strong><\/strong> innerhalb von SIERA<\/strong><\/a><\/strong> liegt der Wert der Modellierung nicht in einer einzelnen Zahl. Entscheidend ist, dass Planungsentscheidungen auf dokumentierten Daten beruhen und Unsicherheiten sichtbar bleiben. So l\u00e4sst sich besser beurteilen, welche Anforderungen an die hydraulische Sicherung gestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse beschreiben die berechnete Erfassung<\/strong> der BTEX-Fahne im untersuchten Modell. Ob die Ma\u00dfnahme unter den tats\u00e4chlichen Bedingungen dauerhaft wie vorgesehen wirkt, muss im Rahmen der weiteren Planung und des Betriebs \u00fcberpr\u00fcft werden.<\/p>\n\n\n\n

CTA<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Plant ihr eine Grundwassersanierung oder m\u00fcsst ihr die Ausbreitung einer Schadstofffahne bewerten? Erfahrt mehr \u00fcber @M&P Ingenieurgesellschaft Nord<\/strong> \u2013 Teil von @SIERA<\/strong><\/a> und besprecht, wie eine standortbezogene Modellierung eure Entscheidungen unterst\u00fctzen kann.

Engineering for a Better Tomorrow<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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