Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die DSI-Technik ist eine Technologie zur Infiltration in Grundwasserleiter und zur Grundwasserabsenkung. Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Techniken verbleibt das Wasser im Untergrund und wird nicht zutage gef\u00f6rdert. Aus der Sicht des Umweltschutzes ergeben sich dadurch in verschiedenen Anwendungsgebieten erhebliche Vorteile.
\nArbeiten am Grundwasserspiegel sind immer dort erforderlich, wo Bauk\u00f6rper in den Grundwasserbereich eingebaut werden. Ein weiteres bedeutendes Anwendungsfeld ist der Tagebau, bei dem zur Trockenlegung und -haltung mit konventioneller Technologie in der Regel erhebliche Wassermengen gef\u00f6rdert werden m\u00fcssen. In allen diesen Anwendungsbereichen ist der den Wasserhaushalt schonende Einsatz der DSI-Technik im Dienst des Umweltschutzes sinnvoll.
\nWas bis heute nicht bekannt ist und beherrscht wird, ist die Prognose der exakten Bedingungen, wann und wo DSI-Senken auftreten und wie die Zust\u00e4nde in unmittelbarer N\u00e4he der Senken im Bohrloch einzusch\u00e4tzen sind. Dazu fehlt das Werkzeug (spezielles Bohrger\u00e4t) und das detaillierte mathematische Modell. Die Bedingungen an der DSI-Stelle sollten daher im Projekt exakt untersucht und das Simulationsmodell verifiziert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden-\tDetaillierte Projektplanung, Lastenheft, Kommunikation, etc.
\n–\tAbstimmung der Planung mit den regionalen Umweltbeh\u00f6rden
\n–\tKonzeptionierung des notwendigen Bohrger\u00e4tes
\n–\tDefinieren der Testbohrfelder f\u00fcr die DSI-Bodenerkundung
\n–\tTheoretische Beschreibung und Begleitung der einzelnen Prozessschritte
\n–\tFeldversuche zur Untermauerung des Projektansatzes mit geologischer Auswertung (Standort Pots-dam, Werder)
\n–\tHydrogeologische Auswertung
\n–\tAufbau eines 2D Modells und einer effektiven Computer-Simulation<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Bei der D\u00fcsensauginfiltration (DSI) handelt es sich um ein innovatives, patentrechtlich gesch\u00fctztes Verfahren zur Infiltration von fl\u00fcssigen Medien in einen Grundwasserleiter. Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten unterscheiden DSI-Einheiten, die ausschlie\u00dflich zur Reinfiltration genutzt werden, und kombinierte Einheiten zur gleichzeitigen F\u00f6rderung und Reinfiltration. Haupts\u00e4chlich wird bei der reinen Infiltration die DSI-Einheit Glindow angewendet. Bei der kombinierten DSI-Einheit, dem Typ Brandenburg, wird ein einzelnes Bohrloch nicht nur zum F\u00f6rdern von Grundwasser, sondern auch zur Infiltration in einen tieferen Grundwasserleiter genutzt – im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Absenkungstechniken, bei denen zumeist nur abgepumpt wird (evtl. wird in benachbarten Bohrl\u00f6chern begleitend infiltriert, um die Absenkung lokal zu begrenzen). Das Verfahren wurde von Ebneth et al. (2009) dem Fachpublikum vorgestellt, wobei u. a. festgestellt wurde, dass eine systematische Erkundung des Anwendungsbereichs und der Grenzen der Anwendbarkeit noch aussteht. Zu dem genannten Zweck wurde das hier behandelte DSI Projekt ins Leben gerufen.
\nDas Projekt begann im Juni 2010 und ist in drei Phasen gegliedert, wovon die erste Phase Feldexperimente und Modellierungsarbeiten mit einem Bohrloch beinhaltet. 2010 wurden von der H\u00f6lscher Was-serbau GmbH Feldversuche und vom Ingenieurb\u00fcro Holzbecher als Unterauftragnehmer Modellierungsarbeiten durchgef\u00fchrt. Im Dezember 2010 wurde an der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen eine Doktorandin als Bearbeiterin des Projekts eingestellt.
\nDie in Phase 1 geplanten Feldversuche am Standort Pl\u00f6tzin, als Teilarbeiten der H\u00f6lscher Wasserbau GmbH, wurden im Februar 2011 durchgef\u00fchrt. Es erfolgten drei Pumpversuche mit Einzelbrunnen. Am Standort Korschenbroich ergab sich eine Verz\u00f6gerung der Arbeiten dadurch, dass sich die Genehmigungen zu den Arbeiten nicht nach dem urspr\u00fcnglichen Zeitplan einholen lie\u00dfen.
\nModellierungsarbeiten zur Phase 1 wurden vom Ingenieurb\u00fcro Holzbecher im August 2010 begonnen. Es wurden zwei Modelle in einer 2D Geometrie, die einem Vertikalschnitt um den Brunnen entspricht, aufgebaut und berechnet. In einem Modell wurde der Grundwasserleiter als gespannt, im anderen als ungespannt, d. h. mit freier Oberfl\u00e4che, angenommen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
–\tHolzbecher E., Jin Y., Ebneth S., An environmentally sound new method for groundwater lowering, International Workshop on Civil Engineering and Urban Planning (WCEUP 2011), Hangzhou (China), 2011
\n–\tJin Y., Holzbecher E., Oberdorfer P., Simulation of a novel groundwater lowering technique using arbitrary Lagrangian-Eulerian method, COMSOL2011, Stuttgart, 2011
\n–\tHolzbecher E., Jin Y., Ebneth S., Borehole pump & inject: an environmentally sound new method for groundwater lowering, International Journal of Environmental Protection, Vol. 1, No. 4, 2011<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Am Versuchsstandort in Pl\u00f6tzin wurden Feldversuche mit varienden Bedingungen (Einh\u00e4ngtiefe, Pumprate) durchgef\u00fchrt. Die erzielte Absenkung des Grundwasserspiegels bzw. der Piezometerh\u00f6he wurde an zahlreichen Beobachtungspunkten in unterschiedlichen Teufen aufgezeichnet. Mit dem FE-Modellansatz f\u00fcr einen Vertikalschnitt durch den Grundwasserleiter mit freier Oberfl\u00e4che konnten die beobachteten Vorg\u00e4nge im Feld gut nachgebildet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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