TestUM-Aquifer: Geophysikalisches und hydrogeologisches Testfeld zur Untersuchung und zum Monitoring durch die Nutzung des Untergrundes induzierter reaktiver Mehrphasentransportprozesse in oberflächennahen Aquiferen
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TestUM-Aquifer: Geophysikalisches und hydrogeologisches Testfeld zur Untersuchung und zum Monitoring durch die Nutzung des Untergrundes induzierter reaktiver Mehrphasentransportprozesse in oberflächennahen Aquiferen
01.07.2017 bis 31.10.2020
Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften
Ludewig-Meyn-Straße 10
24118 Kiel
Geoforschung für Nachhaltigkeit (GEO:N)
Nutzung unterirdischer Geosysteme
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 soll im Rahmen des Verbundprojekts TestUM-Aquifer ein Testfeld etabliert werden, das sich zur Untersuchung von Mehrphasen- und Wärmetransportprozessen in oberflächennahen Grundwasserleitern eignet. Hierfür steht ein bereits vorerkundetes Gebiet im Bereich der brandenburgischen Kleinstadt Wittstock zur Verfügung. Schwerpunkte der geplanten Geländeexperimente bilden geophysikalische, hydrogeochemische und mikrobiologische Untersuchungen von reaktiven Mehrphasentransportprozessen infolge induzierter Gasleckagen in einen Grundwasserleiter. Dabei ist geplant, die Auswirkungen von Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoffgemischen (Luft), Methan und Wasserstoff sowie die Folgen von Wärmeeinspeicherung auf Transportprozesse im Grundwasser zu bestimmen. Diese Geländeexperimente sollen durch numerische Modellierungen vorbereitet und begleitet werden.
Übergeordnete Fragestellungen des Projekts sind die Detektierbarkeit, Prognostizierbarkeit und Kontrollierbarkeit reaktiver Mehrphasen- und Wärmetransportprozesse in natürlichen oberflächennahen Grundwasserleitern. TestUM-Aquifer gliedert sich in drei Teilprojekte. Im ersten Teilprojekt sollen experimentelle und numerische Modelle zur quantitativen Prognose von Gasausbreitungsprozessen und der damit verbundenen Mobilisierungsreaktionen entwickelt werden. Im Zentrum des zweiten Teilprojektes stehen ausgewählte geophysikalische Methoden zur Erkundung und zum Monitoring von Gasphasenkörpern und Temperaturfeldern im oberflächennahen geologischen Untergrund im Vordergrund. Das dritte Teilprojekt befasst sich mit hydrogeochemischen, isotopenchemischen und mikrobiologischen Prozessen infolge der Gas- und Wärmeexposition. Vor allem die Freisetzung von Spurenmetallen in das Grundwasser bzw. Bindung an das Sediment stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen.
Das Testfeld und die Experimente besitzen im internationalen Vergleich ein Alleinstellungsmerkmal. Die geplanten Untersuchungen zur Wärmespeicherung in oberflächennahen geologischen Formationen haben insbesondere für die Energiespeicherung in urbanen Räumen eine große Bedeutung. Es ist vorgesehen, den Betrieb des Testfeldes über den Projektzeitraum hinaus fortzusetzen und damit eine einmalige geowissenschaftliche Infrastruktur zu schaffen, die auch anderen nationalen und internationalen Arbeitsgruppen zur Verfügung steht.
Weitere Informationen finden sich auf den Projektwebseiten.