Isotopenhydrologische und hydrochemische Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen Grundwasser und Bergbaufolgeseen im Lausitzer Revier (IsoGon)

Land / Region: Deutschland / Brandenburg / Sachsen (Lausitzer Revier)

Projektanfang: 01.03.2023

Projektende: 31.12.2026

Projektstand: 29.05.2024

Beispiel Überleiter Quelle: Anne Gädeke

Der Wasserhaushalt der Lausitzer Flusseinzugsgebiete ist stark vom Bergbau geprägt. Während des aktiven Bergbaus wird beispielsweise das Grundwasser zur Trockenlegung der Kohleflöze bis über 100 m abgesenkt. Mit dem Ausstieg aus der Braunkohleförderung muss das enstandene Wasserdefizit ausgeglichen und ein weitgehend sich selbst regulierender Wasserkreislauf wiederhergestellt werden.

Aufgrund des Flachlandcharakters der Lausitzer Bergbaufolgelandschaft erfolgt mit dem nachbergbaulichen Grundwasserwiederanstieg auch dessen Anschluss an die Oberflächengewässer, beispielweise an die aufgrund des Massedefizits entstandenen Bergbaufolgeseen sowie den natürlichen Oberflächengewässern. Die dynamischen Wechselwirkungen zwischen Oberflächen- und Grundwasser beeinflussen die Strömungsdynamik und die Wasserbeschaffenheitsentwicklung und sind größtenteils noch nicht quantifiziert. Das Ziel des IsoGon Projekts ist, es ein verbessertes Verständnis dieser Wechselwirkungen zu erlangen.

Einlaufbauwerk Cottbuser Ostsee Quelle: Anne Gädeke

Um das Projektziel zu erreichen, werden Wasserproben aus natürlichen Oberflächengewässern, Bergbaufolgeseen sowie dem Grundwasser mit hydrogeologischen, isotopenhydrologischen und hydrochemischen Methoden untersucht. Beispielsweise werden im Jahr 2024 im Rahmen des Montanhydrologischen Monitorings der Lausitzer und Mitteldeutschen Bergbau-Verwaltungsgesellschaft (LMBV) ~400 Grundwasserproben und ~700 Oberflächenwasserproben (aus Fließen und Bergbaufolgeseen) für Isotopenuntersuchungen (stabile Isotope des Wassers und zum Teil auch Schwefel-Isotope) entnommen. Die Analysen zu den stabilen Isotopen des Wassers werden im BGR-Isotopen-Labor in Berlin-Spandau durchgeführt. Geplant sind außerdem Untersuchungen zur Verdunstung an den Bergbaufolgeseen, insbesondere während der Sommermonate.

Die Projektergebnisse ermöglichen eine verbesserte Parameterdefinition und Kalibrierung/Validierung von Grundwasser- und Wasserhaushaltsmodellen. Darüberhinaus soll das Verständnis über sich einstellende Grundwasserfließwege und die daraus resultierende Wasserbeschaffenheitsentwicklung verbessert werden. Somit kann das Projekt die Entwicklung, Bewertung und Optimierung von differenzierten Sanierungs- und Wasserbewirtschaftungsplänen in der Lausitz unterstützen.  

Ziele/Meilensteine:

• Quantifizierung der Wechselwirkungen zwischen Grundwasser und Oberflächenwasser anhand von hydrogeologischen, isotopenhydrologischen und hydrochemischen Untersuchungen
• Abschätzung der Wasserbilanz, insbesondere der Verdunstung, von Bergbaufolgeseen in der Lausitz
• Verbesserung von Grundwasser- und Wasserhaushaltsmodellierungen

Zu untersuchende hydrochemische Prozesse Quelle: BGR

Partner:

Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft (LMBV), Knappenstraße 1, 01968 Senftenberg