Kompetenzaufbau Hydrogeologie der Lausitz

Land / Region: Brandenburg/Sachsen (Lausitzer Revier)

Projektanfang: 15.07.2022

Projektende: 30.06.2024

Projektstand: 16.03.2023

Der Braunkohleabbau hat zu erheblichen Veränderung des Wasserhaushalts der Lausitzer Flusssysteme (Spree, Schwarze Elster und Lausitzer Neiße) und infolge der für den Betrieb der Tagebaue erforderlichen Grundwasserabsenkungen zu einem großen Grundwasserdefizit in der Lausitz geführt. Diese Folgen werden langfristige Auswirkungen auf die Wasserbewirtschaftung der Region haben. Modellbetrachtungen des Wasserhaushalts helfen, ablaufende Prozesse zu verstehen und wasserwirtschaftliche Szenarien durch quantitative Analysen zu unterstützen.

Das Projekt KoHyLa verfolgt mehrere Ziele. In einem Projektschwerpunkt wird untersucht, wie die hydrologischen und hydrogeologischen Prozesse der Lausitz optimal in einem übergreifenden Modell dargestellt werden können. Rechentechnische Herausforderungen ergeben sich beispielsweise aus dem Anspruch, die weitreichenden Interaktionen zwischen Grund- und Oberflächengewässern in den Einzugsgebieten der drei Lausitzer Hauptflüsse gemeinsam zu simulieren. Darüber hinaus müssen die anthropogenen Überprägungen der natürlichen hydrologischen Verhältnisse in der Lausitz, zum Beispiel durch Dichtwände, sich in Flutung befindlichen Restseen und des Grundwasserabsenktrichters in das Modelliersystem integriert werden.

Ein weiterer Projektschwerpunkt ist die Abbildung geologisch und/oder wasserwirtschaftlich komplexer Teilgebiete. Beispiele dafür sind der Muskauer Faltenbogen und der Spreewald. Diese Gebiete sollen vereinfacht aber dennoch adäquat im Modell berücksichtigt werden. Hierfür werden Teilmodelle aufgebaut, an denen Vereinfachungsmöglichkeiten getestet werden.

KoHyLa ist in mehrere Komponenten aufgeteilt. Im Rahmen der ersten Komponente werden Daten erhoben, analysiert und bewertet, um ein Verständnis über den geologischen Untergrund der Lausitz und einem hydrogeologischen Konzeptmodell aufzubauen. Im zweiten Schritt wird ein dynamisch generierbares Prinzipmodell (d.h. ein stark vereinfachtes Computermodell) erstellt, welches den Grundwasserhaushalt inklusive der bilanztreuen Interaktionen zu den Oberflächengewässern abbildet. Die Modellausdehnung und -auflösung können dabei automatisiert angepasst werden. Diese Parameter beeinflussen sowohl Modellaussagekraft und Rechenzeit und müssen so gewählt werden, dass ein Kompromiss zwischen beiden Größen erzielt wird.

Die im Projekt erworbenen Einblicke zu den hydrogeologischen Gegebenheiten der Lausitz werden die Basis für künftige FEZB-Projekte und für Beratungsleistungen im Rahmen des Grundwassermodells Lausitz bilden.

Projektziele:

• Kompetenzaufbau hinsichtlich der Hydrogeologie und Hydrologie der Lausitz und ihrer modelltechnischen Simulation
  
• Berücksichtigung der Interaktionen von Grundwasser und Oberflächengewässern sowie anthropogener Einflüsse in überregionalen Grundwassermodellen
  
• Vereinfachte Abbildung geologisch oder wasserwirtschaftlich komplexer Teilgebiete in einem überregionalen Modell

Simulation des Hydraulischen Potentials in der Lausitz Quelle: BGR