IsoGW sammelt historische und neue Wasserisotopendaten in Deutschland
AM Ende des Projektes IsoGW soll eine deutschlandweite interpolierte Karte der stabilen Isotope (δ2H, δ18O) und Tritium (3H) im Grundwasser als Fachanwendung für Ingenieurbüros, Trinkwasserversorger und Forschungsinstitute verfügbar sein. Dazu wurde im letzten Jahr eine Datenbank erstellt, welche fortlaufend mit neuen Daten gefüttert wird. Das Zusammenspiel zwischen dieser Datenbank, den daraus abgeleiteten Interpolationen und der Darstellung als Kartendienst im Internet wurde erarbeitet. Die Bereitstellung der Daten und Isoscapes (interpolierte Isotopenkarten) erfolgt über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), einem der Projektpartner im IsoGW-Verbund. Derzeit werden konkrete Interpolationsansätze diskutiert und getestet.
Parallel zum technischen Aufbau der Datenbank und der Programmierung der Nutzeroberfläche, läuft die Datenrecherche weiter. IsoGW fokussiert sich zum einen auf historisch bestehende Daten aus den letzten Jahrzehnten (siehe Abb. 1), welche, sofern nötig, zuerst digitalisiert, geprüft und anschliessend der Datenbank hinzugefügt werden. Zum anderen werden aktuell auf Bundeslandebene und in Zusammenarbeit mit den zuständigen Landesämtern neue Probenahmen geplant und durchgeführt. Diese Neubeprobungen werden voraussichtlich bis Mitte 2025 abgeschlossen sein. Die Analysen finden laufend in den Laboren der Verbundpartner statt. Neben den Grundwasserisotopendaten aus LURCH-IsoGW werden auch die im Rahmen des German Isotope Network (GIN) erhobenen Niederschlags- und Oberflächenwasser-Isotopendaten in der Datenbank zur Verfügung stehen.
Die nächsten geplanten Schritte fokussieren sich auf (1) die Komplettierung des Datenbestandes aus den historischen Daten (von Landesämtern und Projektpartnern, BGR, HydroIsotop, Isodetect) und die neuen Beprobungen, (2) die Weiterentwicklung des Webprototypen zur Bereitstellung der Daten und Karten und (3) die Entwicklung der passenden Interpolationsalgorithmen, wobei stabile Isotope und radiogenes Tritium sehr unterschiedliche Herangehensweisen erfordern.
An den Pilotstandorten in Sonthofen (Iller), Sulzfeld (Main), Berlin (Havel), Lehmen (Mosel), Wackersberg (Isar), sowie an den verschiedenen Lysimeter-Standorten, werden weiterhin regelmässige Beprobungen und Isotopenanalysen durchgeführt, um wichtige hydrologische Prozesse (e.g. Uferfiltration, Starkregeneffekte, Grundwasserneubildung) über mindestens ein gesamtes Jahr abzubilden. Diese Aktivitäten und daraus abgeleiteten Ergebnissen werden dem Fachpublikum laufend im Rahmen von wissenschaftlichen Konferenzen präsentiert. Hieraus ist auch eine weitere Masterarbeit entstanden, welche die Uferfiltration am Wannsee in Berlin mittels stabilen Wasserisotopen untersucht (J. Krauss, 2024). Weitere Abschlussarbeiten im Zusammenhang mit dem Projekt sind aktuell in Planung (BfG, FAU).
Aus den historischen Messwerten in Bayern wurde eine Veröffentlichung in HESS eingereicht (Gaillard et al., 2024, in revision, HESS). Ein Leitfaden, um die Anwendung der stabilen Isotope stärker in die Praxis einzubringen, befindet sich derzeit in der Erstellung. Er wird dabei helfen, Erfahrungen und Empfehlungen aus unseren Pilotstandorten bei Versorgern, Behörden und Beratungsbüros besser bekannt zu machen. Um die Zielgruppe, an die unser Produkt gerichtet ist, besser zu definieren und deren Anforderungen und Erwartungen besser zu kennen, wurde eine Umfrage unter den potenziellen Nutzern durchgeführt. Die ersten Ergebnisse liegen bereits vor und werden laufend für die Umsetzung in unseren Webprototypen berücksichtigt.
30.11.2024
Datenlage der historischen Daten im September 2024. Zusätzlich werden aktuell Ergebnisse aus laufenden Probenahmen & Analysen hinzugefügt um gewisse Lücken aufzuheben (Poster für das Halbzeitstatusseminar, 17. September 2024, Frankfurt).
Zeitverlauf der δ18O-Werte, gemessen am Pilotstandort Wannsee (Berlin) und der Lufttemperatur.
Die Messstellen entlang des beprobten Transekts weisen sinkende δ18O Signaturen mit zunehmender Entfernung zum See, welches ein Rückschluss auf den Anteil an Uferfiltrat und Grundwasser in jeder Messstelle ermöglicht. Weiter zeigen die am See gelegenen Messstellen einen deutlichen zeitlichen Verlauf, der auf die erhöhte Verdunstung über dem See (erhöhte δ18O Werte) in den Sommermonaten zurückzuführen ist (Masterarbeit J. Krauss, 2024).
Das Projekt IsoGW besteht aus folgenden Partnern: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Berlin; Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), Koblenz; CDM Smith Consult GmbH, Geschäftsbereich Wasser Berlin; Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Institut für Geographie, Arbeitsgruppe Digital Humanities and Social Studies, Erlangen; Hydroisotop GmbH Schweitenkirchen; Isodetect GmbH, Leipzig und den assoziierten Partnern Fernwasserversorgung Franken (FWF), Uffenheim; Landesamt für Umwelt (LfU) Bayern, Hof/Saale
