Im Verbundprojekt iMOLCH wurden in den vergangenen Monaten wesentliche Fortschritte erzielt, die ein erweitertes Verständnis der chemischen, hydraulischen und mikrobiologischen Prozesse in verschiedenen Grundwassersystemen ermöglichen. Ziel ist es, Landnutzungseinflüsse, Stofftransportmechanismen und Qualitätsparameter systematisch zu erfassen und für ein angepasstes Monitoring nutzbar zu machen.
Ein Schwerpunkt lag auf der Analyse organischer Spurenstoffe. Dafür wurden insgesamt 178 Wasserproben untersucht, um einen potenziellen neuen Indikatorstoff präziser zu erfassen und die Methodik weiter zu optimieren. Durch die Einordnung aller Spurenstoffe nach ihrem urbanen oder landwirtschaftlichen Ursprung lassen sich mögliche Unterschiede in der Zusammensetzung des Grundwassers erkennen, die auf die jeweilige Landnutzung zurückgeführt werden könnten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass biologische Indikatoren künftig unter Umständen gezielter interpretiert werden können, sofern weitere Untersuchungen die Zusammenhänge bestätigen.
Abbildung 1: Grundwassertemperatur in dem
Trinkwassergewinnungsgebiet (TWGG) am 31.10.2012
und 31.03.2013. Im Mäanderbereich treten die jährlichen
Temperaturhöchst- und -tiefpunkte mit einigen Monaten
Verzögerung auf (Lagtime).
Neben der gezielten Hot-Target-Analyse wurde auch eine Non-Target-Analytik durchgeführt. Beide Ansätze zeigten deutliche saisonale Unterschiede zwischen Hoch- und Niedrigwasserphasen des Rheins, während zwischen den beiden Grundwasserstandorten nur geringe chemische Unterschiede festgestellt wurden (Feature-Zahlen: Grind ~330, Flehe ~280, Rhein ~630). Ausgewählte Target-Indikatoren liefern jedoch Hinweise auf eine mögliche Quellenzuordnung zwischen Rheinwasser und Grundwasseranteilen.
Ein weiterer zentraler Aspekt war die Bewertung von Nitrattransport und Reaktivität im Untergrund. Am Standort „Auf dem Grind“ wurden bohrlochphysikalische Messungen, hydrochemische Probenahmen sowie numerische Modellierungen durchgeführt. Die Simulationen zeigen, wie unterschiedliche Randbedingungen den reaktiven Nitrattransport beeinflussen und welche Konzentrationen im Grundwasser auftreten können.
Parallel dazu wurde das Strömungsverhalten im Grundwassersystem detailliert analysiert. Für das Gebiet liegen sowohl ein stationäres als auch instationäres kalibriertes Strömungsmodell vor, mit denen unterschiedliche Szenarien, von Winterhochwasser bis hin zu Sommerniedrigwasser, simuliert werden konnten. Die Modelle erlauben Aussagen zu Fließwegen, Aufenthaltszeiten und Transportdynamiken. Derzeit wird der Transport verschiedener Stoffklassen (stark und schwach sorbierende Stoffe) in die Modelle integriert, um daraus praxistaugliche Hinweise für die Wasserbewirtschaftung abzuleiten.
Auch im mikrobiologischen Teilprojekt wurden neue Erkenntnisse gewonnen. Die Analyse eines Datensatzes aus dem November 2024 ergab, dass sich die Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften signifikant zwischen landwirtschaftlich und urban geprägten Grundwassersystemen unterscheidet, während die Diversität einzelner Proben weitgehend stabil bleibt. Ein neu identifizierter Parameter könnte künftig zur mikrobiellen Klassifizierung unterschiedlicher Grundwassersysteme beitragen. Zusätzlich zeigte der BAE-Index, dass landwirtschaftlich beeinflusste Grundwasserleiter stärker belastet sind als urbane oder uferfiltrierte Systeme.
Die Ergebnisse fließen in die Weiterentwicklung des Monitorings ein und könnten im nächsten Überwachungszyklus der Trinkwassereinzugsgebieteverordnung berücksichtigt werden. Zudem wurde das Projekt bereits Behörden, regionaler Politik und Fachöffentlichkeit vorgestellt, um Transparenz und Praxisrelevanz der Ergebnisse zu sichern.
Abbildung 2: Grundwasserprobenahme auf dem Zonser Grind im November 2024 unter tierischer Beobachtung. Bei der Probenahme im Januar 2024 zeigte sich ein besonderer Kontrast: Während draußen –10 °C herrschten, hatte das geförderte Grundwasser bis zu 15 °C und bot damit eine willkommene Möglichkeit, sich zwischendurch die Hände aufzuwärmen. @Isabell Erdmann
