Grundwasser ist eine der wichtigsten Ressourcen der Menschheit. Die Qualität wird, neben den mineralischen Inhaltstoffen, wesentlich über die Herkunft (Neubildungsgebiet) und die Verweilzeit bzw. den Schutz vor oberflächennahen Einflüssen bestimmt.

Stabile und radioaktive Isotope bieten hier ein breites Methodenspektrum für ein fundiertes Verständnis der Grundwasserzirkulation. So erlauben Isotope Aussagen über schnellabfließende, oberflächennahe Grundwasser­komponenten, die mittlere Verweilzeit des Grundwassers, das Grundwasseralter oder die Komponentenbeteiligung in komplexen Grundwassersystemen, aber auch Aussagen über das Neubildungsgebiet und die klimatischen Bedingungen während der Neubildung.

Eine Ergänzung erfahren Isotopenmethoden über die Anwendung von Tracertests und die Untersuchung von Spurengasen sowie spezifischen organischen Substanzen. Die wichtigsten Isotope, über deren Gehalte das Alter von Grundwasser bestimmt werden kann, sind ¹⁴C (DIC, DOC), ⁸⁵Kr und ³H.

Mit der Kombination von Datierungstracern (z.B. ⁸⁵Kr und ³H) können z. B. Rückschlüsse auf die mittlere Verweilzeit und somit die Geschütztheit eines Grundwasservorkommens sowie Informationen für die Bemessung für oberirdische Schutzgebiete gezogen werden. Dies ist vor allem für Trinkwassererschließungen von großer Bedeutung, um den langfristigen Einfluss von Pestiziden und Schadstoffen auf die Grundwasservorkommen zu beurteilen.

Weitere Isotopensysteme im Grundwasserbereich, die im Rahmen des Workshops vorgestellt werden, sind ³H/³He, δ¹³C, ³He/⁴He, ³⁹Ar, ⁸¹Kr, etc.

Der Kurs bietet eine detaillierte Einführung in die wichtigsten Methoden zur Grundwasseraltersbestimmung mit anschaulichen Beispielen bis hin zur Auswertung von analytischen Ergebnissen (inkl. Übungen). Zudem wird ein Isotopen-basiertes Simulationstool für die Prognose von Grundwasseraltern bzw. -verweilzeiten vorgestellt, welches aktuell in einem Forschungsprojekt der TU Dresden entwickelt wurde.

Ziel ist insbesondere die Vermittlung von Kenntnissen darüber, bei welchen hydrogeologischen Fragestellungen Datierungsmethoden sinnvoll einzusetzen sind und wie die analytischen Ergebnisse von Untersuchungen zu bewerten sind.

Der Kurs setzt keine Kenntnisse in den Datierungsmethoden voraus, Grundkenntnisse in der Geologie und Hydrogeologie sind jedoch erforderlich. Durch die behandelten Auswerteroutinen bietet sich der Kurs auch für eine Auffrischung bzw. Vertiefung der bisherigen Erfahrung an.

Für die erfolgreiche Teilnahme wird ein Zertifikat ausgestellt.

Referenten

Dr. Gesine Lorenz ist Diplomgeologin mit den Arbeitsschwerpunkten Isotopenhydrologie, Isotopengeo­chemie, Hydrogeochemie, Hydrogeologie, Radioaktivität, Endlagererkundung bei der Hydroisotop GmbH, Schweitenkirchen.

Michael Heidinger ist Diplomgeologe mit den Arbeitsschwerpunkten Isotopenhydrologie, Hydrogeologie, Schadstoff-Isotopie (LCKW) bei der Hydroisotop GmbH, Schweitenkirchen.

Dr.-Ing. Diana Burghardt ist Diplomingenieurin für Wasserwirtschaft und leitet das Stabilisotopenlabor des Institutes für Grundwasserwirtschaft an der TU Dresden. Auf Basis der Analytik der stabilen O- und H-Isotope des Wassers wurden bereits zahlreiche isotopenhydrologische Studien durchgeführt.

Dr. Thomas Wöhling ist Diplomhydrologe und leitet die Arbeitsgruppe Stochastische Hydrologie an der Professur Hydrologie der TU Dresden. Arbeitschwerpunkte sind die integrierte Modellierung von gekoppelten Hydrosystemen sowie Methoden zur Ensemblemodellierung, Unsicherheitsanalyse, Messnetzdesign und Modelldiagnistik.