Arbeitskreis Kalibration und Prognosefähigkeit von GW-Modellen (2014 – 2025)

Grundwassermodelle finden eine stetig wachsende Anwendung zur Klärung wasserrechtlicher Fragestellungen, zur Dimensionierung und Prognose von Eingriffen ins Grundwasser sowie zur Bestimmung der Stoffausbreitung im Untergrund. Dabei bestehen von Seiten der Auftraggeber, Behörden und der Öffentlichkeit hohe Erwartungen an die Aussagefähigkeit solcher Modelle. Bei der Klärung juristischer Fragestellungen werden Entscheidungsgrundlagen erwartet, die sich meist auf einen klar ausgewiesenen Entscheidungswert beziehen und weniger auf Aussagen mit gewissen Bandbreiten. Diesen Erwartungen steht eine komplexe Natur gegenüber, für die selbst mit hohem Erkundungsaufwand i. d. R. keine flächendeckende Informationsdichte für eine quantitative Beschreibung zur Verfügung steht. Erkundungstiefe, Repräsentativität der Messwerte und die Quantifizierbarkeit der Volumenströme bestimmen in einem hohen Maße die Genauigkeit von Modellaussagen. Zusätzlich bestimmt auch die Qualität der hydrogeologischen Grunddaten und der diesbezüglich vertretbare Erkundungsaufwand die Modellqualität.

Um die Möglichkeiten und Grenzen der Vorhersagegenauigkeit von Modellen und ihre Abhängigkeit von der gegebenen Informationslage genauer herauszuarbeiten, hat sich im Frühjahr diesen Jahres der neue Arbeitskreis“Kalibration und Prognosefähigkeit von GW-Modellen“ der FH-DGG zusammengefunden. Ziel des Arbeitskreises ist es, die Zusammenhänge zwischen Datenlage und Prognose-Potenzial darzustellen und in Form eines Leitfadens für Auftraggeber, Behörden und Öffentlichkeit transparent zu machen.

Hierfür sollen objektive an die jeweilige hydrogeologische Situation und Datenlage angepasste Gütekriterien für Grundwassermodelle entwickelt werden. Dreh- und Angelpunkt für quantitative Aussagen ist neben der Angemessenheit des Hydrogeologischen Modells die Modellkalibration, die den eindeutigen Zusammenhang zwischen den beobachtbaren (GW-Stände, Konzentrationen, Temperaturen) und den nicht direkt beobachtbaren Größen (Volumen-, Masse und Energieströme) herstellen muss. Diesbezügliche Qualitätsmerkmale zur Bewertung von Modellaussagen können nicht einfach durch absolute oder relative Vorgaben für akzeptable Abweichungen festgelegt werden, sondern müssen sich an der gegebenen räumlichen und zeitlichen Datengrundlage orientieren. Mitberücksichtigt werden sollte dabei auch die Angemessenheit von Erkundungsmaßnahmen für die Aussagefähigkeit eines Modells unter wirtschaftlichen Aspekten. Ein an der hydrogeologischen Realität und der Datenlage orientierter Bewertungsansatz sollte also zu einer angemesseneren Entscheidungsfindung beitragen und könnte darüberhinaus als Grundlage für eine realitätsnähere Wertung von Modellergebnissen in wasserrechtlichen Verfahren dienen.

Der Arbeitskreis setzt sich zusammen aus Experten der Modellierung und aus der hydrogeologischen Praxis gleichermaßen.

Der Arbeitskreis hat sein Ziel, einen Leitfaden zur Kalibrierung und Prognosefähigkeit von Grundwassermodellen zu erarbeiten, im Herbst 2024 erreicht. Der Leitfaden ist seit einiger Zeit online.

Vielen Dank an dieser Stelle an alle, die daran mitgearbeitet haben, sei es die ganze Zeit oder einen Teil der Zeit. Es war eine konstruktive und wertschätzende Zusammenarbeit. Alle Diskussionen waren wertvoll und haben letztlich den Leitfaden möglich gemacht.

Im März 2025 wurde das Netzwerk „KalPro GW-Modelle“ gegründet, das die Anwendung des Leitfadens begleiten und seine Weiterentwicklung ermöglichen soll und offen ist für alle Interessierte.

Arbeitskreissprecher / Kontakt: