Forschungsvorhaben SHAFDAN-SAT
Deutsch-Israelisches Kooperationsprojekt, Verbundprojekt mit 2 Teilprojekten
German-Israeli cooperation. Joint project with two components
Partner IL:
- The Hebrew University of Jerusalem, Israel
- The Water Authority, Israel
- The Geological Survey of Israel, Israel
- Tel-Aviv University, Israel
- Mekorot – (National Water Company of Israel), Israel
Partner DE:
- Hydroisotop GmbH Schweitenkirchen
- Technische Universität Berlin
Finanzierung:
- Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
- Ministry of Science and Technology (MOST)
Laufzeit: Oktober 2010 – September 2013
Kontaktpersonen:
Dr. rer. nat. Axel René Fischer
Dipl.-Ing. Jens Fahl
Projektbeschreibung:
Das Projekt diente zur Untersuchung und Beschreibung der Prozesse, die während der intermittierenden Infiltration an AGR und SAT-Standorten innerhalb der ungesättigten Zone ablaufen (AGR – artificial groundwater recharge, SAT – soil aquifer treatment).
Orientierend an den Bedingungen der israelischen SAT-Anlage Shafdan wurden die Transport- und Umwandlungsmechanismen organischer Wasserinhaltsstoffe und einzelner Stickstoffverbindungen im Zusammenhang mit den periodischen Schwankungen der Wassergehalte und des Redoxmilieus untersucht. Auf der Basis des dadurch erreichten Prozessverständnisses wurden Schlussfolgerungen zur Erhöhung der Kapazität dieser Technologien gezogen.
Die wichtigsten Punkte dabei sind:
• Erhalt und Verbesserung der hydraulischen Infiltrationskapazität,
• Erhalt und Verbesserung des Abbaus von DOC und organischen Problemstoffen („micropollutants“ wie Pharmazeutika, Herbizide etc.) sowie
• Minimierung der Gefahren von Mangan- und Eisenmobilisierungen.
Das Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten (seit 2016 Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft) war im Rahmen des Projektes vor allem mit 2 praktischen Arbeitsaufgaben konfrontiert:
1. Konzeptionierung, Konstruktion, und Einbau einer Feldmess- und Probenahmestation (Hauptziel war die Gewinnung repräsentativer Wasserproben aus der ungesättigten Zone),
2. Simulation und Variation der Feldbedingungen in kontrollierten, ungesättigten Säulenversuchen mit Überstaumöglichkeit.
Zum Kick-Off-Meeting in Israel, welches vom 16. – 18.11.2010 stattfand, reisten 2 Mitarbeiter des Institutes. Beim Meeting wurden die weiteren Arbeitspunkte der Projektpartner abgesteckt und die Kooperation zwischen den beiden Teilprojekt-Gruppen besprochen. Bei einer Besichtigung des Feldstandortes Yavne 2 wurden Konstruktionsdetails der dort geplanten Messstation für die ungesättigte Bodenzone diskutiert.
Während des Jahres 2011 erfolgten am IAA-Standort Pirna verschiedene Vorarbeiten und Vorexperimente für die Planung, Konstruktion und den Betrieb einer großen ungesättigten Säulenanlage. Mit dem Aufbau dieser 6 m hohen Säule wurde im Dezember 2011 begonnen, der Abschluss der Aufbauarbeiten erfolgte im Frühjahr 2012. Ab September 2011 erfolgten organisatorische Vorbereitungen für Bohrungen zur Gewinnung von Bodenproben in Israel und deren Transport nach Deutschland. Die Bohrarbeiten wurden im Dezember 2011 durchgeführt.
Die Vorexperimente, welche ab Februar 2011 in Pirna durchgeführt wurden, dienten der Beantwortung verschiedener Konstruktionsfragen des Hauptversuchs (6 m – Säule). Die Messergebnisse der Vorexperimente wurden modelltechnisch mit der Software HYDRUS 3D nachgebildet, hierbei wurden Daten zur Dimensionierung der 6 m–Säule gewonnen sowie zur Platzierung der Messtechnik und zulässigen Probenahmeverfahren.