GRUWAS: Ganzheitliches System für den Bau und Betrieb von Untergrundwasserspeichern – Sicherung der Wasserressourcenbewirtschaftung unter Bedingungen des Klimawandels
Gefördert durch
Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) - FuE Projektförderung
Laufzeit
01.07.2025 - 31.12.2027
Beschreibung
In Sachsen wächst der Bedarf an technischen Lösungen für die Speicherung, den Rückhalt, die Nutzung und die sichere Ableitung von Niederschlagswasser stetig. Dieser resultiert aus regionalen klimatischen Veränderungen, den Vorgaben der EU-Wasserrahmenrichtlinie und neuen bzw. sich ändernden Nutzungsanforderungen in den Kommunen, der Industrie und Landwirtschaft. In den kommenden Jahrzehnten wird auch in Sachsen eine weitere Veränderung der Niederschlagsverteilung mit geringeren Niederschlägen in der Wachstumsperiode und einer Zunahme an Extremereignissen erwartet. Dies geht einher mit einer regional verringerten Grundwasserneubildung, sinkenden Grundwasserständen und einem reduzierten Grundwasserdargebot. Demgegenüber stehen steigende Bedarfe, die durch Grundwasser gedeckt werden müssen, da nicht in allen Regionen Sachsens genügend Oberflächenwasser zur Verfügung steht. Dazu zählen eine zunehmende Notwendigkeit der Bewässerung in der Landwirtschaft, wasserintensive Produktionsprozesse in der Wirtschaft (inkl. Wasserstoffelektrolyse) sowie die Löschwasserbereitstellung. In dieser Situation kommt dem Boden und dem Grundwasserleiter als regionalem Wasserspeicher eine besondere Bedeutung zu, dessen Dargebot nachhaltig gesichert werden muss.
Zur Entwicklung spezieller technischer Lösungen für die anstehenden Herausforderungen ist dazu das Projekt „Ganzheitliches System für den Bau und Betrieb von Untergrundwasserspeichern - Sicherung der Wasserressourcenbewirtschaftung unter Bedingungen des Klimawandels“ (GRUWAS), welches durch EU-EFRE-FuE-Mittel gefördert wird, gestartet worden. Ein Konsortium bestehend aus der Technischen Universität Dresden, Institut für Grundwasserwirtschaft, der Hochschule für Wirtschaft und Technik Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen sowie der M&S Umweltprojekt GmbH in Plauen und Wilfried Keßler Erdbau & Abbruch GmbH in Plauen hat sich dabei zusammengefunden, um ein Verfahren für eine zuverlässige Untergrundspeicherung sowie anschließende Versickerung von Niederschlagswasser auch unter schwierigen hydrogeologischen Bedingungen (geringmächtige Porengrundwasserleiter, geringleitfähige Kluftgrundwasserleiter und Verwitterungszonen, reliefbedingte hohe Fließgeschwindigkeiten), insbesondere für Südsachsen und die sächsischen Mittelgebirgsregionen, zu entwickeln. Das Hauptziel soll dabei die Sicherung bzw. Stützung des Grundwasserdargebotes durch die gezielte Versickerung von Niederschlagswasser sein. Gegenüber Oberflächenwasserspeichern können mit solchen unterirdischen Speichern Verdunstungsverluste und Verunreinigungen durch z. B. natürliche Deposition und Havarien minimiert und der Aufwand für Bau und Betrieb der technischen Anlagen reduziert werden.
Für den versiegelten urbanen Raum sind dafür bereits technische Lösungen, wie z. B. Rigolensysteme und Regenwasserrückhalteräume, verfügbar. In ländlichen Regionen sind diese Systeme aber aus hydrogeologischen Gründen und aufgrund der hohen Kosten oft nicht einsetzbar. Deshalb sollen im Projekt GRUWAS innovative, kostengünstige Lösungen für den Rückhalt und die Nutzung von Starkregenabflüssen entwickelt werden. Im Fokus ist dabei die Kombination aus schnell wirkender Kurzfristzwischenspeicherung und eine langfristig wirkenden Boden-und Grundwasserspeicherung. Überschüssiges Wasser kann aus dem Schnellspeicher in den Grundwasserleiter abgeleitet werden. Aus dem Schnellspeicherbereich soll mit installierten Brunnen eine Wasserentnahme erfolgen. Für die Nutzung des Wassers soll energetisch effiziente Pumpentechnik zum Einsatz kommen, die auch im Notstrombetrieb funktioniert, z. B. bei der Waldbrandbekämpfung oder für die Brauch- und Notwasserversorgung im Obst- und Gartenbaubetrieben sowie in der Industrie und Gewerbe.
Prinzipskizze für ein Konzept zur Untergrundwasserspeicherung bei mächtiger ungesättigter Zone mit anschließendem Porengrundwasserleiter
Die Erarbeitung von Lösungskonzepten soll dabei auf der Basis eines ganzheitlichen Ansatzes, bestehend aus numerischer Modellierung, Pilotversuchen im Feldmaßstab und dem Einsatz alternativer naturnaher nachhaltiger Materialien erfolgen.
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