Projektergebnisse

Grundwassermanagementplan
 
Der Grundwassermanagementplan fasst die Ergebnisse der integralen Modellierung und die zur Sicherstellung des guten Grundwasserzustandes in Stuttgart notwendigen Sanierungsmaßnahmen zusammen. Der Plan besteht aus Berichten, Karten, Datenbanken und dem Visualisierungswerkzeug MAG-IS. Er liefert der Umweltbehörde wichtige Grundlagen für die zukünftige Arbeit bei der Bekämpfung der LCKW-Verunreinigungen in den Mineral- und Heilquellen und im Karstgrundwasservorkommen des Oberen Muschelkalks. Um das Ziel der Wiederherstellung der natürlichen Reinheit der Mineral- und Heilquellen in absehbarer Zeit erreichen zu können, werden Prioritäten für die Grundwasser- und Altlastensanierung vorgeschlagen.
 
Der Stuttgarter Gemeinderat hat die Umsetzung und Finanzierung des im Rahmen von MAGPlan entwickelten Grundwassermanagementplans und die daraus resultierenden weiteren Maßnahmen zur Untersuchung und Sanierung des Stuttgarter Grundwassers am 1. Juli 2015 zustimmend zur Kenntnis genommen.
 
Der Grundwassermanagementplan umfasst u.a.:
Ein konzeptionelles hydrogeologisches Aquifer- und Stoffmodells (HGM),
ein dreidimensionales numerisches reaktives Strömungs- und Transportmodell,
ein EDV-Tool zur Visualisierung der Ergebnisse aus dem numerischen Grundwassermodell,
ein Rahmensanierungskonzept für das Stuttgarter Innenstadtgebiet.

Weitere Projektergebnisse:
Der „Gläserne Aquifer“ zur Information der Öffentlichkeit mit dem Schichtenmodell zur dreidimensionalen Visualisierung der Untergrundverhältnisse,
zwei Projektfilme,
ein Online-Quiz,
Handlungsempfehlungen und Leitfäden zum Integralen Altlastenmanagement, zur Verhältnismäßigkeitsprüfung bei lang laufenden Grundwassersanierungen und zur Ermittlung und Interpretation isotopischer Fingerabdrücke.

Umsetzung des iterativ-adaptiven Ansatzes im Projekt

Exemplarisches Vorgehen bei der Modellierung der Schadstoffausbreitung und des Stofftransports:

Schadstoffbelastung und Transportprozesse (2012)

Konzeptionelles Stoffmodell und numerisches Grundwasser-Transportmodell ermöglichen einen Überblick zur Lage, räumlichen Ausdehnung und Eingrenzung der wesentlichen Schadstofffahnen im Projektgebiet. Die räumliche Verteilung ausgewählter hydrochemischer Parameter liefert Indikatoren für vertikale Austauschprozesse zwischen den verschiedenen relevanten Grundwasserstockwerken. Auf Basis einer Auswertung der Ergebnisse des Isotopen-Fingerprinting können, im Kontext mit den jeweiligen hydrochemischen Milieus und der LCKW Parameterverteilung, Hypothesen zu möglichen biologischen Schadstoffabbauprozessen entwickelt werden. Das numerische Grundwassermodell kann die Gesamt-Massenbilanz als Summe aller Schadstoffein- und –austräge plausibel nachbilden sowie mit ermittelten Sanierungsraten von ausgewählten Einzelstandorten abgleichen. Nichtsdestotrotz zeigen sich bei der Detailbetrachtung ausgewählter Einzelstandorte deutliche Diskrepanzen zwischen konzeptionellem und numerischem Modell, die eine weitere Feinabstimmung erfordert.

Schadstoffabbau und Retentionsprozesse (2013)

Durch Interpretation der Ergebnisse der neuen Bohrungen MAG 8 bis MAG 12 sowie nachfolgend durchgeführter Immissionspumpversuche  können tektonische Strukturen und Störungszonen lokalisiert und die Grundlagen zum Verständnis der räumlichen Schadstoffverteilung und der bevorzugten Schadstofftransportpfade geschaffen werden.
Drei vermutete Schadensherde, die nach den vorliegenden Erkenntnissen einen maßgeblichen Einfluss auf die Gesamtbelastung im Projektgebiet haben, können nun im Detail beschrieben und noch offene Fragen und Wissenslücken aufgezeigt werden. Die Experten geben konkrete Empfehlungen zu weiteren Untersuchungsmaßnahmen.
Das numerische Grundwassermodell liefert neueste Ergebnisse zur Simulation biologischer Abbauprozesse. Die ermittelten Abbauraten basieren auf einer im konzeptionellen Modell entwickelten räumlichen Kartierung der unterschiedlichen Abbau-Bedingungen, die nach Auswertung der Ergebnisse aus dem Isotopen-Fingerprinting erstellt wurde.
Verbleibende Differenzen zwischen konzeptionellem und numerischem Modell hinsichtlich der wichtigen Schadstofftransportpfade im Projektgebiet konnten beigelegt werden.

 Sanierungskonzepte und Bewirtschaftungsplan (2014)

Eine Bestandsaufnahme und Bewertung des vorhandenen Wissenstands ermöglicht es, die Qualität der Nachbildung von Transportvorgängen im Grundwassermodell zu beurteilen. Kenntnisdefizite werden anhand eines Vergleichs von Kenndaten der Einzelstandorte mit den Ergebnissen der numerischen Modellierung gezielt aufgezeigt und  geklärt.
Nach diesen ergänzenden Korrekturen steht das Modell nun als Prognosewerkzeug zur Verfügung.

Darauf aufbauend kann das konzeptionelle Gesamtverständnis und dessen inhaltliche Darstellung in der Abschlussdokumentation entwickelt werden. Leitfragen sind die Beschreibung der ausschlaggebenden Prozesse in den Schadstofffahnen und die Zuordnung der Schadensherde zu wirksamen Systemen. Nach eingehender Diskussion können drei Hauptsysteme unterschieden werden, zu denen sich die einzelnen Schadensherde verschmelzen lassen: ein System zwischen Stuttgart-Südwest und Stadtmitte sowie zwei Systeme im direkten Anstrom der hoch- bzw. niederkonzentrierten Mineralquellen. Das numerische Modell erfasst die Auswirkungen jedes Einzelsystems über Massenbilanzen, jeweils für die Schichtglieder Keuper und Muschelkalk, und beschreibt die maßgeblichen Prozesse.