Transnational Science and Policy Panel Projektübersicht: Ausgangssituation, Ziele, Inhalte und Arbeitsprogramm
Dr. Thomas Ertel et environment and technology
„MAGPlan –Fieberkurve“
- Mombachquelle -
Parameter-Trendvergleich für Messstelle 0063/511-4 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 01 4 7 01 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 01 4 7 01 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1 4 7 0 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1 1. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.11. 1. 1. 1.1
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LCKW im Stuttgarter Mineralwasser
18
16
14
Werte in µg/l
12
10
8
6
4
2
0
1.1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Werte vom 1.1.1984 bis 31.12.2009 Tetrachlorethen
April 2011
Trichlorethen
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2
Komplexe Hydrogeologie im Stuttgarter Nesenbachtal
April 2011
MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart
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Ausbreitung und Tiefenverlagerung der LCKW
Schadensherd Nesenbachstraße 48
0m
GWM 1/ GWM 2/ P5025 P5026
50 m
100 m
U-Bahn-Tunnel Torstraße
150 m
GWM 10 GWM 8
GWM 3/5
GWM 12
Antropogene Auffüllung Quartär
April 2011
Gipskeuper
CKW-Phase (DNAPL)
Lettenkeuper
Gelöste CKW (Migrationspfad im Geologischen Schnitte A-A’)
Oberer Muschelkalk
Grundwasserspiegel
MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart
Grundwassermessstelle
Filterstrecke
4
Projektgebiet Heil-und Mineralquellen MAGPlanProjektgebiet Stadtgrenze Stuttgart Außenzone Innenzone Kernzone
April 2011
Heil quellen schutzgebiet
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MAGPlan und frühere Projekte zur integralen GWUntersuchung in Stuttgart Projektpartner: LHS Stuttgart und LUBW Projektlaufzeit: 2010 – 2014 (5 Jahre) Projektbudget: gesamt 3,4 Mio. EURO (200.000 € LUBW) Projektförderung: LIFE+ 2008 Environment Fördersatz: 50 %
April 2011
MAGPlan – Sauberes Grundwasser für Stuttgart
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Projektgebiet MAGPlan Insgesamt ca. 8.500 Bohrungen 1.500 GW Meßstellen 25.000 Analysen 806 LCKWVerdachtsflächen, von denen 101 untersucht wurden (Stand 06/2010)
April 2011
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Integrated Approach: operational view Characterization Spatial groundwater approach
Socioeconomic aspects
Remediation
Groundwater Site integrated Approach: Groundwater, Soil, Indoor air
Soil
Socioeconomic aspects
Integrated remediation approach
Source remediation
Plume remediation
Final Goal Good solution for site and space
Indoor Air
Risk assessment / Remediation concept April 2011
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Prinzip Integrale Grundwasser untersuchung
April 2011
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9
MAGIC- Ergebnisse je GW- Stockwerk
1. Festgesteinsaquifer
April 2011
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Entwicklung der Risikobewertung und Priorisierung Konzentrationsbetrachtung an einem (willkürlichen) Punkt
Frachtenbetrachtung (an willkürlich entfernter Kontrollebene) im Abstrom
Integrale Untersuchung und Bewertung …
… Betrachtung der Schadensdynamik (gesamte Herd-Fahnenbeziehung) April 2011
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Ziele aus dem MAGPlan-Projektantrag Sep. 2009 • •
• •
• • •
•
Development of a generally applicable concept for integral groundwater risk management at urban scale comprising technical and administrative aspects Test and evaluation of innovative investigation technologies for quantitative assessment of fate and behaviour of groundwater pollution plumes by chlorinated solvents in layered and fractured aquifers (3dimensional) Verification of innovative characterisation technologies according to the upcoming EU-ETV (environmental technological verification) scheme Test and evaluation of a model based methodology (conceptual and numerical) to define and assess appropriate sets of information for a well-defined decision basis in order to minimise the need for technical investigation measures. Moreover water authorities are enabled to increase efficiency of their administrative actions. Quantitative assessment of contaminant mass flow rates, identification of key sources of pollution and related liable polluters in the project area Establishment of a municipal groundwater management plan for the project area as a best practise example Compilation of EU-wide applicable recommendations for action for groundwater risk management in urban areas linked to the activities of the WFD Common Implementation Strategy (CIS) - Working Group C activities to develop further guidance for implementation of the GWD Rising and securing awareness among the general public and the commercial sector for groundwater protection issues in general and the abatement of groundwater pollution in urban areas
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Erwartete Arbeitsergebnisse laut Antrag •
Recommendations for action on the effective application of innovative investigation technologies (report)
•
Two innovative technologies verified according to EU/ETV scheme
•
Recommendations for the optimal use of modelling tools (conceptual and numerical) to define and assess appropriate sets of information for a well-defined decision basis (report)
•
Demonstrator of software application for 3-D visualisation of complex underground characteristics
•
Description of a general concept for integral groundwater risk management at urban scale combined with the municipal groundwater management plan for Stuttgart as best practise example
•
Groundwater flow and transport model for Stuttgart city area including identification, quantification and assessment of pollution plumes and related point sources.
•
3 public workshops on dedicated technical aspects
•
1 big international conference related to the GWD implementation process, 300 – 400 participants
•
Vitreous aquifer as a public exhibition at prominent place in Stuttgart combined with a brochure “abatement of groundwater pollution in Stuttgart”
April 2011
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Konkrete Ziele für Stuttgart •
Konzeption zur Schadstoffentfrachtung des Mineralwassers (Grundwassers)
Dazu sind erforderlich: •
Systemverständnis und Prozessverständnis: GW-Strömung, Schadstofftransport, Instationarität
•
Identifizierung der mineralwasserrelevanten (grundwasserrelevanten) Schadstoffeintragstellen, Beschreibung ihrer Fahnen, Dynamik und Auswirkungen
•
Methodensynopse
•
Beschreibung der offenen Fragen und des erreichten Kenntnisstandes
•
Entwicklung eines Sanierungskonzeptes: Welche Schadstoffquellen müssen zur Verbesserung der Mineralwasserqualität in welchem Maß entfernt werden?
•
Beschreibung von Maßnahmen, mit denen die Sanierungsziele erreicht werden können. Quantifizierung von Aufwand und Zeitbedarf, optimaler Einsatz der Mittel.
•
Prognose des Sanierungserfolgs, der erzielt werden kann (Relation Sanierungsziel, Aufwand und Zeit einschl. Umsetzung in die Verwaltungspraxis)
•
Monitoringkonzept: Welche GWM müssen in welcher Weise beobachtet werden, um den Sanierungserfolg messen zu können?
•
Herstellung öffentlicher Sensibilität, Interesse und Akzeptanz (breite Öffentlichkeit, Politik, insbesondere Gemeinderat, Pflichtige („Aufwandsminimierung“), aber auch Fachöffentlichkeit)
April 2011
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Maßnahmen im Überblick •
Dreidimensionales Grundwasserströmungsmodell, eingebettet in bestehende großräumige Modelle und in Übereinstimmung mit den vorliegenden Messwerten
•
Dreidimensionales, instationäres, reaktives LCKW-Transportmodell
•
Identifizierung systembedeutsamer Kenntnislücken
•
Untersuchungsmaßnahmen (Immissionspumpversuche, Forensik, Standortuntersuchungen)
•
Optimierung der Grundwassermodelle
•
Modellierung einer Sanierungs- und Monitoringkonzeption
•
Öffentlichkeitsarbeit („Gläserner Aquifer“)
April 2011
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Zeitplan Übersicht
2010
Nr.
Arbeitspakete
I
II III IV
I
2011
2012
II III IV I
II III IV
2013
I
II III IV
2014
I
II III IV
Science and Policy Panel WP 1
Überblick, Charakterisierung GW-strömung
WP 2
Schadstoffbelastung und Transportprotzesse
WP 3
Schadstoffabbau- und Retentionsprozesse, NA
WP 4
Sanierungskonzepte und Bewirtschaftungsplan
WP 5
Handlungsempfehlungen und Leitfäden
WP 6
Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit
April 2011
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Aufbau Projektplan • 6 Arbeitspakete action 1.1, usw. • insgesamt 46 actions, jeder action zugeordnet: • Maßnahmenbeschreibung • Budget • Zeitrahmen
April 2011
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Beschreibung Arbeitspakete
• WP 1 bis WP 4 „Handlungsebene“ Stuttgart
• WP 5 Bündelung Ergebnisse, fachlicher Austausch
• WP 6 Management und Kommunikation
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WP 1 bis WP 4 – iterative Charakterisierung
Datenerhebung
konzeptionelles Modell
numerisches Grundwassermodell Auswertung, Empfehlungen, Planung weiterer Maßnahmen April 2011
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WP 1- Überblick, Charakterisierung GW Strömung
• Datenerhebung aus Akten • zwei Bohrkampagnen • Stichtagsmessung und –beprobung • Erstellung der Modelle • Standorterkundungen • 3D-Visualisierung
April 2011
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WP 2 – Schadstoffbelastung und Transportprozesse
• Immissionspumpversuche • Tracertests,Isotopen-Fingerprinting • Auswertung der Stichtagsbeprobung • Aktualisierung und Fortschreibung der Modelle • konzeptionelles Schadstoffmodell • numerisches Stofftransportmodell • Verifizierung Isotopen-Fingerprinting
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WP3 Schadstoffabbau- und Retentionsprozesse, NA
• zusätzliche Bohrungen, Probenahmen • in-Situ-Mikrokosmentests • Aktualisierung / Fortschreibung der Modelle • reaktives Transportmodell zur Simulation LCKW-Abbau • Verifizierung mikrobielle Abbauversuche
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WP 4 – Sanierungskonzepte und Bewirtschaftungsplan • Auswertung WP 1 bis WP 3: flächenhafte Quantifizierung von Schadstoff-Austragsraten, Lokalisierung von Hot spots • Bewertung und Priorisierung • Prüfung und Bewertung der Machbarkeit verschiedener Sanierungsmethoden • Evaluierung im numerischen Modell • Prüfung MNA – Optionen • zusätzliche Erkundungen für Sanierungsplanung • Erstellung Grundwassermanagementplan
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Städtischer Grundwassermanagement-Plan Maßnahmenkatalog zum gezielten Risikomanagement •umfassende Sicherungs- und Sanierungskonzeption unter Berücksichtigung administrativer Aspekte •zielgerichtete Sanierung ausgewählter Hot Spots •gezielte Sicherungsmaßnahmen zur Vermeidung SchadstoffVerschleppung •Planung Langzeit – Monitoring
April 2011
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Projektbeteiligte – aktueller Stand Projektpartner Koordinierender Zuschussempfänger Amt für Umweltschutz der Landeshauptstadt Stuttgart
Assoziierter Zuschussempfänger Landesanstalt für Umwelt Naturschutz und Messungen Karlsruhe
Herr Werner Flad (Projektkoordinator) Herr Hermann J. Kirchholtes (Projektleiter) Herr Wolfgang Ufrecht (wissenschaftliche Leitung) Herr Achim Carle (Fachtechnik) Herr Michael Schweiker (Projektverwaltung)
Frau Iris Blankenhorn (Projektleiterin LUBW) Herr Michael Weiller (Projektverwaltung)
Herr Kohler, Herr Kohl
Herr Bärlin, Herr Fox, Herr Weigel, Herr Weißenberger, Frau Blümlein, Herr Wolff, Herr Blessing, Herr Steinbach
April 2011
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Projektbeteiligte – aktueller Stand Externe Dienstleister
Grundwassermodellierung Bietergemeinschaft Prof. Kobus / Steinbeis Herr Ulrich Lang Herr Wolfgang Schäfer
April 2011
externer Projektkoordinator et environment and technology Herr Thomas Ertel Frau Susanne Rollwagen
Projektkommunikation Drees & Sommer AG, Stuttgart Frau Ulrike Schweizer Frau Sandra Brand
Datenerhebung CDM GeoConcept Systeme
Stichtagsbeprobung Ausschreibung Frühjahr 2011
Interpretation und Visualisierung IBL Hagelauer Consult
Handlungsempfehlung Pump & Treat Arcadis
Leitung v. Hydraulikbohrungen Klinger und Partner
Hydraulikbohrungen 1.Kampagne 04/11 Terrasond-Geobohr
Immissionspumpversuche Frühjahr 2012
Prüfung von Pump & Treat-Maßnahmen Stupp Consulting
Hydraulische Charakterisierung BoSS Consult
Analytik Ausschreibung Frühjahr 2011
Standortuntersuchungen 2012/2013
…
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Integrale Ansätze Raumluft
Boden
Grundwasser
Untersuchung integrale, standortspezifische Untersuchung und Bewertung
Integrale (gebietsbezogene) GW-Untersuchung
Integraler Sanierungsansatz
Sanierung Schadensherdsanierung
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Fahnensanierung
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