Grundwasser ist eine wichtige Ressource, die obwohl sie von großer Bedeutung für unser Natursystem ist und ihre Nutzung oft sehr langfristige Wirkungen hervorruft, weniger wahrgenommen wird als andere Naturkomponenten.
Die Entnahme von Grundwasser für Baugrund- oder Tagebauentwässerung stellt einen erheblichen Eingriff dar. Er soll durch das in diesem Forschungsprojekt zu entwickelnde innovative Entwässerungsverfahren auf Basis von verlaufsgesteuerten horizontalen Entwässerungsbohrungen wesentlich gemildert werden. Neben der Verringerung der Entnahmemengen und einer Reduzierung des Flächenverbrauchs sind erhebliche Einsparungen an Energie und Material möglich. Die Entwicklung erfolgt mit Technikums- und Feldexperimenten. Ergebnisse des Projektes sind umwelttechnisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte und ein verbessertes numerisches Modell, das zur belastbaren Planung und Durchführung des neuen innovativen und umweltschonenden Verfahrens eingesetzt werden kann.
Numerische Simulation Das Programmsystem PCGEOFIM ermöglicht die vereinfachte Abbildung von Horizontalfilterbrunnen. Es wurde ein PCGEOFIM-Modell für den Versuchsbehälter des Technikumsversuches aufgebaut, mit dem die Versuche geplant wurden. Es war möglich, die Lage und Anzahl der Wasserstandsmessstellen, die Dimensionierung der Messgeräte und den Zeitbedarf für die Durchführung der Experimente zu ermitteln. Damit konnten die Versuche effizient vorbereitet werden. Die Versuchsergebnisse werden für die Ertüchtigung des Modellalgorithmus genutzt. Mit diesem Modell ist wiederum eine verbesserte Versuchsbegleitung möglich. Dieser iterative Prozess ermöglicht eine enge Verzahnung von Versuch und Modell.
Technikums- und Feldversuche Das Verfahren wird mithilfe von Versuchen im Technikums- und Feldmaßstab entwickelt. Hierfür kommt ein Versuchsbehälter TU BA Freiberg zum Einsatz. In diesem Behälter werden unterschiedliche Einbau-, Material- und Randbedingungsvarianten getestet. Ein Entwässerungsstrang wird horizontal in den Behälter eingebracht. Der Entwässerungsprozess läuft unter definierten Bedingungen ab. Dabei werden alle wichtigen Parameter in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung gemessen. Mit den Messergebnissen können die Prozesse im Behälter nachvollzogen werden. Aus den Ergebnissen der Technikumsversuche werden Feldversuche im Mitteldeutschen Braunkohlenrevier abgeleitet. Die gewonnenen Erkenntnisse aus beiden Versuchsreihen fließen in die weitere Verbesserung des Verfahrens ein.
Projektthema Entwässerung von Lockergesteinen im Bauwesen und Bergbau
Projektdurchführung Ingenieurbüro für Grundwasser GmbH (IBGW) Dr. Mike Müller Nonnenstr. 9 04229 Leipzig Telefon 0341|2256114 Telefax 0341|4801757 m.müller@ibgw-leipzig.de www.ibgw-leipzig.deVerlaufsgesteuerte Bohrung im Feld
