Abgeschlossene Tätigkeiten
CH-GNet hat erfolgreich die PEAK Weiterbildungen Zeitreihenanalyse von Grundwasser- und Umweltdaten im März 2022 durchgeführt.
Der Kurs mit 31 Teilnehmern war in zwei Teile aufgeteilt. Am Morgen wurden die Grundlagen der Dekonvolutionsmethode vermittelt. Dies anhand von Zeitreihen von natürlichen Tracern zur Abschätzung von Grundwasseraufenthaltszeiten zwischen Oberflächen- und Grundwasser. Hierzu wurden Werkzeuge und Software zur Verfügung gestellt. Durch die geführten und computergestützten praktischen Übungen waren die Teilnehmenden in der Lage, die Werkzeuge eigenständig anzuwenden.
Am Nachmittag wurden aktuelle und neu entwickelte Methoden und Werkzeuge präsentiert, um hydrogeologische Prozesse und hydromechanische Paramater abzuschätzen. An ausgewählten Fallbeispielen wurde aufgezeigt, wie Umweltdynamiken sowie wichtige Parameter und Prozesse mit hochaufgelösten Zeitreihenanalysen von Tracern, Schadstoffen und Grundwasserständen quantifiziert werden können. Die Teilnehmenden erhileten einen Überblick über neueste Entwicklungen in der Analytik und Auswertung von Grundwasser- und Umweltdaten, basierend auf hochauflösenden Messzeitreihen.
Zielpublikum:
Hydrogeologisch interessierte Fachleute und Laien, die sich mit Zeitreihenanalyse von Grundwasser- und Umweltdaten sowie mit Fragestellungen der Interaktion zwischen Oberflächengewässern und Grundwasser beschäftigen.
Inhalt:
- Computergestützte Anwendung der Dekonvolutionsmethode zur Abschätzung von Grundwasseraufenthaltszeiten.
- Grundwasserrelevante Fallbeispielen basierend auf Zeitreihenanalysen mit dem Mini-Ruedi: Ein tragbares und autonomes Massenspektrometer für die Umweltgasanalyse vor Ort.
- Vorstellung des Python-Moduls HydroGeoSines (HGS). Mit diesem können aus der Reaktion des Grundwassers auf natürliche Kräfte (z.B. Gezeiten und barometrische Druckveränderungen) Prozesse im Untergrund untersucht und hydraulische sowie hydromechanische Parameter abgeschätzt werden.
- Zeitlich hoch aufgelöste in-situ-Überwachung der Pestiziddynamik in einer Karstquelle mit Hilfe des Massenspektrometers MS2field.
Referierende:
- Dr. Christian Moeck, Eawag & CH-GNet
- Dr. Samuel Diem, CSD Ingenieure
- Dr. Matthias Brennwald, Eawag
- Johannes Schorr, Eawag
- Dr. Gabriel Rau, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Rund 120 Teilnehmende diskutierten am 26. Oktober 2023 in der ausverkauften Empa-Akademie mit 13 Referierenden zum Thema «Grundwassernutzung im Wandel». Die vier Themenblöcke Nahrungsmittelproduktion, Biodiversität, Infrastruktur und Energienutzung sowie Trinkwasserproduktion boten einen vertieften Einblick in die Wasserreserven im Untergrund. Der intensive Austausch zwischen Wissenschaft, Praxis und Verwaltung über alle Kantons- und Sprachgrenzen hinweg zeigte, dass das Thema Grundwasser durchaus vermehrt in der Öffentlichkeit diskutiert werden sollte und noch viel Potenzial darin steckt. Gastgeberinnen der Tagung waren die Schweizerische Hydrologische Kommission (CHy) der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz (SCNAT), die Schweizerische Gesellschaft für Hydrologie und Limnologie (SGHL), das Schweizer Grundwasser Netzwerk (CH-GNet) und die Schweizerische Gesellschaft für Hydrogeologie (SGH).
Die Referenten sind im Folgenden gelistet:
· Corin Schwab, stellvertretende Chefin der Sektion Grundwasserschutz beim Bundesamt für Umwelt.
Nahrungsmittelproduktion: Block 1 widmete sich dem Thema Nahrungsmittelproduktion und ihrem Konfliktpotenzial mit dem Grundwasserschutz, sprich Wasserqualität, und der Wasserquantität.
· Annelie Holzkämper, Wissenschaftlerin und Teamleiterin Gewässerschutz bei Agroscope
· David Brugger, Leiter des Geschäftsbereichs Pflanzenbau beim Schweizer Bauernverband
· Adrian Auckenthaler, Leiter Ressort Wasser und Geologie bei Amt für Umweltschutz und Energie beim Kanton Basel-Landschaft und Präsident der Schweizerischen Gesellschaft für Hydrogeologie
Biodiversität: Block 2 widmete sich dem Thema Biodiversität, denn das Grundwasser ist selbst ein lebendiges Ökosystem mit einer hohen biologischen Vielfalt, die unter anderem die Qualität des Grundwassers sicherstellt. Darüber hinaus sind mehrere Ökosysteme vom Grundwasser abhängig, beispielsweise Feuchtgebiete in der Nähe von Quellen und Moore. Diese sind nicht nur Hotspots der Biodiversität, sondern auch Lebensräume mit einer hohen Anzahl an bedrohten Arten.
· Roman Alther, Oberassistent in der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Florian Altermatt an der Universität Zürich und an der Eawag.
· Célien Montavon leitet das CEMeco-Büro.
· Bruno Schelbert, Programmleiter Auenschutzpark Aargau
Infrastruktur und Energienutzung: Block 3 widmete sich dem Thema Infrastruktur und Energienutzung, denn die Infrastrukturentwicklung kann Chancen für eine nachhaltige Energienutzung eröffnen. Gerade in städtischen Gebieten, wo fortlaufend Veränderungen stattfinden, wird einerseits Regenwasser oft kanalisiert und abgeleitet, andererseits sind die Temperaturen im Untergrund oft zu hoch. Ein Schwammstadt-Konzept sowie Wärmemanagement können daher zu einer nachhaltigen Entwicklung urbaner Untergrundressourcen beitragen.
· Kai Zosseder, Leiter der Gruppe für Geothermische Energie an der Technischen Universität München.
· Stephan Février, Fachbereichsleiter Energie bei der Holinger AG
· Zoé Daeppen, Leiterin Verwaltung und Ableitung von Klarwasser bei der Stadt Lausanne.
Trinkwasserproduktion: Block 4 widmete sich dem Thema Trinkwasserproduktion, denn in den letzten Jahren haben Klimawandel, Bevölkerungszunahme und Umweltauswirkungen die Verfügbarkeit von sauberem Trinkwasser und die Qualität des Grundwassers stark beeinflusst. Effektives Ressourcenmanagement soll sicherstellen, dass sauberes Trinkwasser auch zukünftigen Generationen zur Verfügung steht.
· Oliver S. Schilling, Assistenzprofessor für Hydrogeologie an der Universität Basel und Eawag.
· Michela Conti, Mitglied der Geschäftsleitung bei Studio Ingegneria Sciarini SA in Gambarogno/Tessin.
· Marc Affolter, kantonaler Hydrogeologe in der Waadt.
Der erste Vortrag in der Webinarreihe - Grundwasserschutz in der Schweiz: Zusammenspiel von Landwirtschaft, Wasserversorgung, Forschung, Kantone und Behörden organsiert durch das Schweizer Grundwasser Netzwerk (CH-GNet) fand am 28.04.2022 statt. Roman Wiget Geschäftsführer der Seeländischen Wasserversorgung (SWG) sowie Verwaltungsrat der Wasserverbund Seeland AG hielt einen spannenden Vortrag basierend auf 3 Thesen mit anschliessender Frage und Diskussionsrunde. Die Thesen zu diesem Vortag lauteten:
- Der hydrogeologische Bremsweg ist sehr lang.
- Die Kernprobleme sind persistente Stoffe und Nährstoffüberschüsse.
- Der Trinkwasserschutz scheitert an Partikulärinteressen und unzulänglichen Instrumenten.
Die Folien zum Vortrag sind erhalten Sie im pdf (Klicken Sie auf das Dokument unten).
Der Vortrag in der Webinarreihe - Grundwasserschutz in der Schweiz: Zusammenspiel von Landwirtschaft, Wasserversorgung, Forschung, Kantone und Behörden organsiert durch das Schweizer Grundwasser Netzwerk (CH-GNet) fand am 31.05.2022 statt. Rainer Hug, wissenschaftlicher Experte Grundwasserschutz / Wasserversorgung im Amt für Umwelt im Kanton Solothurn und Projektleiter des Nitratprojekts – Niederbipp– Gäu–Olten, dem grössten Nitratprojekt der Schweiz hielt einen spannenden Vortrag basierend auf 3 Thesen mit anschliessender Frage und Diskussionsrunde. Die Thesen zu diesem Vortag lauteten:
- Die heutige landwirtschaftliche Praxis führt zu hohen Nährstoffverlusten ins Grundwasser, es braucht angepasste Bewirtschaftungmassnahmen und vollständige Nährstoffbilanzen.
- Die Landwirtschaft muss sich den hydrogeologischen Gegebenheiten anpassen.
- Landwirtschaft und Wasserversorgung, eine Schicksalsgemeinschaft.
Die Folien zum Vortrag sind erhalten Sie im pdf (Klicken Sie auf das Dokument unten).
Der Vortrag in der Webinarreihe - Grundwasserschutz in der Schweiz: Zusammenspiel von Landwirtschaft, Wasserversorgung, Forschung, Kantone und Behörden organsiert durch das Schweizer Grundwasser Netzwerk (CH-GNet) fand am 30.06.2022 statt. Ruth Badertscher, Agrarökonomin beim Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) hielt einen spannenden Vortrag basierend auf 3 Thesen mit anschliessender Frage und Diskussionsrunde. Die Thesen zu diesem Vortag lauteten:
- Gewässerschutz: die Kantone sind in der Pflicht - allein geht es aber nicht.
- Nitratprojekte nach Art. 62a GSchG wirken, überall anwendbare Standardlösungen existieren (noch?) nicht.
- Die Agrarpolitik setzt Anreize.
Die Folien zum Vortrag sind erhalten Sie im pdf (Klicken Sie auf das Dokument unten).
Die online Webinarreihe - CH-GNet: Grundwasser und Trockenheit wurde zwischen April bis Dezember erfolgreich durchgeführt. Um den Herausforderungen zu begegnen, Prozesse zu verstehen, aber auch um Lösungen vorzuschlagen, wird das Webinar «Grundwasser und Trockenheit» durchgeführt. Die Vorträge behandeln die Prozesse die zu Dürren führen und betrachten die jeweiligen Reaktionen der verschiedenen Grundwasserleiter. Darüber hinaus wird auf die Überwachung und Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen eingegangen. Werkzeuge zur Quantifizierung und Vorhersage werden präsentiert, sowie mögliche Lösungsansätze bei der Überwachung und Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen, einschließlich der Entwicklung von Frühwarnsystemen und der Umsetzung nachhaltiger Grundwasserbewirtschaftungspraktiken werden diskutiert. Das übergeordnete Ziel ist das vorhandene Wissen, Werkzeuge aber auch Überlegungen zu Grundwasserbewirtschaftungspraktiken zusammenzutragen, um eine Übernutzung und Erschöpfung der Grundwasserressourcen zu verhindern und die Entscheidungsfindung bei Dürreereignissen zu verbessern. Wissenschaftliche Ergebnisse und Fakten werden präsentiert. Integrierte Ansätze müssen entwickelt werden, die die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen Grundwasser- und Oberflächenwasserressourcen sowie die soziale und wirtschaftliche Dimension der Wasserbewirtschaftung berücksichtigen. Dies kann nur geschehen, wenn eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Interessengruppen, einschließlich Wassernutzern, politischen Entscheidungsträgern und Forschern, stattfindet, um nachhaltige Wasserbewirtschaftungspraktiken zu entwickeln und zu fördern, die die Bedürfnisse der verschiedenen Sektoren ausgleichen und die langfristige Verfügbarkeit der Grundwasserressourcen in der Schweiz schützen. Das 1-stündige monatliches Webinar beruhte auf einen Vortrag von ~ 25-30 min mit vordefinierten Thesen mit anschliessender Frage- und Diskussionsrunde im Anschluss des Vortrags. Die Thesen wurden von Referenten*innen geliefert. Die Referenten sind im Folgenden gelistet: 1. Philip Brunner (CHYN) 2. Dr. Marie Arnoux (Crealp) 3. Dr. Massimiliano Zappa (WSL) 4. Dr. Annelie Holzkämper (Agroscope) 5. Raoul Collenteur (Eawag) Im Durchschnitt waren 48 Zuhörer beim Webinar online anwesend.
CH-GNet ist mit Partnern aus dem Vollzug, Praxis, Wasserversorgung aktiv beteiligt Meinungs- und Positionspapiere zu erstellen, um kritische Punkte und kontrovers diskutierte Themen und deren Entwicklung systematisch aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Mit diesen Artikeln wollen wir einen Beitrag dazu leisten, Lücke zwischen Praxis, Vollzug und Wissenschaft zu schliessen und notwendige Entwicklungen anzustossen.
Aktuelle Positionspapiere sind im Folgenden zu finden:
Zusammenfassung
Eine nachhaltige Wasserversorgung in urbanen Gebieten stellt aufgrund des Nutzungsdrucks sowie vielfältiger anthropogener Einträge eine große Herausforderung dar. Künstliche Grundwasseranreicherung hat das Potenzial, den Wasserbedarf zu decken und ggf. vorhandene Schadstoffkonzentrationen zu verdünnen. Durch hohe Infiltrationsraten kann zudem eine hydraulische Barriere gegenüber Schadstoffen aus anliegenden Nutzungsflächen entstehen. Grundvoraussetzung, um diese Barriere so effektiv wie möglich nutzen zu können, ist die genaue Beschreibung der räumlichen und zeitlichen Verteilung und die Erfassung der Bereiche, in denen die Schutzfunktion durch die Barriere reduziert ist.
Im geschilderten Fallbeispiel für ein Trinkwassergewinnungsgebiet in der Nordschweiz präsentieren wir ein einfaches Online-Werkzeug. Es kann genutzt werden, um die grosse Menge der erhobenen Daten zu Digitalisieren und Interpretation von Konturenkarten zu ergänzen, indem es die Auswertung erhobener Daten vereinfacht und Grundwasserfliessrichtungen und -magnituden visualisiert. Die Ergebnisse können zur Beschreibung komplexerer Fliesssysteme genutzt werden, was zu einer effizienteren Grundwasserbeobachtung führt.
Autoren:
Christian Moeck, Mario Schirmer, Eawag
Markus Merk, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Dirk Radny, Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
Adrian Auckenthaler, Amt für Umweltschutz und Energie Basel-Landschaft
Thomas Gabriel, Hardwasser AG
Das Dokument kann geladen werden (Klicken Sie auf das Dokument rechts).
Zusammenfassung
Für die Erstellung multipler Grundwassermodelle und deren Unsicherheitsanalyse existiert zwar eine Vielzahl an Methoden, aber in der Praxis bleibt dieses Potenzial oftmals ungenützt und es klafft zwischen akademischen Ansätzen und Ansätzen in der Praxis nach wie vor eine Lücke. Da Standard- Grundwassermessdaten nicht genügend Informationen für das Identifizieren hydraulischer Parameter beinhalten und auch das Hinzuziehen von unkonventionellen Messdaten Parameterunsicherheiten nicht komplett eliminiert, ist eine Unsicherheitsanalyse von Grundwassermodellen unabdingbar. Ein erhebliches Potenzial für den Grundwasserschutz und Bewirtschaftungsstrategien ist brachliegend und oft wird nur ein geringer Teil der vorhandenen Möglichkeiten der Erstellung multipler Grundwassermodelle und von deren Unsicherheitsanalyse genutzt. Dieser Artikel zeigt Vorteile und Wege auf, wie dies in der Praxis umgesetzt werden kann.
Autoren:
- Christian Moeck, CH-GNet und Eawag
- Oliver S. Schilling, Universität Basel und Eawag
- Rouven Künze, TK Consult AG
- Mario Schirmer, Eawag
- Philip Brunner, Université de Neuchâtel (CHYN)
Das Dokument kann geladen werden (Klicken Sie auf das Dokument rechts).
The Stories Told by Springs - Birdsall-Dreiss Distinguished Lecture
Aufgezeichnetes Eawag-Seminar von Prof. Abraham E. Springer, organisiert von der Eawag und CH-GNet, zum Thema "The Stories Told by Springs - Birdsall-Dreiss Distinguished Lecture".
Verfügbar hier