Ruprecht-Karls-Universitšt Heidelberg
Willersinnweiher

"Wirkung fluider Phasen auf Locker und Festgesteine", Geowissenschaften, Universitšt Heidelberg.
(DFG-Graduiertenkolleg 273)

Im Rahmen des Graduiertenkollegs 273 fanden Arbeiten zur Umweltgeochemie, Hydologie, Limnophysik und Interaktion zwischen Freiwasser-Sediment am Beispiel des Willersinnweihers bei Ludwigshafen statt. Unsere Arbeitsgruppe war mit limnophysikalischen Untersuchungen beteiligt.
Mit einem experimentellen Ansatz wurde ein aktiver Grundwassereinstrom quantitativ in einem Teilbecken des Sees auf der Basis von Temperatur- und Leitfähigkeitsmessungen im Vergleich mit Messungen des anthropogenen Spurengases Schwefelhexafluorid (SF6) abgeschätzt (A. Kreuzer). Das Signal im SF6, aus dem man die Zustrom-Information gewinnt, ist Folge der atmosphärischen Konzentrationsentwicklung, die sich auch im jungen Grundwasser widerspiegelt. M.a.W., älteres zuströmendes Grundwasser hat einen deutlich niedrigeren SF6-Gehalt als z.B. das "rezente" Wasser im Epilimnion.
Weitergehende Tracermessungen, die auch stabile Isotope 18O und 2H aus dem gesamten See und aus angrenzenden Grundwassermessstellen einschlossen, ergaben eine konsistentes Bild über die räumliche Verteilung von Grundwasseranstrom und -abstrom am Willersinnweiher. Solche Daten sind essentiell bei der Bewertung von Ergebnissen, die aus numerischen Grundwasserfliessmodellen gewonnen werden. Eine entsprechende Modellanalyse im Rahmen des GRK wurde von U. Wollschläger durchgeführt: Kopplung zwischen Oberflächengewässer und Grundwasser - Modellierung und Analyse von Umwelttracern. Ziel dieser Dissertationsarbeit war es, die Kopplung zwischen Grund- und Oberflächenwasser am Willersinnweiher bei Ludwigshafen zu untersuchen. Dazu wurde die regionale Grundwasserströmung im oberen (mit dem dort situierten Willersinnweiher) und im mittleren Grundwasserleiter im Großraum Ludwigshafen mit Hilfe eines Grundwasserströmungsmodells simuliert und die daraus für den Nahbereich des Willersinnweihers ermittelten Strömungsrichtungen anhand von Messungen der stabilen Isotope 18O und Deuterium aus der Wassersäule des Willersinnweihers und Grundwassermessstellen in der Umgebung des Sees verifiziert.
Mit Hilfe akustischer Strömungsmessungen (ADCP) und mit hochaufgelösten Temperatur- und Leitfähigkeitsprofilen (CTD) wurde versucht, die Rolle von - im Wesentlichen horizontalen - windgetriebenen Strömungen bei der Entstehung von Turbulenz einzuschätzen (K. Wunderle, C. von Rohden). Die turbulente Mischung sorgt für den Transport und die Umverteilung aller biologisch und chemisch relevanten Inhaltsstoffe, beeinflusst also die ökologische Entwicklung des Sees nachhaltig. Die Ergebnisse zeigen, dass in kleinen und eher windgechützten Seen wie dem Willersinnweiher die thermische Schichtung im Sommer so kräftig ist, das nur wenig Strömung entsteht und diese nicht signifikant zur Bildung von Turbulenz in der geschichteten Zone beiträgt.
In seiner Dissertation "Transport und Austausch redoxsensitiver Elemente zwischen Freiwasser und Sediment in einem eutrophen Hartwassersee (Willersinnweiher/Ludwigshafen), unter besonderer Berücksichtigung des geochemischen Verhaltens von Uran" hat S. Laukenmann Prozesse der Sediment- Wasser-Wechselwirkung im Baggersee untersucht, um Aspekte der Wasserqualitätsprobleme zu ergründen. Die Redox-Prozesse an der Grenzschicht Freiwasser/Sediment und im Sediment in Seen werden mit Hilfe des redox-sensitiven Elements Uran untersucht. Uran ist im oxischen Milieu gelöst und wird im anoxischen als U(IV) an der festen Phase adsorbiert. Die Messung von Uran im Porenwasser und Sediment erfolgt hochgenau mit einem Thermionenmassenspektrometer (TIMS). Die Untersuchung zielt auf ein besseres Verständnis der frühdiagenetischen Veränderungen von Sedimenten in Seen. Das natürliche, im Seewasser gelöste Uran dient als Tracer zur Verifizierung von Modellrechnungen der im Sediment ablaufenden Redox-Prozesse.

 

 

zum Seitenanfang
Seitenbearbeiter: webmaster