GroundCare

Parametrisierung und Quantifizierung von Grundwasser-Ökosystemdienstleistungen als Grundlage für eine nachhaltige Bewirtschaftung

GroundCare
GroundCare

Neue Messverfahren und Bioindikatoren für das Grundwasser

Grundwasser ist die wichtigste Ressource für das Trink­wasser. Stoffeinträge, Extremwetterereignisse, Unfälle und Nutzungsänderungen gefährden vielerorts jedoch die Qualität des Grundwassers. Derzeit fehlen standar­disierte Indikatoren und Verfahren zur Bewertung der ökologischen Funktionsfähigkeit und Stresstoleranz von Grundwasserökosystemen. Hauptanliegen des Verbund­projekts GroundCare ist deshalb die Funktionsfähigkeit von Grundwasserökosystemen zu evaluieren und ökolo­gische Grundwasserkenngrößen, die sich als Indikatoren eignen, zu identifizieren. Solche Indikatoren sind drin­gend nötig, damit die zuständigen Behörden das Ökosys­tem Grundwasser an seinem jeweiligen Standort optimal und kosteneffizient bewirtschaften und schützen können. Weitere Herausforderungen sind die Entwicklung und Standardisierung von Probenahme- und Analysemetho­den sowie eines ökotoxikologischen Online-Monitorings, das in der wasserwirtschaftlichen Praxis angewendet werden kann. Dafür untersuchen die Verbundprojektpart­ner den Zustand von nicht-kontaminierten und unbelas­teten Grundwasserökosystemen. Der Fokus liegt dabei auf der funktionellen Diversität von mikrobiellen und faunistischen Lebensgemeinschaften und den durch das Ökosystem Grundwasser erbrachten Ökosystemdienst­leistungen. Da in GroundCare in besonderem Maße der Nutzen der Ökosysteme für den Menschen im Mittelpunkt steht, wird hier bewusst der Begriff Ökosystemdienst­leistung anstelle von Ökosystemleistungen verwendet.

Ziele

Ziel des Verbundprojekts ist es, praxisorientiert biolo­gisch-ökologische Kriterien und Methoden für das Mo­nitoring im Grundwasser zu entwickeln, zu testen und diese zu standardisieren. Anschließend werden den Um­weltbehörden und der wasserwirtschaftlichen Praxis zur Verfügung gestellt. Schwerpunkte von GroundCare sind:

  • Entwicklung, Validierung und Standardisierung innovativer Methoden für eine ökologische Zustandsbeschreibung von Grundwasser
  • Standardisierung von Probenahmeprotokollen und Implementierung von Bewertungskriterien für mikrobiologische, molekulare und faunistische Grundwasseruntersuchungen
  • Evaluierung von Ökosystemdienstleistungen unter Berücksichtigung von Extremwetterereignissen
  • Entwicklung eines Online-Verfahrens zur ökotoxikologischen Stoffbewertung im Grundwasser
  • Erstellung eines Leitfadens für praxisorientierte Anwendungen ökologischer Bewertungssysteme für Grundwasser
Grundwasserassel_Foto-Günter Teichmann

Höhlenwasserassel (Prosaellus cavaticus)

Modellregionen

  • Raum Augsburg, Wasserwerk Lechaue
  • Raum Berlin, Wasserwerk der Berliner Wasserbetriebe
  • Nördliches Ruhrgebiet und westliches Münsterland, Halterner Sande
  • Würzburg, Wasserwerk Mergentheimer Straße
  • Hannover und Umgebung, Fuhrberger Feld
  • Dresden, Altlastenstandort Coschütz/Gittersee
  • Stürmlinger Sandgrube bei Karlsruhe, Deponie und Altlastenstandort

Ausgewählte Zwischenergebnisse

  • Auf Basis aktueller Normen und Regelwerke sowie unter Berücksichtigung der bisherigen Erfahrungen der Projektpartner wurde daher eine Vorschrift für die Planung und Durchführung von Grundwasserprobenahmen zur Erfassung von mikro- und molekularbiologischen Kenngrößen erarbeitet.
  • Zudem wurden verschiedene technische Aspekte der Probenahme optimiert. Die BGD ECOSAX GmbH Dresden (ehemals BGD GmbH) entwickelte gemeinsam mit der Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden ein entgasungsgesichertes, sterilisierbares Probenahmesystem weiter, welches die vorliegenden Milieuverhältnisse im Probenahmegefäß bis zur Analyse beibehält und die Verschleppung von Mikroorganismen, die nicht aus dem Grundwasser stammen, in die Probe minimiert.
  • Zur Erfassung von physikalisch-chemischen, biologischen sowie hygienerelevanten Kenngrößen im Grundwasser werden in GroundCare die zurzeit vorhandenen Analysemethoden auf ihre Praxistauglichkeit überprüft und standardisiert. Dazu wurde eine Reihe von Ringversuchen durchgeführt. Ein erster Ringversuch verlief unter Beteiligung von fünf Projektpartnern (HMGU, TUHH, TZW, BGD ECOSAX, WWU) und diente der Gegenüberstellung unterschiedlicher Verfahren zur Bestimmung der Bakterien-Gesamtzellzahl.
  • Standardisierte Testverfahren, um die Toxizität von Schadstoffen auf Grundwasserorganismen zu beurteilen, existieren allerdings bislang nicht. Die LimCo GmbH entwickelte daher ein Mikroimpedanzsensorsystem (MSS) zur kontinuierlichen Verhaltensmessung bestimmter Organismen. Das Testsystem erlaubt die Durchführung von akuten und chronischen Ökotoxizitätstests sowie eine Echtzeit-Überwachung der Grundwasserqualität.

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