Etwa 50 Prozent des österreichischen Trinkwassers wird aus Quellwässern in Karstgebieten gewonnen. Diese Geländeform - sie besteht vorwiegend aus Kalkstein und hat in Mitteleuropa große Verbreitung - führt ihren Wasserspeicher vor allem in unterirdischen Hohlräumen. Im Unterschied zu Porengrundwasser, das in lockerem Material gespeichert wird, sind die Fließ- und Vernetzungswege bei Karstgrundwasser weit weniger erforscht. Ein Team von HydrogeologInnen der Karl-Franzens-Universität Graz versucht mit Simulationsmodellen Rückschlüsse auf die Eigenschaften von Wasservorkommen in Karstgebirgen zu ziehen. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung helfen etwa bei der Eingrenzung von Quellschutzgebieten und könnten im Falle einer großflächigen Trinkwasserverunreinigung Aufschluss über die Fließgeschwindigkeit und somit über das Potenzial einer möglichen Gefährdung geben.
Wie schnell fließt das Wasser im Gestein oder wie sind die Hohlräume miteinander vernetzt? Erkenntnisse über Karstgrundwasserleiter sind wesentlich für die Wasserwirtschaft und -nutzung. "Wir können ja nicht in große Gesteinsformationen hineinblicken, um die Fließeigenschaften einer Quelle zu eruieren", erklärt Univ.-Prof. Dr. Steffen Birk vom Institut für Erdwissenschaften der Uni Graz. "Durch vereinfachte Modelle versuchen wir zu verstehen, was im Inneren eines Berges passiert, um dann die weiteren Eigenschaften zu charakterisieren." Dabei bedienen sich die WissenschafterInnen einer bestimmten Methode: "Wenn wir analysieren, dann betrachten wir eine Quelle an ihrem Ursprung, also an jener Stelle, an der sie aus dem Gestein heraustritt. Wir arbeiten uns dann von außen nach innen weiter und versuchen mithilfe von einigen wenigen Parametern Informationen über das Netzwerk, über Hohlräume und das Innere des Gesteins zu bekommen", erläutert Birk. "Die Daten bekommen erst durch die Modelle eine verwertbare Form." Birk und sein Team betreiben hier Grundlagenforschung: "Wir können zwar Transportwege im Wassernetz schon gut simulieren, aber derzeit sind unsere Modelle von Karstgrundwasserleitern für quantitative Prognosen noch nicht geeignet."
Die Grundwassermodellierung in Karstgebieten ist in den universitätsweiten Forschungsschwerpunkt "Modelle und Simulation" der Karl-Franzens-Universität Graz eingebunden.
Rückfragen:
Univ.-Prof. Dr. Steffen Birk
Institut für Erdwissenschaften
Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0316 380 5583
E-Mail: steffen.birk@uni-graz.at