Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Entscheidungshilfen zur Planung von Sanierungsmaßnahmen im Staßfurter Kalialtbergbaugebiet

27.05.2002


Sanierungsmaßnahmen sind dringend erforderlich. Bloß welche, das ist die Frage, denn die Salzlösungsprozesse im unzugänglichen Untergrund sind unklar. Fraglich ist, wo und in welchem Ausmaß sich seit der Flutung Wegsamkeiten und Hohlräume gebildet haben. Wie also effiziente und nachhaltige Sanierungsmaßnahmen festlegen? Anregungen dazu liefern Clausthaler und Hamburger Wissenschaftler, die in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Vorhaben derzeit für einen ausgewählten Teilbereich ein Modell des Salzlösungsprozesses erstellen.

Im Raum Staßfurt sind die Spätfolgen des um 1972 eingestellten und gefluteten Kalibergbaus allgegenwärtig. Durch unkontrollierte Salzlösungsprozesse im Untergrund vergrößern sich die solegefüllten Hohlräume. An der Tagesoberfläche kommt es zu großflächig auftretenden Senkungen und Tagesbrüchen. Der letzte große kraterförmige Tagesbruch erfolgte im Jahr 1998 mit einem Durchmesser von rund 30 Meter in der Nähe eines Gewerbegebietes.

Das Dilemma wird an folgender Wirkungskette deutlich: Die Tagesoberfläche liegt aufgrund der Senkungen inzwischen unterhalb des eigentlichen Grundwasserspiegels. Dieser Senkungsbereich muss im Stadtgebiet trocken gehalten werden. Insbesondere dort, wo sich unbestimmte, teils als giftig vermutete, industrielle und militärische Altlasten befinden. Es müssen daher täglich rund 1.000 qm3 Grundwasser gehoben werden, wobei dieses salzhaltige Wasser die Oberflächengewässer belastet. Problematisch ist außerdem, dass frisches Grundwasser in die Hohlräume nachströmt. Dies wirkt auf den Salzlösungsprozess wie ein antreibender Motor.

Sanierungsmaßnahmen sind dringend erforderlich. Bloß welche, das ist die Frage, denn die Salzlösungsprozesse im unzugänglichen Untergrund sind unklar. Fraglich ist, wo und in welchem Ausmaß sich seit der Flutung Wegsamkeiten und Hohlräume gebildet haben. Wie also effiziente und nachhaltige Sanierungsmaßnahmen festlegen? Anregungen dazu liefern Clausthaler und Hamburger Wissenschaftler, die in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Vorhaben derzeit für einen ausgewählten Teilbereich ein Modell des Salzlösungsprozesses erstellen.

Ziel ist die dynamische Modellierung des voranschreitenden Lösungsvorganges. Alle Daten und Methoden werden, basierend auf einer objektorientierten Datenbank und durch dreidimensionale Spline-Technik visualisiert, zu einem Informationssystem zusammengefügt.

Zunächst wird, auf Grundlage von alten Karten des Bergbaus und durch Nutzung von Sondenvermessungen einer Spezialfirma, die vermutete Hohlraumgeometrie eines gefluteten Schachtes modelliert. Der nächste Schritt besteht in der Aufschlüsselung der Wirkungskette von Wasserzufluss, Anlösung des Salzgesteins und Solesättigung. Aufgrund der Komplexität des Vorganges ist eine exakte Berechnung noch nicht möglich. Zusätzlich wird der Modellaufbau durch Informationslücken erschwert. Diese müssen durch z. B. Verfahren der Statistik, der Unschärfe-Logik, und nicht zuletzt Expertenwissen, überbrückt werden.

Eine besondere Anforderung liegt darin, die Vielfalt geochemischer Kennwerte des Gesteins und der Sole zu verwalten und methodisch richtig miteinander zu verknüpfen. Letztendlich sollen thematische und geometrische Kennwerte im Sinn einer Prozesssimulation hinsichtlich ihrer räumlichen und zeitlichen Veränderung variiert werden können.

Aber wie sicher ist die Aussagekraft eines solchen Modells? Hinweise auf die Plausibilität liefern zusätzliche Daten, die an der Tagesoberfläche erhoben werden. Dazu zählen z. B. Senkungsmessungen oder Interpretationen auf Basis von Luftbildern und Satellitenaufnahmen. Erweist sich das erstellte Modell als aussagekräftig, lassen sich anschließend die Auswirkungen geotechnischer Eingriffe, etwa im Bereich der Schächte, durch Veränderung der Randbedingungen und Parameter simulieren. Ziel sind qualitative und quantitative Erkenntnisse über den Aufwand und die Wirkung möglicher Maßnahmen, sowie die Bereitstellung von Argumenten für Fachdiskussionen einzelner Maßnahmen.

An diesem auf zunächst zwei Jahre angelegten Projekt arbeiten am Institut für Geotechnik und Markscheidewesen der TU Clausthal drei Wissenschaftler, die durch den Arbeitsbereich Technische Informatiksysteme der Universität Hamburg, Prof. Dr.-Ing. D.P.F. Möller, unterstützt werden.

Weitere Informationen:
Institut für Geotechnik und Markscheidewesen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Busch
Erzstraße 18
38678 Clausthal-Zellerfeld
Telefon: 0 5323 72 2076
Fax: 0 5323 72 2479
E-Mail: wolfgang.busch@tu-clausthal.de

Jochen Brinkmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.igmc.tu-clausthal.de/Arbeitsbereich%20MG/homeMG.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas
20.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Von GeoFlow zu AtmoFlow
20.04.2018 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics