Wie wir die Zukunft unseres Trinkwassers sichern

„Die unterschiedlichen Nutzer des Untergrundes müssen besser kooperieren, damit eine Versorgung mit sauberem Trinkwasser auch in Zukunft gewährleistet ist“, fordert das Team vom RUB-Lehrstuhl für Angewandte Geologie, das die Tagung organisierte. Themen der Tagung waren kritische Schadstoffmengen in der Umgebung alter Kokereien in Bochum, erhöhte Nitratwerte im Boden bei Haltern und neue Konzepte zur nachhaltigen Nutzung des Grundwassers.

Giftige Stoffe im Umfeld alter Kokereien im Norden Bochums

Der Bergbau übt im Ruhrgebiet einen wesentlichen Einfluss auf das Grundwasser aus. In der Umgebung alter Kokereien finden sich häufig so genannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die teils giftig oder krebserregend sind. Laut Messungen der RUB-Geologen erreicht die Konzentration dieser Stoffe die zulässigen Maximalwerte im Umfeld der ehemaligen Zechenanlagen Lothringen I/II und Lothringen III im Norden Bochums. „Wir können nicht ausschließen, dass diese Konzentrationen das Grundwasser gefährden“, sagt Prof. Dr. Stefan Wohnlich, Leiter des Lehrstuhls für Angewandte Geologie. Anhand weiterer Analysen wollen die Forscher nun die Quellen der Schadstoffe identifizieren und ihren Transport durch den Boden untersuchen.

Haltern: Zu viel Nitrat durch Landwirtschaft im flachen Grundwasser

Auch die Landwirtschaft ist ein entscheidender Faktor für die Wasserqualität. Im sandigen Boden bei Haltern, einer Hauptquelle für Trinkwasser im Ruhrgebiet, überprüften die Geologen an fünf Standorten Nitratwerte. Die Stickstoffverbindung gelangt zum Beispiel über Düngemittel in den Boden und ist besonders für Neugeborene riskant. Im flachen Grundwasser lagen die Werte an 75 % der Messstellen über dem zulässigen Trinkwasserhöchstwert von 50 mg/l.

Trinkwasser wird allerdings aus tiefem Grundwasser gewonnen und in einigen Gesteinen machen Bakterien Nitrat im Wasser auf seinem Weg in die Tiefe unschädlich. Das geschieht in den Halterner Sanden jedoch nicht überall, da der Untergrund sehr unterschiedlich zusammengesetzt ist. „Dort, wo es nicht gelingt, müssen Land- und Wasserwirtschaft besser kooperieren und den Nitrateintrag mindern“, fordert RUB-Geologe Prof. Frank Wisotzky. Oft verwenden Landwirte zum Düngen der Felder mehr Gülle oder Mineraldünger als notwendig – ein Ansatzpunkt, um in kritischen Regionen die Nitratwerte zu reduzieren.

Neues Konzept: Mit Wasser in Bergbauregionen Energie speichern

Die Bergbauzeit hat nicht nur Schadstoffe im Untergrund als Erbe hinterlassen. Um Steinkohle aus der Tiefe zu fördern, wurde der Grundwasserspiegel gesenkt. Heute ist unklar, ob man das Wasser weiterhin aus den Stollen pumpen soll oder ob man die Regionen besser wieder flutet. Die RUB-Geologen prüfen zusammen mit Ingenieuren der Ruhr-Universität und Kollegen der Uni Duisburg-Essen ein ganz anderes Konzept. Das sieht vor, die ehemaligen Bergbauregionen in Energiespeicher umzufunktionieren. Die Idee: Fällt überschüssige alternative Energie an, pumpt man mit ihr Wasser aus den Stollen. Bei Energiebedarf lässt man das Wasser über Turbinen zurücklaufen und gewinnt die Energie so zurück. Ob dieses Konzept realisierbar ist, soll eine neue Messmethode verraten, die die Forscher derzeit entwickeln. Mit ihr wollen sie die Wasserräume unter Tage im Hinblick auf Füllmenge, Strömungen, chemische Zusammensetzung und Temperaturverteilung testen.

Transportwege von Schadstoffen mit neuen Messmethoden untersuchen

Um die Transportwege von Schadstoffen in Zukunft besser zu verfolgen, arbeiten die Forscher vom Lehrstuhl für Angewandte Geologie an so genannten Einbohrlochmethoden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren können sie mit dieser Methode die Transporteigenschaften des Untergrundes mit einem einzigen Bohrloch bestimmen. Das ist besonders für die Analyse tief liegender Grundwasserströme von Interesse, da Bohrungen zu diesem Zweck besonders aufwendig und teuer sind.

Potentiell problematisch: Neue Verfahren für die Rohstoffförderung

Mit neuen Methoden wie dem so genannten Fracking könnte in Zukunft Erdgas in Nordrhein-Westfalen aus großen Tiefen gefördert werden. Dabei wird eine Flüssigkeit aus Wasser, Sand und Chemikalien mit hohem Druck ins Gestein gepresst, so dass es aufbricht. „Die Firmen überlegen bereits, wo Probebohrungen möglich sind“, sagt RUB-Geologe Jun.-Prof. Dr. Andreas Englert. Eine mögliche Gefahr: Das hoch entzündliche Methangas oder die eingesetzten Chemikalien könnten ins genutzte Grundwasser gelangen. „Wir untersuchen, wo Methanquellen sind und in welchen Konzentrationen es jetzt schon im Grundwasser vorkommt.“ „Denn nur wenn man Vergleichswerte hat, lassen sich die Folgen von Fracking abschätzen“, ergänzen Wohnlich und Wisotzky.

Weitere Informationen

Lehrstuhl für Angewandte Geologie, Fakultät für Geowissenschaften der Ruhr-Universität, 44780 Bochum

Prof. Dr. Stefan Wohnlich, Tel.: 0234/32-23294
stefan.wohnlich@rub.de
Prof. Dr. Frank Wisotzky, Tel.: 0234/32-23967
frank.wisotzky@rub.de
Jun.-Prof. Dr. Andreas Englert, Tel.: 0234/32-23297
andreas.englert@rub.de
Redaktion: Dr. Julia Weiler