Grundwasser ist weltweit die wichtigste Süßwasserressource: Alleine in Deutschland stammen 75 Prozent des Trinkwassers aus dem Grundwasser, also aus Quellen und Brunnen. Als Teil des globalen, unterirdischen Wasserkreislaufs spielt es außerdem in Ökosystemen wie Niedermooren oder Auenwäldern, in der Landwirtschaft oder für die Energiegewinnung durch oberflächennahe Geothermie eine wichtige Rolle.
Mit Fragen rund um das Grundwasser beschäftigt sich Nico Goldscheider, Leiter der Abteilung Hydrogeologie am Institut für Angewandte Geowissenschaften. Wichtige Forschungsschwerpunkte der Abteilung sind unter anderem die Erkundung und Erschließung des Grundwassers, das Verhalten von Schadstoffen im Untergrund, Grundwasserschutz und Grundwasserqualität, Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM), numerische Modellierungen von Grundwasserströmungen und Schadstofftransport, die Hydrogeologie grundwasserabhängiger Ökosysteme sowie die thermische Grundwassernutzung.
Karstgebiete enthalten besonders wichtige Süßwasserressourcen: Rund 25 Prozent der Weltbevölkerung beziehen ihr Trinkwasser aus den oft kargen Kalksteinlandschaften, die unter anderem in Südostasien und Südchina, in Nordamerika, aber auch im deutschen Mittelgebirge sowie in den Nord- und Südalpen vorkommen. Das Hauptmerkmal von Karstgrundwasserleitern ist ein überwiegend unterirdischer Wasserhaushalt, das heißt, das Wasser zirkuliert in einem Netzwerk aus Höhlen, Klüften und Spalten tief im Gestein.
Karst ist jedoch besonders empfindlich gegenüber mikrobiellen und chemischen Schadstoffeinträgen aus Landwirtschaft, Verkehr oder Industrie, denn diese können leicht über die Klüfte und Spalten ins Grundwasser gelangen und sich dort mit der Wasserströmung kilometerweit ausbreiten. „Karstgrundwasser fließt mit durchschnittlich etwa 100 Metern pro Stunde um einiges schneller als normales Grundwasser, das in der Regel nur etwa einen Meter pro Tag zurücklegt“, erklärt Nico Goldscheider, Vorsitzender der Karst-Kommission der International Association of Hydrogeologists. „Problematisch ist dabei, dass sowohl die Herkunft als auch die Ausbreitungsrichtung von Schadstoffen meist nicht bekannt sind.“
Goldscheiders besondere Expertise sind Tracerversuche, also Markierungen des Grundwassers mit Fluoreszenz-Farbstoffen, die in unterschiedlicher Konzentration an Quellen oder Brunnen wieder zutage treten und damit Rückschlüsse auf hydrogeologische Zusammenhänge wie beispielsweise den Transport von Schadstoffen oder die Strömungsrichtung und -geschwindigkeit des Wassers ermöglichen. Mit den Ergebnissen der Tracerversuche sind die Forschenden in der Lage, Schutzzonen für die Trinkwasserversorgung auszuweisen. Ein weiterer Forschungsbereich ist die Alpine Hydrogeologie: Goldscheider untersucht mit seinem Team unter anderem die Auswirkungen des Gletscherschwunds auf das Grundwasser. (sk, red)
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Foto Quelle: Nico Goldscheider, KIT
Porträt Prof. Nico Goldscheider: Andreas Heddergott, TU München