Kontrollierte Grundwasseranreicherung

Im Rahmen des Projekts soll die Kontrollierte Grundwasseranreicherung (GWA) im Zielland Peru zum Einsatz gebracht werden. Aufgrund der Vorarbeiten im TRUST-Projekt erscheint dieses in Deutschland bewährte Verfahren vielversprechend, um die knappen, als Trinkwasser und zur Bewässerung genutzten Grundwasserressourcen auf lange Sicht zu entlasten und so der Wasserknappheit zu begegnen. Die Erschließung von überschüssigem Flusswasser sowie von gereinigtem Abwasser, das ansonsten größtenteils ungenutzt in den Pazifik abfließt, als Wasserressourcen für die GWA hat dabei ein großes Umweltentlastungspotential, da hierdurch u. a. eine Versalzung des Grundwasserleiters durch absinkende Grundwasserstände aufgrund der zu hohen Grundwasserentnahme begegnet werden kann.

Ein wesentlicher Vorteil der GWA ist, dass hierfür keine teuren und wartungsintensiven Technologien erforderlich sind. Beispielweise erfolgt in entsprechenden Anlagen an der Ruhr und am Neckar in der Regel lediglich eine Feststoffabtrennung mittels einfacher Schnellsandfiltration bevor das Flusswasser (Klarwasseranteil 10-30%) über offene, an das Grundwasser angeschlossene Erdbecken versickert wird (Sandauflage, Flächenbelastung ca. 0,1 m/h). Die Entnahmebrunnen sind dabei nur wenige Meter von den Infiltrationsbecken entfernt, so dass z. T. nur wenige Stunden Aufenthaltszeit im Boden für biologische Reinigungsprozesse zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund wurden einige deutsche Anlagen in den vergangenen Jahren mit weitergehenden Aufbereitungstechniken zur Nachbehandlung des geförderten Grundwassers ausgerüstet (z. B. UV-Desinfektion, Ultrafiltration). Allerdings werden die im vorliegenden Projekt in Peru geplanten GWA-Anlagen mit Verweilzeiten des Infiltrats im Untergrund von mehreren Tagen bis Wochen konzipiert. Somit ist von einer weitergehenden biologischen Reinigung auszugehen, so dass aufwändige bzw. energie- und kostenintensive Aufbereitungstechniken u. U. entbehrlich sind. Die Ermittlung und Bewertung der tatsächlichen Reinigungsleistung im Untergrund sind deshalb ein Arbeitsschwerpunkt des Projektes.

Die kontrollierte Grundwasseranreicherung wird bereits weltweit erfolgreich angewandt, z. B. um überbeanspruchte Grundwasservorkommen zu regenerieren, um dem Eindringen von Meerwasser an Küsten entgegenzuwirken, oder es für die spätere Wiederverwendung zu speichern und somit auch Trockenperioden zu überbrücken. Zur Versickerung werden üblicherweise Wässer wie Regenwasser, (aufbereitetes) Oberflächenwasser oder gereinigtes Abwasser verwendet, mit dem Vorteil, dass das Wasser im Boden Reinigungsprozesse durchläuft und vor Verschmutzung und Verdunstung geschützt ist. Die Versickerung des Wassers erfolgt in der Regel oberflächlich über Versickerungsbecken oder direkt in die den Untergrund über Versickerungsbrunnen oder -Galerien (siehe Abbildung). 

Geändert nach: Dillon P (2005) Future management of aquifer recharge. In: Hydrogeology Journal 13 (1), S. 313–316.

Als konkrete Beispiele seien folgende Projekte genannt:

  • Ezousa, Zypern
  • City of Mesa, Arizona, USA
  • Dan Region, Israel (siehe Foto)

Eine Übersicht über weitere Beispiele findet sich im Online-Portal des International Groundwater Resources Assessment Centre oder wird in zahlreicher internationaler Literatur beschrieben, wie z.B. im kürzlich veröffentlichten Buch der UNESCO (Managing aquifer recharge: a show case for resilience and sustainability – UNESCO Digital Library).  

 Grundwasseranreicherung mit gereinigtem Abwasser in Israel. © Marco Scheurer