Hydrogeochemie und Hydrogeologie
Projekte
Die Forschungsprojekte, die von der Forschungsgruppe Hydrogeochemie und Hydrogeologie im Moment bearbeitet werden:
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Hells Bells
Die sogenannten „Hells Bells“ (englisch für Höllenglocken) wurden 2008 im Cenote „El Zapote“ von Tauchern entdeckt. Cenotes sind dolinenartige Kalksteinlöcher, die mit Wasser gefüllt sind. Sie kommen auf der Karbonatplattform der Yucatán Halbinsel in Mexiko sehr häufig vor. Die von der Decke hängenden glockenartigen Strukturen bestehen aus Kalzit (CaCO3) und können eine Größe von über 2 m erreichen und wachsen unter Wasser.
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GeoSpeicher
Im Rahmen des Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw wird die Errichtung eines ATES-Systems (engl. für Aquifer Thermal Energy Storage) in einem Freizeitbad im nördlichen Oberrheingraben mit umfassenden Voruntersuchungen wissenschaftlich begleitet.
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Insitu-Mobilisierung von Arsen im Grundwasserleiter
Am Standort Lampertheim-Neuschloss in Hessen wurden durch den Betrieb einer chemischen Fabrik im vorigen Jahrhundert Schadstoffe in den Untergrund eingebracht. Im Rahmen des angewandten Forschungsprojektes der Arbeitsgruppe Hydrogeochemie und Hydrogeologie wurde der Standort umfangreich untersucht und hinsichtlich des Mobilitätsverhaltens von Arsen bewertet (s. abgeschlossene Projekte). Zugleich wurden verschiedene Optionen zum Umgang mit der Altlast diskutiert. Die aktive Mobilisierung von Arsen wurde hierbei als zielführende Methode zur Optimierung der laufenden Pump&Treat-Maßnahme bewertet.
- in situ Messung der Konzentration und d13C-Isotopie von Methan (CH4) in Wasser
In diesem Projekt wurde eine neue in situ Methodik zur Bestimmung der Konzentration und d13C-Isotopie von Methan (CH4) in Wasser entwickelt. Methan wird dabei mittels eines Vakuums und eines Membrankontaktors aus dem Wasser extrahiert und durch einen portablen cavity ring-down spectroscopy (CRDS) Analyser (Picarro® G2201-i) analysiert.
Ehemalige Projekte:
Die Forschungsprojekte, die von der Forschungsgruppe Hydrogeochemie und Hydrogeologie in letzter Zeit bearbeitet und abgeschlossen wurden:
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TiefenReservoirAnalyse und Charakterisierung von der Erdoberfläche (TRACE)
Geothermie ist eine umweltfreundliche Energiequelle, aus der Tag und Nacht wetterunabhängig (grundlastfähig) regenerative, CO2-arme Energie gewonnen werden kann. Allerdings gibt es noch großen Forschungs- und Entwicklungsbedarf um das enorme Potential der tiefen Geothermie angemessen und wirtschaftlich nutzen zu können. Ziel des auf 3 Jahre angelegten und vom BMU geförderten Forschungs- & Entwicklungs-Projekts TRACE ist die Entwicklung einer kostengünstigen geochemischen und isotopischen Methodenkombinationen zur Fündigkeitsabschätzung in den Tiefengeothermie-Projekten Groß-Gerau, Heidelberg und Neuenburg/ Südbaden (Oberrheingraben).
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Untersuchungen zum reaktiven Transport von Arsen:
Am Standort Lampertheim-Neuschloss in Hessen wurden durch den Betrieb einer chemischen Fabrik im vorigen Jahrhundert Schadstoffe in den Untergrund eingebracht. Im Rahmen des angewandten Forschungsprojektes der Arbeitsgruppe Hydrogeochemie und Hydrogeologie sollte die Grundwasserbelastung mit Arsen im Auftrag der HIM ASG einer unvoreingenommenen Neubewertung unterzogen werden. Zielsetzung der Untersuchungen war es, die in Depots gebundenen Arsenmengen durch neuartige Extraktionsverfahren aufzuschlüsseln, zu bilanzieren und die Gefährdungen für das Grundwasser insbesondere im Hinblick auf die Nutzung des im Abstrom gelegenen Wasserwerks Bürstadt zu beurteilen.
- Arsenspezifizierung in der Nordsee:
In diesem Projekt wird die Speziesverteilung von Arsen in natürlichen und anthropogen überprägten Sedimenten der Nordsee erforscht. Hierbei sollen hauptsächlich ein möglicher Einfluss der Verklappung von arsenhaltigen Sedimenten aus dem Hamburger Hafen untersucht werden.
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Hydrogeochemische Entwicklung in einem pleistozänen Porengrundwasserleiter beeinflusst durch Leckage:
Auf einem ehemaligen Industriegelände in Nordwestdeutschland wurde der untere quartäre Grundwasserleiter hydrogeologisch und hydrogeochemisch untersucht. Im oberen Grundwasserleiter besteht durch den Betrieb einer chemischen Fabrik ein CKW-Schaden, der seit 10 Jahren saniert wird. Anhand der Daten einer Stichtagsmessung im März 2012 wurde die Grundwasserströmung beider Grundwasserleiter charakterisiert.
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Geothermometrie an Quellen in Pocos de Caldas:
Thermalwasserquellen treten an verschiedensten Stellen der Erde mit unterschiedlichen geologischen Hintergründen auf. Die Stadt Poços de Caldas liegt im Norden eines alkalin-vulkanischen Komplexes der vermutlich eine tief erodierte Caldera darstellt. Die magmatischen Gesteine sind ca. 70 Millionen Jahre alt. Das Auftreten von hydrothermalen Quellen spiegelt den erhöhten Wärmefluss dieser Region wider (ca. 38 °C/km). Die Ursache dieses erhöhten Wärmeflusses hängt vermutlich mit der Wärmeproduktion durch radioaktiven Zerfall zusammen, da die Gesteine sehr viel Uran und Thorium enthalten, die lokal auch in abbauwürdigen Konzentrationen vorliegen.
