Dr. Hansjörg Weiß

imw, Tübingen
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Unter innovativer Probenahme von Grundwasser werden hier Methoden verstanden, die Ergänzungen und Verbesserungen gegenüber der derzeitigen gängigen Praxis aufweisen und für die jeweilige Fragestellung geeignet sind. Des weiteren sollten sie eine qualitativ einwandfreie, repräsentative Probennahme ermöglichen. Aus der Menge an innovativen Methoden wird eine Auswahl an tiefenorientierten und passiven Beprobungstechniken präsentiert.

Die tiefenorientierte Probenahme ist bei Fragestellungen im Hinblick auf Natural-Attenuation sowie bei der horizontalen und vertikalen Eingrenzung von Schadensherden, den Schadstoffquellen und -fahnen im Untergrund von Bedeutung. Für die Beschreibung und Simulation von Natural-Attenuation-Prozessen müssen gerade Konzentrationsgradienten kleinräumig ermittelt werden. Im Falle von leichtflüchtigen Stoffen sollte das Prinzip der „sanften“ Probennahme (low-flow sampling) angewendet werden, bei der die Probenahme mit möglichst geringem Volumen vorgenommen wird, um die Konzentrationsgradienten im Grundwasser zu erhalten und die Proben möglichst ohne eine Änderung der Konzentrationen der relevanten Wasserinhaltstoffe an die Geländeoberfläche zu befördern. In bestehenden Brunnen können hierzu Multilevel-Packersysteme eingesetzt werden. In neuen Brunnen, und hier vor allem mit Direct-Push Techniken können mittels verlorener Pumpen sowie sog. Mehrkanalbrunnen vergleichsweise kosteneffizient tiefenorientierte Probenahmesysteme installiert werden. Die herkömmliche Probenahme wird dagegen meist mit hohen Pumpraten tiefenintegrierend vorgenommen, was eine Störung der vorhandenen Konzentrationsgradienten bewirkt und meist nur schwer nachvollziehbare Mittelwerte der tatsächlichen Konzentrationen liefert.

Die passive Probenahme basiert auf der Anreicherung von ausgewählten Wasserinhaltstoffen in einem Adsorbersystem. Die passive Anreicherung von Schadstoffen hat dabei eine Reihe von Vorteilen gegenüber der aktiven Probenahme: Während bei der aktiven Grundwasserprobenahme eine Verfälschung der Probe durch das Mischen von schadstoffhaltigem und schadstofffreiem Wasser aus anderen Grundwasserhorizonten auftreten kann, beeinflussen die Passivsammler die Grundwasserströmung im Prinzip nicht. Außerdem entfällt die Entsorgung kontaminierten Grundwassers. Passivsammler benötigen keine Energiezufuhr und sind somit einfach in abgelegenen Gebieten ohne Infrastruktur anwendbar. Das Gewinnen, der Transport und die Lagerung großer Probenvolumina entfallen. Sorptionsverluste an Förderschläuchen und Probenahmegefäßen müssen nicht beachtet werden. Ebenso ist der Verlust leicht flüchtiger Substanzen, wie er vor allem beim Einsatz von Saug- und Tauchpumpen beobachtet werden kann, vernachlässigbar. In Abhängigkeit von der Fragestellung können verschiedene Passivsammlertypen: Gleichgewichtssammler oder zeitintegrierende Sammler, die insbesondere für die Langzeitüberwachung geeignet sind, eingesetzt werden.