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Neue Methoden der Hydrogeophysik zur Bewertung sedimentärer Grundwasserspeicher

Thomas Günther, Gerhard Lange und Robert Meyer bei einer Testmessung mit einem Prototyp des neuen MRS-Geräts

Das Projekt zielt - mit der Kombination vielfältiger, vor allem neuer, geophysikalischer Verfahren - auf einen erheblichen Fortschritt bei der Ermittlung der für die Beurteilung von Grundwasserspeichern relevanten Kenngrößen wie Wassergehalt bzw. Porosität und Permeabilität. Die einzusetzenden Verfahren bestehen u.a. aus Magnetische Resonanz Sondierung (MRS), Seismoelektrik(SE), Spektrale Induzierte Polarisation (SIP), Transienten-Elektromagnetik (TEM), Georadar sowie Bohrlochmessungen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines abgestimmten, integrierten und gesteinsphysikalisch fundierten Methodenkanons geophysikalischer Erkundungs- und Interpretationsverfahren zur quantitativen Bewertung der hydraulischen und hydrogeologischen Eigenschaften nutzbarer, sedimentärer Aquifersysteme. Siehe auch Motivation und Ziele.

Teststandorte

  • Schillerslage/Engensen bei Hannover
  • Nordseeinsel Borkum
  • Fuhrberger Feld bei Hannover
  • Eddelstorf bei Lüneburg
  • Nauen und Brädikow (Brandenburg)
  • Coastal Aquifer Test (CAT) Field bei Cuxhaven

Arbeitsprogramm 2009-2011

2009 wurde das Hydrogeophysik Testfeld Schillerslage eingerichtet. Dazu gehören neben ausführlichen Messungen mit neuen und klassischen Methoden der Geophysik auch Bohrungen, Bohrlochmessungen und Laboruntersuchungen am Kernmaterial. Es werden gesteinsphysikalische Modelle zur Verifizierung geophysikalischer Parameter und Strukturparameter evaluiert, überprüft, neu- und weiterentwickelt. Explizit konzentriert sich die Arbeit auf die Umsetzung der geophysikalischen Parameter in Wassergehalt, Porosität und Permeabilität bzw. Transmissivität. Es werden die neuen Methoden der Magnetischen Resonanz Sondierung sowie Seismoelektrik in Betrieb genommen und der Verschnitt dieser zu den klassischen Methoden technisch und methodisch überprüft.

Im zweiten Projektabschnitt 2010 steht die Transformation der Primärparameter in hydraulisch relevante Größen im Vordergrund. Dabei sollen Labormessungen dienen, die Übertragbarkeit vom Feld- auf den Labormaßstab nachzuvollziehen. Mit einer Reihe von klassischen Untersuchungen wie Korngrößenanalysen, Durchlässigkeitsmessungen an Bohrkernen und Proben, aber auch Pumptests sollen die geophysikalischen Methoden in die Charakterisierung eingearbeitet werden. Darüberhinaus ist auch die Verknüpfung der Verfahren vielversprechend.

 

Projektgruppe

Raphael Dlugosch
Julia Holzhauer

Thomas Günther
Franz Binot
Mike Müller-Petke
Frank Oppermann

Ehemalige Mitarbeiter

Raphael Holland
Joachim Sauer

Mohammed Attwa
Irfan Akca
Stephan Sass

Laufzeit

01.01.2009-31.12.2011

Förderer

Haushaltsaufstockung des Landes Niedersachsen

Produkte & Publikationen

des Projekts

Partner

Stefan Costabel, Ursula Noell, Gerhard Lange (BGR), Firas Alali (TU Berlin), Dr. David O. Walsh (Vista Clara Inc.), Jean Bernard (IRIS Instruments)

Ein Projekt aus dem Forschungsschwerpunkt Grundwassersysteme-Hydrogeophysik