Rainer Olzem - arge-geologie.de

Stofftransport von Spurenmetallen im Tiefengrundwasser
in Sandstein-Kluftaquiferen


Rohstoffbohrungen der Kohlenwasserstoff-Industrie, Geothermiebohrungen und Bohrungen der Thermal- und Mineralwassererschließung, tiefe Bergwerke sowie Forschungs- und Erkundungsbohrungen liefern schon seit Beginn der Industrialisierung Informationen über Tiefengrundwässer.

Jedes Tiefengrundwasser hat hinsichtlich Ausdehnung, Temperatur, Chemismus, Erneuerungsrate und Fließverhalten seine eigene Charakteristik. Der Gesamtlösungsinhalt der meisten Tiefengrundwässer nimmt mit der Tiefe zu und steigt auf Werte von mehreren g/Liter.

Die vorliegende Dissertation intersucht die Mobilität von Spurenmetallen in hochsalinaren Wässern in Sandsteinklüften durch Laborversuche und in Modellierungen. Mit Hilfe von kombinierten Sorptions- und Tracerversuchen im Labor konnte u. a. ein Verfahren entwickelt werden, das es ermöglicht, allein mit hochaufgelösten 3D-Scans und einer 3D-Modellierung Aussagen zum Fließverhalten und zu hydrogeochemischen Prozessen in Einzelklüften zu treffen.

Hochmineralisierte Wässer repräsentieren den Normalfall, nichtsalinare Wässer gehören eher zu den Ausnahmen. Dadurch ergeben sich viele Anwendungsbereiche der Forschungsergebnisse. Ein Anwendungsbereich besteht in der Abschätzung der Schwermetallmobilisation aus untertage verbrachten Reststoffen. Weitere Mobilisierungen von Schwermetallen können z. B. durch Meerwasserintrusionen, durch Aufbringung von Streusalz und durch Salzwasser aus der Kaliproduktion entstehen.

 

 

Von der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik der RWTH Aachen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Natuwissenschaften genehmigte Dissertation, vorgelegt von Herrn Timm Felix Sebastian Reisinger, M.Sc. aus Aachen.


Format DIN A4, 278 Seiten mit 102 Abbildungen, 53 Tabellen und 24 Anhängen, 1.115 g,
1. Ausgabe November 2020, ISBN 978-3-00-067341-2

Vorgehen / Arbeitsschritte in der Dissertation
Abgedeckte geologische Karte des Rheinisch-Westfälischen Steinkohlenreviers (neue Darstellung und Farbgebung auf der Grundlage des Geologischen Landesamtes NRW, 1988 aus Walter, 1992)
Schema eines Steinkohlebergwerks: Untertägige Verbringung von bergbaufremden Reststoffen als Bruchhohlraumverfüllung
Transportprozesse in einer Kluft mit Fließprofil für den Fluss einer Lösung
Beispiel für einen Tracerversuch in einer Versuchsreihe der Einzelkluft-Blockversuche