Im Zusammenhang mit dem Hochwasserschutzprojekt Rhesi wird das Zusammenspiel zwischen Grund- und Flusswasser des Rheins – der hier als Grenzfluss zwischen der Schweiz und Österreich fließt – wissenschaftlich untersucht. Verändert sich die Sohle des Rheins, macht sich dies auch ausserhalb des Flussbetts bemerkbar. Der Grundwasserstand und die Grundwasserqualität könnten beeinflusst werden. Dies hätte wiederum Auswirkungen auf die Trinkwassergewinnung. Bei der Planung des Hochwasserschutzprojekts Rhesi werden diese möglichen Veränderungen genauer analysiert.
Ein Versuch im Rheinvorland
Baggerplattform für den Dekolmationsversuch im Alpenrhein (Bild: Internationale Rheinregulierung)
Ein wissenschaftlicher Versuch im Bereich von Kriessern (Schweiz) und Mäder (Österreich) soll das Zusammenspiel zwischen Fluss- und Grundwasser aufzeigen. Auffällig ist dabei ein Bagger auf einer schwimmenden Plattform mitten im Rhein. Sichtbar ist auch ein separat im Rheinvorland angelegter Versuchsbrunnen samt Grundwasserpegelmessstellen. Der Bagger reisst< innerhalb von drei bis vier Tagen die Flusssohle auf. 150 Meter lang und einen Meter tief wird die Baggerung. Damit wird eine sogenannte Dekolmation nachgestellt. In der Natur kann eine Dekolmation in Hochwassersituationen vorkommen. Bernhard Valenti, der zuständige Projektleiter bei der Internationalen Rheinregulierung erklärt: “Die Auswirkungen dieses Eingriffs werden aufgezeichnet und analysiert. Dazu dienen der Versuchsbrunnen und die insgesamt neun Grundwasserpegelmessstellen. Anhand der Resultate möchten wir die Auswirkungen auf die Grundwassermenge und -qualität besser verstehen. Zudem können wir anhand der Erkenntnisse die Grundwasserdrainagen besser planen.”
Von Wissenschaft und Forschung eng begleitet
Für die Planung und Umsetzung des Versuchs sind verschiede Partner aus vielen flussbaulichen Disziplinen involviert. Die Flussmorphologie, die Hydrogeologie aber auch die Grundwassermodellierung müssen beachtet werden. Um die Analyse der Grundwasserqualität kümmert sich ein Team der Université de Neuchâtel. «Wir untersuchen die mikrobielle Zusammensetzung des Grundwassers. Dafür werden laufend Proben aus dem Versuchsbrunnen und den Grundwasserpegelmessstellen entnommen», erklärt Prof. Daniel Hunkeler und ergänzt: «Zusätzlich führen wir mehrere sogenannte Tracer Versuche durch. Mit diesem kann herausgefunden werden, wie lange es dauert, bis das Wasser des Alpenrheins im Grundwasser nachweisbar ist.»
Auch weitere wissenschaftliche Institutionen nutzen den Versuch, um ihre Forschungen voranzutreiben. So wird die Eawag, das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs zusätzliche Tracer-Versuche mit Helium durchführen. Damit können die Zuströmzeiten von den Grundwasserpegelstellen zum Versuchsbrunnen ermittelt werden. Die Deutsche Bundesanstalt für Wasserbau untersucht die Flusssohle zusätzlich auf Mikroschadstoffe wie Mikroplastik.
Hintergrund: Dekolmation, starke und schwache Kolmation
Der Austausch zwischen Flusswasser und Grundwasser hängt von der Beschaffenheit und dem Aufbau der Flusssohle ab. Liegt nur Kies auf dem Grund des Flusses, sickert viel Flusswasser in den Grundwasserkörper (schwache Kolmation). In diesem Fall hat das Flusswasser und dessen Qualität viel Einfluss auf das Grundwasser. Je mehr sich jedoch feine Sedimente aus dem Flusswasser in den Zwischenräumen der Flusssohle ablagern, desto weniger Flusswasser sickert in den Grundwasserkörper (starke Kolmation). Das heisst, je dicker und dichter die Sedimentablagerungen in der Flusssohle sind, desto stärker ist die Kolmation. Die Sedimentablagerungen können mehrere Dezimeter messen. Wird eine stark kolmatierte, undurchlässige Flusssohle aufgerissen und somit durchlässig gemacht, spricht man von Dekolmation. In der Natur können Hochwasserereignisse eine Dekolmation auslösen.
Über das Hochwasserschutzprojekt Rhesi
Rhesi steht für “Rhein – Erholung und Sicherheit. Das Projekt Rhesi ist der “Interantionalen Rheinregulierung” angegliedert, einem Staatenvertrag, der bereits 1892 zwischen Österreich und der Schweiz geschlossen wurde. Mit dem Projekt Rhesi soll der Hochwasserschutz am Alpenrhein erhöht werden, indem die Abflusskapazität auf 4300 m³/s ausgebaut wird. Dies entspricht einem 300-jährlichen Hochwasser. Derzeit können die Hochwasser-Schutzanlagen lediglich ein 100-jährliches Hochwasser mit einer Abflussmenge von 3100 m³/s aufnehmen. Der Hochwasserschutz steht klar an erster Stelle. Aber auch die Trinkwasserversorgung, die Ökologie und die Naherholung profitieren vom Projekt Rhesi. Mit dem beim Bau anfallenden Bodenmaterial können zudem die landwirtschaftlichen Flächen der Umgebung verbessert werden.
Alles Wissenswerte über das Projekt finden Sie hier: Rhesi: Rhein – Erholung und Sicherheit
