IsoGW: Wasserisotope revolutionieren nachhaltige Wasserwirtschaft in DE

Das IsoGW-Projekt, vollständig als 'Grundwasser-Isoscapes für Deutschland – Wasserisotope als innovatives Werkzeug für eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung' bekannt, zielt darauf ab, erstmals eine flächendeckende Karte der stabilen Wasserisotopenverhältnisse und Tritiumkonzentrationen im Grundwasser Deutschlands zu erstellen. Diese sogenannte Isoscape soll als frei zugängliche Datenbank dienen, die langfristig aktualisiert wird und praxisnahe Anwendungen ermöglicht. Wasserisotope wie Deuterium, Sauerstoff-18 und Tritium fungieren als konservative Tracer im Wasserkreislauf, die Wechselwirkungen zwischen Niederschlag, Oberflächenwasser und Grundwasser aufzeigen. Bisher fehlte eine bundesweite Übersicht, da Messungen meist projekt- oder standortbezogen erfolgten. Das Projekt schließt diese Lücke, indem es bestehende Daten systematisch auswertet und neue ergänzt.

Im Kern des Projekts steht die Erstellung einer interpolierbaren und dynamisch anpassbaren Verteilungsübersicht. Dadurch lassen sich Grundwasseralter bestimmen, Uferfiltration quantifizieren, Mischungen von Oberflächen- und Grundwasser abschätzen sowie Fließwege und Verweilzeiten analysieren. Dies ist besonders relevant angesichts des Klimawandels, dessen Einfluss bereits in Isotopensignaturen von Niederschlag, Lysimetersickerwasser und Oberflächengewässern nachweisbar ist. Die Isoscapes ermöglichen eine Einschätzung der Grundwasserreserven, Erneuerungsraten und nachhaltigen Entnahmepotenziale, um negative Auswirkungen auf Grundwasserleiter zu vermeiden. Überregionale Bewertungen ökohydrologischer Prozesse werden möglich, was für Landnutzungsänderungen und Klimawandel essenziell ist.

Neben der Kartenerstellung umfassen Pilotstandorte praxisorientierte Untersuchungen. Drei Hauptstandorte fokussieren Themen wie Uferfiltration, Starkregen und Klimawandel. Bei der Uferfiltration, die in Deutschland einen großen Teil des Trinkwassers liefert, werden stabile Isotope genutzt, um Flusswasseranteile im Grundwasser zu unterscheiden und Abstandsgeschwindigkeiten zu berechnen. Tritium hilft, Mischprozesse zu verstehen und Gefährdungen einzuschätzen. Der Standort Wackersberg im alpinen Gelände analysiert Starkniederschläge, während sechs Lysimeterstationen seit den 1990er Jahren Isotopensignaturen der Grundwasserneubildung untersuchen. Projektpartner wie FAU Digitale Geographie, BfG, BGR, Isodetect, Hydroisotop und CDM Smith Consult tragen zu diesen Best-Practice-Beispielen bei.

Das Projekt ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme LURCH 'Grundwasser nachhaltig bewirtschaften', die mit neun weiteren Projekten vernetzt ist. Laufzeit: März 2023 bis Februar 2026. Es integriert Daten aus Kompartimenten wie Niederschlag und Flüssen (z. B. GIN). Praktische Anwendungen umfassen Lysimeterversuche, Uferfiltrationsstudien und Oberflächenwasser-Grundwasser-Interaktionen. Die Ergebnisse werden in standardisierten Auswertungen präsentiert, um Behörden, Wirtschaft und Forschung zu unterstützen. Ergänzend liefern Isoscapes Informationen zur Herkunft und Dynamik des Grundwassers. Bisher publizierte Daten werden zentralisiert, um Altersdatierungen und hydrologische Modelle zu verbessern. Dies fördert eine gezielte, nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung in Zeiten des Wandels. Die Zusammenarbeit mehrerer Institutionen gewährleistet interdisziplinäre Expertise und Transfer in die Praxis. Insgesamt positioniert IsoGW Wasserisotope als Schlüsselwerkzeug für die Zukunftssicherung der Trinkwasserversorgung und Umweltschutz in Deutschland. (Wortzahl: 512)