TP3 IMG, Karlsruher Institut für technologie

Geowissenschaftliche Exploration von unterirdischen Karstfließgewässern und Nutzung von mineralischen Ressourcen zur Trinkwasseraufbereitung

Institut für Mineralogie und Geochemie (IMG) - “ Prof. Dr. Thomas Neumann

Das Institut für Mineralogie und Geochemie bearbeitet innerhalb des Arbeitspakts 1 (WP1) "Erkundung der Wasserressourcen und des Wasserdargebots" des IWRM das Teilprojekt 3. Für die erfolgreiche Bearbeitung der geplanten Aktivitäten des IMG ist eine enge Zusammen-arbeit mit anderen Teilprojekten (z.B. TP 1, 2, 4, 6), sowie indonesischen Partnern (ITS Sura-baya; Gadjah Madah Universität, Yogyakarta) unerlässlich. Folgende Arbeitsschwerpunkte stehen im Fokus der Forschungsarbeiten des IMG: 

Geowissenschaftliche Bewertung der Eignung von Karsthöhlen zur Wasser-bewirtschaftung 

Dies umfasst die strukturelle, mineralogische, geochemische und geophysikalische Charakterisierung der Gesteine im Höhlenverbund. Untersuchungen zur Porosität, Permeabilität und Klüftigkeit der Gesteine und die Bestimmung der Korrosivität des Höhlenwassers. Die Morphologie einer Höhle, Ablagerung und Verteilung von Lockersedimenten, sowie Untersuchungen von Speleothemen (z.B. Stalagmiten, Stalaktiten) geben Hinweise auf paläohydrologische Zustände und die Entwicklung einer Höhle. 

Einzugsgebietsbestimmung und Erkundung des unterirdischen Fließgewässer-netzes 

Durch die Kombination von isotopengeochemischen Untersuchungen (H-, O-Isotopie) und Markierungsversuchen können sowohl Informationen über Grundwasserneubildungsrate und Einzugsgebiet gewonnen, als auch Quellen und Verbindungen zwischen Höhlen identifiziert werden. 

Entwicklung von angepassten Verfahren zur Verbesserung der Wasserqualität unter Berücksichtigung der zukünftigen Nutzung 

Es ist geplant, mit lokal vorhandenen mineralischen Ressourcen, insbesondere mit MnO2-reichen Ablagerungen aus den Karsthöhlen, Terra Rossa Böden und vulkanischen Aschen der Umgebung, Filtersysteme zu entwickeln, mit deren Hilfe Schwermetall-belastete Trinkwässer im Zielgebiet des IWRM dekontaminiert werden können. 

Entwicklung und Anwendung eines geologisch/geophysikalischen Verfahrens zur Exploration von unterirdischen Karstfließgewässern 

Mit einem integrativen Ansatz aus geophysikalischen (Very Low Frequency Electromagnetics), geologisch-mineralogischen (Bohrkernaufnahmen, Kartierungen) und hydrochemischen Methoden (physiko-chemische Parameter, (Spuren)-Element- und Isotopensignaturen) soll ein Verfahren zur Erkundung und Bewertung unterirdischer Karstlfießgewässer als nachhaltige und effiziente Wasserressource entwickelt werden.