Farbtracerversuche

Zur Gefahrenabschätzung bei möglicher Kontamination des Grundwassers sind neben der Modellierung auch die realen Bedingungen vor Ort, z.B. durch einfache, aber effiziente Farbtracerversuche, zu berücksichtigen.

Schadstoffe, die im Boden stark sorbieren und daher nur wenig mobil sind, wie z.B. Pflanzenschutzmittel, versickern trotz dieser Eigenschaft häufig bis ins Grundwasser. Ursache hierfür ist der Transport in bevorzugten Fließwegen im Boden, der so genannte "preferential flow". Mit Farbtracerversuchen lassen sich solche Fließpfade, wie Risse oder Regenwurmröhren, identifizieren. Wir benutzen Farbtracerversuche unter anderem, um die Gefährdung des Grundwassers durch Pathogene (Krankheitserreger) abzuschätzen.

Dabei markieren die Farbtracer die Bewegung des Wassers und der darin enthaltenen Gefahrenstoffe im Boden.

• Neigt der Boden zur Ausbildung bevorzugter Fließwege?
  Dann werden Gefahrenstoffe einfacher verlagert als in anderen Böden.
• Wie weit dringt das Wasser bei nur einem einzigen starken Regen in den Boden ein?
  Je tiefer es eindringt, umso eher sind Gefahrenstoffe vor dem Abbau geschützt und erreichen das Grundwasser schneller.

Damit sind Farbtracerversuche ein wichtiger Baustein bei der Risikobewertung von Standorten, Unfällen und der Ausbreitung von Schadstoffen.

Mit einem Farbtracer wie Brilliant Blue lassen sich zum Beispiel die Auswirkungen unterschiedlicher Bodenbearbeitung auf den Transport von Wasser und Stoffen im Boden sichtbar machen: Mit einer gefärbten Lösung wurde ein Starkregenereignis simuliert. Ein Teil des Feldes wird regelmäßig gepflügt (links), ein anderer wird pfluglos bearbeitet ("no-till", rechts). Im pfluglos bewirtschafteten Bereich war das Wasser in vielen Regenwurmröhren bereits nach wenigen Minuten bis in 70 cm Tiefe vorgedrungen. Durch Pflügen werden hingegen die durchgehenden Poren regelmäßig gekappt, so dass nur wenige Fließpfade bis in diese Tiefe reichen (links). Dieser Versuch zeigt sehr anschaulich, wie durch regelmäßiges Pflügen die Porenkontinuität zerstört und damit der schnelle Transport von gelösten Stoffen in die Tiefe deutlich reduziert werden kann.

Horizontaler Schnitt in 70 cm Tiefe nach Farbtracer-Applikation auf einer Parabraunerde, Meiereihof (Hohenheim).
Links: gepflügtes Feld, rechts: pfluglos.
Foto: Dr. Otto Ehrmann (Bildarchiv Boden)