Der Klimawandel führt nicht nur zu höheren Durchschnittstemperaturen und extremeren Unwetterereignissen, er wirkt sich auch auf den Grundwasserspiegel aus, der weltweit sinkt. Das liegt am steigenden Bedarf an Trinkwasser und der kontinuierlichen Zunahme landwirtschaftlicher Bewässerung. Zunehmend fließt dadurch belastetes Oberflächenwasser aus Flüssen und Bächen ins Grundwasser und verunreinigt es. Dazu kommt, dass die Klimaerwärmung und das Abschmelzen der Gletscher weltweit die Meeresspiegel steigen lassen – eine Bedrohung für die Trinkwasserreserven vor allem in den Küstenregionen. Bis zu 50 Prozent des Grundwassers könnten laut amerikanischen Hydrologen versalzen, weil Meerwasser in die Wasserspeicher eindringt.
Durch Simulationen haben Wissenschaftler eine Durchmischung von Salz- und Süßwasser festgestellt, die dort am stärksten ist, wo der Meeresspiegel stark ansteigt und der Untergrund besonders viele Bodenschichten aufweist. Dort breitet sich die unterirdische Brackwasserzone weiter ins Landesinnere aus als das Meerwasser an der Oberfläche.
Digitale Lösung für Wassermanagement
Aber wie kann man sich vor der Versalzung des Grundwassers schützen? Dafür hat die französische Firma imaGeau eine Lösung entwickelt. Das Tochterunternehmen der Saur-Gruppe betreibt Wasserwerke und Infrastruktur zur Distribution von Trinkwasser sowie Kläranlagen zur Abwasserbehandlung. Außerdem projektiert es Anlagen zum Wassertransport und zur Wasseraufbereitung. Und es hat sich auf die Überwachung der Grundwasserqualität spezialisiert.
Hierfür hat das Unternehmen eine spezielle Software für Wassermanagement entwickelt, die Veränderung der Wasserqualität an verschiedenen Stellen in der überwachten Region zuverlässig anzeigt. Diese digitale Lösung integriert künstliche Intelligenz, um die Verwaltung und den Erhalt der Wasserressourcen zu optimieren und ermöglicht es, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um eine weitere Verschmutzung des verbleibenden kostbaren Wassers zu vermeiden. Mehr als 200 Kommunen und Industrieunternehmen zählen mittlerweile zu
den Kunden.
Messung des Salzgehalts mit Sonderleitung
Ein Aspekt der Überwachung des Grundwassers ist auch die Messung des Salzgehalts. Für die Messung zu verschiedenen Zeiten des Jahres und unter verschiedenen Wetterbedingungen müssen von imaGeau patentierte Sonden in der Erde platziert werden, um den Salzgehalt in verschiedenen Tiefenstufen zu verfolgen. Und hier kommt Lapp ins Spiel. Für diese Sonden hat Lapp eine speziell für die Anwenderanforderung entwickelte Sonderleitung geliefert. „Unser Kunde schlägt nur die Softwarelösungen vor. Wir kümmern uns um die Hardwarelösung. Das heißt, wir passen unser System individuell an die jeweiligen geologischen Eigenschaften des betroffenen Bohrlochs in der zu überwachenden Region an“, sagt Attila Reinelt, verantwortlich für die Sonderleitungen für imaGeau bei Lapp, und fügt hinzu: „Das dielektrische Verhalten von Salzwasser ist anders als das von Süßwasser. Um diese Werte erfassen zu können, verwenden wir ein Kabel aus unserer Produktion mit den Maßen 60 x 0,25 mm2 und einem Kabelmantel aus Polyurethan.“
In den von den Kunden vorgegebenen Abständen werden von Lapp gefertigte Elektroden in das Kabel integriert und mit einem Leiter verbunden. Pro Sensorkabel sind bis zu 60 Elektroden möglich, die die Veränderung der Wasserqualität messen. Diese wird anhand der Veränderung des Leitungswiderstands und der Kapazität zwischen den Elektroden erfasst. Diese Werte werden dann mit der Software von imaGeau analysiert, sodass notfalls Maßnahmen zügig eingeleitet werden können.
Wasserversorger an der Côte d’Azur
Ein Kunde ist zum Beispiel der kommunale Wasserversorger Eau d'Azur an der Côte d’Azur. Eau d'Azur wandte sich vorbeugend an imaGeau, bevor die Wasserentnahmestellen unwiderruflich von der Salzschicht betroffen wurden. Denn die Schwierigkeit bei Brackwasser besteht darin, dass es, wenn es einmal in den Grundwasserspiegel eingeleitet wurde, aufgrund seiner höheren Dichte als Süßwasser nicht mehr zurückgedrängt werden kann.
Eau d'Azur besitzt etwa 20 Bohrlöcher im Schwemmland des Flusses Var, die einen Teil der Metropole Nizza versorgen. Dies entspricht etwa 400.000 Einwohnern im Winter und 600.000 im Sommer. Die Wasserentnahmestellen sind über den gesamten Fluss Var verteilt, einige davon befinden sich sehr nah am Meer. Diese Nähe zur Küste begünstigt das Eindringen von Salzwasser beim Pumpen, wodurch einige Bohrungen unbrauchbar zu werden drohen.
Alles aus einer Hand
Die Wasserbehörde von Nizza beauftragte daher imaGeau im Jahr 2021 damit, die Salzschräge intensiver zu überwachen und damit die Wasserentnahmen besser steuern zu können. Durch die Sonden wird eine Echtzeit-Visualisierung der Daten möglich, eine zentrale Voraussetzung für das dynamische Management der Entnahmestellen. So erfolgen Entnahmen nur an Standorten, an denen keine Gefahr von Salzwasser ausgeht. Dabei werden die Grundwasserverhältnisse und jahreszeitliche Schwankungen berücksichtigt.
Attila Reinelt kommentiert: „Unsere Sonderleitung passt perfekt in unsere sogenannte Solution-Produktpalette für bestückte Spezialkabel. Diese Tatsache macht einen großen Unterschied zu unseren Mitbewerbern. Wir bieten alles im eigenen Haus an, von der Entwicklung bis zur Umsetzung. Bei Produkten wie diesen bieten wir einen After-Sale-Service aus Expertise, Wartung, Nachrüstung und Installationsunterstützung vor Ort an, den beispielsweise von Kunden aus der Ölindustrie häufig angefragt wird.“ Die Spezialleitung mit Elektroden ist seit einigen Jahren auf dem Markt und erfreut sich inzwischen großer Beliebtheit in Europa. Seit Januar 2024 findet sie zudem Anwendung in Nordafrika.
