Beratung

Karst­grund­was­ser er­for­dert eine Be­wer­tung der Geo­lo­gie in 3D. KARSYS ist ein de­duk­ti­ver An­satz, der auf der Geo­lo­gie des Stan­dorts und den hy­drau­li­schen Prin­zi­pien, die die Ver­kars­tung steuern, ba­siert. An ei­nem de­fi­nier­ten Stan­dort ent­fal­tet sich der An­satz in vier Schrit­ten: (i) Iden­ti­fi­zie­rung der Kars­tei­gen­schaf­ten der Grund­was­ser­lei­ter, (ii) Ers­tel­lung eines geo­lo­gi­schen 3D-Mo­dells der Grund­was­ser­lei­te­rein­hei­ten, (iii) Ers­tel­lung eines hy­dro­geo­lo­gi­schen 3D-Mo­dells der Grund­was­ser­lei­ter durch In­te­gra­tion der hy­dro­lo­gi­schen Da­ten und (iv) Iden­ti­fi­zie­rung und Ab­gren­zung der Ab­fluss­sys­teme.
Sie führt zu:

• der Ab­gren­zung des Ein­zug­sge­biets;
• der Be­wer­tung des Vo­lu­mens des Grund­was­ser­vor­rats;
• ei­ner Skizze über den Weg des Was­sers un­ter der Erde.

Vi­sual­KAR­SYS ist ein kos­ten­lo­ser On­line-Di­enst zum Auf­bau und zur An­sicht von KAR­SYS-Mo­del­len.

Karst­MOD (hy­dro­lo­gische und hy­drau­lische Mo­delle) ermö­glicht es, die Dy­na­mik des Grund­was­sers zu si­mu­lie­ren und quan­ti­ta­tiv zu er­fas­sen und so die Wie­de­rauffül­lung (ef­fek­tive In­fil­tra­tion), Spei­che­rung und den Ab­fluss eines oder meh­re­rer Aus­flüsse im Be­son­de­ren zu be­wer­ten.

Das SISKA wen­det Me­tho­den und Werk­zeuge zur Un­ter­su­chung von die Anfäl­lig­keit des Grund­was­sersdie Ab­gren­zung von Schutz­zo­nen und die Suche nach Ver­sch­mut­zung­squel­len.

In Zu­sam­me­nar­beit mit an­de­ren spe­zia­li­sier­ten Part­nern bie­tet das SISKA Lö­sun­gen für die Er­kun­dung und Nut­zung von Grund­was­ser an, die eine Ana­lyse der Quell­schüt­tun­gen und die Si­mu­la­tion der Strö­mun­gen un­ter ver­schie­de­nen Sze­na­rien (Wet­ter, an­thro­po­gene Ein­flüsse, Nut­zung­ss­tra­te­gien) bein­hal­ten.

Das SISKA schlägt spe­zi­fische Vor­ge­hens­wei­sen vor, um die Ge­fah­ren, die der Karst für ver­schie­dene Bau­ten und Ak­ti­vitä­ten dars­tellt, zu be­wer­ten.

Bauingenieurwesen und Karst

Bei ei­nem Bau­werk, ins­be­son­dere ei­nem un­te­rir­di­schen Bau­werk (Tun­nel, Stol­len, Re­ser­voirs...) kann die Kars­tum­ge­bung ein Pro­blem für das Bau­werk dars­tel­len (un­vo­rher­ge­se­henes Va­kuum, Was­ser un­ter Druck und in großen Men­gen, Vo­rhan­den­sein von we­nig kon­so­li­dier­ten Se­di­men­ten). Mit der Me­thode Karst ALEA kann das SISKA po­ten­zielle Ge­fah­ren vo­rher­sa­gen, Schutz­mass­nah­men zu de­ren Mi­ni­mie­rung vor­schla­gen und Emp­feh­lun­gen für den Um­gang mit ih­nen ge­ben, falls ein Pro­blem auf­tritt.

Windkraftanlagen und Karst

Das SISKA ent­wi­ckelt Me­tho­den, um die Er­rich­tung von Wind­kraft­mas­ten in Karst­ge­bie­ten zu be­wer­ten und zu be­glei­ten. Ziel ist es, die Ge­fah­ren des Karstes für die Sta­bi­lität der In­fras­truk­tur zu mi­ni­mie­ren. Eine In­for­ma­tions­bro­schüre zu die­ser Pro­ble­ma­tik wurde von der SGH he­raus­ge­ge­ben..

Versickerungen

In städ­ti­schen Karst­ge­bie­ten ist die eid­genös­sische Emp­feh­lung zur Ver­si­cke­rung von Grau­was­ser (Dach- und Stras­sen­was­ser) in­so­fern pro­ble­ma­tisch, als diese Ver­si­cke­run­gen ten­den­ziell Einstürze pro­du­zie­ren. Das SISKA kann Ge­fah­ren­kar­ten für Einstürze und Be­wer­tun­gen auf Par­zel­le­ne­bene ers­tel­len. Im Falle eines Eins­turzes kön­nen ge­zielte Emp­feh­lun­gen ab­ge­ge­ben wer­den.

Falls In­fil­tra­tionss­tan­dorte aus­gewählt wer­den, kann das SISKA Emp­feh­lun­gen zu den Be­din­gun­gen und der Menge des ver­si­ckern­den Was­sers ab­ge­ben.

Einsturzgefahr

Im Kars­tun­ter­grund be­fin­den sich zahl­reiche Hohlräume, die manch­mal nur von ei­ner dün­nen Erd­schicht be­deckt sind. Es ist da­her nicht un­gewöhn­lich, dass es zu Einstür­zen kommt. Das SISKA kann Ge­fah­ren­kar­ten für Einstürze und Be­wer­tun­gen auf Par­zel­le­ne­bene ers­tel­len.

Geothermie

Die Be­son­de­rhei­ten des Karstes kön­nen zu ei­ner fal­schen Di­men­sio­nie­rung von Geo­ther­mie­pro­jek­ten füh­ren. Denn auf­grund der star­ken Luft- und Was­ser­zir­ku­la­tion sind Karst­mas­sive käl­ter als an­dere Um­welt­ty­pen. Den­noch ent­zie­hen Karst­quel­len geo­ther­mische Wärme und stel­len in­ter­es­sante Res­sour­cen dar. Das SISKA verfügt über ein ein­zi­gar­tiges Fach­wis­sen, das es ermö­glicht, das Ener­gie­po­ten­zial und die Stra­te­gie der geo­ther­mi­schen Nut­zung in Kar­bo­nat­ge­bie­ten zu be­wer­ten.

Das SISKA kann Vor­schrif­ten­kar­ten für die Er­rich­tung von Geo­ther­mie­son­den nach Kri­te­rien der Grund­was­ser­ver­wund­bar­keit ers­tel­len.

Der Bau von Bau­wer­ken und ver­schie­dene men­schliche Ak­ti­vitä­ten (Tun­nel, Stol­len, Stras­sen, Wind­kraf­tan­la­gen, Geo­ther­mie, Grau­was­se­rin­fil­tra­tio­nen usw.) kön­nen Aus­wir­kun­gen auf die Kars­tum­ge­bung ha­ben. Das SISKA ist da­rauf spe­zia­li­siert, diese Aus­wir­kun­gen zu be­wer­ten und zu mi­ni­mie­ren, gemäss der Ve­rord­nung über die Um­welt­ver­trä­gli­ch­keits­prü­fung (UVPV).

Das SISKA hat eine Reihe von Werk­zeu­gen und Me­tho­den für solche Be­wer­tun­gen ent­wi­ckelt (Vi­sual KARSYS, Karst ALEA und an­dere).

Auswirkungen auf das Grundwasser

In Karst­ge­bie­ten ver­si­ckert fast das ge­samte Re­gen­was­ser in den Un­ter­grund und ge­langt in­ne­rhalb we­ni­ger Tage bis Wo­chen zu den Quel­len, die die Flüsse spei­sen. Er­schließun­gen und Bau­werke kön­nen das Was­ser­re­gime, den Weg und die Qua­lität des Was­sers verän­dern. Diese Verän­de­run­gen kön­nen für Trink­was­se­rent­nah­mes­tel­len, Flüsse und die un­te­rir­dische Was­ser­fau­na kri­tisch sein. Das SISKA kann diese Aus­wir­kun­gen be­wer­ten und nach Lö­sun­gen su­chen, um sie zu mi­ni­mie­ren.

Auswirkungen auf die unterirdische Fauna

Die un­te­rir­dische Um­welt be­her­bergt eine spe­zi­fische und vielfäl­tige Fau­na, die meh­rere en­de­mische Ar­ten um­fasst. Un­te­rir­dische Le­bensräume sind sehr sta­bil, da sie kaum mit äuße­ren Verän­de­run­gen (Kli­ma, Ur­ba­ni­sie­rung usw.) in Ver­bin­dung ste­hen. Ihre Be­woh­ner hin­ge­gen rea­gie­ren sehr emp­find­lich auf Verän­de­run­gen. Das SISKA kann die vo­rhan­dene Fau­na, die Emp­find­li­ch­keit der Le­bensräume und die po­ten­ziel­len oder tatsä­chli­chen Ein­flüsse eines Bau­pro­jekts beur­tei­len.

Auswirkungen auf das unterirdische Klima

Die Tem­pe­ra­tur un­ter der Erde ist fast kons­tant und die Luft ist das ganze Jahr über feucht (>98%). Jede Stö­rung die­ser kli­ma­ti­schen Be­din­gun­gen hat Aus­wir­kun­gen auf die Höhle, die Tier­welt und mö­gliche ar­chäo­lo­gische Ar­te­fakte, die sich dort be­fin­den. Die un­te­rir­dische At­mos­phäre ist oft mit CO₂ und Ra­don an­ge­rei­chert, was bei län­ge­rem Au­fen­thalt (z. B. ar­chäo­lo­gische Aus­gra­bun­gen, Tou­ris­ten­be­suche) zu Pro­ble­men füh­ren kann. Das SISKA kennt und misst die Ei­gen­schaf­ten des un­te­rir­di­schen Kli­mas und kann so die Aus­wir­kun­gen eines Raum­pla­nungs- oder Bau­pro­jekts ab­schät­zen.

Auswirkungen auf die Karstlandschaft

Die Karst­land­schaft ist ein welt­weit aner­kanntes Kul­tu­rerbe (18 UNES­CO-Wel­ter­bestät­ten und zahl­reiche Stan­dorte im Bun­de­sin­ven­tar der Land­schaf­ten). In der Schweiz wer­den Do­li­nen, Schot­ter­gru­ben und Höh­len oft nicht ex­pli­zit in­ven­ta­ri­siert, ob­wohl sie zu den be­son­de­ren Ob­jek­ten des Na­tu­rerbes gehö­ren. Das SISKA kann diese Ob­jekte iden­ti­fi­zie­ren, be­wer­ten und nach Lö­sun­gen su­chen, um die po­ten­ziel­len Aus­wir­kun­gen zu mi­ni­mie­ren.

Die Karst ALEA-Me­thode wurde spe­ziell ent­wi­ckelt, um die Pro­bleme, die das Karst­mi­lieu beim Bau eines Bau­werks mit sich bringt, so­wie die Aus­wir­kun­gen des Pro­jekts auf die Um­welt zu be­wer­ten. Sie ermö­glicht es, die Lage und die Ei­gen­schaf­ten von Kars­thöh­len in ei­nem Kalk­stein­mas­siv vo­rher­zu­sa­gen. 

Sie di­ent auch als Grund­lage für die Ers­tel­lung von Kar­ten der Eins­turz­ge­fahr.

Link zu an­ge­wand­ten Me­tho­den Karst ALEA