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 ALEAkann das SISKA poten­zielle Gefah­renvorher­sa­gen, 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 ein­schliess­lich meh­re­rer ende­mische Arten. Unte­rir­dische Lebensräume sind sehr sta­bil, da sie kaum von äuße­ren Ein­flüs­sen (Kli­ma, Urba­ni­sie­rung usw.) betrof­fen sind. Ihre Bewoh­ner rea­gie­ren jedoch sehr emp­find­lich auf Verän­de­run­gen. Das ISSKA kann die vorhan­dene Fau­na, die Emp­find­li­ch­keit der Lebensräume und die poten­ziel­len oder tatsä­chli­chen Aus­wir­kun­gen eines Raum­pla­nungs- oder Bau­pro­jekts bewer­ten.

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 Wel­ter­bestät­ten, UNES­CO-Welt­kul­tu­rerbe 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