Weiterentwicklung des landesweiten Grundwassermodells für NRW

Ausschreibungsbeschreibung

Art der Leistung Rahmenvereinbarung über die Fortentwicklung des Grundwasserbilanzmodells für die Jahre 2026 bis 2030 Umfang der Leistung Das Ziel der hier ausgeschriebenen Arbeiten besteht in der kontinuierlichen Verfeinerung und Weiterentwicklung des Grundwassermodells für die Fläche NRWs, insbesondere in den Festgesteinsbereichen. Insbesondere steht die Weiterentwicklung zu einem Grundwasserbilanzmodell mit Analysentools zur Bestimmung und Darstellung lateraler Zu-/Abflüsse für vorgegebene Bilanzierungseinheiten, sowie zur Bestimmung und Darstellung der Interaktion Grundwasser / Oberflächenwasser und zur Bilanzierung der Zu-/Abflüsse grundwasserabhängiger Landökosysteme, aber auch relevanter Leakagekomponenten, in vorgegebenen Bilanzierungseinheiten NRWs im Fokus. Optional ist die Prüfung (Machbarkeitsstudie, ggf. für ausgewählte Teilregionen) des Nutzens und Aufwands einer Kopplung des mGROWA-Wasserhaushaltsmodells an das Grundwassermodell von Interesse. Eine Verbesserung des Modells soll durch die Integration zusätzlicher Daten sowie durch Weiterentwicklung der Modellstruktur erzielt werden. Dabei ist vor allem die Weiterentwicklung der im Modell enthaltenen Mächtigkeiten des oberen Grundwasserleiters in den Festgesteinsgebieten zu nennen. Hier kann durch die Integration aktueller Daten des Geologischen Dienstes (Geologische Strukturmodelle / Aquifermächtigkeiten, Durchlässigkeiten, Bohrungsdatenbank des GD NRW, Quellen aus dem Quellkataster des GD NRW) voraussichtlich eine Verbesserung der Modellstruktur hinsichtlich der Mächtigkeiten und darauf aufbauend eine Verbesserung der Kalibrierung erzielt werden. Im Bereich der Tätigkeitsgebiete von Erftverband und LINEG wurden im bisherigen Modell als Grundlage für die Ergebnispotentiale (Grundwasserstand) die von den Verbänden herausgegebenen Grundwassergleichenkarten verwendet. Um die oben genannten Zielsetzungen zu erreichen, soll insbesondere im Erftverbandsgebiet / Rheinischen Revier die Modellstruktur durch Einbeziehung / Abgleich mit Daten des Geologischen Dienstes verbessert werden. Modellrandbedingungen können zudem aus dem Grundwassergroßraummodell des LANUK für das Rheinische Revier (Venloer Scholle, Erftscholle, Rurscholle) übernommen werden. Damit soll es zukünftig möglich sein, auch in diesen Gebieten unabhängig von vorgegebenen Potentialen Grundwasserstände für bestimmte Zeiträume oder Zielzustände zu erstellen bzw. Prognosen zu erstellen. Darüber hinaus sollen alle im Modell enthaltenen weiteren Eingangsdaten aktualisiert und wenn möglich verfeinert werden. Hierzu zählen aktuelle Daten zur Geländehöhe in bestverfügbarer Auflösung (DGM 1, Geobasis NRW). Für die Geländehöhe ist zu prüfen, ob innerhalb der Zeitspanne der instationären Modellrechnung bzw. für Zielzustände an unterschiedlichen Zeitpunkten im Modell verschiedene Versionen des DGM 1 (sofern verfügbar) mit unterschiedlicher Aktualität verwendet werden sollten. Auch liegen für einige Gewässer detaillierte Gewässerstrukturdaten vor (z.B. FLYS Rhein der BfG), die in das Modell ggf. einzupflegen sind. Des Weiteren sind die Daten zu aktuellen und historischen Grundwasserentnahmen und Entnahmestandorten sowie die Eingangsdaten für die instationäre Berechnung des Bodenwasserhaushalts (bspw. Bodeneigenschaften, Landnutzung, Versiegelung) zu aktualisieren und ggf. zu verfeinern. Als Grundlage für die Kalibrierung und Validierung sind die Daten der Wasserstands-Messungen (Grundwasserstände, Pegelstände) des LANUK sowie der Wasserverbände in NRW) zu aktualisieren und ggf. zu erweitern. Aufgrund der hohen Dynamik der Wasserstände bei Grundwassermessstellen (GWM) im Bereich verkarstungsfähiger Gesteine muss mindestens in diesen Bereichen eine instationäre Kalibrierung anhand von Zeitreihen des Wasserstands an GWM sowie ggf. in Bereichen mit geringer GWM-Dichte an Abflusspegeln durchgeführt werden. Die Aufgabenstellung ist in 4 Arbeitspakete (AP) untergliedert. Es wird davon ausgegangen, dass insbesondere AP 2, AP 3 und AP 4 sich grundsätzlich nur mit einer instationären Modellrechnung und zumindest in Teilbereichen auch nur mittels instationärer Kalibrierungen zufriedenstellend entwickeln oder in der Ergebnisqualität deutlich verbessern lassen. Anwendungsmöglichkeiten eines instationären Modells sind die Darstellung verschiedener Szenarien (niedriger, mittlerer und hoher Grundwasserstände), die Analyse (saisonaler) Grundwasserabhängigkeiten von Oberflächengewässern und Feuchtgebieten (ggf. Austauschraten) sowie eine eventuelle Verknüpfung einerseits mit dem instationären Wasserhaushaltsmodell des Forschungszentrums Jülich (mGROWA), und andererseits für das Rheinische Braunkohlerevier mit dem instationären (3D-) Grundwassergroßraummodell des LANUK.

• 412 01-2020 - Auftragsbekanntmachung Oeffentliche Ausschreibung.pdf