Geologisches 3D Modell einer Altlast in einem ehemaligen Altarm der Spree

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1 Dr. Matthias Koch-Moeck TERRUM PartG, Hermannstr 36, Berlin, Abstract am Geologisches 3D Modell einer Altlast in einem ehemaligen Altarm der Spree 3D Modelle finden immer häufiger Anwendung in der Geologie. Die Entwicklung und Visualisierung von geologischen Strukturen soll anhand eines Beispiels einer Altlast vorgestellt werden. Das Gelände einer Altlast in einem verlandeten Seitenarm der Spree soll einer neuen Verwendung zugeführt werden. Jahrzehnte lang wurde der verlandete Bereich zur Ablagerung für Kriegshinterlassenschaften, Bauschutt und Hausmüll verwendet. Eine große Zahl von Gutachten und damit auch Bohrungen dokumentierten die Entwicklung und den schadstoffhaltigen Inhalt der Altlast. Die Fülle an Informationen aus unterschiedlichen Quellen wurden zusammengetragen und sollte einer Beurteilung der Altlast für eine weitere Verwendung dienen. Es fehlte jedoch eine synthetisierte Darstellung der geologischen Struktur auf der die Altlast abgelagert war. Die Verteilung und Mächtigkeit der organogenen Schichten des verlandeten Altarms waren für die Gefahrenabschätzung der Ausbreitung der Schadstoffe und die möglichen Stoffströme, sowie für die Bebauungsplanung von belang. Die meisten abgeteuften Bohrungen wurden in der Bohrdatenbank der öffentlichen Hand gespeichert und lagen in digitaler Form vor. Eine von der TERRUM PartG entwickelte Softwareschnittstelle konvertiert und interpretiert die Datenbankinhalte in eine für die Modellierungssoftware lesbares Format. Dabei werden die Horizontmarker der einzelnen stratigrafischen oder petrografischen Einheiten ausgewertet und bilden damit eine Basis für die Modellierung der geologischen Einheiten. Die Schnittstellensoftware kann veränderten Gegebenheiten und Anforderungen entsprechend angepasst werden. Die extrahierten Informationen aus den Datenbanken wurden in einem geologisches Schichtenmodell zusammengeführt. Aus diesem Modell können die modellierten organogenen Horizonte dargestellt werden. Flurkarten, Satellitenbilder oder auch historische Luftaufnahmen können auf das Modell georeferenziert projeziert werden und bieten so einen direkten Eindruck über den Untergrund an jeder Stelle des Modells. Die weitere Planung für eine teufenorientierte Grundwasseruntersuchung und die Bohrlochplanung wurden mit Hilfe des geologischen 3D Modells realisiert. Durch die zusätzlichen Informationen des 3D Modells konnten bei der Planung Bohrungen eingespart werden und somit die Kosten für das Projekt reduziert werden. Abbildung des 3D Modells mit aufgelegtem Flurplan. Der Torf ist transparent in braun eingeblendet. Sedimente ohne signifikante organogene Einträge sind gelb und grünlich dargestellt. Durch den blauen Pfeil wird die Grundwasserfließrichtung angezeigt.

2 TERRUM PartG Geologisches 3D Modell einer Altlast in einem ehemaligen Altarm der Spree Dr. Matthias Koch-Moeck

3 Übersicht Methodik der Entwicklung von 3D Modellen Schnittstelle zwischen Geodatenbank und 3D Modell Als Beispiel: 3D Modell einer Altlast

4 3D geologisches Modellieren Geologische Modelle werden entwickelt aus: Geologischen Karten Bohrlochdaten Geophysikalischen Untersuchungen (Seismik, Geoelektrik, Magnetik...)

5 Modellieren aus der Karte

6 Modell aus der Karte

7 Datenbasis für die Entwicklung des statischen 3D Modells der Altlast Eingabe Daten: 230 Bohrungen aus Altgutachten Koordinatentransformation Eingabedaten: 239 Bohrungen aus Bohrdatenbanken des Senats Berlin Digitalisierung, Filterung, Codierung Störungsmodell Horizontmodell Geologisches 3D Modell

8 Vorhandene Informationen in Bohrdatenbanken Bohrdatenbanken allgemeine und geologische Daten zu den Bohrungen Koordinaten: Soldner Gauss-Krüger UTM (Koordinaten x,y) Höhenlage der Bohrung Geologie: Lithologie Stratigraphie Teufenlage (Teufe=z) Hydrogeologie Grundwasserstand (Stichtagsmessungen) Bezogen auf GOK, ROK Hydrochemische Kennwerte

9 GDT (Geo-Daten-Transfer) Ein Programm zur Übernahme geologischer und hydrogeologischer Daten aus Geodatenbanken. Überführung und Interpretation der Daten in eine von der Modelliersoftware (earthvision ) interpretierbare Form

10 Schnittstelle zu GeODIN

11 Eine Altlast in einem Altarm der Spree Historische Entwicklung der Altlast: Altablagerung mit Bauschutt U-Bahnbau Abraum Kriegshinterlassenschaften Gegenwärtige Nutzung: Standort eines Abfallentsorgers und Parkgelände Zukünftige Planung: Freizeit- und Naherholungsgebiet

12 Eine Altlast in einem Altarm der Spree

13 Eine Altlast in einem Altarm der Spree

14 Eine Altlast in einem Altarm der Spree

15 Eine Altlast in einem Altarm der Spree

16 Das 3D Modell Komplett 3D-Schichtmodell mit aufgelegtem Satellitenbild Untergrund: Sand, Mudde, Torf und antropogene Auffüllung

17 3D Modell nur Geologie 3D Schichtmodell: Sand, Mudde, Torf

18 3D Modell Horizontmarker 3D Schichtmodell: Mudde, Torf mit Horizontmarkern für die Modellierung

19 3D Modell Rinne m. organischen Komponenten 3D Schichtmodell: Mudde, Torf

20 3D Modell Rinne m. organischen Komponenten 3D Schichtmodell: Mudde, Torf Ansicht von unten

21 3D Modell mit Flurkarte 3D Schichtmodell: Mudde, Torf Mit aufgelegter Flurkarte

22 3D Modell mit Bohrungen 3D Schichtmodell: Mudde, Torf Mit aufgelegter Flurkarte und geplanten Bohrungen

23 Teufenorientierte GW-Untersuchung Teufenorientierte GW-Untersuchung basierend auf den Informationen aus dem 3D Modell

24 Nutzung von 3D Modellen in der Geologie Beschreibung komplexer geologische Strukturen Visualisierung für den Entscheider/Planer Ausgangsbasis für Planung weiterer Maßnahmen Ausgangsmodell für Simulationen (Feflow, usw.) Bereitstellung von 3D Modellen für zukünftige Informationssysteme

25 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Matthias Koch-Moeck