Sieben Niederschlagssammler im Harz installiert – Start der Isotopenuntersuchungen
Am 19. und 22. September 2025 errichteten Mitarbeiter der Abteilung Hydrologie und Flussgebietsmanagement des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau (TU Braunschweig) sieben spezielle Niederschlagssammler im vermuteten oberirdischen Einzugsgebiet des Ernst-August-Stollens. Mit dem Start der Messkampagne am 1. Oktober beginnt die nächste Phase zur Entschlüsselung der Wasserherkunft im historischen Stollensystem.
Die Abteilung Hydrologie und Flussgebietsmanagement der TU Braunschweig hat am 19. und 22. September 2025 sieben moderne Niederschlagssammler im Oberharz aufgestellt. Die Installation erfolgte an strategisch ausgewählten Standorten im vermuteten oberirdischen Einzugsgebiet des Ernst-August-Stollens zwischen Gittelde, Clausthal-Zellerfeld und Lautenthal. Seit dem 1. Oktober läuft die Messkampagne zur systematischen Erfassung der Beschaffenheit von Regen- und Schneeproben hinsichtlich ihrer Zusammensetzung an stabilen Isotopen von Sauerstoff (18O/16O) und Wasserstoff (2H/1H) im Wasser.
Die speziellen Sammler sammeln den gefallenen Niederschlag über einen Höhenunterschied von etwa 600 Höhenmetern. Die Standorte der Sammler liegen zwischen Gittelde am südwestlichen Harzrand auf 200 m ü. NHN und führen hinaus bis zum Bruchbergmassiv bei Dammhaus. Dieser Höhengradient ist wissenschaftlich besonders interessant, da sich die Isotopenzusammensetzung des Niederschlags mit zunehmender Höhe verändert – ein als Höheneffekt bekanntes Phänomen. Die Proben werden einmal zu Beginn eines jeden Monats entnommen und im Wasserisotopenlabor der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe auf ihre Isotopenzusammensetzung analysiert. Im Anschluss werden die Ergebnisse mit Wasserproben aus dem Ernst-August-Stollen verglichen, um Rückschlüsse über die Herkunft des Stollenwassers ziehen zu können.
Einer der sieben Sammler wurde auf dem Gelände des Betriebshofs der Harzwasserwerke GmbH in Clausthal aufgestellt. Er ergänzt dort die bereits vorhandene Wetterstation und den Niederschlagsschreiber. An diesem Standort wird der Sammler wöchentlich entleert, um eine höhere zeitliche Auflösung der isotopischen Variationen im Niederschlag zu ermöglichen. Die wissenschaftliche Betreuung der Niederschlagssammler wird durch das Team aus Braunschweig übernommen. Dabei erhalten sie Unterstützung durch das Team der Ostfalia Hochschule für Angewandte Wissenschaften aus Suderburg bei der Sammlung von Proben.
Stabile Wasserisotope dienen als natürliche Tracer und können wertvolle Informationen über die Herkunft des Wassers und seine Verweilzeiten im Untergrund liefern. Durch den Vergleich der Isotopensignale von Niederschlag und Stollenwasser kann das oberirdische Einzugsgebiet des Ernst-August-Stollens besser abgegrenzt und die Wege, auf denen das Wasser in den Stollen gelangt, besser verstanden werden. Besonders interessant ist dabei der Einfluss bevorzugter Fließpfade entlang natürlicher Gesteinsklüfte und historischer Tagesschächte aus der bergbaulichen Nutzung. Die Niederschlagsdaten aus den verschiedenen Höhenlagen ermöglichen Rückschlüsse darauf, in welchen Höhenbereichen die Versickerung zum Ernst-August-Stollen hauptsächlich stattfindet.
Die Isotopenuntersuchungen sind ein essenzieller Baustein zur Erforschung des Nachnutzungspotenzials des Ernst-August-Stollens als innovativer untertägiger Wasserspeicher. Das verbesserte Systemverständnis von der Oberflächenhydrologie über die Hydrogeologie des Festgesteins bis zu den bergbaulichen Strukturen bildet die Grundlage für die integrierte hydrologische und hydrogeologische Modellierung durch die TU Braunschweig. Diese Modelle sind wiederum notwendig, um Szenarien zur wasserwirtschaftlichen Nachnutzung des Stollens unter verschiedenen klimatischen Bedingungen zu simulieren und zu bewerten. Die ersten Ergebnisse werden mit Spannung erwartet.
Ansprechperson
Tobias Langmann
E-Mail: t.langmann@tu-braunschweig.de
Tim Müller
E-Mail: tim.mueller@tu-braunschweig.de
Niederschlagssammler am Oberen Flößteich bei Hahnenklee
Niederschlagssammler am Bruchbergmassiv mit Blick über das Söse-Einzugsgebiet in das südwestliche Harzvorland – einer der höchstgelegenen Messpunkte der Messkampagne
Installation des Niederschlagssammlers am Bruchbergmassiv östlich von Dammhaus (792 m ü. NHN) durch das Team der Technischen Universität Braunschweig im September 2025