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Seine Gruppe setzt dabei vor allem auf natürliche, bereits in der Umwelt vorhandene Markierungsstoffe – wie zum Beispiel Edelgase. «Das sind ideale Tracer, denn sie reagieren nicht mit anderen Stoffen im Wasser oder im Boden», sagt Schilling. Dass seine Gruppe an der Eawag-Abteilung Wasserressourcen und Trinkwasser angegliedert ist, wo Edelgas-Messmethoden entwickelt werden, empfindet Schilling deshalb als Privileg. «Dadurch haben wir direkten Zugang zu einzigartigem Know-how und modernsten Messgeräten.»
«Autobahnen im Untergrund»
Er sei von Haus aus Umweltnaturwissenschafter, meint Schilling. Erst während des Doktorats hat er sich – dafür voll und ganz – dem Thema Wasser im Untergrund verschrieben. Seither steht die Verbesserung und Verfeinerung von hydrogeologischen Modellen im Zentrum seines Forschungsinteresses. Früher fussten die Modelle auf simplen Ansätzen und wenigen Messungen. «Sie waren stark vereinfacht», sagt Schilling. Doch heute ginge es zusehends auch darum, nicht nur den Wasserstand zu kennen, sondern auch weitere Aspekte wie etwa die Fliessgeschwindigkeiten, Temperaturen und die Qualität des Grundwassers korrekt zu erfassen und abzubilden.
Denn es macht einen grossen Unterschied, ob sich das Wasser nur langsam durch feinkörnigen Sand bewegt – oder viel schneller durch die groben Poren von Kies und Schotter strömt. Schotterablagerungen sind in den so genannten Erosionsrinnen von prähistorischen Flüssen zu finden, die sich vor Jahrmillionen durch das Schweizer Mittelland schlängelten. Weil das Grundwasser in diesen unterirdischen Rinnen rascher vorwärtskommt, spricht Schilling auch von «Autobahnen im Untergrund».
Die unterschiedlichen Fliessgeschwindigkeiten des Grundwassers sind von Bedeutung, zum Beispiel bei der Ausscheidung von Schutzzonen, die von Gesetzes wegen um Trinkwasserfassungen angelegt werden müssen. Wo das Grundwasser schneller fliesst, legt es in den zehn Tagen Aufenthalt im Untergrund (auf welchen zum Beispiel die Ausscheidung der Schutzzone S2 basiert) auch eine grössere Strecke zurück. Dementsprechend sollten beim Ausscheiden von Schutzzonen solche ehemaligen Erosionsrinnen unbedingt berücksichtigt werden, erklärt Schilling.