Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung des HELP-Modells

• Dr. Klaus Berger

Abdichtungssysteme sind wichtige Elemente für die Sicherung von Deponien. Sie sollen den Austrag von Schadstoffen über die verschiedenen Pfade langfristig unterbinden und unterliegen dabei der Einwirkung einer Vielzahl von Prozessen, die ihre Wirksamkeit beeinträchtigen können, wie Erosion, Setzungen, Durchwurzelung, Durchwühlung, Austrocknung, Verockerung und die Bildung von Inkrustationen. Oberflächenabdichtungssysteme sollen im besonderen den Eintrag von Niederschlagswasser in den Deponiekörper unter den klimatischen Verhältnissen des jeweiligen Standorts weitgehend unterbinden. Stand der Technik sind mehrschichtige Abdichtungssysteme. Ein kritischer Punkt für die Wirksamkeit von Oberflächenabdichtungssystemen ist ihr Wasserhaushalt. In diesem Zusammenhang kann der Einsatz von Simulationsmodellen für verschiedene Aufgaben in der Planung, Risikoabschätzung und Überwachung sehr hilfreich sein, wie z. B. für den Vergleich der hydrologischen Wirksamkeit unterschiedlich aufgebauter Abdichtungssysteme, die Optimierung einzelner Schichten unter Kosten-Nutzen-Gesichtspunkten oder die Abschätzung spezifischer Risiken z. B. älterer Abdichtungssysteme.

Eine wesentliche Voraussetzung für den verantwortbaren praktischen Einsatz eines Simulationsmodells besteht darin, dass das Modell hinreichend validiert ist. In der Validierung kann sich das Modell bewähren und dadurch das Vertrauen gestärkt werden, dass bei sachgerechter Anwendung die mit dem Modell erhaltenen Simulationsergebnisse für bestimmte Systeme, Prozesse oder Standorte realitätsnah sind. Eine endgültige Sicherheit über die Korrektheit eines Modells ist jedoch nicht möglich.

Speziell für den Wasserhaushalt von Abdichtungssystemen wurde in den USA das HELP-Modell entwickelt, das mittlerweile in der Version 3 vorliegt. Es ist für diesen Anwendungszweck weitgehend konkurrenzlos, einfach zu bedienen, und die erforderlichen Eingabedaten sind leicht verfügbar. HELP ist in den USA relativ weit verbreitet und wird auch in der deutschen Literatur eingehend behandelt . In einem vom BMBF geförderten Vorhaben wurde eine umfangreiche Validierungsstudie für die aktuelle Version 3 des HELP-Modells unter deutschen Klimaverhältnissen durchgeführt und das HELP-Modells für die Benutzung in Deutschland angepasst. Die deutsche HELP-Version kann gegen einen Aufwendungsersatz von DM 160,- beim Autor bestellt werden. Zur Unterstützung der praktischen Anwendung des HELP-Modells in Deutschland hat eine Arbeitsgruppe der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik die GDA-Empfehlung E 2-30 erarbeitet.

In diesem Beitrag werden an Hand von Beispielen Möglichkeiten und vor allem Grenzen der Anwendung des HELP-Modells für Aufgaben aus der Planungspraxis aufgezeigt. Vorbereitend werden kurz mögliche Fehlerquellen dargestellt, die bei der Anwendung von Simulationsmodellen auftreten können, und das HELP-Modell wird vorgestellt.

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