Die „Muse“ im nachbergbaulichen Geomonitoring – Neue Ansätze für das Poldermonitoring

In den durch Steinkohlenbergbau verursachten Senkungsmulden innerhalb des Ruhrgebietes, den sogenannten Poldergebieten, sind unbefristete künstliche Entwässerungsmaßnahmen erforderlich. Diese betreffen sowohl Grundwasserkörper als auch Fließgewässer. An diesen müssen zusätzlich Eindeichungsmaßnahmen im Hinblick auf den Hochwasserschutz vorgenommen werden. Das Polderwassermanagement betrifft im Ruhrgebiet große Flächen und stellt eine Ewigkeitsaufgabe dar (RAG AG 2016). Hierbei besteht die Herausforderung nicht nur in der technischen Umsetzung der Entwässerung, sondern auch in dem Monitoring der Einflüsse auf die Umwelt in den durch Polder geprägten Regionen. Mit dem Projekt MUSE (Multisensor-Geomonitoring zur Optimierung der nachbergbaulichen Wasserhaltung) des Forschungszentrums Nachbergbau (FZN) der THGA Bochum soll ein Konzept mit einem multisensorischen Geomonitoring-Ansatz entwickelt werden, um die Umweltveränderungen im Zusammenhang mit den Poldermaßnahmen zu beobachten. Dabei sind Optimierungsmöglichkeiten für das Wassermanagement zu untersuchen. Beispielweise kann eine neuartige Nutzung von Polderwasser zur Bewältigung des Vegetationsstresses bei langanhaltender Trockenheit hilfreich sein. In diesem Beitrag wird das Untersuchungskonzept des Projektes MUSE dargestellt. Der multisensorische Geomonitoring-Ansatz, welcher die verschiedenen Erdbeobachtungsmethoden aus der satellitengestützten Fernerkundung, den hochauflösenden Drohnenaufnahmen und den punktuellen Sensormessungen umfasst, wird für die Polderflächen im Einzugsgebiet des Vorfluters Boye, einem Nebenfluss der sich in einem naturnahen Umbau befindlichen Emscher, erprobt. Die somit erfassten Umweltzustände für das Untersuchungsgebiet sollen später durch raumzeitliche Analysen in Bezug zu den laufenden Wasserhaltungsmaßnahmen gesetzt werden, um einen ersten Überblick der polderregionsspezifischen Umweltveränderungen zu erlangen.

In the subsidence areas within the Ruhr region caused by coal mining, the so-called polder areas, permanent artificial drainage measures are required. These affect both groundwater bodies and flowing waters. In addition, embankment measures must be carried out in these areas with a view to flood protection. Polder water management affects large areas in the Ruhr region and represents a perpetual task (RAG AG 2016). The challenge here is not only the technical implementation of drainage, but also the monitoring of the influences on the environment in the regions characterized by polders. The MUSE project (Multisensor Geomonitoring for the Optimization of Post-Mining Water Management) of the Post-Mining Research Center (FZN) of the THGA Bochum aims to develop a concept with a multisensor geomonitoring approach to monitor the environmental changes in connection with the polder measures. In doing so, optimization possibilities for water management are to be investigated. For example, a novel use of polder water to manage vegetation stress during prolonged drought may be helpful. In this paper, the investigation concept of the MUSE project is presented. The multisensory geomonitoring approach, which includes the different earth observation methods from satellite remote sensing, high resolution drone imagery and point sensor measurements, is tested for the polder areas in the catchment area of the receiving water Boye, a tributary of the Emscher river, which is undergoing a near-natural conversion. The environmental conditions thus recorded for the study area will later be related to the ongoing dewatering measures by spatiotemporal analyses in order to obtain an initial overview of the polder region-specific environmental changes.