Zu diesem Buch wird das Program TRACI98 zur Auswertung von Tracerversuchen kostenlos zum herunterladen angeboten. Es ist unter Windows-9.X lauffähig.

Der Verfasser weist im Vorwort darauf hin, dass das Buch auf Anregung der Arbeitsgemeinschaft für Tracer-Hydrologie (ATH) entstanden ist. Als einer der Mitbegründer dieser Arbeitsgemeinschaft, deren Ziel es ist, die Entwicklung und Anwendung neuer Tracer und Markierungstechniken voranzutreiben, hat der Autor es unternommen, das Thema einer möglichst umfassenden Betrachtung zu unterziehen. Dazu konnte er aus den verschiedensten Disziplinen wie (Geo)chemie, Hydro(geo)logie und Physik weitere 13 Kollegen gewinnen, die mit eigenen Fachbeiträgen vertreten sind. In 5 Kapiteln (Einführung, Markierungsmittel, Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen, Auswertung von Markierungsversuchen, Anwendungs- und Auswertebeispiele) werden alle wesentlichen Aspekte der Markierungstechnik behandelt. Den Abschluss bilden ein Schrifttumsverzeichnis, ein Anhang mit Umrechnungstabellen zu Atom- bzw. Molekülmassen, Farbtafeln, ein Ortsverzeichnis, ein Sachregister sowie ein Glossar Deutsch/Englisch bzw. Englisch/Deutsch.

Auf Grund des vorgegebenen Rahmens musste auf Straffung des Textes geachtet werden, um auch neuere Aspekte berücksichtigen zu konnen. Dadurch liegt der Gesamtumfang des Buches nur geringfügig über dem der ersten Auflage. Hervorzuheben ist die deutliche Erweiterung des Schrifttumsverzeichnisses (1.244 Einträge), das die neueren Entwicklungen der letzten zehn Jahre berücksichtigt und somit eine Fundgrube für alle darstellt, die in Einzelfragen ins Detail gehen wollen. Den größten Raum (255 S.) nimmt die Darstellung der Markierungsmittel ein, wobei der Autor seine besondere Erfahrung vor allem im Bereich der Farbstoffe und Salze einbringt. Weitere Abschnitte behandeln radioaktive und aktivierungsanalytische Tracer, Partikeltracer wie Sporen, Mikrosphären, Bakterien und Phagen, und von den naturlichen Tracern vor allem Umweltisotope, ihr Vorkommen und ihren Nachweis.

Für den Anwender sind in den Ausfuhrungen zur Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen eine Menge an praktischen Hinweisen enthalten.

Das Kapitel über die Auswertung von Markierungsversuchen erfuhr eine wesentliche Veränderung. Neben der Vermittlung der physikalischen Grundlagen des Stofftransportes und seiner mathematischen Behandlung wurde als neuer Abschnitt das mathematische Modell TRACI aufgenommen, das bisher nur in der englischen Fassung des Buches (als CD-Beilage) zur Verfugung stand. Es ermöglicht die Auswertung von Tracerdurchgangen und die Bestimmung von Aquiferparametern auf Basis analytischer Lösungen. Erfreulich ist insbesondere, dass das Programm über die Homepage des Verlages frei herunterzuladen ist. Ein Spezialabschnitt dieses Kapitels befasst sich mit radiohydrometrischen Einbohrlochmethoden.

Abschließend werden aus den verschiedensten Bereichen der Hydrogeologie Anwendungs- und Auswertebeispiele zu Karst-, Kluft- und Porengrundwasser, Uferfiltratuntersuchungen und Tiefenwassern, zum Gletscherabfluss, zu Oberflächengewässern und zum Ingenieurwesen angeführt (139 S.). Musste in der ersten Auflage auf Abschnitte über Kluftgrundwasser und Oberflächengewasser verzichtet bzw. eine sehr gekürzte Darstellung in Kauf genommen werden, so sind nun diese Anwendungsbereiche in ausgewogener Form berücksichtigt. Im Bereich Ingenieurwesen kam zu den Anwendungen bei Dichtheitsproblemen (z.B. bei Dämmen), in der Tiefbohrtechnik und bei hydraulischen Tests ein neuer Abschnitt über Verteilungstracer hinzu. Der Abschnitt bietet einen gerafften Überblick über den Einsatzbereich derartiger Tracer und führt in das Gebiet der Hydro(geo)logie des Stofftransportes organischer Schadstoffe mit Anwendungen im Bereich der Altlastenproblematik. Die darin angeschnittene Problematik wird in Zukunft auf Grund der vielfaltigen anthropogenen Belastungen der Umwelt erhöhte Bedeutung erlangen. Die Beispiele des Schlusskapitels sind so gewählt, dass der Praktiker anhand konkreter schon durchgeführter Versuche Anregungen zur Lösung eigener Fragestellungen finden wird.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass hier ein äußerst kompaktes Lehrbuch über Tracermethodik vorliegt, das als Leserkreis Hydro(geo)logen, (Geo-) Chemiker, die Wasserwirtschaft sowie Universitäten und Fachhochschulen anspricht.

Ralf Benischke, Graz

Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft Heft 11-12/2004

Das Lehrbuch wendet sich in erster Linie an Studierende und Praktiker der Hydrogeologie. Richtungweisend sind die beschriebenen Grundlagen und Verfahren ebenso für Wissenschaftler und Praktiker benachbarter Fachrichtungen, von der Geologie und Geochemie bis zur Hydrologie und Physik.

Den Autoren gelingt es, trotz der nüchternen Darstellung, die dem Lehrbuch gebührt, einen Spannungsbogen von der wissenschaftshistorischen Einordnung der Verfahren und eingesetzten Markierungsstoffe bis zu ihrem Einsatz bei verschiedenen hydrogeologischen und hydrologischen Fragestellungen aufzubauen. Die Markierungstechnik wird im historischen Kontext eingeordnet und damit in ihrem Werdegang interessant präsentiert. Die eingesetzten Stoffe werden im Einzelnen mit ihren stofflichen Eigenarten, Empfehlungen für die Einsatzgebiete und Informationen über Bezugsquellen umfassend erläutert. Dadurch entsteht für den Praktiker ein hoher Nutzwert aus diesem Lehrbuch. Neben den unmittelbaren Anwendungsbeispielen aus hydrogeologischen Aufgaben im engeren Sinne, verweisen Diskurse in Anwendungen beispielsweise auf Fragen des Bodenwassers oder bei Sedimentbewegungen immer wieder auf die Mittlerrolle, die Markierungsverfahren über die verschiedenen geowissenschaftlichen und hydrologischen Fachdisziplinen innehaben.

Auf insgesamt 540 Seiten mit anschaulichen Grafiken und einem sinnvollen Bildanhang gelingt es den Autoren, das Thema umfassend abzuhandeln, und trotz des gegenüber der ersten Auflage erweiterten Inhalts durch Straffungen von Textpassagen den Buchumfang der Erstauflage beizubehalten.

Wasserwirtschaft Heft 1-2/2004, S. 10

Das Buch beginnt mit einer Unterscheidung von künstlichen und natürlichen Markierungsmitteln. Im Folgenden wird auf verschiedene Markierungsmittel (Tracer) eingegangen. Als Tracer können u. a. Farbstoffe, Salze,Tenside, radioaktive Substanzen, sowie auch Bakterien und Phagen verwendet werden. Die einzelnen Tracer werden ausführlich beschrieben.Ein weiteres Kapitel widmet sich der Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen. Hier werden Randbedingungen wie rechtliche Fragen, Auswahl der Art und Menge des Markierungsmittels und Auswahl der Eingabestelle besprochen.
Zum Kapitel "Auswertung von Markierungsversuchen" kann auf der homepage des Verlages unter www.borntraeger.cramer.de, das Programm TRACI 98 zur Auswertung von Tracerversuchen kostenlos heruntergeladen werden. In diesem Programm sind die im Buch beschriebenen analytischen Lösungen enthalten.

Das Werk schließt mit zahlreichen Anwendungs- und Auswertebeispielen. Insgesamt ist das Buch sehr empfehlenswert, da es das behandelte Themengebiet abgerundet und anschaulich darstellt.
C. Schwarz

As in the earlier English and German editions, Käß made use of 13 experts, who wrote special chapters, adding substantial expert knowledge to the book. First, all known tracer types are described in detail on 255 pages and even exotic tracers, such as eels or tennis balls are mentioned. Then, the preparation and execution of a tracer test is explained and a thorough description of their evaluation is given. Of great value is Käß' last chapter, which gives examples of nine different types of applications from surface water to ground water with more than 30 case studies. Compared to the last edition, this section has been substantially extended.

Everybody who is conducting tracer tests or who has to interpret them should buy this book. It is written for hydrogeologists and hydrologists as well as for engineers and it covers a great deal more material than the first edition or the English translation.

Markierungsmethoden benutzt man in der Hydrogeologie, um die Wege des Sicker- und des Grundwassers im Boden und Gestein kennen zu lernen und um die Fließgeschwindigkeit und die Aufenthaltsdauer im Untergrund zu beschreiben. Dabei gibt man Fremdstoffe (Tracer) in das Wasser ein, die weder mit dem strömenden Medium, dem Wasser, noch mit dem durchströmten Untergrund reaktive Veränderungen eingehen und so an den Austritts- bzw. Entnahmestellen sicher nachgewiesen werden können. Von hier aus lässt sich ein Brückenschlag zu einem Hauptproblem unserer heutigen Umwelt machen, nämlich das Einbringen von - anthroprogenen - Schadstoffen in Böden und in Gewässer. Solche Schadstoffe können - wenn sie nicht reaktiven Prozessen oder Sorptionen unterliegen - wie Tracer wirken; dann lassen sich auch mit Einsatz der hydrogeologischen Markierungstechniken das Transportverhalten und die Ausbreitung von Schadstoffen im Grundwasser exakter nachweisen.

W. KÄSS konnte 13 weitere Autoren für das vorliegende Handbuch gewinnen, allesamt ausgewiesene Spezialisten für die Thematik Markierungstechnik und durch ihre Publikationen international gesuchte Kooperationspartner. Mit diesem Team konnte er ein grundlegendes, umfassendes Handbuch vorlegen, das auf dem neuesten Stand der Forschungsergebnisse in der Markierungstechnik beruht, das allen Detailfragen mit besten Lösungsansätzen nachgeht und das wohl auch bald - wie schon die Erstauflage - vergriffen sein wird.

Der Aufbau des Werkes ist konsequent durchgeführt. In der Einleitung erfolgen Begriffsbestimmungen für künstliche und ``natürliche'' Markierungsstoffe. Im Kapitel ``Markierungsmittel'' (S. 14-268) werden alle bekannten und zusätzlich die in jüngster Zeit eingesetzten neuen Tracer akribisch vorgestellt. Vorangesetzt werden die Fluoreszenzstoffe, die bekanntesten und die am häufigsten genutzten Tracer; dazu gehören das Uranin, das schon vor über 100 Jahren zum Nachweis von Strömungsrichtungen des Grundwassers bekannt war. Für alle Tracer beschreibt man die physiko-chemischen Charakteristika, ihr Lösungsverhalten, ihre Farbgebung (vgl. dazu Farbtafel I, S. 521), die jeweilige Dotierungsmenge sowie die Nachweistechnik und belegt sie meist mit Anwendungsbeispielen. Hervorragende Abbildungen ergänzen die Textaussagen - nahezu auf jeder zweiten Seite findet man eine Abbildung - und belegen sie, was die Lektüre des gesamten Buches spannend macht und das Interesse des Lesers stetig steigert. Da sieht man gern darüber hinweg, dass sich - wenn auch äußerst selten - ein Druckfehler einstellt oder dass sich eine kleine Nachlässigkeit einschleicht wie die fehlende Dimension auf der Ordinate bei Abb. 7.

Neben den Farbstoffen stellt der Koautor BEHRENS außer Salzen und Tensiden im Unterkapitel 2.4 (S. 144-161) die radioaktiven und die aktivierungsanalytischen Tracer eingehend dar, wobei er besonders auf die Messungstechnik und auf die Anwendung dieser eleganten, aber aufwändigen Markierungsmethode eingeht. Besonderes Interesse verlangt die Beschreibung von Triftkörpern, die man bei Tracerversuchen benutzt; dazu zählt die umweltschonende Nutzung von Sporen, die Anwendung von Bakterien und Phagen und deren Einsatzgebiete. Ein überraschendes Verfahren ist der Einsatz der Geobombe, ein Schallwellen erzeugender Schwimmkörper in weitlumigen Karsthohlräumen (S. 233).

MOSER beschreibt aus seinen langjährigen Arbeiten mit Umweltisotopen (z. B. Deuterium, Tritium, 13C und 14C) Vorkommen, Verhalten und Nachweis dieser bei Markierungsversuchen im Wasser verwendeten Isotope; daran schließt er spezielle Auswerteverfahren der Messergebnisse an und macht überzeugende Aussagen über Grundwasserverweilzeiten und zur Grundwasserdatierung (S. 238-259).

KÄSS stellt mit dem Kapitel Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen (S. 269-289) die Ergebnisse seiner Lebensarbeit über diese Thematik in geraffter, aber doch alle Teilbereiche - z. B. Rechtsfragen, Auswahl der Eingabe- und Beobachtungsstellen und des Markierungsmittels bzw. seiner Eingabemenge - erfassender Form vor. Text und die beigefügten Abbildungen und Themenkarte verlocken dazu, sich jetzt selbst einmal an einem Markierungsversuch zu beteiligen. Hieran schließt sich folgerichtig die von SCHULZ in seinen langjährigen Forschungen erarbeitete Auswertung von Markierungsversuchen (S. 291-334) an. Eingehend erläutert er die physikalischen Grundlagen des Stofftransports im Untergrund - Dispersion, räumliche und zeitliche Verteilung von Tracerwolken - und geochemische Reaktionen beim Stofftransport mit Verteilungskoeffizent und Retardationsfaktor, Abbaureaktionen, Kationenaustausch-Reaktionen und Lösungs- und Fällungs-Reaktionen; alles Vorgänge, die beim Stofftransport ablaufen und ohne deren vollständige Kenntnis eine problembezogene Auswertung nicht fehlerfrei möglich ist. Die Auswertung von Durchgangskurven von Tracern ermöglicht die Ermittlung der Abstandsgeschwindigkeiten, der Dispersivitäten und der geochemischen Reaktionen.

Das Werk schließt mit dem umfangreichen Kapitel Anwendungsund Auswertebeispiele (S. 335-473). Hier haben fast alle der Ko- Autoren aus ihrem jeweiligen ganz speziellen Forschungsgebiet - u. a. auch aus Ingenieurwesen, Gletscherabfluss, Oberflächengewässern, Tiefenwässern - Beispiele für die Tracer-Technik beigetragen, wofür Lehrbücher, zusammenfassende Darstellungen, Bibliographienmm 777 02/Paläontologie S. 733-792 18.04.2006 16:55 Uhr Seite 777 ihnen wegen der fachlich klaren Beschreibung der einzelnen Fälle und wegen der Beweisführung für die Lösungsansätze großer Dank gebührt. Nach dem Studium aller vorangestellten Kapitel liest man diese Präsentation der Beispiele mit größtem Genuss. Die Lektüre von KÄSS’ Handbuch regt jeden Leser zur Mitarbeit an. Seite für Seite liest man mit wachsender Spannung. Dazu trug nicht nur die ausgezeichnete Kooperation des Autorenteams bei, sondern auch der Verlag Borntraeger/Schweizerbart durch seine Bereitschaft, ein solch herausragendes Handbuch in dieser ansprechenden Form zu publizieren.

K. Poll

Zentralblatt für Geologie und Paläontologie Teil II Jahrg. 2005 Heft 5/6

Im Jahre 1992 erschien die erste Auflage dieses Buches in der Reihe ``Lehrbuch der Hydrogeologie'' als Band 9. Das Buch hat über den deutschen Sprachraum hinaus weitere Verbreitung gefunden und erschien 1998 auch als englische Ausgabe unter dem Titel ``Tracing Technique in Geohydrology'' (bei A.A. Balkema), die zwischenzeitlich nachgedruckt wurde.

Der Verfasser weist im Vorwort darauf hin, dass das Buch auf Anregung der Arbeitsgemeinschaft für Tracer-Hydrologie (ATH) entstanden ist. Als einer der Mitbegründer dieser Arbeitsgemeinschaft, deren Ziel die Entwicklung und Anwendung neuer Tracer und Markierungstechniken ist, hat der Autor es unternommen, das Thema einer möglichst umfassenden Betrachtung zu unterziehen. Dazu konnte er aus den verschiedensten Disziplinen wie (Geo)chemie, Hydro(geo)logie und Physik weitere 13 Kollegen gewinnen, die mit eigenen Fachbeiträgen vertreten sind.

Im überarbeiteten in zweiter Auflage vorliegenden Lehrbuch werden in den Hauptkapiteln (Einführung, Markierungsmittel, Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen, Auswertung von Markierungsversuchen, Anwendungs- und Auswertebeispiele) alle wesentlichen Aspekte der Markierungstechnik behandelt. Den Abschluss bildet ein Schrifttumsverzeichnis, in einem Anhang sind Umrechnungstabellen zu Atombzw. Molekülmassen, Farbtafeln, ein Ortsverzeichnis, ein Sachregister sowie ein Glossar in Deutsch/Englisch bzw. Englisch/Deutsch zu Fachbegriffen der Markierungstechnik beigefügt.

Im vorgegebenen Rahmen wurde auf Straffung des Textes geachtet. Der Gesamtumfang des Buches liegt nur wenig über dem der ersten Auflage. Die deutliche Ausweitung des Literaturverzeichnisses mit 1244 Einträgen lässt erkennen, dass die neueren Entwicklungen der seit der Erstauflage vergangenen Zeitspanne berücksichtigt wurden.

Ausführlich (255 Seiten) erfolgt die Darstellung der Markierungsmittel. Der Autor bringt dazu seine besondere Erfahrung vor allem im Bereich der Farbstoffe und Salze ein. In weiteren Abschnitten werden radioaktive und aktivierungsanalytische Tracer, Partikeltracer wie Sporen, Mikrosphären, Bakterien und Phagen sowie von den natürlichen Tracern vor allem Umweltisotope, ihr Vorkommen und ihr Nachweis behandelt.

Für Anwender stellen die Ausführungen zur Vorbereitung und Durchführung von Markierungsversuchen eine wertvolle Praxishilfe dar.

Das Kapitel über die Auswertung von Markierungsversuchen wurde gegenüber der Erstausgabe wesentlich verändert. Neben der Vermittlung physikalischer Grundlagen des Stofftransportes und seiner mathematischen Behandlung wurde auch das mathematische 172 Modell TRACI aufgenommen, das bisher nur in der englischen Fassung des Buches als CD-Beilage zur Verfügung stand. Es ermöglicht die Auswertung von Tracerdurchgängen und die Bestimmung von Aquiferparametern auf Basis analytischer Lösungen. Besonders hervorzuheben ist, dass das Programm über die Homepage des Verlages frei herunterzuladen ist. Ein weiterer Spezialabschnitt dieses Kapitels handelt von radiohydrometrischen Einbohrlochmethoden.

Aus verschiedensten Bereichen der Hydrogeologie werden Anwendungs- und Auswertebeispiele zu Karst-, Kluft- und Porengrundwasser, Uferfiltratuntersuchungen und Tiefenwässern, zum Gletscherabfluss, zu Oberflächengewässern und zum Ingenieurwesen gebracht (139 Seiten). In der Erstauflage musste noch eine eingeschränkte Darstellung über Kluftgrundwasser und Oberflächengewässer in Kauf genommen werden. Nunmehr wurden diese Anwendungsbereiche ausgewogen berücksichtigt. Im Bereich Ingenieurwesen kam ein neuer Abschnitt über Verteilungstracer hinzu, der einen Überblick über den Einsatzbereich derartiger Tracer bietet und in das Gebiet des Stofftransportes organischer Schadstoffe mit Anwendungen im Bereich der Altlastenproblematik führt. Diese Problematik wird in Zukunft aufgrund der vielfältigen anthropogenen Belastungen der Umwelt von erhöhter Bedeutung sein. Die Beispiele des Schlusskapitels sind dazu geeignet, dem Praktiker Anregungen zur Lösung eigener Fragestellungen zu bieten.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass hier für den Leserkreis der Hydro(geo)logen, (Geo)chemiker, der Wasserwirtschaft sowie der Universitäten und Fachhochschulen ein äußerst instruktives und umfassendes Lehrbuch zur Tracermethodik vorliegt.

Ralf Benischke

Beiträge zur Hydrogeologie 55, Jg. 2004/05/06, S. 171-172