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Aktuelles: Kälte, Schnee und Regen - das Nassjahr setzt sich fort
Geschrieben am 01.02.11  Optionen: Druckversion Artikel versenden

Überstaute ÄckerKeller sind feucht, Ackerflächen stehen unter Wasser, Wasserhaltungsmaßnahmen laufen auf Hochtouren. Auch die Infiltration wurde betrieben. Wie passt das zusammen und warum ist das Ried doch keine Badewanne? Die Prognose vom November für den weiteren Verlauf wird fortgeschrieben.




Im November hatten wir über erhöhte Grundwasserstände und die hohe Wahrscheinlichkeit weiter steigender Grundwasserstände berichtet. Dies ist nun eingetreten und hat die Diskussionen über Gebäude- und Geländevernässungen sowie die Rolle der Infiltration wieder in Gang gesetzt. Diese Diskussion wurde schon 2001-2003 geführt. Für die erneute Diskussion werden in einem ersten Beitragsteil Basis-Fakten dargestellt.

1. Aktuelle Grundwasserstandsentwicklung und Situationsbeschreibung

Nachdem sich die Grundwasserstände zwischen Juli und Anfang November 2010 auf erhöhtem Niveau stabilisiert hatten, folgte früher als üblich zwischen November und Dezember der erwartete winterliche Grundwasseranstieg. Zwischen Dezember und Mitte Januar kam es durch drei, von mäßigem Regen begleitete Schneeschmelzen zu einem schubartigen Anstieg von bis zu 0,5 m. Ein solcher Anstieg wurde auch in früheren Nassjahren schon innerhalb eines Monats gemessen. Dies ist viel, weil die gesamte witterungsbedingte Schwankungsbreite der Grundwasserstände vielfach um ca. 2 m liegt. Der November 2010 war mit einem Niederschlagsüberschuss von 30-50% und vor allem der Dezember um 50-100% zu feucht. Der Januar 2011 hat nach 3 Wochen das Monatssoll an Regen bereits erfüllt, nach den Wetterprognosen kommt aber nicht mehr viel nach. Es war also bisher schon richtig nass, aber es hätte von der Statistik her auch noch schlimmer kommen können. In der regionalen Verteilung ist schon seit einem Jahr die nasse Tendenz im südlichen Ried stärker ausgeprägt, als im nördlichen Teil bis zum Main. In den letzten Wochen kamen lokal die Einflüsse der randvollen Oberflächengewässer hinzu, die vielerorts auch in das Grundwasser infiltrieren. Der Main zeigte stärkere Hochwasserausprägung, als der Rhein.

Beispielhaft für eine weitgehend natürliche Grundwasserstandsentwicklung steht die nachfolgende Grundwasserstandsganglinie (blaue Perlenschnur) östlich von Geinsheim (Abbildung 1). Erkennbar ist der geringe Flurabstand zur Geländeoberfläche (braune Linie), weshalb eine schnelle, unruhige Reaktion der Grundwasserstände auf die natürliche Grundwasserneubildung erfolgt. Rote Linien geben die mittleren Richtwert und den unteren Grenzgrundwasserstand aus dem Grundwasserbewirtschaftungsplan wieder und blau hinterlegt ist die daraus gemäß den Erfahrungen klimatisch abzuleitende Gesamtschwankungsbreite.


Grundwasserwasserstand östlich Geinsheim

Abb. 1: Grundwasserganglinie der Messstelle 527157 östlich Geinsheim  Bild größer
© Hessenwasser 2011
Erkennbar ist, dass hier weit außerhalb der Infiltrationseinflüsse nach einem Anstieg von 0,4 m seit November bzw. 0,3 m seit Dezember, nun so hohe Grundwasserstände wie 1988 und 2002 gemessen werden. Sie liegen damit fast so hoch wie 2001/03 und1981/83 sowie vor 1970. Die Entwicklung liegt aber innerhalb der Bandbreite des Grundwasserbewirtschaftungsplans und der Erfahrungen der letzten Jahrzehnte. Dies gilt, wie es nachfolgend dargestellt wird, im Übrigen auch für fast alle anderen Gebiete des Rieds.

Um die Situation objektiv zu beschreiben und um nicht Äpfel mit Birnen zu vergleichen, haben wir die Grundwasserstandssituation Anfang Januar 2011 mit der von Anfang Januar 2010 flächenhaft verglichen. Abbildung 2 zeigt diesen Vergleich für das mittlere und Abbildung 3 für das südliche Hessische Ried. Je dunkler die Blaufärbung, desto stärker fiel der Grundwasseranstieg aus, helle Bereiche zeigen dagegen tiefere Grundwasserstände, als vor einem Jahr. Im Januar 2010 waren Grundwasserstände nahe an den mittleren Richtwerten gemessen worden, teilweise etwas höher, teilweise etwas niedriger.

Auffällig sind im Jahresvergleich drei Dinge:
  • Erstens sind nahezu überall Anfang Januar 2011 um etwa 0,5 m höhere Grundwasserstände zu erkennen, als im Vorjahr.
  • Zweitens gibt es viele Flächen, mit einem größeren Grundwasseranstieg von 0,75 bis nahezu 1 Meter. Es sind dies tief liegende Bereiche in den Altneckarschlingen, der Rheinniederung oder begleitend zu Gräben und größeren Vorflutern, wie der Weschnitz im Süden bei Einhausen oder dem Mühlbach im Norden bei Weiterstadt.
  • Drittens gibt es einige Gebiete mit nur geringerem Grundwasseranstieg unter 0,5 m, oder sogar einem leichten Rückgang. Es sind dies einerseits ein schmaler Streifen entlang des Rheins hier war der Rheinwasserpegel im Januar 2010 also etwa gleich hoch wie 2011. Andererseits sind es die Bereiche um die Infiltrationsanlagen des WHR zwischen Griesheim und Pfungstadt sowie im Gernsheimer und Jägersburger Wald.

Grundwasseranstieg von Januar 2010 bis Januar 2011

Abb. 2: Grundwasserstandsveränderung vom Januar 2011 gegenüber Januar 2010 (Nordteil), Grafik: Hessenwasser / Steffen Pohl Bild größer
© Hessenwasser  2011

Grundwasseranstieg von Januar 2010 bis Januar 2011

Abb. 3: Grundwasserstandsveränderung vom Januar 2011 gegenüber Januar 2010 (Südteil), Grafik: Hessenwasser / Steffen Pohl  Bild größer
© Hessenwasser 2011

Zu den Gebieten mit einem überdurchschnittlichen Grundwasseranstieg gehören die tief liegenden Flächen westlich des Pfungstädter Moors. Geringe Flurabstände führen hier zu einem besonders schnellen und starken Grundwasseranstieg, geringes Gefälle behindert den Oberflächenabfluss. Hier haben sich wie zuletzt zwischen 2001 und 2003 offene, flache Wasserflächen gebildet, weil  das stark gestiegene Grundwasser hier oberhalb der Geländeoberfläche ansteht. Abbildung 4 zeigt einen Ausschnitt. Die zwischen 2000 und 2003 im Volksmund „Pfungstädter Seenplatte“ genannte Erscheinung tritt wieder auf und beginnt zu wachsen. Ihre Ausdehnung Mitte Januar 2011 und die Blickrichtung für Abbildung 4 zeigt Abbildung 5 mit einem grünen Pfeil. Genauso sicher wird sie bei wieder sinkenden Grundwasserständen unter mittleren klimatischen Bedingungen wieder verschwinden.

Überstaute Ackerflächen Luftbild überstaute Ackerflächen
Abb.4: Grundwasserüberstaute Ackerflächen westlich des Pfungstädter Moores, Januar 2001. Aufnahme: Hessenwasser / Steffen Pohl Bild größer
© Hessenwasser  2011
Abb. 5: Lageplan überstauter Ackerflächen westlich des Pfungstädter Moores, Januar 2011. Grafik: Hessenwasser / Kai Baczyk  Bild größer
© Hessenwasser 2011

2.    Infiltrationsbetrieb und Reichweite der Maßnahme
Gerade die Bereiche um die Infiltrationsanlagen des WHR zwischen Griesheim und Pfungstadt sowie im Gernsheimer und Jägersburger Wald zeigen nur einen geringen Grundwasseranstieg, teilweise sogar einen leichten Rückgang (vgl. Abschnitt 1).

Hier hat die nach Grundwasserständen gesteuerte und deshalb ab Mitte 2010 drastisch verringerte Infiltration zu einer flächenhaften Stabilisierung der Grundwasserstände geführt. Die verringerte Infiltration hat in Ihrem Einflussbereich bis Dezember einen Grundwasserstandsrückgang bewirkt, und damit den natürlichen Grundwasseranstieg insgesamt gebremst. Außerhalb des Einflussbereiches wurde der natürlich ausgelöste Anstieg dagegen ungebremst wirksam. Infiltration kann als Ursache für den flächendeckenden Grundwasseranstieg also sicher ausgeschlossen werden. Dies ergibt sich auch aus der Betrachtung der wasserrechtlichen Auflagen für den Infiltrationsbetrieb. Der vom Büro BGS UMWELT ermittelte Einflussbereich aller Infiltrationsstandorte des WHR ist aus Abbildungen 6 und Abbildung 7 erkennbar.

Damit wird auch deutlich, dass das Ried keine Badewanne ist. Dieser manchmal gebrauchte Vergleich hinkt, weil in einer Badewanne keine nennenswerten Wasserstandsunterschiede auftreten.


Einfluss Infiltration (Nordteil)

Abb. 6: Einflussbereich der Infiltration (Nordteil) Bild größer
© BGS UMWELT  2008

Einfluss Infiltration (Südteil)

Abb. 7: Einflussbereich der Infiltration (Süddteil)  Bild größer 
© BGS UMWELT  2008

Da Sand, Kies und Ton im Untergrund einen Fließwiderstand bilden und weil das Grundwasser mit einem Gefälle fließt, sich dabei durch die Hohlräume „zwängen“ muss, wirken sich Grundwasserstandsveränderungen real nur in einem begrenzten Gebiet und örtlich recht unterschiedlich stark aus: Stark am Entstehungsort und exponential schwächer werdend nach außen hin. Die grün dargestellten infiltrationsbedingten Aufspiegelungen bilden real auch keine echten Grundwasserberge, sondern zeigen an, dass um diesen Betrag die Absenkungen der benachbarten Wasserwerke vermindert werden. In der Summe resultieren Grundwasserstände, die unter denen aus den 1950er Jahren liegen.

Dass Infiltration als Ursache für den starken Grundwasseranstieg im gesamten hessischen Ried sicher ausgeschlossen werden kann, ergibt sich auch aus dem Abgleich mit den wasserrechtlichen Auflagen für den Infiltrationsbetrieb. Dort wurden gemäß dem Betriebsreglement aus dem Grundwasserbewirtschaftungsplan und den Erfahrungen der Grundwasserhochstände der Jahre 2001 und 2003 Abschaltwerte für die Infiltration definiert, damit ein natürlicher Grundwasseranstieg in vernässungsgefährdeten Siedlungen im Einflussbereich der Infiltration nicht infiltrationsbedingt zusätzlich verstärkt wird.

Beispielhaft steht hier die Entwicklung an der Messstelle G50580 westlich der Ortslage Hähnlein im Gernsheimer Wald. Abbildung 8 zeigt diese Ganglinie.

Hier hat der drastisch verringerte Infiltrationsbetrieb bis Dezember 2010 zu einem Rückgang von ca. 0,4 m geführt, der bis Januar 2011 vom natürlichen Grundwasseranstieg wieder in einen fast ebenso großen Anstieg umgekehrt wurde. Gegenüber dem Januar 2010 beträgt der Anstieg in Summe hier nur 0,25 m. Der Abschaltwert (obere hellrot gestrichelte Linie) wurde und wird um mehr als 0,1 m nicht erreicht, so dass die Infiltration weiter betrieben werden konnte. Zugleich wird erkennbar, dass die Infiltration bis nahe zum Abschaltwert weiter betrieben werden muss, um ausreichende Reserven für ausgeprägte Trockenperioden zu bilden, wenn die unteren Grenzgrundwasserstände nicht unterschritten werden würfen. Mittlere Richtwerte, untere Grenzgrundwasserstände, Abschaltwerte und obere Grundwasserstrände stehen in einem hydraulischen Zusammenhang und können nicht unabhängig voreinander oder beliebig verändert werden.

Im Januar 2011 wurden an 3 von 14 maßgeblichen Messstellen die Abschaltwerte erreicht. Teilweise waren schon vorher vorsorglich Abschaltungen vorgenommen worden und am 06. Januar 2011 wurde die Infiltration wegen der jährlich im Januar wiederkehrenden Revision des WW Biebesheim bis Ende Februar 2011 ausgesetzt.

Grundwasserstand nahe Allmendfeld

Abb.8: Grundwasserganglinie der Messstelle G50580 im östlichen Gernsheim Wald (Allmendfeld)  Bild größer

© Hessenwasser  2011

3.    Wie geht es erstmal weiter?
Es werden nun Grundwasserhochstände erreicht, jedoch vielfach ohne die Abschaltwerte der Infiltration oder die Hochstände aus 2001/03 zu erreichen. Je nach Niederschlagsentwicklung ist bis Mai sowohl ein Anstieg, als auch ein Rückgang  von 0,3 bis 0,4 m nicht ausgeschlossen. Am Wahrscheinlichsten sind weiter leicht steigende Grundwasserstände. Vom Sommer hängt es dann ab, ob es bei einem singulären Nassjahr 2010/11 bleibt, oder ob wir in eine mehrjährige Nassperiode wie 1999/2000 bis 2002/03 kommen. Von den langjährigen Zyklen her, ist das singuläre Nassjahr wahrscheinlicher. Möglich bleibt weiter auch ein schneller Wechsel zu trockenen Verhältnissen, ähnlich dem Verlauf der Jahre 2002/03.

Unveränderte Grundwasserstände vorausgesetzt, wird die Infiltration Ende Februar wieder in Betrieb gehen müssen, um die unteren Grenzwasserstände in Trockenperioden einzuhalten.


Hessenwasser GmbH & Co. KG
Betriebsführung Wasserverband Hessisches Ried
Volker Manger


 

 

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