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Aktuelles: Vernässungsdiskussion im Hessischen Ried: Abschaltwerte der Infiltration
Geschrieben am 08.03.11  Optionen: Druckversion Artikel versenden

Zulauf WaldgrabenDie aktuellen Vernässungen im Hessischen Ried haben auch die Infiltration wieder in den Fokus der Diskussion gerückt. Die Infiltration wirkt sich jedoch nur in Teilen des Rieds aus. Sie wird darüber hinaus hochflexibel und angepasst an die wechselnden Grundwasserstände betrieben. Eines von vielen Elementen der Infiltrationssteuerung sind die Abschaltwerte. Deren Entstehung und Auswirkungen werden nachfolgend beschrieben.




1. Wirkungsweise der Abschaltwerte

Der Begriff „Abschaltwert“ im Bezug auf die Infiltration (Grundwasseranreicherung) ist eine Kurzbezeichnung für gutachterlich und wasserrechtlich überprüfte Grundwasserstände in vernässungsgefährdeten Bereichen. Erreichen steigende Grundwasserstände an den repräsentativen  Messstellen den Abschaltwert, sind in den jeweils zugeordneten Gebieten die Infiltrationsanlagen des WHR bescheidrechtlich verpflichtend abzuschalten.

Sinn und Zweck der Abschaltwerte ist es, in Zeiten hoher Grundwasserstände einen weiteren Anstieg durch die Infiltration zu vermeiden.

Abschaltwerte sind zusätzliche Vorgaben neben anderen wasserrechtlichen Bestimmungen. Sie ergänzen dabei die vorgeschriebenen mittleren Grundwasserstände (Richtwerte) des Grundwasserbewirtschaftungsplans Hessisches Ried und die über die unteren Grenzgrundwasserstände abzuleitende natürliche Schwankungsbreite der Grundwasserstände.

Abschaltwerte sind keine anzustrebenden Grundwasserstandsziele, sondern bescheidrechtlich verbindliche Vorgaben für den Anlagenbetrieb. Sie ersetzen keine Zielabwägungen des Bewirtschaftungsplans bzw. des Wasserrechtsverfahrens über die unterschiedlichen Schutzgüter. Daher müssen sie deutlich über den Richtwerten in der oberen Hälfte der unvermeidbaren Schwankungsbreite liegen, um das mittlere Niveau langfristig erfüllen zu können. Die Infiltration ist dabei nur eine strikt geregelte Größe unter vielen anderen Einflussgrößen.

Abschaltwerte sind nur in Gebieten möglich, in denen die Infiltration wirksam ist. Sie stellen keine Obergrenze möglicher Grundwasserstände („Bemessungsgrundwasserstände“) dar. Die Obergrenze wird allein durch die natürlich höchsten Grundwasserstände bestimmt.

Abschaltwerte bilden einen Schutz gegen infiltrationsbedingte Siedlungsvernässungen in gefährdeten Gebieten. Vernässungen durch das Eintreten natürlich hoher Grundwasserstände können damit aber nicht verhindert werden. Nach dem Erreichen der Abschaltwerte unterliegen die Wasserstände noch den sonstigen Einflüssen, von denen die natürliche Witterung der stärkste Faktor ist. Deshalb ist danach ein weiterer Grundwasseranstieg nicht nur möglich, sondern in den Winterhalbjahren auch wahrscheinlich.


2. Ableitung der Abschaltwerte

Die konkreten Abschaltwerte an den repräsentativen Leitmessstellen wurden für jede relevante Ortslage im Rahmen eines hydrogeologischen Gutachtens individuell ermittelt. Die vom Büro BGS Umwelt 2002 durchgeführte und 2004 für Gebiete südlich der Weschnitz überarbeitete Untersuchung wertete dabei besonders die Erfahrungen der Grundwasserhochstände 2000 bis 2003 aus. Die Ergebnisse bilden die Grundlage des Betriebsreglements für die Infiltration des WHR.

Wesentlicher Bestandteil der Begutachtung war eine Bewertung der vom Regierungspräsidium Darmstadt 1999-2002 durchgeführten Erhebung über 242 Kellervernässungen. Dabei wurde durch Abgleich der Kellersohleneinmessung mit gemessenen Grundwasserständen überprüft, welche Meldungen tatsächlich auf Grundwasserstände oder andere Ursachen (z.B. Stauwasser) zurückzuführen waren. Aus den Ganglinien konnten so die Grundwasserstände ermittelt werden, ab denen Probleme in den Ortslagen auftreten können.

Weiter wurde untersucht, welche örtliche Vorgaben aus der Tabelle 31 des Bewirtschaftungsplans hydraulisch abzuleiten sind und ob einzelne Werte des Grundwasserbewirtschaftungsplans zu Konflikten mit den neuen Erkenntnissen aus dem Betriebsreglement führen. Für die 20 repräsentativen Grundwassermessstellen wurden anhand der dort unproblematischen Wasserstände, mit einem individuellen Sicherheitsabstand unterhalb des höchsten 2001-2003 gemessenen Grundwasserstands, die Abschaltwerte abgeleitet. Sie liegen unter den Hochständen, die aus dem Bewirtschaftungsplan für Nassperioden abzuleiten sind. Sie müssen über den mittleren Richtgrundwasserständen liegen, damit in Trockenperioden die unteren Grenzgrundwasserstände zur Vermeidung zu tiefer Wasserstände eingehalten werden.

Unterer Grenzgrundwasserstand, mittlerer Richtwert und der aus der natürlichen Schwankung resultierende obere Grundwasserstand (Oberlinie Bewirtschaftungsband) sowie der darunter liegende Abschaltwert bilden eine hydraulische Einheit. Veränderungen sind nur umsetzbar, solange über Entnahmen und Infiltration darauf Einfluss genommen werden kann. Die Änderung eines einzelnen Werts hat wegen der hydraulischen Abhängigkeiten automatisch Auswirkungen auf die Richtwerte und unteren Grenzgrundwasserstände derselben Messstelle sowie auch auf die Vorgaben für die umliegenden Grundwassermessstellen.

Die Abbildungen 1 bis 3 zeigen schematisch die 3 Stufen zur Ermittlung des Abschaltwerts am Beispiel der GWM G52000 östlich der Ortslage Gernsheim.


Grundwasserstandsvorgaben des Bewirtschaftungsplans

Abb. 1: örtliche Grundwasserstandsvorgaben des Bewirtschaftungsplans Bild größer
© Hessenwasser 2011
natürliche Schwankungsbreite des Grundwasserstandes
Abb. 2: örtliche natürliche Schwankungsbreite in Folge des Bewirtschaftungsplans Bild größer
© Hessenwasser  2011
Festlegung eines Abschaltwertes

Abb.3: Festlegung eines Abschaltwerts im Rahmen des Bewirtschaftungsplans  Bild größer

© Hessenwasser  2011
Abbildung 1 zeigt als ersten Schritt, die Ableitung der örtlichen Grundwasserstandsvorgaben für den abgeleiteten Richtwert und abgeleiteten unteren Grundwasserstand aus Tabelle 31 des Grundwasserbewirtschaftungsplans für die jeweilige Grundwassermessstelle.

Abbildung 2 zeigt, wie sich im zweiten Schritt daraus gemäß den hydraulischen Zusammenhängen der zu erwartende obere Grundwasserstand als „Oberlinie“ des Bewirtschaftungsbandes ergibt. Ohne örtlich limitierende Sondereinflüsse schwankt der Grundwasserstand natürlich in gleichem Maß um den Richtwert. Dem müssen alle Vorgaben entsprechen.

Im dritten Schritt wurde aus den Erfahrungen 2001-2003 der Abschaltwert bemessen. In Abbildung 3 befindet er sich als dicke orangefarbene Linie mit örtlich individuellem Abstand zwischen dem Richtwert und der erwarteten Oberlinie des Bewirtschaftungsbands.

Ein Abschaltwert am oder unterhalb des Richtwerts wäre ein hydraulischer Widerspruch zum Grundwasserbewirtschaftungsplan, weil dann der Richtwert im langjährigen Mittel nicht mehr erreicht werden könnte.

3.    Inkrafttreten 2003 und seitherige Erfahrungen

Die im Betriebsreglement ermittelten Abschaltwerte und Änderungsvorschläge für Richtwerte wurden ab 2003 in den Wasserrechtsverfahren des WHR und im Juli 2006 bei der Anpassung der Tabelle 31 des Grundwasserbewirtschaftungsplans von den Fachbehörden des Landes geprüft und gemäß den Abwägungen des Bewirtschaftungsplans umgesetzt.

Die Untersuchungen hatten auch ergeben, dass die Kellervernässungen 2001-2003 nicht durch die bereits abgeschaltete Infiltration verursacht worden waren, sondern durch einen hohen natürlichen Grundwasseranstieg, der etwa alle 10 Jahre immer wieder eintritt und über Abschaltwerte auch nicht verhindert werden kann.

Gemessen an den seitherigen Erfahrungen mit den Grundwasserhochständen der Jahre 2008 und 2010/11 haben sich die Abschaltwerte des Betriebsreglements bewährt. Die Erfahrungen zeigen zudem, dass die Abschaltwerte auch missverstanden werden. Sie können keine natürlich bestehenden Vernässungsgefahren verhindern. Sie begrenzen den Infiltrationsbetrieb im Rahmen des Grundwasserbewirtschaftungsplans, mit dem sie vereinbar sein müssen. Außerhalb des Infiltrationseinflusses sind sie bedeutungslos.

Abschaltwerte sind zugleich mögliche Einschaltwerte. Der richtige Zeitpunkt zum Einschalten lässt sich jedoch nicht starr über einen Bescheid festlegen, sondern muss der jeweiligen Situation angepasst sein. Auf Grundlage der jeweils aktuellen Rahmenbedingungen (Grundwasserstand, Grundwasserneubildung, Entnahme etc.), in Verbindung mit einer Prognose über die weitere Entwicklung wird individuell entschieden, welche Anlagenteile in Betrieb genommen werden müssen. Aufgrund der hydraulischen Zusammenhänge sind drei Grundwasserstandsvorgaben (unterer Grenzgrundwasserstand, Richtwert und Abschaltwert) technisch voll ausreichend für die Infiltrationssteuerung. Zusätzliche Vorgaben wären nicht sinnvoll oder verhältnismäßig.


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


 

 

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