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Aktuelles: Glück im Jahr 2013 – Quo Vadis Grundwasser 2014?
Geschrieben am 20.02.14  Optionen: Druckversion Artikel versenden

RegenschauerWie haben sich die Grundwasserstände seit dem Sommer 2013 entwickelt und was ist für 2014 zu erwarten? Drohen neue Vernässungen? Welche Erfahrungen wurden mit den neuen, erhöhten Wasserrechten im Ried gemacht?

Im Juni/Juli 2013 wurden im Hessischen Ried die höchsten Grundwasserstände seit 2011 bzw. 2003 erreicht. Die fortlaufende Grundwasserbewirtschaftung reagierte hierauf  sofort. Nachfolgend wird der Frage nachgegangen, wie sich die Situation im Hessischen Ried seither verändert hat. Hierzu wird die natürliche Entwicklung mit der bei aktiver Grundwasserbewirtschaftung verglichen.

Wie verlief die natürliche Entwicklung der Grundwasserstände?

Abbildung 1 zeigt als blaue Perlenschnur die natürliche Grundwasserstandsentwicklung einer von Entnahmen und Infiltrationen unbeeinflussten Grundwassermessstelle bei Crumstadt. Die mittige hellrote Linie markiert das langjährige Mittel der Grundwasserstände und der Niederschläge. Die blauen (Winter) und orangen Säulen (Sommer) zeigen die Niederschlagsabweichung des jeweiligen Halbjahrs vom langjährigen Mittelwert. Der Median markiert zugleich den langjährig mittleren Grundwasserstand. Zeigt die Säule von der Mittellinie nach oben, so war das Halbjahr nasser, zeigt die Säule nach unten, war es trockener als im langjährigen Mittel. Höhere Abweichungen in einigen Vorjahren zeigen aber auch: Es hätte 2013 sogar noch viel nasser kommen können!


Natürliche Grundwasserstandsentwicklung

Abb. 1: Natürliche Entwicklung der Grundwasserstände im mittleren Hessischen Ried  Bild größer  © Hessenwasser 2014
Wie in Abbildung 1 erkennbar, waren 2013 beide Halbjahre zu nass. Im Juli wurden die höchsten Grundwasserstände seit 2003 erreicht. Im Weiteren blieben nur der Juli und Dezember 2013 unter den mittleren Niederschlägen, der Oktober war zu nass. Daher war nur bis Oktober ein relativ geringer Rückgang der natürlichen Grundwasserstände messbar und danach wieder ein leichter Anstieg. Bis zum Jahresende bleiben sie weitgehend auf einem hohen Niveau. Ähnlich hohe natürliche Herbstgrundwasserstände wie 2013 wurden sonst nur in ausgeprägten Nassperioden erreicht!

2013: natürliche Herbstgrundwasserstände wie in Nassperioden

Sind wir in einer neuen Nassperiode? Schauen wir uns zuvor auch noch die Gebiete mit infiltrationsgestützter Grundwasserbewirtschaftung an. Für die Grundwasserstandsentwicklung in den mit Infiltration bewirtschafteten Gebieten steht in Abbildung 2 eine Ganglinie aus dem Gernsheimer Wald (WW Allmendfeld).  
Die blaue Perlenschnur zeigt die Grundwasserstände, hellblau hinterlegt und durch rote Linien markiert, ist die zulässige Schwankungsbreite des Grundwasserbewirtschaftungsplans. Gelbe Säulen zeigen die Sickerwassermessung und dazu - um den Faktor 7 überhöht, damit die Feinheiten sichtbar werden - die Infiltrationsmengen im Gernsheimer Wald. Die obere blaue Linie zeigt die Entnahmemenge des Wasserwerks Allmendfeld. Die Entnahmen der Stadt Gernsheim und Anderer sind zwecks Vereinfachung nicht mit dargestellt.


Grundwasserstände bei Allmendfeld
Abb. 2: Infiltrationsbewirtschaftete Grundwasserstandsentwicklung im Gernsheimer Wald
Bild größer  © Hessenwasser  2014
Steuerung der Infiltrationsmengen gegenläufig zum Trend der Grundwasserstandsentwicklung

Erkennbar bewegen sich die Grundwasserstände in dem durch den Grundwasserbewirtschaftungsplan vorgegebenen Rahmen und im langjährigen Mittel um den Richtwert mittlerer Grundwasserstände. In Nassjahren wird der Abschaltwert für die Infiltration erreicht, so teilweise auch im Sommer 2013. Immer folgen diese Grundwasserstandsspitzen auf eine hohe natürliche Sickerwasserspende (hohe gelbe Säulen). Sie sind eindeutig natürlich durch hohe Niederschläge verursacht. In Trockenperioden kann aber auch fast der untere Grenzgrundwasserstand erreicht werden, allerdings ist seit 1993 bislang noch keine ausgeprägte Trockenperiode mehr aufgetreten. Erhöhte Infiltrationsmengen (hohe grüne Säulen), wie 2004-2007, stabilisieren den Grundwasserstand und verhindern einen Rückgang. Drastisch verringerte Infiltrationsmengen (kurze grüne Säulen) wie Mitte 2013, verhindern einen weiteren Anstieg und bewirken einen verstärkten Rückgang des Grundwassers, da die Entnahme unverändert hoch bleibt. Für 2013 ist ersichtlich, dass der WHR die Infiltration sofort und angemessen deutlich gesteuert hat. Die infiltrationsgestütze Grundwasserbewirtschaftung hat auch 2013 gemäß Betriebsreglement und Wasserrechtsbescheiden zeitnah und gut funktioniert.

Grundwasserbewirtschaftungsplan gibt Höhe der zulässigen Grundwasserstände vor

Die Grundwasserstände in ihrer Bandbreite werden dabei vom Grundwasserbewirtschaftungsplan in Abwägung unterschiedlicher Anforderungen als staatlicher Kompromiss verbindlich vorgegeben. Die aktive Grundwasserbewirtschaftung füllt diesen Rahmen situationsangepasst aus. Sie kann und darf nichts anderes bewirken. Schwankungen der Niederschläge und als Folge auch der Grundwasserstände sind natürlich.

Starke Drosselung der Infiltration ermöglicht Rückgang auf mittleres Niveau

Im Gernsheimer Wald wurden gesteuert von der angepassten Grundwasserbewirtschaftung zum Jahreswechsel nahezu mittlere Grundwasserstände erreicht, um die normale natürliche Neubildung bis Sommer 2014 ohne neue Höchstgrundwasserstände und damit Vernässungen aufnehmen zu können.

Infiltration dämpft natürliche Grundwasserstandsschwankungen

Der Vergleich zwischen natürlichen und infiltrationsbeeinflussten Grundwasserständen zeigt ab dem Sommer 2013 erneut, dass die Veränderung der Infiltrationsmenge die natürlichen Schwankungen zu dämpfen vermag. Ausgehend jeweils von Hochständen, wird in den aktiv bewirtschafteten Gebieten – dort, wo auch entsprechend hohe Entnahmen wirksam sind – ein stärkerer und schnellerer Rückgang der Grundwasserstände erreicht (bis an den mittleren Richtwert in Abbildung 2), als dies allein natürlich erfolgt (in Abbildung 1 weiter im oberen Viertel). Erhöhte Entnahmen mit Infiltrationsausgleich verstärken diesen Steuereffekt.


Infiltrationsmengen des WHR

Abb. 3: Grundwasserstandsabhängige Infiltrationssteuerung und Mehrförderung im Bereich des Wasserwerkes Eschollbrücken
 Bild größer  
© Hessenwasser 2014
Droht eine neue Nassperiode?

Die weitere Entwicklung der Grundwasserstände ist ganz von der Niederschlagshöhe der  nächsten Monaten abhängig - die nicht vorhergesagt werden kann. Aber es gibt drei Möglichkeiten: a) hohe, b) normale und c) geringe Niederschläge:
  • a) hohe Niederschläge: Ja, wir kommen in eine neue Nassperiode und weil das aktuelle Ausgangsniveau so hoch ist wie zuletzt im Herbst 2000 und 2002, würden 2014 - wie zuletzt 2003 - die Höchstgrundwasserstände erreicht werden, evtl. sogar noch übertroffen werden und das auch in den infiltrationsbewirtschafteten Bereichen, selbst ohne jede Infiltration.
  • b) normale Niederschläge: Nein, keine neue Nassperiode, aber weil das aktuelle Ausgangsniveau so hoch ist, würden 2014 kurzzeitig fast so hohe Grundwasserstände wie 2001 - 2003 erreicht werden und das auch in den aktiv bewirtschafteten Gebieten, selbst ohne jede Infiltration.
  • c) geringe Niederschläge: Nein, nach einem trockenen Halbjahr würden ggf. 2014, wie zuletzt 2003, bis Sommer die mittleren Richtwerte erreicht werden und nach einem trockenen Sommer natürlich sogar unterdurchschnittliche Grundwasserstände. Mit Infiltrationsbewirtschaftung würden dagegen bereichsweise mittlere Grundwasserstände gehalten werden. Erst nach einem zweiten trockenen Winter 2014/15, wäre dann auch eine Trockenperiode möglich.
2014 ist somit alles noch möglich, von Vernässungen bis zu relativ tiefen Grundwasserständen. 2013 sind wir gerade noch glimpflich davon gekommen, weil der Juli sehr trocken war und die Zeit von Dezember 2013 bis Januar 2014 trockener als im langjährigen Mittel ausfiel.

Grundwasserniveau trotz erhöhter Fördermengen unverändert

Neue Erfahrungen bestehen zu den in den letzten Jahren erhöhten, neuen Wasserrechten. Strittig waren die möglichen Auswirkungen. Seit 2006 liegen neue Erfahrungen aus dem Bereich Allmendfeld (Abbildung 2) und seit 2012 aus dem Bereich Eschollbrücken (Abbildung 3)  vor: Trotz erheblicher Mehrförderungen (obere blaue Linien) bleiben die Grundwasserstände beider Bereiche unverändert und schwanken nur natürlich bedingt. Mehrförderungen werden durch angepasste Mehrinfiltrationen (2013 nahe 7 Mio. m³/a) grundwasserstandsneutral kompensiert. Risiken, wie z.B. unkalkulierbare Grundwasserstandsentwicklungen sind damit offenkundig nicht verbunden. 2013 wurden rund 10,6 Mio. m³ vom WHR infiltriert, davon bis Mitte Mai ca. 4 Mio. m³ zur Grundwasseranhebung. Wegen der seitdem erhöhten natürlichen Grundwasserneubildung erfolgte danach nur noch ein Mengenausgleich für Mehrförderungen. Wäre 2013 ein ausgeprägtes Trockenjahr gewesen, hätten bis ca. 28 Mio. m³/a infiltriert werden müssen. Für 2014 beträgt die erwartete Infiltrationsmenge somit je nach Witterung Null bis 28 Mio. m³ und bei mittlerer Grundwasserneubildung ca. 19 Mio. m³.

Weitere Grundwasserstände sind über den Menüpunkt Kartenserver verfügbar. Weitere Messwerte für Hessen sind auf der Homepage des Hessischen Landesamts für Umwelt und Geologie unter www.hlug.de abrufbar.


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


© Startbild: BGS UMWELT 2014 (austretendes Grundwasser bei Riedrode, 29.01.2014)


 

 

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