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Aktuelles: Grundwasserstände: Von feucht zu trocken? Was war 2016, was kommt 2017?
Geschrieben am 01.02.17  Optionen: Druckversion Artikel versenden

Grundwassersituation Juni 2016Bildquelle: Hessenwasser

Die Infiltration sichert die nachhaltige Wasserversorgung im Leitungsverbund unabhängig von der Witterung. Die Entwicklung der Grundwasserstände und die Auswirkungen für die öffentliche Wasserversorgung Südhessens im Jahr 2017.



Witterung im hydrologischen Jahr 2016 und im Kalenderjahr

Das hydrologische Jahr (01.11.2015 - 31.10.2016) brachte in der Summe überdurchschnittliche Niederschlagsmengen. Diese lagen in der hessischen Oberrheinebene zwischen 14 und 22 % über dem langjährigen Mittel. Die Jahressumme überdeckt jedoch extrem unterschiedliche Monate: Das Plus resultiert an allen Stationen im Wesentlichen aus zwei sehr nassen Phasen, einmal von Januar bis Februar sowie von Mai bis Juni 2016. Ab dem Juli fielen zumeist unterdurchschnittliche, bis maximal durchschnittliche Niederschlagsmengen. Diese Tendenz dauerte bis zum Ende des Kalenderjahres (31.12.16) an und auch der Januar 2017 wird voraussichtlich zu trocken ausfallen.

Nachdem die hohe Grundwasserneubildung bis in den Sommer hinein  die Gefahr von Hochgrundwasserständen mit Vernässungsgefahren wie 2001 und 2011 nicht mehr ausschließen ließ (Bericht), hat sich die Situation seither grundlegend verändert. Die aktuellen Vorzeichen aus Lysimetermessungen und Quellschüttungsmessungen stehen auf verringerter Grundwasserneubildung. Sollte die winterliche Trockenheit in den kommenden Monaten weiter anhalten, so wäre 2017 aus der derzeitigen Niederschlags- und Grundwasserstandsentwicklung heraus mit unterdurchschnittlichen Grundwasserständen zu rechnen. Derzeit ist jedoch auch noch eine Trendumkehr im weiteren Verlauf des Winters möglich.


Vergleich Trockenjahre 2003 und 2015


Abb. 1: Natürliche Grundwasserstandsentwicklung  im mittleren Ried Bild größer  © Hessenwasser 2017


Aktuelle Grundwasserstandsentwicklung

Abbildung1 zeigt im langjährigen Vergleich die im vorigen Winterhalbjahr 2015/16 stark überdurchschnittlichen Niederschläge, den dennoch aufgrund der trockenen Vorgeschichte nur einen  mäßigen Grundwasseranstieg bis in den Juli 2016 hinein bewirkten. Seither erfolgte ein anhaltender Rückgang auf mittlere natürliche Grundwasserstände. Dargestellt ist die Entwicklung in einer von Entnahme und Infiltration unbeeinflussten Grundwassermessstelle im Porenaquifer des Hessischen Rieds (Messstelle G50620 bei Crumstadt). Die Grundwasserstandsmessungen sind als blaue Perlenschnur abgebildet. Die mittige hellrote Linie markiert das langjährige Mittel der Grundwasserstände und der Niederschläge. Die hellblauen (Winter) und hellroten Säulen (Sommer) zeigen die Niederschlagsabweichung des jeweiligen Halbjahrs vom langjährigen Mittelwert. Zeigt die Säule nach oben, so war das Halbjahr nasser, zeigt die Säule nach unten, war es trockener als das langjährige Mittel. Die letzte blaue Säule zeigt die Niederschlagsabweichung im nassen letzten Winterhalbjahr, die letzte rote Säule zeigt das trockene letzte Sommerhalbjahr.

Der natürliche Grundwasserstand ist nach einem Maximum 2014 seither in der Tendenz rückläufig. Der aktuell mittlere natürliche Stand im speicherfähigen Porengrundwasserleiter des Rieds ist gut erkennbar. Im weniger speicherfähigen Kluftgrundwasserleiter des Spes-sarts werden dagegen derzeit geringe Quellschüttungen gemessen.

Näher wird im Folgenden die aktuelle Grundwasserstandsentwicklung in den durch Förderung beeinflussten Gebieten betrachtet. Hierbei zeigen sich differenzierte Entwicklungen in den Bereichen, die mit gesteuerter Infiltration bewirtschaftet werden. Die Grundwasserstandsentwicklung in den mit Infiltration bewirtschafteten Gebieten ist in Abbildung 2 als Ganglinie aus dem Infiltrationsbereich Gernsheimer Wald (WW Allmendfeld) dargestellt.

Die blaue Perlenschnur zeigt die Grundwasserstände, hellblau hinterlegt ist die Schwankungsbreite entsprechend dem Grundwasserbewirtschaftungsplan. Rote Linien markieren die wasserrechtlichen Grundwasserstandsvorgaben. Gelbe Säulen zeigen die Sickerwassermessung (Grundwasserneubildung) und dazu (in der absoluten Menge um den Faktor 7 überhöht) die Infiltrationsmengen im Gernsheimer Wald. Die obere blaue Linie zeigt die ansteigende Entnahmemenge des Wasserwerks Allmendfeld. Die ebenfalls veränderlichen Entnahmen der Stadt Gernsheim und Anderer sind zwecks Vereinfachung nicht mit dargestellt.


natürliche Grundwasserstandsentwicklung
Abb. 2: Infiltrationsgestützte Grundwasserstandsentwicklung Gernsheimer Wald
Bild größer  © Hessenwasser  2017
Die Grundwasserstände bewegen sich hier trotz Entnahmesteigerung ausnahmslos in dem durch den Grundwasserbewirtschaftungsplan vorgegebenen Rahmen und im langjährigen Mittel stabil um den Richtwert mittlerer Grundwasserstände. Im Vergleich mit Grafik 1 zeigen hier die Grundwasserstände in den letzten Jahren keinen Trend und bewegen sich näher am mittleren Richtwert. Dies ist Folge der ausgleichenden Bewirtschaftung, bei der auf natürlich erhöhte Grundwasserstände durch entsprechend verringerte Infiltration reagiert wird und umgekehrt (grüne Säulen). So werden die Witterungseinflüsse gedämpft und auch die Mehrförderungen in den infiltrationsgestützten Wasserwerken bleiben ohne jegliche Beeinträchtigung der Grundwasserstände. Dies hat sich langjährig und messbar bewährt und ergibt daher dieselbe Sicherheit auch für künftige Fördermengenerhöhungen.

Die Grundwasserstandsentwicklung in anderen Gebieten ohne Einfluss variabler Infiltration ist in Abbildung 3 als Ganglinie im Bereich des WW Dornheim im Umfeld der Stadt Groß-Gerau dargestellt. Sie zeigt, dass andere Einflüsse als die Infiltration und dabei insbesondere die Witterung und lokale Entnahmeveränderungen maßgeblich für die lokalen Grundwasserstände sein können.

Hier zeigt die langjährige Ganglinie gut die Abhängigkeit der Grundwasserstände von der Witterung und Förderentwicklung. Die Nassperioden 1981-83 und 1999-2002/03 sind in Hochgrundwasserständen und die Trockenperioden 1971-76 und 1990-93 sind in Tiefgrundwasserständen erkennbar. Förderverringerungen seit 2003 bewirken als Schonbetrieb seither ein insgesamt leicht erhöhtes Niveau. Dieser geringere Schonbetrieb in klimatisch normalen Jahren schafft ein „Polster“ und gewährleistet in Trockenperioden, bei der nur dann erforderlichen maximalen Entnahme, ein geringeres Absinken der Grundwasserstände, als dies z.B. 1990-93 der Fall war.


Grundwasserstandsentwicklung mit Infiltration

Abb. 3: Grundwasserstandsentwicklung 527254 bei Groß-Gerau mit Entnahmestuerung
Bild größer  
© Hessenwasser 2017
Aktuelle Grundwasserstandsentwicklung – Zusammenfassung und Prognose

Nach einem witterungsbedingten Anstieg bis Juli 2016, ist seither im Regelfall ein Rückgang der natürlichen Grundwasserstände auf etwa mittlere Stände eingetreten. In den infiltrationsgestützten Bereichen haben sich die Grundwasserstände dagegen kaum verändert und bewegen sich ebenfalls um mittlere Stände. In nicht infiltrationsgestützten Verbundwasserwerken führt der Schonbetrieb dazu, dass trotz des witterungsbedingten Grundwasserstandsrückgangs seit August 2016, aktuell weiter überdurchschnittliche Grundwasserstände gemessen werden
Die weitere Witterungsentwicklung bis in den Mai hinein, wird maßgeblich werden für die Grundwasserstände des Jahres 2017. In den infiltrationsgestützten Bereichen werden die Grundwasserstände in jedem Falle stabiler und näher um die mittleren Richtwerte gehalten. Gleichzeitig werden Mehrentnahmen (gegenüber 1999) durch die Infiltration des WHR grundwasserstandsneutral kompensiert. Weitere Grundwasserstands-Ganglinien sind über den Menüpunkt Kartenserver verfügbar. Grundwasserstände in vernässungsgefährdeten Ortslagen oder in Nähe des Rheins und in den Mittelgebirgen sind über die Veröffentlichungen des Hessischen Landesamts für Umwelt und Geologie unter www.hlnug.de verfügbar.

Öffentliche Wasserversorgung gesichert durch Infiltration des WHR

Die infiltrationsgestützten Wasserwerke im Ried und im Frankfurter Stadtwald leisten den Hauptanteil am Lastmanagement im Leitungsverbund Rhein-Main. Sie sichern sowohl die ökologische Verträglichkeit als auch die Spitzenlast. Gleichzeitig liefern sie den Ausgleich für ökologische Einschränkungen und einen Schonbetrieb in nicht infiltrationsgestützten Fördergebieten sowohl im Ried als auch im Vogelsberg. Bei witterungsbedingt geringem Bedarf werden vorrangig die nicht infiltrationsgestützten Wasserwerke in den Schonbetrieb eingedrosselt.

2016 wurde beim WHR eine Infiltrationsmenge von ca. 17,3 Mio. m³ erreicht. Diese war aufgrund des feuchten Sommers gemindert. 2017 könnten bei durchschnittlicher Witterung und mit der neuen Infiltrationsanlage Lorscher Wald ca. 21 Mio. m³ erreicht werden. Bei feuchter Witterung könnte die Menge auch erheblich geringer ausfallen bzw. im Falle witterungsbedingt tiefer Grundwasserstände 2017 auf ca. 28 Mio. m³ ansteigen. Aktuell ist die Infiltration wegen Revision des WW Biebesheim bis ca. Ende Februar temporär außer Betrieb.

Die aktuelle Grundwasserstandssituation, die langjährigen Erfahrungen mit der infiltrationsgestützten Grundwasserbewirtschaftung und die ausgleichende Grundwasserbewirtschaftung im Leitungsverbund gewährleisten sowohl die Versorgungssicherheit als auch die naturraumverträgliche Wasserversorgung im Ballungsraum Rhein-Main. Dies gilt auch im Falle eines möglichen Trockenjahres 2017.


Die Herausforderungen für die Zukunft liegen sowohl in der Fortentwicklung des technischen Leitungsverbunds, als auch in der wasserrechtlichen Absicherung der infiltrationsgestützten Wasserwerke. Diese Aufgabe zieht sich entgegen allen Erwartungen weiter hin, wenngleich mit den vorliegenden Gutachten, den Ergebnissen des „Runden Tischs“ im Ried und aktueller Rechtsprechung zum Wasserrecht Eschollbrücken sichere Grundlagen bestehen. Die Dringlichkeit ergibt sich aus der anhaltend steigenden Bevölkerungsentwicklung im Versorgungsgebiet, wie sie in der aktuellen Fortschreibung der Situationsanalyse der „Arbeitsgemeinschaft Wasserversorgung Rhein-Main“ beschrieben und mit Maßnahmen hinterlegt ist. Die zitierten Prognosen werden durch die aktuelle Entwicklung bestätigt.

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

Ressourcenmanagement
Volker Manger



 

 

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