Hessenwasser Stadtwerke-Mainz Wasserwerk Gerauer Land Wasserverband Hessisches Ried Riedgruppe-Ost Elektrizitätswerk Rheinhessen AG Regierungspräsidium-Darmstadt
::Startseite ::Suchen ::Sitemap :: Login       
Grundwasserstand
Aktuelle Messwerte

° Motivation
° Ziele
° Partner
° Fakten

° Aktuelles
° Niederschlag
° Grundwasserstand
° Messstellen/Kartenserver
° Pegelstände
° Flurabstand

° Naturraum
° Grundwasser
° Technik
° Recht
° Links


° Impressum

Aktuelles: Trockenjahr 2017 - Infiltration sichert Wasserversorgung im Leitungsverbund
Geschrieben am 29.08.17  Optionen: Druckversion Artikel versenden

Grundwassersituation Juli 2017Bildquelle: Hessenwasser
Trockenjahr 2017 - Infiltration sichert die ökologisch verträgliche Wasserversorgung im Leitungsverbund und macht sie unabhängig von der Witterung.

Die Entwicklung der Grundwasserstände. Was passiert in Trockenperioden? Untere Grenzgrundwasserstände als Katastrophe oder Planfall?





Witterung im Trockenjahr 2017 (Stand Juli 2017)

Im hydrologischen Winterhalbjahr (01.11.16 - 30.04.17) wurden in der hessischen Oberrheinebene maximal unterdurchschnittliche Niederschläge gemessen. Es wurde nur ca. 50% des langjährigen Mittels erreicht. Damit war es eines der trockensten Winterhalbjahre der letzten 50 Jahre. Ähnliches wurde in der Trockenperiode 1971-76 gemessen (Grafik 1). Entsprechendes wurde in vielen Regionen Hessens und anderen Bundesländern festgestellt. 

Die Trockenheit setzt sich bis Anfang Juli 2017 fort und hält nun bereits 12 Monate an. Davor hatte das feuchte erste Halbjahr 2016 gerade erst die Trockenheit aus 2015  kompensiert. Im Ausblick ist es daher möglich, dass wir uns derzeit in der ersten Hälfte einer Trockenperiode befinden, die 2015 begonnen hat und noch länger anhalten kann. Unter Trockenperioden verstehen wir die Abfolge mehrerer Trockenjahre kurz nacheinander. So 1971-76 und 1990-1993. Die Periode könnte nach diesen Erfahrungen bis zu 4-6 Jahre andauern.

Wesentlich dafür sind insbesondere geringe Niederschläge im Winterhalbjahr, da der Sommer in der Regel kaum zur Grundwasserneubildung beiträgt (Verdunstung, Vegetationsbedarf, etc.). Besonders trockene Sommer verringern aber die Grundwasserneubildung im folgenden Winterhalbjahr (z.B.: 2015-2016). Dies zeigt, dass die Zusammenhänge zwischen Niederschlagsmenge, Grundwasserneubildungsmenge und Grundwasserständen nicht einfach, sondern vielfältig komplex sind. So wird auch der teilweise sehr nasse Juli 2017 alleine noch nichts an der im Hinblick auf die Grundwasserstände trockenen Situation ändern.



Natürliche Grundwasserentwicklung im mittleren Ried


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


Aktuelle Grundwasserstandsentwicklung (Stand Juli 2017)

Sind daher 2017 extrem niedrige Grundwasserstände zu erwarten? Die Antwort lautet nein, weil die Grundwasserstände im speicherfähigen Untergrund (Porenaquifer) des Oberrheingrabens, nicht von der Grundwasserneubildung nur eines Jahres abhängen, sondern auch von den Vorjahren und damit auch vom Ausgangsniveau zum Beginn der Trockenheit.
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.

Abb. 1 zeigt die Grundwasserstandsmessung der Messstelle G50620 bei Crumstadt im Hessischen Ried als blaue Perlenschnur. 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.

Im langjährigen Vergleich sind die im Winterhalbjahr 2016/17 stark unterdurchschnittlichen Niederschläge zu erkennen. Zu sehen ist aber auch, dass in den Vorjahren 2010-2016 erhöhte natürliche Grundwasserstände gemessen wurden, zeitweise sogar stark erhöht. In den letzten 12 Monaten ist entsprechend der Trockenheit zwar ein deutlicher Rückgang von ca. 0,75 m festzustellen,  Anfang Juli 2017 ist das Grundwasserniveau jedoch nur leicht unterdurchschnittlich. Damit bestehen ausreichende „Reserven“ für eine anhaltende Trockenperiode. Die witterungsbedingt natürliche Schwankungsbreite der Grundwasserstände (1966/1976) beträgt hier +/- 1,5 m um den Mittelwert.


natürliche Grundwasserstandsentwicklung
Abb. 2: Infiltrationsgestützte Grundwasserstandsentwicklung Gernsheimer Wald
Bild größer  © Hessenwasser  2017
Im weniger speicherfähigen Kluftgrundwasserleiter des Spessarts werden dagegen anhaltend geringe Quellschüttungen gemessen, die vergleichbar sind mit früheren Trockenjahren.

Neben der vorstehend erläuterten natürlichen Entwicklung, kommen örtlich die Einflüsse aus Grundwasserentnahmen von Öffentlicher Wasserversorgung, Industrie und Landwirtschaft sowie der Infiltration für die verbundwirksamen Wasserwerke hinzu. Die saisonalen landwirtschaftlichen Entnahmen verstärken sowohl den Grundwasserstandsrückgang im Sommer, als auch den Anstieg im Winter. Die nach Grundwasserständen in der Menge gesteuerte Infiltration des WHR wirkt dagegen stabilisierend auf die Grundwasserstände.

Als Beispiel für die Grundwasserstandsentwicklung in den mit gesteuerter Infiltration bewirtschafteten Fördergebieten ist in Abb. 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 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. Benachbarte Entnahmen sind vereinfachend nicht mit dargestellt.

Die Grundwasserstände bewegen sich hier trotz Entnahmesteigerung entsprechend dem Wasserrecht - wie vorausberechnet - ausnahmslos in dem durch den Grundwasserbewirtschaftungsplan vorgegebenen Rahmen und im langjährigen Mittel stabil um den Richtwert mittlerer Grundwasserstände. In der aktuellen Trockenheit wurden die Infiltrationsmengen (grüne Säulen) auf ein ähnlich hohes Niveau gesteigert, wie 2004. Im Vergleich mit Abb.  1 zeigen hier die Grundwasserstände in den letzten Jahren und auch im aktuellen Trockenjahr keinen anhaltenden Trend und bewegen sich nahe um den 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 bewährt und gilt daher auch für künftige Fördermengenerhöhungen.

Am Ende einer vieljährigen Trockenperiode werden sich jedoch die Grundwasserstände auch in den infiltrationsgestützten Bereichen den unteren Grenzgrundwasserständen annähern. Dies ist aber sicher keine Katastrophe, sondern ein zulässiger Teil des Grundwasserbewirtschaftungsplans und durch die witterungsbedingte untere natürliche Schwankungsbreite sowohl vorhersagbar, als auch unvermeidlich. Grundwasserstände nahe am unteren Grenzgrundwasserstand sind die eine Seite der Grundwasserstandsmedaille, die andere Seite sind Hochstände. Beide sind untrennbar und zusammen bilden sie ein natürlich vorgegebenes Grundwasserstandsband. Der untere Grenzgrundwasserstand kann nicht isoliert angehoben werden, ohne das gesamte Band zu erhöhen. Ein insgesamt weiter erhöhtes Grundwasserstandsband würde erhöhte Vernässungsgefahren bewirken.

Über den Leitungsverbund werden auch nicht infiltrationsgestützte Wasserwerke mit bewirtschaftet. Die dortige Grundwasserstandsentwicklung ist in Abb. 3 als Ganglinie beispielhaft aus dem Bereich des WW Dornheim im Umfeld der Stadt Groß-Gerau dargestellt. Sie zeigt, dass dort in mittleren Jahren vorausschauend durch Entnahmeverringerung seit 2003 ein leicht erhöhtes Grundwasserstandsniveau eingestellt wird, damit in Trockenjahren mit bedarfsgerecht erhöhter Förderung, der Grundwasserstand nicht so stark und so schnell absinkt, wie z.B. 1990-1993 ohne Grundwasserbewirtschaftung durch diesen Schonbetrieb. Daher liegen die aktuellen Grundwasserstände hier über dem mittleren Richtwert und damit relativ höher, als entsprechend der natürlichen Entwicklung in Abb. 1.


Grundwasserstandsentwicklung mit Infiltration

Abb. 3: Grundwasserstandsentwicklung 527254 bei Groß-Gerau mit Entnahmestuerung
Bild größer  
© Hessenwasser 2017


Bewertung von Trockenphasen und Prognose

Das Jahr 2017 kann bereits jetzt als Trockenjahr bezeichnet werden. Ob wir uns in einer Trockenperiode befinden, wird sich ggf. im Laufe des nächsten Jahres herausstellen, falls auch 2018 zu trocken ausfallen sollte. Ausgeprägte Trockenperioden treten zyklisch etwa alle 20 Jahre auf (Abb. 1).

Der Klimawandel ist seit 1987 in den Temperaturen eindeutig messbar, die Niederschläge verhalten sich dagegen nicht eindeutig. Trends in der Grundwasserneubildung sind ebenfalls noch nicht signifikant feststellbar. Anhaltende Trockenperioden hat es bereits gegeben. Es bestehen keine Hinweise darauf, dass die aktuelle Grundwasserstandssituation durch den Klimawandel beeinflusst ist oder dass Trockenperioden in der Zukunft noch massiver auftreten könnten und dadurch die Grundwasserneubildung zurückgehen  könnte. Im Gegenteil gehen die verfügbaren und wissenschaftlich belastbaren Untersuchungen (AnKliG, DWD), davon aus, dass die Jahres- und Winterniederschläge zunehmen und die Sommerniederschläge abnehmen sollten. Ersteres würde jedoch eher für eine zukünftig höhere Grundwasserneubildung sprechen (s. Abschnitt 1) und Letzteres wird durch die Messungen der letzten Jahre (s. Abb. 1) nicht oder noch nicht gestützt. Die 11 Jahre von 2005 bis 2014 zeigen vielmehr in der langen Messreihe eine Häufung von acht zu nassen Sommerhalbjahren, sechs davon sehr nass! Die vorliegenden Klimawandelfolgenuntersuchungen (AnKliG) deuten vielmehr auf eine Zunahme der Extreme und damit möglicherweise auf häufigere und stärkere Schwankungen der Grundwasserstände und in Hitzeperioden auf einen erhöhten Wasserbedarf hin. Zur Grundwasserneubildung in Hessen selbst sind jedoch noch keine belastbaren Prognosen möglich.

Abb. 1 belegt, dass Trockenperioden keinen Ausnahmezustand darstellen, sondern einen Zustand, der auch im Grundwasserbewirtschaftungsplan beplant berücksichtigt wird. Die Kapazität der Wasserversorgungsanlagen und die Wasserrechte sind auf dieses ungünstige Extrem hin ausgelegt.

Lokale Engpässe z.B. bei Quellwasserversorgungen in Mittelgebirgen ohne Verbundanschluss haben lokale Ursachen und sind nicht unerwartet. Planzustand für Trockenjahre ist ein um etwa 5% erhöhter Wasserbedarf der öffentlichen Wasserversorgung (AG WRM) und ein etwa um 100% erhöhter Wasserbedarf der landwirtschaftlichen Beregnung (GWBP Hessisches Ried, 1999). Da alle Versorgungsanlagen nach dem Stand der Technik darauf ausgelegt sind und der Grundwasserbewirtschaftungsplan Hessisches Ried in Trockenperioden den Grundwasserstandsrückgang auf das witterungsbedingt unvermeidliche Maß begrenzt, stellen Trockenjahre und Trockenperioden im Leitungsverbund und damit insbesondere im Ballungsraum Rhein-Main keine Probleme dar und können keine Einschränkungen begründen. Notwendig ist jedoch die Umsetzung der geplanten Infiltrationsanlagen und der in der Situationsanalyse der WRM (AG WRM) aufgelisteten anderen Maßnahmen.

Die öffentliche Wasserversorgung und die Einhaltung der Grundwasserstände des Grundwasserbewirtschaftungsplans sind heute sicher und werden auch für die fernere Zukunft sicher gemacht. Dafür wurden seit 1985 bis heute erhebliche Investitionen in den WHR (Rheinwasseraufbereitung, Infiltration, landwirtschaftliche Beregnung) erfolgt und vom Wasserkunden mitfinanziert. Anders als noch 1990-93 stehen heute diese Maßnahmen für den gesamten Leitungsverbund zur Verfügung und der Wasserkunde kann die Ergebnisse der vorausschauenden und nachhaltigen Wasserversorgung sowie der umweltgerechten Wasserrechtspraxis in Hessen mit gutem Gewissen auch in Trockenjahren und Trockenperioden in Anspruch nehmen.

Für den Leitungsverbund sind im Hessischen Ried und im Frankfurter Stadtwald Grundwasserentnahmen von 91,6 Mio. m³ grundwasserstandskonform genehmigt oder beantragt. Davon werden 47 Mio. m³ (> 50%) durch Grundwasseranreichungsmaßnahmen bereitgestellt und belasten daher den Naturhaushalt nicht.

Im Hessischen Ried  werden durch die Maßnahmen des WHR bis zu 43 Mio. m³ Grundwasser durch aufbereitetes Rheinwasser ersetzt. Alle öffentlichen Grundwassernentnahmen sind von 160 Mio. m³/a 1976 um 25% auf 1996 120 Mio. m³ zurückgegangen. Unter Berücksichtigung der Rheinwasseraufbereitungskapazität des WHR haben sich die grundwasserstandwirksamen Nettoentnahmen heute gegenüber 1976 auf 77 Mio. m³/a halbiert!

Für den Leitungsverbund sind im Ried zukünftig bis zu 70,6 Mio. m³/a Entnahme eingeplant. Mit der der Rheinwasseraufbereitungskapazität des WHR, die aus dem Leitungsverbund getragen wird, stammen in einer Trockenperiode nur noch 27,6 Mio. m³ oder 39% aus dem ursprünglichen Grundwasser. 61% der öffentlichen Grundwasserentnahmen für den Leitungsverbund Südhessen wurden somit in den letzten Jahrzehnten bilanziell durch Brauchwasser aus dem WW Biebesheim substituiert.

Dies ist eine in Deutschland einmalige Erfolgsgeschichte und erklärt, warum die Wasserversorgung des Leitungsverbunds aufgrund der jahrzehntelangen erheblichen Vorleistungen auf sicheren und nachhaltigen Füßen steht. Daher sind heute keine Einschränkungen der öffentlichen Wasserversorgung im Leitungsverbund oder nachteilige ökologische Folgen aus den genehmigten Grundwasserentnahmen zu befürchten. Auch der prognostizierte Bedarfszuwachs durch wachsende Bevölkerung wird entsprechend sicher und verträglich durch geplante Maßnahmen gemäß der aktuellen Fortschreibung der Situationsanalyse der „Arbeitsgemeinschaft Wasserversorgung Rhein-Main“  (AG WRM) sichergestellt.

Zusammenfassung

2017 ist ein ausgeprägtes Trockenjahr
, möglicherweise sogar Teil einer längeren Trockenperiode. Aufgrund der Vorgeschichte und der infiltrationsgestützen Grundwasserbewirtschaftung bewegen sich die Grundwasserstände aktuell zumeist aber um die Mittelwerte, leicht darüber bis leicht darunter. Lokale Abweichungen von dieser Regel sind ggf. auf nur kleinräumig wirksame, örtliche Sondersachverhalte zurückzuführen.

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.

Hessen ist ein wasserreiches Land, der mengenmäßige Zustand gemäß Waserrahmenrichtlinie ist gut. Die öffentliche Wasserversorgung der Metropolregion Frankfurt/Rhein-Main ist auch in Trockenperioden durch das seit Jahren etablierte integrierte Ressourcenmanagement sichergestellt. Die Grundwasserstandsvorgaben des Grundwasserbewirtschaftungsplans und der Wasserrechtsbescheide werden auch in Trockenperioden eingehalten. Für Besorgnisse zur Menge stehen auf Basis aktueller Planungen keine fachlich nachprüfbaren Messergebnisse zur Verfügung. Der Klimawandel lässt bis heute auch nichts anderes erwarten. Die größte Aufgabe für alle bleibt der qualitative Schutz unserer Grundwasserressourcen. Hierzu brauchen wir Ihre Mitarbeit und Unterstützung!


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

Ressourcenmanagement
Volker Manger


 

 

ein kostenloser Informationsdienst von :
EWR Hessenwasser Riedgruppe-Ost Regierungspräsidium Darmstadt Wasserwerk Gerauer Land Stadtwerke Mainz AGWasserverband Hessisches Ried

Alle Logos und Markenzeichen auf dieser Seite unterliegen dem Copyright der jeweiligen Besitzer. Alle anderen Artikel und Beiträge unterliegen dem Copyright © 2002-2006 von Grundwasser-Online. Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen im Verantwortungsbereich des jeweiligen Verfassers.