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Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers 1990

Die vorliegende Karte stellt die aus dem Grundwasserflurabstand und dem Aufbau der Deckschichten abgeleitete Verschmutzungsempfindlichkeit dar. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß diese Karte nur für großräumliche Betrachtungen geeignet ist, nicht aber für die Bewertung kleiner Gebiete. Außerdem ist der Erkundungsstand in den letzten zehn Jahren weiter fortgeschritten, was in dieser Karte nicht berücksichtigt werden konnte. Im folgenden wird nach einer allgemeinen Beschreibung der pleistozänen Bildungen die Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers auf der Grundlage von Geologie und Grundwasserflurabstand für die geomorphologischen Einheiten Berlins beschrieben. Allgemeine Beschreibung der pleistozänen Bildungen Der letzte Zeitabschnitt des Tertiärs (Pliozän) zeigte durch eine starke Abkühlung des Gebietes um den nördlichen Pol den Übergang zum Eiszeitalter (Pleistozän) an. Durch große Niederschlagsmengen in Skandinavien kam es zur Bildung von Gletscherströmen, die sich nach Süden bewegten, dabei die vorhandene Erdoberfläche erodierten und große Mengen von Gesteinsmaterial aufnahmen. In Mittel- und Nordeuropa konnten drei große Eisvorstöße, die durch Bildungen von Warmzeiten getrennt sein können, lokalisiert werden (Elster-, Saale- und Weichseleiszeit). Der Rückzug des Eises erfolgte durch Abschmelzen infolge einer Klimaerwärmung. Folgende Landschaftsformen wurden durch die Vor- und Rückzugsphasen des Eises geschaffen: Grundmoräne: an Gletschersohle aufgearbeitetes Gesteinsmaterial als unsortiertes Gemisch aus Ton, Schluff und Sand (Geschiebemergel, Geschiebelehm) und nicht aufgearbeitete Gesteinsblöcke (Geschiebe in der Mergelmasse) Endmoräne: gebildet durch vor dem Eis transportiertes grobes Gesteinsmaterial (Gesteinsblöcke); bei Gleichgewicht von Nachschub und Abschmelzen des Eises (Stillstand der Inlandeisrandlage) über längere Zeit Aufschüttung von häufig groben Blockpackungen nordischen Gesteinsmaterials, aber auch von Kiesen und Sanden, zum Teil auch von tonigem Material Sander: durch Schmelzwässer (stammen vom Eisrand, aber auch von der Gletscheroberfläche) aus Endmoräne ausgewaschenes kiesiges und vor allem grob- und mittelsandiges Material Urstromtal: Abflußgebiet der Schmelzwässer Innerhalb der drei großen Eisvorstöße erfolgten mehrere Vorstoß- und Rückzugsphasen (z. B. werden in der Weichseleiszeit drei Phasen unterschieden: die Brandenburger, die Frankfurter und die Pommersche Phase) mit oben beschriebener glazialer Abfolge. Dadurch kam es zur Überlagerung mehrerer glazialer Abfolgen mit den entsprechenden Bildungen. Die Spaltung des Gletschers in viele Gletscherströme mit entsprechender Abfolge bewirkte zusätzlich eine Verschachtelung der glazialen Formen, so daß es in Gebieten mit kleinräumigen glazialen Landschaftsformen oft schwer ist, die Bildungen eindeutig genetisch zuzuordnen. Vor allem die Grundmoränenlandschaft ist noch stärker in sich gegliedert. Als Ergebnis der Schmelzwassertätigkeit entstanden zum einen Seen verschiedener Formen, zum anderen unterschiedliche Ablagerungsformen von im Eis enthaltenem Gesteinsmaterial. Der Abfluß von Schmelzwasser in Eisspalten des Gletschers schuf tiefe, schmale Rinnenseen (Bsp. Grunewald-Seenkette, Havel-Seenkette); die Erosionstätigkeit von ehemaligen Eiszungen des Inlandeises liegt den oft breiten und tiefen, langgestreckten Zungenbeckenseen zugrunde. Ausschmelzende Toteisschollen (vom sich durch Nachschub und Abschmelzen bewegenden Inlandeis abgetrennte Eisblöcke) schufen abflußlose wassergefüllte Senken (Sölle, Pfuhle). Nach dem Abschmelzen des Eises auf der Grundmoräne zurückgebliebenes Gesteinsmaterial (Sande, Kiese, Blöcke) bildete Oser und Kames (geschichtete Sand- und Kiesablagerungen in Eisspalten und Geröllhügel) sowie Drumlins (elliptische Geröllhügel mit einem Kern aus Geschiebemergel). Barnim-Hochfläche Die Barnim-Geschiebemergelhochfläche ist im Zuge der Brandenburger Phase der Weichseleiszeit entstanden. Die südliche Begrenzung dieser Grundmoräne verläuft ungefähr von Frohnau über Hermsdorf, Pankow, Humboldthain, Lichtenberg (am Bahnhof), Rüdersdorf und Herzfelde. Der Barnim zeigt eine Neigung nach Süden zum Urstromtal hin. An der Erdoberfläche anstehend oder oberflächennah ist ein Geschiebemergel zu beobachten. An einigen Stellen wird er durch Hochflächensande überlagert, die jedoch keinen Grundwasserleiter darstellen. Nördlich von Buch, Karow, Schönerlinde und Hobrechtsfelde verdecken ihn Sandersande der Frankfurter Phase. Häufig bilden saale- und weichselzeitliche Geschiebemergel einen kompakten Stauer, sie sind stellenweise nur durch geringmächtige Sandeinlagerungen getrennt. Der Hauptgrundwasserleiter ist im nördlichen Teil des Barnims durch eine ca. 30 – 40 m mächtige und im südlichen Teil durch eine ca. 10 – 30 m mächtige Geschiebemergeldecke geschützt. Er ist mit einer Mächtigkeit von 50 m besonders gut in Buch ausgebildet. Im Raum Hohenschönhausen – Falkenberg – Malchow – Schwanebeck keilt dieser Hauptgrundwasserleiter nach Nordwesten zum Panketal hin aus, während er in Weißensee, Pankow und Wedding durch Geschiebemergeleinlagerungen in mehrere Grundwasserleiter aufgespalten ist. Überwiegend besteht, zumindest von der Deckschichtenart her (Geschiebemergel > 10 m), auf der Barnim-Hochfläche eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers. Dabei erreichen Schadstoffe das Grundwasser im nördlichen Teil aufgrund der größeren Mächtigkeit des Geschiebemergels noch später als im südlichen Teil der Hochfläche. Jedoch ist auch das Grundwasser dieser Hochfläche nicht restlos vor Schadstoffeintrag geschützt. So durchbrechen die durch Schmelzwässer geschaffenen Rinnensysteme wie die Wuhle und das Neuenhagener Fließ die schützende Geschiebemergeldecke und ermöglichen das Eindringen von Schadstoffen, die durch die Grundwasserfließ- und -strömungsverhältnisse weitreichend (auch in tiefere Grundwasserleiter) verteilt werden können. Die Wuhle weist als Schmelzwasserrinne sowohl von den natürlichen Gegebenheiten als auch von der Flächennutzung her ein hohes Gefährdungspotential auf. Sie enthält Sande mit einem Flurabstand unter 5 m; zwischen Biesdorf-Nord und Eiche schließen sich Sande und Geschiebemergel in Wechsellagerung an, wobei der Flurabstand von der unmittelbaren Wuhle zum umgebenen Geschiebemergel hin zunimmt (von < 5 m auf > 10 m). Die das Grundwasser überlagernden Deckschichten zeigen also eine hohe bis mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit. Trotzdem wurden jahrelang entlang der Wuhle Hausmüll, Trümmer und Bauschutt verkippt (Ahrensfelder- und Kienberg-Kippe, Trümmerberge von Biesdorf), deren genaue Zusammensetzung weitgehend unbekannt ist. Dadurch wurden und werden Schadstoffe durch Niederschlagswasser gelöst und in die Wuhle eingetragen. Das unzureichend geklärte Abwasser des Klärwerks Falkenberg und die an die Wuhle grenzenden Schrottplätze sowie wilde Müllkippen bergen ebenfalls eine enorme Schadstoffbelastung in sich. Die Wuhle, die nördlich von Ahrensfelde beginnt, überträgt durch ihre Verbindung mit der im Urstromtal gelegenen Spree diese große Schadstoffbelastung auf weitere hoch verschmutzungsempfindliche Bereiche. Ebenso bietet das Neuenhagener Mühlenfließ durch seine natürlichen Gegebenheiten, im Talbereich Sande mit einem Grundwasserflurabstand von 0 – 5 m, die Möglichkeit des Schadstoffeintrages, sei es durch Versickerung oder durch Oberflächenabfluß schadstoffbelasteter Wässer. Durch die bis 1960 und zum Teil länger andauernde Rieselfeldnutzung weiter Teile der Hochfläche, so nördlich von Falkenberg und Marzahn bis Wartenberg und Malchow, entstand eine hohe Anreicherung des Bodens mit Schwermetallen, Nährstoffen und organischen Schadstoffen. Neben dem großen Schadstoffangebot aus den eingeleiteten Abwässern sind für diese Anreicherung die große Pufferkapazität und der hohe Gehalt an organischer Substanz dieser Böden sowie nicht zuletzt die sich einstellenden Redox-/pH-Bedingungen (insbesondere durch den alkalischen Charakter der verrieselten Abwässer und das große Angebot abgestorbener organischer Substanz) verantwortlich. Mit Einstellung der Abwasserverrieselung bewirkt der jahrelange saure Niederschlag ein Absinken des Redoxpotentials und pH-Wertes in diesen Gebieten. Bei Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte werden bisher fest gebundene Schwermetalle mobilisiert und können damit durch Niederschlagswässer oder durch auftretende Schichtenwässer (bei sandigem Geschiebemergel vorhanden) in verschmutzungsempfindliche Gebiete abgeführt werden. Das Oberflächenwasser und auch das Grundwasser auf der Hochfläche fließen nach Südwest in Richtung des Urstromtals. Geringe Flurabstände und Sande bzw. Sande und bindige Böden in Wechsellagerung als Deckschichtentyp, wie z. B. vorherrschend südlich des Malchower Sees unweit der ehemaligen Rieselfeldnutzungen, sowie die Lage dieses Gebietes in Strömungsrichtung bedingen den Eintrag und die Verbreitung dieser schadstoffbelasteten Niederschlags- und Schichtenwässer in den Grundwasserleitern. Auch lokale Sandfenster (die sicher nicht alle kartiert sind), Partien eines sehr sandigen Geschiebemergels über größere Mächtigkeit oder die Durchtrennung von Bereichen geringmächtigen Geschiebemergels durch Baumaßnahmen ermöglichen einen Schadstoffeintrag in den Fließ- und Strömungskreislauf des Grundwassers (nicht nur des obersten Grundwasserleiters). Eine ganz andere, nicht anthropogene, sondern geogene Gefahr für die Grundwasserqualität kann überall dort vorliegen, wo Fehlstellen des Rupeltons (Bildung des Tertiärs) vorhanden sind, die entweder primär durch fehlende Ablagerung dieser Bildung oder sekundär durch die Erosionstätigkeit des Eises entstanden. Der Rupelton trennt gering mineralisiertes und höher mineralisiertes Grundwasser voneinander. Durch Fehlstellen (z. B. bei Schwanebeck) besteht die Möglichkeit, daß höher mineralisiertes Grundwasser aus Tiefen unterhalb des Rupeltons in oberflächennahe Bereiche aufsteigt. Diese Möglichkeit besteht vor allem dort, wo eine Umkehrung des natürlichen Fließregimes vorliegt, vorrangig in Bereichen von Förderanlagen der Wasserwerke. Die hier aufgeführten Beispiele sollen verdeutlichen, daß auch eine Geschiebemergelhochfläche nicht vollständig gegen Schadstoffeintrag geschützt ist Panketal Das Panketal liegt zwischen dem Barnim und dem Westbarnim. Die westliche Begrenzung bilden Wilhelmsruh, Rosenthal, Niederschönhausen, Buchholz und Lindenhof, die östliche S-Bahnhof Pankow, Heinersdorf, Blankenburg und Karow. Bei Schönholz mündet es in das Berliner Urstromtal. Das Panketal wurde durch Schmelzwässer während der letzten Eiszeit geschaffen. Diese transportierten vor allem Feinsande, die dort zur Ablagerung kamen. Damit weist das Panketal eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Westbarnim Der Westbarnim ist die Fortsetzung des Barnims auf der Nordwest-Seite des Panketales. Er wird im Westen von der Havelniederung und im Süden vom Berliner Urstromtal begrenzt. In dieser Karte erscheint nur sein südlicher Teil. Der Untergrund besteht aus saale- und weichselkaltzeitlichem Geschiebemergel, wobei vor allem der Saale-Geschiebemergel durch geringmächtige Sande aufgespalten ist. An der Erdoberfläche erscheint er aber nur zwischen Blankenfelde und Rosenthal, bei Buchholz, um Mühlenbeck, Schönfließ, Stolpe-Dorf und nördlich von Schönerlinde in Form von kleinen und größeren Inseln. In diesen Gebieten ist die Verschmutzungsempfindlichkeit gering (Flurabstand > 10 m). Zwischen den Geschiebemergellinsen lagern Decksande des Weichselglazials, die besonders großflächig im Raum Schildow-Blankenfelde-Arkenberge vorkommen. Teilweise lagern in diesen Sanden bindige Schichten mit einem Anteil an der Gesamtmächtigkeit über 20 %, wonach sie die Einstufung als mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit erhalten (Flurabstand 0 – 10 m). Östlich Schönerlinde überlagern Sanderbildungen der Frankfurter Phase die Grundmoräne. Aufgrund des geringen Grundwasserflurabstands und der Grobkörnigkeit beinhalten diese eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit. Der stark bewegte Untergrund im Südteil des Westbarnims verhindert die Existenz eines Grundwasserleiters mit flächenhafter Ausdehnung. So existiert z. B. im Raum Frohnau-Hermsdorf-Buchholz-Schönerlinde eine Hochlage tertiärer Sedimente, die steil nach Osten abfällt. Berliner Urstromtal Die nördliche Grenze des Urstromtals zieht sich von Osten aus entlang Rüdersdorf, Woltersdorf, Hoppegarten, Lichtenberg und knickt beim Stadtbezirk Friedrichshain nach Nordwesten entlang Pankow, Hermsdorf, Frohnau ab. Die südliche Grenze verläuft ungefähr von Ost nach West über Schulzendorf, Schönefeld, Altglienicke, Rudow, Buckow, Britz, Schöneberg, Wilmersdorf bis südlich der Spreemündung in die Havel. Das (Warschau-) Berliner Urstromtal wurde schon während der Saaleeiszeit als Talstruktur angelegt und hatte während der Weichseleiszeit die Funktion des Abflußtales der Schmelzwässer der Frankfurter Phase. Es weist ein schwaches Gefälle von Südost nach Nordwest auf. Tiefster Ort im Urstromtal ist Rohrbeck mit 30 m über NN. Assmann (1957) beschreibt den Aufbau des Urstromtals als fünffache rhythmische Ablagerung von Feinsanden mit örtlichen Einlagerungen von Talton, Mittelsanden, Grobsanden bis Kiesen und Kiesen, die Geschiebe enthalten können. Letztere sind häufig Reste von ausgewaschenen saalekaltzeitlichen Grundmoränen, die öfter in geringmächtige Geschiebemergellagen übergehen und dann zu einer Aufspaltung des 40 – 55 m mächtigen unbedeckten Hauptgrundwasserleiters in mehrere Stockwerke führen. Teilweise sind auch nur vereinzelte Geschiebemergellinsen im Hauptgrundwasserleiter eingelagert, so z. B. in den obersten Schichten des Talsandes bei Charlottenburg (hier Reste der weichselkaltzeitlichen Grundmoräne). An der Erdoberfläche anstehende Reste von Endmoränenbildungen bilden die Müggelberge, die Gosener Berge und die Höhen südlich von Neu-Zittau. Diese bestehen vorwiegend aus Sanden mit Stauchungsmerkmalen. Rinnenartige Täler, die zum Teil Seen enthalten, durchqueren das Urstromtal in Nord-Süd-Richtung, vor allem im Raum Köpenick-Erkner. Elstereiszeitliche Schichten treten im Urstromtal mit stark differierenden Mächtigkeiten auf und bestehen aus häufig wechselnden, zum Teil aufgearbeiteten tertiären Sedimenten. Sie sind deshalb für die Wassergewinnung nicht so gut geeignet wie die saale- und weichseleiszeitlich gebildeten Sande. Ende der letzten Kaltzeit entstanden durch Ausblasung der feinkörnigen Bestandteile aus den Endmoränen, vor allem aber aus den Tal- und Hochflächensanden Dünenbildungen. Im Urstromtal sind diese z. B. zwischen Köpenick und Erkner, im Spandauer Forst sowie westlich von Hennigsdorf und bei Falkensee verbreitet (bis 15 m mächtig). Das sehr geringe Gefälle des Urstromtals (Spree 0,1 %) und der hohe Grundwasserstand verursachten die Bildung von holozänen torfigen und anmoorigen Böden. Auch abflußlose Senken, Rinnen und Kolke können mit diesen Ablagerungen gefüllt sein. Insgesamt kann festgestellt werden, daß das Urstromtal durch seinen geologischen Aufbau eine sehr hohe Verschmutzungsempfindlichkeit besitzt. Geschiebemergel tritt nur vereinzelt in geringmächtigen Linsen auf und bietet somit keinerlei Schutz gegen Verschmutzungen. Trotzdem befinden sich gerade in dieser empfindlichen Zone zahlreiche Industriestandorte, die die Grundwasser- und Bodenqualität negativ beeinflussen. Außerdem kann ein Schadstoffeintrag durch mit gelösten Schwermetallionen angereicherte Oberflächenwässer aus dem Bereich der Hochflächen erfolgen. Durch das äußerst geringe Gefälle und die geringe Fließgeschwindigkeit ist eine Konzentration der Schadstoffe im Urstromtalbereich sowohl in den Sedimenten als auch im Oberflächengewässer nicht ausgeschlossen. Teltow-Hochfläche Die Teltow-Hochfläche ist eine flachwellige Grundmoränenbildung süd- bis südwestlich des Berliner Urstromtals bzw. des Dahme-Spree-Bogens. Ihre südliche Begrenzung bilden die Nuthe- und Notte-Niederungen, die westliche das Berliner und Potsdamer Havelgebiet. Hinsichtlich der Verschmutzungsempfindlichkeit lassen sich auf dem Teltow drei Bereiche aushalten: Nordwest-Teil mit Grunewald südöstlicher Teil zwischen Britz, Mariendorf, Buckow, Lichtenrade und Osdorf und südlicher Teil zwischen Osdorf, Lichtenrade und den Nuthe-Notte-Niederungen. Nordwest-Teil mit Grunewald Der unmittelbar nordwestliche Rand entlang des Havelufers besteht aus Kamesbildungen (Havelberge). Diese erstrecken sich südlich von Ruhleben mit einer Ausdehnung von ca. 2,5 km bis nördlich von Schwanenwerder, allerdings schmaler werdend. Östliche Begrenzung ist die ca. Nordost-Südwest verlaufende Teufelssee-Pechsee-Barssee-Rinne. Diese Eisrandlagenbildung setzt sich hauptsächlich aus geschichteten Sanden mit einzelnen eingelagerten Kiesschichten und Geschieben zusammen. Dieses Gebiet, in dem Sande mit einem Anteil an bindigem Material (Tone, Schluffe, Braunkohle) unter 20 % vorherrschen, wird nur aufgrund von Flurabständen über 10 m in die mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit eingestuft. Der unmittelbare Uferbereich der Havel hat jedoch eine höhere Verschmutzungsempfindlichkeit, da hier die Flurabstände geringer sind. Die Galerien der Wasserwerke Tiefwerder und Beelitzhof liegen somit in einem Gebiet ohne natürliche Schutzschicht. Die entlang dieser Eisrandlage durch abfließende Schmelzwässer geschaffene Teufelssee-Pechsee-Barssee-Rinne wurde nachfolgend durch tauende Toteisblöcke überprägt. Heute existieren dort abflußlose Senken. Der sich nach Südost anschließende flachwellige Teil der Hochfläche (östlicher Grunewald), welche nach Süden bis südlich des Teltowkanals reicht, wird aus über 10 – 15 m mächtigen glazifluviatilen Sanden gebildet, denen 1 – 2 m mächtige Decksande aufliegen. Vorkommende Geschiebe und lokale Geschiebemergellinsen sind Relikte einer ehemaligen, die glazifluviatilen Sande überlagernden Grundmoräne, die durch die Schmelzwässer einer im Bereich der Nauener Platte und der Havel gelegenen Gletscherzunge (Brandenburger Gletscher) ausgewaschen wurde. Auch dieses Gebiet weist aufgrund von Sanden als Deckschicht mit Mächtigkeiten über 10 m eine mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Südöstlicher Teil zwischen Britz, Mariendorf, Lichtenrade und Osdorf Dieser Teil, Kern der Grundmoränen-Hochfläche, wird im wesentlichen aus Geschiebemergel gebildet. Er kann gelegentlich von geringmächtigen Hochflächensanden überlagert sein, deren Anteil aber unter 20 % der Deckschichtenmächtigkeit liegt. Der Geschiebemergel ist in der Regel mehr als 10 m, häufig mehr als 20 m mächtig und ermöglicht damit die Einstufung des Gebietes in die geringe Verschmutzungsempfindlichkeit. Südlicher Teil zwischen Lichtenrade, Osdorf und den Nuthe-Notte-Niederungen Von der Nuthe-Niederung ausgehend lösen schmale, flache Quertalungen die im nördlichen Teil einheitliche Geschiebemergeldecke in einzelne Geschiebemergelinseln auf. Dadurch sind in diesem Gebiet genug Möglichkeiten für die Versickerung schadstoffbelasteter Wässer gegeben. In den Talungen entstanden häufig Flachmoortorfe oder Sandablagerungen. Außerdem weist dieser Teil der Hochfläche viele lokale Sandfenster, Gebiete mit wechselnder Lagerung von Sanden und bindigen Schichten sowie geringmächtige Geschiebemergelinseln (< 5 m mächtig) auf, die eine hohe bzw. mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit besitzen. Der Hauptgrundwasserleiter wird von Sanden der Saaleeiszeit gebildet. Ihn überlagert eine stauende Deckschicht aus Weichsel-, örtlich in unmittelbarer Verbindung mit einem Saale-Geschiebemergel. Diese Deckschicht ist oft durch zwischengelagerte Sande aufgesplittet, wodurch die einzelnen Sandschichten miteinander hydraulisch verbunden sein können. Deshalb weisen nur einzelne Bereiche gespanntes Grundwasser auf. Bäketal Das Bäketal, welchem der Teltowkanal zum Teil folgt, schneidet die nördliche Geschiebemergelfläche der Teltow-Hochfläche von West nach Ost bzw. Südwest nach Nordost. Es wurde durch die Schmelzwässer der letzten Eiszeit gebildet, besteht eng begrenzt aus Sanden und organischen Sedimenten und weist damit eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Eine hydraulische Verbindung mit dem Hauptgrundwasserleiter ist fraglich. Nauener Platte Die Nauener Platte wird nördlich vom Havelländischen Luch, südlich vom Brandenburg-Potsdamer Havelgebiet und östlich von der Havel begrenzt. In der Karte ist nur ihr östlicher Teil dargestellt. Die Nauener Platte gehört wie die bereits erwähnten Teltow- und Barnim-Hochflächen zum Vereisungsbereich des Brandenburger Stadiums der Weichselkaltzeit und wird vor allem von saale- und weichselkaltzeitlichen Grundmoränen gebildet. Diese ebenen bis flachwelligen, weithin geschlossenen Grundmoränenflächen sind teilweise durch Endmoränenbildungen überprägt. Der zentrale Teil dieser Platte besteht aus tonig bis schluffigem Geschiebemergel, der westliche und östliche Randbereich dagegen vorwiegend aus sandigem Geschiebemergel. Der östliche Randbereich der Nauener Platte erreicht Berlin bei Gatow, Kladow und Großglienicke. Hier treten an der Erdoberfläche und oberflächennah großräumig mehr als 10 m mächtige Hochflächensande, nur an wenigen Stellen Geschiebemergel auf, so beispielsweise bei Seeburg, in der Gatower Heide und bei Karolinenhöhe. Auf der Nauener Platte herrschen günstige Grundwasserverhältnisse vor, die Grundwasserleiter sind wenig gestört und nur am westlichen und südlichen Rand häufiger durch Geschiebemergellinsen aufgespalten. Hauptgrundwasserleiter ist ein bedeckter Grundwasserleiter aus glazifluviatilen saalekaltzeitlichen Sanden mit ausgedehnter horizontaler Verbreitung zwischen 20 – 40 m unter Gelände, der vor allem im Zentralteil durch seine Geschiebemergelbedeckung geschützt ist. Durch zum Teil fehlenden Geschiebemergel am östlichen Rand der Nauener Platte wird das Eindringen von Schadstoffen in das Grundwasserfließsystem begünstigt. Das sich in den Hochflächensanden ansammelnde Wasser westlich der Havel ist ebenfalls kaum gegen eindringende Schadstoffe geschützt. Nur aufgrund der Mächtigkeit der Hochflächensande über 10 m wird diesem Gebiet eine mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit zugewiesen.

Gefährdungspotenzial Überschwemmung durch Hochwasser

Gefährdungspotenzial durch Flusshochwasser Für die Landeshauptstadt Dresden wurde ein Klimaanpassungskonzept erarbeitet, dass die Klimaveränderungen und dessen Folgen in Dresden aufzeigt. In diesem Rahmen wurden Gefährdungsanalysen für die Dresdner Stadtteile erstellt. Das Gefährdungspotenzial ergibt sich aus der Sensitivität eines Systems bezüglich der Klimaveränderung und der Exposition (Lage im Stadtraum). Für die Analyse standen die menschliche Gesundheit, Gebäude und Infrastruktur im Fokus. Gefährdungspotenziale wurden für die Themen Wärmebelastung sowie die Überschwemmungsgefahr durch Starkregen und Flusshochwasser untersucht - hier Flusshochwasser. In die Analyse flossen die rechtlich festgesetzten Überschwemmungsgebiete der Elbe, der Gewässer 1. Ordnung und des Lockwitzbaches/Niedersedlitzer Flutgrabens für ein 100 jährliches Hochwasser ein. Außerdem wurden die Flächen kritischer und nicht-kritischer Flächennutzung einbezogen. Ausschlaggebend für das Gefährdungspotenzial ist der absolute Flächenanteil der überschwemmten Gebiete sowie deren relativer Anteil an der Gesamtfläche des Stadtteils. Damit wird vermieden, dass flächengroße Stadtteile überrepräsentiert werden. Die Übersicht der Gefährdungspotenziale der Stadtteile ist eine wichtige Grundlage, um den Handlungsbedarf zur Anpassung bewerten und die Maßnahmenentwicklung und -umsetzung priorisieren zu können. Weitere Informationen zur Gefährdungsanalyse und möglichen Anpassungsoptionen sind dem Klimaanpassungskonzept zu entnehmen. Die Gefährdungsanalyse wurde im Rahmen der Erstellung des Klimaanpassungskonzeptes vom Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz (ThINK) durchgeführt. Die Übersicht der Gefährdungspotenziale der Stadtteile ist eine wichtige Grundlage, um den Handlungsbedarf zur Anpassung in den verschiedenen Bereichen bewerten zu können. Mit Hilfe der Analyse kann die Maßnahmenentwicklung und -umsetzung priorisiert werden.

Energieeinsparung durch den vollständigen Ersatz der Gasphasenfluorierung durch ein lichtbasiertes Verfahren zur Modifikation von Silikonkautschukoberflächen, Teilvorhaben: Wissen

Silikonelastomere zeichnen sich durch ein hervorragendes Eigenschaftsprofil aus, das Elastizität, isolierende Eigenschaften, Medienbeständigkeit und physiologische Unbedenklichkeit umfasst. Diese Eigenschaften machen sie für viele Anwendungen in Industrie und im privaten Haushalt geeignet, wie z.B. Schläuche, Prothesen oder Sportprodukten. Trotz ihrer geschätzten Bulkeigenschaften ist die Oberflächen nicht ideal. Die Klebrigkeit und hohe Reibung werden als störend empfunden, die Anfälligkeit gegenüber Staub als unhygienisch. Derzeit wird zur Verbesserung der Oberflächenqualität die Gasphasenfluorierung eingesetzt, die jedoch mit hohen Energieaufwänden verbunden ist. Der Prozess umfasst die Herstellung von Fluorgas und den Energieverbrauch während der Fluorierung. Hinzu kommen Umweltbelastungen speziell durch den hohen Kraftstoffverbrauch für den Transport des Silikons zu externen Dienstleistern. Es sind aufgrund des hohen Gefährdungspotenzial im Umgang mit Fluor nur wenige in Deutschland verfügbar, so dass lange Fahrtstrecken nötig werden. Eine vielversprechende Alternative ist die Bestrahlung mit Vakuum-Ultraviolettstrahlung (VUV). Am Fraunhofer IFAM wurde gezeigt, dass Silikon durch diese Methode effektiv modifiziert werden kann. Der Prozess ist ressourceneffizient, da die eingesetzten Strahler eine hohe Umwandlungseffizienz aufweisen und ein Großteil der Strahlung für die Modifikation genutzt werden kann. Zudem ermöglicht der reduzierte Sicherheitsaufwand den Einsatz der VUV-Technologie vor Ort, was die Prozessflexibilität erhöht und den Transport zum Lohnfluorierer überflüssig macht. Das Projekt zielt darauf ab, die Gasphasenfluorierung vollständig durch die energieeffiziente VUV-Modifizierung zu ersetzen. Das übergeordnete Ziel ist es, den Wissensstand über den VUV-Prozess zu erweitern und ein Skalierungskonzept für eine Versuchsanlage in Modulbauweise zu entwickeln, um den Zugang zur Marktverwertung und prognostizierte Energieeinsparpotenziale zu realisieren.

Gefährdungspotenzial Wärmebelastung

Gefährdungspotenzial durch Wärmebelastung Für die Landeshauptstadt Dresden wurde ein Klimaanpassungskonzept erarbeitet, dass die Klimaveränderungen und dessen Folgen in Dresden aufzeigt. In diesem Rahmen wurden Gefährdungsanalysen für die Dresdner Stadtteile erstellt. Das Gefährdungspotenzial ergibt sich aus der Sensitivität eines Systems bezüglich der Klimaveränderung und der Exposition (Lage im Stadtraum). Für die Analyse standen die menschliche Gesundheit, Gebäude und Infrastruktur im Fokus. Gefährdungspotenziale wurden für die Themen Wärmebelastung sowie die Überschwemmungsgefahr durch Starkregen und Flusshochwasser untersucht - hier Wärmebelastung. In die Analyse zur Wärmebelastung flossen die Überwärmung im Stadtgebiet nach Klimafunktionskarte ein, die Einwohnerzahl, die besonders hitzevulnerablen Altersgruppe der null bis 14-Jährigen, der über 65-Jährigen und der über 75-Jährigen ein sowie der Anteil der Arbeitslosen. Die Übersicht der Gefährdungspotenziale der Stadtteile ist eine wichtige Grundlage, um den Handlungsbedarf zur Anpassung bewerten und die Maßnahmenentwicklung und -umsetzung priorisieren zu können. Weitere Informationen zur Gefährdungsanalyse und möglichen Anpassungsoptionen sind dem Klimaanpassungskonzept zu entnehmen. Die Gefährdungsanalyse wurde im Rahmen der Erstellung des Klimaanpassungskonzeptes vom Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz (ThINK) durchgeführt. Die Übersicht der Gefährdungspotenziale der Stadtteile ist eine wichtige Grundlage, um den Handlungsbedarf zur Anpassung in den verschiedenen Bereichen bewerten zu können. Mit Hilfe der Analyse kann die Maßnahmenentwicklung und -umsetzung priorisiert werden.

Statistik der Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen

Erhebung über Anlagen zum Umgang mit Wasse rgefährdenden Stoffen, die im Hinblick auf gesetzlich vorgesehene Überwachungsmaßnahmen besonders erfasst sind. Erhebungsmerkmale: Art der Anlage; Bauart, Baujahr, Material und Fassungsvermögen der Anlage; Gefährdungsstufe; Wassergefährdungsklasse; Art des wassergefährdenden Stoffes; Wirtschaftszweig des Betreibers.

Erhöhung und Verstärkung des Elbedeiches zwischen Damnatz und Penkefitz, 5. Planfeststellungsabschnitt

Infolge von Elbehochwässern, insbesondere 2011 und 2013, waren umfangreiche Deichsanierungen und Deichverteidigungen notwendig. Die derzeitigen Fehlhöhen betragen zum aktuelle Bemessungsansatz bis zu 1,51 m. Überdies entspricht der derzeitige Ausbauzustand nicht mehr den anerkannten Regeln der Technik gem. DIN 19712. Der Dannenberger Deich-und Wasserverband als Vorhabenträger beabsichtigt daher, an dem ca. 15 km langen linksseitigen Deichabschnitt von Damnatz bis Hitzacker einen an den Stand der Technik angepassten und wirksa-men Hochwasserschutz wiederherzustellen. Bei der hier beantragten Teilstrecke zwischen den Ortschaften Damnatz und Penkefitz handelt es sich um den 5. Planfeststellungsabschnitt (5. PA), welcher von Damnatz mit der Station 0+000 bis kurz vor Penkefitz mit der Station 6+965 verläuft. Die Kreisstraße K 13 als Elbuferstraße dient im 5. PA streckenweise als Deichverteidigungsweg und verläuft derzeit binnendeichs am Deichfuß. Bei den vergangenen Hochwasserereignissen musste diese Straße aufgrund des Gefährdungspotentials gesperrt werden. Die geplante Erhöhung und Verstärkung des Deiches findet auf der vorhandenen Deichtrasse statt und wird nach den aktuell gültigen Bemessungsansätzen und Bauweisen und dem Stand der Technik geplant und entspricht somit den Schutzvorgaben für ein HQ100 der Elbe. Der Deichverteidigungsweg (DVW) und die Kreisstraße K 13 werden binnenseitig maximal 1,5 m unter dem Bemessungshochwasser (BHW) angeordnet und erhalten ein 1,5 m breites Bankett. In den Bereichen, in denen die K 13 als DVW dient, wird auf der 5,0 m breiten Deichkrone zusätzlich ein 2,5 m breiter Geh- und Radweg entstehen. Der DVW ist in einer Breite von 3,5 m geplant. Für den 5. PA ergibt sich im Bereich Damnatz ein Bemessungswasserstand (HQ100) von +17,47 m NHN und in Penkefitz von +16,53 m NHN. Zuzüglich zu dem Bemessungswasserstand wird ein Freibord von 1,00 m aufgeschlagen, sodass sich Solldeichhöhen für Damnatz von +18,47 m NHN und für Penkefitz von +17,53 m NHN ergeben. Bei einer vorhandenen Geländehöhe von ca. +13,00 m NHN bis +14,13 m NHN wird der Deich ca. 4,50 m über Gelände liegen. Der geplante Deichverteidigungsweg bzw. die neue Kreisstraße K 13 wird in etwa 1,50 m unter dem BHW liegen. Zusätzlich zur endgültigen Ausbauhöhe des Deiches wird ein Sack- und Setzmaß von rund 10 cm angesetzt. Der Hochwasserabflussquerschnitt der Elbe wird nicht relevant durch die Deichverstärkung verändert, da die geplante Maßnahme auf der vorhandenen Trasse hauptsächlich mit binnenseitiger Verstärkung durchgeführt wird. Auf die Wasserspiegelhöhe bei Hochwasserabfluss sollen dadurch keine messbaren Auswirkungen entstehen. Das Vorhaben wirkt sich im Gebiet der Samtgemeinde Elbtalaue in der Stadt Dannenberg/ Elbe (Ortsteile Penkefitz, Strachauer Rad), der Gemeinde Damnatz (Ortsteile Landsatz, Jasebeck) sowie von im Rahmen von naturschutzrechtlichen Kompensationsmaßnahmen auch in den Ortsteilen bzw. Gemarkungen Breese in der Marsch, Dambeck, Schaafhausen, Seerau sowie in der Stadt Hitzacker/Elbe (Gemarkungen Grabau und Wussegel) aus. Im Gebiet der Samtgemeinde Lüchow wirkt sich das Vorhaben im Rahmen naturschutzrechtlicher Kompensationsmaßnahmen in den Gemeinden Waddeweitz (Gemarkung Kukate) und Woltersdorf (Gemarkung Woltersdorf) aus.

Bewertung wassergefährdender Stoffe - Datenbank RIGOLETTO

In der Datenbank Rigoletto werden Chemikalien nach ihrem Gefährdungspotential für die aquatische Umwelt und die Gesundheit des Menschen in drei Wassergefährdungsklassen (WGK 1 bis 3) sowie in die Gruppe der nicht wassergefährdenden (nwg) Stoffe eingestuft, Hintergrundinformationen zu den einzelnen Stoffen angeboten und CAS- und EG-Nummern (CAS = Chemical Abstract Services, EG = Europäische Gemeinschaft z. B. EINECS-Nr. = European Inventory of Existing Chemicals) aufgeführt. Die Bewertung der Chemikalien erfolgt durch Selbsteinstufung durch die Hersteller und Inverkehrbringer entsprechend den Maßgaben der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe (VwVwS) vom 17. 05. 1999 und in Einzelfällen durch die "Kommission Bewertung wassergefährdender Stoffe (KBwS)". Im wasserrechtlichen Vollzug der Bundesländer dienen die Wassergefährdungsklassen dazu, Anforderungen an die technische und logistische Sicherheit bei Industrieanlagen und Lagern festzulegen. Die Daten können mit Hilfe einer komfortablen Suchmaschine über Teile der Stoffbezeichnung, CAS-/ EG-Nummern, oder Synonyme recherchiert werden. Folgende Aufgaben werden mit Hilfe der Datenbank Rigoletto gelöst: · Verwalten der nach Anhang 3 der VwVwS vom 17. 05. 1999 durch Hersteller und Inverkehrbringer dokumentierten Stoffe, · Erstellung von umfassenden Stoffdatensätzen, die einstufungsrelevante Daten zur Identifikation, Toxizität, Ökotoxizität, Verhalten in der Umwelt und zu Klassifizierungen umfassen, · Dokumentation der Stoffinformationen und Ausgabe der Datensätze in Form eines Datenblattes, das als Layout-Vorlage zur Vervielfältigung verwendbar ist, · Verwaltung und Dokumentation der Literaturquellen, · regelmäßige Weitergabe der Daten für die Veröffentlichung der Einstufungen im Internet, · Erstellung des Katalogs wassergefährdender Stoffe sowie der VwVwS in Form layoutfähiger Vorlagen.

Flood risk in a changing climate (CEDIM)

Aims: Floods in small and medium-sized river catchments have often been a focus of attention in the past. In contrast to large rivers like the Rhine, the Elbe or the Danube, discharge can increase very rapidly in such catchments; we are thus confronted with a high damage potential combined with almost no time for advance warning. Since the heavy precipitation events causing such floods are often spatially very limited, they are difficult to forecast; long-term provision is therefore an important task, which makes it necessary to identify vulnerable regions and to develop prevention measures. For that purpose, one needs to know how the frequency and the intensity of floods will develop in the future, especially in the near future, i.e. the next few decades. Besides providing such prognoses, an important goal of this project was also to quantify their uncertainty. Method: These questions were studied by a team of meteorologists and hydrologists from KIT and GFZ. They simulated the natural chain 'large-scale weather - regional precipitation - catchment discharge' by a model chain 'global climate model (GCM) - regional climate model (RCM) - hydrological model (HM)'. As a novel feature, we performed so-called ensemble simulations in order to estimate the range of possible results, i.e. the uncertainty: we used two GCMs with different realizations, two RCMs and three HMs. The ensemble method, which is quite standard in physics, engineering and recently also in weather forecasting has hitherto rarely been used in regional climate modeling due to the very high computational demands. In our study, the demand was even higher due to the high spatial resolution (7 km by 7 km) we used; presently, regional studies use considerably larger grid boxes of about 100 km2. However, our study shows that a high resolution is necessary for a realistic simulation of the small-scale rainfall patterns and intensities. This combination of high resolution and an ensemble using results from global, regional and hydrological models is unique. Results: By way of example, we considered the low-mountain range rivers Mulde and Ruhr and the more alpine Ammer river in this study, all of which had severe flood events in the past. Our study confirms that heavy precipitation events will occur more frequently in the future. Does this also entail an increased flood risk? Our results indicate that in any case, the risk will not decrease. However, each catchment reacts differently, and different models may produce different precipitation and runoff regimes, emphasizing the need of ensemble studies. A statistically significant increase of floods is expected for the river Ruhr in winter and in summer. For the river Mulde, we observe a slight increase of floods during summer and autumn, and for the river Ammer a slight decrease in summer and a slight increase in winter.

New Solution and Innovative Technologies for In-situ Decontamination of a Heating Power Station and Former Gasworks Site

The site of the heating power station and former gasworks in Plauen is contaminated over a wide area with pollutants specific to gasworks - above all BTX aromatics, PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons), tar oils, phenols and ammonium - down to a depth of six metres. According to expert opinion, a soil volume of some 20000 m3 must urgently be cleaned up. A remediation concept has been prepared at the request of the municipality of Plauen, based on the use-related potential assessment for the site. The assessment concludes that there is an acute environmental hazard for the directly adjoining river 'Weisse Elster'. The approach pursued in this project represents a new solution to the problem of contaminated sites. Instead of using ex-situ methods for carrying out a complete cleanup of the contaminated site, as practised so far, in-situ methods are used. In this way, the acute hazard potential is eliminated, leaving only a tolerable amount of residual pollution. This objective will be achieved through a combination of pneumatic, hydraulic and microbiological in-situ measures. The efficiency will be further increased by specific pollutant mobilization. The technical feasibility has been confirmed by soil air suction tests and pumping tests on sites as well as microbiological laboratory analyses. The in-situ decontamination is superior to the traditional ex-situ methods in terms of economic efficiency, waste prevention and reducing traffic movements. The innovative methods proposed here involve, in particular, hot-steam injections and controlled oxyhydrogen gas explosions that will increase the availability of immobile pollutants attached to the soil grain.

Immobilisation of arsenic in paddy soil by iron(II)-oxidizing bacteria

Arsenic-contaminated ground- and drinking water is a global environmental problem with about 1-2Prozent of the world's population being affected. The upper drinking water limit for arsenic (10 Micro g/l) recommended by the WHO is often exceeded, even in industrial nations in Europe and the USA. Chronic intake of arsenic causes severe health problems like skin diseases (e.g. blackfoot disease) and cancer. In addition to drinking water, seafood and rice are the main reservoirs for arsenic uptake. Arsenic is oftentimes of geogenic origin and in the environment it is mainly bound to iron(III) minerals. Iron(III)-reducing bacteria are able to dissolve these iron minerals and therefore release the arsenic to the environment. In turn, iron(II)-oxidizing bacteria have the potential to co-precipitate or sorb arsenic during iron(II)- oxidation at neutral pH followed by iron(III) mineral precipitation. This process may reduce arsenic concentrations in the environment drastically, lowering the potential risk for humans dramatically.The main goal of this study therefore is to quantify, identify and isolate anaerobic and aerobic Fe(II)-oxidizing microorganisms in arsenic-containing paddy soil. The co-precipitation and thus removal of arsenic by iron mineral producing bacteria will be determined in batch and microcosm experiments. Finally the influence of rhizosphere redox status on microbial Fe oxidation and arsenic uptake into rice plants will be evaluated in microcosm experiments. The long-term goal of this research is to better understand arsenic-co-precipitation and thus arsenic-immobilization by iron(II)-oxidizing bacteria in rice paddy soil. Potentially these results can lead to an improvement of living conditions in affected countries, e.g. in China or Bangladesh.

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