Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis Inhaltsübersicht Kapitel 1 Allgemeine Bestimmungen § 1 Zweck § 2 Anwendungsbereich § 3 Begriffsbestimmungen § 4 Gewässereigentum, Schranken des Grundeigentums § 5 Allgemeine Sorgfaltspflichten Kapitel 2 Bewirtschaftung von Gewässern Abschnitt 1 Gemeinsame Bestimmungen § 6 Allgemeine Grundsätze der Gewässerbewirtschaftung § 6a Grundsätze für die Kosten von Wasserdienstleistungen und Wassernutzungen § 7 Bewirtschaftung nach Flussgebietseinheiten § 8 Erlaubnis, Bewilligung § 9 Benutzungen § 10 Inhalt der Erlaubnis und der Bewilligung § 11 Erlaubnis-, Bewilligungsverfahren § 11a Verfahren bei Vorhaben zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen § 12 Voraussetzungen für die Erteilung der Erlaubnis und der Bewilligung, Bewirtschaftungsermessen § 13 Inhalts- und Nebenbestimmungen der Erlaubnis und der Bewilligung § 13a Versagung und Voraussetzungen für die Erteilung der Erlaubnis für bestimmte Gewässerbenutzungen; unabhängige Expertenkommission § 13b Antragsunterlagen und Überwachung bei bestimmten Gewässerbenutzungen; Stoffregister § 14 Besondere Vorschriften für die Erteilung der Bewilligung § 15 Gehobene Erlaubnis § 16 Ausschluss privatrechtlicher Abwehransprüche § 17 Zulassung vorzeitigen Beginns § 18 Widerruf der Erlaubnis und der Bewilligung § 19 Planfeststellungen und bergrechtliche Betriebspläne § 20 Alte Rechte und alte Befugnisse § 21 Anmeldung alter Rechte und alter Befugnisse § 22 Ausgleich zwischen konkurrierenden Gewässerbenutzungen § 23 Rechtsverordnungen zur Gewässerbewirtschaftung § 24 Erleichterungen für EMAS-Standorte Abschnitt 2 Bewirtschaftung oberirdischer Gewässer § 25 Gemeingebrauch § 26 Eigentümer- und Anliegergebrauch § 27 Bewirtschaftungsziele für oberirdische Gewässer § 28 Einstufung künstlicher und erheblich veränderter Gewässer § 29 Fristen zur Erreichung der Bewirtschaftungsziele § 30 Abweichende Bewirtschaftungsziele § 31 Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen § 32 Reinhaltung oberirdischer Gewässer § 33 Mindestwasserführung § 34 Durchgängigkeit oberirdischer Gewässer § 35 Wasserkraftnutzung § 36 Anlagen in, an, über und unter oberirdischen Gewässern § 37 Wasserabfluss § 38 Gewässerrandstreifen § 38a Landwirtschaftlich genutzte Flächen mit Hangneigung an Gewässern § 39 Gewässerunterhaltung § 40 Träger der Unterhaltungslast § 41 Besondere Pflichten bei der Gewässerunterhaltung § 42 Behördliche Entscheidungen zur Gewässerunterhaltung Abschnitt 3 Bewirtschaftung von Küstengewässern § 43 Erlaubnisfreie Benutzungen von Küstengewässern § 44 Bewirtschaftungsziele für Küstengewässer § 45 Reinhaltung von Küstengewässern Abschnitt 3a Bewirtschaftung von Meeresgewässern § 45a Bewirtschaftungsziele für Meeresgewässer § 45b Zustand der Meeresgewässer § 45c Anfangsbewertung § 45d Beschreibung des guten Zustands der Meeresgewässer § 45e Festlegung von Zielen § 45f Überwachungsprogramme § 45g Fristverlängerungen; Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen § 45h Maßnahmenprogramme § 45i Beteiligung der Öffentlichkeit § 45j Überprüfung und Aktualisierung § 45k Koordinierung § 45l Zuständigkeit im Bereich der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone und des Festlandsockels Abschnitt 4 Bewirtschaftung des Grundwassers § 46 Erlaubnisfreie Benutzungen des Grundwassers § 47 Bewirtschaftungsziele für das Grundwasser § 48 Reinhaltung des Grundwassers § 49 Erdaufschlüsse Kapitel 3 Besondere wasserwirtschaftliche Bestimmungen Abschnitt 1 Öffentliche Wasserversorgung, Wasserschutzgebiete, Heilquellenschutz § 50 Öffentliche Wasserversorgung; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 51 Festsetzung von Wasserschutzgebieten § 52 Besondere Anforderungen in Wasserschutzgebieten § 53 Heilquellenschutz Abschnitt 2 Abwasserbeseitigung § 54 Begriffsbestimmungen für die Abwasserbeseitigung § 55 Grundsätze der Abwasserbeseitigung § 56 Pflicht zur Abwasserbeseitigung § 57 Einleiten von Abwasser in Gewässer § 58 Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen § 59 Einleiten von Abwasser in private Abwasseranlagen § 60 Abwasseranlagen § 61 Selbstüberwachung bei Abwassereinleitungen und Abwasseranlagen Abschnitt 3 Umgang mit wassergefährdenden Stoffen § 62 Anforderungen an den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen § 62a Nationales Aktionsprogramm zum Schutz von Gewässern vor Nitrateinträgen aus Anlagen § 63 Eignungsfeststellung Abschnitt 4 Gewässerschutzbeauftragte § 64 Bestellung von Gewässerschutzbeauftragten § 65 Aufgaben von Gewässerschutzbeauftragten § 66 Weitere anwendbare Vorschriften Abschnitt 5 Gewässerausbau, Deich-, Damm- und Küstenschutzbauten § 67 Grundsatz, Begriffsbestimmung § 68 Planfeststellung, Plangenehmigung § 69 Abschnittsweise Zulassung, vorzeitiger Beginn § 70 Anwendbare Vorschriften, Verfahren § 70a Planfeststellungsverfahren bei Häfen im transeuropäischen Verkehrsnetz § 71 Enteignungsrechtliche Regelungen § 71a Vorzeitige Besitzeinweisung Abschnitt 6 Hochwasserschutz § 72 Hochwasser § 73 Bewertung von Hochwasserrisiken, Risikogebiete § 74 Gefahrenkarten und Risikokarten § 75 Risikomanagementpläne § 76 Überschwemmungsgebiete an oberirdischen Gewässern § 77 Rückhalteflächen, Bevorratung § 78 Bauliche Schutzvorschriften für festgesetzte Überschwemmungsgebiete § 78a Sonstige Schutzvorschriften für festgesetzte Überschwemmungsgebiete § 78b Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten § 78c Heizölverbraucheranlagen in Überschwemmungsgebieten und in weiteren Risikogebieten § 78d Hochwasserentstehungsgebiete § 79 Information und aktive Beteiligung § 80 Koordinierung § 81 Vermittlung durch die Bundesregierung Abschnitt 7 Wasserwirtschaftliche Planung und Dokumentation § 82 Maßnahmenprogramm § 83 Bewirtschaftungsplan § 84 Fristen für Maßnahmenprogramme und Bewirtschaftungspläne § 85 Aktive Beteiligung interessierter Stellen § 86 Veränderungssperre zur Sicherung von Planungen § 87 Wasserbuch § 88 Informationsbeschaffung und -übermittlung Abschnitt 8 Haftung für Gewässerveränderungen § 89 Haftung für Änderungen der Wasserbeschaffenheit § 90 Sanierung von Gewässerschäden Abschnitt 9 Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen § 91 Gewässerkundliche Maßnahmen § 92 Veränderung oberirdischer Gewässer § 93 Durchleitung von Wasser und Abwasser § 94 Mitbenutzung von Anlagen § 95 Entschädigung für Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen Kapitel 4 Entschädigung, Ausgleich, Vorkaufsrecht § 96 Art und Umfang von Entschädigungspflichten § 97 Entschädigungspflichtige Person § 98 Entschädigungsverfahren § 99 Ausgleich § 99a Vorkaufsrecht Kapitel 5 Gewässeraufsicht § 100 Aufgaben der Gewässeraufsicht § 101 Befugnisse der Gewässeraufsicht § 102 Gewässeraufsicht bei Anlagen und Einrichtungen der Verteidigung Kapitel 6 Bußgeld- und Überleitungsbestimmungen § 103 Bußgeldvorschriften § 104 Überleitung bestehender Erlaubnisse und Bewilligungen § 104a Ausnahmen von der Erlaubnispflicht bei bestehenden Anlagen zur untertägigen Ablagerung von Lagerstättenwasser § 105 Überleitung bestehender sonstiger Zulassungen § 106 Überleitung bestehender Schutzgebietsfestsetzungen § 107 Übergangsbestimmung für industrielle Abwasserbehandlungsanlagen und Abwassereinleitungen aus Industrieanlagen § 108 Übergangsbestimmung für Verfahren zur Zulassung von Vorhaben zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen Anlage 1 (zu § 3 Nummer 11) Anlage 2 (zu § 7 Absatz 1 Satz 3)
Die Erfordernisse der Grundwasserbewirtschaftung sind in den letzten Jahren sowohl quantitativ wie qualitativ gewachsen. Nicht nur der zunehmende Anspruch fuer die Trinkwasser- und Brauchwasserversorgung, sondern auch die Gefaehrdung der Qualitaet des Trinkwassers macht die Bearbeitung dieser Fragen vordringlich. Bei der Qualitaet ist im besonderen die Nitratbelastung im westfaelischen und westlichen Niedersachsen so gross geworden, dass hier die Stillegung einzelner Brunnen bereits erforderlich wurde. Mit einer verbesserten Grundwasserbewirtschaftung muessen die zunaechst in der Qualitaet voll befriedigenden Niederschlaege nicht in die Oberflaechengewaesser abgeleitet werden, sondern dem Grundwasser zugefuehrt werden. Hierfuer sind Regenrueckhaltebecken in einem engen Netz in den betroffenen Raeumen erforderlich. Bisher sind diese Regenrueckhaltebecken nur in Verbindung mit Verkehrsbauten angelegt worden, deren andere Konzeption ist eine Grundfrage dieses Vorhabens.
des Landesamtes für Umwelt Rheinland-Pfalz (LfU) [Redaktioneller Hinweis: Die folgende Beschreibung ist eine unstrukturierte Extraktion aus dem originalem PDF] JAHRESBERICHT 2024 des Landesamtes für Umwelt Rheinland-Pfalz (LfU) Impressum: Herausgeber: Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz Kaiser-Friedrich-Straße 7 • 55116 Mainz Telefon: 06131 6033-0 www.lfu.rlp.de Redaktion und Layout: Stabsstelle Planung und Information Titelfoto: Kartenausshnitt aus der LfU-Cold- und Hotspotkarte Abbildungsnachweis: S. 11: marwin55 – stock.adobe.com; S. 18 unten; Heinz Waldukat – stock.adobe.com; S. 41: Павел Чигирь – stock.adobe.com; S. 48 oben: nd700 – stock.adobe.com alle weiteren Abbildungen, falls nicht anders angegeben: LfU Druck: LM DRUCK + MEDIEN GmbH, Obere Hommeswiese 16, D-57258 Freudenberg © Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz Mai 2025 Nachdruck und Wiedergabe nur mit Genehmigung des Herausgebers Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird auf die gleichzeitige Verwendung der Sprachformen männlich, weiblich und divers (m/w/d) verzichtet. Sämtliche Personenbezeichnungen gelten gleichermaßen für alle Geschlechter. INHALT VORWORT5 ÜBER DAS LANDESAMT6 Hier Messen, Beraten und Bewerten wir6 Zahlen & Fakten8 LfU bietet vielfältige Jobs9 Arbeitskreis Fernerkundung10 KLIMA 12 Neue Karten des LfU zeigen Cold- und Hotspots in Rheinland-Pfalz13 Zukunftsplan Wasser – LfU als oberste Fachbehörde des Landes in zentraler Rolle eingebunden15 UMWELT 18 Sondermessprogramm zu organischen Spurenstoffen im Grundwasser19 Auswirkungen von Mikroplastik auf Mensch und Umwelt – Fachtagung im Rahmen der 3. Mainzer Umwelttage23 Luftschadstoffe: Positiver Trend gebremst25 Messtechnisches Kolloquium in Mainz26 Leitfäden, Handbücher, Arbeitshilfen im Bereich des Bodenschutzes – Einblick in die Arbeitsgruppenarbeit28 Informationsveranstaltung „Gewässerentwicklung aktuell“ 202431 NATUR 34 Start des Monitorings der EU-Vogelschutzgebiete in Rheinland-Pfalz35 Lebensraum-Extremist: die „Sandtaucher“-Steinfliege in den Pfälzerwald-Bächen38 Erster Handlungsleitfaden Saatkrähe veröffentlicht40 Burgunderblutalgen in rheinland-pfälzischen Seen43 Bachpatentage 202546 BEVÖLKERUNG 48 Pfingsthochwasser im südwestlichen Rheinland-Pfalz49 Erster landesweiter Lärmaktionsplan für Rheinland-Pfalz52 Gefährdung von Industriebetrieben durch Starkregen55 Jordanische Fachleute zu Besuch in der Hochwasservorhersagezentrale58 Webseite badeseen.rlp.de in neuem Gewand60 3 4 Rheinallee 97-101, 55118 MainzWallstraße 1, 55122 MainzRheingütestation Worms, Am Rhein 1, 67547 Worms (RA)(WA)(RGS) ohne Zusatz: Kaiser-Friedrich-Str. 7, 55116 Mainz Standorte: Telefonnummer 06131 6033-Durchwahl Dieter Welzel Jens Grünberg Referat 27 DV-Fachanwendungen Gewerbeaufsicht 1213 Janina Sehr 1407 1436 1406 1420 1401 (WA) Wallstraße 1, 55122 Mainz Datenschutzbeauftragter 1211 Martin Franz (RGS) Rheingütestation Worms, Am Rhein 1, 67547 Worms ohne Zusatz: Kaiser-Friedrich-Str. 7, 55116 1511 Mainz Gleichstellungsbeauftragte Eva Finsterbusch (RA) Rheinallee 97-101, 55118 Mainz 1207 Vertrauensperson der Menschen mit Behinderung Standorte: Diana Faller Dr. Dirk Paustian Referat 55 Abwasser N. N. Referat 54 (RGS) Rhein N.N. Referat 53 Gewässerchemie Fulgor Westermann Referat 52 Gewässerökologie, Fischerei Christoph Linnenweber Referat 51 Flussgebietsentwicklung Dr. Jochen Fischer 1526 1580 1516 1513 1517 1501 1619 1601 1606 1637 N.N. Referat 67 (WA) 1681 Radioaktivitätsbestimmungen und radiologische Gewässerbeurteilung Petra Enoch Referat 66 (WA) 1683 Organische Spurenanalytik Wasser Dr. Stefan Ullrich Referat 65 (WA) Allg. Wasseranalytik, Anorganische Spurenanalytik, Badegewässerüberwachung Dr. Michael Weißenmayer Referat 62 (RA) Immissionen und Emissionen Luft Dr. Matthias Zimmer Referat 61 (RA) 1644 Klimawandel, Umweltmeteorologie Markus Willeke Abteilung 6 (RA) Umweltlabor Dr. Heinrich Lauterwald Stabsstelle (RA) Allgemeine Qualitätssicherung Abteilung 5 Gewässerschutz 1203 Thomas Isselbächer Referat 45 1414 Kompetenzzentrum für Staatlichen Vogelschutz und Artenvielfalt in der Energiewende (KSVAE) Steffen Gorell Referat 44 Daten zur Natur, DV-Fachanwendungen Naturschutz Kathrin Linnemann (Vertretung) Referat 43 Mensch und Natur Dr. Marlene Röllig Referat 42 Biologische Vielfalt und Artenschutz Ulrich Jäger Referat 41 Biotopsysteme und Großschutzprojekte Dr. Jana Riemann Abteilung 4 Naturschutz 1102 Vorsitzender des Personalrats Hans AppelReferat 35 1304 DV-Fachanwendungen Kreislaufwirtschaft und Bodenschutz Markus Schmitt N. N. 1271 1307 1308 1332 1317 1301 Referat 26 Lärm, Erschütterungen und nichtionisierende Strahlung Referat 34 Deponietechnik, emissionsbezogener Grundwasserschutz N. N. Referat 33 Bodenschutz Julia Borrmann (Vertretung) Referat 32 Betriebliches Stoffstrommanagement, Sonderabfallwirtschaft Eva Bertsch Referat 31 Kommunales Stoffstrommanagement, Siedlungsabfallwirtschaft Tel. 1902 Allgemeine Vertretung des Präsidenten Paul Burkhard Schneider Eva Bertsch (Vertretung) Abteilung 3 Kreislaufwirtschaft 1917 Martin FranzReferat 25 1211 Sozialer und technischer Arbeits- schutz, Koordinierungsaufgaben Gewerbeaufsicht 1140 Referat 14 Informations- und Kommunikationstechnik 1214 Dr. Jens Schadebrodt Referat 24 Strahlenschutz Marc Deißroth Referat 13 Haushalt, Vergabe 1135 Referat 23 1203 Chemikaliensicherheit, Gefahrgut- transport, Biotechnik, Geräte- u. Produktsicherheit, Geräte- untersuchung N. N. Jennifer Klein (ab 01.06.2025) N. N.Referat 12 Organisation, Innerer Dienst und Fahrdienst 1140 N.N.Referat 21 1244 Emissionshandel, Luftreinhaltung, Anlagensicherheit 1110 1201 Referat 11 Personal, Recht, Aus- und Fortbildung Abteilung 2 Gewerbeaufsicht Dr. Frank Wissmann (komm.) 1102 Milan Sell Stabsstelle Planung und Information Paul Burkhard Schneider Abteilung 1 Zentrale Dienste Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz+ Zentrale: 06131 6033-0 Mail: poststelle@lfu.rlp.de Internet: www.lfu.rlp.de Präsident PD Dr. Frank Wissmann 1712 1712 1710 1717 1701 Stand: 15.05.2025 Salvador Gámez-Ergueta Referat 75 1713 DV-Fachanwendungen Wasser Dr. Stephan Sauer (Vertretung) Referat 74 Grundwasserbewirtschaftung Dr. Stephan Sauer Referat 73 Hydrologischer Dienst des Grundwassers, Grundwasserbeschaffenheit Norbert Demuth Referat 72 Hydrometeorologie, Hochwassermeldedienst Yvonne Henrichs (komm.) Referat 71 Hydrologischer Dienst der oberirdischen Gewässer, Hochwasserschutz Dr. Thomas Bettmann Abteilung 7 Hydrologie VORWORT Liebe Leserinnen und Leser, mit unserem Jahresbericht 2024 möchten wir Ih- nen einen Einblick in unsere besonderen Projekte und umfangreichen Umweltdaten des vergange- nen Jahres bieten. Die Beiträge, gegliedert in un- sere vier Themenfelder „Klima“, „Umwelt“, „Na- tur“ und „Bevölkerung“, nehmen Sie mit auf einen Streifzug durch unsere Arbeit für die Bürgerinnen und Bürger in Rheinland-Pfalz.Besonders freut es mich, dass wir für diese wich- tigen Tätigkeiten in den letzten Jahren zahlreiche neue engagierte Mitarbeiterinnen und Mitarbei- ter gewinnen konnten. Fast ein Drittel unserer Be- schäftigen kam in den letzten Jahren neu zu uns, während langjährige Mitarbeiterinnen und Mit- arbeiter sich in den verdienten Ruhestand verab- schiedet haben – ein echter Generationenwechsel. Als Umweltfachbehörde des Landes messen und erheben wir nicht nur zahlreiche Daten, wie zum Beispiel aus Fließ- und Stehgewässern, Grund- wasservorkommen sowie aus Luft und Böden.Aber nicht nur die Zusammensetzung der Be- schäftigten hat sich geändert, auch bei der Tech- nik und der Datenerhebung ist viel in Bewegung. Mit einem Special zum Thema „Fernerkundung“ in diesem Jahresbericht zeigen wir auf, welche Möglichkeiten Satelliten aus dem All bei der Um- weltbeobachtung bieten. Auch im Bereich der Künstlichen Intelligenz sind vielversprechende Ansätze für unsere Arbeit erkennbar – so betei- ligen wir uns seit diesem Jahr im Rahmen eines Forschungsprojekts mit dem Einsatz von KI in der Hochwasservorhersage. Wir helfen daneben auch beim Schutz der Bevöl- kerung, indem wir unter anderem die Hochwas- servorhersagezentrale des Landes Rheinland-Pfalz betreiben, Radioaktivität in der Umwelt messen oder die Gewerbeaufsicht mit unserem Know- how untersützen. Unsere gut 280 Mitarbeiterinnen und Mitarbei- ter des LfU ordnen und analysieren diese erhobe- nen Daten und stellen sie Behörden, Kommunen sowie der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung. Damit lassen sich der Zustand unserer Umwelt in Rheinland-Pfalz bewerten und zielgerichtete Maßnahmen für Verbesserungen ergreifen. Die meisten dieser Daten sind darüber hinaus über unser Online-Angebot abrufbar. Durch unseren Austausch mit den Umweltämtern der Länder und des Bundes vernetzen wir uns und bleiben hier immer am Ball. Ich wünsche Ihnen einen spannende Lektüre. Ihr Dr. Frank Wissmann Präsident des Landesamtes für Umwelt Rheinland-Pfalz 5
Bereitgestellt werden die Grundwassergewinnungsindizes (GWGI) in Bezug auf die NUTS-3 Geometrien und das Bezugsjahr 2019. Der GWGI beschreibt Zusammenhänge zwischen Grundwasserneubildung und Grundwassergewinnung, basierend auf dem theoretisch nutzbaren oder erneuerbaren Grundwasserdargebot. Es liegen jedoch für Deutschland weder eine flächendeckend anwendbare Methodik zur Bestimmung des nutzbaren Grundwasserdargebots vor, noch kann die Verteilung aus Regionalstudien lückenlos und konsistent zusammengesetzt werden. Aus diesem Grund basiert im Rahmen des Projektes WADKlim die Berechnung des GWGI für die NUTS-3-Regionen auf der mit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA bilanzierten Grundwasserneubildung außerhalb der Grundwasserzehrgebiete (z. B. Feuchtgebiete), d.h. in den für die Grundwasserbewirtschaftung relevanten sogenannten Neubildungsgebieten. Das Risiko, mit Nachteilen oder Schäden in Zeiten länger anhaltender Trockenheit konfrontiert zu sein, wächst für einzelne Regionen, wenn zusätzlich zur klimatologischen Gefährdung relevante Grundwassergewinnung stattfindet oder zukünftig vermehrt stattfinden soll, was sich in hohen GWGI widerspiegelt. Die Methodik wird in den Kapiteln 2.3., 2.3.3., 2.3.5.1, 2.3.9, 2.3.13 und 2.3.15 des WADKlim-Berichts beschrieben (https://openumwelt.de/handle/123456789/10430).
Die Klimakrise verändert zunehmend die räumliche und zeitliche Verfügbarkeit von Grundwasser, der wichtigsten globalen Süßwasserressource. Das quantitative Verständnis der Interaktion von Grundwasser und Klima, vor allem auf nationaler und kontinentaler Skala, ist wichtig für ein optimal angepasstes Grundwassermanagement. Bisher ist das Wissen über die großskalige Sensitivität der Grundwasserressourcen auf den Klimawandel jedoch sehr limitiert. Das Ziel des hier vorgestellten Projektes ist die Erforschung der Auswirkungen des Klimawandels und der damit einhergehenden Umweltveränderungen auf den quantitativen Zustand von Grundwasserressourcen auf national-kontinentaler Skala. Etablierte prozessbasierte Modelle (PBMs) zur hydro(geo)logischen Modellierung auf großer Skala (meist „Global Hydrological Models“ - GHMs) sind starke Vereinfachungen der Realität und unterliegen daher deutlichen Limitationen und Unsicherheiten. Im Gegensatz zu anderen PBMs, weisen GHMs daher begrenzte physikalische Konsistenz und Interpretierbarkeit auf und ihre Anwendung kann zu irreführenden Schlussfolgerungen über die Verfügbarkeit von Grundwasser vor dem Hintergrund des Klimawandels führen. Vor allem die Übertragbarkeit auf datenarme Regionen ist nur eingeschränkt möglich. In den letzten Jahren haben sich Deep Learning (DL) Modelle als präziser und leicht übertragbarer alternativer Ansatz in der Modellierung von Wasserressourcen etabliert. Für die Modellierung von Oberflächengewässern wurde zudem gezeigt, dass DL auch spezialisierte PBMs übertreffen kann. Das vorgeschlagene Projekt möchte sich die gewonnenen Erkenntnisse zunutze machen und ein DL-Modell zur Untersuchung der Sensitivität von Grundwasser auf den Klimawandel auf kontinentaler Skala aufbauen. Hierfür wird ein „big data“ Ansatz gewählt, der Daten von >2200 Einzugsgebieten in Nordamerika nutzt (Erweiterung denkbar). Ein solches Modell kann lernen, Wissen über verschiedene Regionen zu transferieren, gewinnt somit stark an Generalisierungsfähigkeit (z.B. auf datenarme Regionen) und schlussendlich an Vertrauenswürdigkeit. Weiterhin soll das Problem von fehlenden, interpretierbaren und physikalisch konsistenten Modellen im nationalen Maßstab angegangen werden, indem physikalisches Wissen und Prozesse in die DL-Modelle eingebaut werden. Durch diese Ansätze soll ein plausibles, interpretierbares und vor allem vertrauenswürdiges Modell entstehen, welches sich zur Untersuchung von Klimawandelszenarien eignet. Die genannten Aspekte sind hierbei besonders kritisch, da für Zeiträume in der Zukunft keine Validierung möglich ist. Das entwickelte Modell dient anschließend der Beantwortung der übergeordneten Fragestellung, und die Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserressourcen werden anhand der Daten von Klimamodellen auf Basis von RCP bzw. SSP Szenarien untersucht. Weiterhin werden spezialisierte Untersuchungen (Szenarien) zum Einfluss einzelner Einflussfaktoren (z.B. Landnutzung) durchgeführt.
In Deutschland müssen Mülldeponien das Grundwasser unter und um die Fläche der Deponie überwachen und regelmäßig an die zuständige Umweltbehörde berichten. Deponiebetreiber sind verpflichtet aufzuzeigen, dass unter der Deponie das Grundwasser nicht stark beeinträchtigt wird. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden mittels Grundwasser-Messstellen regelmäßig Proben entnommen, geprüft und dokumentiert. Der Deponienbetreiber EZS Salzgitter verwendet GW-Base, um alle im Rahmen der Grundwasserüberwachung anfallenden Daten effizient zu verwalten und den Berichtsanforderungen der Behörden zu entsprechen. Die vielen Auswertungsmöglichkeiten, die GW-Base für das Grundwassermanagement bietet, ermöglichen eine umfassende Übersicht zur Grundwasserqualität. Veränderungen werden statistisch angezeigt und dank der vielseitigen Darstellungsmöglichkeiten aussagekräftig grafisch visualisiert.
Verhalten des Grundwassers (Trend); Grundwasserstockwerke; Grundwasserdargebot; Wasserbilanz; Grundwassermodell; Grundwasserbewirtschaftungsplan; kuenstliche Grundwasseranreicherung.
Veranlassung Die Ziele des Verbundprojektes Grundwasser-Isoscapes für Deutschland (IsoGW) reihen sich direkt in die BMBF Strategie ‚Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)‘ und das Forschungsprogramm 4 „Wasser: N – Forschung und Innovation für Nachhaltigkeit“ ein. Der Einfluss des Klimawandels ist heute bereits in den Isotopenverhältnissen des Niederschlags, der Lysimetersickerwässer und der Oberflächengewässer nachweisbar. Im Rahmen des Projektes können nun erstmalig Isotopendaten des Wassers verschiedener Kompartimente flächendeckend und systematisch ausgewertet werden, um diese Signale für den Klimawandel sichtbar zu machen. Zusammen stellt das Erfassen von Tritium und den stabilen Wasserisotopen ein innovatives Werkzeug dar, auf Grundlage dessen sich eine nachhaltige Grundwasserentnahme in Angesicht des sich verändernden Klimas und sich ändernder Landnutzung regional gezielt gestalten lässt. Denn anhand der ermittelten Isotopenverhältnisse lässt sich unter anderem das Grundwasseralter bestimmen, das Ausmaß der Uferfiltration quantifizieren, oder eine Abschätzung der Mischungen von Oberflächenwasser und Grundwasser, Fließwegen und Verweilzeiten vornehmen. Daraus folgt dann eine Einschätzung, wie viel Grundwasser vorhanden ist und wie schnell es sich erneuert. Daraus ergibt sich wiederum, wieviel Grundwasser entnommen werden kann, ohne das es negative Folgen auf den Grundwasserleiter hat. Weiterhin wird erstmalig eine überregionale Bewertung der Grundwässer im Hinblick auf ökohydrologische Fließwege und Verweilzeiten möglich sein. Vor allem für Anwender ohne Erfahrung im Bereich der Wasserisotope spielen die veröffentlichten Anwendungsbeispiele eine entscheidende Rolle, um einen Einstieg in die standardisierte und fachgerechte Auswertung zu ermöglichen. Langfristig ist eine Einbindung von stabilen Isotopen in die Grundwassermodellierung erstrebenswert, um eine erhöhte Modellverlässlichkeit durch die Abbildung weiterer Prozesse zu erzielen. Ziele - erstmalige Erstellung einer flächendeckenden Verteilungsübersicht (mittels Grundwasser-Isoscapes) der stabilen Wasserisotopenverhältnisse sowie der Tritiumkonzentrationen im Grundwasser - interaktive, langfristige und ausbaufähige Bereitstellung der Daten an potentielle Nutzer, die kostenlos über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erfolgt - Erarbeitung eines innovativen Werkzeuges für eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung (z. B. Bestimmung von Grundwasseralter, Quantifizierung der Uferfiltration, Abschätzung der Mischungen von Grundwasserstockwerken, Einschätzung langfristiger klimabedingter Veränderungen der Fließwege und Verweilzeiten) - Präsentation praktischer Anwendungsbeispiele der Projektpartner im Bereich Lysimeterversuche, Uferfiltrationsuntersuchungen und Oberflächenwasser-Grundwasserinteraktionsanalysen für die standardisierte und fachgerechte Auswertung von Wasserisotopendatensätzen Das Ziel des Verbundprojektes ist es, für Deutschland erstmalig eine bundesweite Karte der stabilen Wasserisotopenverhältnisse sowie der Tritumkonzentrationen im Grundwasser zu generieren. Dies geschieht auf der Grundlage von vorhanden Daten einzelner Landesämter, Informationen aus der Literatur, von Firmen bereitgestellten Daten sowie über neue Messkampagnen im Rahmen des Projektantrages. Kontakte zu den jeweiligen Ländern kamen über das Umweltbundesamt (UBA), die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und dem Bund/Länder-Ausschuss Bodenforschung (BLA-GEO) zustande. Die Bereitstellung aller Daten sowie deren Visualisierung wird über eine Internetanwendung an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erfolgen, auf die alle Nutzer kostenlos zugreifen können. Die Daten und die daraus generierten Karten stehen den potentiellen Nutzern daher interaktiv, langfristig und erweiterbar zur Verfügung. Das System soll außerdem über historische Daten sowie zukünftige Messungen nach Laufzeitende erweiterbar bleiben. (Text gekürzt)
Der Klimawandel betrifft die Hydrologie in alpinen Regionen in besonderem Maße durch Temperaturanstieg, mehr und intensiveren Regenereignissen, auch während der Wintermonate. Diese Veränderungen führen zu vermehrten Naturgefahren wie übermäßigem Oberflächenabfluss und Murenabgänge. Einer der Gründe für solche Ereignisse ist eine reduzierte Infiltrationskapazität des (teil-)gefrorenen Bodens. Wenn Regen- oder Schmelzwasser nicht ausreichend infiltrieren kann, induziert der Oberflächenabfluss eine Bodenerosion, was zu Murenabgängen führen kann. Wenn Wasser entlang präferentieller Fließwege in tiefere Schichten infiltriert und zwischen gefrorenen Schichten der Porendruck steigt, so kann dies zu mechanischem Versagen des Hanges führen. Durch signifikanten Oberflächenabfluss findet kaum Grundwasserneubildung statt und die puffernde Wirkung des Grundwasserkörpers entfällt. Dies ist besonders für Regionen, in denen Schnee- und Gebirgswasser wesentlich zum Grundwasserhaushalt beitragen von großer Bedeutung. In diesem Projekt wird die thermo-hydraulische Wechselwirkung zwischen infiltrierendem Wasser und Boden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt untersucht. Dazu werden hochentwickelte Modellansätze, numerische Simulationswerkzeuge, sowie Versuche im Labor wie im Gelände eingesetzt. Präferentielle Fließwege, z.B. Makroporen durch Wurzelwachstum oder Wurmlöcher, im Boden sind dabei wesentlich, denn sie ermöglichen eine schnellere Infiltration des Wassers in den Boden und weisen zudem eine anderes Einfrier- und Auftauverhalten auf als kleine Poren der Bodenmatrix. Das Verständnis des Einflusses von Makroporen auf das Gefrieren und Schmelzen von Wasser während der Infiltration ist daher wesentlich für jede weitere Analyse. Wasserinfiltration wird durch die Temperatur der beteiligten Phasen bestimmt. Das infiltrierende Wasser ist wärmer als der Gefrierpunkt, während der Boden gefroren ist. Die Temperaturentwicklung der einzelnen Phasen hängt vom Wärmeübertrag zwischen den Phasen ab. Da Wärmeübertrag und hydraulischer Fluss stark gekoppelt und zudem rund um den Gefrierpunkt sehr dynamisch sind, bedarf es besonderer Sorgfalt bei der theoretischen Beschreibung des thermohydraulischen Verhaltens. Mit einem tiefgreifenden Verständnis vom Einfluss präferenzieller Fließwege und dem Wärmeübertrag zwischen den beteiligten Phasen können spezifische geologische und meteorologische Gegebenheiten identifiziert werden, welche entweder extremen Oberflächenabfluss oder Hangversagen verursachen. Dieses Wissen kann in der Vorsorge als auch im Grundwassermanagement alpiner Gebiete Anwendung finden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 152 |
| Land | 201 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 10 |
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| Förderprogramm | 128 |
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| Boden | 352 |
| Lebewesen und Lebensräume | 245 |
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| Wasser | 346 |
| Weitere | 350 |