Masterplan Wasserversorgung 2040 – Saarland rüstet sich für die Zukunft Trinkwasserversorgung im Saarland muss langfristig sichergestellt werden Politik und Verbände rufen Masterplan Wasserversorgung 2040 ins Leben Masterplan definiert Leitfaden – die „Gute wasserfachliche Praxis“ Wahrung des hohen Qualitätsstandards der Wasserversorgung nicht zum Nulltarif möglich Mit dem Ziel, die saarländische Trinkwasserversorgung in Zukunft nachhaltig sicherzustellen, haben Politik und Verbände den Masterplan „Zukunftssichere Wasserversorgung im Saarland 2040“ hervorgebracht. Für die saarländischen Wasserversorgungsunternehmen (WVU) ist das jetzt in Saarbrücken vorgestellte Dokument die Chance, die Zukunft der Wasserversorgung an der Saar aktiv in Eigenregie zu gestalten und abzusichern. Für Verbraucher hingegen bedeutet der betriebswirtschaftliche Ansatz seiner zahlreichen Handlungsempfehlungen, dass die Wahrung der hohen Wasser-Qualitätsstandards hierzulande angesichts veränderter Rahmenbedingungen und dringend erforderlicher Investitionen in die Wasserinfrastruktur perspektivisch auch bezahlbar bleibt. Zahlreiche Anlagen und Leitungen der Wasserversorgung in Deutschland werden altersbedingt in den nächsten Jahren an das Ende ihrer technischen Standardnutzungsdauer kommen. Und neben einer in die Jahre gekommenen Wasserinfrastruktur drängt der unleugbare Klimawandel mit merklichen Auswirkungen die Wasserwirtschaft zum Handeln. Die Herausforderungen Auch das Saarland bleibt von lang anhaltenden Trockenperioden sowie von Hitzerekorden, der Zunahme heißer Tage pro Jahr und heißer Sommer in Folge nicht verschont. Und während die fachlichen und gesetzlichen Anforderungen an die Wasserversorgung gestiegen sind, erhöhen über den Klimawandel hinaus auch Entwicklungen wie die Urbanisierung, der demografische Wandel und ein Strukturwandel in der Landwirtschaft den Druck auf unsere Wasserressourcen. Hinzu kommen zunehmende Nutzungskonkurrenzen und -konflikte durch Industrie-, Gewerbe- und Landwirtschaftsinteressen. Trinkwasserversorgung ist Daseinsvorsorge „Wasser ist ein lebenswichtiges Gut, das geschützt werden muss“, postuliert Petra Berg, Ministerin für Umwelt, Klima, Mobilität, Agrar und Verbraucherschutz des Saarlandes. „Durch die klimabedingt gewachsenen Herausforderungen gehören die Verfügbarkeit von ausreichenden Trinkwassermengen für die saarländische Bevölkerung und die Sicherung einer stabilen Wasserversorgung für unsere Industrie, Wirtschaft und Landwirtschaft zu den wichtigsten Zukunftsaufgaben.“ „Wasser ist keine übliche Handelsware, sondern ein ererbtes Gut, das geschützt, verteidigt und entsprechend behandelt werden muss“, heißt es ferner in der Präambel der EU-Wasserrahmenrichtlinie, die die herausgehobene gesellschaftliche Bedeutung des Wassers unterstreicht [Richtline 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates]. Als ein lebensnotwendiges, unentbehrliches Gut, kann Wasser nicht ersetzt werden. So betrachtet auch der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) die Grundversorgung mit Trinkwasser als Lebensmittel Nummer eins als die zentrale gesellschaftliche und generationenübergreifende Aufgabe im Sinne der Daseinsvorsorge. Der Masterplan Vor dieser Kulisse entstand im Saarland im Jahr 2018 in intensiver und kollegialer Zusammenarbeit der Landesministerien für Umwelt, für Wirtschaft, Gesundheit und des Inneren mit dem Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz (LUA) sowie den Landesgruppen des DVGW, dem Verband kommunaler Unternehmen e. V. (VKU) und dem Verband der Energie- und Wasserwirtschaft des Saarlandes e. V. (VEWSaar) zunächst ein Letter of Intent im engen Schulterschluss mit den WVU an der Saar. In der Folge haben die aquabench GmbH und das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) GmbH über zweieinhalb Jahre hinweg gemeinsam mit allen Protagonisten den nun vorliegenden Masterplan „Zukunftssichere Wasserversorgung im Saarland 2040“ erarbeitet. Die Orientierung Das Ergebnis bündelt die technologischen Fakten und wissenschaftlichen Grundlagen, die alle Akteure der saarländischen Wasserwirtschaft in die Lage versetzen, valide Maßnahmen zu identifizieren und zu ergreifen, die heute erforderlich sind, um die Wasserversorgung von morgen qualitativ und quantitativ langfristig und nachhaltig, das heißt auch unter ökologischen Gesichtspunkten klimafreundlich sicherzustellen. Dabei ist der Masterplan präzise auf die jeweiligen hydrogeologischen Besonderheiten aller Wassergewinnungsgebiete des Saarlandes ausgerichtet. Ferner berücksichtigt das Werk jene veränderten Rahmenbedingungen, die mit dem Klimawandel verbunden sind, aber auch erkennbare Entwicklungen in puncto Demografie oder Wasserbedarfe und sogar den wachsenden Fachkräftemangel. Mit dem übergeordneten Ziel, die Versorgung der saarländischen Bevölkerung mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser im Sinne einer nachhaltigen Grundwasser-Bewirtschaftung auf lange Sicht weiterzuentwickeln, adressiert der Masterplan in erster Linie saarländische WVU und Wasserbehörden. Ebenso richtet er sich an Städte und Gemeinden, die kommunale Wasserkonzepte entwickeln. Durch seinen ganzheitlichen Ansatz zeigt der Masterplan, etwa durch Digitalisierung und Standardisierung oder seine Empfehlungen in Richtung interkommunaler Kooperationen einzelner WVU, neue Möglichkeiten, Synergien bei der Sanierung bzw. dem Neubau der Wasser-Infrastruktur zu nutzen, um die erforderlichen Investitionen möglichst niedrig zu halten. Empfehlung – neue Kooperationen und Synergien Nach Ergebnissen und Lösungsstrategien des Masterplans wird beispielsweise eine noch intensivere Zusammenarbeit und Vernetzung der WVU untereinander notwendig werden, um künftig temporäre und punktuelle Spitzenverbräuche (Peaks) besser und wirtschaftlicher kompensieren zu können, indem sich benachbarte Versorger „gegenseitig aushelfen“. Hier spricht der Plan konkret von „Verbundsystemen zur gegenseitigen Besicherung in der Wasserwirtschaft“. Durch die vorhandenen Strukturen und die von vornherein gute, für das Saarland typische Vernetzung, sind die Voraussetzungen hierfür gegeben. „Im Unterschied zu vielen kleinteiligen Insellösungen macht der Masterplan deutlich, wie viel Potenzial in einer stärkeren Vernetzung der saarländischen WVU untereinander, dem Teilen von Know-how, Engagement und Materialien, schlummert“, weiß Dr. Hanno Dornseifer, Vorstandsvorsitzender des VEWSaar. „Best Practices in diesem Kontext helfen den WVU zudem, ihre Prozesse angesichts neuer Herausforderungen schneller und effizienter zu optimieren.“ Der Masterplan evaluiert Maßnahmen aus der Vergangenheit wie das ÖWAV (Ökologische Wasserversorgungskonzept Saar von 1996), analysiert die Ist-Situation der saarländischen Wasserversorgungslandschaft und definiert schließlich die notwendigen Handlungsempfehlungen in technischer und betriebswirtschaftlicher sowie in struktureller und personeller Hinsicht. Konkret beschreibt er mit Blick auf seine Empfehlungen für die WVU die relevanten Parameter der einzelnen Wassergewinnungsgebiete. Dabei umfassen die zugrunde gelegten Erhebungen das nutzbare und zukünftig zur Verfügung stehende Grundwasserdargebot inklusive Grundwasserneubildung, die Leistungsfähigkeit der bestehenden Infrastruktur (Status quo von Brunnen, Aufbereitung, Transport und Speicherung) sowie Hochrechnungen der zukünftigen Trinkwasserbedarfe im Kontext von Faktoren wie Klimawandel, Demografie oder Urbanisierung. Leitfaden – die „Gute wasserfachliche Praxis“ An der Erstellung des Masterplans Wasserversorgung 2040 waren strukturell fünf sog. Themenkreise beteiligt, die sich um die Evaluierung des Ökologischen Wasserversorgungskonzeptes Saar (ÖWAV 1996), um Kennzahlen und die Ist-Situation der Unternehmen, Herausforderungen und notwendige Antworten sowie kaufmännische Fragestellungen und Managementsysteme drehten. In Summe sind alle daraus abgeleiteten Erkenntnisse in die Definition des Leitfadens der „Guten wasserfachlichen Praxis“, der für die saarländischen Wasserversorgungsunternehmen verpflichtend werden soll, eingeflossen. Dieser liefert die wasserwirtschaftlichen, technischen und betriebswirtschaftlichen Leitlinien für eine nachhaltige Wasserversorgung. Darauf aufbauend wird mit Zukunftsszenarien bis 2040 der jeweils zu erwartende Handlungsbedarf abgeleitet. Grundwasserneubildung Die Grundwasserneubildung, ein zentraler Bestandteil des Masterplans, gehört im Saarland insofern zu den bedeutendsten wasserwirtschaftlichen Kenngrößen, als Grundwasser hier die wichtigste Trinkwasserquelle ist. Ergebnisse der Untersuchungen, die aus dem Masterplan hervorgehen, zeigen, dass das Saarland in dieser Beziehung die vergleichsweise komfortabelste Position unter allen Bundesländern in Deutschland einnimmt. Im Vergleich zu den Jahren 1961 - 1990 gehen die Experten in der aktuellen Periode von 1991 - 2020 von einer rechnerisch um circa 5,9 % marginal geringeren Neubildung aus. Grundsätzlich wird daher zukünftig aus Vorsorgegründen eine mögliche Abnahme von 10 % bei den Grundwasserneubildungsdaten des ÖWAV für die nächsten Jahrzehnte veranschlagt. „Mit dem Masterplan setzt das Saarland deutschlandweit frühzeitig Maßstäbe in puncto Zukunftssicherheit seiner Wasserversorgung“, erklärt Dr. Ralf Levacher, Landesgruppenvorsitzender des VKU Saarland. „Angesichts der großen und vielschichtigen Herausforderungen gilt es jedoch jetzt, sich nicht auf dem Erreichtem auszuruhen, sondern in einem ständigen Verbesserungsprozess dieses existenzielle Element der Daseinsvorsorge auch in den kommenden Jahrzehnten sicherzustellen. Dies bedarf weiterer erheblicher Anstrengungen und wird auch eine Menge zusätzlicher Investitionen erfordern“, gibt der Manager zu bedenken. „Dies leisten zu können und dabei den Wasserbezug für die saarländischen Verbraucher bezahlbar zu erhalten, wird dabei eine besondere Herausforderung sein und möglicherweise die eine oder andere strukturelle Veränderung erforderlich machen.“ Wasserpreis für die Endkunden Den hohen Qualitätsstandard der Wasserversorgung in Deutschland unter schwierigeren Rahmenbedingungen zu halten, wird nicht zu Nulltarif möglich sein. Hier stellen Ansatz und Systematik des Masterplans für das Saarland sicher, dass flächendeckend alle Einsparpotenziale auch genutzt und umgesetzt werden. Folgende abschließende Betrachtung verdeutlicht besonders gut den Status quo und die reale Verhältnismäßigkeit vor dem Hintergrund der Dimension der Herausforderungen, denen sich die Wasserwirtschaft an der Saar gegenübersieht: Derzeit kostet der Liter Trinkwasser im Saarland durchschnittlich 0,0025 Euro (ein Viertel Cent). Das sind bei einem Durchschnittsverbrauch von circa 47.000 Litern pro Person und Jahr circa 117,50 Euro jährlich. Sollte der durchschnittliche Wasserpreis z.B. um ein Drittel steigen, liegen wir hier bei einem Mehraufwand von circa 40,10 Euro pro Person und Jahr. Das sind ungefähr 11 Cent pro Person und Tag.
Landesmessnetz zur Erfassung des Grundwasserstandes (Überwachung des mengenmäßigen Zustandes der Grundwasserkörper gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Das Messnetz besteht derzeit aus 733 Grundwassermessstellen und ist landesweit flächendeckend in allen relevanten Grundwasserleitern ausgebaut. Im Gegensatz zu den Messnetzen der Wasserwerksbetreiber im Umfeld ihrer Wasserwerke geben die Messreihen der Landesmessstellen den langfristigen, weitestgehend nicht anthropogen beeinflussten Grundwassergang wieder. Teilweise sind Überlagerungen mehrerer größerer Grundwasserentnahmen in einem Gebiet erkennbar. Die Daten liegen komplett digital vor.
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 Höhe der Grundwasseroberfläche bzw. der Grundwasserdruckfläche ist für verschiedene wasserwirtschaftliche, ökologische und bautechnische Fragestellungen von Bedeutung. Insbesondere gilt das für ihren Maximalwert, den höchsten Wert, den der Grundwasserstand erreichen kann, der vor allem für die Bemessung von Bauwerken benötigt wird. Als Planungsgrundlage für die Auslegung einer Abdichtung des Bauwerks gegen „drückendes“ Wasser oder für die Bemessung der Gründung ist dieser Wert unabdingbar. Meist wird dieser Maximalwert anhand langjähriger Grundwasserstandsbeobachtungen ermittelt. Zurzeit werden im Berliner Stadtgebiet an rund 2000 Grundwassermessstellen Grundwasserstände (Standrohrspiegelhöhen) gemessen und in Form von Grundwasserstandsganglinien dargestellt (Beispiel s. Abbildung 1). Der Maximalwert einer solchen Ganglinie wird als höchster Grundwasserstand , abgekürzt HGW , bezeichnet. Der HGW ist damit also ein in der Vergangenheit gemessener Wert. Grundwasserstandsganglinien dreier Messstellen im Urstromtal: Der höchste Grundwasserstand (HGW) wurde zu unterschiedlichen Zeiten gemessen: Mst. 137: 1975, Mst. 5476: 2002 und Mst. 8979: 2011. Wenn an dem Ort, für den der höchste Grundwasserstand benötigt wird, keine Grundwassermessstelle mit hinreichend langer Beobachtungsdauer vorhanden ist, kann dieser Wert aus den höchsten Grundwasserständen benachbarter Messstellen durch Interpolation näherungsweise bestimmt werden. Ein solcher interpolierter Wert wird gleichfalls als HGW bezeichnet. Für viele Fragestellungen ist die Kenntnis eines höchsten, in der Vergangenheit eingetretenen Grundwasserstands zwar sehr hilfreich, aber nicht in allen Fällen voll befriedigend bzw. ausreichend. Soll der HGW beispielweise zur Bemessung einer Bauwerksabdichtung gegen drückendes Wasser benutzt werden, so muss dieser in der Vergangenheit beobachtete Wert selbstverständlich einer sein, der auch in Zukunft, d.h. innerhalb der Nutzungsdauer des Bauwerks, nicht überschritten wird und nur in extrem nassen Situationen auftreten kann. Wenn der beobachtete Grundwasserstandsgang im Wesentlichen durch natürliche Ursachen bedingt ist (jahreszeitlich unterschiedliche Grundwasserneubildung, Wechsel von niederschlagsarmen mit niederschlagsreichen Jahren) kann davon ausgegangen werden, dass er sich zukünftig ähnlich verhält. Das gilt auch im Fall anthropogener Eingriffe mit Auswirkungen auf die Grundwasseroberfläche, sofern diese dauerhaft sind, sich also in Zukunft nicht ändern werden. In weiten Teilen Berlins herrschen bereits seit Langem keine natürlichen Grundwasserverhältnisse mehr. Durch dauerhafte wie zeitlich begrenzte Eingriffe in den Grundwasserhaushalt ist die Höhe der Grundwasseroberfläche künstlich beeinflusst . Zu den dauerhaften Maßnahmen zählen: die Regenwasserkanalisation, die eine Verminderung der Grundwasserneubildung und damit eine Absenkung des Grundwasserstands zur Folge hat; die dezentrale Regenwasserverbringung über Versickerungsanlagen, wodurch die Grundwasseroberfläche in Abhängigkeit von den Niederschlagsereignissen örtlich angehoben werden kann; Dränagen und Gräben, mit denen der Grundwasserstand gebietsweise gezielt abgesenkt wurde; wasserbauliche Maßnahmen (Stauhaltungen, Ufereinfassungen, Gewässerbegradigungen), die sowohl zu einer Anhebung wie zu einer Absenkung des Grundwasserstandes führen können; in das Grundwasser hineinreichende Bauwerke, mit der Auswirkung eines Aufstaus des Grundwassers in Anstromrichtung bzw. einer Absenkung in Abstromrichtung. Zu den zeitlich begrenzten Maßnahmen bzw. denjenigen, die in ihrem Ausmaß stark variieren können, gehören: Grundwasserentnahmen für die öffentliche und private Wasserversorgung sowie zum Zweck der Wasserfreihaltung von Baugruben oder zur Altlastensanierung, die zur Absenkung der Grundwasseroberfläche führen; Grundwasseranreicherungen zur Erhöhung des Grundwasserdargebots für die öffentliche Wasserversorgung, die in der Umgebung der Anreicherungsanlagen den Grundwasserstand anheben; Reinfiltration von gehobenem Grundwasser, z.B. im Rahmen von Grundwasserhaltungsmaßnahmen für Bauzwecke, wodurch – meist örtlich begrenzt – ebenfalls die Grundwasseroberfläche angehoben wird. Durch diese Vielzahl möglicher künstlicher Maßnahmen mit Auswirkungen auf das Grundwasser wird deutlich, dass es im Einzelfall selbst für Fachleute mitunter schwierig zu beurteilen ist, ob und in welchem Ausmaß ein beobachteter (= gemessener) höchster Grundwasserstand (HGW) anthropogen beeinflusst ist und in wieweit ein solcher Wert auch für in die Zukunft gerichtete Fragestellungen verwendet werden kann. Um die Qualität des HGW-Wertes weiter zu erhöhen und sie für den Nutzer leichter verfügbar zu machen, ist eine Karte entwickelt worden, die den „ zu erwartenden höchsten Grundwasserstand “, abgekürzt „ zeHGW “, direkt angibt. Dieser ist folgendermaßen definiert: Der zu erwartende höchste Grundwasserstand (zeHGW) ist derjenige, der sich witterungsbedingt maximal einstellen kann. Er kann nach extremen Feuchtperioden auftreten, sofern der Grundwasserstand in der Umgebung durch künstliche Eingriffe weder abgesenkt noch aufgehöht wird. Nach dieser Definition handelt es sich um einen Grundwasserstand, der nach gegenwärtigem Wissenstand unter den folgenden geohydraulischen Randbedingungen nach sehr starken Niederschlagsereignissen nicht überschritten wird: einerseits den natürlichen Randbedingungen (z.B. Wasserdurchlässigkeit des Untergrundes) und andererseits den dauerhaft künstlich veränderten Randbedingungen (z.B. Stauhaltungen der Fließgewässer, s.o.). Höhere Grundwasserstände als der zeHGW können grundsätzlich zwar auftreten, aber nur in Folge weiterer künstlicher Eingriffe. Solche Eingriffe (z.B. Einleitungen in das Grundwasser) sind langfristig natürlich nicht vorhersehbar. Sie brauchen aber auch für die meisten Fragen insofern nicht berücksichtigt zu werden, als sie in jedem Fall einer wasserbehördlichen Erlaubnis oder Bewilligung bedürfen. Sinngemäß entspricht die Definition des zu erwartenden höchsten Grundwasserstands damit der Definition des „Bemessungsgrundwasserstands“ für Bauwerksabdichtungen gemäß BWK-Regelwerk, Merkblatt BWK-M8 (2009; BWK Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau e.V.). Der Begriff Bemessungsgrundwasserstand wird hier zu Gunsten des Begriffs zu erwartender höchster Grundwasserstand jedoch nicht verwendet, da die zeHGW-Karte auch für andere Fragen neben der nach einer erforderlichen Bauwerksabdichtung zur Verfügung gestellt wird. In diesem Zusammenhang wird auch darauf hingewiesen, dass die Festlegung von Bemessungsgrundwasserständen für Baumaßnahmen im Grundsatz dem Bauherrn bzw. seinem Fachplaner oder -gutachter obliegt. Da dies für den Einzelnen wegen der übergreifenden komplexen, durch den Menschen stark beeinflussten Grundwasserverhältnisse in Berlin allein auf der Grundlage von Grundwasseruntersuchungen am Ort der Baumaßnahme und dem engeren Umfeld mitunter nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand möglich ist, stellt das Land Berlin Informationen zum Grundwasserstand für den Bürger zur Verfügung. Die Arbeitsgruppe Landesgeologie der Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz gibt seit Jahrzehnten Auskünfte zum Grundwasser, damit auch zum höchsten Grundwasserstand (HGW), der von Fachleuten auf der Basis der vorliegenden Grundwasserstandsdaten ermittelt wird. Da der HGW entsprechend seiner Definition (s.o.) kein unbeeinflusster Grundwassersstand sein muss, wird angestrebt, für das gesamte Stadtgebiet eine Karte des zeHGW zu entwickeln, der für in die Zukunft gerichtete Fragestellungen (z.B. Bauwerksabdichtung) aussagekräftiger ist. Der Zugriff auf die Karte über das Internet erlaubt es dem Nutzer, den zeHGW für den gewünschten Standort abzulesen. Bisherige Wartezeiten, die durch die schriftliche Anfrage entstanden, entfallen dadurch. Die zeHGW-Karte ist für vier Gebiete Berlins verfügbar (s. Abbildung 2). Geologisch gesehen handelt es sich um das Gebiet des Berliner Urstromtals und das Gebiet des Panketals . Beide sind dadurch gekennzeichnet, dass ihr Untergrund oberflächennah ganz überwiegend durch gut wasserleitende Sande, aufgebaut ist und sich die Grundwasseroberfläche im Allgemeinen nur in geringer Tiefe (Grundwasserflurabstand wenige Meter, stellenweise auch weniger als einem Meter) befindet (SenStadtUm). Des Weiteren wurde die zeHGW-Karte für die südlich des Urstromtals anschließenden Bereiche der Teltow-Hochfläche und der westlich der Havel gelegenen Nauener Platte entwickelt. Im östlichen Teil ist die Hochfläche von relativ mächtigem Geschiebemergel bzw. Geschiebelehm der Grundmoräne bedeckt, die z. T. auch für gespannte Grundwasserverhältnisse verantwortlich sind, im westlichen Teil sind überwiegend mächtige Sandabfolgen vorhanden. Im Bereich der Nauener Platte sind Geschiebemergel und Schmelzwassersande gleichermaßen verbreitet. Kennzeichnend für das Gebiet südlich des Urstromtales ist, dass die Grundwasseroberfläche in einer Tiefe von meist deutlich größer 10 m, im Grunewald und auf der Wannseehalbinsel teilweise auch größer 20 m anzutreffen ist. Geringe Flurabstände finden sich dagegen entlang der oberirdischen Gewässer z. B. Havel, Grunewaldseen, aber auch im Gebiet um das Rudower Fließ, im südlichen Bereich von Lichtenrade und auf den ehemaligen Rieselfeldern Karolinenhöhe. Aktuell wurde die zeHGW-Karte für den nördlich des Urstromtales und südöstlich des Panketals angrenzenden Teil der Barnim-Hochfläche ergänzt. In diesem Bereich bestimmen die ausgedehnten Geschiebemergelkomplexe der weichsel- und saalekaltzeitlichen Grundmoränen, die zumeist mit Schmelzwassersanden wechsellagern, die hydrogeologischen Verhältnisse maßgeblich. Der Grundwasserleiter ist in diesem Bereich i. A. bedeckt und in weiten Teilen gespannt, z. T. auch artesisch, das hydraulische Gefälle ist vergleichsweise hoch. Der Grundwasserflurabstand kann mehrere zehner Meter erreichen. Da über den Grundmoränensedimenten häufig Decksande abgelagert sind, ist das Vorkommen von Schichtenwasser verbreitet. Für alle Gebiete, in denen z.T. methodisch unterschiedlich vorgegangen wurde, wird hier eine Karte der Grundwasserhöhen mit der Bezeichnung „Zu erwartender höchster Grundwasserstand (zeHGW)“ veröffentlicht.
Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt. Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt. Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt.
In zahlreichen Forschungsprojekten wurden bereits Energieverbräuche und Energieeinsparpotentiale in den Bereichen Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung über separate Systemanalysen untersucht. Nur wenige Forschungsprojekte, wie z.B.das BMBF-geförderte ENERWA-Vorhaben, haben durch die gekoppelte Betrachtung der genannten Bereiche einen ganzheitlichen energetischen Betrachtungsansatz der wasserwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erarbeitet. Aber auch diese Ansätze haben bei der energetischen Betrachtung die Wasserressource ausgegrenzt. Ein wichtiger Grund für das Fehlen solcher integrativer Betriebsstrategien ist, dass die Entwicklung innovativer Ansätze mit einem hohen Personalaufwand und finanziellen Risiko verbunden ist, welche im Betrieb durch die Wasserunternehmen nicht geleistet werden kann. Optimierungsmaßnahmen orientieren sich deshalb gemeinhin ausschließlich an den allgemein anerkannten Regeln der Technik und können nur selten darüber hinaus erprobt werden. Das vorliegende Vorhaben zielt daher darauf ab, diese Lücke bestehender Optimierungsansätze zu schließen, indem es intelligente, praxisorientierte Analysewerkzeuge zur integrierten qualitäts- und energieoptimierten Steuerung von Brunnengalerien für Anlagenbetreiber entwickelt. Hierbei kommen innovative Analysemethoden aus den Bereichen Big Data und KI zur Anwendung, um die bereits in der Praxis angewendete Methoden zur energetischen Optimierung von Pump- und Verteilungssystemen in der Wassergewinnung und die durch Grundwasserdargebot und -qualität vorgegebenen Limitierungen bzw. Optimierungspotentiale zu verbinden. Aufbauend auf den praktischen Erkenntnissen wird eine fachlich anerkannte Optimierungsmethodik, bestehend aus praxisorientierten Leitfäden und Tools, entwickelt, welche die wasserwirtschaftliche Nutzung von Einzelbrunnen und Brunnengalerien fokussiert und somit Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe mit eigener Wassergewinnung adressiert.
In zahlreichen Forschungsprojekten wurden bereits Energieverbräuche und Energieeinsparpotentiale in den Bereichen Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung über separate Systemanalysen untersucht. Nur wenige Forschungsprojekte, wie z.B.das BMBF-geförderte ENERWA-Vorhaben, haben durch die gekoppelte Betrachtung der genannten Bereiche einen ganzheitlichen energetischen Betrachtungsansatz der wasserwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erarbeitet. Aber auch diese Ansätze haben bei der energetischen Betrachtung die Wasserressource ausgegrenzt. Ein wichtiger Grund für das Fehlen solcher integrativer Betriebsstrategien ist, dass die Entwicklung innovativer Ansätze mit einem hohen Personalaufwand und finanziellen Risiko verbunden ist, welche im Betrieb durch die Wasserunternehmen nicht geleistet werden kann. Optimierungsmaßnahmen orientieren sich deshalb gemeinhin ausschließlich an den allgemein anerkannten Regeln der Technik und können nur selten darüber hinaus erprobt werden. Das vorliegende Vorhaben zielt daher darauf ab, diese Lücke bestehender Optimierungsansätze zu schließen, indem es intelligente, praxisorientierte Analysewerkzeuge zur integrierten qualitäts- und energieoptimierten Steuerung von Brunnengalerien für Anlagenbetreiber entwickelt. Hierbei kommen innovative Analysemethoden aus den Bereichen Big Data und KI zur Anwendung, um die bereits in der Praxis angewendete Methoden zur energetischen Optimierung von Pump- und Verteilungssystemen in der Wassergewinnung und die durch Grundwasserdargebot und -qualität vorgegebenen Limitierungen bzw. Optimierungspotentiale zu verbinden. Aufbauend auf den praktischen Erkenntnissen wird eine fachlich anerkannte Optimierungsmethodik, bestehend aus praxisorientierten Leitfäden und Tools, entwickelt, welche die wasserwirtschaftliche Nutzung von Einzelbrunnen und Brunnengalerien fokussiert und somit Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe mit eigener Wassergewinnung adressiert.
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