Für die Erstellung der Potentialkarte wurden die Schichtenverzeichnisse von insgesamt 28742 Bohrungen verwendet. Den einzelnen Schichten wurden die oben genannten Wärmeleitfähigkeitswerte für die wassergesättigte und trockene bzw. teilgesättigte Zone unter Berücksichtigung des Grundwasserflurabstandes zugeordnet. Mit Hilfe rechnerischer Verfahren wurden die effektiven Wärmeleitfähigkeitswerte für die Tiefenabschnitte 0m - 50m und 0m - 100m gewichtet ermittelt und zwischen den Bohrungen interpoliert. Die Darstellung der Wärmeleitfähigkeiten erfolgt daher auf zwei Karten. Die verwendeten Werte der Wärmeleitfähigkeiten wurden konservativ angesetzt, um die Gefahr einer Unterdimensionierung von Erdwärmesonden zu vermeiden. Zusätzliche Effekte z.B. durch Grundwasserströmung wurden nicht berücksichtigt. Daher können die aus Geothermal Response Tests abgeleiteten Werte zur Wärmeleitfähigkeit höher liegen.
Gebietsbeschreibung Der Huy als weitgehend geschlossenes und inselartig in der umgebenden Agrarlandschaft gelegenes Waldgebiet erstreckt sich nordwestlich von Halberstadt in einer Ost-West-Ausdehnung von etwa 16 km zwischen Schwanebeck und Dardesheim. Seine Nord-Süd-Ausdehnung beträgt nur 3 bis 4 km zwischen Dingelstedt und Sargstedt. Gemeinsam mit dem Hakel im Osten und dem Fallstein im Westen gehört er in eine sich von Ostsüdost nach Westnordwest, also zum Harz parallel, erstreckende Kette von deutlich aus der Landschaft herausragenden Rücken. Der Huy gehört zur Landschaftseinheit Nördliches Harzvorland. Sein Anstieg von Norden her ist sanfter als sein Abfall nach Süden, wo die harten Muschelkalkbänke eine Schichtstufe bilden. Von hier beispielsweise von der Sargstedter Warte, hat man weite Sichten auf den Harz. Das Relief des Huy zeigt sowohl eingeschnittene Täler mit steileren Hängen als auch Verebnungen, so daß der Eindruck eines kleinen Gebirges erweckt wird. Deutlich ragen einzelne Kuppen als Berge aus der Landschaft heraus. Ihre Höhe wechselt zwischen etwa 250 bis 314 m über NN. Der Muschelkalkrücken des Huy hebt sich nicht nur durch sein Relief, sondern auch durch seine nahezu geschlossene Bewaldung aus der umgebenden Ackerlandschaft heraus. Prägend sind die Buchenwälder, die aber teilweise von nicht standortsgerechten forstlichen Laub- und Nadelwaldbeständen durchsetzt sind. Insbesondere im Bereich exponierter Kuppen und Hänge haben sich Niederwälder und Mittelwälder erhalten. Sie weisen deutlich auf den Übergang zu wärmebegünstigten Standorten hin. Das LSG erfaßt neben den bewaldeten Hochlagen auch umliegende, ackerbaulich genutzte Hangflächen, die durch Halbtrocken- und Trockenrasen, zahlreiche Streuobstwiesen und ein gehölzgesäumtes Wegenetz reich strukturiert sind. Insbesondere an den südexponierten Hängen wurden die Wälder gerodet. Hier breiten sich von den Waldrändern Magerrasen mit Streuobstwiesen und Schafhutungen aus. Einen landschaftlich eigenständigen Komplex bildet der Paulskopf, der ganz im Osten des Gebietes liegt. Als ehemals militärisch genutzte Bereich wird er von gebüschdurchsetzten Magerrasen und umgebenden Niederwäldern bestimmt. Landschafts- und Nutzungsgeschichte Das Nordharzvorland gehört zum Altsiedelgebiet der Börden. Erste entscheidende Eingriffe in die Naturlandschaft nahmen die Ackerbauern der Jungsteinzeit vor. Die fruchtbaren Lößböden sind seit Jahrtausenden hochgeschätzte, begehrte und fortlaufend in Kultur genommene Ackerflächen. Die bewaldeten Höhen dienten den am Fuße des Huy siedelnden Ackerbauern in Zeiten der Gefahr als Zufluchtsstätte. So befand sich bei Röderhof eine Befestigung der Früheisenzeit, die vermutlich den Bewohnern der Siedlungen der Hausumenkultur bei Schwanebeck, Eilsdorf, Groß Quenstedt und Halberstadt Zuflucht gab. Im Huy blieben die Wälder erhalten, da in dem stärker reliefierten Gelände der Ackerbau kaum möglich war und zum anderem die Waldgebiete seit dem Mittelalter als Bannforste galten. Das Recht des Wildbanns, die Hohe Jagd, wurde Bischof Arnulph von Halberstadt mit einer Urkunde vom 24. April 997 durch Kaiser Otto III. im Huy, im Hakel, im Fallstein und in anderen Waldgebieten verliehen. Fortan hatte der Huy Bedeutung für die Jagd und die Holznutzung. Unter diesen Zielstellungen blieben weitgehend naturnahe Wälder aus Trauben-Eiche, Rot-Buche und Winter-Linde mit zahlreichen begleitenden Baumarten bis zum heutigen Tage erhalten. Die südexponierten Hänge des Unteren Muschelkalks, so an der Sargstedter Warte, wurden im Mittelalter für den Weinbau genutzt. Der historische Weinbau war im Harzvorland und anderswo in früheren Jahrhunderten weit verbreitet. Erst mit der Verbesserung des Handels und des Aufkommens von anderen Getränken ging der Weinanbau an den nicht optimalen Standorten zurück. Nach Aufgabe der Rebkulturen traten Hutungen und Streuobstflächen an deren Stelle. Der Huy wurde durch den Abbau von Rohstoffen, sowohl im obertägigen Steinbruch als auch im Tiefbau, nachhaltig beeinflußt. Wegen ihrer Festigkeit und Reinheit und wegen ihres Kalkgehaltes wurden die Schaumkalkbänke des Unteren Muschelkalks im Huy in großen Steinbrüchen abgebaut und dienten nicht nur als Bau- und Werkstein, sondern fanden auch in den Zuckerfabriken zur Verarbeitung des Rübensaftes Verwendung. Bei Röderhof wurden kleinere Gipslager des Oberen Buntsandsteins (Röt) abgebaut. Als Pflaster- und Bausteine sowie auch als Schotter wurden die Rogensteine des Unteren Buntsandsteins sehr geschätzt und in großen Steinbrüchen bei Röderhof gewonnen. Die Bergwerke Wilhelmshall und Mönchhai förderten zwischen 1890 und 1926 Kali- und Steinsalze. Geologische Entstehung, Boden, Hydrographie, Klima Der Huy (314 m über NN) ist wie der Hakel (241 m über NN) und der Große Fallstein (288 m über NN) ein großer weitgespannter Muschelkalkrücken, der als Breitsattel im Sinne der Salztektonik aufzufassen ist. Der Muschelkalkrücken, der als Breitsattel im Sinne der Salztektonik aufzufassen ist. Der Muschelkalkrücken, besonders seine steilere Südkante mit Paulsberg, Weinberg und Vorberg, gehört zur Schichtstufe des Unteren Muschelkalks. Mittlerer und Oberer Muschelkalk treten ebenfalls auf. Der Breitsattel weist eine Störungszone auf seinem Scheitel auf. Im Zentrum der Scheitelzone des Huys sind die Schichten so emporgepreßt, daß die Abtragung den Buntsandstein freigelegt hat. Der hier liegende Herrenberg (262 m über NN) wird aus Sandsteinen, Rogensteinen und Schluffsteinen des Unteren und Mittleren Buntsandsteins aufgebaut. Hier hatten früher Kalischächte das ebenfalls emporgepreßte Kalisalz in zirka 350 m Tiefe erreicht. Die Störungszone im Scheitel des Huys ist an seinem Ostende als Grabenbruch ausgebildet, dem in der Landschaft eine Senke entspricht. In der Senke treten Röt-Tonsteine und Mergelsteine mit Gipseinschaltungen zu Tage. Die Gipsgesteine wurden früher abgebaut, wovon zahlreiche Pingen nördlich des Vogelbergs (302 m über NN) zeugen. Während der Eiszeit hatte das Inlandeis den Huy überschritten, wie es die Gletschertöpfe auf dem Hardelsberg südlich Huy-Neinstedt dokumentieren. Im Bereich der Rötgipsvorkommen (Oberer Buntsandstein) östlich von Mönchhai ist es örtlich zu oberflächennahen Gesteinsauslaugungen mit nachfolgenden Erdfällen gekommen. Derartige Karstvorgänge gibt es auch im Verbreitungsgebiet des Oberen und Mittleren Muschelkalks. Der Huy bildet eine eigene, durch Lessivés und Pararendzinen geprägte Bodenlandschaft über Kalkstein in der Umgebung des tschernosembetonten Dardesheimer Löß-Hügellandes. Das Substratprofil verändert sich mit abnehmender Lößmächtigkeit von den Rändern der Erhebung zur Kammlage und dem teilweise steileren Südhang. In den unteren Waldrandlagen kommen humose Parabraunerden bis Tschernosem-Parabraunerden aus Löß über Lehm-Fließerden mit Kalkskelett vor. Hangaufwärts werden sie von Fahlerden bis Parabraunerden aus Löß über Fließerden und Gesteinsschutt aus Muschelkalk und aus Sandlöß über skeletthaltigem buntsandsteinbürtigem Hangsand abgelöst. Inselhaft kommen Pararendzinen bis Braunerden und Parabraunerden aus geringmächtigem Löß und skeletthaltigem Lehm über tonigem Untergrund (Letten, Ton- und Schluffsteine) vor. Auf dem Kamm und auf dem Südhang dominieren Rendzinen bis Pararendzinen, auch Mullrendzinen, aus skeletthaltigem Löß über Kalksteinschutt. In den Rinnen und Senken sind Kolluvialböden entwickelt. Hydrologisch bestimmt die hohe Durchlässigkeit des Muschelkalks das Gebiet. Er bildet in zwei getrennten Schichten den Hauptgrundwasserleiter. Als Folge der tektonischen Trennung in einen Nord- und einen Südflügel bestehen zwei Grundwasserscheiden, die etwa dem Verlauf der geomorphologisch ausgeprägten Schichtrippe des Unteren beziehungsweise Oberen Muschelkalks folgen. Diese Kluftwasserleiter sind zum Liegenden hin, also zum Sattelkern, durch die Tonsandsteine des Oberen Buntsandsteins isoliert. Die Mergelsteine des Oberen Muschelkalks schließen den Grundwasserstauer schüsselartig ab, so daß es praktisch durch das Überlaufen der Grundwasseransammlung im Kalkstein zu Quellaustritten kommt. Im Bereich des Herrenberges bildet in einer Quellmulde der Jürgenbrunnen eine solche Quelle, die in einen Stauweiher mündet. Besonders augenfällig ist diese natürliche Erscheinung im Osthuy, zumal dort das Grundwasserdargebot im Speicher nur einer untergeordneten Nutzung unterliegt. Quellen mit erheblicher Schüttung gibt es weiterhin in Röderhof, Huy-Neinstedt, Wilhelmshall, Dardesheim und Badersleben. Diese Quellen, wie auch die im Grundwasserspeicher angelegten Brunnen, werden für die Trink- und Brauchwasserversorgung der Huy-Randgemeinden genutzt. Durch die stärkere Heraushebung des Huy-Südflügels stehen westlich von Schwanebeck in geringem Maße auch wasserleitende mittlere Buntsandsteinschichten oberflächig an. Aufgrund ihrer tektonischen Positionierung ist jedoch mit keiner nennenswerten Grundwasserbewegung zu rechnen. Bei Schwanebeck wurden in etwa 550 m Tiefe Thermalwässer mit einer Temperatur von 22,5°C angetroffen, die fossilen Ursprungs sein dürften. In den nördlich bis östlich, also im Lee des Harzes, gelegenen Vorländern wirkt sich der Regenschatten des Harzes deutlich aus. Von Westen nach Osten nehmen die Niederschläge deutlich ab und die Temperaturen zu. In der Kette der Muschelkalkrücken ist deshalb der Große Fallstein durch subatlantisch geprägtes Klima gekennzeichnet, das sich über den Huy bis hin zum Hakel in ein subkontinental geprägtes Klima ändert. Die Niederschläge sinken von Westen nach Osten in den drei Gebieten von 600 mm bis auf 475 mm. Der Huy weist eine mittlere Jahrestemperatur von 8,0°C bei einer mittleren jährlichen Schwankung von 17,0°C auf. Die Monatsmittel der Lufttemperatur liegen im Januar bei 0,0°C und im Juli bei 17,0°C. Pflanzen- und Tierwelt Der Huy weist eine artenreiche Flora auf, die von den Wäldern über die Wiesen und Magerrasen sehr abwechslungsreich ist. Bemerkenswert ist der Orchideenreichtum des Gebietes. In den Wäldern des Huy dominieren von Natur aus die Buchen. Über den Muschelkalkstandorten stocken reichere Waldmeister- und Perlgras-Buchenwälder, während auf den versauerten Buntsandsteinen Hainsimsen-Buchenwälder vorkommen. Die Nordhänge werden vom Bingelkraut-Buchenwald bestanden. Auf südexponierten Standorten wechselt der Buchenwald in einen Eichen-Hainbuchenwald, der an den Waldrändern in einen xerothermen Wucherblumen-Eichenbuschwald übergeht. In den Gründchen sind Ahorn-Eschenwälder entwickelt. In den Wäldern erscheinen als bemerkenswerte Frühjahrsblüher Märzenbecher, Wiesen-Schlüsselblume, Seidelbast, Leberblümchen und Maiglöckchen. Im Sommer blühen Türkenbund-Lilie, an frisch-feuchten Standorten Wolfs-Eisenhut und an trocken-warmen Standorten Großblütiger Fingerhut und Diptam. In Steinbrüchen wurden die Wintergrünarten Einseitswendiges Birngrün, Rundblättriges und Kleines Wintergrün sowie Keulenbärlapp nachgewiesen. Auch für den Königsfarn gibt es einen Nachweis an einem sicher nicht primären Standort. Die Wiesen des Gebietes sind Standorte der Akelei. Auf den Triften trifft man auf Fransen-Enzian, Deutschen Enzian, Echtes Federgras, Wiesen-Kuhschelle und Frühlings-Adonisröschen. Bemerkenswert ist der Orchideenreichtum des Huy. 16 Arten kommen vor, darunter so häufige wie Breitblättrige Sitter, Schwarzrote Sitter, Geflecktes Knabenkraut, Bräunliche Nestwurz und Großes Zweiblatt. Der Huy weist eine hohe Siedlungsdichte an Greifvögeln auf, die insbesondere auf den Südhängen und in den Waldrandlagen horsten. Rotmilan und Mäusebussard brüten am häufigsten, daneben kommen Habicht, Wespenbussard, Waldohreule und Waldkauz vor. Weitere bemerkenswerte Brutvögel sind Hohltaube, Turteltaube, Schwarzspecht, Mittelspecht, Wendehals und Pirol. Von den Kriechtieren des Gebietes wurden die Ringelnatter, Kreuzotter, Zauneidechse und Blindschleiche, von den Lurchen Erdkröte, der Teichfrosch und der Grasfrosch nachgewiesen. Entwicklungsziele Ein Hauptziel für die Entwicklung des Huy besteht in der Vergrößerung der Waldfläche. Dadurch soll erreicht werden, daß das subatlantisch-subkontinentale Florengefälle kontinuierlicher sichtbar wird. In den Huy-Waldkomplexen muß angestrebt werden, die naturnahen Waldgesellschaften im Rahmen der forstlichen Bewirtschaftung zu erhalten oder gezielt naturnah zu entwickeln. Standortsfremde Bestockungen sind in standortsgerechte Bestände aus einheimischen Baumarten zu überführen. Neben den Zielen zur Sicherung und Verbreitung naturnaher Wälder spielt die Fortführung historischer Betriebsformen, wie der Mittel- und Niederwaldbewirtschaftung eine wesentliche Rolle. Die als Mittelwälder genutzten Eichen-Hainbuchenwälder weisen eine hohe floristische Vielfalt auf, die auf diesem Wege in ihrem Fortbestand geschützt werden soll. Niederwälder erstrecken sich vor allem kleinflächig an den steilen Muschelkalkschichtstufen in südlicher Exposition. Es sind Waldtypen mit einem hohen Anteil wärme- und lichtliebender Arten, die nur durch die Fortsetzung der Niederwaldbewirtschaftung erhalten werden können. Gebunden an diese feldahornreichen Trockenwälder sind die Vorkommen seltener Baumarten wie Speierling und Wildobstarten, die nur durch weitere Niederwaldbewirtschaftung erhalten werden können. Die südexponierten Waldränder sollen von naturschutzbedeutsamen Trockensäumen begleitet werden. Es ist Sorge zu tragen, daß diese Säume nicht von Gehölzen überwachsen werden. An die Säume sollen sich Trocken- und Magerrasen anschließen. Ihre Nutzung als Schafweide trägt dazu bei, diese Flächen gehölzfrei zu halten und somit in ihre reiche floristischen Zusammensetzung zu bewahren. Bei den spezifischen naturkundlichen und naturschutzfachlichen Exkursionen kann die Problematik der Sicherung von Gebieten und Artvorkommen im Zusammenhang mit der Flächennutzung erläutert werden. In Zusammenhang mit dem Harz und den Sehenswürdigkeiten in den Vorharzstädten soll der Huy als Erholungslandschaft entwickelt werden. Dazu sind Wegesysteme als Wanderrouten entsprechend zu unterhalten. Die Sehenswürdigkeiten, insbesondere die geologischen Naturdenkmale, sind zu sichern und den Besuchern zu erschließen. Zentraler Punkt für einen landschaftsgebundenen Tourismus ist die Huysburg. Von historischen Punkten mit ihren Ausflugsgaststätten aus, so insbesondere von der Sargstedter Warte, hat man weite Blicke in das südlich vorgelagerte Harzvorland. Exkursionsvorschläge Von Dingelstedt zur Huysburg Von Dingelstedt aus führt der Weg über Kirschberg und Rotberg zum Röderhofer Teich und von dort weiter zur Huysburg. Den Rückweg wählt man vorbei an der alten Gipshütte und an der Daneilshöhle. Die Huysburg wurde als Benediktinerkloster im Jahre 1084 gegründet. Die heute noch existierende Kirche entstand zwischen 1084 - 1121, ihr Chor ist nach 1107 verlängert worden. Im 18. Jahrhundert erfuhr die dreischiffige Basilika einen barocken Umbau, nachdem schon 1487 das westliche Turmpaar errichtet worden war. In dessen Unterbau ist die Westbasis einbezogen worden. Bemerkenswert ist der 1777 bis 1787 umgestaltete Hochaltar aus dem zweiten Viertel des 18 Jahrhundert, ein geschwungener Säulenaufbau mit einem Gemälde der Himmelfahrt Mariae. Die zwei Seitenaltäre mit Heiligenfiguren aus dem Jahre 1793 werden von prächtig geschnitzten Chorschranken begleitet. Die Orgel mit barocker Empore und die Kanzel entstammen der Zeit um 1767. Von den Klostergebäuden blieben Teile des Kreuzgang-Nordflügels und der zweigeschossige Südflügel erhalten, worin sich reiche Kapitelle befinden. An der Südseite des Klosterhofes steht der Barockbau der Abtei von 1745 mit gemalten Tapeten im Treppenhaus und dem sogenannten Kaisersaal. Zur Sargstedter Warte und zu den Gletschertöpfen Von Huy-Neinstedt gelangt man zu den südlich unterhalb des Hardelsbergs in einem Steinbruch gelegenen Gletschertöpfen. Von hier kann eine Wanderung über Siebertsplatz und Buchenberg zur Sargstedter Warte begonnen werden. Die Wanderung kann in Sargstedt enden oder zurück nach Huy-Neinstedt führen, wobei auch der Weg über die Stromatolithen-Gruppe zwischen Wilhelmshall und Mönchhai empfohlen wird. Verschiedenes Daneilshöhle Ein Kilometer westlich Röderhof am Brückweg befindet sich in einer Felswand aus Mittlerem Buntsandstein die aus drei miteinander verbundenen Hohlräumen bestehende Daneilshöhle. Der mittlere Raum, den man durch den Haupteingang betritt, hat eine Grundfläche von 3,5 x 7 m und eine Höhe von 3 m. Der rechte Nebenraum liegt 0,5 m tiefer und ist wenig schmaler und kürzer als der Mittelraum. Von ihm führt eine ovale, etwa mannshohe Öffnung durch die 2,6 m dicke Felswand nach außen. Der linke Nebenraum ist mit einer Grundfläche von 2 x 3 m wesentlich kleiner. In seiner Außenwand befindet sich eine größere fensterartige Öffnung, die im Laufe der Jahre durch Oberflächenwasser und Abnutzung beim Durchklettern stark aufgeweitet wurde. Die Entstehung der Höhle geht ursprünglich auf Auswaschungen des Buntsandsteins während der Eiszeit zurück. In allen drei Räumen ist aber eine Bearbeitung der Wände durch Menschenhand deutlich zu erkennen; die Seitenwände der beiden großen Räume sind lotrecht, und an beiden Ausgängen sieht man noch die Auflagen der Verschlußbänder und die seitlich eingearbeiteten Löcher für den Verschlußriegel. Die Bearbeitung und Bewohnbarmachung mag im frühen Mittelalter erfolgt sein, als sie Einsiedlern und später Wegelagerern als Unterschlupf diente. So berichtet die Sage von einem Räuber Daniel, der hier hauste und die Gegend unsicher machte. Gletschertöpfe Beim Abbau von Kalksteinen in einem Steinbruch am Hardelsberg südlich von Huy-Neinstedt wurden im Oktober 1910 Hohlräume in dem anstehenden Gestein freigelegt, die mit kugeligen Steinen und feinem Schutt angefüllt waren. Von den glattgeschliffenen Wänden der flußbettartigen Mulde führten zwei Rinnen zu zylindrisch ausgewaschenen Kesseln, die ebenfalls voll von runden Steinen lagen. Fachleute erkannten in den Vertiefungen eiszeitliche Gletscherstrudel, die folgendermaßen entstanden sind: Das Tauwasser der Gletscher rann in Rissen und Spalten bis auf den felsigen Grund und nahm dabei die im Eis verpackten Steine und Sande mit. Es schliff mit Hilfe des mitgeführten Materials in jahrhundertelanger Arbeit jene Kessel in den harten Kalkstein, dabei rundete sich das Schleifmaterial ab. Der größere der beiden Kessel ist zur Hälfte in seiner ganzen Tiefe von 2,4 m erhalten, seine größte Weite betrug etwa 2 m. Von dem kleineren dagegen ist nur noch eine flache Mulde von 1,2 m Länge und 0,8 m Breite vorhanden. Die ursprünglich gut sichtbare glatte Fläche des Einflußspaltes ist durch Witterungseinflüsse zerstört. Dagegen ist der horizontale Teil des Flußbettes, der in den 1940er Jahren im Interesse seiner Erhaltung mehrfach geteert wurde, noch gut zu erkennen. Diese Gletschertöpfe sind die einzigen dieser Art, die am Ort ihrer Entstehung verblieben sind und hier als Naturdenkmal geschützt werden. Ähnliche Gebilde aus den Kalkbrüchen bei Rüdersdorf und aus den Quarzitsteinbrüchen bei Gommern wurden in Museen umgesetzt. Stromatolithen-Gruppe In den rogensteinführenden Schichten des Unteren Buntsandsteins, die im Huy zwischen Wilhelmshall und Mönchhai zu Tage treten und in mehreren Steinbrüchen am Reinberg bei Wilhelmshall aufgeschlossen sind, kommen Steingebilde von eigenartiger Gestalt vor. Sie gleichen auf der Spitze stehenden Kegeln von etwa 1 m Höhe, deren Grundflächen stark gewölbt sind. Beim Herausbrechen des Gesteins zerfallen die Steinkegel in schalenartige Schichten, die im Volksmund als Schalen- oder Napfsteine bezeichnet werden. Diese findet man in den Huydörfern als Brunnentröge wieder. Das verhältnismäßig harte Gesteinsmaterial fand Verwendung bei der Befestigung der Holzabfuhrwege. Die Geologen bezeichnen diese Steingebilde als Stromatolithen, das heißt Geschwulststeine. Über ihre Entstehung sind verschiedene Ansichten geäußert worden, so wurden sie etwa als versteinerte Algenkolonien gedeutet, die sich in den flachen Lagunengewässern der wüstenartigen Buntsandsteinlandschaft entwickelten. Diese Wachstumsschwankungen der pflanzlichen Gebilde spiegeln sich in den schalenartigen Ansätzen wieder. Die Kolonie wuchs bei zunehmendem Wasserstand nach oben und nach der Seite, so daß sich die Kegelform ausbildeten. Im Jahre 1955 wurde in einem der Steinbrüche eine große, eng geschlossene Gruppe von Stromatolithen freigelegt, die seitdem als Naturdenkmal erhalten werden. veröffentlicht in: Die Landschaftsschutzgebiete Sachsen-Anhalts © 2000, Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt, ISSN 3-00-006057-X Die Natur- und Landschaftsschutzgebiete Sachsen-Anhalts - Ergänzungsband © 2003, Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt, ISBN 3-00-012241-9 Letzte Aktualisierung: 29.07.2019
Veranlassung: Die Förderung von Kiesen und Sanden in Kiesgruben oder Baggerseen hat eine drastische Veränderung des Landschaftsbildes zur Folge. Die Ausbildung neuer Seen- und Freizeitgebiete wird hierbei im allgemeinen eher als positiver Effekt gewertet. Aufgrund des Förderbetriebs kann es jedoch zu Veränderungen der Wassergüte der betroffenen Oberflächengewässer und zu einer Beeinträchtigung des abstromigen Grundwassers kommen. Um mögliche zeitliche Veränderungen der Gewässergüte - etwa durch Freisetzung von Pflanzennährstoffen (Eutrophierung) - erfassen zu können, findet eine regelmäßige limnologische Überwachung der Baggerseen Haltern Ost und West statt, die von der Quarzwerke Haltern GmbH für die Förderung von Sand genutzt werden. Parallel werden das zu- und abfließende Grundwasser an den beiden Seen untersucht, um eine Beeinflussung des unterirdischen Wassers durch die bis zu 30 m tiefen Seen erkennen und bewerten zu können. Diese Untersuchungen finden seit 1982 im zweijährigen Abstand statt. Vorgehen: Die Probenahmen erfolgen jeweils am Ende der Sommerperiode, wenn die Herbstzirkulation, die eine Vermischung des Wassers bis in tiefe Schichten bedingt, noch nicht eingesetzt hat. Zu diesem Zeitpunkt muss die Belastung der Seen mit Nährstoffen saisonal bedingt als am höchsten eingeschätzt werden. Für die Beurteilung des limnologischen Zustandes der beiden Baggerseen und der Grundwasserbeschaffenheit in dem jeweils zu- und abfließenden Grundwasserstrom werden die in einer Tabelle aufgeführten Parameter bestimmt. Ergebnisse: Beide Baggerseen können aufgrund ihrer Nitrat- und Phosphatgehalte sowie der Planktondichte und -zusammensetzung als mesotrophe, wenig belastete Gewässer klassifiziert werden. Die Sprungschicht liegt etwa in 6-10 m Tiefe. Auch die tieferen Schichten im Hypolimnion der Seen weisen noch eine gute Versorgung mit Sauerstoff auf. Im See West ist es seit 1982 durch den Förderbetrieb sogar eher zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehaltes im Hypolimnion gekommen. Das zulaufende Grundwasser für diesen See zeichnet sich durch einen niedrigen pH-Wert, hohe Nitratwerte und einen hohen Gehalt biologisch schwer abbaubarer Kohlenstoffverbindungen aus. Nach dem Durchtritt durch den See West liegen im ablaufenden Grundwasser dagegen verbesserte Bedingungen mit niedrigen DOC- und Nitratwerten vor. Hier treten jedoch zum Teil sehr niedrige Sauerstoffgehalte auf, was auf biologische Abbauprozesse während der Passage durch den See schließen lässt. Die Situation sowohl in den Baggerseen als auch im Grundwasserbereich kann trotz leichter Schwankungen im Nährstoff- und Sauerstoffgehalt seit Beginn der Messungen in den letzten Jahren als stabil angesehen werden. Teilweise hat sogar eine Verbesserung, insbesondere der Sauerstoffsituation in den Seen stattgefunden.
Veranlassung: Die Förderung von Kiesen und Sanden in Kiesgruben oder Baggerseen hat eine drastische Veränderung des Landschaftsbildes zur Folge. Die Ausbildung neuer Seen- und Freizeitgebiete wird hierbei im Allgemeinen eher als positiver Effekt gewertet. Aufgrund des Förderbetriebs kann es jedoch zu Veränderungen der Wassergüte der betroffenen Oberflächengewässer und zu einer Beeinträchtigung des abstromigen Grundwassers kommen. Um mögliche zeitliche Veränderungen der Gewässergüte - etwa durch Freisetzung von Pflanzennährstoffen (Eutrophierung) - erfassen zu können, findet eine regelmäßige limnologische Überwachung zweier Baggerseen statt, die von der Quarzwerke Haltern GmbH für die Förderung von Sand genutzt werden. Parallel werden das zu- und abfließende Grundwasser an den beiden Seen untersucht, um eine Beeinflussung des unterirdischen Wassers durch die bis zu 30 m tiefen Seen erkennen und bewerten zu können. Diese Untersuchungen finden seit 1982 im zweijährigen Abstand statt. Vorgehen: Die Probennahmen erfolgen jeweils am Ende der Sommerperiode, wenn die Herbstzirkulation, die eine Vermischung des Wassers bis in tiefe Schichten bedingt, noch nicht eingesetzt hat. Zu diesem Zeitpunkt muss die Belastung der Seen saisonal bedingt als am höchsten eingeschätzt werden. Für die Beurteilung des limnologischen Zustandes der beiden Baggerseen und der Grundwasserbeschaffenheit in dem jeweils zu- und abfließenden Grundwasserstrom werden die in einer Tabelle aufgeführten Parameter bestimmt. Ergebnisse: Beide Baggerseen können aufgrund ihrer Nitrat- und Phosphatgehalte sowie der Planktondichte und -zusammensetzung als mesotrophe, wenig belastete Gewässer klassifiziert werden. Die Sprungschicht liegt etwa in 6-10 m Tiefe. Auch die tieferen Schichten im Hypolimnion der Seen weisen noch eine gute Versorgung mit Sauerstoff auf. Im See West ist es seit 1982 durch den Förderbetrieb sogar eher zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehaltes im Hypolimnion gekommen. Qualitative Planktonanalysen weisen beide Gewässer als oligo- bis mesotoph (Gewässergüte II) aus. Das zulaufende Grundwasser für diesen See zeichnet sich durch einen niedrigen pH-Wert, hohe Nitratwerte und einen hohen Gehalt biologisch schwer abbaubarer Kohlenstoffverbindungen aus. Nach dem Durchtritt durch den See West liegen im ablaufenden Grundwasser dagegen verbesserte Bedingungen mit niedrigen DOC- und Nitratwerten vor. Hier treten jedoch zum Teil sehr niedrige Sauerstoffgehalte auf, was auf biologische Abbauprozesse während der Passage durch den See schließen lässt. Die Situation sowohl in den Baggerseen als auch im Grundwasserbereich kann trotz leichter Schwankungen im Nährstoff- und Sauerstoffgehalt seit Beginn der Messungen in den letzten Jahren als stabil angesehen werden. Teilweise hat sogar eine Verbesserung, insbesondere der Sauerstoffsituation in den Seen stattgefunden.
Ziel dieser Studie ist die Erforschung der Grundwasserbewegung im New Jersey Shelf (NJS). Ende der 1970er Jahre wurde Grundwasser mit deutlich geringerem Salzgehalt als Meerwasser in zahlreichen Bohrungen entlang der U.S. Ostküste nachgewiesen - teilweise mehr als 100 km vom Festland entfernt. Besonders detaillierte Daten zur Porenwassersalinität wurden im Rahmen von IODP Leg 313 am NJS gewonnen: Sie zeigen abrupte vertikale Salinitätskontraste an allen drei Bohrlokationen. Verschiedene Autoren erklären die Entstehung von küstenfernem Süßwasser im NJS durch rezenten meerwärts gerichteten Grundwasserfluss oder führen sie auf ein erhöhtes hydraulisches Potential während der letzten Eiszeit zurück. Zur Klärung welcher dieser Prozesse zur Entstehung von küstenfernem Süßwasser geführt hat, soll im Rahmen dieser Studie, auf der Basis eines detaillierten 3D hydrogeologischen Modells, die Grundwasserströmung im NJS numerisch simuliert werden. Es werden folgende Arbeitshypothesen aufgestellt: 1. Küstenfernes Süßwasser im NJS entstand während der letzten Eiszeit. 2. Ablandige Grundwasserströmung reicht gegenwärtig nicht bis zu 100 km von der Küste. 3. Küstenferne Süßwasservorkommen sind auf Sedimentschichten mit niedriger Permeabilität beschränkt. Die verfügbare Datengrundlage ist exzellent und besteht neben petrophysikalischen Messungen und Bohrlochdaten vergangener ODP/IODP Expeditionen aus zahlreichen 2D seismischen Profilen. Das gleichnamige Projekt wird seit Mitte 2015 an der TU Freiberg und seit Ende 2016 an der RWTH Aachen durch die DFG gefördert. Eine Tiefenmigration reflexionsseismischer Profile ist nahezu abgeschlossen und bildet die Grundlage zur Erstellung eines hydrogeologischen Modells. Auf Basis einer sequenz-stratigraphischen Interpretation der seismischen Daten und unter Berücksichtigung der aus Bohrlochdaten abgeleiteten Korngrößenverteilung am NJS, wurde mittels geostatistischer Verfahren ein komplexes, über 30 Millionen Gitterpunkte umfassendes und geologisch plausibles 2D Faziesmodell erstellt. Dabei ist jeder Faziestyp durch bohrloch- und literaturgestützte petrophysikalische Eigenschaften charakterisiert. Nach sorgfältiger Definition von Anfangs- und Randbedingungen, bildet dieses Modell die Grundlage für vorläufige numerischer Simulationen. Die Simulationsergebnisse sind vielversprechend und deuten auf eine Bestätigung der oben genannten Hypothesen hin. Zukünftig geplante Arbeiten umfassen eine Erweiterung des hydrogeologischen Modells in 3D unter Einbeziehung multiple-point-geostatistischer Methoden. Dabei sollen auch die durch eine AVO-Analyse der Seismik abgeleiteten petrophysikalischen Parameter berücksichtigt werden. Die Überprüfung der oben genannten Hypothesen wird durch numerische Simulationsrechnung auf Basis des finalen 3D Modells erfolgen. Die Ergebnisse dieser Studie können zu einem verbesserten Verständnis von meerwärts gerichtetem Grundwassertransport im Allgemeinen beitragen.
Groundwater resources underpin ecosystems and human activities, yet their continued global depletion deteriorates water quality and ecology due to baseflow reduction and causes land subsidence and seawater intrusion. Accurate quantification of groundwater flow and storage changes is critical to enable adaptive resource management, for example through assessing potential impacts from over-extraction and determining sustainable yields. This necessitates an increase in knowledge of the spatial distribution of subsurface properties. Current groundwater investigation methods (e.g. pump testing) require high effort and are costly to conduct, restricting the rate and frequency of testing thus resulting in spatially limited outcomes. This project will establish Tidal Subsurface Analysis (TSA) as a novel methodology to quantify subsurface hydro-geomechanical properties such as transmissivity, permeability, specific storage, porosity, compressibility and/or bulk modulus. TSA utilises the groundwater response to the ubiquitous and predictable Earth and atmospheric tides which is contained in existing measurements. TSA will be developed by unifying the theories of existing approaches that have successfully quantified individual subsurface properties using the groundwater response to Earth tides or barometric loading. Next, the influence of geological heterogeneity on properties quantified using TSA will be evaluated using a combination of numerical modelling and field data from locations in the United Kingdom and Australia where the subsurface has been well characterised. Finally, TSA will be validated by comparing each of the quantified hydro-geomechanical properties with values derived from established hydrogeological or geophysical investigation techniques, such as pump testing, geophysical logging or sediment coring. Because it is a passive approach, it will overcome many of the limitations inherent to active hydraulic subsurface investigations. It is anticipated that TSA will shift the paradigm about how groundwater and atmospheric measurements are used and add significant value to monitoring programs, enhancing resource management decisions and improving implementation of the EU Water Framework Directive.
Die Entsorgung nuklearer Abfälle in geologischen Tiefenlagern muss in Gebieten erfolgen, die vom Grundwasserstrom ausreichend isoliert bleiben. Andernfalls können Fluidströmungsprozesse bei einer gestörten Entwicklung des Endlagers die Migration von Radionukliden in die Biosphäre begünstigen. Nur wenige Studien befassen sich mit den Folgen des weiträumigen Radionuklidtransports in solchen Worst-Case-Szenarien. Die hydrogeologischen Bedingungen des Gesamtsystems in der Nachbetriebsphase werden sich jedoch letztendlich von denen zum Zeitpunkt des Endlagerbaus unterscheiden und werden sowohl von äußeren Faktoren (z.B. Klimawandel) als auch von intrinsischen Beckeneigenschaften stark beeinflusst. Dieses Vorhaben im Bereich der Umweltrisiken zielt darauf ab, die Auswirkungen von (i) Vereisung, (ii) Permafrost und (iii) tektonischen Ereignissen auf die hydrologischen und hydromechanischen Grenzen zu untersuchen, die den großräumigen Grundwasserfluss in der Nähe von hypothetischen Abfalldeponien bestimmen. Zu diesem Zweck dient der Yeniseisky-Standort (YS) in Russland, ein potenzielles geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle in kristallinem Gestein, als Fallstudie, der auf einzigartige Weise alle drei oben genannten Merkmale der geologischen Umgebung umfasst. Multiphysikalische Simulationen von thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemisch gekoppelten Prozessen (THM-C) werden angewendet, um Szenarien der Fernfeld-Radionuklidentwicklung im Extremfall eines Endlagerstörfalls zu liefern. Die Neuartigkeit der THM-C-Modelle und der Zugang zu einer einzigartigen Datenbank der YS werden das klassische Verständnis von anomaler Fluid-, Wärme- und Massentransportvorgänge innerhalb tektonisch aktiver Becken erweitern. Während sich das vorgeschlagene Vorhaben auf die Thematik der nuklearen Entsorgungsforschung bezieht, können die den entwickelten Modellen zugrunde liegenden physikalischen und numerischen Konzepte auf eine Vielzahl von Nutzungsszenarien der Geosphäre (z.B. CO2-Speicherung, Abfallentsorgung, Entstehung seismischer Ereignisse) angewendet werden. Darüber hinaus sind entsprechende Benchmarkstudien in ähnlichen kristallinen geologischen Formationen geplant.
Fuer zahlreiche Fragestellungen im Zusammenhang mit der Deponierung von Abfaellen, der Altlastensanierung, der Grundwassergewinnung und der Nutzung geothermischer Energie sind Modelluntersuchungen im Kluftgestein durchzufuehren. Dabei sind einerseits geringleitende Formationen fuer die Deponierung von Interesse, die eine wirksame geologische Barriere zur Isolierung von Schadstoffen bilden, andererseits geht es um die Bewirtschaftung von Aquiferen zur Grund- und Thermalwassergewinnung. Die Simulation von Stroemungs- und Transportprozessen in klueftig-poroesen Grundwasserleitern und Grundwassergeringleitern stellt spezifische Anforderungen an die modelltechnische Umsetzung, die aus der signifikanten Inhomogenitaet des klueftigen Untergrunds erwachsen. Zur numerischen Simulation solcher Vorgaenge ist das Finite-Elemente-Programmsystem ROCKFLOW entwickelt worden. Das Programm besteht aus einer Reihe von FE-Rechnenkernen (Kernels), welche die prozessspezifischen Differentialgleichungen mittels Galerkin-FEM approximieren. Diese Rechenkerne sind miteinander verknuepfbar (Models), so dass gekoppelte Prozesse (z.B. Tracertransport durch eine Gasstroemung) simuliert werden koennen. Physikalische Prozesse: Folgende physikalische Prozesse sind modellierbar: - Grundwasserstroemung (Sicker- und Kluftstroemung) - Gasstroemung (kompressible Fluide) - Mehrphasenstroemungen (Systeme aus in- und kompressiblen Fluiden) - nicht- (Forchheimer) und liniare Fliessgesetze (Darcy) - hydrodynamische Dispersion (Scheidegger-Ansatz) - Zerfallreaktionen - nicht- (Freundlich, Langmuir) und lineare Gleichgewichtssorption (Henry) - Dichtestroemungen. Numerik: ROCKFLOW ist ein Finite-Elemente-Simulator, wobei verschieden-dimensionale isoparametrische Elemente beliebig im Raum koppelbar sind. Auf der Basis der Methode der gewichteten Residuen wird eine zur prozessbeschreibenden Differentialgleichung aequivalente sog. 'schwache' Integralformulierung abgeleitet. Es stehen verschiedene Loeser zur Verfuegung (Gauss, BiCGSTAB, QMRCGSTAB), um die resultierenden albebraischen Gleichungssysteme zu loesen. Nichtlineare Probleme werden mit Picard- oder Newton-Verfahren behandelt. Gitteradaption: Ab der dritten Version stehen Methoden fuer eine problemangepasste Gitteradaption zur Verguegung. Der Algorithmus zur Gitteradaption basiert auf einem hierarischen Konzept zur Verfeinerung und Vergroeberung gekoppelter verschieden-dimensionaler Elemente. Diskretisierungsfehler koennen entweder mit heuristischen Indikatoren oder einem analytischem Estimator lokalisiert und quantifiziert werden.
Das Projekt soll die Mechanismen klären, die die Biogeochemie (Metabolismus und Stickstoffaufnahme der mikrobiellen Gemeinschaft) in verschiedenen Chronologien der Wiederaufnahme des Flusses mit und ohne Sedimenttransport modulieren. Die Wiederaufnahme der Strömung nach der Trocknung wird als biogeochemisches Heißmoment betrachtet, bei dem hohe Metabolismusraten und Stickstoffaufnahme durch die Häufigkeit der vorherigen Trocknung beeinflusst werden. Die Mechanismen, die diesen Heißmoment modulieren, sind wenig bekannt. Bisher waren es vor allem Einzelfaktorstudien in temporären Bach- und Flussökosystemen. Allerdings treten Intermittenz und Wiederaufnahme der Strömung zunehmend auch in mehrjährigen Gewässerökosystemen auf und die Oberflächenströmung impliziert oft Sedimenttransport (z.B. Wanderrippel, Oberstufenebene), insbesondere in sandigen Gewässern. Darüber hinaus kann die Wiederaufnahme der Strömung verschiedenen Chronologien folgen, wie z.B. sofort bei Regen oder langsam bei steigendem Grundwasser, und die Konzentrationen von Nährstoffen und Kohlenstoff, die bei der Wiederaufnahme der Strömung ausgelaugt werden, können auch die biogeochemische Reaktion beeinflussen. Ich schlage ein neues allgemeines Konzept von 'intermittierenden Bachlebensräumen' für alle Bereiche eines Bachbettes vor, die trotz variabler Wechselwirkungen von Faktoren irgendwann trocken sind (z.B. Oberflächenwassermangel). Die hier vorgeschlagene Untersuchung der Mechanismen bei verschiedenen Chronologien der Strömungswiederaufnahme, gekoppeltem Sedimenttransport und in temporären und mehrjährigen Gewässerökosystemen wird zeigen, ob eine solche allgemeine und integrative Sichtweise angewendet werden kann. Die Wechselwirkungen von Strömungswiederaufnahme, Sedimenttransport, Nährstoff- und Kohlenstoffkonzentrationen und Trocknungshäufigkeit werden in Mikrokosmosversuchen mit Sedimentgemeinschaften von intermittierenden Lebensräumen aus mehrjährigen und temporären Strömen untersucht. Die Antwortvariablen unter Beachtung sind: Kohlenstoffstoffwechsel, gemessen an Veränderungen der Sauerstoffkonzentration in der Dunkelheit und im Licht, Netto-Stickstoffaufnahme durch Zugabe des stabilen Isotops 15N (15NH4Cl) und der Struktur und Architektur (z.B. Biofilm) der mikrobiellen Gemeinschaft (nur für gekoppelten Sedimenttransport). Die Ergebnisse werden zu einem vollständigen mechanistischen Bild der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik Gewässerökosystemen beitragen, die zu starken Strömungsschwankungen und Trocknung neigen. Die Ergebnisse werden es ermöglichen, die Wiederaufnahme der Strömung in die aktuellen Konzepte der Strömungsbiogeochemie zu integrieren. Ein solcher konzeptioneller Rahmen ist der Schlüssel für das Management von Ökosystemen im Mittelmeerraum und immer mehr gemäßigten Strömungen, die aufgrund der zunehmenden Wasserentnahme und des Klimawandels trocken werden.
Grossraeumige, stockwerkbezogene, hydrochemische Untersuchungen an repraesentativen Grundwasserproben, z.t. im 3-monatigen Turnus, zur Schaffung von Vergleichswerten, sowie zur Beobachtung zeitlicher und raeumlicher Aenderungen.
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|---|---|
| Bund | 628 |
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|---|---|
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|---|---|
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|---|---|
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