Die Bedeutung wasserbürtiger Krankheiten wächst zunehmend, insbesondere im Hinblick auf Herausforderung wie Hochwasser und Dürren im Zuge des Klimawandels. Weltweit sterben jährlich 2-5 Millionen Menschen infolge wasserbürtiger Krankheiten. Diese Situation wird weiter strapaziert durch die jahrzehntelange Fehlanwendung und den Überkonsum von Antibiotika, die zu extremen selektivem Druck auf Bakterien-Gesellschaften geführt haben und so die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen vorangetrieben haben. Systematische Geländearbeiten zum Transport und Rückhalt von Mikroorganismen und Antibiotikaresistenzen im Grundwasser unter repräsentativen Bedingungen sind nötig, um zukünftige Herausforderungen im Hinblick auf die sichere Bereitstellung von Grundwasser zu gewährleisten. Obwohl Transporteigenschaften von pathogenen Keimen aus Feldexperimenten dringend benötigt werden, ist die Durchführung von Feldarbeiten kaum möglich, da der Einsatz pathogener Markierungsstoffe wasserrechtlich untersagt ist. Das Projekt zielt darauf ab, ein detailliertes Verständnis der Mobilität von Mikroorganismen und Antibiotikaresistenzen im Grundwasser durch Feldexperimenten zu erlangen. Da der Einsatz pathogener Keime im Gelände nicht möglich ist, wird eine Auswahl nicht-pathogener Organismen und DNA in verschiedenen Feldversuchen in einem sehr gut charakterisiertem Karstgrundwasserleiter in Süd-West Deutschland eingesetzt. Dabei wird der Einfluss verschiedener Aquifer-Bedingungen und Eingabeszenarien getestet und deren Einfluss auf die Transporteigenschaften der eingesetzten Stoffe mittels der Modellierung ihrer Durchbruchkurven abgeleitet. Ereignisbasierte Untersuchungen werden zusätzlich dazu beitragen, die gewonnenen Erkenntnisse mit dem Auftreten anderer Stoffe bei natürlichen Extremereignissen zu vergleichen. Das Projekt wird durch lokale Behörden und Wasserversorger nachdrücklich begrüßt (Unterstützungsschreiben sind beigefügt).Letztendlich wird eine Auswahl nicht-pathogener Organsimen und externer DNA als Markierungsstoff für den Geländeeinsatz für jeweilige Umweltbedingungen entwickelt, um den potentiellen Transport und Rückhalt pathogener Keime und Antibiotikaresistenzen in zukünftigen Studien abzuschätzen. Dazu zählen beispielsweise Fragen zu Grundwasser-Management, Risikoabschätzungen oder mikrobiell gesteuerter Altlastensanierung um Untergrund.
Karstgrundwasserleiter spielen im Alpenraum eine wichtige Rolle. Sie bedecken etwa 56% der Fläche, und ein erheblicher Teil der Bevölkerung ist ganz oder teilweise von Trinkwasser aus Karstquellen abhängig, die oft mit wertvollen Ökosystemen verbunden sind und zur Wasserkrafterzeugung beitragen. Die Alpen zählen nach Studien zu den am stärksten vom Klimawandel betroffenen Gebieten in Europa. Als Folge der steigenden Temperaturen werden sich die gespeicherten Mengen an Schnee und Eis stark verringern, was zu einer Verschiebung zwischen Wasserhaushaltskomponenten in Verbindung mit einer saisonalen Umverteilung der Niederschläge führt. Außerdem wird erwartet, dass Hoch- und Niedrigwasserereignisse häufiger auftreten werden. Der Stand der Technik bei der Modellierung der Schüttung von Karstquellen, meist mittels konventioneller numerischer Modelle, ist auf standortspezifische, oft aufwändige und nicht übertragbare wissenschaftliche Studien beschränkt, die manuelle Modellabstimmung und Kalibrierung erfordern. Bis heute gibt es keinen leicht übertragbaren Ansatz, der gleichzeitig auf viele Karstquelleinzugsgebiete anwendbar ist. In diesem Projekt werden wir einen modernen, Deep-Learning basierten Ansatz zur Modellierung der Schüttung von Karstquellen entwickeln, der sich besonders gut eignet, übertragbare Modelle, die Informationen von verschiedenen Standorten nutzen können, aufzubauen. Deep Learning ist ein Teilgebiet des maschinellen Lernens, basierend auf künstlichen neuronalen Netzen, das sich sowohl bei akademischen als auch bei industriellen Anwendungen als sehr erfolgreich erwiesen hat. Die vorgeschlagene Studienregion sind die Alpen, mit Karstgebieten in Österreich, der Schweiz, Deutschland, Frankreich, Italien und Slowenien, mit einem Schwerpunkt auf dem besonders vom Klimawandel betroffenen von der Alpenkonvention abgegrenzten Gebirgsgebiet. Als Grundlage der Studie dient das World Karst Spring Database (WoKaS). Es wird im Laufe des Projekts mit zusätzlichen Daten von Behörden und Wasserversorgern ergänzt, insbesondere in Regionen mit bislang schlechter Abdeckung. Die Arbeiten beinhalten die Erstellung eines umfassenden Datensatzes mit Einzugsgebietsattributen und meteorologischen Einflussgrößen für etwa 150 Quellen. Klassische Lumped-Parameter-Modelle werden als Benchmarks aufgesetzt und mit den neu entwickelten Deep-Learning basierten Modellergebnissen verglichen. Ziel ist es, die Eignung neuartiger Deep-Learning Modellansätze für die Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels für eine Vielzahl von kurz- und langfristigen Vorhersagen zu untersuchen. Eine vertiefende Fallstudie des Dachsteingebietes, dessen große Karstregion wesentlich zur Wasserversorgung und Wasserkrafterzeugung beiträgt, wird die vergleichende Untersuchung mit einem numerischen 3D-Modell erweitern. Schließlich werden die entwickelten Modelle dazu verwendet, um Auswirkungen des Klimawandels auf die alpinen Karstgrundwasserressourcen vorherzusagen.
Grundwasser dient als lebenswichtige Trinkwasserquelle, doch die steigende Nachfrage übt einen zunehmenden Druck auf lokale Grundwasserleiter aus. Besondere Beachtung gilt Karstgrundwassereinzugsgebiete, die durch eine schnelle Grundwasserneubildung und einen raschen Schadstofftransport gekennzeichnet sind. Die Bewertung der Vulnerabilität von Karstgrundwasserleitern und -quellen stützt sich bisher überwiegend auf statische Methoden, die nur selten integrative betrachtet werden. Es gibt es eine Vielzahl vielversprechender Indikatoren, sowohl nicht quellenspezifischer Art (z. B. elektrische Leitfähigkeit, Trübung, gelöster organischer Kohlenstoff), um schnelle Abflüsse zu erkennen, als auch quellenspezifischer Art (z. B. Metazachlor, Cyclamat, Koffein, Acesulfam), um die Herkunft von Schadstoffen in Karstgrundwasserleitern zu bestimmen. Diesen Indikatoren mangelt es jedoch an eine Prognosefähigkeit, da sie sich auf die Identifizierung von Verunreinigungen in Echtzeit oder die Verfolgung des Ursprungs der Verunreinigungen beschränken. Dieses Projekt zielt darauf ab, neue Methoden für die Echtzeitbewertung der Gefährdung und die Vorhersagemodellierung in Karstgrundwasserleitern zu verbessern und zu entwickeln, indem ein modernes hybrides Abflussmodell (mit räumlich aufgelöster Anreicherung und verklumptem Grundwasser) mit einem indikatorbasierten Ansatz integriert wird, der sowohl nicht quellenspezifische als auch quellenspezifische Indikatoren verwendet. Zu diesem Zweck, wird das hybride Abflussmodell bezüglich der schnellen Abflusskomponente auf der Grundlage nicht quellenspezifischer Indikatoren kalibrieren. Darüber hinaus werden Eintragsherde, wie punktuelle Einträge aus Abwasserüberschlägen und diffuse Einträge aus der Landwirtschaft, in das Modell einbezogen, gekoppelt mit einem reaktiven Stofftransportmodell. Dieser umfassende Ansatz wird es ermöglichen, Zeiträume mit erhöhter schneller Abflusskomponente, die häufig mit Verunreinigungen durch Bakterien, Viren, organische Verbindungen assoziiert ist, und Einträge aus spezifischen Quellen zu identifizieren. Ein besonders bemerkenswertes Merkmal dieses Ansatzes die Fähigkeit, potenzielle Auswirkungen auf die Wasserqualität vorherzusagen, indem Wettervorhersagen bis zu 24 Stunden im Voraus genutzt werden. Die Ergebnisse dieses Projekts sind von großer Bedeutung für ein zeitgemäßes, modellgestütztes Grundwassermanagement in Karstgrundwasserleitern, das der dringenden Notwendigkeit einer nachhaltigen Ressourcennutzung und des Umweltschutzes Rechnung trägt.
Konzeptionelle Modelle werden häufig dafür verwendet, um den Abfluss aus Karstquellen vorherzusagen. Die Modellierung von Stofftransportprozessen im Karst stellt hingegen nach wie vor eine Herausforderung dar. Unsere Hypothese ist, dass eine parallelisierte robuste Konzeptualisierung von Quellabfluss und Stofftransport die Modellabbildung der hydrologischen Prozesse in den verschiedenen Kompartimenten von Karstgrundwasserleitern, sprich dem Boden und Epikarst, Matrix und Lösungskanälen, deutlich verbessert. Dazu werden wir einen Kalibrierungsansatz basierend auf den verschiedenen Zeitskalen der Wavelet Transformation anwenden, um sowohl eine robuste Simulation von Quellabfluss und Stofftransport, als auch eine adäquate Modelldarstellung der relevanten hydrologischen Prozesse zu erhalten. Mit Hilfe von experimentellen Ergebnissen aus ereignisbasierten Probenahmekampagnen werden wir zeitlich hochaufgelöste Zeitreihen der elektrischen Leifähigkeit in die dominanten Ionenkonzentrationen zerlegen, um relevante Faktoren zu ermitteln, die die Transportprozesse in den verschiedenen Kompartimenten von Karstsystemen beeinflussen. Auf der Grundlage unserer Erkenntnisse werden wir Stofftransportmodelle unterschiedlicher Komplexität entwickeln und anhand mehrerer Karstsysteme validieren.
Aktenzeichen: A4-BASE21102/02#0463 Erklärung des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung über das Einvernehmen nach § 21 Absatz 2 Satz 3 Standortauswahlgesetz zum Vorhaben Geothermiebohrung in Pegnitz, Gemarkung Hainbronn Das Landratsamt Bayreuth hat mit Schreiben vom 28.07.2021 und 30.08.2021 (Aktenzeichen: FB 43 - 6421/1/1/23) beim Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BASE) für eine Grundwassermessstelle in Pegnitz, Gemarkung Hainbronn (Flur-Nr. 1209) um die Erteilung des Einvernehmens ersucht. Dieses Vorhaben mit einer geplanten Bohrungsteufe von 164 m wurde auf Grundlage der Kriterien des § 21 Absatz 2 und 3 Standortauswahlgesetz (StandAG) geprüft. Der Geologische Dienst im Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU) kommt in seiner dem Schreiben des Landratsamtes Bayreuth beigefügten Stellungnahme Az. (105-8771.5044- 75636/2021) zu dem Prüfergebnis, dass das Vorhaben innerhalb eines von der Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH nach § 13 Absatz 2 Satz 1 StandAG ausgewiesenen identifizierten Gebietes liege und aufgrund des § 21 StandAG zugelassen werden könne. Das LfU kommt zu dem Ergebnis, dass der Vorhabenstandort in dem identifizierten Gebiet mit der Kennung 194_00IG_K_g_MO liegt. Das Vorhaben sei zulässig, da von der Bohrung, die überwiegend in einem Karstgrundwasserleiter erfolge, keine erhebliche Schädigung von Gesteinsschichten, die einen langfristigen Schutz darunterliegender, für die Endlagerung geeigneter, Schichten darstellen, zu erwarten sei. Zudem seien weder stratiforme Steinsalzformationen noch Salzformationen in steiler Lagerung vorhanden. Auf Grundlage der Ausführungen des Landratsamtes Bayreuth, des LfU sowie nach eigener Prüfung erklärt das BASE sein Einvernehmen hinsichtlich der Erteilung der Zulassung für oben genanntes Vorhaben aufgrund des § 21 Absatz 2 Satz 1 Nr. 4 StandAG. Die Erteilung des Einvernehmens ist nicht selbständig anfechtbar. Berlin, 02.09.2021 Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung Im Auftrag
In der Karte werden die an der Oberfläche anstehenden Gesteine zunächst in die vier Haupttypen “Porengrundwasserleiter”, “kombinierte Poren- und Kluftgrundwasserleiter”, “Kluft- und Karstgrundwasserleiter” sowie “Grundwassergering- und Grundwassernichtleiter” unterteilt. Eine weitere Differenzierung erfolgt abhängig von der Ausdehnung und Produktivität gemäß der Systematik der Standardlegende für Hydrogeologische Karten (SLHyM). Die Einstufung in die Produktivitätsklassen wurde aus der Durchlässigkeit hergeleitet. Zusätzlich werden die an der Oberfläche anstehenden Gesteine in Form von Flächensignaturen in 19 verschiedene Gesteinsarten und vier geringmächtige Bedeckungen unterschieden. Weiterhin sind Versalzungszonen des oberflächennahen Grundwassers im Binnenland, Gebiete mit Meerwasser-Intrusionen im Küstenbereich sowie Bergbaugebiete dargestellt. Datengrundlage der Karte “Hydrogeologie” ist die von der BGR im Jahr 1993 herausgegebene digitale Geologische Karte der Bundesrepublik Deutschland 1:1.000.000 (GK1000). Die digitale GK1000 beinhaltet Attribute zur Stratigraphie, Lithologie und zur Genese der Gesteine.
Aufgrund starker Durchlässigkeitskontraste ist die Erkundung von Karstgrundwasserleitern mit herkömmlichen hydraulischen Verfahren mit hohen Unsicherheiten behaftet. Zielstellung des hier beantragten Forschungsvorhabens ist die Auswertung und wissenschaftliche Unterstützung zweier Großpumpversuche, die mit Pumpraten von mehr als 400 l/s in zwei großen südfranzösischen Karsteinzugsgebieten durchgeführt werden. Die hohen Pumpraten erlauben erstmals eine maßstabskontinuierliche Charakterisierung der hydraulischen Eigenschaften von Karstgrundwasserleitern durch ein kontrolliertes Großexperiment. Der Förderbrunnen ist in beiden Experimenten mit dem jeweiligen drainierenden Röhrensystem des Grundwasserleiters verbunden, weshalb die Absenkung im Röhrensystem zu einer verstärkten Drainage der Matrix führt. Die Großpumpversuche sind deshalb ebenfalls dazu geeignet, die Wechselwirkung zwischen Matrix- und Röhrensystem im Einzugsgebietsmaßstab zu untersuchen. Der Vergleich der Ergebnisse der beiden Großpumpversuche bietet zudem die Möglichkeit einer Abschätzung der Übertragbarkeit der Ergebnisse. Weiterführend können in der Praxis verwendete Methoden zur Charakterisierung von Karstgrundwasserleitern, die in der Regel auf einer bestimmten Skala stattfinden, oder Resultat nichtkontrollierter Anregungen des Grundwasserleiters sind, auf ihre Gültigkeit geprüft werden.
Auf dem Gebiet der Trinkwasseraufbereitung gewinnen Membranverfahren zunehmend an Bedeutung. In Bayern befinden sich derzeit ca. 15 Anlagen in Planung bzw. Bau oder sind schon in Betrieb. Auch im internationalen Maßstab ist eine stetig ansteigende Verbreitung dieser Technik bei gleichzeitig sinkenden Investitionskosten zu beobachten. Entscheidend ist dabei, dass es sich bei der Ultrafiltration um ein Verfahren handelt, das einerseits die selektive Entnahme von Störstoffen (Keime, Trübstoffe) ermöglicht, andererseits jedoch den Mineraliengehalt und den Geschmack der Wässer nicht verändert. Potenzielle Anwender der Membranverfahren sind insbesondere kleinere Wasserversorgungsunternehmen (WVU) in solchen Regionen Bayerns, die sich durch eine unzureichende Überdeckung mit Bodenschichten und Kluft- bzw. Karstgrundwasserleiter auszeichnen. Derzeit sind vor der Planung einer solchen Anlage in der Regel Pilotversuche erforderlich, um eine ausreichende Sicherheit bei der Bemessung zu erreichen. Dem stehen die zumeist sehr begrenzten finanziellen Mittel der kleinen WVU entgegen. Aufgabe der Pilotversuche sollte es sein, die Eignung einer oder mehrerer Kombinationen von Membran- bzw. Modultyp und Spülregime für die Aufbereitung des betreffenden Wassers zu prüfen. Soweit nicht bereits bekannt, müssen auch das Auftreten von Trübungsspitzen im Rohwasser und die daraus resultierende Reaktion der Membrananlage erfasst werden. Bei der Durchführung der Pilotversuche fallen Mietkosten für eine Versuchsanlage an, die üblicherweise mehrere Tausend Euro je Monat betragen. Zusätzlich entstehen erhebliche Kosten für die erforderlich fachliche Begleitung der Versuche durch den Anlagenbauer bzw. einen unabhängigen Dritten und den Wasserversorger selbst. Aus diesen Überlegungen resultiert der Ansatz, nach chemisch-physikalischen Parametern für Rohwasser und Membran zu suchen, die den Planer bzw. Wasserversorger in die Lage versetzen, anhand von Rohwasseranalysen eine geeignete Anlagenkonfiguration (Membranmaterial, Spülregime) auswählen zu können. Der Aufwand würde sich dann auf die Erfassung der Trübungsspitzen mittels online Messung, ereignisabhängige Probenahme im Rohwasser und anschließende Charakterisierung des Rohwassers verringern. Während für die Trübungsmessung und die automatische Probenahme auf dem Markt geeignete und preiswerte Geräte zum Kauf bzw. zur Miete angeboten werden, besteht bei den Parametern zur Rohwasser- und Membrancharakterisierung ein Defizit. Das Projekt soll diese Lücke schließen. Zu den Parametern, die bereits jetzt bei der Verfahrensauslegung berücksichtigt werden (SAK, DOC, Fe, Mn), sollen zusätzliche neue Parameter erfasst werden. Dazu gehören der MFI (Modified Fouling Index) und die Fraktionierung der organischen Stoffe nach Molekulargewicht und Hydrophilie. Die Ergebnisse dieser Analysen sollen dann in einem weiteren Schritt mit dem beobachteten Betriebsverhalten existierender Membrananlagen korreliert werden. usw.
Die größten für Menschen nutzbaren Süßwasservorkommen der Erde liegen unsichtbar im Untergrund – das Grundwasser ist eine wichtige Ressource, die besonders geschützt werden muss. Das Wasser auf der Erde befindet sich in einem ständigen Kreislauf – zwischen den Meeren, der Atmosphäre und den Kontinenten. In Deutschland wird Grundwasser vor allem in den Wintermonaten neu gebildet. Ein großer Teil des Niederschlags versickert im Boden, fließt unter der Oberfläche weiter und wird zu Grundwasser. Es bildet sich dort, wo das versickernde Wasser beim Durchfließen der Hohlräume der Lithosphäre – das ist der oberste Bereich der festen Erde – auf wasserundurchlässige Schichten trifft und so am Weiterfließen gehindert wird. Die unterirdischen Räume, die das Wasser speichern und weiterleiten können, werden Grundwasserleiter genannt. In Deutschland dominieren sogenannte Poren-, Kluft- und Karstgrundwasserleiter. Form und Größe der Hohlräume in den Grundwasserleitern haben einen großen Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit der das Grundwasser unterirdisch fließen kann und bestimmen Fördermenge und -qualität des Grundwassers. Weltweit wird die Wassermenge auf 1,3 bis 1,5 Milliarden Kubikkilometer geschätzt. Der allergrößte Teil davon ist salzig, nur 2,5 Prozent – rund 35 Millionen Kubikkilometer – sind Süßwasser. Deutschland ist ein wasserreiches Land – die potentiell nutzbare Wassermenge wird im langjährigen Mittel auf 188 Milliarden Kubikmeter pro Jahr geschätzt, davon etwa ein Viertel Grundwasser (49 Milliarden Kubikmeter, das entspricht in etwa dem Wasservolumen des Bodensees). Nutzbare Wasserressourcen sind auf der Erde extrem ungleichmäßig verteilt. So wird beispielsweise die Menge nutzbaren Wassers in Rumänien auf nur etwa 42,3 Milliarden Kubikmeter pro Jahr geschätzt, während in Kanada rund 2.900 Milliarden Kubikmeter zur Verfügung stehen. Grundwasser ist weltweit der meistgenutzte Rohstoff und die bedeutendste verfügbare Süßwasserreserve. Vor allem in den Trockenzonen der Erde ist es die einzige verlässliche Wasserressource. In vielen Ländern wird Trinkwasser größtenteils aus dem Grundwasser gewonnen, in Deutschland zu rund 70 Prozent. Grundwasser spielt auch eine Rolle für die Industrie, zum Beispiel als Kühlwasser und Wasser für Herstellungsprozesse (beispielsweise b ei der Herstellung von Papier). Auch die Landwirtschaft nutzt natürlich Wasser, vor allem zur Bewässerung. Grundwasser wird außerdem als Mineralwasser entnommen und für (heiße und warme) Heilquellen genutzt. Mit Erdwärme aus Tiefengeothermie werden mittlerweile ganze Stadtviertel mit Heizwärme versorgt. Im Grundwasser selbst liegt das wohl größte limnische (d.h. süßwasserbestimmte) Ökosystem der Erde. Außerdem speist das Grundwasser Flüsse und Seen sowie wichtige Landökosysteme, zum Beispiel Feuchtgebiete, Moore und Wälder. Niedermoore: Artenreiche Lebensräume, in denen Organismen vorkommen, die auf hohe Grundwasserstände angewiesen sind. Moore sind außerdem wichtige CO2-Speicher . Feuchtwiesen: Biotope, deren Böden häufig vom Grundwasser beeinflusst sind. In Mitteleuropa zählen Feuchtwiesen zu den artenreichsten Lebensräumen, in denen vom Aussterben bedrohte Pflanzen und Tiere heimisch sind. Flüsse: Die meisten Flüsse werden von Grundwasser gespeist – so auch die Donau, mit 2.888 Kilometern der längste Fluss Deutschlands. Bäche: Auch die kleinen Bäche – wie hier im Bayerischen Wald – zählen zu den grundwasserabhängigen Ökosysteme. Insgesamt gibt es in Deutschland etwa 15.000 Bäche und Flüsse. Seen: Die Müritz ist der größte See, der vollständig in Deutschland liegt (im Bild: Röbel an der Müritz). Auen: Natürliche Überflutungsflächen entlang von Flüssen oder Bächen, die von der Gewässerdynamik wie Überschwemmungen und Grundwasserstandänderungen geprägt sind. Der Lebensraum Grundwasser ist für uns Menschen nahezu unzugänglich und deshalb noch weitgehend unerforscht. Die überdeckenden Bodenschichten puffern Einflüsse von außen weitgehend ab. Im Grundwasser selbst herrschen recht konstante physikalisch-chemische Bedingungen. In unseren Breiten liegt die Temperatur oberflächennaher Grundwasserleiter bei durchschnittlich 10 bis 12 Grad Celsius. Gleichzeitig herrscht völlige Dunkelheit, was Photosynthese unmöglich macht. Das Nahrungsangebot ist knapp und wird mit dem Regen- und Schmelzwasser eingeschwemmt oder gelangt über oberirdische Gewässer in den Untergrund. Aufgrund dieser speziellen und kargen Lebensbedingungen ist Grundwasser eher dünn besiedelt. Die Lebensgemeinschaft setzt sich aus Bakterien, Pilzen sowie winzigen ein- und mehrzelligen Tieren zusammen. Die Grundwassertiere sind meist mikroskopisch klein, augenlos und ohne Körperpigmente, aber mit Tastorganen ausgestattet und perfekt an Dunkelheit und Nahrungsarmut angepasst. Die wichtigsten Gruppen sind die Krebstiere. Hinzu kommen Asseln, Schnecken, Würmer und Muscheln. Oft gibt es Verwandte an der Erdoberfläche. Grundwassertiere sind winzig klein, augenlos und ohne Körperpigmente (links Grundwasserassel, rechts Höhlenflohkrebs). Höhlenwasserassel (Proasselus slavus stempel) – perfekt an Dunkelheit und Nahrungsarmut angepasst. Höhlenwasserassel (Proasselus slavus): Von den mehr als 170 europäischen Süßwasserasselarten leben mehr als 60 Prozent ausschließlich im Grundwasser. Höhlenflohkrebs (Niphargus) : Die Größe der Höhlenflohkrebse liegt je nach Art zwischen wenigen Millimetern und drei Zentimetern. Höhlenflohkrebs (Niphargus laisi): Damit zählt der Höhlenflohkrebs zu den größten Grundwassertieren. Höhlenschmerle: Die Höhlenschmerle (Barbatula barbatula) ist der erste bekannte Höhlenfisch Europas und wurde erst vor wenigen Jahren im Höhlensystem des Aachtopfs in der Bodenseeregion entdeckt. Die Aktivitäten und Funktionen der einzelnen Organismen im Grundwasser sind eng aufeinander abgestimmt, sie tragen durch Reinigungsleistungen zum Erhalt der Wasserqualität bei. Wird das empfindliche Milieu gestört, lässt diese „Selbstreinigungskraft“ nach. Das Grundwasser wird durch vielfältige natürliche Faktoren und künstliche Eingriffe beeinflusst. Wichtiger Lebensraum im Grundwasser geht z. B. wegen Grundwasserabsenkungen oder übermäßiger Wasserentnahmen verloren – meist im Zusammenhang mit Bergbauaktivitäten. In der Regel dauert es Jahrzehnte, bis sich der natürliche Grundwasserspiegel wiedereinstellt. Ein weiteres Problem sind Stoffeinträge – aus Städten, Industrie, Altlasten und der Landwirtschaft. Besonders übermäßige Nährstoffeinträge aus Düngung und Tierhaltung tragen erheblich zur Nitratbelastung des Grundwassers bei. Auch Rückstände und Abbauprodukte von Pflanzenschutzmitteln belasten und stören das Ökosystem. Große Temperaturschwankungen, z.B. durch geothermische Eingriffe in den Untergrund, können das System langfristig schädigen. Bei Erdwärmebohrungen muss durch Abdichtungen sichergestellt werden, dass verschiedene Grundwasserschichten nicht miteinander verbunden werden. Auch der Klimawandel hat Einfluss auf das Grundwasser: Bleiben Niederschläge über einen längeren Zeitraum aus, sinken die Grundwasserpegel ab. So sind zum Beispiel 2018 und 2019 aufgrund der langanhaltenden Trockenheit in einigen Regionen Deutschlands die Grundwasserstände deutlich gefallen. Es herrscht zwar kein Mangel an Trinkwasser und es gibt bisher keine flächendeckenden negativen Auswirkungen auf die Wasserversorgung aus Grundwasserressourcen. Allerdings kam z.B. im Sommer 2018 in den besonders betroffenen Regionen die Eigenversorgung mit Trinkwasser teilweise zum Erliegen, weil Hausbrunnen trockenfielen. Um das Grundwasser als Lebensraum und Ressource zu schützen, wird es in Deutschland regelmäßig und engmaschig überwacht. Zum einen wird der chemische Zustand überprüft, d.h. die Zusammensetzung und Belastung mit Schadstoffen. An über 7.000 Messstellen wird z.B. die Konzentration von Schadstoffen gemessen und die Einhaltung der EU-weiten Grenzwerte für Pflanzenschutzmittel und Nitrat überprüft. Knapp ein Drittel der deutschen Grundwasserkörper ist aktuell in einem schlechten chemischen Zustand (Stand 2017). Das liegt vor allem an den zahlreichen Überschreitungen der Grenzwerte für Nitrat und Pflanzenschutzmittel. Weitere Belastungen ergeben sich aus den Rückständen von Arzneimitteln, organischen Verbindungen, künstlichen Süßstoffen und Abbauprodukten von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen. Außerdem wird an etwa 6.000 Messtellen bundesweit der mengenmäßige Zustand des Grundwassers überprüft. Für die Berechnung werden die Entnahmemengen der Grundwasserneubildung gegenübergestellt. Ziel ist, dass zumindest ein Gleichgewicht zwischen Entnahme und Neubildung herrscht. Aktuell gibt es nur vereinzelte Grundwasserkörper, die Wassermengenprobleme aufweisen. Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Wasser Weitere Infos auf der Website des Umweltbundesamts Wo sich Wassersparen für Umwelt & Geldbeutel lohnt Grundlagen, Belastungen, Maßnahmen Zum Weiterlesen
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