Die vorliegende Karte stellt die aus dem Grundwasserflurabstand und dem Aufbau der Deckschichten abgeleitete Verschmutzungsempfindlichkeit dar. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß diese Karte nur für großräumliche Betrachtungen geeignet ist, nicht aber für die Bewertung kleiner Gebiete. Außerdem ist der Erkundungsstand in den letzten zehn Jahren weiter fortgeschritten, was in dieser Karte nicht berücksichtigt werden konnte. Im folgenden wird nach einer allgemeinen Beschreibung der pleistozänen Bildungen die Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers auf der Grundlage von Geologie und Grundwasserflurabstand für die geomorphologischen Einheiten Berlins beschrieben. Allgemeine Beschreibung der pleistozänen Bildungen Der letzte Zeitabschnitt des Tertiärs (Pliozän) zeigte durch eine starke Abkühlung des Gebietes um den nördlichen Pol den Übergang zum Eiszeitalter (Pleistozän) an. Durch große Niederschlagsmengen in Skandinavien kam es zur Bildung von Gletscherströmen, die sich nach Süden bewegten, dabei die vorhandene Erdoberfläche erodierten und große Mengen von Gesteinsmaterial aufnahmen. In Mittel- und Nordeuropa konnten drei große Eisvorstöße, die durch Bildungen von Warmzeiten getrennt sein können, lokalisiert werden (Elster-, Saale- und Weichseleiszeit). Der Rückzug des Eises erfolgte durch Abschmelzen infolge einer Klimaerwärmung. Folgende Landschaftsformen wurden durch die Vor- und Rückzugsphasen des Eises geschaffen: Grundmoräne: an Gletschersohle aufgearbeitetes Gesteinsmaterial als unsortiertes Gemisch aus Ton, Schluff und Sand (Geschiebemergel, Geschiebelehm) und nicht aufgearbeitete Gesteinsblöcke (Geschiebe in der Mergelmasse) Endmoräne: gebildet durch vor dem Eis transportiertes grobes Gesteinsmaterial (Gesteinsblöcke); bei Gleichgewicht von Nachschub und Abschmelzen des Eises (Stillstand der Inlandeisrandlage) über längere Zeit Aufschüttung von häufig groben Blockpackungen nordischen Gesteinsmaterials, aber auch von Kiesen und Sanden, zum Teil auch von tonigem Material Sander: durch Schmelzwässer (stammen vom Eisrand, aber auch von der Gletscheroberfläche) aus Endmoräne ausgewaschenes kiesiges und vor allem grob- und mittelsandiges Material Urstromtal: Abflußgebiet der Schmelzwässer Innerhalb der drei großen Eisvorstöße erfolgten mehrere Vorstoß- und Rückzugsphasen (z. B. werden in der Weichseleiszeit drei Phasen unterschieden: die Brandenburger, die Frankfurter und die Pommersche Phase) mit oben beschriebener glazialer Abfolge. Dadurch kam es zur Überlagerung mehrerer glazialer Abfolgen mit den entsprechenden Bildungen. Die Spaltung des Gletschers in viele Gletscherströme mit entsprechender Abfolge bewirkte zusätzlich eine Verschachtelung der glazialen Formen, so daß es in Gebieten mit kleinräumigen glazialen Landschaftsformen oft schwer ist, die Bildungen eindeutig genetisch zuzuordnen. Vor allem die Grundmoränenlandschaft ist noch stärker in sich gegliedert. Als Ergebnis der Schmelzwassertätigkeit entstanden zum einen Seen verschiedener Formen, zum anderen unterschiedliche Ablagerungsformen von im Eis enthaltenem Gesteinsmaterial. Der Abfluß von Schmelzwasser in Eisspalten des Gletschers schuf tiefe, schmale Rinnenseen (Bsp. Grunewald-Seenkette, Havel-Seenkette); die Erosionstätigkeit von ehemaligen Eiszungen des Inlandeises liegt den oft breiten und tiefen, langgestreckten Zungenbeckenseen zugrunde. Ausschmelzende Toteisschollen (vom sich durch Nachschub und Abschmelzen bewegenden Inlandeis abgetrennte Eisblöcke) schufen abflußlose wassergefüllte Senken (Sölle, Pfuhle). Nach dem Abschmelzen des Eises auf der Grundmoräne zurückgebliebenes Gesteinsmaterial (Sande, Kiese, Blöcke) bildete Oser und Kames (geschichtete Sand- und Kiesablagerungen in Eisspalten und Geröllhügel) sowie Drumlins (elliptische Geröllhügel mit einem Kern aus Geschiebemergel). Barnim-Hochfläche Die Barnim-Geschiebemergelhochfläche ist im Zuge der Brandenburger Phase der Weichseleiszeit entstanden. Die südliche Begrenzung dieser Grundmoräne verläuft ungefähr von Frohnau über Hermsdorf, Pankow, Humboldthain, Lichtenberg (am Bahnhof), Rüdersdorf und Herzfelde. Der Barnim zeigt eine Neigung nach Süden zum Urstromtal hin. An der Erdoberfläche anstehend oder oberflächennah ist ein Geschiebemergel zu beobachten. An einigen Stellen wird er durch Hochflächensande überlagert, die jedoch keinen Grundwasserleiter darstellen. Nördlich von Buch, Karow, Schönerlinde und Hobrechtsfelde verdecken ihn Sandersande der Frankfurter Phase. Häufig bilden saale- und weichselzeitliche Geschiebemergel einen kompakten Stauer, sie sind stellenweise nur durch geringmächtige Sandeinlagerungen getrennt. Der Hauptgrundwasserleiter ist im nördlichen Teil des Barnims durch eine ca. 30 – 40 m mächtige und im südlichen Teil durch eine ca. 10 – 30 m mächtige Geschiebemergeldecke geschützt. Er ist mit einer Mächtigkeit von 50 m besonders gut in Buch ausgebildet. Im Raum Hohenschönhausen – Falkenberg – Malchow – Schwanebeck keilt dieser Hauptgrundwasserleiter nach Nordwesten zum Panketal hin aus, während er in Weißensee, Pankow und Wedding durch Geschiebemergeleinlagerungen in mehrere Grundwasserleiter aufgespalten ist. Überwiegend besteht, zumindest von der Deckschichtenart her (Geschiebemergel > 10 m), auf der Barnim-Hochfläche eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers. Dabei erreichen Schadstoffe das Grundwasser im nördlichen Teil aufgrund der größeren Mächtigkeit des Geschiebemergels noch später als im südlichen Teil der Hochfläche. Jedoch ist auch das Grundwasser dieser Hochfläche nicht restlos vor Schadstoffeintrag geschützt. So durchbrechen die durch Schmelzwässer geschaffenen Rinnensysteme wie die Wuhle und das Neuenhagener Fließ die schützende Geschiebemergeldecke und ermöglichen das Eindringen von Schadstoffen, die durch die Grundwasserfließ- und -strömungsverhältnisse weitreichend (auch in tiefere Grundwasserleiter) verteilt werden können. Die Wuhle weist als Schmelzwasserrinne sowohl von den natürlichen Gegebenheiten als auch von der Flächennutzung her ein hohes Gefährdungspotential auf. Sie enthält Sande mit einem Flurabstand unter 5 m; zwischen Biesdorf-Nord und Eiche schließen sich Sande und Geschiebemergel in Wechsellagerung an, wobei der Flurabstand von der unmittelbaren Wuhle zum umgebenen Geschiebemergel hin zunimmt (von < 5 m auf > 10 m). Die das Grundwasser überlagernden Deckschichten zeigen also eine hohe bis mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit. Trotzdem wurden jahrelang entlang der Wuhle Hausmüll, Trümmer und Bauschutt verkippt (Ahrensfelder- und Kienberg-Kippe, Trümmerberge von Biesdorf), deren genaue Zusammensetzung weitgehend unbekannt ist. Dadurch wurden und werden Schadstoffe durch Niederschlagswasser gelöst und in die Wuhle eingetragen. Das unzureichend geklärte Abwasser des Klärwerks Falkenberg und die an die Wuhle grenzenden Schrottplätze sowie wilde Müllkippen bergen ebenfalls eine enorme Schadstoffbelastung in sich. Die Wuhle, die nördlich von Ahrensfelde beginnt, überträgt durch ihre Verbindung mit der im Urstromtal gelegenen Spree diese große Schadstoffbelastung auf weitere hoch verschmutzungsempfindliche Bereiche. Ebenso bietet das Neuenhagener Mühlenfließ durch seine natürlichen Gegebenheiten, im Talbereich Sande mit einem Grundwasserflurabstand von 0 – 5 m, die Möglichkeit des Schadstoffeintrages, sei es durch Versickerung oder durch Oberflächenabfluß schadstoffbelasteter Wässer. Durch die bis 1960 und zum Teil länger andauernde Rieselfeldnutzung weiter Teile der Hochfläche, so nördlich von Falkenberg und Marzahn bis Wartenberg und Malchow, entstand eine hohe Anreicherung des Bodens mit Schwermetallen, Nährstoffen und organischen Schadstoffen. Neben dem großen Schadstoffangebot aus den eingeleiteten Abwässern sind für diese Anreicherung die große Pufferkapazität und der hohe Gehalt an organischer Substanz dieser Böden sowie nicht zuletzt die sich einstellenden Redox-/pH-Bedingungen (insbesondere durch den alkalischen Charakter der verrieselten Abwässer und das große Angebot abgestorbener organischer Substanz) verantwortlich. Mit Einstellung der Abwasserverrieselung bewirkt der jahrelange saure Niederschlag ein Absinken des Redoxpotentials und pH-Wertes in diesen Gebieten. Bei Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte werden bisher fest gebundene Schwermetalle mobilisiert und können damit durch Niederschlagswässer oder durch auftretende Schichtenwässer (bei sandigem Geschiebemergel vorhanden) in verschmutzungsempfindliche Gebiete abgeführt werden. Das Oberflächenwasser und auch das Grundwasser auf der Hochfläche fließen nach Südwest in Richtung des Urstromtals. Geringe Flurabstände und Sande bzw. Sande und bindige Böden in Wechsellagerung als Deckschichtentyp, wie z. B. vorherrschend südlich des Malchower Sees unweit der ehemaligen Rieselfeldnutzungen, sowie die Lage dieses Gebietes in Strömungsrichtung bedingen den Eintrag und die Verbreitung dieser schadstoffbelasteten Niederschlags- und Schichtenwässer in den Grundwasserleitern. Auch lokale Sandfenster (die sicher nicht alle kartiert sind), Partien eines sehr sandigen Geschiebemergels über größere Mächtigkeit oder die Durchtrennung von Bereichen geringmächtigen Geschiebemergels durch Baumaßnahmen ermöglichen einen Schadstoffeintrag in den Fließ- und Strömungskreislauf des Grundwassers (nicht nur des obersten Grundwasserleiters). Eine ganz andere, nicht anthropogene, sondern geogene Gefahr für die Grundwasserqualität kann überall dort vorliegen, wo Fehlstellen des Rupeltons (Bildung des Tertiärs) vorhanden sind, die entweder primär durch fehlende Ablagerung dieser Bildung oder sekundär durch die Erosionstätigkeit des Eises entstanden. Der Rupelton trennt gering mineralisiertes und höher mineralisiertes Grundwasser voneinander. Durch Fehlstellen (z. B. bei Schwanebeck) besteht die Möglichkeit, daß höher mineralisiertes Grundwasser aus Tiefen unterhalb des Rupeltons in oberflächennahe Bereiche aufsteigt. Diese Möglichkeit besteht vor allem dort, wo eine Umkehrung des natürlichen Fließregimes vorliegt, vorrangig in Bereichen von Förderanlagen der Wasserwerke. Die hier aufgeführten Beispiele sollen verdeutlichen, daß auch eine Geschiebemergelhochfläche nicht vollständig gegen Schadstoffeintrag geschützt ist Panketal Das Panketal liegt zwischen dem Barnim und dem Westbarnim. Die westliche Begrenzung bilden Wilhelmsruh, Rosenthal, Niederschönhausen, Buchholz und Lindenhof, die östliche S-Bahnhof Pankow, Heinersdorf, Blankenburg und Karow. Bei Schönholz mündet es in das Berliner Urstromtal. Das Panketal wurde durch Schmelzwässer während der letzten Eiszeit geschaffen. Diese transportierten vor allem Feinsande, die dort zur Ablagerung kamen. Damit weist das Panketal eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Westbarnim Der Westbarnim ist die Fortsetzung des Barnims auf der Nordwest-Seite des Panketales. Er wird im Westen von der Havelniederung und im Süden vom Berliner Urstromtal begrenzt. In dieser Karte erscheint nur sein südlicher Teil. Der Untergrund besteht aus saale- und weichselkaltzeitlichem Geschiebemergel, wobei vor allem der Saale-Geschiebemergel durch geringmächtige Sande aufgespalten ist. An der Erdoberfläche erscheint er aber nur zwischen Blankenfelde und Rosenthal, bei Buchholz, um Mühlenbeck, Schönfließ, Stolpe-Dorf und nördlich von Schönerlinde in Form von kleinen und größeren Inseln. In diesen Gebieten ist die Verschmutzungsempfindlichkeit gering (Flurabstand > 10 m). Zwischen den Geschiebemergellinsen lagern Decksande des Weichselglazials, die besonders großflächig im Raum Schildow-Blankenfelde-Arkenberge vorkommen. Teilweise lagern in diesen Sanden bindige Schichten mit einem Anteil an der Gesamtmächtigkeit über 20 %, wonach sie die Einstufung als mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit erhalten (Flurabstand 0 – 10 m). Östlich Schönerlinde überlagern Sanderbildungen der Frankfurter Phase die Grundmoräne. Aufgrund des geringen Grundwasserflurabstands und der Grobkörnigkeit beinhalten diese eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit. Der stark bewegte Untergrund im Südteil des Westbarnims verhindert die Existenz eines Grundwasserleiters mit flächenhafter Ausdehnung. So existiert z. B. im Raum Frohnau-Hermsdorf-Buchholz-Schönerlinde eine Hochlage tertiärer Sedimente, die steil nach Osten abfällt. Berliner Urstromtal Die nördliche Grenze des Urstromtals zieht sich von Osten aus entlang Rüdersdorf, Woltersdorf, Hoppegarten, Lichtenberg und knickt beim Stadtbezirk Friedrichshain nach Nordwesten entlang Pankow, Hermsdorf, Frohnau ab. Die südliche Grenze verläuft ungefähr von Ost nach West über Schulzendorf, Schönefeld, Altglienicke, Rudow, Buckow, Britz, Schöneberg, Wilmersdorf bis südlich der Spreemündung in die Havel. Das (Warschau-) Berliner Urstromtal wurde schon während der Saaleeiszeit als Talstruktur angelegt und hatte während der Weichseleiszeit die Funktion des Abflußtales der Schmelzwässer der Frankfurter Phase. Es weist ein schwaches Gefälle von Südost nach Nordwest auf. Tiefster Ort im Urstromtal ist Rohrbeck mit 30 m über NN. Assmann (1957) beschreibt den Aufbau des Urstromtals als fünffache rhythmische Ablagerung von Feinsanden mit örtlichen Einlagerungen von Talton, Mittelsanden, Grobsanden bis Kiesen und Kiesen, die Geschiebe enthalten können. Letztere sind häufig Reste von ausgewaschenen saalekaltzeitlichen Grundmoränen, die öfter in geringmächtige Geschiebemergellagen übergehen und dann zu einer Aufspaltung des 40 – 55 m mächtigen unbedeckten Hauptgrundwasserleiters in mehrere Stockwerke führen. Teilweise sind auch nur vereinzelte Geschiebemergellinsen im Hauptgrundwasserleiter eingelagert, so z. B. in den obersten Schichten des Talsandes bei Charlottenburg (hier Reste der weichselkaltzeitlichen Grundmoräne). An der Erdoberfläche anstehende Reste von Endmoränenbildungen bilden die Müggelberge, die Gosener Berge und die Höhen südlich von Neu-Zittau. Diese bestehen vorwiegend aus Sanden mit Stauchungsmerkmalen. Rinnenartige Täler, die zum Teil Seen enthalten, durchqueren das Urstromtal in Nord-Süd-Richtung, vor allem im Raum Köpenick-Erkner. Elstereiszeitliche Schichten treten im Urstromtal mit stark differierenden Mächtigkeiten auf und bestehen aus häufig wechselnden, zum Teil aufgearbeiteten tertiären Sedimenten. Sie sind deshalb für die Wassergewinnung nicht so gut geeignet wie die saale- und weichseleiszeitlich gebildeten Sande. Ende der letzten Kaltzeit entstanden durch Ausblasung der feinkörnigen Bestandteile aus den Endmoränen, vor allem aber aus den Tal- und Hochflächensanden Dünenbildungen. Im Urstromtal sind diese z. B. zwischen Köpenick und Erkner, im Spandauer Forst sowie westlich von Hennigsdorf und bei Falkensee verbreitet (bis 15 m mächtig). Das sehr geringe Gefälle des Urstromtals (Spree 0,1 %) und der hohe Grundwasserstand verursachten die Bildung von holozänen torfigen und anmoorigen Böden. Auch abflußlose Senken, Rinnen und Kolke können mit diesen Ablagerungen gefüllt sein. Insgesamt kann festgestellt werden, daß das Urstromtal durch seinen geologischen Aufbau eine sehr hohe Verschmutzungsempfindlichkeit besitzt. Geschiebemergel tritt nur vereinzelt in geringmächtigen Linsen auf und bietet somit keinerlei Schutz gegen Verschmutzungen. Trotzdem befinden sich gerade in dieser empfindlichen Zone zahlreiche Industriestandorte, die die Grundwasser- und Bodenqualität negativ beeinflussen. Außerdem kann ein Schadstoffeintrag durch mit gelösten Schwermetallionen angereicherte Oberflächenwässer aus dem Bereich der Hochflächen erfolgen. Durch das äußerst geringe Gefälle und die geringe Fließgeschwindigkeit ist eine Konzentration der Schadstoffe im Urstromtalbereich sowohl in den Sedimenten als auch im Oberflächengewässer nicht ausgeschlossen. Teltow-Hochfläche Die Teltow-Hochfläche ist eine flachwellige Grundmoränenbildung süd- bis südwestlich des Berliner Urstromtals bzw. des Dahme-Spree-Bogens. Ihre südliche Begrenzung bilden die Nuthe- und Notte-Niederungen, die westliche das Berliner und Potsdamer Havelgebiet. Hinsichtlich der Verschmutzungsempfindlichkeit lassen sich auf dem Teltow drei Bereiche aushalten: Nordwest-Teil mit Grunewald südöstlicher Teil zwischen Britz, Mariendorf, Buckow, Lichtenrade und Osdorf und südlicher Teil zwischen Osdorf, Lichtenrade und den Nuthe-Notte-Niederungen. Nordwest-Teil mit Grunewald Der unmittelbar nordwestliche Rand entlang des Havelufers besteht aus Kamesbildungen (Havelberge). Diese erstrecken sich südlich von Ruhleben mit einer Ausdehnung von ca. 2,5 km bis nördlich von Schwanenwerder, allerdings schmaler werdend. Östliche Begrenzung ist die ca. Nordost-Südwest verlaufende Teufelssee-Pechsee-Barssee-Rinne. Diese Eisrandlagenbildung setzt sich hauptsächlich aus geschichteten Sanden mit einzelnen eingelagerten Kiesschichten und Geschieben zusammen. Dieses Gebiet, in dem Sande mit einem Anteil an bindigem Material (Tone, Schluffe, Braunkohle) unter 20 % vorherrschen, wird nur aufgrund von Flurabständen über 10 m in die mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit eingestuft. Der unmittelbare Uferbereich der Havel hat jedoch eine höhere Verschmutzungsempfindlichkeit, da hier die Flurabstände geringer sind. Die Galerien der Wasserwerke Tiefwerder und Beelitzhof liegen somit in einem Gebiet ohne natürliche Schutzschicht. Die entlang dieser Eisrandlage durch abfließende Schmelzwässer geschaffene Teufelssee-Pechsee-Barssee-Rinne wurde nachfolgend durch tauende Toteisblöcke überprägt. Heute existieren dort abflußlose Senken. Der sich nach Südost anschließende flachwellige Teil der Hochfläche (östlicher Grunewald), welche nach Süden bis südlich des Teltowkanals reicht, wird aus über 10 – 15 m mächtigen glazifluviatilen Sanden gebildet, denen 1 – 2 m mächtige Decksande aufliegen. Vorkommende Geschiebe und lokale Geschiebemergellinsen sind Relikte einer ehemaligen, die glazifluviatilen Sande überlagernden Grundmoräne, die durch die Schmelzwässer einer im Bereich der Nauener Platte und der Havel gelegenen Gletscherzunge (Brandenburger Gletscher) ausgewaschen wurde. Auch dieses Gebiet weist aufgrund von Sanden als Deckschicht mit Mächtigkeiten über 10 m eine mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Südöstlicher Teil zwischen Britz, Mariendorf, Lichtenrade und Osdorf Dieser Teil, Kern der Grundmoränen-Hochfläche, wird im wesentlichen aus Geschiebemergel gebildet. Er kann gelegentlich von geringmächtigen Hochflächensanden überlagert sein, deren Anteil aber unter 20 % der Deckschichtenmächtigkeit liegt. Der Geschiebemergel ist in der Regel mehr als 10 m, häufig mehr als 20 m mächtig und ermöglicht damit die Einstufung des Gebietes in die geringe Verschmutzungsempfindlichkeit. Südlicher Teil zwischen Lichtenrade, Osdorf und den Nuthe-Notte-Niederungen Von der Nuthe-Niederung ausgehend lösen schmale, flache Quertalungen die im nördlichen Teil einheitliche Geschiebemergeldecke in einzelne Geschiebemergelinseln auf. Dadurch sind in diesem Gebiet genug Möglichkeiten für die Versickerung schadstoffbelasteter Wässer gegeben. In den Talungen entstanden häufig Flachmoortorfe oder Sandablagerungen. Außerdem weist dieser Teil der Hochfläche viele lokale Sandfenster, Gebiete mit wechselnder Lagerung von Sanden und bindigen Schichten sowie geringmächtige Geschiebemergelinseln (< 5 m mächtig) auf, die eine hohe bzw. mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit besitzen. Der Hauptgrundwasserleiter wird von Sanden der Saaleeiszeit gebildet. Ihn überlagert eine stauende Deckschicht aus Weichsel-, örtlich in unmittelbarer Verbindung mit einem Saale-Geschiebemergel. Diese Deckschicht ist oft durch zwischengelagerte Sande aufgesplittet, wodurch die einzelnen Sandschichten miteinander hydraulisch verbunden sein können. Deshalb weisen nur einzelne Bereiche gespanntes Grundwasser auf. Bäketal Das Bäketal, welchem der Teltowkanal zum Teil folgt, schneidet die nördliche Geschiebemergelfläche der Teltow-Hochfläche von West nach Ost bzw. Südwest nach Nordost. Es wurde durch die Schmelzwässer der letzten Eiszeit gebildet, besteht eng begrenzt aus Sanden und organischen Sedimenten und weist damit eine hohe Verschmutzungsempfindlichkeit auf. Eine hydraulische Verbindung mit dem Hauptgrundwasserleiter ist fraglich. Nauener Platte Die Nauener Platte wird nördlich vom Havelländischen Luch, südlich vom Brandenburg-Potsdamer Havelgebiet und östlich von der Havel begrenzt. In der Karte ist nur ihr östlicher Teil dargestellt. Die Nauener Platte gehört wie die bereits erwähnten Teltow- und Barnim-Hochflächen zum Vereisungsbereich des Brandenburger Stadiums der Weichselkaltzeit und wird vor allem von saale- und weichselkaltzeitlichen Grundmoränen gebildet. Diese ebenen bis flachwelligen, weithin geschlossenen Grundmoränenflächen sind teilweise durch Endmoränenbildungen überprägt. Der zentrale Teil dieser Platte besteht aus tonig bis schluffigem Geschiebemergel, der westliche und östliche Randbereich dagegen vorwiegend aus sandigem Geschiebemergel. Der östliche Randbereich der Nauener Platte erreicht Berlin bei Gatow, Kladow und Großglienicke. Hier treten an der Erdoberfläche und oberflächennah großräumig mehr als 10 m mächtige Hochflächensande, nur an wenigen Stellen Geschiebemergel auf, so beispielsweise bei Seeburg, in der Gatower Heide und bei Karolinenhöhe. Auf der Nauener Platte herrschen günstige Grundwasserverhältnisse vor, die Grundwasserleiter sind wenig gestört und nur am westlichen und südlichen Rand häufiger durch Geschiebemergellinsen aufgespalten. Hauptgrundwasserleiter ist ein bedeckter Grundwasserleiter aus glazifluviatilen saalekaltzeitlichen Sanden mit ausgedehnter horizontaler Verbreitung zwischen 20 – 40 m unter Gelände, der vor allem im Zentralteil durch seine Geschiebemergelbedeckung geschützt ist. Durch zum Teil fehlenden Geschiebemergel am östlichen Rand der Nauener Platte wird das Eindringen von Schadstoffen in das Grundwasserfließsystem begünstigt. Das sich in den Hochflächensanden ansammelnde Wasser westlich der Havel ist ebenfalls kaum gegen eindringende Schadstoffe geschützt. Nur aufgrund der Mächtigkeit der Hochflächensande über 10 m wird diesem Gebiet eine mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit zugewiesen.
Das Thema stellt die Versickerungsleistung des Untergrundes für Regenwasser in Abhängigkeit von der geologischen Situation dar. Die lithologische Beschaffenheit des Untergrunds ist jedoch nicht das einzige Kriterium für eine gezielte Versickerung von Regenwasser. Zusätzlich müssen Grundwasserflurabstände, Schutzgebiete und stoffliche Belastungen (z.B. Altlasten) berücksichtigt werden. Die Daten ersetzen keine standortkonkrete Beurteilung der Versickerung. Eine ausführliche Beschreibung finden Sie unter https://www.dresden.de/media/pdf/umwelt/ua_3_6_text.pdf.
Versiegelungskarte und Bodenbedeckung: Mit der Beschreibung des Ausmaßes der Bodenversiegelung kann sowohl ein quantitativer Überblick über die Ausdehnung städtischer Siedlungsräume gegeben als auch qualitative Einflüsse z.B. auf das Stadtklima und die Grundwasserneubildung abgebildet werden. Bodenversiegelung hat viele negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Versiegelte Flächen sind nicht in der Lage, Starkregenereignisse durch Versickerung abzumildern, sie tragen stark zur Entstehung von Hitzeinseln im städtischen Bereich bei und beeinträchtigen durch die gestörten Austauschvorgänge zwischen Erdreich und Atmosphäre die natürlichen Bodenfunktionen. Seit 1984 wird die Entwicklung der Bodenversiegelung in Hamburg verfolgt. Bisher wurde dafür die Biotopkartierung genutzt. Anhand der dort für ganz Hamburg erfassten Biotoptypen konnte der Versiegelungsgrad geschätzt werden und wurde im 5-Jahresrythmus fortgeschrieben (letzter Bearbeitungsstand 2021). Mit Beginn des Jahres 2020 wird für Hamburg die Bodenbedeckung anhand eines trainierten KI-Modells vorhergesagt. Die erfassten Bodenbedeckungsklassen sind "niedrige Vegetation", "hohe Vegetation", "Gewässer" und "offener Boden" als unversiegelte Flächen, sowie "versiegelte Oberflächen" und "Gebäude" als versiegelte Flächen. Für die Versiegelungskarte wurden Raster mit einer Auflösung von 10, 25 und 50 m über Hamburg gelegt und für jede Rasterzelle der Anteil der versiegelten Flächen in Prozent bestimmt. Um eine bessere Übersicht zu gewährleisten wurde die Darstellung auf 10 Klassen beschränkt. Flächen mit Versiegelungsanteilen von 0 bis 10 % sind in die Versiegelungsklasse "1" und entsprechend fortlaufend bis Klasse "10" eingeteilt. Gewässer als unversiegelte Flächen sind gesondert dargestellt. Dieser Datensatz aus Versiegelungskarte in drei verschiedenen Auflösungen und der Bodenbedeckungskarte steht derzeit für die Jahre 2020 und 2022 zur Verfügung und soll stetig aktualisiert werden, wenn die erforderlichen Eingangsdaten vorliegen. Von 2020 auf 2022 stieg die Versiegelung in Hamburg von 31,0 % auf 31,2 %.
<p> <p>Biozidprodukte bekämpfen tierische Schädlinge und Lästlinge, aber auch Algen, Pilze oder Bakterien. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, etwa als Desinfektionsmittel und Holzschutzmittel bis hin zum Mückenspray und Ameisengift. Biozidwirkstoffe können auch potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier sein. Der Artikel beinhaltet die letzten verfügbaren Daten.</p> </p><p>Biozidprodukte bekämpfen tierische Schädlinge und Lästlinge, aber auch Algen, Pilze oder Bakterien. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, etwa als Desinfektionsmittel und Holzschutzmittel bis hin zum Mückenspray und Ameisengift. Biozidwirkstoffe können auch potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier sein. Der Artikel beinhaltet die letzten verfügbaren Daten.</p><p> Was sind Biozide? <p>Biozidprodukte sind gemäß europäischer Biozidverordnung (EU 528/2012) dafür bestimmt, Schadorganismen „zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen“. Sie wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren und Insekten bis hin zu Schiffsanstrichen gegen Bewuchs. Insgesamt werden <a href="https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Definition/Produktarten.html">22 Produktarten (PT)</a> unterschieden.</p> </p><p> Zahl der Wirkstoffe für Biozidprodukte <p>In der Europäischen Union (EU) sind 164 Wirkstoffe für die Verwendung in Biozidprodukten genehmigt (Stand 04/2025). Es gibt zahlreiche weitere Wirkstoffe, die als <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/altstoffe">Altstoffe</a> noch auf dem Markt sind und zurzeit überprüft werden. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/neustoffe">Neustoffe</a> befinden sich ebenfalls im Prüfverfahren.</p> </p><p> Meldepflicht von Biozidprodukten <p>Für Herstellende oder Einführende gab es bisher keine Mitteilungspflicht über die Menge der jeweiligen Biozidprodukte, die sie in Deutschland verkaufen oder ins Ausland ausführen. Daher war nicht bekannt, welche Mengen an Bioziden in Deutschland hergestellt oder verbraucht werden. Mit der 2021 in Kraft getretenen <a href="https://www.bundesrat.de/SharedDocs/drucksachen/2021/0401-0500/404-21.pdf">Biozidrechts-Durchführungsverordnung</a> wird sich dies in den kommenden Jahren ändern. Bis zum 31.03.2022 mussten diese Daten erstmalig an die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) gemeldet werden. In Zukunft erfolgt eine jährliche Meldung bis Ende März des Folgejahres. Eine Veröffentlichung der Daten durch die Bundesstelle für Chemikalien ist geplant. </p> <p>Um eine Mengenabschätzung durchführen zu können, kann die Anzahl der auf dem deutschen Markt erhältlichen Biozidprodukte einen Anhaltspunkt liefern. Neben den bereits zugelassenen Biozidprodukten gibt es Biozidprodukte, die Altwirkstoffe enthalten und deren Überprüfungsverfahren noch nicht abgeschlossen sind. Diese müssen der Bundesstelle für Chemikalien gemeldet werden, um sie in Deutschland verkaufen zu können. Die Bundesstelle gibt jährlich bekannt, welche Biozidprodukte aus welcher der 22 Produktarten auf dem deutschen Markt erhältlich sein dürfen. So waren im April 2025 circa 35.000 Biozidprodukte auf dem deutschen Markt verkehrsfähig, wovon ca. 1.900 Biozidprodukte zugelassen sind (siehe Abb. „Verkehrsfähige Biozidprodukte“). </p> <p>Auf der <a href="https://echa.europa.eu/de/information-on-chemicals/biocidal-active-substances">Internetseite</a> der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) kann jeder die abgestimmten Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Zudem sind alle in den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten bereits geprüften und zugelassenen Produkte auf der <a href="https://echa.europa.eu/de/information-on-chemicals/biocidal-products">Internetseite</a> der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) aufgeführt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verkehrsfaehige_biozidprodukte_2025-06-04.png"> </a> <strong> Verkehrsfähige Biozidprodukte </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verkehrsfaehige_biozidprodukte_2025-06-04.pdf">Diagramm als PDF (388,99 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verkehrsfaehige_biozidprodukte_2025-06-04.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (31,15 kB)</a></li> </ul> </p><p> Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt <p>Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche kommt es zu vielfältigen Einträgen von Bioziden oder ihren Abbauprodukten in die Umwelt. Sowohl direkte als auch indirekte Einträge, wie zum Beispiel über Kläranlagen, sind möglich und können alle Umweltkompartimente wie Oberflächengewässer, Meeresgewässer, Grundwasser, Sedimente, Böden oder die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> betreffen (siehe Abb. „Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt“).</p> <p>Biozide Wirkstoffe sind erst seit relativ kurzer Zeit im Fokus der Öffentlichkeit und werden daher deutlich seltener als zum Beispiel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a> von den Überwachungsprogrammen der Bundesländer erfasst. Untersuchungen belegen aber, dass sich auch diese Stoffe in der Umwelt wiederfinden lassen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_schaubild_eintragspfade-biozide-umwelt_neu.jpg"> </a> <strong> Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Untersuchungen von Biozideinträgen in Gewässer <p>Einträge in die Gewässer können auf direktem Weg erfolgen, beispielsweise durch Antifoulinganstriche an Sportbooten. So wurde beispielsweise die Konzentration des Antifouling-Wirkstoffes Cybutryn (Irgarol<strong>®</strong>) im Sommer 2013 in 50 deutschen Sportboothäfen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/34912">untersucht</a>. In 35 der 50 Sportboothäfen lagen die gemessenen Konzentrationen über der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/umweltqualitaetsnorm">Umweltqualitätsnorm</a> für Gewässer von 0,0025 Mikrogramm pro Liter (μg/L), welche die EU-Richtlinie 2013/39/EU vorschreibt. Dieser Wert darf als Jahresdurchschnittskonzentration nicht überschritten werden. An fünf Standorten übertrafen die Konzentrationen sogar die zulässige Höchstkonzentration von 0,016 μg/L (siehe Abb. „Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen“). Außerdem wurden in einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/3613">Fließ- und Stillgewässersimulationsanlage des Umweltbundesamtes</a> ökotoxikologische Wirkungen auf im Binnengewässer lebende Wasserpflanzen und Kleinstlebewesen nachgewiesen. Aufgrund dieser unannehmbaren Umweltrisiken ist Cybutryn als Antifouling-Wirkstoff seit dem 31. Januar 2017 nicht mehr in der EU verkehrsfähig, darf also nicht mehr gehandelt und verkauft werden. Untersuchungen von Schwebstoffproben der <a href="https://www.umweltprobenbank.de/de">Umweltprobenbank</a> an sieben Standorten von großen deutschen Flüssen zeigten eine Abnahme der Cybutryn-Konzentrationen über die Jahre 2011 bis 2020. Allerdings treten trotz des Verbots des Wirkstoffs noch immer ubiquitär geringe Gehalte in den Schwebstoffen auf (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/umweltprobenbank-des-bundes-1">UBA TEXTE 119/2022</a>).</p> <p>Biozide werden auch in Baumaterialien eingesetzt, zum Beispiel in Fassadenfarben oder Außenputzen, um diese vor einem unerwünschten Algen- oder Pilzbewuchs zu schützen. Durch den Regen werden diese Substanzen von den Fassaden abgespült und gelangen entweder zusammen mit dem häuslichen Schmutzwasser in die Mischkanalisation und anschließend in die Kläranlage, oder sie erreichen Oberflächengewässer über den Regenkanal direkt und oft unbehandelt.</p> <p>Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin (<a href="https://www.kompetenz-wasser.de/de">KWB</a>) hat in Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben und der Ostschweizer Fachhochschule (<a href="https://www.ost.ch/de/">OST</a>) im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) in zwei Neubaugebieten in Berlin über zwei Jahre den Austrag von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2022-01-28_texte_155-2021_bauen_sanieren_schadstoffquelle.pdf">Bioziden und weiteren Stoffen aus Bauprodukten</a> erforscht. Anhand von Felduntersuchungen, Produkttests und Modellierungen wurde untersucht, aus welchen Bauprodukten Biozide und andere Stoffe in das abfließende Regenwasser gelangen. Besonders die Biozidwirkstoffe Terbutryn und Diuron gelangten in Konzentrationen in den Regenkanal, die über den Umweltqualitätsparametern für Gewässer liegen (<a href="https://doi.org/10.3390/w14030303">Wicke et al. 2022</a>). Anhand von Frachtabschätzungen konnte zudem gezeigt werden, dass ein Großteil der Stoffmenge vor Ort verbleibt und zusammen mit dem Regenwasser versickert. Durch die Versickerung kann es jedoch zu einer Belastung des Bodens und Grundwassers kommen (siehe Abb. Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets).</p> <p>Anhand eines <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/82853">deutschlandweiten Kläranlagen-Monitoringprojektes</a> konnte gezeigt werden, dass Biozide, die über die Kanalisation in die Kläranlage gelangen, nicht alle gleichermaßen eliminiert werden. Das Karlsruher Institut für Technologie (<a href="https://isww.iwg.kit.edu/index.php">KIT</a>) und das DVGW-Technologiezentrum Wasser (<a href="https://tzw.de/">TZW</a>) untersuchten im Auftrag des Umweltbundesamtes über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr (11/2017-04/2019) 29 kommunale Kläranlagenabflüsse auf 26 Biozidwirkstoffe und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/transformationsprodukte">Transformationsprodukte</a>. Vor allem Substanzen aus dem Bereich der Materialschutzmittel und Insektizide wurden im Kläranlagenablauf wiedergefunden (siehe Abb. „Kläranlagenmonitoring“). Teilweise lagen die Konzentrationen hierbei über dem jeweiligen Umweltqualitätsparameter für die Gewässer.</p> <p>Aber auch Stoffe, die beispielsweise aufgrund ihrer hohen Adsorptionsneigung in der Regel sehr gut in Kläranlagen zurückgehalten werden (Anreicherung im Klärschlamm), können Gewässer belasten. Sie gelangen insbesondere bei starken Regenereignissen ins Gewässer, wenn unbehandeltes Mischwasser (häusliches Abwasser plus Regenwasser) kontrolliert aus der Kanalisation ins Gewässer eingeleitet wird, um ein Überlaufen der Kläranlage zu verhindern. Dieser relevante Eintragspfad konnte unter anderem für das Schädlingsbekämpfungsmittel Permethrin gezeigt werden, bei dem die Umweltqualitätsparameter in Mischwasserentlastungen deutlich überschritten wurden (<a href="https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117452">Nickel et al. 2021</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_cybutryn-sporthaefen_2024-03-28.png"> </a> <strong> Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_cybutryn-sporthaefen_2024-03-28.png">Bild herunterladen</a> (118,62 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_cybutryn-sporthaefen_2024-03-28.pdf">Diagramm als PDF</a> (55,74 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_cybutryn-sporthaefen_2024-03-28.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (32,65 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_spurenstoff-konzentr-gebietsabfluss_2024-03-25.jpg"> </a> <strong> Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_spurenstoff-konzentr-gebietsabfluss_2024-03-25.jpg">Bild herunterladen</a> (87,32 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_klaeranlagenmonitoring_2024-03-28.png"> </a> <strong> Prozentualer Anteil an Positivdetektionen (in %) der untersuchten Biozidwirkstoffe ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_klaeranlagenmonitoring_2024-03-28.png">Bild herunterladen</a> (203,96 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_klaeranlagenmonitoring_2024-03-28.pdf">Diagramm als PDF</a> (70,43 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_klaeranlagenmonitoring_2024-03-28.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (31,82 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Funde von Bioziden in Schwebstoffen <p>Gelangen stark adsorptive Stoffe ins Gewässer, so können diese sich in Schwebstoffen, im Sediment und folglich auch in Sedimentbewohnern anreichern und zu unterwünschten Effekten führen (Dierkes et al. in prep.). Biozide mit einem hohen Sorptionsverhalten wurden in einem von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (<a href="https://www.bafg.de/DE/0_Home/home_node.html">BfG</a>) durchgeführten Projekt in ausgewählten Schwebstoffproben der Umweltprobenbank der Jahre 2008-2021 chemisch analysiert, um die langfristige Entwicklung der Gewässerbelastung im urbanen Bereich zu untersuchen.</p> <p>Insgesamt 16 der 25 untersuchten Biozide wurden in Schwebstoffen nachgewiesen, wobei 10 Stoffe (vor allem Azolfungizide, Triazine und Quartäre Ammoniumverbindungen-QAV) in sämtlichen Proben gefunden wurden. Dies verdeutlicht die ubiquitäre Belastung von Schwebstoffen mit Bioziden. Das Pyrethroid Permethrin konnte nur in wenigen Schwebstoffproben oberhalb der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bestimmungsgrenze">Bestimmungsgrenze</a> gefunden werden, dabei überschritten die Konzentrationen aber durchgehend die Predicted no effect concentration (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pnec">PNEC</a>) für das Kompartiment Sediment von 1,0 ng/g (ECHA, 2014). Dies zeigt die Relevanz dieser Substanz und vermutlich der gesamten Stoffklasse der Pyrethroide für das Schwebstoffmonitoring.</p> <p>Für die Materialschutzmittel Propiconazol und Tebuconazol, die QAV ADBAC C12-C14 und DDAC C8-C10 und für das Pyrethroid Permethrin sind in der folgenden Abbildung (siehe Abb. Biozid-Konzentrationen in Schwebstoffen) für alle Probenahmestandorte die gemessenen Konzentrationen in den Schwebstoffen bezogen auf das Trockengewicht (TG) für die Jahre 2013-2019 exemplarisch dargestellt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_karte_biozid-konzentr-schwebstoffen_2024-03-25.jpg"> </a> <strong> Karte: Biozid-Konzentrationen in Schwebstoffen </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Belastung von Lebewesen mit Bioziden <p>Sind Biozide einmal in die Umwelt gelangt, können diese auch zu einer Belastung von Lebewesen führen. Davon sind sowohl terrestrische als auch aquatische Lebensgemeinschaften betroffen. Beispielsweise werden die blutgerinnungshemmenden Wirkstoffe (Antikoagulanzien), die in giftigen Fraßködern zur Bekämpfung von Ratten und Mäusen enthalten sind, häufig in der Umwelt, insbesondere in Wildtieren nachgewiesen. Dies ist vor allem auf die für die Umwelt sehr problematischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe zurückzuführen. Die meisten dieser Substanzen sind sogenannte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pbt">PBT</a>-Stoffe, das heißt, sie werden in der Umwelt nur schlecht abgebaut (P = persistent), besitzen ein hohes Potential zur Anreicherung in anderen Lebewesen (B = bioakkumulierend) und sind zudem giftig (T = toxisch) (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/22359">Umweltbundesamt, 2019</a>).</p> <p>In einer vom Julius-Kühn-Institut im Auftrag des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> durchgeführten Untersuchung wurden 2018 erstmalig in Deutschland systematisch Rückstände von Antikoagulanzien in wildlebenden Tieren untersucht. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/60467">Die Ergebnisse</a> zeigen, dass sowohl in verschiedenen Kleinsäugerarten (zum Beispiel Wald- und Spitzmäusen, die nicht Ziel der Bekämpfung und teilweise besonders geschützte Arten sind) als auch in Eulen und Greifvögeln (vor allem Mäusebussarden) Rückstände von Antikoagulanzien nachweisbar sind. Auch wurden in 61 % von insgesamt 265 untersuchten Leberproben von Füchsen Rückstände von Antikoagulanzien gefunden (<a href="https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139191">Geduhn et al. 2016</a>).</p> <p>Auch aquatische Organismen sind mit Antikoagulanzien belastet. So wurden vor einigen Jahren Rückstände von Antikoagulantien in Deutschland erstmalig in Fischen nachgewiesen <a href="https://doi.org/10.1007/s11356-018-1385-8">(Kotthoff et al. 2018</a>). Im Rahmen einer vom UBA in Auftrag gegebenen Untersuchung durch das Fraunhofer Institut für Molekulare Biologie und Angewandte Ökologie wurden Leberproben von Brassen (Abramis brama) aus den größten Flüssen in Deutschland – darunter Donau, Elbe und Rhein – sowie aus zwei Seen untersucht. In allen Fischen der bundesweit 16 untersuchten Fließgewässer-Standorte im Jahr 2015 wurde mindestens ein Antikoagulans der 2. Generation nachgewiesen. Lediglich in Proben von Fischen aus den beiden Seen wurde keine Belastung mit Antikoagulanzien festgestellt. In fast 90 % der 18 untersuchten Fischleberproben wurde Brodifacoum mit einem Höchstgehalt von 12,5 μg/kg Nassgewicht nachgewiesen. Difenacoum und Bromadiolon kamen in 44 bzw. 17 % der Proben vor (siehe Abb. „Rodentizide in Fischen“). In einer späteren von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass Antikoagulanzien bei der konventionellen Abwasserbehandlung nicht vollständig eliminiert werden und sich in der Leber von Fischen anreichern. Insbesondere bei <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a>- und Rückstauereignissen führt die gängige Praxis der Ausbringung von Fraßködern am Draht in der Kanalisation zur Freisetzung antikoagulanter Wirkstoffe in die aquatische Umwelt (<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720334252">Regnery et al. 2020</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_abb_rodentizide-in-fischen_2024-03-28.png"> </a> <strong> Rodentizide in Fischen </strong> Quelle: Kotthoff et al. Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_rodentizide-in-fischen_2024-03-28.pdf">Diagramm als PDF (41,83 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_rodentizide-in-fischen_2024-03-28.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (28,60 kB)</a></li> </ul> </p><p> Datenportal „Biozide in der Umwelt – BiU“ <p>Um nachvollziehen zu können, wie groß die Belastung der Umwelt mit Bioziden tatsächlich ist und ob Maßnahmen zur Reduktion des Eintrags von Bioziden in die Umwelt wirkungsvoll sind, wurde ein eigenständiges Modul in der Datenbank "Informationssystem Chemikalien" (ChemInfo) des Bundes und der Länder angelegt. Die neu entwickelte Datenbank „<a href="https://recherche.chemikalieninfo.de/biu">Biozide in der Umwelt</a>“ (BiU) stellt frei zugänglich und kostenlos Umweltmonitoringdaten zu Bioziden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz zur Verfügung. Derzeit sind 91 biozide Wirkstoffe mit Datensätzen aus etwa 80.000 Wasser-/Abwasserproben, 380 Boden-/Klärschlammproben sowie 4.500 biotischen Proben recherchierbar. An einer Erweiterung des Datenumfangs wird aktuell gearbeitet. Neben den Monitoringdaten werden auch Informationen zur Zulassung der Wirkstoffe im Rahmen der Biozid-Verordnung sowie physikalisch-chemische Daten bereitgestellt.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Die Grundwasserstände in einem Ballungsgebiet wie Berlin unterliegen nicht nur naturbedingten Abhängigkeiten, wie Niederschlägen, Verdunstungen, unterirdischen Abflüssen, sondern werden durch menschliche Einwirkungen – Grundwasserentnahmen, Bebauung, Versiegelung der Oberfläche, Entwässerungsanlagen und Wiedereinleitungen – stark beeinflusst. Hauptfaktoren bei der Entnahme sind die Grundwasserförderungen der öffentlichen Wasserversorgung, private Gewinnungsanlagen und Grundwasserförderung bei Baumaßnahmen (vgl. Karte 02.11). Zur Grundwasserneubildung tragen hauptsächlich Niederschläge (vgl. Karte 02.13.5), Uferfiltrat, künstliche Grundwasseranreicherung mit Oberflächenwasser und Wiedereinleitung von Grundwasser im Zusammenhang mit Baumaßnahmen bei. In Berlin sind zwei Grundwasserstockwerke ausgebildet: Das tiefere führt Salzwasser und ist durch eine etwa 80 m mächtige Tonschicht von dem oberen süßwasserführenden Grundwasserstockwerk hydraulisch – mit Ausnahme lokaler Fehlstellen der Tonschicht – zumeist getrennt. Dieses etwa 150 m mächtige Süßwasserstockwerk, das für die Berliner Trink- und Brauchwasserversorgung genutzt wird, besteht aus einer wechselnden Abfolge von rolligen und bindigen Lockersedimenten: Sande und Kiese (rollige Böden) bilden die Grundwasserleiter, während Tone, Schluffe und Mudden (bindige Böden) Grundwasserhemmer darstellen. Die Oberfläche des Grundwassers wird in Abhängigkeit von dem (meist geringen) Grundwassergefälle und der Geländemorphologie in unterschiedlichen Tiefen angetroffen (Abb. 1). Der Flurabstand wird als lotrechter Höhenunterschied zwischen der Geländeoberkante und der freien, ungespannten Grundwasseroberfläche definiert. Wird der Grundwasserleiter von schlecht durchlässigen, bindigen Schichten (Grundwasserhemmern) abgedeckt, kann das Grundwasser nicht so hoch ansteigen, wie es seinem hydrostatischen Druck entspricht. Unter diesen Umständen liegt gespanntes Grundwasser vor. Erst nach Durchbohren der Hemmschicht kann das Grundwasser in einer Grundwassermessstelle auf das Niveau der Grundwasserdruckfläche ansteigen (Abb. 1). In diesem Fall ist der Flurabstand als der lotrechte Höhenunterschied zwischen der Geländeoberfläche und der Unterkante des grundwasserhemmenden Geschiebemergels definiert, welcher den Grundwasserleiter überlagert. Die Flurabstandskarte gibt einen Überblick über die räumliche Verteilung von Gebieten gleicher Flurabstandsklassen im Maßstab 1 : 50 000 (SenStadt 2003). Sie wurde auf Grundlage der Daten aus dem Zeitraum Mai 2002 berechnet. Sie hat für den jeweils oberflächennahen Grundwasserleiter mit dauerhafter Wasserführung Gültigkeit. Dies ist zumeist der in Berlin wasserwirtschaftlich genutzte Haupgrundwasserleiter (GWL 2 nach der Gliederung von Limberg und Thierbach 2002), der im Urstromtal unbedeckt, im Bereich der Hochflächen jedoch bedeckt ist. In Ausnahmefällen wurde für die Ermittlung des Flurabstandes der GWL 1 (z. B. im Gebiet des Panketales) bzw. der GWL 4 (tertiäre Bildungen) herangezogen. Von besonderer Bedeutung sind vor allem Flächen mit geringem Flurabstand (bis etwa 4 m). In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Deckschichten über dem Grundwasser können dort Bodenverunreinigungen besonders schnell zu Beeinträchtigungen des Grundwassers führen. Die Flurabstandskarte ist also eine wesentliche Grundlage für die Erarbeitung der Karte der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung (s. Karte02.16). Die räumliche Überlagerung der Flurabstände mit der Beschaffenheit der geologischen Deckschichten ermöglicht die Abgrenzung von Gebieten unterschiedlicher Schutzfunktionen der Grundwasserüberdeckung . Die Kenntnis der Flurabstände ermöglicht des weiteren eine Einschätzung, an welchen Standorten Grundwasser Einfluss auf die Vegetation hat. Der Einfluss des Grundwassers auf die Vegetation hängt von der Durchwurzelungstiefe der einzelnen Pflanze und, je nach Bodenart, vom kapillaren Aufstiegsvermögen des Grundwassers ab. Der Grenzflurabstand, bei dem Grundwasser bis zu einem gewissen Grad für Bäume nutzbar sein kann, wird für Berliner Verhältnisse im allgemeinen mit 4m angegeben. Die Vegetation der Feuchtgebiete ist in ihrem Wasserbedarf meist auf das Grundwasser angewiesen und benötigt einen Flurabstand von weniger als 50 cm. Die Grundwasserstände sind im Stadtgebiet in vielfältiger Weise künstlich beeinflusst . Die ersten Grundwasserabsenkungen und damit die Vernichtung von Feuchtgebieten im Berliner Raum sind auf die Entwässerung von Sumpfgebieten wie z.B. dem Hopfenbruch in Wilmersdorf im 18. Jahrhundert zurückzuführen. Im 19. und 20. Jahrhundert wurden durch den Ausbau von Kanälen weitere Gebiete entwässert. Das Grundwasser wurde dann durch die verstärkte Nutzung als Trink- und Brauchwasser, durch Wasserhaltungen bei Baumaßnahmen sowie durch Einschränkung der Grundwasserneubildungsrate infolge der Versiegelung des Bodens weiter abgesenkt bzw. starken periodischen Schwankungen mit Amplituden bis zu 10 Meter am Standort unterworfen Bis zum Ende des letzten Jahrhunderts unterlag der Grundwasserstand weitgehend nur den durch die Niederschläge hervorgerufenen natürlichen jahreszeitlichen Schwankungen. Ab 1890 bis zum Zweiten Weltkrieg prägten dann der steigende Wasserverbrauch der rasch wachsenden Stadt sowie Grundwasserhaltungen das Grundwassergeschehen. Große Grundwasserhaltungen für den U- und S-Bahnbau (Alexanderplatz) sowie andere Großbauten senkten das Grundwasser in der Innenstadt flächenhaft über längere Zeiträume um bis zu acht Meter ab. Durch den Zusammenbruch der Wasserversorgung am Ende des Krieges erreichte das Grundwasser fast wieder die natürlichen Verhältnisse (Abb. 2). In der Folgezeit, von Anfang der 50er Jahre bis Anfang der 80er Jahre, wurde das Grundwasser durch steigende Entnahmen erneut kontinuierlich und großflächig abgesenkt . Besonders stark machte sich dieser Trend in den Wassergewinnungsgebieten bemerkbar. Neben dem allgemeinen Anstieg des Wasserverbrauchs der privaten Haushalte wurde diese Entwicklung auch durch Baumaßnahmen verursacht (Wiederaufbaumaßnahmen, U-Bahn-Bau und große Bauvorhaben). Der Ausbau der Wassergewinnungsanlagen der kommunalen Wasserwerke war im Westteil der Stadt Anfang der 70er Jahre abgeschlossen, während in Ost-Berlin zur Versorgung der neuen Großsiedlungen in Hellersdorf, Marzahn und Hohenschönhausen Mitte der 70er Jahre mit dem Ausbau des Wasserwerks Friedrichshagen begonnen wurde. Im Westteil Berlins ist bereits seit Ende der 70er Jahre ein leichter Wiederanstieg der Grundwasserstände zu beobachten. Als Ursache können eine Reihe von Gründen angegeben werden: geringere Förderung aus privaten Brunnenanlagen, geringere Entnahmen bei Bauvorhaben (geringeres Bauvolumen, Wiedereinleitungspflicht), geringeres Fördervolumen der öffentlichen Wasserwerke und nicht zuletzt gezielte künstliche Grundwasseranreicherungen (vgl. Karte 02.11). Nach der politischen Wende verringerte sich der Wasserverbrauch besonders in den östlichen Bezirken drastisch. Die Wasserwerksförderung ging dort schlagartig bis um 50 % zurück. Dadurch stieg das Grundwasser stadtweit bis in die Mitte der neunziger Jahre wieder an. Seitdem bewegt es sich auf relativ konstant auf hohem Niveau, ein weiterer Anstieg ist jedoch nicht zu verzeichnen (s. u., Kap. Datengrundlage). Vornehmlich im unmittelbaren Umfeld der Wasserwerke war Mitte der neunziger Jahre ein Wiederansteigen des Grundwassers um bis zu drei Metern zu verzeichnen. Im morphologisch tief gelegenen Urstromtal, das in Berlin die Hälfte der Landesfläche einnimmt, herrschen ohnehin geringe Flurabstände von nur wenigen Metern. Deshalb kam es in diesem Zeitraum gebietsweise durch den plötzlichen Grundwasserwiederanstieg bei nicht fachgerecht abgedichteten Kellern zu zahlreichen Vernässungsschäden. In zwei Gebieten waren die Schäden so umfangreich, dass grundwasserregulierende Maßnahmen durchgeführt wurden (Rudow, Kaulsdorf). In den Wassergewinnungsgebieten haben sich im Einzugsbereich der Brunnen der Wasserwerke dauerhafte, weitgespannte und tiefe Absenkungstrichter ausgebildet. Dort sind zudem, analog zu den innerhalb des Jahres schwankenden Fördermengen der meisten Wasserwerke, zum Teil erhebliche Schwankungen des Grundwasserspiegels zu beobachten. Schon zu Beginn des Jahrhunderts fielen im Grunewald der Riemeistersee und der Nikolassee durch die Wasserentnahmen des Werkes Beelitzhof trocken. Der Spiegel des Schlachtensees fiel um 2 m, der Spiegel der Krummen Lanke um 1 m. Zum Ausgleich wird unter Umkehrung der natürlichen Fließrichtung seit 1913 Havelwasser in die Grunewaldseen gepumpt. Die Feuchtgebiete Hundekehlefenn, Langes Luch, Riemeisterfenn sowie die Uferbereiche der Seen konnten nur durch diese Maßnahme erhalten werden. Die Absenktrichter der Brunnengalerien an der Havel wirken sich bis weit in den Grunewald aus. So sank der Grundwasserspiegel am Postfenn zwischen 1954 und 1974 um 3,5 m, am Pechsee im Grunewald zwischen 1955 und 1975 um 4,5 m. Durch die Entnahme der Brunnengalerien am Havelufer kommt es selbst in unmittelbarer Nähe der Havel zu starker Austrocknung im Wurzelraum der Pflanzen. Im Südosten Berlins sind 90 % der Feuchtgebiete um den Müggelsee in ihrem Bestand bedroht (Krumme Laake Müggelheim, Teufelsseemoor, Neue Wiesen/Kuhgraben, Mostpfuhl, Thyrn, Unterlauf Fredersdorfer Fließ). Um die negativen Auswirkungen der Grundwasserabsenkungen zu mildern, werden einige Feuchtgebiete durch Überstauung und Versickerung von Oberflächenwasser wieder vernäßt. Im Westteil der Stadt sind dies die Naturschutzgebiete Großer Rohrpfuhl und Teufelsbruch im Spandauer Forst und Barssee im Grunewald, im Ostteil Krumme Lake in Grünau und Schildow in Pankow. Großflächige Absenkungen ergaben sich ebenso im Bereich des Spandauer Forstes, bedingt durch die seit den 70er Jahren erheblich angestiegene Grundwasserförderung des Wasserwerkes Spandau. Mit Hilfe einer 1983 in Betrieb genommenen Grundwasseranreicherungsanlage wird durch die Versickerung von aufbereitetem Havelwasser versucht, den Grundwasserstand allmählich wieder anzuheben. Bis Mai 1987 konnte der Grundwasserspiegel im Spandauer Forst im Durchschnitt zwischen 0,5 und 2,5 m angehoben werden. Wegen der Vernässung von Kellern angrenzender Wohngebiete wurde die Grundwasseranreicherung in diesem Gebiet inzwischen wieder beschränkt. Mit der gleichzeitigen Steigerung der Fördermengen des Wasserwerks Spandau sank der Grundwasserspiegel bis 1990 wieder ab. Durch eine weitere Reduzierung der Fördermengen kam es in der Folgezeit zu einem erneuten Anstieg des Grundwassers (Abb.3). Insgesamt befand sich die Grundwasseroberfläche im Mai 2002 jedoch – wie auch in den letzten sieben Jahren – auf einem relativ hohen Niveau. Grund dafür ist der rückläufige Wasserverbrauch, der an der verringerten Rohwasserförderung der Berliner Wasserbetriebe abzulesen ist. Fünf kleinere Berliner Wasserwerke stellten ihre Produktion in den Jahren von 1991 bis 1997 völlig ein: Altglienicke, Friedrichsfelde, Köpenick, Riemeisterfenn und Buch. Im September 2001 wurde zusätzlich die Trinkwasserproduktion der beiden Wasserwerke Johannisthal und Jungfernheide vorübergehend eingestellt; bei letzterem auch die künstliche Grundwasseranreicherung. Im Rahmen des Grundwassermanagements der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung wird an beiden Standorten jedoch weiterhin Grundwasser gefördert, um laufende lokale Altlastensanierungen und Baumaßnahmen nicht zu gefährden. Die Gesamtförderung der Wasserwerke zu Trinkwasserzwecken sank innerhalb von 13 Jahren in Berlin um über 40 %: 1989 wurden 378 Millionen m 3 , im Jahr 2001 dagegen nur noch 220 Millionen m 3 gefördert. Der Rückgang der Grundwasserförderung der Wasserwerke in den östlichen Bezirken fiel mit über 60 % in diesem Zeitraum noch deutlich höher aus. Daraus resultierte in den Jahren 1989 bis 2000 ein stadtweiter Grundwasseranstieg, der sich am stärksten im Urstromtal in der Nähe der Förderbrunnen der Wasserwerke mit ihren tiefen Absenktrichtern auswirkte. Das Ausmaß des flächenhaften Grundwasserwiederanstieges in Berlin seit 1989 verdeutlicht Abbildung 4. Hier ist der Anstieg der Grundwasserstände von 1989 bis 2002 dargestellt. Dargestellt ist der Anstieg in den Beobachtungsrohren der Grundwassermessstellen; in den gespannten Bereichen also der Anstieg der Grundwasser-Druckfläche und nicht der tatsächlichen Grundwasser-Oberfläche. Aufgrund der geringen Datendichte auf der Barnim-Hochfläche konnte hier der Anstieg nicht dargestellt werden.
Die Grundwasserstände in einem Ballungsgebiet wie Berlin unterliegen nicht nur naturbedingten Abhängigkeiten, wie Niederschlägen, Verdunstungen, unterirdischen Abflüssen, sondern sie werden auch durch menschliche Einwirkungen – Grundwasserentnahmen, Bebauung, Versiegelung der Oberfläche, Entwässerungsanlagen und Wiedereinleitungen – stark beeinflusst. Hauptfaktoren bei der Entnahme sind die Grundwasserförderungen der öffentlichen Wasserversorgung (vgl. Karte 02.11), private Gewinnungsanlagen und Grundwasserförderung bei Baumaßnahmen. Zur Grundwasserneubildung tragen hauptsächlich Niederschläge (vgl. Karte 02.13.5), Uferfiltrat, künstliche Grundwasseranreicherung mit Oberflächenwasser und Wiedereinleitung von Grundwasser im Zusammenhang mit Baumaßnahmen bei. In Berlin sind zwei Grundwasserstockwerke ausgebildet: Das tiefere führt Salzwasser und ist durch eine etwa 80 Meter mächtige Tonschicht von dem oberen süßwasserführenden Grundwasserstockwerk hydraulisch – mit Ausnahme lokaler Fehlstellen der Tonschicht – getrennt. Dieses etwa 150 Meter mächtige Süßwasserstockwerk, das für die Berliner Trink- und Brauchwasserversorgung genutzt wird, besteht aus einer wechselnden Abfolge von rolligen und bindigen Lockersedimenten: Sande und Kiese (rollige Schichten) bilden die Grundwasserleiter, während Tone, Schluffe, Geschiebemergel und Mudden (bindige Schichten) Grundwasserhemmer darstellen. Die Oberfläche des Grundwassers wird in Abhängigkeit von dem (meist geringen) Grundwassergefälle und der Geländemorphologie in unterschiedlichen Tiefen angetroffen (Abb. 1). Der Grundwasserflurabstand wird als lotrechter Höhenunterschied zwischen der Geländeoberkante und der Grundwasseroberfläche definiert. Wird der Grundwasserleiter von schlecht durchlässigen, bindigen Schichten (Grundwasserhemmern, wie z. B. Geschiebemergel) so überlagert, dass das Grundwasser nicht so hoch ansteigen kann, wie es seinem hydrostatischen Druck entspricht, liegt gespanntes Grundwasser vor. In diesem Fall ist der Flurabstand als der lotrechte Höhenunterschied zwischen der Geländeoberkante und der Grundwasseroberfläche definiert, die von der Unterkante des grundwasserhemmenden Geschiebemergels bzw. von der Oberkante des unterlagernden Grundwasserleiters gebildet wird (Abb. 1). Die Flurabstandskarte gibt einen Überblick über die räumliche Verteilung von Gebieten gleicher Flurabstandsklassen im Maßstab 1 : 50 000 (SenStadt 2006). Sie wurde auf Grundlage der Daten aus dem Zeitraum Mai 2006 berechnet. Sie hat für den jeweils oberflächennahen Grundwasserleiter mit dauerhafter Wasserführung Gültigkeit. Dies ist zumeist der in Berlin wasserwirtschaftlich genutzte Hauptgrundwasserleiter (GWL 2 nach der Gliederung von Limberg und Thierbach 2002), der im Urstromtal unbedeckt, im Bereich der Hochflächen jedoch bedeckt ist. In Ausnahmefällen wurde für die Ermittlung des Flurabstandes der GWL 1 (z. B. im Gebiet des Panketals) bzw. der GWL 4 (tertiäre Bildungen) herangezogen. Von besonderer Bedeutung sind vor allem Flächen mit geringem Flurabstand (bis etwa vier Meter). In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Deckschichten über dem Grundwasser können dort Bodenverunreinigungen besonders schnell zu Beeinträchtigungen des Grundwassers führen. Die Flurabstandskarte ist also eine wesentliche Grundlage für die Erarbeitung der Karte der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung (s. Karte 02.16). Die räumliche Überlagerung der Flurabstände mit der Beschaffenheit der geologischen Deckschichten ermöglicht die Abgrenzung von Gebieten unterschiedlicher Schutzfunktionen der Grundwasserüberdeckung. Die Kenntnis der Flurabstände ermöglicht des Weiteren eine Einschätzung, an welchen Standorten Grundwasser Einfluss auf die Vegetation hat. Der Einfluss des Grundwassers auf die Vegetation hängt von der Durchwurzelungstiefe der einzelnen Pflanze und, je nach Bodenart, vom kapillaren Aufstiegsvermögen des Grundwassers ab. Der Grenzflurabstand, bei dem Grundwasser bis zu einem gewissen Grad für Bäume nutzbar sein kann, wird für Berliner Verhältnisse im Allgemeinen mit vier Metern angegeben. Die Vegetation der Feuchtgebiete ist in ihrem Wasserbedarf meist auf das Grundwasser angewiesen und benötigt einen Flurabstand von weniger als 50 cm. Entwicklung der Grundwasserstände Die Grundwasserstände sind im Stadtgebiet in vielfältiger Weise künstlich beeinflusst . Die ersten Grundwasserabsenkungen und damit die Vernichtung von Feuchtgebieten im Berliner Raum sind auf die Entwässerung von Sumpfgebieten wie z.B. dem Hopfenbruch in Wilmersdorf im 18. Jahrhundert zurückzuführen. Im 19. und 20. Jahrhundert wurden durch den Ausbau von Kanälen weitere Gebiete entwässert. Das Grundwasser wurde dann durch die verstärkte Nutzung als Trink- und Brauchwasser, durch Wasserhaltungen bei Baumaßnahmen sowie durch Einschränkung der Grundwasserneubildungsrate infolge der Versiegelung des Bodens weiter abgesenkt bzw. starken periodischen Schwankungen mit Amplituden bis zu 10 Meter am Standort unterworfen. Bis zum Ende des neunzehnten Jahrhunderts unterlag der Grundwasserstand weitgehend nur den durch die Niederschläge hervorgerufenen natürlichen jahreszeitlichen Schwankungen. Ab 1890 bis zum Zweiten Weltkrieg prägten dann der steigende Wassergebrauch der rasch wachsenden Stadt sowie Grundwasserhaltungen das Grundwassergeschehen. Große Grundwasserhaltungen für den U- und S-Bahnbau (Alexanderplatz) sowie andere Großbauten senkten das Grundwasser in der Innenstadt flächenhaft über längere Zeiträume um bis zu acht Meter ab. Durch den Zusammenbruch der Wasserversorgung am Ende des Krieges erreichte das Grundwasser fast wieder die natürlichen Verhältnisse (Abb. 2). In der Folgezeit, von Anfang der 1950er Jahre bis Anfang der 1980er Jahre, wurde das Grundwasser durch steigende Entnahmen erneut kontinuierlich und großflächig abgesenkt . Besonders stark machte sich dieser Trend in den Wassergewinnungsgebieten bemerkbar. Neben dem allgemeinen Anstieg des Wassergebrauchs der privaten Haushalte wurde diese Entwicklung auch durch Baumaßnahmen verursacht (Wiederaufbaumaßnahmen, U-Bahn-Bau und große Bauvorhaben). Der Ausbau der Wassergewinnungsanlagen der kommunalen Wasserwerke war im Westteil der Stadt Anfang der 1970er Jahre abgeschlossen, während in Ost-Berlin zur Versorgung der neuen Großsiedlungen in Hellersdorf, Marzahn und Hohenschönhausen Mitte der 1970er Jahre mit dem Ausbau des Wasserwerks Friedrichshagen begonnen wurde. In den Wassergewinnungsgebieten haben sich im Einzugsbereich der Brunnen der Wasserwerke dauerhafte, weitgespannte und tiefe Absenkungstrichter ausgebildet. Dort sind zudem, analog zu den innerhalb des Jahres schwankenden Fördermengen der meisten Wasserwerke, zum Teil erhebliche Schwankungen der Grundwasserstände zu beobachten. Schon zu Beginn des letzten Jahrhunderts fielen im Grunewald der Riemeistersee und der Nikolassee durch die Wasserentnahmen des Werkes Beelitzhof trocken. Der Spiegel des Schlachtensees fiel um 2 Meter, der Spiegel der Krummen Lanke um 1 Meter. Zum Ausgleich wird unter Umkehrung der natürlichen Fließrichtung seit 1913 Havelwasser in die Grunewaldseen gepumpt. Die Feuchtgebiete Hundekehlefenn, Langes Luch, Riemeisterfenn sowie die Uferbereiche der Seen konnten nur durch diese Maßnahme erhalten werden. Die Absenktrichter der Brunnengalerien an der Havel wirken sich bis weit in den Grunewald aus. So sank der Grundwasserstand am Postfenn zwischen 1954 und 1974 um 3,5 m, am Pechsee im Grunewald zwischen 1955 und 1975 um 4,5 m. Durch die Entnahme der Brunnengalerien am Havelufer kommt es selbst in unmittelbarer Nähe der Havel zu starker Austrocknung im Wurzelraum der Pflanzen. Im Südosten Berlins sind 90 % der Feuchtgebiete um den Müggelsee in ihrem Bestand bedroht (Krumme Laake Müggelheim, Teufelsseemoor, Neue Wiesen/Kuhgraben, Mostpfuhl, Thyrn, Unterlauf Fredersdorfer Fließ). Um die negativen Auswirkungen der Grundwasserabsenkungen zu mildern, werden einige Feuchtgebiete durch Überstauung und Versickerung von Oberflächenwasser wieder vernässt. Im Westteil der Stadt sind dies die Naturschutzgebiete Großer Rohrpfuhl und Teufelsbruch im Spandauer Forst und Barssee im Grunewald, im Ostteil Krumme Lake in Grünau und Schildow in Pankow. Großflächige Absenkungen ergaben sich ebenso im Bereich des Spandauer Forstes, bedingt durch die seit den 1970er Jahren erheblich angestiegene Grundwasserförderung des Wasserwerkes Spandau. Mit Hilfe einer 1983 in Betrieb genommenen Grundwasseranreicherungsanlage wird durch die Versickerung von aufbereitetem Havelwasser versucht, den Grundwasserstand allmählich wieder anzuheben. Bis Mai 1987 konnte der Grundwasserstand im Spandauer Forst im Durchschnitt zwischen 0,5 und 2,5 m angehoben werden. Wegen der Vernässung von Kellern angrenzender Wohngebiete wurde die Grundwasseranreicherung in diesem Gebiet inzwischen wieder beschränkt. Mit der gleichzeitigen Steigerung der Fördermengen des Wasserwerks Spandau sank der Grundwasserstand bis 1990 wieder ab. Durch eine weitere Reduzierung der Fördermengen kam es in der Folgezeit zu einem erneuten Anstieg des Grundwassers (Abb. 3). Generell ist im Westteil Berlins bereits seit Ende der 1980er Jahre ein Wiederanstieg der Grundwasserstände zu beobachten. Ursache dafür waren in erster Linie drei gegensteuernde Maßnahmen wider den sinkenden Grundwassertrend: Die Erhöhung der künstlichen Grundwasseranreicherung durch gereinigtes Oberflächenwasser in wasserwerksnahen Gebieten (Spandau, Tegel und Jungfernheide) führte zu geringeren Absenkungsbeträgen (vgl. Karte 02.11). Die Wiedereinleitpflicht bei Grundwasserhaltungsmaßnahmen bei großen Baumaßnahmen führte zu einer geringeren Belastung des Grundwasserhaushalts. Die Einführung des Grundwasserentnahmeentgelts bewirkte einen sparsameren Umgang mit der Ressource Grundwasser. Insgesamt befand sich die Grundwasseroberfläche im Mai 2006 auf einem relativ hohen Niveau. Grund dafür ist der rückläufige Wassergebrauch, der an der verringerten Rohwasserförderung der Berliner Wasserbetriebe seit der politischen Wende 1989 – besonders in den östlichen Bezirken – abzulesen ist. Fünf kleinere Berliner Wasserwerke stellten ihre Produktion in den Jahren von 1991 bis 1997 völlig ein: Altglienicke, Friedrichsfelde, Köpenick, Riemeisterfenn und Buch. Dadurch stiegen die Grundwasserstände stadtweit bis in die Mitte der 1990er Jahre wieder an. Es kam in diesem Zeitraum gebietsweise durch den plötzlichen Grundwasserwiederanstieg bei nicht fachgerecht abgedichteten Kellern zu zahlreichen Vernässungsschäden. In zwei Gebieten waren die Schäden so umfangreich, dass grundwasserregulierende Maßnahmen durchgeführt werden mussten (Rudow, Kaulsdorf). Im September 2001 wurde zusätzlich die Trinkwasserproduktion der beiden Wasserwerke Johannisthal und Jungfernheide vorübergehend eingestellt; bei letzterem auch die künstliche Grundwasseranreicherung. Im Rahmen des Grundwassermanagements der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung wird am Standort Johannisthal jedoch weiterhin Grundwasser gefördert, um laufende lokale Altlastensanierungen und Baumaßnahmen nicht zu gefährden. Am Standort Jungfernheide wird seit Januar 2006 die Grundwasserhaltung von der Siemens AG zum Schutz ihrer Gebäude betrieben. Die Gesamtförderung der Wasserwerke zu Trinkwasserzwecken sank innerhalb von 17 Jahren in Berlin um über 40 %: 1989 wurden 378 Millionen m 3 , im Jahr 2006 dagegen nur noch 218 Millionen m 3 gefördert. Der Rückgang der Grundwasserförderung der Wasserwerke in den östlichen Bezirken fiel mit über 60 % in diesem Zeitraum noch deutlich höher aus. Daraus resultierte in den Jahren seit 1989 ein stadtweiter Grundwasseranstieg, der sich am stärksten im Urstromtal in der Nähe der Förderbrunnen der Wasserwerke mit ihren tiefen Absenktrichtern auswirkte. Das Ausmaß des flächenhaften Grundwasserwiederanstieges in Berlin seit 1989 verdeutlicht Abbildung 4. Hier ist der Anstieg der Grundwasserstände von 1989 bis 2002 dargestellt. Dargestellt ist der Grundwasseranstieg nur im Urstromtal, da er hier für die Gebäude auf Grund des geringen Flurabstandes relevant ist. Auf den Hochflächen herrschen höhere Flurabstände.
Die Grundwasserstände in einem Ballungsgebiet wie Berlin unterliegen nicht nur naturbedingten Abhängigkeiten, wie Niederschlägen, Verdunstungen, unterirdischen Abflüssen, sondern sie werden auch durch menschliche Einwirkungen – Grundwasserentnahmen, Bebauung, Versiegelung der Oberfläche, Entwässerungsanlagen und Wiedereinleitungen – stark beeinflusst. Hauptfaktoren bei der Entnahme sind die Grundwasserförderungen der öffentlichen Wasserversorgung (vgl. Karte 02.11), private Gewinnungsanlagen und Grundwasserförderung bei Baumaßnahmen. Zur Grundwasserneubildung tragen hauptsächlich Niederschläge (vgl. Karte 02.13.5), Uferfiltrat, künstliche Grundwasseranreicherung mit Oberflächenwasser und Wiedereinleitung von Grundwasser im Zusammenhang mit Baumaßnahmen bei. In Berlin sind zwei Grundwasserstockwerke ausgebildet: Das tiefere führt Salzwasser und ist durch eine etwa 80 Meter mächtige Tonschicht von dem oberen süßwasserführenden Grundwasserstockwerk hydraulisch – mit Ausnahme lokaler Fehlstellen der Tonschicht – getrennt. Dieses etwa 150 Meter mächtige Süßwasserstockwerk, das für die Berliner Trink- und Brauchwasserversorgung genutzt wird, besteht aus einer wechselnden Abfolge von rolligen und bindigen Lockersedimenten: Sande und Kiese (rollige Schichten) bilden die Grundwasserleiter, während Tone, Schluffe, Geschiebemergel und Mudden (bindige Schichten) Grundwasserhemmer darstellen. Die Oberfläche des Grundwassers wird in Abhängigkeit von dem (meist geringen) Grundwassergefälle und der Geländemorphologie in unterschiedlichen Tiefen angetroffen (Abb. 1). Der Grundwasserflurabstand wird als lotrechter Höhenunterschied zwischen der Geländeoberkante und der Grundwasseroberfläche definiert. Wird der Grundwasserleiter von schlecht durchlässigen, bindigen Schichten (Grundwasserhemmern, wie z. B. Geschiebemergel) so überlagert, dass das Grundwasser nicht so hoch ansteigen kann, wie es seinem hydrostatischen Druck entspricht, liegt gespanntes Grundwasser vor. In diesem Fall ist der Flurabstand als der lotrechte Höhenunterschied zwischen der Geländeoberkante und der Grundwasseroberfläche definiert, die von der Unterkante des grundwasserhemmenden Geschiebemergels bzw. von der Oberkante des unterlagernden Grundwasserleiters gebildet wird (Abb. 1). Die Flurabstandskarte gibt einen Überblick über die räumliche Verteilung von Gebieten gleicher Flurabstandsklassen im Maßstab 1 : 50 000 (SenStadt 2006). Sie wurde auf Grundlage der Daten aus dem Zeitraum Mai 2006 berechnet. Sie hat für den jeweils oberflächennahen Grundwasserleiter mit dauerhafter Wasserführung Gültigkeit. Dies ist zumeist der in Berlin wasserwirtschaftlich genutzte Hauptgrundwasserleiter (GWL 2 nach der Gliederung von Limberg und Thierbach 2002), der im Urstromtal unbedeckt, im Bereich der Hochflächen jedoch bedeckt ist. In Ausnahmefällen wurde für die Ermittlung des Flurabstandes der GWL 1 (z. B. im Gebiet des Panketals) bzw. der GWL 4 (tertiäre Bildungen) herangezogen. Von besonderer Bedeutung sind vor allem Flächen mit geringem Flurabstand (bis etwa vier Meter). In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Deckschichten über dem Grundwasser können dort Bodenverunreinigungen besonders schnell zu Beeinträchtigungen des Grundwassers führen. Die Flurabstandskarte ist also eine wesentliche Grundlage für die Erarbeitung der Karte der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung (s. Karte 02.16). Die räumliche Überlagerung der Flurabstände mit der Beschaffenheit der geologischen Deckschichten ermöglicht die Abgrenzung von Gebieten unterschiedlicher Schutzfunktionen der Grundwasserüberdeckung. Die Kenntnis der Flurabstände ermöglicht des Weiteren eine Einschätzung, an welchen Standorten Grundwasser Einfluss auf die Vegetation hat. Der Einfluss des Grundwassers auf die Vegetation hängt von der Durchwurzelungstiefe der einzelnen Pflanze und, je nach Bodenart, vom kapillaren Aufstiegsvermögen des Grundwassers ab. Der Grenzflurabstand, bei dem Grundwasser bis zu einem gewissen Grad für Bäume nutzbar sein kann, wird für Berliner Verhältnisse im Allgemeinen mit vier Metern angegeben. Die Vegetation der Feuchtgebiete ist in ihrem Wasserbedarf meist auf das Grundwasser angewiesen und benötigt einen Flurabstand von weniger als 50 cm. Entwicklung der Grundwasserstände Die Grundwasserstände sind im Stadtgebiet in vielfältiger Weise künstlich beeinflusst . Die ersten Grundwasserabsenkungen und damit die Vernichtung von Feuchtgebieten im Berliner Raum sind auf die Entwässerung von Sumpfgebieten wie z.B. dem Hopfenbruch in Wilmersdorf im 18. Jahrhundert zurückzuführen. Im 19. und 20. Jahrhundert wurden durch den Ausbau von Kanälen weitere Gebiete entwässert. Das Grundwasser wurde dann durch die verstärkte Nutzung als Trink- und Brauchwasser, durch Wasserhaltungen bei Baumaßnahmen sowie durch Einschränkung der Grundwasserneubildungsrate infolge der Versiegelung des Bodens weiter abgesenkt bzw. starken periodischen Schwankungen mit Amplituden bis zu 10 Meter am Standort unterworfen. Bis zum Ende des neunzehnten Jahrhunderts unterlag der Grundwasserstand weitgehend nur den durch die Niederschläge hervorgerufenen natürlichen jahreszeitlichen Schwankungen. Ab 1890 bis zum Zweiten Weltkrieg prägten dann der steigende Wassergebrauch der rasch wachsenden Stadt sowie Grundwasserhaltungen das Grundwassergeschehen. Große Grundwasserhaltungen für den U- und S-Bahnbau (Alexanderplatz) sowie andere Großbauten senkten das Grundwasser in der Innenstadt flächenhaft über längere Zeiträume um bis zu acht Meter ab. Durch den Zusammenbruch der Wasserversorgung am Ende des Krieges erreichte das Grundwasser fast wieder die natürlichen Verhältnisse (Abb. 2). In der Folgezeit, von Anfang der 1950er Jahre bis Anfang der 1980er Jahre, wurde das Grundwasser durch steigende Entnahmen erneut kontinuierlich und großflächig abgesenkt . Besonders stark machte sich dieser Trend in den Wassergewinnungsgebieten bemerkbar. Neben dem allgemeinen Anstieg des Wassergebrauchs der privaten Haushalte wurde diese Entwicklung auch durch Baumaßnahmen verursacht (Wiederaufbaumaßnahmen, U-Bahn-Bau und große Bauvorhaben). Der Ausbau der Wassergewinnungsanlagen der kommunalen Wasserwerke war im Westteil der Stadt Anfang der 1970er Jahre abgeschlossen, während in Ost-Berlin zur Versorgung der neuen Großsiedlungen in Hellersdorf, Marzahn und Hohenschönhausen Mitte der 1970er Jahre mit dem Ausbau des Wasserwerks Friedrichshagen begonnen wurde. In den Wassergewinnungsgebieten haben sich im Einzugsbereich der Brunnen der Wasserwerke dauerhafte, weitgespannte und tiefe Absenkungstrichter ausgebildet. Dort sind zudem, analog zu den innerhalb des Jahres schwankenden Fördermengen der meisten Wasserwerke, zum Teil erhebliche Schwankungen der Grundwasserstände zu beobachten. Schon zu Beginn des letzten Jahrhunderts fielen im Grunewald der Riemeistersee und der Nikolassee durch die Wasserentnahmen des Werkes Beelitzhof trocken. Der Spiegel des Schlachtensees fiel um 2 Meter, der Spiegel der Krummen Lanke um 1 Meter. Zum Ausgleich wird unter Umkehrung der natürlichen Fließrichtung seit 1913 Havelwasser in die Grunewaldseen gepumpt. Die Feuchtgebiete Hundekehlefenn, Langes Luch, Riemeisterfenn sowie die Uferbereiche der Seen konnten nur durch diese Maßnahme erhalten werden. Die Absenktrichter der Brunnengalerien an der Havel wirken sich bis weit in den Grunewald aus. So sank der Grundwasserstand am Postfenn zwischen 1954 und 1974 um 3,5 m, am Pechsee im Grunewald zwischen 1955 und 1975 um 4,5 m. Durch die Entnahme der Brunnengalerien am Havelufer kommt es selbst in unmittelbarer Nähe der Havel zu starker Austrocknung im Wurzelraum der Pflanzen. Im Südosten Berlins sind 90 % der Feuchtgebiete um den Müggelsee in ihrem Bestand bedroht (Krumme Laake Müggelheim, Teufelsseemoor, Neue Wiesen/Kuhgraben, Mostpfuhl, Thyrn, Unterlauf Fredersdorfer Fließ). Um die negativen Auswirkungen der Grundwasserabsenkungen zu mildern, werden einige Feuchtgebiete durch Überstauung und Versickerung von Oberflächenwasser wieder vernässt. Im Westteil der Stadt sind dies die Naturschutzgebiete Großer Rohrpfuhl und Teufelsbruch im Spandauer Forst und Barssee im Grunewald, im Ostteil Krumme Lake in Grünau und Schildow in Pankow. Großflächige Absenkungen ergaben sich ebenso im Bereich des Spandauer Forstes, bedingt durch die seit den 1970er Jahren erheblich angestiegene Grundwasserförderung des Wasserwerkes Spandau. Mit Hilfe einer 1983 in Betrieb genommenen Grundwasseranreicherungsanlage wird durch die Versickerung von aufbereitetem Havelwasser versucht, den Grundwasserstand allmählich wieder anzuheben. Bis Mai 1987 konnte der Grundwasserstand im Spandauer Forst im Durchschnitt zwischen 0,5 und 2,5 m angehoben werden. Wegen der Vernässung von Kellern angrenzender Wohngebiete wurde die Grundwasseranreicherung in diesem Gebiet inzwischen wieder beschränkt. Mit der gleichzeitigen Steigerung der Fördermengen des Wasserwerks Spandau sank der Grundwasserstand bis 1990 wieder ab. Durch eine weitere Reduzierung der Fördermengen kam es in der Folgezeit zu einem erneuten Anstieg des Grundwassers (Abb. 3). Generell ist im Westteil Berlins bereits seit Ende der 1980er Jahre ein Wiederanstieg der Grundwasserstände zu beobachten. Ursache dafür waren in erster Linie drei gegensteuernde Maßnahmen wider den sinkenden Grundwassertrend: Die Erhöhung der künstlichen Grundwasseranreicherung durch gereinigtes Oberflächenwasser in wasserwerksnahen Gebieten (Spandau, Tegel und Jungfernheide) führte zu geringeren Absenkungsbeträgen (vgl. Karte 02.11). Die Wiedereinleitpflicht bei Grundwasserhaltungsmaßnahmen bei großen Baumaßnahmen führte zu einer geringeren Belastung des Grundwasserhaushalts. Die Einführung des Grundwasserentnahmeentgelts bewirkte einen sparsameren Umgang mit der Ressource Grundwasser. Insgesamt befand sich die Grundwasseroberfläche im Mai 2006 auf einem relativ hohen Niveau. Grund dafür ist der rückläufige Wassergebrauch, der an der verringerten Rohwasserförderung der Berliner Wasserbetriebe seit der politischen Wende 1989 – besonders in den östlichen Bezirken – abzulesen ist. Fünf kleinere Berliner Wasserwerke stellten ihre Produktion in den Jahren von 1991 bis 1997 völlig ein: Altglienicke, Friedrichsfelde, Köpenick, Riemeisterfenn und Buch. Dadurch stiegen die Grundwasserstände stadtweit bis in die Mitte der 1990er Jahre wieder an. Es kam in diesem Zeitraum gebietsweise durch den plötzlichen Grundwasserwiederanstieg bei nicht fachgerecht abgedichteten Kellern zu zahlreichen Vernässungsschäden. In zwei Gebieten waren die Schäden so umfangreich, dass grundwasserregulierende Maßnahmen durchgeführt werden mussten (Rudow, Kaulsdorf). Im September 2001 wurde zusätzlich die Trinkwasserproduktion der beiden Wasserwerke Johannisthal und Jungfernheide vorübergehend eingestellt; bei letzterem auch die künstliche Grundwasseranreicherung. Im Rahmen des Grundwassermanagements der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung wird am Standort Johannisthal jedoch weiterhin Grundwasser gefördert, um laufende lokale Altlastensanierungen und Baumaßnahmen nicht zu gefährden. Am Standort Jungfernheide wird seit Januar 2006 die Grundwasserhaltung von der Siemens AG zum Schutz ihrer Gebäude betrieben. Die Gesamtförderung der Wasserwerke zu Trinkwasserzwecken sank innerhalb von 17 Jahren in Berlin um über 40 %: 1989 wurden 378 Millionen m 3 , im Jahr 2006 dagegen nur noch 218 Millionen m 3 gefördert. Der Rückgang der Grundwasserförderung der Wasserwerke in den östlichen Bezirken fiel mit über 60 % in diesem Zeitraum noch deutlich höher aus. Daraus resultierte in den Jahren seit 1989 ein stadtweiter Grundwasseranstieg, der sich am stärksten im Urstromtal in der Nähe der Förderbrunnen der Wasserwerke mit ihren tiefen Absenktrichtern auswirkte. Das Ausmaß des flächenhaften Grundwasserwiederanstieges in Berlin seit 1989 verdeutlicht Abbildung 4. Hier ist der Anstieg der Grundwasserstände von 1989 bis 2002 dargestellt. Dargestellt ist der Grundwasseranstieg nur im Urstromtal, da er hier für die Gebäude auf Grund des geringen Flurabstandes relevant ist. Auf den Hochflächen herrschen höhere Flurabstände.
In einer Reihe von Versuchen mit Erosionsanlagen wurde die Beziehung zwischen Begrünungstechnik und Erosionsverhalten beobachtet. Es konnte deutlich beobachtet werden, dass nur bei Verwendung von Mulchdecken sowohl erhöhte Oberflächenabflüsse als auch nennenswerte Bodenabträge vermieden werden. Der deutlich bessere Erosionsschutz bei Abdeckung des Oberbodens durch so unterschiedliche Materialien wie Heu, Stroh, Netze oder Matten kann durch die schützende Wirkung des organischen Materiales erklärt werden. Dabei wird die (kinetische) Energie der Regentropfen abgebaut und das Wasser sickert langsam in den Boden. Dadurch werden die Bodenaggregate vor Zerstörung bewahrt. Die Kapillaröffnungen des Bodens verschlämmen nicht und deutlich höhere Wassermengen können in den Boden einsickern. Ohne Abdeckung des Oberbodens mit Mulchmaterial haben standortgerechte und schnellwüchsige Saatgutmischungen in den ersten 4 bis 8 Wochen nach der Ansaat ein vergleichbar schlechtes Erosionsverhalten. Wie schon erwähnt kann das Erosionsverhalten durch die Verwendung von Deckfrüchten anstatt Mulchdecken in Hochlagen nicht nennenswert verbessert werden.
Berechnung der Sickerwasserraten auf Jahresebene und auf Monatsebene sowie prognostizierte Veränderungen durch den Klimawandel Die mit dem Modell ABIMO berechneten Daten des Wasserhaushaltes geben 30jährige langjährige Mittel wieder. In der Realität unterliegen die Werte jedoch abhängig von den Niederschlägen z.T. erheblichen jährlichen Schwankungen und unterliegen auch einem innerjährlichen Gang. In einem Forschungsvorhaben wurden die Sickerwasserraten mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung berechnet. Projekt Die im Folgenden dargestellten Ergebnisse wurden im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsprojekt INKA BB (Förderkennzeichen 01LR0803C) Teilprojekt 23 erarbeitet. Dabei steht INKA BB für Innovationsnetzwerk für Klima Anpassung in Berlin Brandenburg. Bei dem in 24 Teilprojekte gegliederten interdisziplinären Forschungsprojekt, beschäftigte sich das Teilprojekt 23 mit Technologien für klimaangepasste Wasserbewirtschaftung in Stadtgebieten im Klimawandel. Dafür wurden die vom Projektpartner PIK (Potsdam- Institut für Klimafolgenforschung) entwickelten Klimaszenarien in die verschiedenen Modelle eingebunden, um Aussagen zu wasserwirtschaftlich relevanten Fragen zu treffen. Datengrundlage Als Eingangsdaten wurden die Landnutzungskategorien (vgl. Karte 06.01 und Karte 06.02 , Ausgabe 2008), der klassifizierte Versiegelungsgrad (vgl. Karte 01.02 , Ausgabe 2007), der klassifizierte Flurabstand (vgl. Karte 02.07 , Ausgabe 2010) und Bodenparameter, wie z. B. nutzbare Feldkapazität und kf-Werte, aus dem Datenbestand des Umweltatlas (vgl. Karte 01.06 , Ausgabe 2009) für ca. 25.000 Polygone übernommen. Weitere Bodenparameter, wie zum Beispiel die Porosität, wurden gemäß der Bodengesellschaften des Umweltatlas (vgl. Karte 01.01 , Ausgabe 2009) mit Werten aus der Bodenkundlichen Kartieranleitung (BGR, 2005) belegt. Bei unvollständigen Datensätzen wurden plausible Annahmen getroffen oder Daten aus bereits durchgeführten Projekten der DHI-WASY übernommen. Es ergaben sich 78 unterschiedliche Bodentypen, 156 Bodenarten, 12 Flurabstandsklassen und 775 Landnutzungsklassen. Als Klimadaten wurden tägliche Daten für Niederschlag und potenzielle Verdunstung von 11 Niederschlagsstationen in Berlin und Umgebung verwendet. Die Klimadaten wurden vom DWD erhoben und vom PIK im Rahmen des Forschungsprojektes INKA BB zur Verfügung gestellt. Um die räumlich differenzierte Niederschlagsverteilung (vgl. Karte 04.08 , Ausgabe 1994) in Berlin und Umgebung korrekt abbilden zu können, wurden die Klimadaten mittels eines IDW-Verfahrens (Inverse Distance Weighting, Verfahren der Geostatistik) auf 19 Niederschlagszonen extrapoliert. Die räumliche Verteilung der Niederschlagszonen ist in Abbildung 5 dargestellt. Modellbeschreibung Die im Weiteren dargestellten Ergebnisse basieren auf einem ArcSIWA Modell welches für die gesamte Landesfläche Berlin, einschließlich der Einzugsgebietsgrenzen des Wasserwerkes Tegel, aufgebaut wurde. Das Modell ArcSIWA (Monninkhoff, 2001) ist ein reduziertes Niederschlag-Abfluss-Modell zur eindimensionalen Beschreibung der Abflussbildung und des Bodenwasserhaushalts für quasi-homogene Teilflächen bei einer zeitlichen Auflösung von einem Tag. ArcSIWA berücksichtigt die Interzeption, die Mulden-Speicherung, die Infiltration und den vertikalen Feuchtestrom bis zum Grundwasser einschließlich der Grundwasserneubildung und dem kapillaren Aufstieg. Die mit ArcSIWA berechnete Sicherwasserrate entspricht der Menge an Wasser, welche die ca. zwei Meter mächtige Bodenzone in der Senkrechten verlässt. Eine detaillierte Darstellung des aufgebauten ArcSIWA-Modells wird im Laufe von 2013 in Sklorz und Monninkhoff (2013) präsentiert. Ergebnisse In der Abbildung 6 sind die mit ArcSIWA berechneten jährlichen Sickerwasserraten zwischen 1961-1990 dargestellt. Darin ist zu erkennen, dass die Jahreswerte zwischen 49 und 235 mm/Jahr zum Teil stark variieren. Der Mittelwert der 30 Jahre liegt bei 142 mm/Jahr während der Median bei 156 mm/Jahr liegt. Ein signifikanter Trend, z. B. klimatisch bedingt, ist innerhalb der Zeitreihen nicht zu erkennen. Die Ergebnisse sind prinzipiell gut mit den langjährigen Mittelwerten der Sickerwasserrate (160 mm/Jahr unter Berücksichtigung der Wasserflächen) aus dem Modell ABIMO (SenStadt 2009c) vergleichbar. Die genannten Werte wurden im Gegensatz zu den Werten in Tabelle 4 ermittelt, indem die Flächen der Gewässer mit einer Sickerwasserrate von 0 mm/Jahr in die Mittelwertbildung einbezogen wurden. Räumliche Unterschiede in den Modellergebnissen gibt es insbesondere im Stadtzentrum, wo ArcSIWA signifikant niedrigere Sickerwasserraten berechnet. Dieser Unterschied ist im Wesentlichen mit den unterschiedlichen Modellansätzen der beiden Modelle für versiegelte Flächen zu begründen. In der Abbildung 7 sind die langjährigen monatlichen Sickerwasserraten der Periode 1961-1990 dargestellt. Darin ist zu erkennen, dass die Sickerwasserrate innerhalb eines Jahres zwischen 1,2 und 24,5 mm/Monat variiert. Die Wintermonate weisen die höchsten Sickerwasserraten auf, während im Sommer die geringsten Sickerwasserraten auftreten. Für das Forschungsprojekt INKA BB, Teilprojekt 23 wurde die Periode 1961-1990 zur Modellkalibrierung genutzt. Anschließend wurden mit dem Modell Änderungen der Sickerwasser- bzw. Grundwasserneubildung basierend auf vom PIK generierten Klimaszenarien berechnet. Dabei wurde das T0-Szenario (Referenzszenario ohne Klimaänderung) mit dem T2-Szenario (Temperaturänderung von 2°C) verglichen. Die Berechnungen zeigen für die Zukunft eine deutliche Reduzierung der Grundwasserneubildung, welche auf den Klimawandel zurückzuführen ist (DHI, 2012).
Irrigation in the Yanqi Basin, Sinkiang, China has led to water table rise and soil salination. A model is used to assess management options. These include more irrigation with groundwater, water saving irrigation techniques and others. The model relies on input data from remote sensing.The Yanqi Basin is located in the north-western Chinese province of Xinjiang.This agriculturally highly productive region is heavily irrigated with water drawn from the Kaidu River. The Kaidu River itself is mainly fed by snow and glacier melt from the Tian Mountain surrounding the basin. A very poor drainage system and an overexploitation of surface water have lead to a series of environmental problems: 1. Seepage water under irrigated fields has raised the groundwater table during the last years, causing strongly increased groundwater evaporation. The salt dissolved in the groundwater accumulates at the soil surface as the groundwater evaporates. This soil salinization leads to degradation of vegetation as well as to a loss of arable farmland. 2. The runoff from the Bostan Lake to the downstream Corridor is limited since large amount of water is used for irrigation in the Yanqi Basin. Nowadays, the runoff is maintained by pumping water from the lake to the river. The environmental and ecological system is facing a serious threat.In order to improve the situation in the Yanqi Basin, a jointly funded cooperation has been set up by the Institute of Environmental Engineering, Swiss Federal Institute of Technology (ETH) , China Institute of Geological and Environmental Monitoring (CIGEM) and Xinjiang Agricultural University. The situation could in principle be improved by using groundwater for irrigation, thus lowering the groundwater table and saving unproductive evaporation. However, this is associated with higher cost as groundwater has to be pumped. The major decision variable to steer the system into a desirable state is thus the ratio of irrigation water pumped from the aquifer and irrigation water drawn from the river. The basis to evaluate the ideal ratio between river and groundwater - applied to irrigation - will be a groundwater model combined with models describing the processes of the unsaturated zone. The project will focus on the following aspects of research: (...)
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 500 |
| Europa | 5 |
| Kommune | 47 |
| Land | 450 |
| Weitere | 29 |
| Wirtschaft | 9 |
| Wissenschaft | 235 |
| Zivilgesellschaft | 27 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 25 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 447 |
| Hochwertiger Datensatz | 5 |
| Infrastruktur | 17 |
| Kartendienst | 2 |
| Text | 207 |
| Umweltprüfung | 110 |
| unbekannt | 116 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 244 |
| Offen | 664 |
| Unbekannt | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 903 |
| Englisch | 94 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 14 |
| Bild | 18 |
| Datei | 9 |
| Dokument | 216 |
| Keine | 424 |
| Unbekannt | 2 |
| Webdienst | 31 |
| Webseite | 325 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 918 |
| Lebewesen und Lebensräume | 765 |
| Luft | 547 |
| Mensch und Umwelt | 915 |
| Wasser | 917 |
| Weitere | 887 |