Entwurf Merkblatt DWA-M 641 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See Interaktionen“

Hennef, Juli 2023. Die DWA hat den Entwurf des Merkblatts DWA-M 641 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See Interaktionen“ vorgelegt, der hiermit zur öffentlichen Diskussion gestellt wird.

Seen sind ein wesentlicher Bestandteil der mitteleuropäischen Landschaft und häufig einem hohen Nutzungs- und Siedlungsdruck ausgesetzt. Seen stehen oftmals in Verbindung zu anderen oberirdischen Gewässern oder werden von diesen gespeist. Bei Quellseen beginnen die Fließgewässer am Ausfluss des Sees. Mit dem Untergrund besteht – je nach Ausprägung und Durchlässigkeit der Sedimente am Seeboden – eine hydraulische Verbindung zum Grundwasser durch Kopplung der Seen mit dem Grundwasserleiter. Damit ergibt sich eine Vielzahl von Eintragsmöglichkeiten in Seen, die sowohl den Wasserhaushalt als auch den Stoffhaushalt der Seen bestimmen.

Der Eintragspfad über das Grundwasser ist für viele Seen quantitativ sehr bedeutsam und kann langfristige Auswirkungen auf Seen haben. Oft wird dieser Pfad als die vergessene oder verborgene Komponente der Wasserbilanz bezeichnet, da diese nicht sichtbar und schwer messbar ist, sowie von der Heterogenität des Aquifers und Sediments abhängt. Daraus ergibt sich das Ziel, diese bisher häufig „unbekannte Komponente“ des Wasserhaushalts in Seen besser zu erfassen, um den damit verbundenen Stoffeintrag und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Gewässerqualität zu quantifizieren und zu bewerten.

Das Merkblatt DWA-M 641 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See Interaktionen“ wurde von der DWA/DGL-Arbeitsgruppe GB-3.7 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See-Systemen und deren Interaktion“ (Sprecher: Dr.-Ing. Ulrich Lang), einer gemeinsamen Arbeitsgruppe der Deutschen Gesellschaft für Limnologie e. V. (DGL) und der DWA, erarbeitet, um die Lücke zwischen der Seenkunde und der Hydrogeologie zu schließen, da die Interaktion zwischen Grundwasser und See eine wichtige Rolle für beide Wasserkörper spielt. Das Merkblatt soll den aktuellen Stand der Technik darstellen und damit die Basis für fachgerechte Untersuchungen sein und gegebenenfalls die Entwicklung von Maßnahmen unterstützen.

Da sowohl das Grundwasser als auch die Seen in Mitteleuropa den zunehmenden Folgen der Klimakrise ausgesetzt sind, ist die Kenntnis über die Austauschvorgänge zwischen Grundwasser und See sowohl hinsichtlich Menge als auch Wasserinhaltsstoffen von großer Bedeutung. In Zukunft ist mit weiter abnehmenden Neubildungsraten für das Grundwasser zu rechnen und damit auch mit verminderten Zustromraten aus dem Grundwasser in Seen. Bei gleichbleibenden Nährstofffrachten kann dies vor allem Auswirkungen auf die Wasserqualität und Eutrophierung von Seen haben. Aber auch der zunehmende Siedlungs- und Nutzungsdruck auf die Seen mit deren ober- und unterirdischen Einzugsgebieten stellt das wasserwirtschaftliche Management vor weitere Herausforderungen zusammen mit dem Klimawandel.

Das Merkblatt befasst sich zunächst mit den Methoden, um die Wasserbilanz des Einzugsgebiets nach dem aktuellen Stand der Technik erfassen zu können und beschreibt kurz die wesentlichen Prozesse in Seen. Im Merkblatt wurde ein Schwerpunkt auf die messtechnische Erfassung der Wasseraustauschraten gelegt, und es werden physikalische, chemische und biologische Methoden aufgezeigt.

Ein weiterer Schwerpunkt des Merkblatts liegt in der Anwendung von numerischen Modellen, um einerseits quantitative Aussagen zu den Austauschraten zu erhalten und andererseits die gemessenen Informationen interpretieren zu können. Denn vor allem die unterschiedliche Dynamik in den Seen gegenüber dem Grundwasser macht den Einsatz von numerischen Werkzeugen zur Identifizierung der Austauschprozesse unabdingbar. Zusätzlich gibt das Merkblatt auch Hinweise, mit welchen Aufwendungen bei der Anwendung zu rechnen ist.

Das Merkblatt ist zunächst an Fachbehörden und Fachbüros adressiert. Es gibt aber auch Hinweise, um politische Entscheidungsprozesse im Management von Seen und deren Einzugsgebiet zu unterstützen. Hier soll vor allem der nicht zu unterschätzende Aufwand für eine fachgerechte Untersuchung und Planung von Maßnahmen vermittelt werden. Mit der Einbindung von numerischen Methoden ermöglicht die im Merkblatt vorgeschlagene Vorgehensweise auch die Prognose bei veränderten Rahmenbedingungen, zum Beispiel, bei sich weiterhin ändernden hydrologischen Verhältnissen aufgrund des Klimawandels.

Die in dem Merkblatt dokumentierten Methoden basieren auf Forschungsprojekten, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurden. Wichtige Bausteine der Veröffentlichung wurden im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojekts SEEZEICHEN des Förderschwerpunkts Nachhaltiges Wassermanagement bearbeitet. Für weitergehende detaillierte Informationen sei auf die Forschungsliteratur verwiesen.

Frist zur Stellungnahme

Das Merkblatt DWA-M 641 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See Interaktionen“ wird bis zum 30. September 2023 öffentlich zur Diskussion gestellt. Hinweise und Anregungen sind schriftlich, vorzugsweise in digitaler Form, zu richten an:

DWA-Bundesgeschäftsstelle, M. Sc. Lutz Breuer, Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef; E-Mail: soelter@dwa.de

Für den Zeitraum des öffentlichen Beteiligungsverfahrens kann der Entwurf kostenfrei im DWA-Entwurfsportal eingesehen werden: www.dwa.de/entwurfsportal. Dort ist auch eine digitale Vorlage zur Stellungnahme hinterlegt. Im DWA-Shop ist der Entwurf als Printversion oder als E-Book im PDF-Format erhältlich.

Entwurf Merkblatt DWA-M 641 „Methoden zur Charakterisierung von Grundwasser-See Interaktionen“, Juli 2023, 75 Seiten, ISBN: 978-3-96862-585-0, Ladenpreis: 89,50 Euro, fördernde DWA-Mitglieder: 71,60 Euro, Kombi E-Book & Print: 116,50 Euro; Kombi für fördernde DWA-Mitglieder: 93,20 Euro

Herausgeberin und Vertrieb

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