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Grundwasser und Hydrogeologie

Grundwasser, die unterschätzte Ressource in der Tiefe

Grundwasser wird von jedem Einzelnen genutzt – nicht nur als Trinkwasser, sondern auch als Brauchwasser, z. B. in Industrie und Landwirtschaft. Es stellt eine der wichtigsten Ressourcen in unserem Alltag dar und wird dennoch in der breiten Bevölkerung nur wenig wahrgenommen, da es nicht unmittelbar sichtbar ist. Grundwasser ist ein bedeutender Teil des Wasserhaushalts und wird vor allem durch versickernde Niederschläge gebildet. In den sächsischen Braunkohleregionen ist der Wasserhaushalt und die ‑dynamik durch die anthropogenen Eingriffe im Zuge der Kohleförderung besonders gestört. Daraus resultieren wesentliche Folgen, wie

  • die weiträumige bergbaulich bedingte Absenkung des Grundwasserspiegels,
  • die Veränderung hydraulischer Untergrundeigenschaften durch die Zerstörung der gewachsenen Grundwasserleiter-Stockwerke und Lagerungsverhältnisse sowie
  • der Eintrag von Sulfat und Eisen sowie sauren Grundwassers aus dem Untergrund in Oberflächengewässer (z.B. „Braune Spree“) mit der Einspeisung von Sümpfungswasser und mit dem Grundwasserwiederanstieg.

Unter Berücksichtigung der parallel auftretenden Folgen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt wird die Bedeutung des Grundwassers zukünftig noch weiter in den öffentlichen Fokus rücken.

Querschnitt durch den Untergrund mit Grundwasserleiter, Grundwasserspiegel, Messstellen. Auf der Oberfläche sind angesiedelte Firmen, Siedlungen und Landschaften dargestellt. © LfULG

Grundwasser im Struktur- und Klimawandel

© LfULG

Die Grundwasserkörper in den Braunkohlebergbauregionen befinden sich gemäß Europäischer Wasserrahmenrichtlinie aufgrund der vielfältigen Eingriffe derzeit in einem schlechten chemischen und teilweise schlechten mengenmäßigen Zustand. Die vorbergbaulichen Grundwasserstände sowie der ungestörte Gebietswasserhaushalt werden nach Einstellung der Kohleförderung perspektivisch aufgrund der massiven Eingriffe nicht mehr überall erreicht.

Erschwerend zu den Veränderungen, die aus dem Kohleausstieg hervorgehen, beeinflusst das Klima den Transformationsvorgang in den Regionen. Steigende Temperaturen zusammen mit einer veränderten Niederschlagsverteilung mindern die Grundwasserneubildung. In den letzten Jahren stiegen die Bedarfe an die Grundwassernutzung durch landwirtschaftliche Bewässerungsmaßnahmen, die Erweiterung und Neuansiedlung von Industrien und private Nutzungen (z.B. durch Brauchwasser-Brunnen) erheblich. Dabei kommt es durch abnehmende Grundwasserneubildung gleichzeitig zu tendenziell sinkenden nutzbaren Grundwasserdargeboten. Die in der Zukunft entstehenden und die bereits vorhandenen Bergbaufolgeseen in der Lausitz werden in Summe durch verdunstungsbedingte Zehrung zusätzlich zum Mengendefizit im Grundwasser beitragen. Die genannten Prozesse sind beispielhaft in der folgenden Abbildung dargestellt.

Themenspezifische Ziele

© LfULG
  • Ermittlung und Erweiterung der Kenntnisse geologisch-hydrogeologischer Gebietsverhältnisse für die Betrachtung der komplexen mengenmäßigen und qualitativen Zusammenhänge im Grundwasser. Dies geschieht durch die Untersuchung der geologisch-hydrogeologischen Strukturen im Untergrund
  • Aufarbeitung der vorhandenen, aber teilweise lückenhaften Datengrundlage zur tatsächlichen Grundwassernutzung sowie Grundwasservorkommen/-dargebote
  • Betreuung der Errichtung neuer Grundwassermessstellen im Lausitzer Revier zur Überwachung des Grundwasserstandes und der Beschaffenheit des Grundwassers
  • Unterstützung von Akteuren z.B. durch die Entwicklung einer Verwaltungsanwendung zur Einschätzung des verfügbaren Grundwasserdargebotes

Ziel muss es sein, die künftigen Entnahmen von Grundwasser so zu steuern, dass ein langfristig gesichertes nutzbares Grundwasserdargebot erhalten bleibt sowie weitere Absenkungen des Grundwasserspiegels und Verunreinigungen der Grundwasserleiter durch Fremdeinträge verhindert bzw. minimiert werden. Nur so kann die öffentliche Trinkwasserversorgung und ausreichende Bereitstellung von Brauchwasser für wirtschaftliche Aktivitäten und Investitionen im Sinne des erforderlichen Transformationsprozesses langfristig gesichert werden.

Allgemeine Herausforderungen in den Revieren

  • Nutzungskonflikte aufgrund der Diskrepanz zwischen Grundwasserdargebot und -bedarf können auftreten.
  • Der vorbergbauliche Grundwasserstand und der natürliche (ausgeglichene) Wasserhaushalt werden perspektivisch nicht mehr überall vollständig erreicht.
  • Durch die Reduzierung und den Wegfall der Sümpfungswassermengen mit Beendigung der Kohleförderung fehlt ein großer Anteil sowohl des Flutungswassers zur Flutung von Tagebaufolgeseen als auch im Durchflussregime oberirdischer Fließgewässer.
  • Es liegt mitunter eine eingeschränkte Datenlage zur tatsächlichen Grundwassernutzung und zu den zukünftigen Bedarfen vor.

Das Lausitzer Revier besitzt von den beiden sächsischen Revieren aktuell das größere Wasserdefizit sowohl im Grundwasser als auch im Oberflächenwasser. Zusätzlich weist es durch die natürlichen geologischen Verhältnisse eine höhere Belastung der Wässer mit Eisen und Sulfat (wegen vorkommender Sulfidminerale) auf. Ebenso ist die Versauerung des Grundwassers und in Oberflächengewässern besonders groß.

Innerhalb von RegioNet WasserBoden soll, ergänzend zu den oben aufgeführten Aufgaben, der Aufbau eines länderübergreifenden geologisch-hydrogeologischen 3D-Strukturmodells unterstützt werden. Dabei arbeiten das Bundesland Brandenburg und der Freistaat Sachsen eng zusammen. Dieses Strukturmodel wird die geometrische und parametrische Basis eines aufgesetzten geohydraulischen Simulationsmodells, mit dem der Ist-Zustand des Grundwassers umfassend betrachtet sowie potenzielle Entwicklungen in der Zukunft hinsichtlich Menge und Beschaffenheit abgebildet werden sollen. Damit können Aussagen zum aktuellen und zukünftig möglichen Grundwasserdargebot abgeleitet und darauf aufbauend gegebenenfalls die Grundwasserbewirtschaftung angepasst werden.

Die Grundwasserkörper im Mitteldeutschen Revier sind sehr weiträumig ausgewiesen, wobei die hydraulischen Eigenschaften innerhalb eines Grundwasserkörpers differieren können. Deswegen wurden sie nach der Geohydraulik, der Strömungsdynamik des Grundwassers, in kleinere Bewertungseinheiten untergliedert. Damit soll eine bessere Beurteilung der Auswirkungen vorhandener und geplanter Grundwasserentnahmen auf das verfügbare Grundwasserdargebot möglich werden.

In einem Pilotprojekt soll nun in der Region Nordwestsachsen das verfügbare Grundwasserdargebot untersucht werden. Wesentliche Grundlagen bilden die Kenntnis zur aktuellen Grundwasserdynamik sowie verschiedene Szenarien zur Grundwasserneubildung und Daten zur tatsächlichen Grundwassernutzung. Im Rahmen des Projektes soll eine Verwaltungsanwendung entwickelt und den Vollzugsbehörden zur Verfügung gestellt werden, um bei deren Entscheidungen zur Grundwasserbewirtschaftung zu unterstützen.

Weiterführende Informationen

Nachfolgend finden Sie weiterführende Informationen zum Thema Hydrogeologie und Grundwasser.

Wasserhaushaltsportal Sachsen
GWN-Viewer
Grundwasserneubildung
Hydrogeologie
Hydrogeologische Karten
correctiv - Entwicklung Grundwasserstände

Bei Fragen oder Anregungen wenden Sie sich gerne an die zuständigen Bearbeiter (Team und Kontakte) oder an das Funktionspostfach regionet.wasser.boden.lfulg@sachsen.de.

 
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