GEOHINT-Bericht ohne Karten zu Kapitel 5.4

GEOHINT Zl. 70.215/08-VII 1/03

sterreichweite Abschtzung von regionalisierten, hydrochemischen Hintergrundgehalten in oberflchennahen Grundwasserkrpern

auf der Basis geochemischer und wasserchemischer Analysedaten zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG

(Geogene Hintergrundgehalte oberflchennaher Grundwasserkrper)

Endbericht Textteil

Oktober 2004

Geologische Bundesanstalt

FA Hydrogeologie FA Geochemie

Das Projekt wird im Auftrag des BM fr Land- und Forst-

wirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft

durchgefhrt

(August 2003 Oktober 2004)

Projekt GeoHint Endbericht 2004

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Inhalt Auftrag Projektteam der Geologischen Bundesanstalt Danksagungen Datenquellen Zusammenfassung 1. Rahmenbedingungen und Datenlage ............................................................. 1 1.1. Fachliche Rahmenbedingungen und Arbeitsziele ............................................... 1 1.2. Datenrecherche der hydrochemischen Daten .................................................... 3 1.2.1. Vorbemerkung zur Recherche ........................................................................... 3 1.2.2. Kontakte mit den mtern der Lnder und dem Umweltbundesamt ..................... 3 1.2.3. Datenrecherche an der Geologischen Bundesanstalt und Dateneingabe ........... 4 2. Diskussion und Definition des Begriffs Hintergrundwert .......................... 5 3. Arbeitsablauf zur Bestimmung des geogenen Hintergrundwertes .............. 8 3.1. Verknpfung zwischen hydrogeochemischen und

bachsedimentgeochemischen Analysen ............................................................ 8 3.2. Beschreibung der Arbeitsmethodik .................................................................. 11 3.3. Datenbankaufbau des Projektes GeoHint ........................................................ 22 3.3.1. Hydrochemische Metadatenbank ..................................................................... 22 3.3.2. Beschreibung der MS Access-METADATEN HYDROCHEMIE ...................... 24 3.3.3. Verbindung der Datenbank METADATEN HYDROCHEMIE mit

Proben und Analysenwerten ............................................................................ 26 3.4. Beschreibung der GeoHint-Applikation ............................................................ 30 3.5. Datenbankgesttzte Erstellung des Projektberichtes ....................................... 34 3.6. Einsatz eines projektbezogenen Geografischen Informationssystems ............. 37 3.6.1. Aufgaben eines projektbezogenen Geografischen Informationssystems .......... 37 3.6.2. Informationsebenen des projektbezogenen

Geografischen Informationssystems ................................................................ 37 3.6.2.1. Informationsebene Topografie ...................................................................... 37 3.6.2.2. Informationsebene Geologie ......................................................................... 38 3.6.2.2.1. Hydrogeologie .................................................................................................. 38 3.6.2.2.2. Rohstoffgeologie .............................................................................................. 39 3.6.2.2.3. Allgemeine Geologie ........................................................................................ 41 3.6.2.3. Informationsebene Hydrochemie ................................................................... 42 3.6.2.4. Informationsebene weitere relevante Informationen ...................................... 43 3.6.3. Informationen zu den Kartendarstellungen/GIS-Darstellungen ......................... 43 3.6.4. Technische Informationen ................................................................................ 43 3.6.5. Dokumentation der Ergebnisse ........................................................................ 43 4. Beschreibung der Planungsrume ............................................................... 44 4.1. Planungsraum Rhein ....................................................................................... 51 4.2. Planungsraum Elbe .......................................................................................... 52 4.3. Planungsraum Donau bis Jochenstein ............................................................. 53 4.4. Planungsraum Donau unterhalb Jochenstein ................................................... 55 4.5. Planungsraum March ....................................................................................... 57 4.6. Planungsraum Leitha ....................................................................................... 58 4.7. Planungsraum Rabnitz und Raab .................................................................... 59 4.8. Planungsraum Mur ........................................................................................... 60 4.9. Planungsraum Drau ......................................................................................... 61


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5. Geogene Hintergrundwerte oberflchennaher Grundwsser in sterreich ................................................................................................... 62

5.1. Vorbemerkungen ............................................................................................. 62 5.2. Beschreibung der Wassertypisierungskarten ................................................... 63 5.3. Beschreibung der ausgewerteten Parameter ................................................... 74 5.4. Bundesweite Darstellung der einzelnen Parameter .......................................... 80 5.5. Erluterung der Tabelle Grundwasserkrper .................................................... 81 6. Allgemeine Fragestellungen und Forschungsanstze ................................ 82 7. Unterlagen und Literatur ............................................................................... 84 Anhang Anhang I Karten der Wassertypen Anhang II Tabellarische Zusammenfassung der ausgewerteten Parameter

nach Grundwasserkrpern geordnet Verzeichnis der Abbildungen Abb. 2.1: Verteilung der elektr. Leitfhigkeit in Grundwssern Abb. 3.1: Probenpunkte der Bach- und Flusssedimentgeochemie sterreichs Abb. 3.2: Prinzipablauf der Projektarbeit Abb. 3.3: Beispiel fr Struktur und Inhalt der Metadaten-Dokumentation Abb. 3.4: Beispiel fr Maske der Access-Anwendung zum Datenmanagement Abb. 3.5: Sulfat-Konzentrationen in Grundwasseranalysen, klassifiziert Abb. 3.6: Beispiel Summendarstellung Konzentration Sulfat Abb. 3.7: Beispiel einer multivarianten Auswertung hydrochemischer Daten an Grundwas-

serkrpern; der Faktor betont die Verteilung von Natrium und Chlorid Abb. 3.8: Vergleich von Spurenelementverteilungen zwischen Bachsedimentgeochemie

(potentielles Angebot) und Hydrochemie in Grundwssern (potentielle Stoff-flsse) am Beispiel Nickel im Gnser Bergland

Abb. 3.9: Daten-Zusammenhnge zwischen Bergbau-/Haldenkataster, hydrochemischen Daten und Bachsedimentgeochemie am Beispiel der historischen Bergbau-region Schwaz-Brixlegg

Abb. 3.10: Beispiel fr grafische Darstellungen der Parameterverteilungen Abb. 3.11: Beispiel fr eine Dokumentation ermittelter Verteilungen in der Access-Daten-

bank Abb. 3.12: Beispiel fr endgltige klassifizierte Darstellung geogener Hintergrundwerte fr

die abgegrenzten Grundwasserkrper und Gruppen von Grundwasserkrpern Abb. 3.13: Entity-Relationship-Modell (ER-Modell) der Datenbank Abb. 3.14: Liste der Datenquellen der Metadatenbank Abb. 3.15: Registerseiten Eingabe Seite 1 der Metadatenbank Abb. 3.16: Registerseiten Eingabe Seite 2 der Metadatenbank Abb. 3.17: Letzte Seite der Eingabe der Metadatenbank Abb. 3.18: ER-Modell der Verbindung der Datenbank METADATEN-HYDROCHEMIE Abb. 3.19: Screenshot der Auswahlabfrage bezglich aller Proben von einer Datenquelle Abb. 3.20: Screenshot der Auswahlabfrage bezglich aller Analysenergebnisse von einer

Datenquelle Abb. 3.21: Tabelle der rel. atomaren Massen in der Datenbank Abb. 3.22: Auflistung der Analysenergebnisse sortiert nach Parametern Abb. 3.23: Topografische Kartenwerke Abb. 3.24: Hydrogeologische Karte 1:500.000 mit Oberflchengrundwasserkrpern und

Schummerung Abb. 3.25: Metallogenetische Karte 1:500.000 Abb. 3.26: Bergbau- und Haldenkataster Abb. 3.27: Geologische Kartenwerke 1:75.000(Vordergrund) und 1:50.000 (Hintergrund)


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Abb. 4.1: Lage und Abgrenzung von Grundwasserkrpern Abb. 4.2: Hydrogeologische Einheiten sterreichs Abb. 4.3: Planungsraum Rhein Abb. 4.4: Planungsraum Elbe Abb. 4.5: Planungsraum Donau bis Jochenstein Abb. 4.6: Planungsraum Donau unterhalb Jochenstein Abb. 4.7: Planungsraum March Abb. 4.8: Planungsraum Leitha Abb. 4.9: Planungsraum Raab und Rabnitz Abb. 4.10: Planungsraum Mur Abb. 4.11: Planungsraum Drau Abb. 5.1: Geogene Hintergrundwerte: Aluminium Abb. 5.2: Geogene Hintergrundwerte: Arsen Abb. 5.3: Geogene Hintergrundwerte: Bor Abb. 5.4: Geogene Hintergrundwerte: Calcium Abb. 5.5: Geogene Hintergrundwerte: Cadmium Abb. 5.6: Geogene Hintergrundwerte: Chlorid Abb. 5.7: Geogene Hintergrundwerte: Chrom Abb. 5.8: Geogene Hintergrundwerte: Kupfer Abb. 5.9: Geogene Hintergrundwerte: Eisen Abb. 5.10: Geogene Hintergrundwerte: Gesamthrte Abb. 5.11: Geogene Hintergrundwerte: Hydrogenkarbonat Abb. 5.12: Geogene Hintergrundwerte: Kalium Abb. 5.13: Geogene Hintergrundwerte: Karbonathrte Abb. 5.14: Geogene Hintergrundwerte: Elektrische Leitfhigkeit Abb. 5.15: Geogene Hintergrundwerte: Magnesium Abb. 5.16: Geogene Hintergrundwerte: Mangan Abb. 5.17: Geogene Hintergrundwerte: Natrium Abb. 5.18: Geogene Hintergrundwerte: Ammonium Abb. 5.19: Geogene Hintergrundwerte: Nickel Abb. 5.20: Geogene Hintergrundwerte: Nitrit Abb. 5.21: Geogene Hintergrundwerte: Nitrat Abb. 5.22: Geogene Hintergrundwerte: Blei Abb. 5.23: Geogene Hintergrundwerte: pH-Wert Abb. 5.24: Geogene Hintergrundwerte: Orthophosphat Abb. 5.25: Geogene Hintergrundwerte: Sulfat Abb. 6.1: Verteilung von Fluorid-Konzentrationen in Grundwssern sterreichs

Inhalt der CD-ROM 1. Textteil des Berichtes im .pdf-Format 2. Ergebnistabellen im .pdf-Format 3. Kartendarstellung der Parameter im .pdf-Format 4. Datenbank mit der Ergebnistabelle im MS Access-Format 5. Metadatenbank Hydrochemie im MS Access-Format 6. Mengesteuerte, kartenbasierte Benutzerfhrung auf HTML-Basis

- Metadaten Hydrochemie - Auflistung aller Grundwasserkrper - Beschreibung der Grundwasserkrper (gruppiert nach Groeinzugsgebieten) Karten-

darstellung der Parameter


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Auftrag

Das Bundesministerium fr Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft beauf-tragte die Geologische Bundesanstalt im Rahmen ihrer Teilrechtsfhigkeit folgendes Projekt durchzufhren (Zl.: 70.215/08-VII 1/2003 vom 16. Juni 2003):

sterreichweite Abschtzung von regionalisierten, hydrochemischen Hintergrundgehalten in oberflchennahen Grundwasserkrpern

auf der Basis geochemischer und wasserchemischer Analysendaten zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG

(Geogene Hintergrundgehalte oberflchennaher Grundwasserkrper)

GEOHINT

Projektteam der Geologischen Bundesanstalt

Wissenschaftliche Leitung Dr. Gerhard Hobiger / Fachabteilung Hydrogeologie

Dr. Peter Klein / Fachabteilung Geochemie Mitarbeiter Ttigkeit E-Mail Jakob Denk Dateneingabe Mag. Klemens Grsel GIS [email protected] Horst Heger ADV [email protected] Dr. Gerhard Hobiger Leitung, Auswertung, Interpretation [email protected] Dr. Peter Klein Leitung, Auswertung, Interpretation [email protected] Stephan Kohaut Dateneingabe Dr. W.F.H. Kollmann Auswertung, Interpretation [email protected] Heidemarie Lampl Dateneingabe Mag. Piotr Lipiarsky Datenbanken [email protected] Dr. Herbert Pirkl Geoko Techn. Bro fr Geologie (Mitarbeit in Subauftrag)

Auswertung, Interpretation [email protected]

Dr. Albert Schedl Auswertung, Interpretation [email protected] Dr. Gerhard Schubert Auswertung, Interpretation [email protected] DI Siavaush Shadlau Auswertung, Interpretation [email protected] Philipp Winter Dateneingabe Webseite der Geologischen Bundesanstalt: http://www.geolba.ac.at


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Danksagungen Das Projektteam ist vielen Personen und Institutionen zu Dank verpflichtet, ohne deren Mit-hilfe dieses Projekt nicht htte realisiert werden knnen. Allen voran ist dem Bundesministe-rium fr Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Abteilung VII 1 Nationale Wasserwirtschaft, im Speziellen den Herrn MR Dr. Rudolf Philippitsch und Mag. Heinrich Pavlik zu danken, die die gesamte Finanzierung des Projektes sicherstellten. Weiters ist dem Umweltbundesamt GmbH, Abteilung Wasser, DI Johannes Grath, Mag. Ga-briele Vincze, DI Claudia Schram und Herrn Wilhelm Nagy von der Abteilung IT-Entwicklung, fr die Bereitstellung der WGEV-Daten zu danken. Wesentlich am Gelingen dieses Projektes waren die mter der einzelnen Landesregierungen beteiligt, die ebenfalls Daten und die Beschreibung der einzelnen Grundwasserkrper bereit-stellten. Im Einzelnen sind dies: Amt der Burgenlndischen Landesregierung, Abteilung 9 Wasser- und Abfallwirtschaft (DI Julius Marosi); Amt der Krntner Landesregierung, Abtei-lung 15 Umweltschutz und Technik (Dr. Jochen Schlammberger, Mag. Dr. Georg Striegl); Amt der Niedersterreichischen Landesregierung, Abteilung Wasserwirtschaft, Wasserwirt-schaftliche Planung (Mag. Dr. Stefan Rakaseder); Amt der Obersterreichischen Landesre-gierung Abteilung Wasserwirtschaft, Grund- und Trinkwasserwirtschaft, Aufsicht und Monito-ring (DI Werner Schngruber) und O Wasser (Hr. Martin Maier); Amt der Salzburger Lan-desregierung, Referat 13/04 Gewsserschutz (DI Dr. Margot Geiger-Kaiser); Amt der Steiermrkischen Landesregierung, FA 17 C Gewsseraufsicht (DI Dr. Ljiljana Podesser-Kornett) und FA 19A/01 Hydrografie (Dr. Gunther Suette); Amt der Tiroler Landesregie-rung, Abteilung fr Wasserwirtschaft (DI Johannes Pinzer); Amt der Vorarlberger Landesre-gierung, Landeswasserbauamt Bregenz, Hydrografischer Dienst (DI Clemens Mathis); Amt der Wiener Landesregierung, MA 29 Brckenbau und Grundbau (DI Christine Jawecki). Die Projektleitung mchte sich bei allen Mitarbeitern der Geologischen Bundesanstalt be-danken, im Speziellen bei Herrn HR Dr. Gerhard Letouz-Zezula fr das groe Engagement und Interesse fr dieses neue Sachgebiet sowie bei den Teilnehmern der Workshops und Seminare fr deren rege und konstruktive Beteiligung an den essentiellen Diskussionen, die wesentlich zum erfolgreichen Projektablauf beigetragen haben.


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Datenquellen WGEV-Daten: Erhebung der Wassergte in sterreich gem Hydrografiegesetz, BGBl. Nr.

252/90, i.d.g.F.; Wasserwirtschaftskataster (WWK) / Bundesministerium fr Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, mter der Landesregierungen.

Die Datenbereitstellung erfolgte durch das Umweltbundesamt GmbH Wien auf Ersuchen vom 28. 5. 2003 (UBA Zl.: 134-161/03) und vom 10. 7. 2003 (UBA Zl.: 134-205/03).

Daten vom Amt der Steiermrkischen Landesregierung, Fachabteilung 17C, Referat Gews-seraufsicht).

Daten vom Amt der Obersterreichischen Landesregierung, Abteilung Wasserwirtschaft, Grund- und Trinkwasserwirtschaft, Aufsicht und Monitoring.

Daten vom Amt der Niedersterreichischen Landesregierung, Abteilung Wasserwirtschaft, Wasserwirtschaftliche Planung.

Daten vom Amt der Krntner Landesregierung, Abteilung 15, Umweltschutz und Technik. Daten vom Amt der Vorarlberger Landesregierung. Smtliche geologische Beschreibungen der einzelnen Grundwasserkrper wurden von den

zustndigen Abteilungen der mter der einzelnen Landesregierungen fr dieses Pro-jekt zur Verfgung gestellt.

Analoge Daten: Berichte und Publikationen aus der Bibliothek der Geologischen Bundesan-stalt und dem Archiv der Fachabteilung Hydrogeologie und der Fachabteilung Geo-chemie.

Spezielle digitale Kartenwerke wurden fr dieses Projekt von der Geologischen Bundesan-stalt zur Verfgung gestellt.


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Zusammenfassung Im Rahmen dieser Studie wird aus vorhandenen hydrochemischen Daten unter Bercksich-tigung von geochemischen Analysen an Bachsedimenten der geogene Hintergrundgehalt einer greren Reihe wasserchemischer Parameter in den oberflchennahen Grundwasser-krpern sterreichs diskutiert. Dazu wurden vorhandene hydrochemische und geochemi-sche Analysen aus Forschungs- und Monitoringprogrammen des Bundes und der Bundes-lnder in einer Datenbank zusammengefasst sowie die zugehrigen allgemeinen Beschrei-bungen der Daten in Form einer web-fhigen Metadatenbank aufbereitet. Zur Visualisierung und Regionalisierung der Mess- und Analysenergebnisse wurde eine Schnittstelle zwischen Datenbank und GIS entwickelt. Die Ableitung konkreter Hintergrundwerte erfolgte ber kombinierte geostatistische, hydro-geologische und hydrochemische Interpretationsschritte. Die daraus resultierenden Ergeb-nisse werden in Form von Karten grafisch dargestellt.


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1. Rahmenbedingungen und Datenlage Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sowie die knftige Grundwasser-Rahmenricht-linie sehen die Festlegung von nationalen Hintergrundwerten vor. Diese Hintergrundwerte sind notwendig, um die Beitrge aus den menschlichen Ttigkeiten abgrenzen zu knnen. Im Rahmen dieses Projektes wird der hydrochemische Hintergrundwert fr eine Reihe von Mess- und Analysenparametern in allen oberflchennahen Grundwasserkrpern im gesam-ten Bundesgebiet abgeleitet. 1.1. Fachliche Rahmenbedingungen und Arbeitsziele Als Ausgangspunkt fr die Ermittlung der Hintergrundwerte dienen die in sterreich vorhan-denen hydrochemischen und geochemischen Analysen, wie: 1. Daten aus der Durchfhrung der Wassergteerhebungsverordnung (WGEV-Daten) 2. Daten aus landeseigenen, hydrochemischen Untersuchungen 3. Daten aus Forschungsprojekten von Instituten und Forschungseinrichtungen 4. Daten des geochemischen Atlasses von sterreich (Bachsedimente) Neben diesen Datengrundlagen wurden noch zustzliche Hilfsdaten wie z.B. die Karte der Grundwasserkrper, Bergbau- und Haldenkataster, Corin-Landnutzungskarten, geologische Karten, verwendet. Smtliche hydrochemischen Daten wurden einheitlich parametrisiert und in einer GIS-fhigen Datenbank zusammengefhrt. Zustzlich wurde eine Metadatenbank ber die ein-zelnen Datenstze angelegt. Vor Beginn der Auswertung wurden bei der Prfung der einzelnen Datenstze auf der Basis von Plausibilittsberlegungen zahlreiche Fehler festgestellt. Offensichtliche Schreibfehler und klar erkennbare fehlerhafte Analysen wurden bei den weiteren Auswertungen nicht mit-bercksichtigt. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass in der Arbeitsdatenbank noch fehler-hafte Daten beinhaltet sind, die nicht als solche bei der riesigen Datenmenge erkannt wurden. Bei der Herleitung der Hintergrundwerte knnen somit auch einzelne fehlerhafte Daten mitverwendet worden sein. Aus hnlichen berlegungen heraus ist anzunehmen, dass auch einzelne anthropogen be-einflusste Messungen, die aber auf den ermittelten Hintergrundwert kaum Einfluss haben, mitbercksichtigt worden sind. Danach wurden die Daten mit statistischen Methoden verrechnet und daraus mit hydrogeo-logischen und geologischen berlegungen nur solche Daten extrahiert, welche nicht anthro-pogen beeinflusst sind. Die resultierenden Daten entsprechen dann dem natrlichen Hinter-grund. Auf Grund der verwendeten Datenstze mussten bei der Abschtzung der Hintergrundwerte Rahmenbedingungen mitbercksichtigt werden, die im Folgenden kurz skizziert werden sol-len:


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Die Datendichte ist ber das gesamte Bundesgebiet unterschiedlich. Diese nicht homogene Datendichte resultiert einerseits aus den flchenmig verschieden groen Grundwasser-krpern und andererseits durch die unterschiedliche Anzahl von Messstellen in den einzel-nen Grundwasserkrpern. Daher stehen Flchen mit einer hohen Anzahl an Analysen Ge-bieten ohne eine einzige Analyse gegenber. Dazu kommt weiters, dass es oft Analysense-rien gibt, die nur einen geringen Parameterumfang haben. Darberhinaus liegen Messstellen mit regelmigen Untersuchungsintervallen innerhalb des Grundwasserkrpers rumlich nicht gleichmig verteilt, sondern treten in bestimmten Ge-bieten gehuft auf. Daten aus Einzel-Projekten konnten zum Teil nur bedingt zur Ableitung von Hintergrundwer-ten verwendet werden, da sowohl Standortauswahl der Messstellen als auch der Parameter-umfang vom Projektziel abhngig ist. Dadurch ergibt sich, dass solche Daten einen Hinter-grundwert vortuschen, der dem gesamten Grundwasserkrper nicht immer entspricht. Sol-che projektbezogenen Daten konnten daher fr die Auswertung nur teilweise verwendet werden oder wurden gesondert interpretiert.

Weiters muss bercksichtigt werden, dass die Grundwasserkrper nicht immer nur eine geo-logische Einheit inkludieren. So gibt es bei vielen Grundwasserkrpern (Gruppen von Grund-wasserkrpern) unterschiedliche Bereiche, die entsprechend den geologischen bzw. hydro-geologischen Gegebenheiten etwas andere Hintergrundwerte besitzen, als es dem gesam-ten Grundwasserkrper entsprechen wrde. Dabei muss noch zustzlich unterschieden wer-den, ob ein daraus resultierender, unterschiedlicher Hintergrundwert einem greren Bereich entspricht oder ob es sich nur um eine bestimmte geologisch bedingte lokale oder kleinregi-onale Situation (Hot Spot) handelt. Beide Flle wurden bei der Auswertung bercksichtigt. Das Ziel dieser Studie ist es, aus den in sterreich vorhandenen hydrochemischen, geo-chemischen und diversen anderen Daten geogen bedingte Hintergrundwerte abzuschtzen. Der ermittelte Hintergrundwert ist dabei ein auf den einzelnen Grundwasserkrper regionali-sierter Wert fr einen Analysen-/Mess-Parameter. Dadurch soll die Basis geschaffen werden, anthropogene Anteile bei der qualitativen Beurtei-lung von Grundwssern besser abschtzen zu knnen. Allgemein muss betont werden, dass es in sterreich bisher noch keine vergleichbare Studie gegeben hat.


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1.2. Datenrecherche hydrochemischer Daten 1.2.1. Vorbemerkung zur Recherche Smtliche erhobenen Daten wurden so aufbereitet, dass sowohl eine statistische Datenver-arbeitung ermglicht wird, als auch vereinheitlichte Informationen zu Struktur, Inhalt und Ge-schichte jedes Datensatzes zugnglich sind (Metadaten). Zustzlich war vorgesehen, alle Metadaten-Beschreibungen web-fhig zu dokumentieren. Darberhinaus war eine konse-quente GIS-basierte Datenverarbeitung als Interpretationsgrundlage geplant. Um alle diese Teilziele fr den endgltig verwendeten Gesamtdatensatz erreichen zu kn-nen, mussten zahlreiche Informationsdetails zu Teildatenstzen nachrecherchiert werden sowie die Lagekoordinaten fr viele Probepunkte und Messstellen digitalisiert werden. Erst damit war der Aufbau der Arbeitsdatenbanken mit Schnittstellen zu GIS mglich. 1.2.2. Kontakte mit den mtern der Lnder und dem Umweltbundesamt Als Vorbereitung zu den Kontakten zu den mtern der Landesregierungen wurde das Projekt in den zustndigen Arbeitskreisen des BMLFUW durch die dort zustndigen Sachbearbeiter und durch die Projektleitung selbst vorgestellt. Nach telefonischen Kontakten wurden die jeweiligen Randbedingungen der Datenbergabe und -nutzung mit den Lndervertretern festgelegt. Seitens der Bundeslnder konnten zahlreiche Datenstze in digitaler Form zur Verfgung gestellt werden. Neben diesen Kontakten zu den Lndern wurde eine Anfrage an das Umweltbundesamt ge-stellt, um auch die bentigten Daten aus der Wassergteerhebungsverordnung (WGEV) (BGBl. 338/1991 i.d.g.F.) ebenfalls in digitaler Form zu erhalten. Die von den Bundeslndern und vom Umweltbundesamt zur Verfgung gestellten Daten unterliegen dem Datenschutz und werden daher durch die Geologische Bundesanstalt nur im Rahmen des vorliegenden Projekts zur Auswertung eingesetzt.


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Folgende Tabelle gibt die mter der Landesregierungen an, von denen Daten erhalten wur-den:

Bundesland Daten Form der Daten

Burgenland Fr dieses Projekt keine relevanten Daten

Krnten Krntner Grundwasserkataster Kopien der Karten einiger Messstellen Niedersterreich ROGIS-Daten Digitale Datenbank Obersterreich Messungen des Landes Digitale Datenbank Salzburg Keine Daten verfgbar Steiermark Messungen des Landes Digitale Datenbank

Tirol Daten des Projekts Schwermetalle in Trinkwasser

Wien Fr dieses Projekt keine relevanten Daten Vorarlberg Messungen der Lnder Digitale Datenbank

Tabelle 1.1: Erhaltene Daten der Lnder 1.2.3. Datenrecherche an der Geologischen Bundesanstalt und Dateneingabe Die Datenrecherche innerhalb der Geologischen Bundesanstalt erfolgte auf zwei Ebenen: a. Zusammenfhrung aller in den verschiedenen Fachabteilungen vorhandenen digitalen

hydrochemischen Daten b. Recherche in Archiven und Bibliothek Die Geologische Bundesanstalt ist die zentrale Dokumentationsstelle fr alle geowissen-schaftlichen Studien. Es sind somit in den Archiven der GBA praktisch alle Berichte auch zu hydrogeologisch und wasserwirtschaftlich relevanten Projekten vorhanden. Leider liegen von den meisten aus ffentlichen Mitteln finanzierten Wasserhffigkeitsstudien und hydrochemi-schen Kartierungen nur analoge Berichte vor. Es mussten daher fr die grte Anzahl dieser Ergebnisberichte sowohl die Analysenergebnislisten als auch die Lagekoordinaten der Be-probungspunkte erst in digitale Form gebracht werden. Dies betraf auch Teile der Archivun-terlagen der Fachabteilung Hydrogeologie der GBA. Diese hndisch erfassten Datenstze wurden mit digital an der GBA vorhandenen Daten zusammengefhrt und ebenfalls in die Arbeitsdatenbank des gegenstndlichen Projekts in-tegriert.


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2. Diskussion und Definition des Begriffs Hintergrundwert Hauptziel im vorliegenden Projekt ist die Ableitung von geogenen Hintergrundwerten fr eine Reihe ausgewhlter physikalisch-chemischer Parameter nach den definierten Grundwasser-gebieten und Gruppen von Grundwassergebieten. Zur Zielerreichung war eine vorlaufende Diskussion der Begriffe (geogener) Hintergrund-wert / (geogene) Hintergrundgehalte notwendig. Dafr wurde auf die nationale und interna-tionale Literatur zu diesem Thema zurckgegriffen, einschlielich der laufenden Diskussio-nen in EU-Gremien. Eine intensive Diskussion zu diesen Begriffen wird bereits seit lngerem im Bereich der Bo-den-Regelwerke gefhrt. Solche Definitionen knnen sehr gut analog auf die Gewsser-situation angewandt werden (z.B. aus BUND-LNDER-ARBEITSGEMEINSCHAFT BODEN-SCHUTZ, 1995; MEDERER et al., 1997): ... Hintergrundgehalt eines Bodens setzt sich zusammen aus dem geogenen Grundgehalt eines Bodens und der ubiqitren Stoffverteilung als Folge diffuser Eintrge in den Boden. Die Formulierung ubiqitr/diffus grenzt den Hintergrundgehalt von solchen Istgehalten ab, die durch punktuell hohe Stoffeintrge gegenber dem Hintergrundgehalt deutlich erhht sind. Sie unterstellt damit, dass der bezeichnete Hintergrundgehalt typisch bzw. reprsentativ fr bestimmte Bden, Gebiete oder auch Nutzungen ist. ... Hintergrundwerte sind reprsentative Werte fr allgemein verbreitete Hintergrundgehalte eines Stoffes oder einer Stoffgruppe in Bden. (MEDERER et al., 1997). ... geogener Grundgehalt ... umfasst den Stoffbestand eines Bodens, der sich aus dem Ausgangsgestein (lithogener Anteil), ggf. Vererzungen (chalkogener Anteil) und der durch die pedogenetischen Prozesse beeinflussten Umverteilung (Anreicherung oder Verarmung) von Stoffen im Boden ergibt. Chalkogene Anteile knnen punktuell oder flchenhaft zu einem deutlichen Anstieg der regi-onalen geogenen Grundgehalte fhren. (BUND-LNDER-ARBEITSGEMEINSCHAFT, 1995). Im Zusammenhang mit der Anwendung des Added Risk-Approach zur Bewertung der Ge-wsserqualitt wird in einer EU-Expertenarbeitsgruppe eine erweiterte Hintergrund-Definition diskutiert: ... the background concentration ... is that concentration in the present or past correspond-ing to very low anthropogenic pressure. ... the background will reflect both the true back-ground concentration and the reference background concentration. Dieser Ansatz stellt einen Hintergrund, der auch die Bergbau- und Industrieaktivitten in Europa in den letzten Jahrhunderten bercksichtigt, einem Referenz-Hintergrund gegen-ber. Fr den Referenz-Hintergrund wird zum Beispiel auf die aktuelle Situation der Schwermetallkonzentrationen auf dem Kanadischen Schild verwiesen.


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Letzteres erscheint fr sterreich zumindest nicht umsetzbar. Dabei wird nmlich nicht be-rcksichtigt, dass die komplexen geologischen Strukturen in den Ostalpen nicht mit denen eines einfach aufgebauten, alten Kristallin-Schildes vergleichbar sind. Auch ohne (histori-sche) Bergbauaktivitten liegen in den Ostalpen kleinrumige und kleinregionale, geologisch bedingte Differenzierungen bei den Schwermetallverteilungen vor. Keine Bercksichtigung finden dabei auch die pedogenetisch bedingten natrlichen Stofffluss-Prozesse Untergrund Bden Gewsser, die durch die kleinrumige Landschaftsstrukturierung und -nutzung in sterreich gesteuert werden. Darber hinaus spielen trotz der kleinen Landesflche ster-reichs klimatische Prozesse bei der Steuerung der Gewsserqualitt eine Rolle (s. Abb. 2.1). Alle diese Faktoren sind also bei der Definition von Hintergrundwerten fr Grundwasserge-biete zu beachten. Die Herausbildung geogener Hintergrundverteilungen fr Grundwsser wird aber auch von weiteren Randbedingungen bestimmt: Grundwasserneubildungsraten in Abhngigkeit von mittleren Jahresniederschlgenhhen

und jahreszeitlicher Niederschlags-Verteilung im Einzugsgebiet Hhenlage des Einzugsgebietes Lithologie und Lsungsverhalten im Einzugsgebiet Lithologie, Korngrenverteilungen und Lsungsverhalten im Grundwasserleiter Grundwassermchtigkeit und Abstandsgeschwindigkeit; Verweildauer

Abb. 2.1: Verteilung der elektrischen Leitfhigkeit in Grundwssern (Datensatz des gegen-

stndlichen Projekts). Die flchenhaft hohen Leitfhigkeitswerte im Osten sind sowohl klimatisch (geringere Niederschlge) als auch durch die Emissionen der Intensivlandwirtschaft und der Ballungsrume bedingt.


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Fr die gegenstndliche Arbeit wird daher ein eher pragmatischer Ansatz zur Definition der Hintergrundgehalte/-werte verwendet: Geogen bedingte Hintergrundgehalte in einem Grundwassergebiet sind ... diejenigen Para-meter-Verteilungen, die die geologisch-lithologisch-hydrogeologische Situation unter Einbe-ziehung der Landschaftsgeschichte und der aktuellen Landschaftsstruktur (insbesondere der Land- und Forstwirtschaft) widerspiegeln. Die geologische Situation beinhaltet dabei auch das Vorkommen von Mineralisationen (Vererzungen). Anthropogene Vernderungen/Strungen der Hintergrundgehalte im Einzugsgebiet sind:

Aufbereitungs- und Verhttungsaktivitten von Erz-Material aus Bergbauen Gewerbe- und Industrieaktivitten mit den entsprechenden Emissionen geschlossene Siedlungsgebiete mit den entsprechenden Emissionen Verkehrswege mit den entsprechenden Emissionen Intensivlandwirtschaft mit den entsprechenden Emissionen

Geogene Hintergrundwerte sind die fr einen Parameter aktuell gemessenen (erwartbaren), geologisch bedingten Hchstwerte. Anmerkung In der gegenstndlichen Arbeit erfolgt die Ableitung von Hintergrundwerten nur auf Basis vorhandener hydrochemischer Daten. Fr viele Grundwasserkrper oder Gruppen von Grundwasserkrpern liegen nur relativ wenige Daten vor und/oder sind innerhalb dieser Ge-biete rumlich sehr ungleichmig verteilt. Die abgeleiteten Werte knnen somit oft nicht die tatschliche Situation wiedergeben dafr mssten in vielen Fllen gezielte, gesonderte Untersuchungen vorgesehen werden. Eine weitere Einschrnkung der Aussagekraft der abgeleiteten Hintergrundwerte ist die Tat-sache der vorgegeben abgegrenzten Grundwasserkrper und Gruppen von Grundwasser-krpern. Die Abgrenzung erfolgte dabei in erster Linie nach Gro-Einzugsgebieten (Pla-nungsrumen) und administrativen Grenzen; in zweiter Linie erst nach hydrogeologischen Kriterien. Der innere Differenzierungsgrad wurde abhngig gemacht von der jeweiligen aktu-ellen Belastungssituation. Damit kommt es zur Gegenberstellung sehr heterogen aufgebauter und unterschiedlich groer Gebiete wie z.B. auf der einen Seite die Zusammenfassung groer Teile des Zentra-lalpenkristallins von der Silvretta bis zur Ostgrenze der Hohen Tauern (mit der entsprechen-den geologisch-lithologischen Komplexitt) sowie auf der anderen Seite z.B. eng begrenzter, lokaler Begleitgrundwsser sdoststeirischer Flsse (mit einfachem geologisch-lithologi-schem Aufbau). In den weitrumig zusammengefassten Gebieten im Kristallin ist zudem eine geringe Daten-dichte (auf die Flche verteilt) festzustellen.


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3. Arbeitsablauf und Arbeitsinstrumente zur Bestimmung der geogenen Hintergrundgehalte

3.1. Verknpfung zwischen hydrogeochemischen und bachsediment-

geochemischen Analysen Zur Ableitung von geogenen Hintergrundwerten in oberflchennahen Grundwssern stehen in sterreich zwar zahlreiche, aber rumlich nur sehr unterschiedlich verteilte Daten zur Ver-fgung. Diese Verteilung fhrt dabei kaum zu einer gleichmigen Deckung aller geologi-schen Einheiten. Die Auswahl der Messstellen und Beprobungspunkte in systematischen Programmen wie dem Monitoring nach WGEV erfolgte berwiegend nach dem Risiko anthropogener Belastungen. In den brigen Gebieten wurde ein sehr lockerer Messstellen-raster gewhlt. Somit wird der komplexe geologisch-lithologische Aufbau sterreichs, der sich direkt auf die Charakteristik und Qualitt der Grundwsser auswirkt, nicht oder nur schlecht in den vorlie-genden Analysendaten widergespiegelt. Zahlreiche geologische Einheiten sind daher kaum mit entsprechenden Daten belegt. Es gibt bisher in sterreich auch kein Programm mit ge-zielter Probenahme zur hydrochemischen Charakterisierung aller geologisch-lithologischen Einheiten. Somit war es notwendig, sich auf Daten abzusttzen, die diese Lcken schlieen helfen und, wenn notwendig, Analogieschlsse zulassen. Ideal dafr wre das Vorhandensein systema-tischer gesteinsgeochemischer Analysen, die das Ausgangspotential an Haupt- und Spuren-elementen aller betroffenen Gesteinsserien charakterisieren. Auch so ein Datenmaterial ist nur lckenhaft fr das Bundesgebiet vorhanden. Somit wurde auf die Ergebnisse der syste-matischen Bach- und Flusssedimentgeochemie (Abb. 3.1) zurckgegriffen. In diesem Pro-gramm wurde bereits ein hoher Deckungsgrad ber ganz sterreich erreicht. Damit ist ein brauchbarer Ersatz fr gesteinsgeochemische Daten vorhanden, wobei zustzlich durch das System der Probenahme entlang des Bach- und Flusssystems oft ein direkter oder zumin-dest ein indirekter Bezug zu den entsprechenden Grundwasserkrpern herstellbar ist.


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Abb. 3.1: Probenpunkte der Bach- und Flusssedimentgeochemie sterreichs Im Verlauf des gegenstndlichen Projekts wurden bach- und flusssedimentgeochemische Analysen an mehreren Schnittstellen zum Vergleich und zum Ableiten von Analogieschls-sen herangezogen: Erste bersichtscharakterisierung der Grundwasserkrper Regionale Verteilung von Haupt- und Spu-renelementen in Bach- und Flusssedimenten als geogen bedingtes Verteilungsbild des Angebots-Potentials

Regionale Verteilung von Haupt- und Spu-renelementen in Grundwssern als Spie-gelbild des geologischen Aufbaus

Element-Einzeldarstellungen fr das Bun-desgebiet

Element-Einzeldarstellungen fr das Bun-desgebiet

Regionale Hinweise auf anthropogene Belastungssituationen

Regionale Verteilungen von Element-kombinationen in Bach- und Flusssedimen-ten, die auf anthropogene Belastungen in Flssen hinweisen (multivariate statistische Verrechnungen)

Regionale Verteilungen von Elementkombi-nationen in hydrochemischen Analysen, die auf anthropogene Belastungen in Grund-wssern hinweisen (multivariate statistische Verrechnungen)

Darstellung von Faktoren und deren rumli-cher Verteilung im Bundesgebiet

Darstellung von Faktoren und deren rumli-cher Verteilung im Bundesgebiet


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Differenzierung der hydrochemischen Charakteristik in groen Grundwasserkrpern

und Gruppen von Grundwasserkrpern

Lithologisch-geochemische Untergliederung grerer geologischer Einheiten mit Hilfe der bach- und flusssedimentgeochemischen Analysen Abgrenzung lithologischer Hot-Spots (z.B. Haselgebirge, Gipse, Ultraba- site, u.a.)

Hydrochemische Untergliederung groer Grundwasserkrper in Abhngigkeit vom geologischen Untergrund und dem lithologi-schen Aufbau der Einzugsgebiete Auswir-kungen lithologischer Hot-Spots auf die hydrochemische Charakteristik von Grund-wssern

Darstellungen kleinregionaler Elementdar-stellungen

Ableitung von mehreren Hintergrundwerten

Kleinregionale und lokale Differenzierung von Spurenelementverteilungen in Abhngig-keit unterschiedlicher geogener Quellen

Geochemische Differenzierung von geogen bedingten Spurenelementverteilungen (ins-besondere Schwermetalle) durch Vererzun-gen und/oder flchenhaften Anreicherungen Abgrenzung von Hot-Spots durch Minera-lisationen. Dazu werden einerseits bach- und flusssedimentgeochemische Analysen, so-wie andererseits Daten des Halden-/Berg-baukatasters oder der metallogenetischen Karte eingesetzt.

Hydrochemische Untergliederung groer Grundwasserkrper hinsichtlich Spurenele-mentverteilungen Auswirkungen von Vererzungen und Bergbauarealen auf die hydrochemische Charakteristik von Grund-wssern

Darstellung kleinregionaler oder lokaler Spu-renelementverteilungen

Ableitung von mehreren Hintergrundwerten, wenn notwendig Analogieschlsse

Grundlage der analogiebasierten Vergabe von Hintergrundwerten fr Grundwasserkr-per, fr die keine oder nicht ausreichende hydrochemische Daten vorhanden sind.

Vergleichsmuster aus Untergrundlithologie (geochemische Charakteristik), Grundwas-sercharakteristik und abgeleiteten Hinter-grundwerten

Situationen vergleichbarer Untergrund-lithologie ohne abgesicherte hydrochemi-sche Daten

Analoge Vergabe von Hintergrundwerten


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3.2. Konkrete Arbeitsschritte Die fachliche Durchfhrung des Projekts erfolgte durch ein Team von Hydrogeologen, Geo-chemikern, GIS- und Datenbank-Fachleuten. Gem dem komplexen Ziel wurde eine mehr-stufige Vorgangsweise gewhlt. Das Grobschema dazu zeigt die Prinzipskizze Abb. 3.2. Im Detail baute sich die Arbeit aber aus folgenden Arbeitsschritten auf:

Recherche und bernahme von Datenstzen der Grundwasser-Monitoring-Programme (nach WGEV) und Datensammlungen einzelner Bundeslnder Grere Datenstze oder Datenbankinhalte wurden von den Bundeslndern Niedersterreich, Obersterreich, Steiermark und Krnten zur Verfgung gestellt. Die entsprechenden Datenstze des WGEV-Monitoring wurden vom Umweltbundesamt der Geologischen Bundesanstalt -bergeben. Letzteres betraf auch die Daten des WGEV-Gewssermonitorings (Analytik Sedimente und flieende Welle), die in einem Parallelprojekt (Ableitung von Hinter-grundwerten in Oberflchengewssern / Test einer Vorgangsweise am Beispiel ausge-whlter Flusseinzugsgebiete) ausgewertet wurden.

Recherche und Erfassung zustzlicher hydrochemischer Daten Da in zahlreichen Was-

serhffigkeits- und Karstwasser-Forschungsprojekten der letzten dreiig Jahre hydro-chemische Daten erhoben wurden, wurden die entsprechenden Unterlagen recherchiert sowie Datenstze zur Erfassung ausgewhlt. Auswahlkriterien waren dabei einerseits die Nachvollziehbarkeit von Probenahme und Analytik sowie das Vorhandensein brauchba-rer Probepunkt-Lage-Dokumentationen. Gemeinsam mit diesem Arbeitsschritt wurde ei-ne Literaturliste aller recherchierten Forschungsberichte angefertigt.

Digitale Erfassung hydrochemischer Daten Dazu waren mehrere Arbeitsschritte not-

wendig: a. Entwicklung und Entwurf einer gemeinsamen Datenbankstruktur; b. hndische Eingabe nur analog dokumentierter Analysendaten; c. Konvertierung der bernommenen oder in der GBA vorhandenen digitalen Datenst-

ze in ein einheitliches Datenbankformat.

Dokumentations- und Arbeitsdatenbank fr die hydrochemischen Daten Alle erfassten Daten wurden in einheitlicher Datenbankstruktur am Zentralserver der Geologischen Bundesanstalt unter dem System Oracle gesichert. Fr eine gemeinsame, weitere Bear-beitung wurde der Gesamtdatensatz einer einheitlichen Parametrisierung unterzogen.


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Datenrecherche Hydrochemie

DatenrechercheGeochemie

Datenstrukturierung Datenbank

DatenstrukturierungDatenbank

Meta- daten Doku

Meta- daten Doku

Datengruppierung auf Basis digital. hydrogeol.Karte

1:500.000

Datengruppierungauf Basis digital.

geol.Karte1:500.000

Regionalisierung statistischer Kenndaten

Regionalisierungstatistischer Kenndaten

Diskussion und Definitionregionalisierter Hintergrundwerte

Rumliche Darstellung

ErluterungenBerichtslegung

Abb. 3.2: Prinzipablauf der Projektarbeit


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Fehler- und Plausibilittskontrollen der hydrochemischen Daten Bereits beim Arbeits-

schritt der einheitlichen Parametrisierung fielen unplausible Werte auf. Soweit diese Un-plausibilitten logisch aufgeklrt werden konnten, wurden die Daten verbessert. Wenn eine Kontrolle oder Evaluierung nicht mglich war, mussten die entsprechenden Daten-stze von der weiteren Bearbeitung ausgeschlossen werden. Auch whrend der spteren Arbeitsschritte musste immer wieder festgestellt werden, dass trotz dieser Kontrollen noch Fehler vorhanden waren. Dies fhrte in der Folge zu zahlreichen Verzgerungen und Mehrfachauswertungen.

Digitale Erfassung sonstiger geochemischer Daten (Analysen von Flusssedimenten, B-

den und Gesteinen) Geochemische Analysen von Bach- und Flusssedimenten, Bden und Gesteinen waren groteils bereits digital erfasst. Die digitale Dokumentation der ent-sprechenden Datenstze musste nur geringfgig ergnzt werden.

Dokumentation der Metadaten Fr alle digital erfassten Datenstze wurden die jeweili-

gen Metadaten in einheitlicher Form beschrieben (s. Abb. 3.3). Die Metadatenstze sind fr eine WEB-kompatible Dokumentation vorbereitet. Die entsprechende Web-Seite der Geologischen Bundesanstalt (www.geolba.ac.at/meta/start.htm) wird derzeit grafisch und benutzertechnisch erneuert. In der erneuerten Form werden auch alle Metadaten aus dem gegenstndlichen Projekt eingearbeitet sein.

Abb. 3.3: Beispiel fr Struktur und Inhalt der Metadaten-Dokumentation

Datenmanagement, Geostatistik und GIS-Verknpfung Das Datenmanagement zur eigentlichen Auswertung erfolgte nicht am Originaldatensatz, der gesichert unter Oracle abgelegt wurde, sondern unter einer Access-Anwendung, die auch die Verwaltung der


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Auswertungsdaten (einschl. Grafiken und Textteile) bernahm (Abb. 3.4). Schnittstellen zu geostatistischen Rechenschritten (JMP) und rumlichen Verteilungen ber GIS-Darstellungen (ArcGIS) wurden dafr entwickelt und auf den einzelnen Arbeitspltzen eingerichtet.

Abb. 3.4: Beispiel fr Maske der Access-Anwendung zum Daten-Management

Hydrogeochemische Daten / Ableitung regionaler Trends Um die Auswertungssschritte auf der Ebene der einzelnen Grundwasserkrper zu erleichtern, wurden sowohl fr den Gesamtdatensatz als auch fr umfangreichere regionale Datenstze uni- und multivariate geostatistische Verrechnungen ausgefhrt. Diese dienten einerseits einer ersten Ab-schtzung der Parameterverteilungen nach Klassen sowie andererseits einer ersten Ab-grenzung anthropogener Einflsse einschlielich der Beschreibung deren Charakteristik. Mit Hilfe der univariaten Darstellungen aller auszuwertenden Parameter (Beispiel Sulfat s. Abb. 3.4) konnte einmal die Dichte der vorliegenden Information abgelesen werden, aber auch lokale und regionale Trends bereits erkannt werden. Die Wahl der Klassen-Unterteilungen erfolgte dabei nicht willkrlich, sondern auf Basis der Summendarstellun-gen des Gesamtdatensatzes (s. Abb 3.6). Als multivariates, geostatistisches Verrech-nungswerkzeug wurde die fr diese Fragestellungen vielfach bewhrte Hauptkomponen-tenanalyse eingesetzt. Diese Methode versucht (vereinfacht ausgedrckt) ber den Ver-gleich von Korrelations-Matrizen interne Daten-Populationen und Zusammenhnge zu erkennen und darzustellen. Im gegenstndlichen Fall wurde damit versucht, die anthro-pogenen Belastungen in den Grundwasserkrpern nher zu charakterisieren wie z.B. die rumliche Verteilung eines Faktors, der die kombinierten Konzentrationen von Natri-um und Chlorid darstellt (s. Abb. 3.7).


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Abb. 3.5: Sulfat-Konzentrationen in Grundwasseranalysen, klassifiziert

Abb. 3.6: Beispiel Summendarstellung Konzentration Sulfat


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Abb. 3.7: Beispiel einer multivariaten Auswertung hydrochemischer Daten an Grund-

wasserkrpern. Der Faktor betont die Verteilung von Natrium und Chlorid.

Wssertypisierung Als weiteres Instrument zur Regionalisierung und Gruppierung der Analysendaten wurde die Wassertypisierung nach CARLE (1975) eingesetzt. Dabei wer-den die Hauptkationen und -anionen mit jeweils >20% Ionen-quivalentsumme zur Be-schreibung des Typs herangezogen. Konkret wurden fr alle hydrochemischen Analysen, fr die alle Hauptionen (Ca, Mg, K, Na; HCO3, Cl, NO3, SO4) bestimmt wurden, die jewei-ligen Ionensummen berechnet. In den Fllen, in denen die Ionenbilanz Kationen/Anionen zwischen 0,95 und 1,05 liegt, wurde der Wassertyp berechnet und fr die regionalen Darstellungen herangezogen.

Strukturierung, Auswertung und Interpretation geochemischer Daten hinsichtlich regiona-

ler Trends Fr das Bundesgebiet liegen umfangreiche Datenstze der Multielement-analytik an Bachsedimenten vor (Geochemischer Atlas einschlielich flankierender Un-tersuchungen und Bundeslnderprojekte); flankierend dazu gibt es umfangreiches Da-tenmaterial zu Boden- und Gesteinsgeochemie. Zahlreiche Auswertungsprojekte belegen fr die Analytik der Bachsedimentgeochemie-Fraktion 180, dass diese die gesteinsgeo-chemische Charakteristik der jeweiligen Einzugsgebiete sehr gut nachbildet. Die Ergeb-nisse der Bachsedimentgeochemie werden daher im gegenstndlichen Projekt herange-zogen, die jeweiligen, prinzipiellen Verteilungspotentiale fr die einzelnen Spurenelemen-te den Auswertungen in den Grundwasserkrpern zu unterlegen. Dazu wurden alle vor-liegenden 180-Daten in einen einheitlichen Datensatz zusammengefhrt und Klassen-bildungen getestet, um regionale Trends bestmglich darzustellen. Als nchster Schritt wurden dann Zusammenhnge zwischen den rumlichen Verteilungen in Bachsedimen-ten auf der einen Seite und den Spurenelement-Verteilungen in Grundwssern auf der anderen Seite diskutiert (z.B. Gnser Bergland / Abb. 3.8).


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Abb. 3.8: Vergleich von Spurenelementverteilungen zwischen Bachsedimentgeochemie

(potentielles Angebot) und Hydrochemie in Grundwssern (potentielle Stoffflsse) am Beispiel Nickel im Gnser Bergland

Vergleiche (geogene) Spurenelement-Potentiale und Spurenelement-Verteilungen in Grundwasser als iterativer, immer wieder ausgefhrter Arbeitsschritt bei der Einzelbe-arbeitung der Grundwassergebiete. Dieser iterative Arbeitsschritt bezog gleichzeitig die jeweiligen geologischen Detailkarten mit ein, die ber die GIS-Schnittstelle im Intranet der Geologischen Bundesanstalt zur Verfgung stehen.


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Eingrenzung und Bewertung von (geogenen) Spurenelement-Potentialen im Bereich von

Vererzungen und historischen Bergbaugebieten Dazu stehen mehrere Grundlagen zur Verfgung wie die Datenbank zur metallogenetischen Karte, die Datenbank zum Halden- und Bergbaukataster sowie die GIS-Datenbank aller Bergbauhalden und Bergbaustruk-turen. Alle diese Unterlagen stehen im Intranet der Geologischen Bundesanstalt zur Ver-fgung.

Abb. 3.9: Daten-Zusammenhnge zwischen Bergbau-/Haldenkataster, hydrochemischen Daten und Bachsedimentgeochemie am Beispiel der historischen Bergbau-region Schwaz-Brixlegg

Auswertung und Interpretation hydrochemischer Daten hinsichtlich der Hintergrund-Verteilungen nach den einzelnen Grundwasserkrpern und Gruppen von Grundwasser-krpern erfolgt in mehreren Schritten und iterativen Schleifen: Abfrage der Daten pro Grundwasserkrper Prfung der Daten mit Hilfe von Histogramm, Boxplot und Summenkurven (s. Abb.

3.10). Einengung der geeigneten (geogenen) Datenpopulation mit Hilfe von gebiets-

spezifischen Belastungs-Indikatoren (z.B. Nitrat, Phosphat, Bor, Kalium, u.a.); meist unter Zugrundelegung der regionalen Trend-bersichten und von Ergebnissen multi-variater, geostatistischer Auswertungen.

GIS-mige Darstellung von Zwischenergebnissen. Abgrenzung eines Hintergrundwertes (= hchster als geogen ermittelter Wert der Da-

tenpopulation). Ab der univariaten Datenprfung werden diese Arbeitsschritte fr jeden Parameter

mehrfach ausgefhrt, bis eine rein geogen bestimmte Datenpopulation brigbleibt.


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Abb. 3.10: Beispiel fr grafische Darstellungen der Parameterverteilung

Dokumentation der Geostatistik Die Ergebnisse der statistischen Analyse Minimum, 10er-Perzentile, Median, 90er-Perzentile und hchster Wert der als geogen ermittelten Population werden in die Datenbank eingetragen; ebenso die entsprechenden Grafiken. In dem Fall, dass zuwenige Daten fr eine statistische Analyse vorliegen oder die Daten praktisch alle unter der Bestimmungsgrenze liegen, wird kein Hintergrundwert angege-ben.


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Abb. 3.11: Beispiel fr eine Dokumentation ermittelter Verteilungen in der Access-

Datenbank

Gruppierung der Hintergrundwerte und Ableitung von Klassen Da die als geogen ermit-telten Hintergrundwerte (Bis-Werte in der Datenbank) in Abhngigkeit vom aktuellen Datensatz zufllige Werte darstellen, werden sie in Klassen zusammengefasst. Damit wird auch eine Visualisierung der Ergebnisse leichter mglich. Die jeweilige Visualisie-rung von Zwischenergebnissen war Basis der Plausibilittsprfung und Kontrolle der je-weils ermittelten Hintergrundwerte. Mehrmals musste festgestellt werden, dass in geolo-gisch-lithologisch vergleichbaren Grundwassergebieten stark unterschiedliche Hinter-grundwerte abgeleitet wurden. Daraufhin wurde die Vorgangsweise im Arbeitsteam je-weils berprft und kontrolliert; wenn notwendig, wurden die Arbeitsschritte zur Ableitung der Hintergrundwerte noch einmal ausgefhrt. Letzteres betraf eine Reihe von Parame-tern und Grundwasserkrpern oft mehrmals.

Ableitung und Darstellung regional abweichender geogener Hintergrundwerte (Hot-

Spots) In manchen geologisch-lithologischen Einheiten sind lokal und/oder kleinregio-nal weitere geogen bedingte Hintergrundwerte zu beschreiben. Solche Beispiele sind Gips- und Salzvorkommen, ausgedehnte Vererzungen oder stark wechselnde Hydro-chemismen, die lithologisch bedingt sind. Letzteres betrifft zum Beispiel grere Gruppen von Grundwasserkrpern, in denen sowohl Karbonate als auch saure, silikatische Kristal-linserien auftreten. In diesen Fllen wurden, je nach betroffenen Parametern, zwei (oder drei) Hintergrundwerte abgeleitet. In der Datenbank findet sich dann eine zweite (oder auch dritte) Zeile bei dem betreffenden Parameter. Fr mehrere Parameter wurden auch fr den zweiten Hintergrundwert Klassen diskutiert und festgelegt.


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Abb. 3.12: Beispiel fr endgltige klassifizierte Darstellung geogener Hintergrundwerte fr

die abgegrenzten Grundwasserkrper und Gruppen von Grundwasserkrpern

Fllen von Lcken ber Analogieschlsse Bei einer Reihe von Parametern reicht die Datenlage hydrochemischer Analysen nicht aus, fr alle Grundwassergebiete und Grup-pen von Grundwassergebieten Hintergrundwerte zu definieren. In diesen Fllen wird auf zwei Grundlagen zurckgegriffen: einerseits auf Ergebnisse in benachbarten, lithologisch vergleichbar aufgebauten Grundwasserkrpern und andererseits auf Ergebnisse anderer geochemischer Untersuchungen. Dabei werden die Hintergundwerte nicht statistisch-rechnerisch ermittelt, sondern gutachterlich vergeben. Die jeweils ermittelte Klasse wird hndisch in die Datenbank eingetragen. In der Datenbank ist der jeweilige Ermittlungs-weg der Hintergrundwerte (Hintergrundwert statistisch abgeleitet / alle Werte unter Be-stimmungsgrenze / Hintergrundwert gutachterlich ber Analogieschlsse vergeben) ein-deutig dokumentiert. An Hand dieser Vorgangsweise ist eine flchendeckende Darstel-lung fr alle Grundwasserkrper des Bundesgebietes mglich.

Enddokumentation Die Gesamtdokumentation erfolgt auf mehreren Ebenen:

Volle Dokumentation aller Arbeitsschritte, Ergebnisse und Grafiken in der Datenbank (digital dem Auftraggeber bergeben auf CD)

Berichtsdokumentation mit Beschreibung der Methodik und der Arbeitsgnge Tabellarische Ergebnisdokumentation einzeln nach Grundwasserkrper oder Gruppe

von Grundwasserkrpern


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3.3. Datenbankaufbau des Projektes GeoHint Fr das Projekt GeoHint wurden Daten aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Um die 121 Forschungsprojekte der GBA, Daten der WGEV und diverse Landesdaten vernnftig zu bearbeiten, ist ein ausgereiftes Datenmodell notwendig. Die Projektdaten sind nicht homogen; es wurden Messpunktkoordinaten in verschiedenen Koordinatensystemen eingetragen und auch die Analysenergebnisse sind durch verschiede-ne Nomenklaturen, Messeinheiten und Nachweisgrenzen sehr schwer vergleichbar. Es wurde deshalb ein System entwickelt, das aus zwei miteinander verbundenen Teilen be-steht. Den ersten Teil bildet eine Hydrochemische Metadatenbank, den zweiten eine Daten-bank mit Analysenergebnissen. 3.3.1. Hydrochemische Metadatenbank Unter Metadaten versteht man strukturierte Daten, mit deren Hilfe eine Informations-Ressource beschrieben und dadurch besser auffindbar gemacht wird. Bei Metadaten handelt es sich im Wesentlichen um Daten ber Daten, also Daten, die verschiedene Eigenschaf-ten von Datenstzen beschreiben und den inhaltlichen Kontext herstellen. Metadaten werden im zunehmenden Mae zur internen Dokumentation und Verwaltung vor-handener Datenbestnde erstellt und genutzt. Metadatenbanken sind aber auch Informa-tionsprodukte, d.h. Produkte, die spezifische Informationen liefern. Ziel ist es, dem Anwender diejenige Information schnell und vollstndig zu liefern, die er fr eine Entscheidungsfindung in seiner Anwendung bentigt. Die Datenbank METADATEN HYDROCHEMIE besteht aus einer Reihe von Tabellen, die miteinander verknpft sind. Das Schema der Beziehungen der Datenbank zeigt folgende Grafik.


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Abb. 3.13: Entity-Relationship-Modell (ER-Modell) der Datenbank Die Haupteingabetabelle heit META und besteht aus mehreren, teilweise freien, teilweise kodierten Feldern. Diese Eintrge liefern Informationen ber Name, Lage und Zweck des Projektes, die verantwortlichen Institutionen und Labors, ber die Bestimmungsmethodik und Analytik. Mit der Tabelle META ist die Tabelle KOORD ber das Feld ID (eindeutige Nummer des Pro-jektes) verbunden. Diese Tabelle beinhaltet smtliche Koordinatenpaare aller analysierten Proben samt Ursprungskoordinate. Zustzlich mit MS Visual Basic-Programmmodulen wur-den alle Koordinaten auf ein gemeinsames Koordinatensystem umgerechnet (BMN M31). Die Tabelle GWK beinhaltet oberflchennahe Grundwasserkrper (Quelle: UBA, September 2003). Diese im GIS als Polygone abgespeicherten Krper wurden mit den Probenahme-punkten verschnitten, so dass zu jedem Punkt die Zusatzinformation ber den Grundwasser-krper (in Form eines Codes) dazugekommen ist. Mit dieser Technik ist es mglich, ber eine Datenbankabfrage die Messpunkte innerhalb eines bestimmten Grundwasserkrpers zu identifizieren.


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3.3.2. Beschreibung der MS Access-Applikation METADATEN HYDROCHEMIE Die Datenbank METADATEN HYDROCHEMIE enthlt alle wichtigen Informationen aus den Hydrochemie-Projekten. Die Applikation wurde in MS Access entwickelt, was eine benutzer-freundliche und fehlerfreie Eingabe ermglicht.

Abb. 3.14: Liste der Datenquellen in der Metadatenbank Die erste Seite der Applikation ermglicht die schnelle Lokalisierung eines der 121 eingetra-genen Projekte.


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Abb. 3.15: Registerseiten Eingabe Seite 1 der Metadatenbank

Abb. 3.16: Registerseiten Eingabe Seite 2 der Metadatenbank


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Die Registerseiten Eingabe Seite 1 und Eingabe Seite 2 geben dem Benutzer die Mg-lichkeit, die Metainformation ber das Projekt einzugeben als freier Text oder mit Hilfe von Auswahllisten.

Abb. 3.17: Letzte Seite der Eingabe der Metadatenbank Die letzte Registerseite zeigt schlielich alle zu dem Projekt gehrenden Koordinaten samt Art (Quelle, Oberflchengewsser), Seehhe, Messstellennummer und GWK-(Grundwasser-krper-)Bezeichnung.

3.3.3. Verbindung der Datenbank METADATEN HYDROCHEMIE mit Proben und Ana-lysenwerten

Daten, die in der Metadatenbank als allgemeine Informationen abgelegt sind, haben ber die Koordinaten-Tabelle Zugang zu den echten Analysenergebnissen. Zu jeder Koordinate (Pro-benahmepunkt) gehren eine oder mehrere Proben, die sich unter anderem ber das Probe-nahmedatum charakterisieren. Zu der Probe gehren auch die Messwerte, die im Gelnde oder/und auch spter im Labor bestimmt werden (pH-Wert, elektrische Leitfhigkeit, Tempe-ratur, Schttung usw.). Jede einzelne Probe kann einfach oder mehrfach analysiert werden. Jede Analyse mit analy-siertem Element, Wert und Messeinheit wird in einer Datenbanktabelle (ANAL_WERTE) ab-gelegt.


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Abb. 3.18: ER-Modell der Verbindung der Datenbank METADATEN-HYDROCHEMIE mit

Proben und Analysenwerten

Abb. 3.19: Screenshot der Auswahlabfrage bezglich aller Proben von einer Datenquelle In der Auflistung oben sehen wir die Werte aus der Tabelle PROBEN fr die Messstellen, die zu der Datei Nummer 1 gehren (Hydrogeologie Reikofel Jauken). Die Messstelle P_107 wurde mehrmals beprobt die einzelnen Beprobungen sind durch die Spalte DATEI_ID cha-rakterisiert.


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Die einzelnen Analysenergebnisse fr DATEI_NR = 1 und DATEI_ID = 2 zeigt die Abbildung unten.

Abb. 3.20: Screenshot der Auswahlabfrage bezglich aller Analysenergebnisse von einer

Datenquelle Die Analysenwerte in mg/l knnen mit Hilfe der Tabelle ATOMGEW (Tabelle der relativen atomaren Massen Abbildung unten) leicht auf MVAL umgerechnet werden. Diese Werte sind wieder zur spteren Berechnung von Wassertypen notwendig.

Abb. 3.21: Tabelle der relativen atomaren Massen in der Datenbank


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Die Tabelle ANAL_WERTE ist zwar zur Umrechnung der Einheiten ntzlich, aber statistische Programme brauchen eine traditionelle, tabellarische Struktur der Daten, wo jedes Element in einer Spalte abgespeichert ist (Abbildung unten).

Abb. 3.22: Auflistung der Analysenergebnisse sortiert nach Parameter Dies ist mit Hilfe einer so genannten Kreuztabellenabfrage mglich. Sie bietet eine andere Sicht auf die Daten, die aber trotzdem nur einmal in der Datenbank abgespeichert sind.


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3.4. Beschreibung der GeoHint-Applikation Um mit einer relationalen Datenbank vernnftig arbeiten zu knnen, ist eine benutzerfreund-liche Oberflche notwendig. Fr das Projekt GeoHint wurde ein anwendungsspezifisches Programm geschrieben, das die Datenbankdaten abfragen und fr GIS und statistische Soft-warepakete vorbereiten kann.

Als Statistikprogramme wurden Statistica und JUMP der Firma SAS verwendet. Als GIS-Werkzeuge standen ESRI ArcView und ArcGIS zu Verfgung.


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Im Rahmen des JUMP-Export-Formulars kann der Benutzer folgende Operationen an den Daten durchfhren: 1. Grundwasserkrper auswhlen (eine Liste mit GWK-Nr., Bezeichnung, Art und Flche

steht zu Verfgung)

2. Wasserart auswhlen durch das Aktivieren von gewnschten Arten in der Liste. Es gibt auch die Mglichkeit, alle Grundwsser (Brun-nen, Grundwasservorkommen, Quellen und Stollen-wsser), Oberflchengewsser oder sonstige Ge-wsser ein- und auszuschalten.

3. Einheiten fr die Parameterausgabe einstellen. Es gibt eine vordefinierte Liste von Ge-

oHint-Parametern samt Einheit. Diese Einheiten werden auch standardmig ber-nommen oder der Benutzer whlt die mval-Option (nur fr Ionen).

4. Parameter auswhlen jeder der GeoHint-Parameter kann ein- und ausgeschaltet wer-

den. Es gibt auch die Mglichkeit, alle Kationen, Anionen oder Spu-renelemente zu aktivieren. Die Werte unter der Nachweisgrenze sind in der Datenbank als -Werte abgespeichert. Diese Daten kn-nen optional durch 0 ersetzt wer-den.


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5. Ein doppelter Puffer wurde um die Grundwasserkrpergrenzen mit Hilfe von GIS er-

rechnet. Der Benutzer kann alle oder nur be-stimmte Messpunkte in das Statistikprogramm ex-portieren.

6. Ausgewhlte Daten werden fr ein GIS-Programm (ArcGIS) geschrieben. Die resul-

tierende Abfrage kann im GIS als Event Theme hin-zugefgt und auf der Karte analysiert werden.

7. Datenstze fr die Statistiksoftware (JUMP) werden geschrieben. Es entsteht ein

JUMP-SQL-Statement, mit dessen Hilfe auf die sich im Oracle befindlichen Daten zugegriffen werden kann.


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Im oberen Beispiel werden nur Kationen fr Grundwasserkrper GK100001 und nur Grundwasserdaten abgefragt.


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3.5. Datenbankgesttzte Erstellung des Projektberichtes Im Rahmen des Projektes GeoHint sollten fr 128 Grundwasserkrper je 42 geochemische Parameter ausgewertet werden. Zu jedem Parameter gehren mehrere statistische Werte,

Interpretationen, Beschreibungen, Abbildungen und Diagramme. Um zu gewhrleisten, dass diese Arbeit auch in der Mehrbenutzerumgebung effizient und konfliktfrei ausgefhrt werden kann, wurde ein Datenbank-konzept entwickelt. Die Struktur des zuknftigen Berichts wurde im Windows-Datensystem wiedergegeben. Der Ver-zeichnisbaum beinhaltet den allgemeinen Teil sowie alle Groeinzugsgebiete, die weiter in die Grundwasserkrper unterteilt sind.

Zustzlich wurde eine Datenbankstruktur entwickelt, um die Ergebnisdaten in einer geord-neten Form abzulegen.


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Zu jedem Grundwasserkrper kann unter anderem auch die geologische Beschreibung hin-zugefgt werden.

Fr Grundwasserkrper und Parameter kann eine oder mehrere Zeilen (SORT) eingetra-gen werden, obwohl in die erste Zeile immer ein Wert, der den ganzen Grundwasserkrper charakterisiert, eingegeben wird, in die weiteren Zeilen die lokalen Hot Spots.


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Die Abbildungen, die als .png-Dateien im Projekt-Verzeichnisbaum abgespeichert sind, werden der Datenbank zugeordnet, wo auch Titel und Beschreibung eingegeben werden knnen.

Alle Elemente des Berichts, die Grundwasserkrper betreffen also geologische Beschrei-bung, Tabelle mit den Ergebnissen und die Abbildungen , knnen in Form eines Berichts und als .pdf-Version auf CD-ROM weitergegeben werden.


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3.6. Einsatz eines projektbezogenen Geografischen Informations- systems 3.6.1. Aufgaben eines projektbezogenen Geografischen Informationssystems Um einen fachlich und logistisch optimierten Projektablauf zu gewhrleisten, wurde das Pro-jektteam in 5 Auswerteteams geteilt. Das projektbezogene Geografische Informationssystem hatte die Aufgabe, die Auswerteteams mit den ntigen Informationen auszustatten, um rasch fr jeden Grundwasserkrper aus der Vielzahl der Analysen die geogen bedingten Hinter-grundgehalte der oberflchennahen Grundwasserkrper zu ermitteln. Die Anforderungen an das GIS als Auswertewerkzeug Klassifizierte Darstellung der Analysedaten pro Grundwasserkrper Abfrage von Analysewerten aus Zeitreihen oder Einzelanalysen topografische Lokalisierung der Probennahmestelle (Nhe zu Industriegebieten, Wohn-

gebieten und infrastrukturellen Einrichtungen wie Bahnlinien, Autobahnen, Bundes-straen, ...)

Einstufung der Landnutzung im Umfeld der Probennahmestelle (Landwirtschaft, Forst-wirtschaft, Weinbau, Siedlungsflchen, Bergbau- oder Haldenbereiche, ...)

Ermittlung der hydrogeologischen und geologischen Situation der Probennahmestelle

Die Anforderungen an das GIS als Dokumentationswerkzeug Produktion von mastabsgetreuen Karten (bersichts- und Detaildarstellungen) im

Zuge der Berichtslegung zur Dokumentation der Ergebnisse des Projektes.

3.6.2. Informationsebenen des projektbezogenen Geografischen Informationssys-tems

Es war wichtig, Informationsebenen in das GIS zu inkludieren, die es den Auswerteteams ermglichten, rasch zu einer Einschtzung der Situation zu gelangen und etwaige anthropo-gene Beeinflussungen oder anomale geogene Einflsse zu erkennen. Informationsebenen

Topografie Landnutzung Geologie (Hydrogeologie, Rohstoffgeologie, Allgemeine Geologie) Hydrochemie (klassifizierte Analysedaten) weitere relevante Informationen

3.6.2.1. Informationsebene Topografie Mit der Informationsebene Topografie werden digitale Daten der Kartenwerke 1:500.000, 1:200.000, 1:50.000 (siehe verschachtelte Abb. 3.23) zur Verfgung gestellt. Eine Lokalisie-rung der Probenahmestellen in Bezug auf die Nhe zu Industriegebieten, Wohngebieten und infrastrukturellen Einrichtungen wie Bahnlinien, Autobahnen, Bundesstraen wird dadurch ermglicht. (Datenebenen: Situation, Gewssernetz, Fels, Hhenschichtlinie)


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Abb. 3.23: Topografische Kartenwerke 3.6.2.2. Informationsebene Geologie 3.6.2.2.1. Hydrogeologie Oberflchennahe Grundwasserkrper Die Grenzen der oberflchennahen Grundwasserkrper wurden uns vom Umweltbundesamt im September 2003 bermittelt und stellen die vorgegebenen Analyseeinheiten dar. Hydrogeologische Karte Die ins GIS inkludierte Hydrogeologische Karte von sterreich 1:500.000 wurde von SCHU-BERT et al. 2003 entwickelt und 2004 berarbeitet. Diese wurde mit finanzieller Unterstt-zung des Bundesministeriums fr Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft an der Geologischen Bundesanstalt erstellt. Bei deren Bearbeitung wurden auch Verbesse-rungsvorschlge von an Bundes- und Landesdienststellen ttigen Fachleuten bercksichtigt. Der geologische Inhalt der vorliegenden Karte (Lithologie, tektonische Linien) geht groteils auf die geologische Basiskarte der Metallogenetischen Karte von sterreich 1:500.000 (WEBER et al., 1997) zurck. In einigen Gebieten war es jedoch notwendig, an der geologi-schen Ebene der Metallogenetischen Karte Ergnzungen vorzunehmen. Dies betrifft vor al-lem Gebiete, in denen Karbonatgesteine auftreten. So wurden beispielsweise die Nrdlichen Kalkalpen, die Gailtaler Alpen und die Karawanken vllig neu kompiliert und in diesen die greren zusammenhngenden Kalk- und Dolomitareale sowie mchtigere Stauhorizonte ausgewiesen.


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Schummerung Die Schummerung stellt eine grauwertkodierte Darstellung der Erdoberflche mit imaginrer Beleuchtung von NW, d.h. expositions- und neigungsabhngige Reliefmodellierung, dar. Hel-le Bereiche sind NW-exponiert, dunkle Bereiche eher SO-exponiert und steil; flache Bereiche leicht grau. Die Rasterzellengre betrgt 200 m. Mit einer Schummerung im Hintergrund lassen sich Einzugsgebiete von Quellen leichter optisch ermitteln.

Abb. 3.24: Hydrogeologische Karte 1:500.000 mit Oberflchengrundwasserkrpern und Schummerung.

3.6.2.2.2. Rohstoffgeologie Metallogenetische Karte 1:500.000 Die Metallogenetische Karte von sterreich (unter Einbeziehung der Industrieminerale und Energierohstoffe, WEBER L. et.al., 1997) im Mastab 1:500.000 gilt als Standardwerk der Erzlagersttten, Industrieminerale und Energierohstoff auf sterreichischem Bundesgebiet. Metallogenetische Karten sind geologische Karten, auf welchen einzelne Rohstoffvorkom-men nach deren Form, Orientierung, Wertstoffinhalt und Dimension dargestellt werden. Aus metallogenetischen Karten soll vor allem der Zusammenhang zwischen ausgewhlten Roh-stoffvorkommen und deren Nebengestein bzw. tektonischer Position deutlich erkennbar sein. Dadurch ist es leichter mglich, metallogenetische Einheiten zu definieren und kartenmig abzugrenzen. Auf Grund ihres speziellen Informationsgehaltes war die metallogenetische Karte auch trotz ihres bersichtsmastabes eine wertvolle Informationsquelle bei der Einschtzung geogen bedingter Hintergrundwerte.


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Abb. 3.25: Metallogenetische Karte 1:500.000 Bergbau- und Haldenkataster (Projekt LG-40/F) Der Bundesweite Bergbau- und Haldenkataster ist ein umfassendes GIS-untersttztes Do-kumentations- und Informationssystem ber Bergbaue und Bergbauhalden auf sterreichi-schem Bundesgebiet (SCHEDL, 1998-2002). Primre Zielsetzung des Projektes ist eine fl-chendeckende Bestandsaufnahme und Dokumentation von Bergbauen und Bergbauhalden mineralischer Rohstoffe (Erze, Industrieminerale, Kohlen) unter besonderer Bercksichtigung der Haldengehalte und -volumina. Damit verbunden ist eine systematische Aufarbeitung und Auswertung der relevanten Archiv- und Literaturunterlagen unter Einschluss von Gelndeer-hebungen in ausgewhlten Bergbaugebieten. Ergnzt wird das Erhebungsprogramm durch orientierende bersichtsbeprobungen von Halden zum Zweck der chemischen bzw. mineral-phasen-analytischen Untersuchungen. Die Informationen ber geochemische Charakteristik der Vererzung/des Nebengesteins und Stoffinventars und chemische Analysedaten von Haldenmaterial, Erzproben und Mineralpha-sen gaben fr die Auswerteteams des Projektes GeoHint wichtige Hinweise bei anomalen berhhten Stoffgehalten in Wssern bergbaubeeinflusster Regionen.


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Abb. 3.26: Bergbau- und Haldenkataster 3.6.2.2.3. Allgemeine Geologie Geologische Karten der Republik sterreich 1:50.000 Geologische Spezialkarten der Republik sterreich 1 : 75.000 Die Geologischen Kartenwerke 1:50.000 und 1:75.000 sind das Resultat der durch die Geo-logische Bundesanstalt kontinuierlich seit mehr als 150 Jahren durchgefhrten detaillierten geologischen Landesaufnahme des sterreichischen Bundesgebietes. Die Karten wurden eingescannt, georeferenziert und ber das projektinterne GIS den Aus-werteteams zur Verfgung gestellt.


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Abb. 3.27: Geologische Kartenwerke 1:75.000 (Vordergrund) und 1:50.000 (Hintergrund) Geologische Karten der Republik sterreich 1:200.000 Die zur Verfgung gestellten Geologischen Karten 1:200.000 geben einen guten berblick ber lithologische und tektonische Verhltnisse innerhalb der einzelnen Grundwasserkrper. Derzeit sind an der Geologischen Bundesanstalt folgende Geologische Karten im Mastab 1:200.000 verfgbar (noch unverffentlichte Karten wurden fr das Projekt GeoHint hausin-tern zur Verfgung gestellt): - Geologische Karte der Steiermark: FLGEL, W. & NEUBAUER, F., Wien 1984 - Geologische Karte der Umgebung von Wien: FUCHS, W. & GRILL, R., Wien 1984 - Geologisch-Tektonische bersichtskarte von Vorarlberg: OBERHAUSER, R. & RATAJ,

W., Wien 1998 - Geologische Karte des Burgenlandes: PASCHER, G. et al., Wien 2000 - Geologische Karte von Niedersterreich: SCHNABEL, W. et al., Wien 2002 - Geologische Karte von Vorarlberg: OBERHAUSER, R., Stand 2004 - Geologische Karte von Obersterreich: SCHNABEL, W. et al., Stand 2004 - Geologische Karte von Salzburg: PESTAL, G. & BRAUNSTINGL, R., Stand 2004 3.6.2.3. Informationsebene Hydrochemie Kernstck des Projektes ist eine ORACLE-Datenbank, in der alle gesammelten Analyseda-ten gespeichert sind. Mit Hilfe der Software MS Access kann eine virtuelle Abfrage erstellt werden, deren Resultat im GIS darstellbar ist. Somit ist es mglich, fr bestimmte Bereiche (z.B. einzelne Grundwasserkrper) die vorhandenen Analysen klassifiziert darzustellen. Mit Hilfe dieser klassifizierten Darstellung der Analysewerte knnen die hheren Werte lokalisiert und in einem Diskussionsprozess begrndet werden.


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3.6.2.4. Informationsebene weitere relevante Informationen Geokart-Verteilerraster: ber einen Geokart-Verteilerraster ist der Zugriff auf smtliche in der GBA-internen Datenbank GEOKART eingegebenen Zitate geowissenschaftlich relevan-ter Karten mglich. War bei der Ermittlung der geogenen Spannweiten weiterfhrende Zu-satzliteratur von Nten, konnte durch diese Schnittstelle das Literaturzitat leicht ermittelt werden. 3.6.3. Informationen zu den Kartendarstellungen / GIS-Darstellungen Fr die Darstellung im GIS und die sptere Kartendarstellung wurde die Projektion der Lam-bertschen konformen Kegelabbildung gewhlt. Mit Hilfe dieser Projektion ist das Staatsge-biet von sterreich einheitlich gut darstellbar. Die Parameter im Einzelnen:

Lambert_Conformal_Conic False_Easting: 400000,000000 False_Northing: 400000,000000 Central_Meridian: 13,333333 Standard_Parallel_1: 46,000000 Standard_Parallel_2: 49,000000 Latitude_Of_Origin: 47,500000 GCS_Bessel_1841 Datum: D_Bessel_1841 Prime Meridian: 0

3.6.4. Technische Information An der Geologischen Bundesanstalt war es mglich, smtliche Arbeitspltze der Auswerte-teams mit der Software ArcGIS8.3TM von der Firma ESRI in der Vollausbaustufe ArcInfo auszustatten. Das projektinterne Geografische Informationssystem wurde hausintern in Form der ArcGIS Desktop Anwendung ArcMap8.3TM zur Verfgung gestellt. 3.6.5. Dokumentation der Ergebnisse Die raumbezogene Dokumentation aller Ergebnisse und Zwischenergebnisse der einzelnen Arbeitsschritte erfolgte konsequent GIS-basiert. Neben den schriftlichen Erluterungen der Arbeitsschritte und Ergebnisse und den zahlreichen Kartendarstellungen werden die Ergeb-nisse dem Auftraggeber in Form eines GIS-Projektes (ArcView3.1) bergeben.


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4. Beschreibung der Planungsrume Die flchenhafte Verteilung der 9 Planungsrume und der 128 Grundwasserkrper von s-terreich sind in der Abb. 4.1 dargestellt. Die Tabellen 4.1 und 4.2 zeigen diese Grundwasser-krper nach ihrer numerischen und alphabetischen Auflistung. Die hydrogeologischen Einheiten sterreichs sind in Abb. 4.2 ausgwiesen.

GK100009

GK100079

Inn

GK100078GK100078

GK100010

GK100186

GK100189

GK100190

GK100009

GK100077

GK100095

GK100188

GK100116

GK100113

GK100094

GK100035

GK100024

GK100052

GK100185

GK100020

GK100187

GK100003

GK100183

GK100057

GK100079

GK100181

GK100056

GK100188

GK100114

GK100013

GK100026

GK100015

GK100089

GK100152

GK100137

GK100184

GK100086

GK100154

GK100180

GK100014

GK100134

GK100151

GK100055

GK100044

GK100187

GK100032

GK100081

GK100138

GK100107

GK100032

GK100181

GK100153

GK100108

GK100146

GK100109

GK100032

GK100110

GK100148

GK100123

GK100011

GK100021

GK100120

GK100117

GK100117GK100047

GK100002GK100155

GK100012

GK100062

GK100176

GK100045

GK100178

GK100149

GK100102

GK100006GK100188

GK100060

GK100123

GK100075

GK100032

GK100097

GK100096

GK100079

GK100123

GK100139

GK100128

GK100123

GK100059

GK100071

GK100036

GK100028

GK100027

GK100032

GK100146

GK100131

GK100018

GK100019

GK100099

GK100098

GK100063

GK100025

GK100038

GK100129

GK100184

GK100059

GK100052

GK100083

GK100061

GK100039

GK100103

GK100179

GK100101

GK100065

GK100054

GK100106

GK100067

GK100178

GK100184

GK100093

GK100017

GK100104

GK100040

GK100123

GK100188

GK100005

GK100126

GK100156

GK100136

GK100177

GK100016

GK100004

GK100146

GK100150

GK100022

GK100042

GK100100

GK100023

GK100009

GK100130

GK100132

GK100130

GK100058

GK100064

GK100114

GK100123

GK100133

GK100155

GK100068

GK100069

GK100001

GK100008

GK100079

GK100041

GK100123

GK100181

GK100128

GK100177

GK100174

GK100183

GK100123

GK100037

GK100123

GK100187

GK100043

GK100066

GK100040

GK100078

GK100174

GK100146GK100054

GK100135

GK100181

GK100146

GK100108

GK100180

GK100177

GK100032

GK100110

GK100139

GK100035

GK100127

GK100156

GK100146

GK100102

GK100151

GK100139GK100139

GK100151

GK100139

GK100156

GK100139

GK100181

GK100123

GK100078

GK100181

Leith

a

Donau

Mar

ch

Enn

s

Drau

Traun

Isel

Kamp

Inn

Pin

ka

Gail

Mur

Rhein

Gurk

Murz

Groache Lammer

Ager

Lieser

Salzach

Mur

Enns

Do

nau

Trau

n

Inn

Donau

Thaya

Salzach

Thay

a

Drau

Mur

Drau

Inn

Enns

Mur

PL100004

PL100003

PL100009

PL100008 PL100007

PL100005

PL100001

PL100006

PL100002

PL100006

PL100002

oberflchennaher Grundwasserkrper

Oberflchennahe ("Einzel"-) Grundwasserkrper und Gruppen von Grundwasserkrpern gem WRRL

Porengrundwasserleiter

Einzelne Grundwasserkrper

Gruppen von Grundwasserkrpern

vorwiegend Karstgrundwasserleiter

vorwiegend Porengrundwasserleiter

vorwiegend Kluftgrundwasserleiter

vorwiegend PorengrundwasserleiterGK100067

Flussgebietsgrenzen

Landeshauptstdte

Staatsgrenze

Gewssernetz

Bundeslandgrenzen

"Lage und Abgrenzung von Grundwasserkrpern" - ausgearbeitet vom Arbeitskreis E - Grundwasser; Stand: Oktober 2002Auftraggeber und Herausgeber: Bundesministerium f. Land- u. Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Sektion VIILeitung und Koordinierung: Dr. Rudolf Philippitsch

PL100003 Flussgebiet (Planungsraum)

PL100002PL100002

WIEN

Geologische Bundesanstalt

Lage und Abgrenzung von Grundwasserkrpern

Das Lebensministerium

WRRL-Arbeitskreis "Grundwasser"

Abbildung 4.1

InnsbruckInnsbruck

BregenzBregenz

SalzburgSalzburg

LinzLinz

St. PltenSt. Plten

EisenstadtEisenstadt

GrazGraz

KlagenfurtKlagenfurt

0 50 10025Kilometer

Gebiete mit Quellgruppen bedeutender Schttung

Hydrogeologische Einheiten sterreichsnach T. Gattinger 1979

Gebiet mit gespanntem (artesischen) Grundwasser

Kristallin der Bhmischen Masse(Granite und Kristalline Schiefer)

Kristallin der Zentralzone(berwiegend Glimmerschiefer und Gneise)

Palozoische Kalke und Dolomite(z.B. Grauwackenzone)

Palozoische Schiefer und Phyllite(z.B. Grauwackenzone)

Mesozoische Kalke, Dolomiteund Schiefer der Zentralzone

Kalkalpine Gesteine (berwiegend Kalke und Dolomite) der Nrdlichen Kalkalpen, der Gailtaler Alpen und der Karawanken

Ausgedehnte Vorkommen vonKarbonatgesteinen in der Flyschzone

Rhenodanubische Flysch Zone(Sandsteine und Schiefer)

Tertire Beckenfllungen,berwiegend Tone und Sande

Quartre Tal- und Beckenfllungen,berwiegend Schotter und Sande

Abbildung 4.2

http://


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GWK Nr. GWK Name Planungsraum

GK100001 Groache [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100002 Inntal [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100003 Kobernauerwald, Hausruck [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100004 Lechtal [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100005 Pinzgauer Saalachtal [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein)

GK100006 Unteres Salzachtal [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100008 Helvetikum [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100009 Nrdliche Kalkalpen [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100010 Zentralzone [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100011 Bhmische Masse [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100012 Oberinnviertler Seenplatte [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100013 Salzach - Inn - Mattig [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100014 Salzburger Alpenvorland [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100015 Schlierhgelland [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100016 Sdliche Flyschzone [DBJ] PL100003 (Donau bis Jochenstein) GK100017 Erlauftal / Pchlarner Feld [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100018 Heideboden [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100019 Machland [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100020 Marchfeld [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100021 Parndorfer Platte [LEI] PL100006 (Leitha) GK100022 Pielachtal [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100023 Sdl. Machland [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100024 Sdl. Wiener Becken [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100025 Traisental [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100026 Tullnerfeld [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100027 Unteres Ennstal (N,O) [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100028 Ybbstal / Ybbser Scheibe [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100032 N Alpenvorland [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100035 Weinviertel [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100036 Eferdinger Becken [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100037 Liesing [MUR] PL100008 (Mur) GK100038 Linzer Becken [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100039 Mittleres Ennstal (Trautenfels bis Ge-suse) [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100040 Oberes Ennstal (Landesgrenze bis Trautenfels) [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100041 Palten [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100042 Traun [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100043 Unteres Ennstal (Stmk) [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100044 Vckla - Ager - Traun - Alm [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100045 Welser Heide [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100047 Grauwackenzone Mitte [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100052 Niedere Tauern einschl. Grauwacken-zone [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein)

GK100054 Salzburger Alpenvorland [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100055 Salzburger Hohe Tauern [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100056 Schlierhgelland [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100057 Traun-Enns-Platte [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jochenstein) GK100058 Altes Gurktal [DRA] PL100009 (Drau) GK100059 Drautal [DRA] PL100009 (Drau) GK100060 Gailtal [DRA] PL100009 (Drau) GK100061 Glantal [DRA] PL100009 (Drau) GK100062 Jauntal [DRA] PL100009 (Drau)


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GK100066 Metnitztal [DRA] PL100009 (Drau) GK100067 Rosental [DRA] PL100009 (Drau) GK100068 Tiebel [DRA] PL100009 (Drau) GK100069 Unteres Gurktal [DRA] PL100009 (Drau) GK100071 Grebenzen [DRA] PL100009 (Drau) GK100075 Sattnitz [DRA] PL100009 (Drau) GK100077 Sdliche Kalkalpen [DRA] PL100009 (Drau) GK100078 Weststeirisches Hgelland [DRA] PL100009 (Drau) GK100079 Bhmische Masse [ELB] PL100002 (Elbe) GK100081 Wulkatal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100083 Grauwackenzone [LEI] PL100006 (Leitha) GK100086 Bucklige Welt [LEI] PL100006 (Leitha)

GK100089 Nrdliche Kalkalpen [LEI] PL100006 (Leitha) GK100093 Semmering [LEI] PL100006 (Leitha) GK100094 Bhmische Masse [MAR] PL100005 (March) GK100095 Weinviertel [MAR] PL100005 (March) GK100096 Aichfeld-Murboden (Judenburg - Knittelfeld) [MUR] PL100008 (Mur) GK100097 Grazer Feld (Graz/Andritz - Wildon) [MUR] PL100008 (Mur) GK100098 Leibnitzer Feld [MUR] PL100008 (Mur) GK100099 Mittl. Murtal Knittelfeld bis Bruck/Mur [MUR] PL100008 (Mur)

GK100100 Murdurchbruchstal (Bruck/Mur - Graz/Andritz) [MUR] PL100008 (Mur)

GK100101 Oberes Murtal [MUR] PL100008 (Mur) GK100102 Unteres Murtal [MUR] PL100008 (Mur) GK100103 Kainach [MUR] PL100008 (Mur) GK100104 Lassnitz, Stainzbach [MUR] PL100008 (Mur) GK100106 Sulm und Saggau [MUR] PL100008 (Mur) GK100107 Fischbacher Alpen [MUR] PL100008 (Mur) GK100108 Grauwackenzone Mitte [MUR] PL100008 (Mur) GK100109 Grazer Bergland stlich der Mur [MUR] PL100008 (Mur) GK100110 Grazer Bergland westlich der Mur [MUR] PL100008 (Mur)

GK100113 Kristallin der Koralpe, Stubalpe und Gleinalpe [MUR] PL100008 (Mur)

GK100114 Kristallin nrdlich des Mrztales einschl. Grauwa-ckenzone [MUR] PL100008 (Mur)

GK100116 Niedere Tauern einschl. Seckauer Tauern [MUR] PL100008 (Mur) GK100117 Nrdliche Kalkalpen [MUR] PL100008 (Mur) GK100120 Seetaler Alpen Nord [MUR] PL100008 (Mur) GK100123 Weststeirisches Hgelland [MUR] PL100008 (Mur) GK100126 Feistritztal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100127 Gnstal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100128 Ikvatal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100129 Lafnitztal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100130 Pinkatal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100131 Raabtal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz)

GK100132 Rabnitztal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100133 Safental [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100134 Seewinkel [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100135 Stooberbachtal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100136 Stremtal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz)


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GK100137 Fischbacher Alpen [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100138 Grazer Bergland stlich der Mur [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100139 Gnser Gebirge Umland [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100146 Hgelland Rabnitz [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100148 Wechselgebiet [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100149 Rheintal [RHE] PL100001 (Rhein) GK100150 Walgau [RHE] PL100001 (Rhein) GK100151 Helvetikum [RHE] PL100001 (Rhein) GK100152 Kristallin [RHE] PL100001 (Rhein) GK100153 Molasse und nrdliche Flyschzone [RHE] PL100001 (Rhein)

GK100154 Nrdliche Kalkalpen [RHE] PL100001 (Rhein) GK100155 Sdliche Flyschzone [RHE] PL100001 (Rhein) GK100156 Mrz [MUR] PL100008 (Mur) GK100174 Ilz und Rittscheintal [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz)

GK100176 Sdl. Wiener Becken - Ostrand [DUJ] PL100004 (Donau unterhalb Jo-chenstein) GK100177 Leithagebirge [LEI] PL100006 (Leitha) GK100178 Sdl. Wiener Becken - Ostrand [LEI] PL100006 (Leitha) GK100179 Leithagebirge [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100180 Bucklige Welt [RRA] PL100007 (Raab und Rabnitz) GK100181 Hgelland Raab Ost [RRA] PL100007 (Raab un

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GEOHINT-Bericht ohne Karten zu Kapitel 5.4