Grundwassersituation - umwelt.sachsen.de · Karin Kuhn Referat Grundwasser/Altlasten Abteilung Wasser, Abfall Bearbeitung: Dr. Jörg Dehnert, Karin Kuhn, Rosemarie Lankau, Michael

Landesamt für Umwelt und Geologie

in Sachsen

1996 – 2000

GrundwassersituationGrundwassersituation

Impressum

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TitelbildClaraquelle bei WeischlitzFoto: Hydrogeologie Nordhausen GmbH, Herr Schallschmidt

Herausgeber:Sächsisches Landesamt für Umwelt und GeologieÖffentlichkeitsarbeitZur Wetterwarte 11, D-01109 DresdeneMail: [email protected]

Redaktion:Karin KuhnReferat Grundwasser/AltlastenAbteilung Wasser, Abfall

Bearbeitung:Dr. Jörg Dehnert, Karin Kuhn, Rosemarie Lankau, Michael Scheerbaum,Maren Zweig, Referat Grundwasser/AltlastenKarsten Friedrich, Klaus Häfner, Dr. Gundula Schön, Staatliches Umweltfachamt LeipzigDr. Ulrike Haferkorn, Staatliche UmweltbetriebsgesellschaftHeike Kalweit, Staatliches Umweltfachamt ChemnitzAnselm Klostermeier, Staatliches Umweltfachamt PlauenSteffi Otting, Staatliches Umweltfachamt RadebeulGabriele Timmler, Staatliches Umweltfachamt Bautzen

unter Mitarbeit von:Uta Ernst, Ines Krause, Christina Lausch, Ingrid Schnippa, Referat Grundwasser/Altlasten

Redaktionsschluss: März 2002

Gestaltung, Satz, Repro:Werbeagentur FriebelPillnitzer Landstr. 37, D-01326 Dresden

Materialien zur Wasserwirtschaft

Grundwassersituation in Sachsen 1996 – 2000

Druck und Versand:Sächsische Druck- und Verlagshaus AGTharandter Str. 23-27, D-01159 DresdenFax: 0351/4203186 (Versand)eMail: [email protected]

Auflage: 700

Bezugsbedingungen:Diese Veröffentlichung kann von der Sächsichen Druck- und VerlagshausAG Kostenfrei bezogen werden.

Hinweis:Diese Veröffentlichung wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit desSächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie (LfUG) herausgege-ben. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlhelfern im Wahlkampf zumZwecke der Wahlwerbung verwendet werden. Auch ohne zeitlichen Bezugzu einer bevorstehenden Wahl darf die Druckschrift nicht in einer Weiseverwendet werden, die als Parteinahme des Landesamtes zugunsten einzel-ner Gruppen verstanden werden kann. Den Parteien ist es gestattet, dieDruckschrift zur Unterrichtung ihrer Mitglieder zu verwenden.

Copyright:Diese Veröffentlichung ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch diedes Nachdrucks von Auszügen und der fotomechanischen Wiedergabe, sinddem Herausgeber vorbehalten.

Gedruckt auf 100 % Recycling-Papier

März 2002

Artikelnummer: L II-1/21

Das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie ist im Internet(http://www.umwelt.sachsen.de/lfug).

Grundwassersitutation 1996 – 2000Inhalt

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Vorwort .................................................................................................................................................................5

1 System der landesweiten Grundwasserbeobachtung ............................................................................................61.1 Konzeption der landesweiten Grundwasserbeobachtung .....................................................................................61.1.1 Grundmessnetz Grundwasserstand .......................................................................................................................61.1.2 Grundmessnetz Beschaffenheit.............................................................................................................................71.1.3 Sondermessnetze...................................................................................................................................................71.1.4 Kontroll- und Steuernetze .....................................................................................................................................71.2 Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes ...........................................................................................................81.3 Entwicklung des Grundmessnetzes Beschaffenheit..............................................................................................91.4 Rekonstruktion des Grundmessnetzes Grundwasserstand..................................................................................121.4.1 Inhalt der Rekonstruktion....................................................................................................................................121.4.2 Durchführung der Rekonstruktion ......................................................................................................................131.5 Aufbau des Sondermessnetzes Landwirtschaft...................................................................................................161.6 Lysimeterstation – integraler Bestandteil der Grundwasserbeobachtung...........................................................17

2 Grundwasserverhältnisse Stand und Menge .......................................................................................................172.1 Datengrundlage ...................................................................................................................................................172.2 Meteorologische Situation ..................................................................................................................................172.3 Grundwasserverhältnisse an ausgewählten Messstellen .....................................................................................182.3.1 Lockergesteinsbereich.........................................................................................................................................182.3.2 Festgesteinsbereich .............................................................................................................................................182.3.3 Langjährige Entwicklung der Grundwasserstände .............................................................................................232.4 Sonderuntersuchungen ........................................................................................................................................242.4.1 Überwachung der Grenzgewässer im Gebiet Kirnitzsch/Krinice-Hrensko ........................................................242.4.2 Deutsch-polnische Tagebaumessnetze................................................................................................................25

3 Grundwasserverhältnisse Beschaffenheit ...........................................................................................................273.1 Datengrundlage ...................................................................................................................................................273.2 Nitratbelastung ....................................................................................................................................................273.2.1 Vorhandene Messstellen .....................................................................................................................................273.2.2 Allgemeine Situation...........................................................................................................................................273.2.3 Langjährige Entwicklung....................................................................................................................................283.3 PSM-Belastung ...................................................................................................................................................303.3.1 Vorhandene Messstellen .....................................................................................................................................303.3.2 Allgemeine Situation...........................................................................................................................................313.3.3 Langjährige Entwicklung....................................................................................................................................333.4. Sulfatbelastung....................................................................................................................................................343.4.1 Vorhandene Messstellen .....................................................................................................................................343.4.2 Allgemeine Situation...........................................................................................................................................343.4.3 Langjährige Entwicklung....................................................................................................................................353.5 Sonderuntersuchungen ........................................................................................................................................363.5.1 Ergebnisse aus dem Sondermessnetz Landwirtschaft.........................................................................................363.5.2 Nitratbelastung unter forstwirtschaftlich genutzten Flächen ..............................................................................393.5.3 Ergebnisse aus dem Sondermessnetz Versauerung ............................................................................................42

4. Ergebnisse der Lysimeterstation in Brandis........................................................................................................454.1 Dynamik der Grundwasserneubildung................................................................................................................454.2 Beziehungen zwischen Bodenwasserhaushalt, Bwirtschaftung und Stickstoffaustrag ......................................494.3 Wasserhaushaltsbilanzen verschiedener Böden unter landwirtschaftlicher Nutzung.........................................514.4 Repräsentativität der Lysimetermessungen ........................................................................................................52

5 Grundwasserschutz .............................................................................................................................................565.1 Wasserschutzgebiete ...........................................................................................................................................565.2 Erkundung, Sicherung und Sanierung von Grundwasserkontaminationen ........................................................575.2.1 Komplexe Grundwasserschadensfälle durch LHKW in den Stadtgebieten Niesky,

Görlitz und Königsbrück ....................................................................................................................................57

4

5.2.2 Altlasten-Modellstandort Stadtgebiet Zwickau ..................................................................................................605.2.3 Sanierung des ehemaligen Fluatwerkes Glauchau..............................................................................................625.2.4 Sanierung des ehemaligen Tanklagers Zeisigwald .............................................................................................655.2.5 Ökologisches Großprojekt „SOW Böhlen“ ........................................................................................................675.2.6 Wasserhaushaltssanierung im nordwestsächsischen Bergbaurevier...................................................................695.2.7 Großraum Leipzig ...............................................................................................................................................70

6 Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie ......................................................................................736.1 Ziele der Wasserrahmenrichtlinie .......................................................................................................................736.2 Organisatorische Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie .................................................................................746.3 Fachliche Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie.............................................................................................746.4 Bestandsaufnahme – Teil Grundwasser ..............................................................................................................766.4.1 Erstmalige Beschreibung ....................................................................................................................................766.4.2 Weitergehende Beschreibung .............................................................................................................................796.4.3 Prüfung der Auswirkungen menschlicher Tätigkeit auf das Grundwasser.........................................................806.4.4 Weniger strenge Umweltziele .............................................................................................................................80

7 Forschungstätigkeit .............................................................................................................................................807.1 Untersuchung zur Grundwassergefährdung durch Mobilisierung von Schadstoffen

infolge Grundwasseranstieg Hoyerswerda-Weißwasser.....................................................................................807.2 Schadstoffmobilisierung und -verteilung in den Leipziger Flussauen................................................................817.3 Kontamination im Bereich der militärischen Altlast Luftschießplatz Belgern...................................................827.4 Entwicklung einer Messzelle zur Online-Messung des Leitkennwertes Radon-222 mit

dem Ziel der Bestimmung des optimalen Abpumpvolumens von Grundwassermessstellen .............................827.5 Untersuchung des Einflusses des Abpumpvolumenstromes auf die Partikelzahl im

Förderstrom der Pumpe.......................................................................................................................................83

8 Weiterbildung......................................................................................................................................................84

9 Zusammenfassung...............................................................................................................................................8410 Literaturverzeichnis ............................................................................................................................................8611 Abbildungsverzeichnis........................................................................................................................................8712 Tabellenverzeichnis ............................................................................................................................................8913 Anlagenverzeichnis .............................................................................................................................................89

Anlagen ...............................................................................................................................................................91

Inhalt

5

Vorwort

Der vorliegende Bericht ist die Fortschreibung des„Berichtes zur Grundwassersituation 1993 bis1994“. Er gibt einen Überblick über Zustand und

Entwicklung des Grundwassers in Sachsen im Zeitraum1996 bis 2000. Schwerpunkte sind die Grundwasser-beobachtung an Grund- und Sondermessnetzen und derenErgebnisse, der Grundwasserschutz und erste Erfahrungen beider Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.

Der sächsische Landesgrundwasserdienst wurde bereits1912 an der Geologischen Landesanstalt gegründet. DasMessnetz „Grundwasserstand“ ist eines der ältesten inDeutschland und wird gegenwärtig rekonstruiert. Seit 1986wird auch die Grundwasserbeschaffenheit beobachtet.

Die Ergebnisse der Grundwasserbeobachtung an Grund- undSondermessnetzen des Sächsischen Landesamtes fürUmwelt und Geologie (LfUG) und der Staatlichen Umwelt-fachämter werden ausführlich analysiert. Es zeigt sich, dasssich klimatische Veränderungen noch nicht auf die Entwick-lung der Grundwasserstände ausgewirkt haben.

Da die Prozesse im Grundwasser komplex und langwierigsind, kann trotz vielfältiger Aktivitäten zum Umweltschutznoch keine deutliche Verbesserung in der Grundwasser-beschaffenheit nachgewiesen werden. So hat sich die Nitrat-belastung des Grundwassers in den letzten Jahren nicht verändert und auch die regionale Verteilung der Belastungmit Pflanzenschutzmitteln blieb seit 1993 gleich.

Die Durchsetzung eines wirksamen Grundwasserschutzeshat für das dicht besiedelte Sachsen mit seiner industriellenVergangenheit einen besonderen Stellenwert. Von 250Anträgen an das LfUG zur Bearbeitung von Gutachten zurAusweisung von Wasserschutzgebieten konnten 185 Ver-fahren abgeschlossen werden.

Auch die Erkundung, Sicherung und Sanierung von Grund-wasserschadensfällen macht Fortschritte, wie die Sanierungdes ehemaligen militärischen Tanklagers Zeisigwald beiChemnitz zeigt. Außer einer Hinweistafel erinnert heutenichts mehr an die frühere Nutzung dieses Geländes, das mitseinen zahlreichen Wasserflächen vollständig in ein Nah-erholungsgebiet integriert ist.

Der nächste Bericht zur Grundwassersituation in Sachsenerscheint in 5 Jahren. Darüber hinaus berichtet das LfUGzeitnah zu Ergebnissen auf dem Gebiet Grundwasser in„Grundwasser/Altlasten Aktuell“.

Prof. Dr.-Ing. habil. Michael KinzePräsident des Sächsischen Landesamtesfür Umwelt und Geologie

1 System der landesweiten Grund-wasserbeobachtung

1.1 Konzeption der landesweiten Grundwasser-beobachtung

Der gesetzliche Auftrag zum Betrieb eines landesweitenGrundwasserbeobachtungssystems ist im Sächsischen Wassergesetz (SächsWG) wie folgt formuliert:

§ 10 SächsWG – Gewässerkundliches Messnetz

„Die zuständige Fachbehörde hat die Aufgabe, gewässer-kundliche Daten zu ermitteln, zu sammeln und aufzuberei-ten, soweit dies für die Erfassung des natürlichen odermenschlich beeinflussten Wasserdargebots oder für die was-serwirtschaftlichen oder sich auf den Wasserhaushalt aus-wirkenden Planungen, Entscheidungen und sonstigen Maß-nahmen sowie für Zwecke der Wirtschaft, Wissenschaft oderRechtspflege erforderlich ist. Körperschaften des öffent-lichen Rechts sind verpflichtet, der zuständigen Fach-behörde auf Verlangen die bei ihnen vorhandenen wasser-wirtschaftlichen oder für die Wasserwirtschaft bedeutsamenDaten zu übermitteln, soweit dies zur Erfüllung der Auf-gaben nach Satz 1 erforderlich ist.“

Im Rahmen der „Konzeption der Umweltmessnetze im Frei-staat Sachsen“ wurde vom Landesamt für Umwelt und Geo-logie die Konzeption zum „Messprogramm Grundwasser(Stand und Beschaffenheit)“ erarbeitet. Mit Beschluss dessächsischen Kabinetts vom 24.08.1993 wurde die Konzep-tion zur Kenntnis genommen.

Im Messprogramm Grundwasser werden folgende drei Mess-netztypen unterschieden (LfUG 1993 und SMUL 2000).

• GrundmessnetzMessnetz zur flächenrepräsentativen vertikalen und hori-zontalen Erfassung der Grundwasserverhältnisse in denGrundwasserregionen der einzelnen hydrogeologischenEinheiten.

• SondermessnetzeMessnetze, die zur Lösung spezieller Problemstellungenbzw. für die Bearbeitung von Spezialaufgaben zeitlichund örtlich begrenzt, eingerichtet werden.

• Kontroll- und SteuernetzeMessnetze, die von Dritten zur Überwachung der Grund-wasserverhältnisse betrieben werden (z. B. Wasserwerke,Deponien, Bergbau, Altlasten usw.). Die Ergebnisse wer-den bei Bedarf zur Bewertung der lokalen Grundwasser-situation mit herangezogen.

Die Struktur des Beobachtungssystems ist in Anlage 1 schematisch dargestellt (SMUL 2000).

6

Grundwassersitutation 1996 – 2000

Im Mittelpunkt der landesweiten Grundwasserbeobachtungsteht das Grundmessnetz, welches die Beobachtung desGrundwasserstandes und der Grundwasserbeschaffenheitumfasst. Die Messergebnisse dienen für die Beurteilungsowohl

– der weitgehend anthropogen unbeeinflussten Grund-wasserverhältnisse als auch

– der Auswirkungen langfristiger Einflussfaktoren (Land-wirtschaft, Urbanisierung, Industrie).

Sie bilden eine wichtige Grundlage für die Ableitungumweltpolitischer Maßnahmen zum nachhaltigen Schutz derGrundwasserressourcen.

1.1.1 Grundmessnetz Grundwasserstand

Das Grundmessnetz Grundwasserstand entwickelte sich ausdem Messnetz des 1912 gegründeten Sächsischen Landes-grundwasserdienstes. Ein großer Teil der alten Wirtschafts-brunnen wird auch heute noch regelmäßig beobachtet.Dadurch reichen die Messwerte bis in die 40er und 50erJahre des vorigen Jahrhunderts zurück. Bei einzelnen Mess-stellen beginnen die Beobachtungsreihen zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Entwicklung des Messnetzes zeigtAbb. 1.1.

Nach einer ersten Rekonstruktion in den Jahren 1998 und1999 (s. Kap. 2.3) umfasst das Messnetz heute 963 Mess-stellen. Eine flussgebietsbezogene Übersicht über dieAnzahl der Messstellen sowie über den Messturnus gibt dieTab. 1.1.

Den Überblick über die geografische Verteilung der Mess-stellen zeigt die Karte in Anlage 2.

Als Messtermine für die Grundwasserbeobachtung sind der1., 8., 15. und 22. jeden Monats festgelegt. Bei einem 14tägi-gen Beobachtungsturnus erfolgt die Messung am 1. und 15. jeden Monats.

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1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000Jahr

Bohr- und Schachtbrunnen Grundwasserbeobachtungsrohr Quellen

Messnetzrekonstruktion

Anz

ahl

Abb. 1.1: Entwicklung des Grundmessnetzes Grundwasser-stand, bezogen auf die Messstellenarten

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nahme wird im Auftrag des Landesamtes für Umwelt undGeologie durch die Staatliche Umweltbetriebsgesellschaftdurchgeführt. Die Analytik wurde ab 1998 an ein Fremdla-bor vergeben.

1.1.3 Sondermessnetze

Das Messprogramm für die Sondermessnetze wird entspre-chend den Erfordernissen jährlich neu festgelegt. Eine Über-sicht über die im Auftrag des Landesamtes für Umwelt undGeologie und der Staatlichen Umweltfachämter betriebenenMessnetze zeigt Tab. 1.2. Entsprechend der Aufgabenstel-lung können jedoch neben Behörden auch wissenschaftlicheEinrichtungen und Betriebe die Träger von Sondermessnet-zen sein.

Im Vordergrund der Sondermessnetze des Landesamtes undder Umweltfachämter stehen die

– Ermittlung der Auswirkungen der Maßnahmen aus derSächsischen Schutz- und Ausgleichsverordnung (Sächs-SchAVO) auf das Grundwasser,

– Überwachung des Einflusses von Altlasten, insbesonderevon Rüstungsaltlasten, auf die Wasserfassungen in derTorgauer Elbaue,

– Versauerung des Grundwassers in den Kammlagen desmittleren Erzgebirges,

– Überwachung der Grundwasserbeschaffenheit in in-dustriellen Ballungsgebieten,

– Grundwasserbewirtschaftung in den Großstädten,– Ermittlung der grenzüberschreitenden Auswirkungen von

Braunkohletagebauen auf den Grundwasserstand imBereich der Staatsgrenze zu Polen,

– Grenzüberschreitende Beobachtung des Grundwasser-standes zur Nutzung des gemeinsamen Dargebots mitTschechien.

1.1.4 Kontroll- und Steuernetze

Zur Überwachung von Grundwasserbenutzungen und was-serwirtschaftlichen Anlagen werden durch die jeweiligenBetreiber zur Eigenkontrolle und auf der Grundlage vonNebenbestimmungen in der wasserrechtlichen ErlaubnisKontroll- und Steuernetze betrieben. Messtermine und Para-meterumfang sind entsprechend sehr verschieden.

Gegenwärtig werden vom Landesamt für Umwelt und Geo-logie nur die Ergebnisse der Wasserversorgungsunternehmenzur Verdichtung der Beschaffenheitsaussagen herangezogen.

Gemäß § 60 Abs. (2) SächsWG kann die oberste Wasser-behörde durch Rechtsverordnung allgemein festlegen, dassdie Betreiber von Wasserversorgungsanlagen auf ihreKosten

– die Beschaffenheit des Rohwassers untersuchen oderuntersuchen lassen müssen,

Tab. 1.1: Gliederung des Grundmessnetzes-Stand nachHauptflussgebieten und Messturnus

Anzahl der Messstellen

Hauptflussgebiet gesamt Messung pro Monat1 mal 2 mal 4 mal täglich

Elbe 181 1 55 122 3

Eger (Ohre) 3 3

Polzen (Ploucince) 3 3

Schwarze Elster 118 41 76 1

Zwickauer Mulde 77 5 72

Freiberger Mulde 71 11 60

Vereinigte Mulde 131 114 17

Saale von der Quelle bis Loquitz 0

Saale von Unstrut bis Weiße Elster 15 13 2

Saale von Weiße Elster bis Bode 2 1 1

Weiße Elster 213 120 93

Spree 121 18 103

Lausitzer Neiße 28 28

963 1 378 580 4

1.1.2 Grundmessnetz Beschaffenheit

Das Messnetz befindet sich noch im Aufbau. Im Jahr 2000wurden 95 Messstellen beprobt. Mittelfristig wird die Ein-richtung von ca. 150 Messstellen angestrebt (s. Kap 2.3).Alle Messstellen werden hydrogeologischen Einheiten zuge-ordnet. Die Grundlage für die hydrogeologische Zuordnungbildet die in der Karte der „Hydrogeologischen Einheiten“vorgenommene Gliederung (SMUL 2000). Die Messstellensollen sich in Abhängigkeit von der Größe und Bewirtschaf-tungsfähigkeit der einzelnen hydrogeologischen Einheitengleichmäßig über Sachsen verteilen. Die aktuelle Verteilungzeigt die Karte in Anlage 3.

Zum Nachweis typischer flächenhafter anthropogenerBeeinflussungen werden die Messstellen so ausgewählt,dass sie verschiedene Flächennutzungen repräsentieren.

Dabei werden fünf Nutzungstypen unterschieden:

– Acker– Brachland– Siedlung– Wald– Wiese

Der Probennahmerhythmus ist auf zweimal jährlich(Mai/Juni und Oktober/November) festgelegt. Die Proben-

– im Bedarfsfall in Wasserschutzgebieten Untersuchungs-einrichtungen zur Überwachung der Grundwasserverhält-nisse errichten und Untersuchungen des Grundwassersdurchführen oder durchführen lassen müssen und

– die gewonnenen Ergebnisse in festgelegten Formaten undzu geregelten Terminen an die zuständige Behörde über-geben müssen.

Eine entsprechende Rechtsverordnung ist in Arbeit. Aus die-sem Grund erfolgt derzeit die Übernahme der Daten durchdas Landesamt noch in unterschiedlichen Formaten. Auf derBasis von Vereinbarungen mit dem jeweiligen Betreiber derAnlage werden Wasserbeschaffenheitsdaten und ausge-wählte Stammdaten an das Landesamt geliefert. Bisher wur-den 1547 Messstellen lagemäßig erfasst.

1.2 Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes

Die Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes wurdenbereits 1935 von Rudolf Grahmann, dem Begründer dessächsischen Landesgrundwasserdienstes, formuliert.Zusammenfassend stellt Grahmann die Aufgaben wie folgtdar (Grahmann 1935).

Zur Ermöglichung einer zweckmäßigeren Ausnützung derWasserschätze ist

1. die Verbreitung und die Ergiebigkeit der in Sachsengewinnbaren Grundwassermengen sowie ihrer bisherigenund ihrer überhaupt möglichen Ausnützung festzustellen.

2. der Grundwasserhaushalt durch Überwachung derSchwankungen von Brunnenpegeln oder von Quellschüt-tungen festzustellen.

Diese Aufgaben bedingen ein dichtes, über das ganze Landgespanntes Netz von dauernden Beobachtungsstellen, den„Landesgrundwasserdienst“.

Da die menschlichen Aktivitäten, welche die Grundwasser-verhältnisse beeinflussen, in ihrer Vielfalt und Nachhaltig-keit in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen haben,sind diese Aufgaben hoch aktuell. Aus heutiger Sicht werdensie wie folgt zusammengefasst (SMUL, 2000):

– Erfassung der (weitgehend) anthropogen unbeeinflusstenGrundwasserverhältnisse (Zustandsbeschreibung derGrundwasserkörper nach EU-Wasserrahmenrichtlinie)

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Messnetz Verantwortlicher Anzahl der Beobachtung BeprobungMessstellen STAND- BESCHAFFEN-

Messungen HEIT- Messungenpro Jahr pro Jahr

Gröditz/Oschätzchen StUFA Radebeul 10 10 Mst. 1xWülknitz StUFA Radebeul 1 1 Mst. 1x

Radebeul-Coswig-Meißen StUFA Radebeul 31 31 Mst. 1xStadt Dresden StUFA Radebeul 32 3 Mst. 4x 6 Mst. 1x

8 Mst. 12x 7 Mst. 24x 8 Mst. 48x

WW Rödern StUFA Radebeul 9 9 Mst.12xKirnitzsch StUFA Radebeul 9 5 Mst. 6x

4 Mst. 12x

Görlitz StUFA Bautzen 14 14 Mst. 2xKönigsbrück StUFA Bautzen 9 9 Mst. 2x

Deutsch-Polnisches StUFA Bautzen/ 137 Mst. 1x Tagebaumessnetz LfUG 269 132 Mst. 2xStadtgebiet Chemnitz StUFA Chemnitz 25 25 Mst. 12x 6 Mst. 2x

Bergbau StUFA Chemnitz 5 5 Mst. 2xGW-Versauerung StUFA Chemnitz 8 8 Mst. 2x

Parthe UBG, FB 31 134 62 Mst. 2x 72 Mst. 24x 20 Mst. 2x

Altlasten StUFA Leipzig 40 40 Mst. 1x

Mockritz-Elsnig StUFA Leipzig 75 75 Mst. 1x 50 Mst. 1xGroßraum Leipzig StUFA Leipzig 50 50 Mst. 1x

Landwirtschaft LfUG 51 51 Mst. 2x

gesamt: 772 547 Mst. 301 Mst.

Tab. 1.2: Sondermessnetze – Messprogramm 2000

– Erfassung der Auswirkungen langfristiger und flächen-hafter Einflussfaktoren (Landwirtschaft, Urbanisierung,Industrie)

– Erfassung der Auswirkungen von Grundwasserschadens-fällen

– Überwachung von Grundwasserbenutzungen (im Sinnevon § 3 WHG)

Der Landesgrundwasserdienst ist damit ein Instrument ziel-gerichteter staatlicher Umweltpolitik (Abb. 1.2).

Die Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes gliedern sichin 2 große Komplexe, die Betreuung und den Betrieb derMessnetze.

Die Betreuung der Messnetze obliegt in Abhängigkeit vonder Aufgabenstellung dem Landesamt für Umwelt und Geo-logie oder den Staatlichen Umweltfachämtern. Die fachlicheGesamtverantwortung liegt beim Landesamt.

Zur Messnetzbetreuung gehören folgende Aufgaben:

– Erarbeitung von Grundsätzen und Methoden für dieGrundwasserbeobachtung sowie für die Erfassung, Prüfung und Auswertung der Daten

– Konfiguration der Messnetze– Erarbeitung und fachliche Betreuung der Mess-

programme– Erarbeiten von Grundlagen für zentrale Vorgaben (Ver-

waltungsvorschriften, Merkblätter, Richtlinien ...)– Auswertung der Untersuchungsergebnisse und Bericht-

erstattungen, z.B. im Rahmen der• Zuarbeit zum Monatsbericht „Analyse und Prognose

der meteorologisch-hydrologischen Situation“,• Zuarbeit für die Berichte der Bundesanstalt für Gewäs-

serkunde,• Zuarbeit für den Umweltbericht des Freistaates Sachsen,• Zuarbeit zu Berichten der LAWA zur Belastung des

Grundwassers mit PSM bzw. Nitrat,• Zuarbeit zum EU-Nitratbericht und• Berichte und Veröffentlichungen zur landesweiten

Berichterstattung• Berichte und Veröffentlichungen in Auswertung von

Sonderuntersuchungen bzw. entsprechend speziellerAnforderungen

Der Messnetzbetrieb ist Aufgabe der Staatlichen Umweltbe-triebsgesellschaft. Im Einzelnen umfasst er die Tätigkeiten:

– Wartung und Pflege sowie bei Bedarf Neubau, Regene-rierung oder Rückbau von Messstellen

– Funktionsfähigkeitsprüfung (alle 5 Jahre werden die Mess-stellen befahren, die Veränderungen vor Ort dokumentiertund ein hydraulischer Funktionstest durchgeführt)

– Ermittlung gewässerkundlicher Daten bzw. Vergabe derErmittlung solcher Daten an Dritte (die Messungen vonGrundwasserständen und Quellschüttungen werden z.B.von nebenberuflichen Beobachtern auf der Grundlage vonDienstverträgen durchgeführt)

– Werbung und Betreuung der Grundwasserbeobachter vorOrt (die Beobachter werden einmal pro Jahr aufgesucht,um Probleme zu diskutieren. Gleichzeitig wird eine Kon-trollmessung durchgeführt)

– Erfassung, Prüfung und Pflege der Stamm- und Bewe-gungsdaten

1.3 Entwicklung des Grundmessnetzes Beschaf-fenheit

Die konzeptionelle Planung eines Systems zur Beobachtungder Grundwasserbeschaffenheit begann Anfang der 80erJahre. 1984 wurde ein Messnetz aufgebaut, welches sich aus

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narürlicherWasserkreislauf

natürlicherWasserkreislauf

anthropogeneEinflüsse

anthropogeneEinflüsse

VoraussetzungMessnetzkonzeption, Betrieb eigener

Messnetze, Einbindung externer Daten

Landesgrundwasserdienst

AufgabenErfassung, Prüfung, Dokumentation undBewertung von Daten, Erarbeitung von

Prognosen

Ergebnislangjährige Datenreihen,

Situationsberichte, Trendaussagen

Umsetzen gewässerkundlicher Auswertungen in Richtlinien, Planungsgrundlagen, Gutachten,

Informationsverbesserung, Fortbildung,Gesetzgebung, Überwachung, Warndienste,Schadensprävention oder -verminderung,Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen,

Schutzmaßnahmen, Renaturierung u.a.m.

Umsetzen gewässerkundlicher Auswertungen in Richtlinien, Planungsgrundlagen, Gutachten,

Informationsverbesserung, Fortbildung,Gesetzgebung, Überwachung, Warndienste,Schadensprävention oder -verminderung,Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen,

Schutzmaßnahmen, Renaturierung u.a.m.

Abb. 1.2: Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes ausLAWA 1999 (geändert)

12 Landesmessstellen und 317 Messstellen der zentralenWasserversorgung zusammensetzte. Mit der Konzeption„Messprogramm Grundwasser“ (LfUG 1993) wurde dasheutige Beobachtungssystem entwickelt und mit dem Auf-bau des Grundmessnetzes Beschaffenheit begonnen.

Für den Aufbau des Messnetzes standen zur Verfügung

– 12 bereits beprobte Landesmessstellen,– Messstellen aus dem Messnetz Grundwasserstand/

-menge,– ausgewählte Messstellen der Wasserversorgung,– Messstellen aus hydrogeologischen Erkundungen.

In die Auswahl der Messstellen wurden einbezogen

– Grundwasserbeobachtungsrohre, ohne Ausbau im stand-festen Gebirge bzw. mit Ausbau aus verzinktem Stahlbzw. in Einzelfällen aus Kunststoff,

– Bohr- und Schachtbrunnen, – Quellen,– Sammelentnahmen der Wasserversorgung.

Die Entwicklung des Messnetzes zeigt Abb. 1.3.

Im Verlauf der Bearbeitung wurden nicht nur Messstellen indas Messnetz aufgenommen, sondern auch die Beobachtungvon Messstellen eingestellt. Insgesamt betraf das von 1993bis 2000 38 Messstellen.

Hauptursache für die Aussonderung waren:

– der bauliche Zustand– gravierende Nutzungsänderungen im Umfeld– der Nachweis lokaler Einflüsse– Unregelmäßigkeiten im Innenausbau– Baumaßnahmen des Grundstückseigentümers im Bereich

der Messstelle– die hydraulische Verbindung zwischen verschiedenen

Grundwasserleitern– keine Zuordnung zum hydrogeologischen Umfeld mög-

lich

Für den Aufbau des Messnetzes wurden die Messstellen soausgewählt, dass in der ersten Aufbauphase alle wesentli-chen hydrogeologischen Einheiten mit mindestens einerMessstelle erfasst wurden. Im Endausbau soll ein Messnetzentstehen, welches der hydrogeologischen Charakteristikdes Freistaates Sachsen angepasst ist. Dazu wurden dieFlächenanteile der verschiedenen Einheiten an der Gesamt-fläche ermittelt, wobei alle Flächen unter 3 % in einerGruppe „Sonstige“ zusammengefasst wurden. Da die einzel-nen hydrogeologischen Einheiten unterschiedliche wasser-wirtschaftliche Bedeutung besitzen, wurden Bewertungs-zahlen entwickelt, die die unterschiedlicheBewirtschaftungsfähigkeit widerspiegeln. Vereinfachendwurde dabei von einem homogenen Grundwasserleiter aus-gegangen. Die Karte der Grundwasserbewirtschaftungs-fähigkeit zeigt die Anlage 4. Eine Verteilung der Messstel-

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Abb. 1.3: Entwicklung des Grundmessnetzes Beschaffenheit, bezogen auf Messstellenarten

0

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20

30

40

50

60

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1995 1996 1997 1998 1999 2000

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GW-beobachtungsrohr Bohrbrunnen Quelle Schachtbrunnen Stolln Sammelentnahme

len ohne Berücksichtigung des Bewirtschaftungsfaktors imVergleich zur Messstellenverteilung unter Beachtung derwasserwirtschaftlichen Bedeutung der einzelnen hydro-geologischen Einheiten zeigt die folgende Abb. 1.4.

Im Jahr 2000 umfasst das Grundmessnetz Beschaffenheit

– 66 Grundwasserbeobachtungsrohre,– 14 Brunnen,– 11 Quellen,– 4 Stolln.

Für die Erweiterung des Messnetzes sollte vorrangig aufbereits bestehende Messstellen zurückgegriffen werden. Ineinem ersten Arbeitsschritt wurde eine umfangreicheRecherche im Datenspeicher Hydrogeologie durchgeführt,der sowohl allgemeine Angaben zur Lage und zum Ausbauvon Messstellen als auch geologische Daten und Schichten-verzeichnisse enthält. Es wurden 14742 Bohrungen recher-chiert.

Bei der Recherche wurde darauf orientiert, dass

– Angaben zum Ausbau und zur Geologie einschließlichSchichtenverzeichnis existieren,

– die Messstellen nicht älter als 10 Jahre sind,– der Innendurchmesser größer als 50 mm, aber nicht

größer als 100 mm ist und– der Ausbau mit Kunststoff erfolgte.

Im Ergebnis der Recherche konnten 189 potentielle Mess-stellen für die weitere Bearbeitung ausgewählt werden. Nacheingehender Prüfung aller vorhandenen Unterlagen sowieder Befahrung von 52 Messstellen wurden 5 Messstellen indas Grundmessnetz aufgenommen.

In einem zweiten Arbeitsschritt wurde in den Berichten zurhydrogeologischen Erkundung und zur Ausgrenzung vonWasserschutzgebieten nach potentiellen Messstellen recher-chiert. Außerdem wurden die Ergebnisse der Recherche von537 Messstellen genutzt, die im Rahmen der Erhebung vonMessstellen, welche im Auftrag der Wasserwirtschaftsdirek-tion errichtet worden sind, bereits dokumentiert vorlagen.Insgesamt wurden 24 dieser Messstellendokumentationennäher geprüft und die Messstellen erneut befahren. ImErgebnis dieser Arbeiten wurden 2 Messstellen in dasGrundmessnetz Beschaffenheit und 23 Messstellen in dasLandwirtschaftsmessnetz übernommen.

Beim weiteren Ausbau des Messnetzes wird vorrangig aufden Neubau von Messstellen orientiert.

Geht man davon aus, dass jede der genannten hydrogeologi-schen Einheiten mit mindestens einer Messstelle belegt istund wendet die oben beschriebene Verfahrensweise an, sowird ein Endausbau von 154 Messstellen berechnet. DenStand der Arbeiten beim Aufbau des Messnetzes zeigt dieAbb. 1.5.

11


Abb. 1.4: Grundmessnetz Beschaffenheit – Verteilung der Messstellen auf die hydrogeologischen Einheiten (Endausbau)

Täler

Sander

Hochflächensande

End- und Stauchmoräne

Grundmoräne

Grundmoräne mit Decksand

Tertiär

Tertiärrandtyp

Pleistozänrandtyp

Rinnen- und Depressionstyp

Molasse

Sandstein

Tonschiefer, Grauwacke

Magmatische Gesteine

Gneise, Glimmerschiefer

Verteilung nach den flächen-mäßigen Anteilen derhydrogeologischen Einheiten

Verteilung nach den flächen-mäßigen Anteilen derhydrogeologischen Einheitenund ihrer wasserwirtschaft-lichen Bedeutung

Aus der Abbildung wird deutlich, dass insbesondere Mess-stellen in Tälern und im Randpleistozän sowie in magmati-schem Gestein zu ergänzen sind. Regional werden besondersdie Kreise Bautzen, Löbau-Zittau, Niederschlesischer Ober-lausitzkreis, Weißeritzkreis, Annaberg, Aue-Schwarzenbergdurch Messstellen unterrepräsentiert. HydrogeologischeEinheiten, welche auf Grund ihrer geringen Verbreitung inSachsen im Endausbau nur mit 2-3 Messstellen geplant sind,wie Tertiär, End- und Stauchmoränen oder Sander, bieteninformelle Stützstellen, die durch die Ergebnisse aus Kon-troll- und Steuernetzen verdichtet und manifestiert werden.

1.4 Rekonstruktion des Grundmessnetzes Grund-wasserstand

In der Vergangenheit standen im Vordergrund der Messstel-lenauswahl im wesentlichen der regionalgeologische Aspektsowie regionale Fragestellungen, insbesondere Baugrundbe-wertungen. Ein weiteres Kriterium war die Zugänglichkeitder Messstellen. Das Grundmessnetz umfasste 1993 1415Messstellen.

Aufgabe des Messnetzes heute ist die flächenhafte vertikaleund horizontale Erfassung der hydrodynamischen Situationim grundwasserleitenden Gesteinsverband. Ein wichtigesZiel ist die Erarbeitung von Grundlagen für die Bewertungvon anthropogenen Einflüssen auf die geohydraulischenVerhältnisse.

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit zur Rekonstruktion desMessnetzes mit dem Ziel einer Optimierung, die eine Redu-zierung der Messstellenanzahl auf das notwendige Maß vonca. 920 Messstellen einschließt. Dabei wurde die künftigerforderliche Anzahl von Messstellen für jede hydrogeologi-sche Einheit aus deren Flächengröße unter Berücksichtigungihrer wasserwirtschaftlichen Bedeutung ermittelt. Bei derFestlegung des Gesamtumfanges wurde davon ausgegangen,dass jede Einheit durch mindestens eine Messstelle reprä-sentiert wird. Die in Tab 1.3 aufgeführte Aufschlüsselungstellt eine erste Schätzung dar.

Als Ausgangssituation waren im Messprogramm 1998 noch1345 Messstellen enthalten.

1.4.1 Inhalt der Rekonstruktion

Ziele der Rekonstruktion des Grundmessnetzes Grundwas-serstand/Menge sind die Schaffung

– der Repräsentativität für die in Sachsen relevanten hydro-geologischen Einheiten und deren relevante Grundwas-serleiter,

– der regionalen Flächenrepräsentativität unter Berücksich-tigung der Grundwasserneubildungsbedingungen, derGrundwassergeschütztheit und der Flächennutzung und

– der Repräsentativität für die meteorologischen und hydro-logischen Gegebenheiten in Sachsen.

12


0 5 10 15 20 25 30 35 40

Täler

Sander

Hochflächensande

End- und Stauchmoräne

Grundmoräne

Grundmoräne mit Decksand

Tertiär

Tertiärrandtyp

Pleistozänrandtyp

Rinnen- und Depressionstyp

Molasse

Sandstein

Tonschiefer, Grauwacke

Magmatische Gesteine

Gneise, Glimmerschiefer


Ist Soll

Abb. 1.5: Grundmessnetz Beschaffenheit, Verteilung der Messstellen auf die hydrogeologischen Einheiten (Soll-Ist Ver-gleich, Stand 05/01)

Voraussetzungen für die Auswahl einer Messstelle für dasverbleibende Messnetz unter den genannten Gesichtspunk-ten sind

– ein intakter Messstellenausbau,– eine nach Möglichkeit vorhandene langjährige Beobach-

tungsreihe, bzw. die statistische Möglichkeit der Verlän-gerung einer kurzen Reihe,

– möglichst wenige Datenlücken bzw. die statistische Mög-lichkeit die Datenlücken zu schließen,

– die Konsistenz der Daten und– die Möglichkeit des Erhaltes der Messstelle (Eigentums-

fragen).

Die Rekonstruktion des Messnetzes Grundwasserstand wirdin folgenden Teilschritten durchgeführt:

– Konzeptionelle bzw. methodische Vorarbeiten – Reduzierung von Messstellen in Gebieten mit einer Kon-

zentration vorhandener Messstellen– Bewertung der Einzelmessstelle hinsichtlich ihrer Aussa-

gefähigkeit im Sinne der Zielstellung– Bewertung des Messprogramms (Anzahl der erforder-

lichen Messungen pro Monat)– Feststellen und Schließen von Lücken durch Nutzung von

Messstellen Dritter oder Messstellenneubau

Das in Anlage 5 dargestellte Schema dokumentiert in einerZusammenfassung die Konzeption der Messnetzrekonstruk-

tion mit einzelnen Arbeitsschritten sowie die Verantwort-lichkeiten innerhalb der Umweltverwaltung.

1.4.2 Durchführung der Rekonstruktion

Die Durchführung erfolgt in 2 Teilschritten:

Teilschritt 1– Erstellung der methodischen Grundlagen– hydrogeologische Zuordnung der Messstellen– gezielte Reduzierung der Messstellen in den Gebieten mit

überhöhter Anzahl von Messstellen

Teilschritt 2– Zusammenstellung der noch vorhandenen Messstellen

pro hydrogeologische Einheit– Prüfen der Anzahl verschiedener Ganglinientypen als

Varianten innerhalb einer hydrogeologischen Einheit– Prüfung des Einflusses von Grundwassergefälle und

Korngröße des Gesteins auf das Ganglinienverhalten.Dabei soll auch das Verhalten gespannter Grundwasser-verhältnisse geprüft werden.

– Verschneiden mit der Bodenkarte, Auswertung derGrundwasserleiterüberdeckung, Einbeziehen der Ergeb-nisse der Lysimeterstation Brandis

– Entwicklung von hydrogeologischen Einheiten = geolo-gisch und morphologisch abgrenzbare Räume mit weit-gehend einheitlichen und typischen Grundwasserverhält-nissen

– Erarbeiten eines Vorschlages für die Anzahl von Basis-messstellen und Ausweisung derselben

– Festlegen der Gebiete mit großräumigen Grundwasser-beeinträchtigungen, Ausweisung von Trendmessstellen

– Prüfen und Neufestlegen des Messturnuses– Ausweisung von Gebieten, die nicht durch Messstellen

belegt sind– Suche nach vorhandenen Messstellen – Aufgabenstellung für Neubau von Messstellen– Neubau von Messstellen

Der Teilschritt 1 konnte 1999 im wesentlichen abgeschlos-sen werden. Folgende Arbeiten wurden durchgeführt:

Erarbeitung methodischer Grundlagen:

– Erarbeitung einer Messnetzkonzeption, die Zusammen-fassung ist in Anlage 2 dargestellt

– Ausgrenzung der hydrogeologischen Einheiten undZuordnung der erforderlichen Messstellenanzahl (Tab. 1.3)

– Bereitstellung der methodischen Vorgaben und der Soft-ware zur statistischen Bearbeitung von Messwerten

– Bereitstellung der methodischen Vorgaben zur Messstel-lenbefahrung und einfachen Funktionsfähigkeitsprüfung

Im weiteren Verlauf der Arbeiten wurden alle Ganglinienund verfügbaren Messstellendokumentationen überprüft.

13


Hydrogeologische Einheit Messstellen GrundmessnetzStand/Menge

Taltyp 214

Sander 16

Hochflächensande 105

End- u. Stauchmoränen 12

Grundmoränen mit Decksand 7

Grundmoränen 59

Tertiär 15

Randpleistozän 164

Rinnen und Depressionstyp 23

Tertiärrandtyp 15

Sandsteine 44

Randzechstein 1

Molasse 40

Tonschiefer 39

Gneise 90

magmatische Gesteine 76

Gesamtanzahl Sachsen 920

Tab 1.3: Verteilung der Messstellen auf die hydrogeologi-schen Einheiten von Sachsen

Die Messstellen mit unplausiblen Messwerten, schlechtembaulichen Zustand und mangelhafter Begehbarkeit wurdenausgesondert.

Die folgenden Schritte wurden nicht für Quellen durchge-führt, da diese im Teilschritt 2 gesondert behandelt werden.Für die Reduzierung der großen Anzahl von Messstellen inden Ballungsgebieten

– Großraum Dresden,– Talsperre Quitzdorf,– Bahnlinie Dresden-Bautzen-Görlitz,– Großraum Leipzig und– Riesa-Großenhain

wurden die folgenden Arbeiten realisiert.

Nach durchgeführter Messstellenbefahrung und der Sich-tung der Messwerte wurde für jedes Gebiet eine Korrela-tionsmatrix erarbeitet, die auch alle wichtigen Informationenzur Geologie enthielt. Gleichzeitig wurden die Messstellenhinsichtlich ihrer Zugehörigkeit zu einem Grundwasserneu-bildungstyp eingeschätzt.

Im Wesentlichen sind in Sachsen im Lockergestein 3 Grund-wasserneubildungstypen zu erkennen, die in den folgendenAbb. 1.6 bis 1.8 beispielhaft für den Großraum Dresden dar-gestellt werden.

Die Ganglinie in Abb. 1.6 zeigt, dass sich hier die Nieder-schlagsereignisse zeitnah im Wasserstand wiederspiegelnund die Grundwasserneubildung direkt stattfindet. Ein über-jährliches Schwankungsverhalten ist nicht ausgeprägt.

Deutlich wird bei den beiden Ganglinien in Abb. 1.7 derdirekte Zusammenhang zwischen Oberflächenwasser (Elbe)und dem Grundwasser.

Bei dem in Abb. 1.8 dargestellten Grundwasserneubildungs-typ ist kaum noch ein innerjährliches Schwankungsverhaltenfestzustellen. Die Grundwasserneubildung findet nur einge-schränkt statt. Das deutlich sichtbare überjährliche Schwan-kungsverhalten liegt in der Regel zwischen 7 und 10 Jahren.

Im weiteren Verlauf der Messnetzrekonstruktion wurden dieMessstellen auf Konsistenz der Messwerte geprüft. Daten-lücken wurden aufgezeigt und der Grad der anthropogenenBeeinträchtigung eingeschätzt.

Dann wurden die Messstellen mit gleicher geologischerZuordnung, gleicher Zuordnung zum Grundwasserneubil-dungstyp und hohem Korrelationskoeffizienten zusammen-gestellt. Unter Nutzung der Informationen

– zur Langjährigkeit der Messwerte,– zum baulichen Zustand der Messstelle und– zur Begehbarkeit der Messstelle

14


46464050

96

96,5

97

97,5

01.1

1.19

78

01.1

1.19

79

01.1

1.19

80

01.1

1.19

81

01.1

1.19

82

01.1

1.19

83

01.1

1.19

84

01.1

1.19

85

01.1

1.19

86

01.1

1.19

87

01.1

1.19

88

01.1

1.19

89

01.1

1.19

90

01.1

1.19

91

01.1

1.19

92

01.1

1.19

93

01.1

1.19

94

01.1

1.19

95

01.1

1.19

96

01.1

1.19

97

01.1

1.19

98

01.1

1.19

99

Gru

ndw

asse

rsta

nd [

m+

NN

]

Abb. 1.6: Flurnaher Grundwasserstand

15


106

107

108

109

110

111

112

113

114

22.1

2.19

85

22.0

4.19

86

22.0

8.19

86

22.1

2.19

86

22.0

4.19

87

22.0

8.19

87

22.1

2.19

87

22.0

4.19

88

22.0

8.19

88

22.1

2.19

88

22.0

4.19

89

22.0

8.19

89

22.1

2.19

89

22.0

4.19

90

22.0

8.19

90

22.1

2.19

90

22.0

4.19

91

22.0

8.19

91

22.1

2.19

91

22.0

4.19

92

22.0

8.19

92

22.1

2.19

92

22.0

4.19

93

22.0

8.19

93

22.1

2.19

93

22.0

4.19

94

22.0

8.19

94

22.1

2.19

94

22.0

4.19

95

22.0

8.19

95

22.1

2.19

95

22.0

4.19

96

22.0

8.19

96

22.1

2.19

96

22.0

4.19

97

22.0

8.19

97

Was

sers

tand

[m

+N

N]

Oberflächenwasser Grundwasserstand

48473500

100,5

101

101,5

102

102,5

103

103,5

104

104,5

105

01.1

1.19

70

01.1

1.19

71

01.1

1.19

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01.1

1.19

73

01.1

1.19

74

01.1

1.19

75

01.1

1.19

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01.1

1.19

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01.1

1.19

79

01.1

1.19

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01.1

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01.1

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1.19

88

01.1

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90

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01.1

1.19

98

01.1

1.19

99

Gru

ndw

asse

rsta

nd [

m+

NN

]

Abb. 1.8: Tiefer Grundwasserleiter, zum Teil mit hoher Grundwassergeschütztheit

Abb. 1.7: Oberflächenwasser beeinflusste Messstelle mit Ganglinie Oberflächenwasser

wurde das Messnetz so weit ausgedünnt, dass jede hydroge-ologische Einheit und jeder Grundwasserneubildungstyphinreichend mit Informationen belegt ist.

Der erste Teilschritt der Messnetzrekonstruktion wurde 1999mit der Reduzierung des Messnetzes um 357 Messstellenabgeschlossen. Das Messnetz enthielt zu diesem Zeitpunkt988 Messstellen.

Der 2. Teilschritt ist in Arbeit.

Insbesondere die geologische Einordnung von Messstellen,inklusive Bereitstellung von Schichtenverzeichnissen undAusbaudaten, ist zwischenzeitlich weit fortgeschritten. FürMessstellen, zu denen keine Unterlagen recherchiert werdenkonnten, wurden Kunstschichtenverzeichnisse erstellt. Inder Regel betrifft das Brunnen, die zu verschiedenstenZwecken gebaut wurden, und wegen der langen Messreihenvon hohem Wert für das Grundmessnetz sind. Tab. 1.4 zeigtden Stand der Arbeiten.

Mit Reduzierung nicht benötigter Messstellen und der Auf-nahme neuer Messstellen enthält das Messnetz derzeit 963Messstellen. Die durchschnittliche Messstellenanzahlbeträgt damit in Sachsen ca. 5 Messstellen pro 100 km2.Ohne Berücksichtigung der Stadtstaaten haben die Bundes-länder eine Dichte von 1 (Saarland) bis 8 (Sachsen-Anhaltund Brandenburg) Messstellen pro 100 km2.

1.5 Aufbau des Sondermessnetzes Landwirtschaft

Mit Erlass vom 21.10.1997 wurde das Landesamt für Umweltund Geologie beauftragt, in Abstimmung mit der Landesan-stalt für Landwirtschaft ein Messnetz aufzubauen, mit demdie Wirksamkeit der Sächsischen Schutz- und Ausgleichs-verordnung (SächsSchAVO) für die Land- und Forstwirt-schaft in Wasserschutzgebieten und des Programms„Umweltgerechte Landwirtschaft“ auf die Umweltkomparti-mente Wasser und Boden, insbesondere im Hinblick auf dieNitratproblematik bewertet werden sollten. Dazu sind dieDaten und Ergebnisse von Grundwasseruntersuchungen derUmweltverwaltung und Bodenuntersuchungen der Landwirt-schaftsverwaltung zusammenzuführen. Eine Übersicht überdie Struktur des Messnetzes gibt Tab. 1.5.

Durch den Bezug zwischen Flächenbewirtschaftung, Nähr-stoffzufuhr und dem Nitratgehalt von Boden und Grundwas-ser soll die Wirkung der Schutzbestimmungen der Sächs-SchAVO festgestellt werden.

Neben der Entwicklung der Grundwasserbeschaffenheit inWasserschutzgebieten sollten Messstellen mit landwirt-schaftlicher Beeinflussung außerhalb von Schutzgebieten indas Messnetz aufgenommen werden, um langfristig Trend-aussagen für Sachsen treffen zu können.

Ein weiterer Schwerpunkt des Messnetzes ist, neben derNitratproblematik, die Untersuchung der Grundwasser-belastung auf PSM in den landwirtschaftlich genutztenGebieten. Das Messnetz umfasst Vorfeldmessstellen, umden Ausgangszustand des Grundwassers im Gebiet zu doku-mentieren. Vorzugsweise werden als VorfeldmessstellenMessstellen aus dem Grundmessnetz genutzt, um die Beob-achtung zu optimieren. Im Abstrom landwirtschaftlichgenutzter Flächen wird an Emittentenmessstellen der Gradder Beeinflussung des Grundwassers ermittelt.

Eine kartenmäßige Darstellung des Messnetzes zeigt dieAnlage 6.

Gemäß § 12 der SächsSchAVO wird auf Ackerflächen imFrühjahr der jeweilige Nmin-Gehalt des Bodens durchUntersuchung festgestellt. Bei Flächeneinheiten über 2 haist der Landwirt verpflichtet, diese Untersuchungen vor-nehmen zu lassen. Die Ergebnisse sind neben weiterenAngaben in Schlagkarten zu dokumentieren, welche 5Jahre vom Landwirt aufzubewahren sind. Diese Maßnahmedient der Optimierung des Düngemitteleinsatzes. ZurÜberwachung der Bodenbelastung werden im Herbst durchdie Ämter für Landwirtschaft auf festgelegten Flächen dieNmin-Untersuchungen wiederholt. Zusätzlich zum Kon-trollprogramm der SächsSchAVO wurden von der Landes-anstalt für Landwirtschaft Dauertestflächen eingerichtet,auf denen im Frühjahr und im Herbst der Nmin-Gehalt desBodens bestimmt wird, um den Nachweis der Wirksamkeitvon Förderprogrammen, wie z.B. des Programms„Umweltgerechte Landwirtschaft“, zu erbringen. Insge-samt wurden 1060 Dauertestflächen festgelegt, von denen260 in Wasserschutzgebieten liegen.

10 Dauertestflächen wurden für das Sondermessnetz Land-wirtschaft ausgewählt. Für 12 Flächen wurde die Einrich-tung von Dauertestflächen durch das Landesamt für Umweltund Geologie bei der Landesanstalt für Landwirtschaft bean-tragt. Durch die Einbeziehung dieser Ergebnisse soll der

16


StUFA Mess- stratigraph. petrograph. abgeschlossenestellen- eingestuft eingestuft geolog. Bearbeit.anzahl [%] [%] der Messstellen

[%]Summe 963 98,6 85,4 35,5

Messstellen gesamt

Anzahl davon davon DauertestflächeVorfeld Emittent gesamt vorhanden beantragt

50 2 48 22 12 10

Davon Messstellen in Wasserschutzgebieten

Anzahl davon davon DauertestflächeVorfeld Emittent gesamt vorhanden beantragt

33 2 31 19 12 7

Tab. 1.4: Stand der hydrogeologischen Zuordnung der Mess-stellen des Grundmessnetzes Grundwasserstand

Tab. 1.5: Sondermessnetz Landwirtschaft – Struktur

Stickstoffpfad – Eintrag durch Düngung => Transport imBoden => Austrag ins Grundwasser bewertet werden.

1.6 Lysimeterstation – integraler Bestandteil derGrundwasserbeobachtung

Die Lysimeter der Station Brandis werden als Messnetz„Bodenwasserhaushalt“ im Rahmen der gewässerkund-lichen Messnetze des Freistaates Sachsen betrieben. Gemes-sen werden seit 1980 Verdunstung, Versickerung, Boden-wasservorrat und Sickerwassergüte. Der Betrieb der Stationobliegt laut Gründungserlass vom 01.01.1994 der Staat-lichen Umweltbetriebsgesellschaft.

Ziel der Messungen in der Lysimeterstation Brandis ist dieSchaffung unbefristeter Langzeitdatenreihen und die Daten-bereitstellung zur Lösung wissenschaftlicher Fragestellun-gen (u.a. in Zusammenarbeit mit dem Umweltforschungs-zentrum Leipzig-Halle), um die Auswirkungen vonLandnutzungs- und Klimaänderungen auf die einzelnenKomponenten des Wasser- und Stoffhaushaltes beschreibenund prognostizieren zu können.

Folgende Schwerpunkte charakterisieren das derzeitigeKonzept der Station:

– Auswahl von neun, aus bodenkundlicher und hydrogeo-logischer Sicht für Mitteldeutschland repräsentativenAckerstandorten, einschließlich eines Bodens von derBraunkohlenkippe Espenhain,

– Gewinnung von drei Bodenmonolithen je Standort zurBerücksichtigung der Heterogenität der Böden,

– Konzentration der Bodenmonolithe an einem Standort zurintensiven und kontinuierlichen messtechnischen Betreu-ung (auch an Sonn- und Feiertagen),

– mit dem Einsatz von 3 m tiefen Lysimetern mit freiemSickerwasser-Auslauf werden Standorte mit flurfernenGrundwasserständen realisiert – diese sind typisch für denmitteldeutschen Lockergesteinsbereich,

– Tensiometer, Saugkerzen, TDR-Sonden, Temperatur-fühler und Sonden zur Entnahme von Bodenluft in jeweilsdrei Lysimeterebenen liefern zusätzliche Informationenüber die im Bodenprofil ablaufenden Prozesse,

– landwirtschaftliche Nutzung der Lysimeterböden und desumliegenden Feldes,

– detaillierte Erfassung der Bodenparameter, der Bewirt-schaftungsmethoden und der Bestandsentwicklungsowie Beobachtung der klimatologischen Bedingungenam Lysimeterstandort als Grundlage für die Übertragbar-keit der Lysimetermessungen,

– Durchführung von Wasserhaushaltsuntersuchungen im„Repräsentativgebiet“ Parthe als Basis für die Einbindungder Lysimeterergebnisse in den Gebietswasserhaushalt,

– Verwendung der Messreihen und Parameter zur Testungvon Berechnungs- und Simulationsverfahren des Wasser-und Stoffhaushaltes in unterschiedlichen Maßstabsbe-reichen.

2 Grundwasserverhältnisse Stand und Menge

2.1 Datengrundlage

Zur Bewertung der Grundwasserverhältnisse wurden Mess-stellen des landesweiten Grundmessnetzes Grundwasser-stand/-menge ausgewählt, die für die Beschreibung desLocker- und Festgesteinsbereichs besonders repräsentativsind.

Für die Messstellen (Tab. 2.1) wurden die Messwerte desAbflussjahres 2000 sowie die 5-Jahresganglinie für den Zeit-raum 1996 – 2000 ausgewertet.

Zusätzlich wird an zwei Messstellen die langjährige Ent-wicklung dokumentiert.

2.2 Meteorologische Situation

Das Jahr 1996 war mit einer mittleren relativen Nieder-schlagshöhe von 90 % trocken und bei einer mittleren Luft-temperatur von 5 oC um 1,4 Grad kälter.

Im Winterhalbjahr (Nov. 1995 – Apr. 1996) wurde eine mitt-lere relative Niederschlagshöhe von nur 60 % registriert. DasSommerhalbjahr dagegen war mit 122 % mittlerer relativerNiederschlagshöhe nass, außerdem kälter und relativ son-nenscheinarm.

Im Berichtszeitraum 1997 wurde eine mittlere relative Nie-derschlagshöhe unter dem vieljährigen Durchschnitt erreicht(96 %). Die mittleren Monatswerte schwankten dabei von31 % im Januar bis 218 % im Juli. Mit 6,6 oC war es um nur0,3 Grad wärmer als normal. Die mittlere Sonnenschein-dauer lag bei 112 %.

17


Messstelle Messstellen- hydrogeologische kennzeichen Einheit

Kleinschirma 50452248 Gneise und metamorphe Schiefer

Beiersdorf 53403675 Effusivgesteine

Roellingshain 50430645 Tertiärrandtyp

Tautenhain 49420065 Buntsandstein

Lindhardter Forst 47410404 Hochflächensande

Crostau 49520931 Intrusivgesteine

Klix 47530999 Urstromtal

Gruena 51426001 Rotliegendes

Dresden Pohlandplatz 49483524 Taltyp

Dresden Königstraße 49484004 Taltyp

Tab. 2.1: Messstellen zur Auswertung der Grundwasserver-hältnisse nach Stand und Menge

Die Niederschlagsbilanz für das Jahr 1998 betrug 120 % desvieljährigen Mittels. Dieser Überschuss ist auf die nieder-schlagsreichen Monate September und Oktober zurück-zuführen.

Die mittlere Jahressumme des Niederschlags betrug 1999 inSachsen mit 667 mm 95 % der normalen Jahressumme.Dabei war in Sachsen eine von West nach Ost abnehmendeNiederschlagsneigung zu beobachten. Während an den Sta-tionen in Westsachsen ein Überschuss von ca. 30 mmbestand, war im äußersten Osten an der Station Görlitz einDefizit von 150 mm festzustellen.

Verglichen mit den mittleren Jahressummen der Reihe1961/1990 war in Sachsen das Jahr 2000 im Gebietsmitteletwa niederschlagsnormal, der Raum Dresden jedoch miteinem Defizit von ca. 90 mm zu trocken. Im Mittel- undWesterzgebirge war gebietsweise ein Überschuss von 50 –70 mm Niederschlag vorhanden. An 10 Monaten des Jahreslagen die Monatsmitteltemperaturen über den mehrjährigenVergleichswerten, was eine übernormale Verdunstung zurFolge hatte.

2.3 Grundwasserverhältnisse an ausgewähltenMessstellen

Die Entwicklung der Grundwasserstände und -mengen zeigt,dass nach einem deutlichen Überschreiten der langjährigenMittelwerte in den Jahren 1994 und 1995 sich im Betrach-tungszeitraum 1996 bis 2000 ein leicht negativer Trendzeigt. Dies ist insbesondere auf die geringen Niederschlägein den Jahren 1996 und 1997 zurückzuführen. In den Jahren1998 bis 2000 kam es aufgrund der allgemein mittleren Nie-derschlagsverhältnisse zu einer Stabilisierung des Wasser-haushaltes. Trotz negativem Trend bewegten sich imBetrachtungszeitraum die Grundwasserstände im Lockerge-steinsbereich über den langjährigen Mittelwerten. Die Quell-schüttungen und Wasserstände der Festgesteinsmessstellenliegen teilweise unter den langjährigen Mittelwerten.

2.3.1 Lockergesteinsbereich

Jahresganglinien 2000

Wie allgemein üblich lagen auch zu Beginn des Abflussjah-res 2000 die Wasserstände im Niedrigwasserbereich. Die bisMärz 2000 ansteigenden Niederschläge bewirkten einenAnstieg der Grundwasserstände auf Werte, die deutlich überdem Mittelwasserbereich lagen. Aufgrund der langsamenReaktionszeiten erreichten die Wasserstände erst im Aprilihre Maximalwerte, obwohl die Niederschlagssumme in die-sem Monat als sehr gering einzuschätzen ist. Danach erfolgteein kontinuierliches Absinken der Messwerte in den Bereichdes langjährigen Mittelwertes.

In Abb. 2.1 sind Jahresganglinien von 5 ausgewählten Mes-sstellen als Monatsmittelwerte, die monatlichen Nieder-

schlagssummen, der Trend des Jahres 2000 und derlangjährige Mittelwert dargestellt.

5- Jahresganglinie

Der Betrachtungszeitraum begann, bedingt durch hohe Nie-derschläge, in den Jahren 1994 und 1995 mit Messwerten,die deutlich über den langjährigen Mittelwerten lagen. Auf-grund der geringen Niederschläge im Winterhalbjahr1995/1996 und den Jahren 1996 und 1997 sanken die Was-serstände unter den langjährigen Mittelwert. Niedrigwasser-werte wurden dabei nicht erreicht.

Erst die Jahre 1998 bis 2000, die im wesentlichen von mitt-lerer Niederschlagstätigkeit geprägt waren, erbrachten einenAnstieg der Wasserstände.

Das innerjährliche Schwankungsverhalten für diesen Zeit-raum zeigt, dass im Frühjahr der langjährige Mittelwertüberschritten wurde. Im Laufe des Sommers sanken dieGrundwasserstände wieder ab, so dass sie im Herbst wiederunter dem langjährigen Mittelwasserbereich lagen.

Die 5- Jahresganglinien zeigen aufgrund fehlender Feuchte-jahre durchweg einen negativen Trend (Abb. 2.2). Der Mit-telwert der fünf Jahre liegt trotzdem höher als der langjährigeMittelwert. Die langjährige Entwicklung an den verwende-ten Messstellen zeigt keinen Trend. Eine Ausnahme stellt dieMessstelle Lindhardter Forst dar, deren durchschnittlicherAnstieg bei ca. 3 cm pro Jahr liegt (Messreihe 1971 bis2000).

2.3.2 Festgesteinsbereich

Jahresganglinie 2000

In die Betrachtungen wurden vier Grundwassermessstellenund eine Quelle einbezogen. Deutlich kann man anhand derGanglinien (Abb. 2.3) die Unterschiede zwischen Fest- undLockergestein erkennen.

Die Messstelle Beiersdorf zeigt eine verzögerte Reaktion aufdie Niederschlagsereignisse. Die Amplitude ist gering. DieWasserstände in Beiersdorf und Crostau lagen im Durch-schnitt höher als der langjährige Mittelwert.

Die Quellschüttungsmessungen der Messstelle Klein-schirma zeigen aufgrund des kleinen Einzugsgebietes einedirekte, äquivalente Reaktion auf Niederschlagsereignisse.Kleinschirma liegt im Zeitraum des Jahres 2000 bis auf denMonat März deutlich unterhalb des langjährigen Mittelwer-tes. Die Messstellen Gruena und Tautenhain liegen ebenfallsunter den langjährigen Mittelwerten.

Bei allen Messstellen beginnen und enden die Messwerte imAbflussjahr 2000 unter den langjährigen Mittelwerten.

18


19


Lindhardter Forst (47410404)

0

20

40

60

80

100

Nov 99 Dez 99 Jan 00 Feb 00 Mrz 00 Apr 00 Mai 00 Jun 00 Jul 00 Aug 00 Sep 00 Okt 00

Nie

ders

chla

gshö

he [

mm

] 200

250

300

350

400

Gru

ndw

asse

rsta

nd [

cm u

nter

Mes

spun

kt]

Roellingshain (50430645)

020406080

100120140160


600

650

700

Klix (47530999)

020406080

100120140160


150

200

250

300

Dresden, Pohlandplatz (49483524)

0

2040

60

80100

120


450

500

550

600

Dresden, Königstraße (49484004)

020

406080

100120


550

600

650

700

750

800

Monatsmittel Niederschlag Monatsmittel GrundwasserstandMW Trend Grundwasserstand 2000

Nie

ders

chla

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Mes

spun

kt]

Gru

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nter

Mes

spun

kt]

Abb. 2.1: Jahresganglinien der Grundwasserstände im Lockergesteinsbereich

20


Lindhardter Forst (47410404)

200

250

300

350

4001 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Roellingshain (50430645)

600

650

7001 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Klix (47530999)

150

200

250

3001 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Dresden, Pohlandplatz (49483524)

400450500550600

1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Dresden, Königstraße (49484004)

550600650700750800

1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Monatsmittel Grundwasserstand MW Trend 1996 – 2000

Was

sers

tand

[cm

unt

er M

essp

unkt

]

Abb. 2.2: 5- Jahresganglinien der Grundwasserstände im Lockergesteinsbereich

21


Beiersdorf (53403675)

020406080

100120140


100

150

200

250

Tautenhain (49420065)

020406080

100120140


900

950

1000

1050

1100

Crostau (49520931)

0

50

100

150

200


500

550

600

650

700

750

Gruena (51426001)

0

50

100

150


250

300

350

400

450

Monatsmittel Niederschlag Monatsmittel GrundwasserstandMW Trend Grundwasserstand 2000

Kleinschirma (50452248), Quelle

0

50

100

150

200


0,51

1,52

2,5

Nie

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chla

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Gru

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Mes

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Mes

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Nie

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chla

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Gru

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rsta

nd [

cm u

nter

Mes

spun

kt]

Abb. 2.3: Jahresganglinien der Grundwasserstände und der Quellschüttung im Festgesteinsbereich

22


Beiersdorf (53403675)

100

150

200

2501 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Tautenhain (49420065)

900950

1000105011001150

1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Crostau (49520931)

500550600650700750

1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Gruena (51426001)250

300

350

400

4501 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Kleinschirma (50452248), Quelle

00,5

11,5

22,5

1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0

Monatsmittel Quellschüttung MW Trend 1996 - 2000

Was

sers

tand

[cm

unt

er M

essp

unkt

]

Abb. 2.4: 5-Jahresganglinien der Grundwasserstände und der Quellschüttung im Festgesteinsbereich

5- Jahresganglinie

Wie im Lockergesteinbereich begannen auch im Festgesteindie Messwerte der 5-jährigen Reihe mit Werten über demlangjährigen Mittelwert, sanken in den Jahren 1996 und1997 darunter und erholten sich erst in den Jahren 1998 bis2000 zu einem ausgeglichenen, mittleren Schwankungsver-halten um den langjährigen Mittelwert.

Dabei zeigen die 5- Jahresganglinien in Abb. 2.4 mit Aus-nahme der Messstelle Crostau, einen negativen Trend. ImGegensatz zu den Messstellen Beiersdorf, Crostau und Gruena liegen die 5-jährigen Mittelwerte in den MessstellenTautenhein und Kleinschirma unter den langjährigen Mit-telwerten.

Die langjährige Entwicklung der verwendeten Messstellenzeigt in Gruena einen positiven Trend mit einem Anstieg vonca. 3 cm pro Jahr (Messreihe 1984 bis 2000). Bei den ande-ren Messstellen ist kein relevanter Trend erkennbar.

2.3.3 Langjährige Entwicklung der Grundwasser-stände

Um die langjährige Entwicklung der Grundwasserstände zudokumentieren, wurde mit Hilfe des Programms STYX derlangjährige Trend der Wasserstände der Messstellen desDatenspeichers Grundwasserstand ausgewertet. Dabei ist zuberücksichtigen, dass die wesentliche Anzahl von Messwer-ten erst ab 1975 DV-technisch erfasst wurde.

Der Trend wurde auf der Grundlage der Tageswerte errech-net, um das innerjährliche Schwankungsverhalten mit zuerfassen. Bei der Auswertung der Ergebnisse wurden Trendszwischen minus 2 cm und plus 2 cm pro Jahr gleich Nullgesetzt. Die Berechnung wurde für verschiedene Zeiträumedurchgeführt und ist in Tab. 2.2 dargestellt.

Die Ergebnisse zeigen, dass bei den langjährigen Reihen(über 50 Jahre) nahezu kein Trend ablesbar ist. Änderungender klimatischen Situation haben sich noch nicht sichtbar aufdie Entwicklung der Grundwasserstände ausgewirkt.

Bei den kürzeren Reihen (25 Jahre) zeigen knapp 50% derMessstellen einen Trend. Positiver und negativer Trend glei-chen sich dabei aus. Diese Trendentwicklung ist auf ver-schiedene Ursachen zurückzuführen.

Bei den Messstellen, die nicht von Oberflächenwasser beein-flusst sind und nicht flurnahe Grundwasserstände zeigen,kann deutlich ein überjährliches Schwankungsverhaltenfestgestellt werden, dass in der Regel bei 7 – 10 Jahren liegt.Das ist beispielhaft in der Ganglinie der Messstelle Putzkau(Abb. 2.5) zu erkennen. Betrachtet man bei dieser Messstellenur den Zeitraum zwischen 1976 und 2000 erkennt maneinen geringfügig positiven Trend (0,2 cm pro Jahr), in denJahren 1950 bis 1975 beträgt der Trend plus 1,70 cm proJahr. Die Auswertung des Zeitraumes der letzten 10 Jahrelässt einen geringfügig positiven Trend (0,6 cm pro Jahr)erkennen. Die Jahre 1920 bis 1950 weisen im Gegensatzdazu einen negativen Trend auf (–0,7 cm pro Jahr).

Weitere Trendentwicklungen entstehen durch anthropogeneEinflüsse. Zum Beispiel sind im Betrachtungszeitraum, ins-besondere in Sachsen, durch großflächigen Grundwasser-wiederanstieg in Gebieten mit Braunkohlenbergbau positiveTrendentwicklungen erkennbar. Desweiteren steigt dasGrundwasser in den Gebieten an, in denen aufgrund desrückläufigen Wasserbedarfs der letzten zehn Jahre Wasser-werke in geringerem Umfang fördern bzw. ihre Förderungeingestellt haben.

Die Messstelle Liebertwolkwitz ist ein Beispiel für das Ver-halten einer Messstelle mit flurnahem Grundwasserstand(Abb. 2.6). Hier werden direkt die meteorologisch bedingtenSchwankungen des Grundwasserstands erkennbar.

23


Zeit- Durch Anzahl Positiver Negativer Ohne raum Werte der Trend Trend Trend

belegte Mess-Mindest- stellenjahre = 100% Angabe in %

1901 – 2000 80 7 0 0 100

1901 – 2000 50 323 7 8 85

1951 – 2000 40 218 10 7 83

1976 – 2000 15 1402 21 25 54

Tab. 2.2: Trendberechnungen Grundwasserstand

Abb. 2.5: Ganglinie der langjährigen Grundwasserständeder Messstelle Putzkau

4851 0348cmu. MP

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00

1300

1325

1350

1375

1400

1425

1450

1475

1500

1525

1550

1575

2.4 Sonderuntersuchungen

2.4.1 Überwachung der Grenzgewässer im GebietKirnitzsch/Krinice-Hrensko

Bericht des StUFA Radebeul

Zur Kontrolle der Grundwasserstandsentwicklung imBereich des Nationalparks Sächsische Schweiz erfolgteunter besonderer Beachtung der Grundwasserentnahme zurTrinkwasserversorgung in der Tschechischen Republik dieEinrichtung eines Sondermessnetzes durch das StaatlicheUmweltfachamt Radebeul.

Durch den Betrieb des Messnetzes und die Datenauswertungwurde im südlichen Teil des „Großen Zschand“ in der Hin-teren Sächsischen Schweiz ein signifikantes Absinken desGrundwasserspiegels festgestellt.

Das Sondermessnetz „Kirnitzsch“ bildete in Verbindung mitder neu errichteten Grundwassermessstelle am „GroßenZschand“ (Abb. 2.7) eine wesentliche Grundlage für dieErarbeitung eines „Gutachtens zur Entwicklung und Pro-gnose der Grundwasserdynamik im Gebiet Hinterhermsdorfund Hrensko“ (1997), mit dem Ergebnis, dass die Entwick-lung der Grundwasserstände mit sehr hoher Wahrscheinlich-keit auf meteorogene Einflüsse zurückzuführen ist.

Anlässlich regelmäßiger Arbeitstreffen mit Vertretern dertschechischen Institutionen wurde in der Vergangenheit dieWeiterführung der Datenerhebung und des Datenaustauschszwischen den beauftragten Behörden bzw. Institutionen ver-einbart und aktuell bestätigt.

Darauf aufbauend und im Auftrag der gemeinsamen Sach-verständigengruppe für wasserwirtschaftliche Planung undBilanzierung an den Grenzgewässern der Bundesrepublik

Deutschland und der tschechischen Republik ist durch dasStUFA Radebeul die Koordinierungsvereinbarung im RaumKirnitzsch/Krinice – Hrensko federführend zu bearbeiten.Der Entwurf dieser Koordinierungsvereinbarung ist bis zumJahr 2002 vorzulegen.

Hierfür sind in erheblichem Umfang gewässerkundlicheDaten zu erfassen, auszuwerten und zu dokumentieren.Diese gutachterliche Bearbeitung wird derzeit über Leistun-gen Dritter durch ein Fachunternehmen vorgenommen. DerUntersuchungsraum umfasst das Gebiet der Sächsisch-Böhmischen Schweiz östlich der Elbe und hier konkret dasEinzugsgebiet des Grenzgewässers Kirnitzsch/Krinice zwi-schen Beginn der grenzbildenden Gewässerstrecke und BadSchandau, einschließlich der Ortslagen Hinterhermsdorf (imNorden) und Hrensko/Kamenice (im Süden).

Im Fachteil Grundwasser soll beispielsweise die Beschrei-bung der hydrologisch-hydrogeologischen Verhältnisse miteiner Stichtagsmessung, der Erstellung von grundwasserlei-terbezogenen Hydroisohypsenplänen und der Bewertung derGrundwasserstandsentwicklung und -dynamik erfolgen.Probennahmen und Auswertung der Analysenergebnissedienen der Zustandserfassung und Bewertung der Grund-wasserbeschaffenheit. Bestandteil der gutachterlichenArbeiten sind außerdem eine aktuelle Grundwassernut-zungsanalyse und Empfehlungen für zukünftige Maßnah-men der Grundwasserüberwachung.

Maßgeblich sind die kritische Bewertung aller verfügbarenDaten und die direkte Zusammenarbeit mit den betroffenenInstitutionen einschließlich der tschechischen Seite.

Im Ergebnis der Arbeiten ist zu erwarten, dass den zuständi-gen Behörden konkrete Schlussfolgerungen für den Schutzsowie die Koordinierung der weiteren Nutzung und Bewirt-schaftung des Grund- und Oberflächenwassers im Beobach-tungsgebiet möglich sind.

Kernstück der Präzisierung der Koordinierungsvereinbarungwird eine neue wasserwirtschaftliche Betrachtung der Nut-

24


Abb. 2.6: Ganglinie der langjährigen Grundwasserständeder Messstelle Liebertwolkwitz

Abb. 2.7: Grundwassermessstelle 1/95 am Großen Zschand

4740 0049cmu. MP

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00

100

125

150

175

200

225

250

275

300

zungsmöglichkeiten und -restriktionen der Gewässer im Ein-zugsgebiet der Kirnitzsch (zwischen Staatsgrenze und BadSchandau) unter umweltpolitischen Gesichtspunkten und beistrikter Beachtung der Belange der Nationalparke und Öko-systeme sein.

Neben den erforderlichen Festlegungen zum ökologischbegründeten oberirdischen Abfluss der Kirnitzsch/Kriniceist insbesondere der Schutz der Grundwasservorkommen inden Kreidesedimenten der Sächsischen und BöhmischenSchweiz vor anthropogenen Beeinträchtigungen Ziel dergeplanten Vereinbarungen.

2.4.2 Deutsch-polnische Tagebaumessnetze

Auf der Grundlage des Deutsch-Polnischen Grenzgewässer-vertrages vom 19. Mai 1992 arbeitet die Arbeitsgruppe W1der deutsch-polnischen Grenzgewässerkommission unteranderem an der Beurteilung der grenzüberschreitendenBeeinflussung der Grundwasserabsenkung auf das jeweilsandere Territorium. Es werden gemeinsame MessnetzeGrundwasserstand aufgebaut, gemessen und die Ergebnissebewertet. In Sachsen betrifft das auf deutscher Seite dieTagebaue Reichwalde/Nochten, Berzdorf und auf der polni-schen Seite den Tagebau Turow. Das Messnetz enthält 147Messstellen in denen zweimal im Jahr gemeinsam mit derpolnischen Seite der Grundwasserstand gemessen wird.

Tagebaue Reichwalde/Nochten

Der Tagebau Reichwalde wird seit 1999 betriebsbereitgehalten. Es findet kein Tagebaufortschritt und kein Weiter-bau der Entwässerungsanlagen in Vortriebsrichtung statt.Die Weiterführung des Tagebaus hängt von der Entwicklungauf dem Energiemarkt sowie dem damit verbundenen Baudes 2. Blockes in Boxberg ab und ist derzeit nicht absehbar.

Der Tagebau Nochten befindet sich zur Zeit in seiner gering-sten Entfernung zur polnischen Grenze. In den nächsten Jah-ren wird er sich in nordwestlicher Richtung von der polni-schen Grenze fortbewegen. Ab 2003 werden dann auch dieder polnischen Seite nächstgelegenen Entwässerungsanla-gen abschnittsweise zurückgebaut.

Die prognostizierte maximale Grundwasserabsenkung derbeiden Tagebaue befindet sich etwa im Bereich der deutsch-polnischen Grenze, so dass mit einer Überschreitung derGrenze durch die Absenkung nicht zu rechnen ist.

Bisher wurden sieben gemeinsame Messungen an 36 Mess-stellen im deutsch-polnischen Grenzraum entlang der Lau-sitzer Neiße im Hangend- und Liegendgrundwasserbereichdurchgeführt.

Eine Bewertung der Ergebnisse kann aufgrund der geringenAnzahl der Messungen noch nicht durchgeführt werden.

Tagebau Berzdorf

Im Tagebau Berzdorf wurde seit 1998 die Braunkohlenför-derung eingestellt. Im Moment werden die Arbeiten zur Vor-bereitung der Flutung des Tagebaus durchgeführt.

Für die gemeinsamen deutsch-polnischen Messungen stehenderzeit nur Messstellen auf deutscher Seite zur Verfügung.Auf polnischer Seite existieren nur Wirtschaftsbrunnen, diesich für das Messnetz nicht eignen. Die 13 Messstellen wur-den bisher fünf mal gemeinsam gemessen.

Ähnlich wie im Gebiet Reichwalde/Nochten kann auch hiernoch keine Bewertung der Ergebnisse vorgenommen wer-den.

Tagebau Turow

Der Abbau von Braunkohle im Raum Zittau/Turow ist bis indie erste Hälfte des 18. Jahrhunderts belegt.

Der Tagebau Turow befindet sich in Polen auf einem Gebiet,das mit drei Seiten an Deutschland und die TschechischeRepublik grenzt und nur über einen schmalen Verbindungs-streifen zu Polen verfügt. Die Fläche wird etwa zur Hälftevom Tagebau Turow in Anspruch genommen. Die Neiße bil-det als Staatsgrenze auch die natürliche Abbaugrenze für denTagebau Turow in westlicher Richtung. Auf deutscher Seiteliegt der zur Gemeinde Hirschfelde gehörende Ort Drausen-dorf dem Tagebau am nächsten. Von dort bis zum westlichenTagebaurand sind es nur wenige hundert Meter. Die Entfer-nung der Stadt Zittau zum Tagebau beträgt ebenfalls nur2,5 km. Zittau ist mit mehr als 30.000 Einwohnern die mitAbstand größte Siedlung in der Region dicht am Tagebau.

Für den Betrieb des Braunkohlentagebaus muss das Grund-wasser bis unter das unterste Flöz abgesenkt werden. Dabeientsteht ein Senkungstrichter für das Grundwasser, der jenach geologischen Randbedingungen weit über das Umfelddes Tagebaus hinausreicht. Mit der Grundwasserabsenkungsind Geländesetzungen verbunden, die bis in das Gebiet derStadt Zittau reichen.

In den Jahren 1994 bis 1995 wurde im Auftrag des LfUGdurch die Fa. G.E.O.S. Freiberg die Studie „Hydrogeologi-sche, geotechnische und geodätische Untersuchungen imRaum Zittau/Turow“ erarbeitet. In dieser Studie wurdenunter anderem die Absenkung des Grundwassers durch denTagebaubetrieb sowie die Bodensetzungen untersucht. Seit1997 werden die Grundwassermessungen gemeinsam mitder polnischen Seite durchgeführt und bewertet.

Die bisherigen Messungen haben ergeben, dass der Tage-bau Turow deutsches Gebiet beeinflusst.

Das Messnetz, dass gemeinsam mit der polnischen Seitegemessen und bewertet wird, besteht aus 98 Messstellen auf

25


deutscher und polnischer Seite. Für die Bewertung derGrundwassersituation im Grenzgebiet der Auswirkungendes Tagebaus Turow und der Auswirkungen des RestseesOlbersdorf werden zusätzliche Messungen unter anderemauch das Sondernetz der LMBV einbezogen.

Die in den letzten Jahren durchgeführten Untersuchungenzeigen folgende Ergebnisse:

– Die Grundwasserverhältnisse im quartären Grundwasser-leiter und im Bereich des Oberflözes sind gegenwärtigquasistationär. Beispielhaft sind diese in Abb. 2.8 dar-gestellt.

– In den Horizonten der unteren Braunkohlenflöze findetnach wie vor eine Druckentspannung statt, die sich inner-halb des Kontrollzeitraums verlangsamte. Beispielhaft istdies in Abb. 2.9 dargestellt.

– Im Grenzbereich zum bereits gefluteten Tagebau Olbers-dorf zeigt sich, dass hier bisher der erwartete Druckan-stieg in den tertiären Schichten ausblieb. Eine Auswir-kung des Wiederanstiegs Olbersdorf auf dieGrundwasserabsenkung Turow ist derzeit nicht festzu-stellen.

Trotz der weiteren Vertiefung des Tagesbaus haben sich dieAuswirkungen der Grundwasserabsenkung auf deutschesGebiet verringert. Grund dafür ist unter anderem eine verän-derte Grundwasserhaltung auf polnischer Seite.

26


Abb. 2.8: Grundwasserverhältnisse im quartären Grundwasserleiterbereich

Abb. 2.9: Grundwasserverhältnisse im Bereich des unterenBraunkohlenflözes

216

218

220

222

224

226

228

230

232

Okt 96

Dez 96

Feb 97

Apr 97

Jun 9

7

Aug 97

Okt 97

Dez 97

Feb 98

Apr 98

Jun 9

8

Aug 98

Okt 98

Dez 98

Feb 99

Apr 99

Jun 9

9

Aug 99

Okt 99

Dez 99

Feb 00

Apr 00

Jun 0

0

Aug 00

Okt 00

Dez 00

Feb 01

Apr 01

50007264 50557692 50557236 50557160

Gru

ndw

asse

rsta

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m H

N]

130

150

170

190

210

230

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Gru

ndw

asse

rsta

nd [

m H

N]

50557696 50557701 51547704 51547712

3 GrundwasserverhältnisseBeschaffenheit

3.1 Datengrundlage

In die Auswertung wurden folgende Untersuchungsergeb-nisse einbezogen:

1. Grundmessnetz BeschaffenheitDie Messstellen werden jährlich zweimal beprobt. Probennahme und Analytik erfolgen nach den gleichenKriterien.– 118 Messstellen für 1996 bis 2000

2. Sondermessnetz LandwirtschaftDie Messstellen werden jährlich zweimal beprobt. Probennahme und Analytik erfolgen nach den gleichenKriterien wie beim Grundmessnetz.– 61 Messstellen für 1998 bis 2000

3. 592 Messstellen der WasserversorgungsunternehmenDie Messwerte werden durch die Wasserversorgungsun-ternehmen in Listen übergeben. Im Landesamt erfolgt dieUIS-gerechte Umschlüsselung der Angaben und es wer-den die Analysenergebnisse in der Datenbank erfasst. DerDatenspeicher enthält die übergebenen Messergebnissebis 2000. In der Mehrzahl der Fälle liegen die Ergebnissefür Nitrat als Jahresmittelwert vor.

4. Quellmessnetz der Landesanstalt für Forsten– 5 Messstellen

5. Sondermessnetz Versauerung– 8 Messstellen für 1994 bis 1999

3.2 Nitratbelastung

Durch die massive Einflussnahme des Menschen auf denStickstoffhaushalt von Lithosphäre (Einsatz von Kunstdün-gern), Atmosphäre (Eintrag von Stickoxiden infolge Ver-brennung fossiler Brennstoffe; Ammoniakeintrag bei derMassentierhaltung) und Hydrosphäre (Abwassereinleitung)wurde und wird der natürliche Stickstoffkreislauf nachhaltiggestört. Es kommt dabei auch zur unerwünschten Anreiche-rung des Stickstoffs im Grundwasser.

So stellt die Nitratbelastung des Grundwassers in vielenGebieten ein anhaltendes Problem dar.

Das Nitrat gelangt dabei auf verschiedenen Wegen in denBoden und das Grundwasser:

– atmosphärische Deposition (nass, trocken)– Freisetzen beim Abbau stickstoffhaltiger organischer

Substanz als oxidatives Endprodukt z. B. von Gülle, Stall-mist, Stroh aber auch Grün- und Wurzelmasse u.a.

– Nitrifikation anorganischer Stickstoffverbindungen(Harnstoff-, Kalkstickstoffdünger u.a.)

– mineralische Düngung in Form von Nitrat

Haupteintragspfad ist die landwirtschaftliche Flächennut-zung.

Inwieweit der aufgebrachte Stickstoff oder die Einträge ausder Luft zu einer Beeinflussung der Grundwasserqualitätführen, ist abhängig von

– Applikationsmenge und -häufigkeit,– Applikationszeit,– Bodenart,– Sickerwassermenge,– hydrogeologischen Verhältnissen,– klimatischen Verhältnissen und– Bodennutzung/Fruchtfolgen.

Der Nitratgehalt des unbeeinflussten, oberflächennahenGrundwassers beträgt in der Regel weniger als 5 mg/l (LfW 1992). In SCHENK (1992) wird ein Gehalt bis zu 30 mg/l NO3 angegeben.

3.2.1 Messstellen

Zur Bewertung der Grundwasserverhältnisse wurden dieDaten des Grundmessnetzes, des Sondermessnetzes Land-wirtschaft und Ergebnisse der Wasserversorgungsunterneh-men herangezogen.

Die Datenlieferung der Wasserversorgungsunternehmenerfolgt auf freiwilliger Basis und ist durch Verträge zwischendem Landesamt für Umwelt und Geologie und den einzelnenWasserversorgungsunternehmen geregelt. Im allgemeinenwerden die Ergebnisse der Rohwasseranalysen übergeben.Die Datenlieferung ist rückläufig. Die übergebenen Mess-stellen wechseln häufig, so dass Trendaussagen nur in Ein-zelfällen möglich sind.

Für die Auswertung zur Entwicklung der Nitratbelastungwurden für den Zeitraum 1996 – 2000 aus dem Grundmess-netz 45 Messstellen ausgewählt. Voraussetzung für die Aus-wahl der Messstellen war das Vorhandensein mindestenseiner Analyse pro Jahr. Wurden mehrere Probennahmendurchgeführt, so bildete der Mittelwert pro Jahr die Grund-lage für die Zuordnung der Messstelle zu einer Beschaffen-heitsgruppe.

Eine Trendanalyse für Einzelfälle wurde an 107 Messstellendurchgeführt.

3.2.2 Allgemeine Situation

Die Auswertung des Grundmessnetzes zeigt, dass bei 20Messstellen (12,6 %) der Grenzwert der TrinkWV über-schritten wird. Davon weisen 7 Messstellen (7,4 %) eine

27


starke Belastung auf. Die Nitratgehalte liegen bei diesenMessstellen über 90 mg/l (Tab. 3.1).

An den Messstellen der Wasserversorgungsunternehmenstellt sich die Situation nicht so problematisch dar. Bei 9 %der übermittelten Werte liegt der Nitratgehalt über demGrenzwert der TrinkWV. Messstellen mit einem Nitratge-halt über 90 mg/l wurden für das Jahr 2000 nur in einem Fallgemeldet. Auch die regionale Verteilung der Belastungs-schwerpunkte unterscheidet sich etwas von den Aussagenaus dem Grundmessnetz. Hier ist aber zu berücksichtigen,dass nicht alle Zweckverbände in gleichem Umfang Unter-suchungsergebnisse an das Landesamt liefern. Der Nordenund Nordosten des Regierungsbezirkes Leipzig werden imVerhältnis durch Messstellen der Wasserversorger unterre-präsentiert. Die Auswertungen in Tab. 3.2 geben keinen Hin-weis auf die Beschaffenheit des Trinkwassers, da es sichhierbei um Rohwasseranalysen handelt..

Aus der Auswertung aller zur Verfügung stehenden Unter-suchungsergebnisse wird deutlich, dass sich hochbelasteteMessstellen mit Nitratwerten über 90 mg/l überwiegendin ländlichen Gemeinden bzw. Gemüse- und Obstanbau-gebieten befinden. Messstellen mit einer Nitratbelastungvon 50 bis 90 mg/l liegen meist in intensiv landwirtschaft-lich genutzten Gebieten. In der Regel handelt es sich umMessstellen im oberflächennahen, unbedeckten Grund-wasserleiter.

Regional betrachtet bilden die Kreise Meißen, Kamenz undRiesa-Großenhain (Teil Großenhain) im RegierungsbezirkDresden sowie der Muldentalkreis im Regierungsbezirk Leip-

zig die Schwerpunktgebiete der Nitratbelastung. Auffällighohe Werte werden auch im Westteil des Kreises Mittweida(Regierungsbezirk Chemnitz) gemessen. Allgemein sind dieFlachfassungen in der Verwitterungszone des Festgesteinsdurch die intensive landwirtschaftliche Nutzung im Regie-rungsbezirk Chemnitz als gefährdet bzw. belastet einzu-schätzen. Dagegen spielt die Nitratbelastung in den Tief-brunnen der Gebirge bisher nur eine untergeordnete Rolle.Ebenfalls niedrige Konzentrationen zeigen die Gebiete imOsten Sachsens, insbesondere im Niederschlesischen Ober-lausitzkreis.

Eine kartenmäßige Darstellung der Untersuchungsergeb-nisse 2000 für die Messstellen des Grundmessnetzes, desSondermessnetzes Landwirtschaft und der Wasserversor-gungsunternehmen gibt die Anlage 7.

Wie wichtig es ist, die genaue Entnahmetiefe einer Grund-wasserprobe zu kennen und eine einmal festgelegte Entnah-metiefe auch bei den folgenden Probennahmen beizubehal-ten, zeigt die Abb. 3.1.

3.2.3 Langjährige Entwicklung

Vergleicht man die Ergebnisse aus Tab. 3.1 mit der entspre-chenden Auswertung, die im „Bericht zur Grundwasser-situation 1993 – 1994“ für 60 Messstellen durchgeführtwurde (LfUG 1995), könnte man auf eine Verschlechterungder Situation schließen (vgl. Tab. 3.3).

Diese Schlussfolgerung wäre jedoch voreilig, wie aus derAbb. 3.2 deutlich wird. Um Aussagen zur Entwicklung über

28


Tab. 3.1: Nitratbelastung an den Messstellen des Grundmessnetzes für 2000

Grad der Nitratgehalt Anzahl der Messtellen Belastung [mg/l] Chemnitz Dresden Leipzig gesamt

unbeeinflusst < 10 9 15 12 36

weitgehend unbeeinflusst 10 – 25 9 7 5 21gefährdet 25 – 50 6 6 6 18

belastet 50 – 90 3 2 8 13stark belastet > 90 2 5 7

Summe Messstellen. 27 32 36 95

Tab. 3.2: Nitratbelastung an den Messstellen der Wasserversorgungsunternehmen für 2000

Grad der Nitratgehalt Anzahl der MesstellenBelastung [mg/l] Chemnitz Dresden Leipzig gesamt



belastet 50 – 90 18 19 8 45stark belastet > 90 - 1 1

Summe Messstellen. 287 164 141 592

29


einen längeren Zeitraum zu gewinnen, ist es erforderlich, nurdie Messstellen auszuwählen, die im gesamten Zeitabschnittuntersucht worden sind. Dieser Bedingung genügen dieMessstellen aus Abb. 3.2.

Wie die Abb. 3.2 und 3.3 zeigen, weist die zeitliche Ent-wicklung der Nitratsituation keinen eindeutigen Trend auf.Ein direkter Vergleich zwischen den Aussagen der Tab. 3.3und denen aus Abb. 3.2 ist jedoch nicht möglich, weil dieMessstellengruppen inkonsistent sind.

Zur Bestimmung der Tendenz wurde für jede der insgesamt107 Messstellen über lineare Regression eine Ausgleichsge-rade für die gemessenen Nitratgehalte berechnet. Die Trend-berechnung wurde mit dem Programm STYX durchgeführt.Der ermittelte Trend wurde in die folgenden Klassen unter-teilt:

> 6 mg/(l*a) stark steigend> 1,5 bis 6 mg/(l*a) steigend

- 1,5 bis 1,5 mg/(l*a) gleichbleibend< - 1,5 bis - 6 mg/(l*a) fallend

< - 6 mg/(l*a) stark fallend

Wie aus Abb. 3.3 ersichtlich ist, sind die meisten Messstel-len der Klasse „gleichbleibend“ zuzuordnen. Allerdings istdas Schwankungsverhalten ohne Trend bei den Messstellen

des Grundmessnetzes ohne landwirtschaftliche Flächennut-zung ausgeprägter als bei den Landwirtschaftsmessstellen.Der Anteil der Messstellen mit steigendem bis stark steigen-dem Trend ist bei Messstellen aus dem SondermessnetzLandwirtschaft mit 37,5 % am höchsten. Demgegenüberweisen nur 12,5 % der Messstellen dieses Messnetzes einenfallenden Trend auf.

Nitratbelastung an einer Messstelle mit Doppelausbau

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1995 1996 1997 1998 1999 2000Probennahme

Nitr

at [

mg/

l]

Messstelle 45430522 Messstelle 45430522_aMessstelle 45430522_c

Abb. 3.1: Nitratbelastung an einer Messstelle mit Dreifach-ausbau

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%Anzahl der Messstellen

1996

1997

1998

1999

2000

Verteilung der Nitratbelastung 1996 bis 2000

0-25 mg/l 25-50 mg/l 50-90 mg/l > 90 mg/l

Abb. 3.2: Entwicklung der Nitratbelastung 1996 bis 2000an 45 Messstellen des Grundmessnetzes

Tab. 3.3: Nitratbelastung an den Messstellen des Grundmessnetzes 1993 bis 1994 (aus LfUG 1995)

Grad der Nitratgehalt Anzahl der MesstellenBelastung [mg/l] Chemnitz Dresden Leipzig gesamt



belastet 50 – 90 2 1 – 2stark belastet > 90 - 3 1 4

Summe Messstellen 22 27 11 60

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

nur LW

GM_LW

GM_sonst

Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentration

stark steigend steigend gleichbleibend fallend stark fallend

Abb. 3.3: Häufigkeitsverteilung der Tendenzen für dieNitratkonzentrationen im Zeitraum 1995 bis 2000für 107 Messstellen

Abb. 3.4 dokumentiert die Nitratganglinien für drei Mess-stellen aus verschiedenen Bewirtschaftungsgebieten. Diebeiden belasteten Messstellen mit ihrem hohen Schwan-kungsverhalten belegen anschaulich die Notwendigkeitlangjähriger Beobachtungsreihen. Der Nitrataustrag insGrundwasser wird neben den natürlichen Standortbedingun-gen stark von der ständig wechselnden Flächenbewirtschaf-tung und den sich ändernden klimatischen und hydrologi-schen Bedingungen beeinflusst. Die Stickstoffüberhänge ausder Stickstoffbilanz werden oft weder im Jahr ihrer Entste-hung noch im Folgejahr ausgewaschen. Die Auswaschungdieser von den Pflanzen ungenutzten Stickstoffrestmengenist stark an die Abfolge feuchter und trockener Jahre gebun-den. (LfUG, LfL und LfF, 2001)

3.3 PSM-Belastung

Pflanzenschutzmittel werden schon seit Jahrzehnten in derLand- und Forstwirtschaft, im Obst-/Gemüse- und Weinbausowie die Totalherbizide bei der Entkrautung von Frei- undVerkehrsflächen angewendet. Nach STAN, FUHRMANN (2001)werden in Deutschland jährlich rund 28.000 – 31.000 t Pflanzenschutzmittel abgesetzt. Dabei entfallen 55 % aufHerbizide (vor allem im Getreideanbau), 30 % auf Fungizide(Obst-, Wein- und Kartoffelanbau) und 4 % auf Insektizide(besonders bei Obst, Wein, Hopfen). Die restlichen 11 % setzen sich aus verschiedenen PSM-Gruppen zusammen, die

nur in geringem Umfang zum Einsatz gelangen, wie z. B. dieBakterizide.

Bei der Anwendung von PSM gelangen insbesondere dieHerbizide je nach Vegetationsdichte und Anwendungsart inmehr oder weniger großem Umfang auf und in den Boden.Wirkstoffe mit einer großen Persistenz können bei entspre-chend hohen Aufbringungsraten zu einer Kontamination desBodens führen. Besitzen die Wirkstoffe eine gute Wasser-löslichkeit und Mobilität, können sie unter bestimmtenbodenkundlichen und hydrogeologischen Gegebenheitenmit dem Sickerwasser bis in das Grundwasser gelangen. Wietief eine Kontaminationsfront im Bodenprofil vordringt undwie hoch gegebenenfalls die PSM-Einträge in das Grund-wasser sind, hängt neben den Wirkstoffeigenschaften auchwesentlich von den Bodeneigenschaften und den Witte-rungsbedingungen ab. Ein weiterer Eintragspfad in dasGrundwasser sind die Oberflächengewässer.

Als Grenzwert für Einzelstoffe legt die TrinkWV 0,1 µg/lfest. In der Summe dürfen die Gehalte an PSM 0,5 µg/l nichtüberschreiten.

3.3.1 Messstellen

Die zur Beurteilung der PSM-Belastung des Grundwassersherangezogenen Grundwasserproben stammen aus

30


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1990

1990

1991

1991

1992

1992

1993

1993

1994

1994

1995

1995

1996

1996

1997

1997

1998

1998

1999

1999

2000

2000

Probennahme

Nitr

at [

mg/

l]

Messstelle 50452248 (Acker) Messstelle 51512002 (Wald) Messstelle 49484012 (Acker)

Abb. 3.4: Nitratentwicklung an drei ausgewählten Messstellen

31


– 95 Grundwassermessstellen des Grundmessnetzes– 77 Grundwassermessstellen aus Sondermessnetzen – 218 Rohwasserentnahmestellen der Wasserversorgungs-

unternehmen

In die Trendauswertung wurden einbezogen:

– 83 Grundwassermessstellen des Grundmessnetzes– 18 Grundwassermessstellen des Sondermessnetzes Land-

wirtschaft

Voraussetzung für die Auswahl der Messstellen war dasVorhandensein mindestens einer Analyse pro Jahr. Für die Zuordnung der Messstelle zu einer Beschaffenheits-gruppe wurde die höchste Einzelsubstanzkonzentration her-angezogen.

Insgesamt liegen Untersuchungsergebnisse für 89 verschie-dene Parameter vor.


Gegenwärtig sind in Deutschland ca. 250 PSM-Wirkstoffezugelassen, die in über 1000 verschiedenen Präparaten zumEinsatz kommen (LfL 2001). Aus dieser umfangreichenListe wurde ein Parameterkatalog erarbeitet, der neben aktu-ell zugelassenen, auch grundwasserrelevante PSM mit aus-gelaufener Zulassung und Metabolite umfasst. Es wurden 37Parameter in diesem Katalog festgelegt. Grundlage für dieAuswahl waren:

– Empfehlungen des BGA zum Vollzug der TrinkWV– Auswertungen des UBA– Auskünfte der Landesanstalt für Landwirtschaft ( betrifft

im wesentlichen die bis 1990 eingesetzten Wirkstoffe)– Auswertungen der Wasserversorgungsunternehmen– Ergebnisse von Untersuchungen aus dem Ober-

flächenwasser

Eine großräumige Übersicht über die Beeinflussung desGrundwassers durch PSM gibt die Anlage 8. In der Kartesind die höchsten Einzelsubstanzkonzentrationen der zuletztentnommenen Grundwasserprobe für den Zeitraum 1996 bis2000 dargestellt. Belastungen treten insbesondere in denKreisen Meißen, Riesa-Großenhain, Muldentalkreis undLeipzig-Land auf. Die Belastungen im Kreis Delitzsch ent-stammen in 3 Fällen einer lokalen Sonderuntersuchung.

Die regionale Verteilung der Belastung hat sich demnachgegenüber der Situation 1990 bis 1993 nicht verändert. Aller-dings ist die Anzahl der Grenzwertüberschreitungen seit 1993deutlich gesunken. Wurden für den Zeitraum 1990 bis 199312,5 % der Messstellen als belastet bis stark belastet gemel-det, sind es für den Zeitraum 1996 bis 2000 nur noch 5,9 %.

Wie sich die einzelnen PSM-Befunde insgesamt auf dieMessstellen des Grundmessnetzes verteilen, zeigt die

Abb. 3.5. Für die Bewertung der Messergebnisse wurdenfünf Gruppen gebildet.

1. unbeeinflusste Messstellen = Werte unterhalb der Nachweis- bzw. Bestimmungs-grenze

2. weitgehend unbeeinflusste Messstellen= PSM-Gehalte ≤ 0,05 µg/l

3. gefährdete Messstellen= PSM-Gehalte > 0,05 und ≤ 0,1 µg/l

4. belastete Messstellen= PSM-Gehalte > 0,1 und ≤ 0,5 µg/l

5. stark belastete Messstellen= PSM-Gehalte > 0,5 µg/l

Es werden nicht nur die Messstellen als unbeeinflusst einge-stuft, für die kein qualitativer Nachweis erbracht wurde(Messstellen unterhalb der Nachweisgrenze). Es werdenauch die Messstellen in die Gruppe „unbeeinflusst“ einge-ordnet, bei denen die Substanzen zwar qualitativ ermittelt,ihre Gehalte aber nicht mehr statistisch gesichert quantifi-ziert werden konnten (Messstellen unterhalb der Bestim-mungsgrenze). Maßgebend für die Gruppenzuordnung einerMessstelle war der jeweils höchste gemessene Einzelsub-stanzwert für das Jahr 2000.

An sieben Messstellen des Grundmessnetzes (fünf im Regie-rungsbezirk Leipzig, zwei im Regierungsbezirk Dresden)wurden PSM-Gehalte über dem Grenzwert der TrinkWV

PBSM-Befunde an den Messstellen desGrundmessnetzes 2000 (bezogen auf Einzelwirkstoff)

nicht bestimmbar < 0,05µg/l > 0,05-< 0,1µg/l

> 0,1-< 0,5µg/l >0,5 µg/l

Abb. 3.5: Häufigkeitsverteilung der PSM-Befunde an denMessstellen des Grundmessnetzes für 2000

beobachtet. Fünf dieser Messstellen (vier im Regierungs-bezirk Leipzig, eine im Regierungsbezirk Dresden) sindschon über Jahre mit PSM belastet. An den zwei übrigenMessstellen wurden die hohen Werte erst ein- bzw. zweimalfestgestellt.

Betrachtet man die Zusammenstellung aller von 1996 bis2000 im Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologievorliegenden PSM-Befunde (vgl. Tab. 3.4), so ist in denRegierungsbezirken Dresden und Leipzig die Situation etwavergleichbar. Im Regierungsbezirk Chemnitz ist die Einhal-tung des Trinkwassergrenzwertes weniger problematisch.

Auffällig in Tab. 3.4 ist die hohe Anzahl der Messstellen mitPSM-Gehalten ≤ 0,1 µg/l. Die Gruppenbildung erfolgte aufder Grundlage der Bestimmungsgrenzen der Labore derWasserversorgungsunternehmen, die in der Mehrzahl derFälle nur zwischen Ergebnissen < 0,1 µg/l und Absolutanga-ben, die über dem Grenzwert liegen, unterscheiden. EineUntergliederung der Messstellen mit Werten bis 0,1 µg/l inunbeeinflusst, weitgehend unbeeinflusst und gefährdet istdaher nicht möglich.

Eine Information, welche PSM-Wirkstoffe und Abbau-produkte im Zeitraum 1996 bis 2000 untersucht und welcheGehalte für die einzelnen Substanzen gemessen worden sind,gibt die Anlage 9. Einen Auszug aus dieser Tabelle, der diewichtigsten PSM und Metabolite zusammenfasst, zeigtTab. 3.5.

Die Untersuchungsergebnisse bis 1993 zeigten Grenzwert-überschreitungen in erster Linie bei den Triazinen. Ange-führt wurde die Wirkstoffliste von Simazin, gefolgt vonAtrazin und Desethylatrazin. Daher wurden diese 3 Stoffeneben Propazin, Desethylatrazin und Sebutylazin in den folgenden Jahren besonders häufig untersucht.

Die aktuellen Ergebnisse zeigen, dass der Wirkstoff Simazinnach wie vor die meisten Positivbefunde aufweist. Auch dieAnzahl der Grenzwertüberschreitungen ist nach wie vor beiSimazin am höchsten. Gegenüber dem Zeitraum 1990 bis1993 ist eine Reduzierung der Grenzwertüberschreitungenum 51 % zu verzeichnen. Simazin wurde in der DDR oft als

32


Tab. 3.4: Auswertung der PSM-Untersuchungen für alle dem Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie vorliegen-den Messungen für den Zeitraum 1996 bis 2000

Regierungsbezirk Anzahl Messstellen 1996 – 2000

insgesamt davon mit gemessener PSM-Menge (µg/l)nn ≤ 0,1 > 0,1 bis ≤ 1 > 1

Chemnitz 109 1 106 2 –

Dresden 166 44 111 10 1

Leipzig 114 44 60 6 4

Sachsen 389 89 277 18 5

Ausweichwirkstoff für Atrazin eingesetzt, da atrazinhaltigePräparate nur schwer im Handel erhältlich waren.

Unmittelbar nach Simazin steht Atrazin in der „Wirkstoff-liste“. Die Anzahl und auch die Höhe der Grenzwertüber-schreitungen sind jedoch deutlich zurückgegangen. DerRückgang der Grenzwertüberschreitungen liegt hier sogarbei 85,7 %. Atrazin-Gehalte über 1,0 µg/l wurden seit 1996nicht mehr beobachtet.

An dritter Stelle der Positivbefunde stehen Desethylatrazinund Terbutylazin. Die Wirkstoffgehalte sind aber beimDesethylatrazin höher. An einer Messstelle wurden Gehalteüber 1,0 µg/l gemessen.

Auffällig an der Wirkstoffstatistik ist die offensichtlichzunehmende Bedeutung des Desisopropylatrazins.

Der Rückgang der Positivbefunde bei Atrazin und Simazinwird seit einiger Zeit erwartet. Atrazin ist seit März 1991 miteinem Anwendungsverbot belegt (Ausnahmeregelung fürdie neuen Bundesländer bis Dezember 1992). Für Simazinist im Sommer 2000 die Zulassung ausgelaufen. Ein konkre-tes Anwendungsverbot wurde jedoch nicht ausgesprochen.Ein Einsatz von Simazin erfolgt gegenwärtig kaum noch, dadie simazinhaltigen Präparate zwar preisgünstig aber weni-ger wirksam als vergleichbare sonstige Produkte sind (LfL2001). Es werden demnach unverbrauchte Überhänge bzw.deren Abbauprodukte ausgewaschen. Aus diesem Grundwächst auch der Anteil von Desethylatrazin und Desisopro-pylatrazin an den Positivbefunden. Die unverbrauchtenAtrazin- und Simazinreste werden zum Teil ausgewaschen,zum großen Teil aber nach und nach im Boden abgebaut.Desethylatrazin ist ein Abbauprodukt des Atrazins. Desiso-propylatrazin entsteht sowohl durch den Abbau von Atrazinals auch von Simazin.

Bei einer weiteren Betrachtung der Wirkstoffstatistik fallenDichlorprop, Hexazinon und Bentazon auf. Bei diesen dreiWirkstoffen waren bis 1993 keine Positivbefunde bekannt.Allerdings lagen dem LfUG bis zu diesem Zeitpunkt nurAnalysenergebnisse für Hexazinon vor. Alle drei Wirkstoffesind Bestandteil des Untersuchungsprogramms des Landes-

amtes. Ein Vergleich mit der Liste der insgesamt untersuch-ten Messstellen zeigt, dass den drei Parametern im Vergleichzu ihren Grenzwertüberschreitungen zu wenig Aufmerk-samkeit geschenkt wird. Die Wasserversorgungsunterneh-men sollten daher prüfen, ob Präparate, welche Dichlorprop,Hexazinon bzw. Bentazon enthalten, in ihren Trinkwasser-schutzgebieten zum Einsatz kommen und ggf. die drei Para-meter in ihrem Analysenspektrum ergänzen.


Zur Bestimmung der Tendenz wurde wie bei der Nitrataus-wertung vorgegangen. Für jede der insgesamt 101 Messstel-len aus dem Grundmessnetz und dem Sondermessnetz Land-wirtschaft wurde über lineare Regression eineAusgleichsgerade für die gemessenen Atrazin- bzw.Desethylatrazingehalte berechnet. Die Anstiege dieser Aus-gleichsgeraden wurden wie folgt in Klassen eingeteilt undeiner Tendenzbezeichnung zugeordnet:

> 20 ng/(l*a) stark steigend> 5 bis 20 ng/(l*a) steigend

- 5 bis 5 ng/(l*a) gleichbleibend< - 5 bis - 20ng/(l*a) fallend< -20 ng/(l*a) stark fallend

Über 90 % der Messstellen zeigen weder für Atrazin noch fürDesethylatrazin einen Trend. Die Anzahl der Messstellenmit fallendem bis stark fallendem Trend ist deutlich höherals die der Messstellen mit steigenden Gehalten (Abb. 3.6).

33


Tab. 3.5: Auszug aus der PSM-Wirkstoffstatistik von 1996 bis 2000 für alle dem Sächsischen Landesamt für Umwelt undGeologie vorliegenden Einzelstoffmessungen

Wirkstoff/Metabolit Anzahl der insgesamt untersuchten Messstellen

Atrazin 379

Simazin 378

Propazin 377

Desethylatrazin 371

Sebutylazin 367

Terbutylazin 363

HCH, alpha 349

HCH, beta 347

HCH, gamma (Lindan) 347

Hexachlorbenzen 347

o,p-DDT 347

p,p-DDE 347

p,p-DDT 347

Wirkstoff/Metabolit <= 0,1µg/lAnzahl der Messstellen

absolut [%]

Atrazin 281 74,1

Simazin 274 72,5

Propazin 269 71,4

Desethylatrazin 265 71,4

Terbutylazin 263 72,5

Sebutylazin 254 69,2

HCH, gamma (Lindan) 245 70,6

p,p-DDE 244 70,3

HCH, alpha 243 69,6

HCH, beta 243 70,0

Positivbefunde ≤ 0,1 µg/l

Positivbefunde 0,1 bis ≤ 1,0 µg/l

Wirkstoff/Metabolit 0,1 bis <=1,0 µg/lAnzahl der Messstellen

absolut [%]

Simazin 11 2,9

Desisopropylatrazin 7 2,5

Atrazin 3 0,8


Dichlorprop 3 1,1

Hexazinon 3 0,9

o,p-DDT 3 0,9

Propazin 3 0,8

Bentazon 2 0,8

HCH, alpha 2 0,6

Wirkstoff/Metabolit > 1,0 µg/lAnzahl der Messstellen

absolut [%]

HCH, delta 3 1,1

HCH, beta 2 0,6


Desisopropylatrazin 1 0,4

Endosulfan, alpha 1 0,6

HCH, alpha 1 0,3

HCH, gamma (Lindan) 1 0,3

Sebutylazin 1 0,3

Positivbefunde > 1,0 µg/l

3.4 Sulfatbelastung

Schwefel liegt in der Liste der häufigsten Elemente der Erd-kruste an 13. Stelle zwischen Mangan und Stickstoff.

In der Pedosphäre bzw. Lithosphäre tritt Schwefel vorwie-gend als Sulfid und Sulfat in verschiedenen Mineralien (z. B.Pyrit FeS2, Gips CaSO4 ∑ 2H2O) sowohl in Magmatiten alsauch in Metamorphiten und Sedimenten auf. In der Hydros-phäre stellt das Sulfat die wichtigste Schwefelform dar(DVWK 1996).

Als weitere Formen des Schwefels sind neben SO42- auch

H2S, HS- und S2- im Grundwasser in geringeren Konzentra-tionen enthalten, wobei ihre Konzentration pH-wertabhän-gig ist. Der Eintrag in das Grundwasser erfolgt über Auswa-schung aus dem Boden (ca. 20 – 120 kg Sulfat pro ha und a).

Der Hintergrundwert eines unbelasteten Grundwassers liegtim allgemeinen bei 20 bis 50 mg/l, gelegentlich werden auchbis zu 100 mg/l SO4 gemessen (SCHENK 1992).

Er stammt vor allem aus

– dem Schwefelkreislauf der Organismen, wo Sulfat spe-ziell im Eiweiß von Pflanzen und Tieren vorkommt und

– aus der Verwitterung schwefelhaltigen Ausgangsgesteins(Lösungsvorgänge).

Über die Niederschläge wird in Deutschland ca. 50 kgSchwefel pro ha und a aus der Atmosphäre in die Hydro-sphäre eingetragen (DVWK 1996).

Geogen bedingt können jedoch auch Konzentrationen auf-treten, die deutlich über dem Grenzwert der TrinkWV von240 mg/l liegen. Durch geogen bedingte hohe Sulfatgehaltezeichnen sich u.a. Wässer känozoischer Sedimente, Löß-böden und Randzechsteinablagerungen aus (LfUG 1995).

Anthropogen beeinflusste Gebiete weisen höhere Sulfat-gehalte im Grundwasser auf, was u.a. zurückzuführen ist auf(DVWK 1996)

– die Düngung in Land- und Forstwirtschaft (in Deutsch-land ca. 19 kg pro ha und a),

– den Einsatz von schwefelhaltigen Fungiziden (bis zu 3 kg pro ha und a im Obst-/Weinbau),

– Verbrennung fossiler Energieträger (hohe SO2-Emis-sion),

– Sickerwassereintrag von Abfall- und Bauschuttdeponien,– die Auswaschung aus Halden und Kippen des Bergbaus

(soweit pyrithaltig) und– AMD-Wässer (acid mine drainage).

3.4.1 Messstellen

Grundlage für die Bewertung des Sulfatgehaltes im Grund-wasser waren 95 Messstellen aus dem GrundmessnetzBeschaffenheit. Um die Entwicklung des Sulfatgehaltes in den letzten fünfJahren zu bewerten, wurden die Messstellen aus landwirt-schaftlicher und forstwirtschaftlicher Flächennutzung heran-gezogen, die über den gesamten Zeitraum von 1996 bis 2000beprobt worden sind. In die Auswertung wurden demnach 80Messstellen mit ihren Jahresmittelwerten einbezogen.


In weiten Teilen sind in Sachsen, speziell im oberen Grund-wasserstockwerk unter landwirtschaftlicher und forstwirt-schaftlicher Flächennutzung, keine rein geogen bedingtenSulfatkonzentrationen zu finden. Wie die Abb. 3.7 zeigt, ent-fallen nur 35,5 % der Messstellen auf die beiden unterenBewertungsklassen und entsprechen damit den in SCHENK

(1992) genannten Gehalten für ein unbelastetes Grundwas-ser. An 20 % der Messstellen wird der Grenzwert derTrinkWV von 240 mg/l überschritten.

34


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Atrazin

Desetylatrazin



Abb. 3.6: Häufigkeitsverteilung der Tendenzen für die Kon-zentrationen an Atrazin und Desethylatrazin imZeitraum 1992 bis 2000 für 101 Messstellen

Prozentuale Verteilung des mittleren Sulfatgehaltesdes Grundwassers im Jahr 2000

16%

30,8%12,8%

20,2%

20,2%

< 40 mg/l 40 - 100 mg/l 100 - 150 mg/l

150 - 240 mg/l > 240 mg/l

Abb. 3.7: Prozentuale Verteilung des mittleren Sulfatgehal-tes an den Messstellen des Grundmessnetzes für2000

Um den Einfluss der Landwirtschaft auf die Sulfatbelastungdes Grundwassers zu bewerten, wurden aus dem Grundmess-netz die Messstellen mit rein landwirtschaftlicher Flächen-nutzung ausgewählt. Insgesamt wurden 17 Messstellen indie Auswertung einbezogen. Den Landwirtschaftsmessstel-len werden 14 Messstellen mit ausschließlich forstwirt-schaftlicher Flächennutzung gegenübergestellt.

Um optimale Erträge zu erzielen, ist eine Düngung mitschwefelhaltigen Substraten unentbehrlich. Schwefel ist fürPflanzen ebenso ein Hauptnährelement wie Stickstoff. DiePflanzen decken ihren Schwefelbedarf überwiegend aus demSulfatvorrat der Böden, aber auch durch direkte Aufnahmevon SO2 und SO3 aus der Luft. Der kontinuierliche Entzugvon Sulfat durch landwirtschaftliche Produkte, die Verrin-gerung der SO2–Emissionen in den letzten Jahren sowie dieSulfat-Auswaschung ins Grundwasser (im Mittel, 50 – 60 kgS pro ha und a) erfordern eine Düngung der Böden. Bei derSulfat-Düngung von 30 – 60 kg S pro ha und a (je nachBedarf der Pflanzen) finden neben den industriell hergestell-ten Mineraldüngern wie Gips, Kalium- und Ammoniumsul-fat auch die herkömmliche Gülle (Rindergülle: 400 bis 500mg/l; Schweinegülle: 500 bis 3000 mg/l Sulfat Anwendung(VOIGT 1990).

Ein Vergleich der Messstellen auf landwirtschaftlichenFlächen mit den Messstellen in Forstgebieten (Abb. 3.8)zeigt, dass in der Mehrzahl der Fälle eine Beeinflussung desGrundwassers durch die Landwirtschaft nachweisbar ist.

Der Anteil der mit einem nach SCHENK (1992) als unbeein-flusst zu betrachtenden Grundwasser ist mit 64,3 % bei denForstmessstellen jedoch eindeutig höher als bei den Land-wirtschaftsmessstellen, wo dieser Anteil bei 47 % liegt. Irri-tierend wirkt auf den ersten Blick der Anteil von 21,5 % mitSulfatgehalten über 240 mg/l bei den Messstellen in Forst-gebieten. Dieser Anteil wird gebildet von drei Messstellen.Auf Grund der Lage dieser Messstellen ist davon auszuge-hen, dass hier eine antropogene Beeinträchtigung vorliegt.Dabei können in der Nähe gelegene Tagebaue in Betrachtkommen. In einem Fall ist ein Deponieeinfluss nicht auszu-schließen.

Ein Vergleich der Häufigkeitsverteilungen für die 3 Regie-rungsbezirke (Abb. 3.9) macht deutlich, dass die höchstenSulfatgehalte an Messstellen im Regierungsbezirk Leipziganzutreffen sind. Die Ursache für die deutlich höhere Bela-stung ist vermutlich in der großflächigen Beeinträchtigungdes Grundwassers durch den Braunkohlebergbau zu suchen.Aber auch die Beeinflussung durch lokale Quellen ist an denbetroffenen Messstellen noch einmal näher zu untersuchen.Im Einflussbereich des Lausitzer Braunkohlenreviers wurdebisher vom Landesamt eine Grundwassermessstelle imGrundmessnetz Beschaffenheit eingerichtet. Lokale Ein-flüsse sind an den Messstellen im Regierungsbezirk Dresdennicht bekannt und werden auf Grund der Analysenergebnisseauch nicht vermutet. Die Belastungsschwerpunkte konzen-

trieren sich daher ausschließlich auf den RegierungsbezirkLeipzig.


Die in der Abb. 3.10 dargestellte Häufigkeitsverteilung derSulfatkonzentrationen von 80 Grundwassermessstellen zeigteinen deutlichen Zuwachs bei den Messstellen mit Sulfatge-halten unter 100 mg/l. Wogegen bei der Bewertungsgruppeüber 240 mg/l ein deutlicher Rückgang zu verzeichnen ist.

35


Prozentuale Verteilung der Sulfatbelastung auf landwirtschaftlichund forstwirtschaftlich genutzten Flächen

150 - 240 mg/l

< 40 mg/l40 - 100 mg/l100 - 150 mg/l

> 240 mg/l

Messstellenmit forstwirt-schaftlicherFlächennutzung

Messstellenmit landwirt-

schaftlicherFlächen-nutzung

Abb. 3.8: Prozentuale Verteilung der Sulfatbelastung auflandwirtschaftlich und forstwirtschaftlich genutz-ten Flächen für 2000

Prozentuale Verteilung des mittleren Sulfatgehaltesdes Grundwassers im Jahr 2000

16%

30,8%12,8%

20,2%

20,2%

< 40 mg/l 40 - 100 mg/l 100 - 150 mg/l

150 - 240 mg/l > 240 mg/l

Abb. 3.9: Häufigkeitsverteilung des mittleren Sulfatgehaltesfür 2000, aufgesplittet nach Regierungsbezirken

Ein Vergleich der mittleren Sulfatgehalte der Einzelmess-stellen macht deutlich, dass ein Rückgang der Sulfatbela-stung ab 1996 nicht nur bei den Messstellen mit landwirt-schaftlicher Flächennutzung zu beobachten ist, auch dieMessstellen in den Forstgebieten zeigen eine rückläufigeTendenz (Abb. 3.11).

3.5 Sonderuntersuchungen

3.5.1 Ergebnisse aus dem Sondermessnetz Landwirtschaft

Voraussetzung für optimale Wachstumsbedingungen derKulturpflanzen sind eine bedarfsgerechte Wasserversorgungund die ausreichende Zuführung von Nährstoffen. Der Stick-stoff nimmt unter den Pflanzennährstoffen eine besondereStellung ein. Der Stickstoffbedarf der Pflanzen ist im Ver-gleich zu anderen Nährstoffen am höchsten. Stickstoff ist derNährstoff im Boden, der in Mitteleuropa den Ertrag amstärksten bestimmt (SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 1992).

Durch mikrobielle Reaktionen im Untergrund sind die ein-zelnen Stickstoffverbindungen ineinander umwandelbar. Inder oberen Bodenzone, wo aerobe Verhältnisse vorherr-schen, entsteht Nitrat. Da Nitrate leicht wasserlösliche Salzesind, im Unterschied zum Ammonium, aber nicht an dennegativ geladenen Bodenteilchen sorbiert werden, gelangensie leichter in tiefere Bodenzonen und ins Grundwasser.

Dass die Landwirtschaft zwar die hauptsächliche, jedochnicht die einzige Quelle für einen flächenhaften Stickstoff-eintrag darstellt, wird an der folgenden Abb. 3.12 deutlich.Im Durchschnitt kann in Mitteldeutschland von einem luft-bürtigen Stickstoffeintrag von 17 bis 22 kg N/(ha*a) ausge-gangen werden (GAUGER, ANSELM und KÖBLE 1999). Wei-tere, punktuelle Untersuchungen verweisen aber auch aufEinträge von bis zu 60 kg N/(ha*a) (WEIGELT et al, 2000).Die Auswirkungen des luftbürtigen Stickstoffeintrags wer-den aus Abb. 3.12 deutlich. Die Vorfeldmessstelle ist ein-deutig nitratbelastet, obwohl sie in einem Waldstück liegt,das sich im Anstrom eines Ackers befindet. Der zusätzliche

36


Sulfat [mg/l]

0 10 20 30 40 50 60 70 80

2000

1999

1998

1997

1996

< 40 mg/l 40 - 100 mg/l 100 - 150 mg/l

150 - 240 mg/l > 240 mg/l

Abb. 3.10: Häufigkeitsverteilung des mittleren Sulfatgehal-tes an den Messstellen des Grundmessnetzes fürden Zeitraum 1996 bis 2000

020406080

100120140160180200

1996 1997 1998 1999 2000

Sulf

at [

mg/

l]

Landwirtschaft Forst

Abb. 3.11: Entwicklung des mittleren Sulfatgehaltes anMessstellen mit land- oder forstwirtschaftlicherFlächennutzung für den Zeitraum 1996 bis 2000

Frühj.98

Herbst98

Frühj.99

Herbst99

Frühj.00

Herbst00

Vorfeldmessstelle

Emittenten-messstelle 0001



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Nitr

atge

halt

[mg/

l]

Termine der Probennahmen

Vorfeldmessstelle Emittentenmessstelle 0001Emittentenmessstelle 0002 Emittentenmessstelle 0003

Abb. 3.12: Vergleich der Nitratbelastung an Vorfeld- undEmittentenmessstellen im Trinkwasserschutzge-biet Canitz Thallwitz

Allerdings ist der Rückgang der Sulfatbelastung bei denForstmessstellen mit ca. 7 mg/(l*a) nicht so groß wie bei denLandwirtschaftsmessstellen, wo er ca. 9 mg /(l*a) beträgt.

Befürchtungen, dass die Landwirte den Rückgang der Sulfat-immissionen aus der Atmosphäre durch die Erhöhung vonsulfathaltigen Düngemittelgaben kompensieren, was lang-fristig eine Erhöhung des Sulfatgehaltes im Grundwasser zurFolge hätte, können an den untersuchten Messstellen bishernicht bestätigt werden.

Eintrag durch die landwirtschaftliche Flächennutzung wirdan den Emittentenmessstellen nachgewiesen.

Nach Kolbe (2000) ist bei intensiver Ackernutzung mit Aus-waschungswerten um 60 kg N/(ha*a) (Schwankungsbreite20 bis 100 kg) und einem durchschnittlichen Nitratgehaltvon 79 mg/l Wasser zu rechnen. Auf schweren Böden liegendie Werte im unteren, auf leichteren Böden im oberengenannten Schwankungsbereich.

Nachfolgend sind einige Faktoren der landwirtschaftlichenFlächenbewirtschaftung zusammengestellt, die maßgebli-chen Einfluss auf die Höhe des Stickstoffentzugs durch diePflanze und den Nitrataustrag über das Sickerwasser aus derdurchwurzelten Bodenzone haben (HAFERKORN 2000):

– Standortanpassung der Fruchtfolge, Brachezeiten undZwischenfrüchte (Dauerbegrünung)

– Zeit, Art und Intensität der Bodenbearbeitung (z. B. tiefesPflügen oder Grubbern des Bodens bis zur pfluglosenBearbeitung)

– aktueller pflanzenverfügbarer Stickstoff- (Nan) Gehalt imBoden während der Periode der Grundwasserneubildung

– Art (ob mineralisch oder organisch), Menge und Zeit-punkt der Stickstoffdüngung

Eine wesentliche Maßnahme zur Minderung des Nitrataus-trags ist die Bemessung der Düngung nach dem tatsächlichenNährstoffbedarf. Dazu sind gemäß Düngeverordnung (1996)in jedem Frühjahr zu Vegetationsbeginn die im Boden ver-fügbaren Nährstoffmengen vom Landwirtschaftsbetrieb zuermitteln. Die Landesanstalt für Landwirtschaft führt seit1993 ein entsprechendes Kontrollprogramm auf fest einge-messenen Dauertestflächen (DTF) durch. In diesem Pro-gramm werden neben der Frühjahrsbeprobung auch imSpätherbst in der Bodenschicht 0 bis 30 und 30 bis 60 cmProben entnommen und auf Nitratstickstoff untersucht. Aufdiese Weise wird ein Überblick über die potentielle Auswa-schungsgefahr geschaffen. Eine Übersicht über die Ent-wicklung der durchschnittlichen Nitratstickstoffgehalte fürden Zeitraum 1990 bis 1999 zeigt Abb. 3.13.

Nach LfL (1999) beträgt für 1999 der durchschnittlicheNitratstickstoffgehalt aller Dauertestflächen 88 kg N/ha.Dies entspricht etwa dem Wert von 1994 und ergibt einenAnstieg gegenüber dem gleichen Zeitraum des Vorjahres um32 kg N/ha. Gegenüber 1990 nimmt der Nitratgehalt imBoden jedoch weiterhin ab. Allerdings ist dieser Trend deut-lich abgeflacht und in den letzten 3 Jahren immer stärkerjahresspezifischen Schwankungen unterworfen.

Wie sich die Situation an den Grundwassermessstellen auflandwirtschaftlichen Nutzflächen darstellt, zeigt Abb. 3.14.

37


119120

37

26

383533

3735

46

51

30

57

4138

51

41

47

0

20

40

60

80

100

120

140

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999Messungen im Herbst

NO

3-N

[kg

/ha]

NO3-N, 0-30 cmNO3-N, 30-60 cmNO3-N, 0-60 cm

Abb. 3.13: NO3-N-Gehalte an den Dauertestflächen der LfL, Herbst 1990 bis 1999 (LfL 1999)

Die Messstellen außerhalb von Trinkwasserschutzgebietensind im Mittel alle als gefährdet oder belastet bis stark be-lastet einzustufen. Innerhalb der Trinkwasserschutzgebietesind 50% der Messstellen der Gruppe „gefährdet“ zuzuord-nen. 31 % der Messstellen sind mit Nitrat belastet.

Da das Messnetz erst 1998 eingerichtet wurde, ist eineTrendberechnung aufgrund des geringen Datenkollektivs

nicht möglich, wie die Ganglinien an 3 ausgewählten Mess-stellen in Abb. 3.4 zeigen.

Aus diesem Grund wurden nur allgemeine Betrachtungenzur Entwicklung der Nitratbelastung angestellt.

Der Nitratgehalt zeigt bei 43 % der Messstellen außerhalbder Trinkwasserschutzgebiete keine Veränderung. Bei denMessstellen innerhalb von Trinkwasserschutzgebieten sindes 50 %. Bei 50 % der Messstellen außerhalb der Trinkwas-serschutzgebiete ist im Grundwasser für den Beobachtungs-zeitraum eine fallende bis stark fallende Tendenz zu be-obachten. An einer einzigen Messstelle wurden steigendeNitratwerte beobachtet. Bei den Messstellen in Trinkwasser-schutzgebieten ist mit 20 % die Anzahl der Messstellen,deren Belastung sich verminderte, deutlich geringer. An30 % der Messstellen wurde dagegen eine Erhöhung derNitratgehalte beobachtet.

Die Aussagen aus dem Grundwassermessnetz zeigen damitnicht die selben Ergebnisse wie die Auswertungen der Lan-desanstalt für Landwirtschaft für die Bodenmessungen aufden Dauertestflächen, vgl. Abb. 3.15.

Ein Vergleich der Nitratstickstoffgehalte im Boden zeigtdeutliche Unterschiede zwischen den konventionell und dendüngerreduzierten Bewirtschaftungsmethoden. Die konven-tionelle Bewirtschaftung zeigt die höchsten Nitratrest-

38


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Messstellenim TSG

Messstellenaußerh.TSG


Abb. 3.14: Prozentuale Verteilung der Nitratbelastung2000 auf die Messstellen innerhalb und außer-halb von TSG

7985

118

63

104

72

87

47

84

55

38

82

41

54

0

20

40

60

80

100

120

140

1995 1996 1997 1998 1999

NO

3-N

Her

bst [

kg/h

a]

konventionellWSGökologisch

Bewirtschaftung

Abb. 3.15: Vergleich der Nitratstickstoffgehalte zwischen düngerreduzierter (WSG, ökologisch) und nicht düngerreduzier-ter Bewirtschaftungsweise (konventionel) Herbstmessungen 1995 bis 1999 (LfL 1999)

gehalte. Die um 20 % verringerte Stickstoffdüngung in denWasserschutzgebieten führt zu einer Senkung des Stickstoff-überschusses im Boden. Als umweltfreundlichste Methodestellt sich nach dieser Auswertung der ökologische Landbaudar. Die Bodenuntersuchungen weisen darauf hin, dass die inden letzten Jahren eingeleiteten Maßnahmen zur Verminde-rung des Stickstoffaustrags bereits Auswirkungen zeigen.Diese positive Entwicklung spiegelt sich bisher nur bedingtin den Grundwasserbeobachtungen wider, da neben demnutzungsbedingten auch das standortbedingte Verlagerungs-risiko Einfluss auf die Höhe der N-Einträge in das Grund-wasser hat. Hierzu zählen bodenphysikalische Eigenschaftenund Mächtigkeit der Dränwasserzone sowie Temperatur undNiederschlag. Auch wenn die Nitrate zu den leicht löslichenSalzen gehören, werden die von den Pflanzen unverbrauch-ten Überhänge nicht sofort vollständig ins Grundwasser aus-gewaschen. Der Grad der Auswaschung ist regional sehrunterschiedlich. Jedes Gebiet hat seine bestimmte Reten-tionszeit, die bei Kenntnis der Sickerwassermengen und derEigenschaften der Grundwasserleiterdeckschichten ermitteltwerden kann. Untersuchungen im Einzugsgebiet der Parthe(MÜLLER 2002) verweisen darüber hinaus auf sehr langeVerweilzeiten eingetragener Stoffe in den Grundwasserlei-tern und zeigen, wie sich die Heterogenität der N-Einträgemit der Heterogenität des N-Umsatzpotentials im Grund-wasser überschneidet.

Die Untersuchungsergebnisse machen deutlich, wie wichtigdie Untersuchung des gesamten Stickstoffpfades ist, um dieGefährdung des Grundwassers beurteilen zu können.

Insgesamt sind die mittleren Nitratgehalte der Messstellen inden Trinkwasserschutzgebieten jedoch niedriger als die deraußerhalb liegenden Messstellen (Abb. 3.16).

3.5.2 Nitratbelastung unter forstwirtschaftlichgenutzten Flächen

In das Kapitel wurde eine umfangreiche Zuarbeit der Lan-desanstalt für Forsten (LAF 2001) einbezogen.

Grundsätzlich gelten für die Beurteilung einer Nitratbe-lastung des Grundwassers aus überwiegend forstwirtschaft-lich genutzten Flächen die Grundlagen, wie sie bereits imKapitel 3.2 beschrieben worden sind. Neben der Gebiets-charakteristika und der aktuellen Nutzungsform ist derStickstoffeintrag insbesondere aber auch von der Nutzungs-geschichte abhängig. Die Besonderheiten der forstwirtschaft-lichen Nutzungsgeschichte liegen vor allem im Bestockungs-wandel von naturnahen Mischwäldern mit hohen Anteilentiefwurzelnder Baumarten zu flachwurzelnden Fichtenbestän-den, was längerfristig zu erhöhten Stickstoffausträgen führt.

Zur Belastbarkeit mit Stickstoff liegen für viele Ökosystememehr oder weniger gesicherte Erfahrungen vor (empirischerAnsatz). Danach liegen in Waldökosystemen – je nachVegetationstyp – die kritischen Raten für eutrophierendeStickstoffeinträge zwischen etwa 5 und 20 kg/(ha*a). Unter-halb von 10 kg/(ha*a) treten nach Untersuchungen von DISE

und WRIGHT (1995) nur geringe Stickstoffausträge auf,während im Eintragsbereich von 10 bis 25 kg/(ha*a) nur eineschwache Beziehung zwischen Stickstoffeintrag und -aus-trag besteht (WILSON und EMMET 1999). MATZNER undGROSHOLZ (1997) sowie DISE et al. (1998) konnten zeigen,dass durch Kombination von Stickstoffeintrag und C/N-Ver-hältnis der Humusauflagen bis zu einem Eintrag von jährlich30 kg N/ha die mittleren Stickstoffausträge recht gut vorher-gesagt werden konnten.

Diese mehr oder weniger empirisch abgeleiteten Werte zurStickstoffbelastbarkeit der Ökosysteme wurden in den letz-ten Jahren durch das Critical Load-Konzept auf eine ver-stärkt naturwissenschaftliche Basis gestellt. Die CriticalLoad-Werte legen jeweils die langfristig tolerierbare Depo-sition des betreffenden Ökosystems fest, die zu keinenerheblichen schädlichen Wirkungen im Ökosystem führt(NAGEL und GREGOR 1999). Die Critical Loads für die Wald-bestände (-ökosysteme) der Bodenzustandserhebung (BZE =Level I) im 4 x 4-km-Raster zeigt die Anlage 10 (BECKER

2000).

Im Rahmen eines Forschungsprojektes (ARMBRUSTER undLANGUSCH 2000) zu den „Indikatoren des Stoffhaushaltesvon Waldökosystemen“ wurden unter Einbeziehung jähr-licher Flussdaten (Eintrag und Austrag) aus europäischenWaldökosystemen und der sächsischen Level II-Flächen u. a. die N-Austräge mit dem Sickerwasser für die Nadel-waldstandorte des 8 x 8 km BZE-Netzes (Bodenzustands-erhebung) in Sachsen kalkuliert (Abb. 3.17).

Danach beträgt der Mittelwert des prognostizierten N-Aus-trages 9,6 kg/(ha*a), wobei die Austräge von 2,2 bis

39


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1998 1999 2000

Mitt

lere

Nitr

atge

halte

[m

g/l]

Messstellen im TSG Messstellen außerh. TSG

Abb. 3.16 Mittlere Nitratgehalte der Einzeljahre an denMessstellen innerhalb und außerhalb von TSG

21,5 kg/(ha*a) reichen. An 75 % der dargestellten Standortewerden mit Stickstoffausträgen über 5,9 kg/(ha*a) erheb-liche Stickstoffmengen an das Grundwasser weitergegeben.Eine regionale Differenzierung zwischen Gebieten mithohem und geringem Stickstoffaustrag ist nicht ohne weite-res möglich. Am ehesten ist der Nordosten des FreistaatesSachsen als Gebiet mit überwiegend geringem Stickstoff-austrag (< 7,5 kg/(ha*a N) zu charakterisieren. (LAF 2001)

Die kritischen Belastungsraten für eutrophierenden Stick-stoff in den sächsischen Waldökosystemen werden, trotz imLandesdurchschnitt abnehmender Stickstoffeinträge, weiter-hin meist deutlich überschritten. Die in Abb. 3.18 darge-stellten Kalkulationen zum Stickstoffaustrag verweisen aufeine fortgeschrittene Stickstoffsättigung der Ökosysteme.Die Verfügbarkeit organisch gebundenen Stickstoffs über-steigt dadurch oftmals den Bedarf stickstoffverbrauchenderProzesse, wodurch es, einerseits durch Eutrophierung, ande-rerseits in Verbindung mit Versauerungeffekten durch Über-schussnitrifikation und erhöhten Nitratausträgen in dasGrundwasser, zu Destabilisierungen des Ökosystems kom-men kann. Besonders die Böden mit geringer Pufferkapa-zität, wie die Waldböden im Erzgebirge, sind versauerungs-gefährdet.

Wie die Abb. 3.18 zeigt, weisen die mittleren Nitratgehalteder Grundwässer unter landwirtschaftlich und forstwirt-schaftlich genutzten Flächen deutliche Unterschiede auf.Aus der Abbildung wird aber auch deutlich, dass die Waldö-kosysteme in der Mehrzahl bereits stickstoffgesättigt sind, sodass erhöhte Nitratgehalte im Grund- und Quellwasser beob-achtet werden.

Während in die Abb. 3.18 alle im Zeitraum von 1990 bis2000 beprobten Messstellen des Grundmessnetzes ausge-

40


Abb. 3.17: Prognostizierter Stickstoffaustrag mit demSickerwasser an den BZE-Standorten im 8 x 8km Netz, nur Nadelbaumstandorte (ARMBRUSTER

UND LANGUSCH 2000) aus LAF 2001

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Forst

Landwirtschaft

0

10

20

30

40

50

60

70

Nitr

at [

mg/

l]

Forst Landwirtschaft

Abb. 3.18: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes an Messstellen mit land- oder forstwirtschaftlicher Flächennutzung fürden Zeitraum 1990 bis 2000

wertet wurden, bietet Abb. 3.19 die Darstellung einer kon-sistenten Messstellengruppe für die forstwirtschaftlicheFlächenutzung. Die mittleren Nitratgehalte schwanken von0,3 mg/l bis zu einem Maximalwert von 43 mg/l. Bei etwader Hälfte der Messstellen liegen die Nitratwerte unter10 mg/l. Insgesamt ist für den Zeitraum ein Anstieg der mitt-leren Nitratbelastung um 0,5 mg/(l*a) zu verzeichnen. DenAuswertungen des Grundmessnetzes werden in derAbb. 3.20 die Ergebnisse von 5 Messstellen der Landes-anstalt für Forsten gegenübergestellt.

Im Gegensatz zu den Ergebnissen aus dem Grundwasser-messnetz konnte an den drei Standorten Klingenthal,

Olbernhau und Cunnersdorf kein Anstieg der Nitratgehaltefestgestellt werden. Vielmehr sind die Konzentrationen ten-denziell gleichbleibend bis fallend (Klingenthal) oder ein-deutig abnehmend (Olbernhau und Cunnersdorf). Zur Zeitliegen die Nitratgehalte der betreffenden Quellen zwischenetwa 3 und 12 mg/l. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mitUntersuchungsergebnissen der sächsischen Landestalsper-renverwaltung (LTV), die ebenfalls abnehmende Nitrat-gehalte in den Zuläufen der Talsperren aus Waldgebietenfeststellen konnte (LAF 2000).

In der folgenden Abbildung (Abb. 3.21) wird die Nitratent-wicklung für 3 Quellen am Standort Klingenthal untersucht.

41


Grundmessnetz LfUG

02468

1012141618

1996 1997 1998 1999 2000Beprobungsjahr

Mitt

elw

ert N

itrat

[m

g/l]

Nitratgehalt an drei Quellen bei Klingenthal

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1993

-07

1993

-10

1994

-01

1994

-04

1994

-07

1994

-10

1995

-01

1995

-04

1995

-07

1995

-10

1996

-01

1996

-04

1996

-07

1996

-10

1997

-01

1997

-04

1997

-07

1997

-10

1998

-01

1998

-04

1998

-07

1998

-10

1999

-01

1999

-04

1999

-07

1999

-10

2000

-01

2000

-04

2000

-07

2000

-10

Probennahmezeitraum

Nitr

at [m

g/l]

Quelle 1 Quelle 2 Quelle 3

Abb. 3.19: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes für 10Messstellen des Grundmessnetzes mit forstwirt-schaftlicher Flächenutzung 1996 bis 2000

Abb. 3.21: Entwicklung der Nitratgehalte in 3 ausgewählten Quellen bei Klingenthal, 1993 bis 2000

Messstellen LAF

0123456789

1996 1997 1998 1999 2000Beprobungsjahr

Mitt

elw

ert N

itrat

[m

g/l]

Abb. 3.20: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes für 5Messstellen (Quellen) der Landesanstalt fürForsten 1996 bis 2000 (LAF 2001)

Die 3 Messstellen gehören zum Messnetz der Landesanstaltfür Forsten. Die Ergebnisse unterstreichen die Abhängigkeitder Nitratgehalte von den Gebietscharakteristika. Es wurdenQuellen mit fallendem und alternierendem Trend in relativerNähe zueinander angetroffen. Die kleinräumigen Unter-schiede der Standortverhältnisse in den Einzugsgebietenkönnen sich folglich entscheidend auf den Nitrataustrag ausWaldgebieten auswirken.

3.5.3 Ergebnisse aus dem Sondermessnetz Versauerung

Bericht des StUFA Chemnitz

Umfang der Untersuchungen

Das Sondermessnetz Versauerung wurde in den Jahren1992-94 vom StUFA Chemnitz aufgebaut und umfasst 8Messstellen im oberen mittleren Erzgebirge des Regierungs-bezirkes Chemnitz. Bestandteil des Sondermessnetzes sindneben 6 Quellaustritten auch zwei Grundwasserbeobach-tungsrohre, die Grundwasser in unterschiedlichen Teufenerschließen und somit Aussagen zu evtl. Versauerungspro-zessen auch in tieferen Schichten gestatten.

Zielstellung der Untersuchungen ist es, die Auswirkungendes Eintrages von sauren Luftschadstoffen in Form vonSchwefel- und Stickstoffverbindungen aus Kraftwerken,Hausbrand, Verkehr und Intensivlandwirtschaft auf dieGrundwasserbeschaffenheit in den Hanglagen des oberenErzgebirges kontinuierlich zu verfolgen.

Untersucht werden alle Hauptan- und -kationen sowieMetalle und Schwermetalle. Anfangs betrug die Untersu-chungshäufigkeit vier bis sechsmal pro Jahr. Auf der Grund-lage der umfangreichen Datenbasis konnte die Beprobungs-häufigkeit jedoch auf zweimal jährlich (Frühjahr und Herbst)verringert werden.

Charakterisierung der Beschaffenheit der Quellwässer

Die anthropogen erhöhte Deposition von Säuren und Säure-bildnern in der Atmosphäre, die insbesondere aus der Ver-brennung fossiler Brennstoffe stammt, beschleunigt die Verwitterung der Gesteine und verursacht nachteilige Ver-änderungen der Zusammensetzung der Porenlösung in derungesättigten Zone sowie des Grundwassers vor allem inGebieten, wo basenarme Kristallingesteine, wie im Erz-gebirge, anstehen. Diese Gesteine können den Säureeintragnur schlecht abpuffern.

Neben dem SO2- und NOx- Eintrag aus der Luft über dieNiederschläge ist in den betroffenen Gebieten zusätzlichauch eine natürliche Versauerung (moorige Böden) zu nen-nen, die durch die Zersetzung organischer Stoffe im Bodenhervorgerufen wird. Beide Prozesse sind sich prinzipiellähnlich und daher nur schwer voneinander zu trennen. Die

anthropogenen Veränderungen sind nur anhand jahrzehnte-langer Messungen auf Grund des Absinkens des pH-Wertesund der Hydrogenkarbonatgehalte (teilweise bis auf 0), derZunahme der Sulfat- und Nitratgehalte und der Freisetzungvon Aluminium abzuleiten.

Die Darstellung der Ionenverteilung in den Quellwässern(Abb. 3.22) zeigt, dass in den meisten der untersuchten Mess-stellen der Hydrogenkarbonatpuffer bereits erschöpft ist. Beiden Anionen überwiegt in allen Fällen das Sulfat. Bei denKationen dominieren Calcium und Magnesium. In den Mess-stellen Rauschenfluss und Tellerhäuser wird Aluminium inKonzentrationen bis 3,5 mg/l beobachtet. Ein erhöhterAluminiumanteil ist auch in den Messstellen Ansprung undFichtelbergnordhang zu verzeichnen.

Am Vorhandensein von Hydrogenkarbonat und den ver-gleichsweise hohen pH-Werten (Abb. 3.23) wird ersichtlich,dass in den Messstellen Schmalzgrube und Eisenbergquelleder Versauerungsprozess nicht so weit fortgeschritten ist wiean den anderen Messstellen.

42


Ionenverteilung

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

1 2 3 4 5 6

mm

ol e

q/l

SO4 Cl NO3 HCO3 Al K Na Mg Ca

Abb. 3.23: Mittelwerte und Schwankungsbreiten der pH-Werte

pH-Werte

4567

Rau

sche

nflu

ss

Ans

prun

g

Schm

alzg

rube

Telle

rhäu

ser

Fich

telb

ergn

h.

Eis

enbe

rgqu

.

pH

MinMaxMittelwert

Abb. 3.22: Ionenverteilung in den Quellwässern (1 – Rau-schenfluss, 2 – Ansprung, 3 – Schmalzgrube, 4 –Tellerhäuser, 5 – Fichtelbergnordhang, 6 –Eisenbergquelle

43


Abb. 3.24: pH-Werte und Aluminiumgehalte am Beispiel Quelle Rauschenfluss

pH-Wert und Al-Gehalt Quelle Rauschenfluss

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

Al pH

07.0

4.19

92

11.0

5.19

92

29.0

6.19

92

31.0

8.19

92

27.1

0.19

92

22.0

3.19

93

10.0

5.19

93

17.0

8.19

93

11.1

0.19

93

05.0

4.19

94

26.0

7.19

94

08.1

1.19

94

01.0

3.19

95

08.0

5.19

95

28.0

8.19

95

08.1

1.19

95

09.0

4.19

96

25.0

6.19

96

17.0

9.19

96

05.1

1.19

96

23.0

4.19

97

24.0

6.19

97

07.1

0.19

97

12.1

1.19

97

31.0

3.19

98

09.0

6.19

98

01.0

9.19

98

03.1

1.19

98

30.0

3.19

99

09.0

6.19

99

30.0

8.19

99

03.1

1.19

99

04.0

4.20

00

10.1

0.20

00

Die Abb. 3.23 verdeutlicht die Mittelwerte und Schwan-kungsbreiten der pH-Werte in den einzelnen Messstellen. DiepH-Werte schwanken zwischen 4 als Minimum und 6,8 alsMaximalwert. Die niedrigsten Werte wurden in den Mess-stellen Tellerhäuser und Rauschenfluss gemessen. Hierbei isteine gute Korrelation zu den Aluminiumgehalten festzustel-len (Abb. 3.24). Insbesondere bei pH-Werten unter 5 erfolgteine verstärkte Freisetzung von Aluminium. Der Grenzwertder Trinkwasserverordnung von 0,2 mg/l Al wird an der aus-gewählten Messstelle generell überschritten. Eine Trinkwas-sernutzung ohne Aufbereitung ist nicht zu empfehlen. FreieAluminiumionen wirken bereits in geringen Konzentrationenals Zellgift und können in Gewässern Fischsterben auslösen.

In allen sechs Messstellen sind Spuren von Schwermetallen(Cd, Cu, Ni, Co, teilweise Pb) feststellbar, die geogen imBoden vorhanden sind und auf Grund veränderter pH-Werteverstärkt gelöst werden. Die Schwermetallgehalte erreichenjedoch keine toxikologisch relevanten Konzentrationen undliegen noch weit unter den Grenzwerten der Trinkwasser-verordnung.

Vergleich oberer und unterer Grundwasserleiter

Die in Gelobtland errichteten Grundwassermessstellenerschließen Grundwasser in 17-21 m (Gelobtland 1) und 5 – 7 m Tiefe (Gelobtland 2).

Die unterschiedliche Ionenzusammensetzung verdeutlichtAbb. 3.25. Im Vergleich zu den Quellwässern lässt sich die

Ionenverteilung Gelobtland 2

23%

12%

2%

11%4%

8%

38%

2%

Ca

Mg

K

Na

Al

HCO3

NO3

Cl

SO4

Ionenverteilung Gelobtland 1

23%

10%

1%

16%

27%

1%

6%

16% Ca

Mg

K

Na

Al

HCO3

NO3

Cl

SO4

Abb. 3.25: Ionenverteilung an den Messstellen Gelobtland1 und 2

oberflächennahe Messstelle Gelobtland 2 sehr gut mit demQuellgebiet Ansprung vergleichen, wobei bei letzteremlediglich der Nitratanteil höher ist.

Während im tieferen Bereich (Gelobtland 1) Hydrogen-karbonat das vorherrschende Anion darstellt, dominiert imoberflächennahen Bereich das Sulfat. Bei den Kationen sinddie Differenzen nicht so ausgeprägt. Lediglich ein erhöhterAluminiumanteil kommt im oberflächennahen Bereichhinzu.

Die Unterschiede zwischen den beiden Messstellen in denSchwermetallgehalten und dem pH-Wert verdeutlichtTab. 3.6. Es wurden die Mittelwerte aus durchschnittlich30 Messungen ausgewertet.

Bei Blei, Kupfer und Chrom waren keine signifikantenUnterschiede feststellbar. Diese Schwermetalle waren in derMehrzahl der Fälle nicht nachweisbar. Die Messwerte wer-den aus diesem Grund nicht in der Tabelle ausgewertet.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass sich Versauerungspro-zesse im oberflächennahen Grundwasser eindeutig nachwei-sen lassen. Ein eindeutiger messtechnischer Nachweis füreine Beeinträchtigung des tieferen Grundwasservorkom-mens wurde noch nicht erbracht. Es besteht jedoch dieBesorgnis, dass auch in tieferen Schichten erste Versaue-rungstendenzen zu beobachten sind.

Tendenzen der Grundwasserversauerung

Für alle 8 Messstellen wurde eine Auswertung der zeitlichenEntwicklung der pH-Werte, der Nitratgehalte und der Sul-fatgehalte vorgenommen. Aus der Berechnung des linearenTrends lassen sich folgende Aussagen für die einzelnenMessstellen ableiten (Tab. 3.7):

(↑ steigend; → gleichbleibend; ↓ sinkend)

Die überwiegende Mehrzahl der Messstellen zeigt für denpH-Wert leicht abnehmende Tendenzen.

Eine positive Entwicklung zeigt die Messstelle Fichtelberg-nordhang. Allerdings steigt der pH-Wert nur geringfügig an.Eine eindeutige Zunahme der Versauerungstendenz weistdie Messstelle Schmalzgrube auf. Bedenklich ist der zuneh-mende Nitrateintrag und der leicht abnehmende pH-Wert inder tieferen Messstelle Gelobtland.

Als Beispiel sind in Abb. 3.26 für die Quelle Tellerhäuser diezeitliche Entwicklung der pH-Werte und der Sulfatgehaltedargestellt.

Der Sulfatgehalt weist eine leicht abnehmende Tendenz auf.Dies könnte eine erste Auswirkung der Reduzierung derSchwefelemissionen durch verstärkte Luftreinhaltungsmaß-nahmen sein.

Trotz der verringerten Belastung der Luft mit Säurebildnernist in der Regel kein pH-Wertanstieg im Grundwasser zu ver-zeichnen. Dies kann zum einen aus der sehr hohen Sulfat-gesamtbelastung in den letzten Jahrzehnten (Desorption vonvormals aufgespeichertem Bodensulfat) und zum anderenaus anhaltend hohen Einträgen von Stickstoffverbindungenaus Verkehr und Landwirtschaft resultieren.

Der verringerte SO2-Ausstoß auf tschechischer Seite sowiedie forstwirtschaftlichen Maßnahmen (Kalkung, Auf-forstung) haben bisher noch keinen messbaren Einfluss inForm einer Trendumkehr im Grundwasser gezeigt. Die Ver-sauerungsprozesse sind im Grundwasser somit nicht schnellreversibel. Der sehr langwierige Prozess einer Verbesserungder pH-Wertsituation im Grundwasser ist durch eine konti-nuierliche Beobachtung der Messstellen des Sondermessnet-zes weiter zu verfolgen.

Eine Entwarnung hinsichtlich der Grundwasserversauerungkann noch nicht gegeben werden.

44


Tab. 3.6: Vergleich von pH-Wert und ausgewähltenSchwermetallen im oberflächennahen und tiefenGrundwasser an den Messstellen Gelobtland 1und 2

Parameter Gelobtland 2 Gelobtland 1 (oberflächennah) (tief)

pH 5,1 6,5

Cadmium [µg/l] 0,86 <0,1

Nickel [µg/l] 1,7 1

Zink [µg/l] 20 9

Tab. 3.7: Entwicklung der pH-Werte und der Sulfat- undNitratgehalte für den Zeitraum 1992 – 1999

Messstelle pH-Wert Sulfat Nitrat

Fichtelbergnordhang ↑ ↓ → *

Eisenbergquelle → → ↓ *

Schmalzgrube ↓ ↑ ↑Rauschenfluss → ↓ →Gelobtland 1 ↓ → ↑Gelobtland 2 ↓ → ↓ *

Ansprung ↓ ↓ ↓Tellerhäuser ↓ ↓ → *

* Anmerkung: Die Trendangaben sind auf den Zeitraum bis1998 anzuwenden, 1999 erfolgte ein deutlicher Anstieg

4 Lysimeterstation Brandis

In den folgenden Abschnitten werden auszugsweise ausHAFERKORN (2000) Untersuchungsergebnisse der Lysi-meterstation Brandis vorgestellt.

4.1 Dynamik der Grundwasserneubildung

Die bei eindimensionaler Betrachtungsweise über Lysimeterermittelte Sickerwassermenge ist der maximal möglicheAbfluss – der Gesamtabfluss eines Standortes. WelcherAnteil davon als Grundwasserneubildung tatsächlich dieGrundwasseroberfläche erreicht, hängt von den jeweiligengeographischen und hydrogeologischen Eigenschaften imEinzugsgebiet ab.

Deshalb wird in den folgenden Ausführungen vorwiegendvon Sickerwassermenge und nicht von Grundwasserneu-bildung gesprochen.

Unter den klimatischen Bedingungen am Standort Brandisist die Sickerwasserbildung der untersuchten Böden durchdrei Merkmale gekennzeichnet:

– einen typischen jahreszeitlichen Gang mit relativ hohenWerten im Winter und sehr geringen oder keinen Neubil-dungsraten im Sommer

– einen mehrjährigen Rhythmus von Jahren mit überdurch-schnittlich hohen bzw. niedrigen Sickerwassermengen

– einer sehr hohen Abweichung der Einzelwerte vomlangjährigen Mittelwert

Größten Einfluss auf die Variabilität der Sickerwasserbildungder untersuchten Böden haben Höhe der Bodenwasseraus-schöpfung und Höhe der Niederschläge im Anschluss an dieVegetationsperiode. Je geringer die Bodenwasserdefizite amEnde des Sommerhalbjahres und je höher die Niederschlägein den darauffolgenden Herbst- und Wintermonaten sind, umso eher beginnt die Neubildungsperiode und um so höher sinddie Neubildungsmengen. Aus diesem jährlichen Wechselspielzwischen Niederschlagshöhe und Bodenwasserdefizit resul-tiert eine hohe Varianz der Sickerwassermengen.

Jahreswerte

In Tab. 4.1 sind die Jahreswerte der Sickerwasserbildung,sortiert nach der Vegetation, zusammengestellt. Die durch-schnittliche Sickerwasserleistung der einzelnen Bödenschwankt zwischen 175 mm bei Sandböden und rd. 50 mmbei Lößböden. Das sind 27 % bzw. 8 % des korrigierten Nie-derschlags von 655 mm. Diese Unterschiede in der Sicker-wasserleistung resultieren aus der unterschiedlichen Verfüg-barkeit von Bodenwasser (max. 75 mm bei Sandböden undmax. 450 mm bei Lößböden).

45


Abb. 3.26: Entwicklung von pH-Wert und Sulfatgehalt an der Quelle Tellerhäuser

07.0

4.19

92

SO4 [

mg/

l]

pH

Entwicklung von pH-Wert und Sulfatgehalt Quelle Tellerhäuser

10

20

30

40

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

11.0

5.19

92

29.0

6.19

92

31.0

8.19

92

22.0

3.19

93

10.0

5.19

93

17.0

8.19

93

11.1

0.19

93

29.0

3.19

94

27.0

7.19

94

11.1

0.19

94

02.0

3.19

95

11.0

5.19

95

29.0

8.19

95

20.1

1.19

95

10.0

4.19

96

24.0

6.19

96

16.0

9.19

96

04.1

1.19

99

21.0

4.19

97

23.0

6.19

97

06.1

0.19

97

11.1

1.19

97

30.0

3.19

98

08.0

6.19

98

31.0

8.19

98

02.1

1.19

98

29.0

3.19

99

07.0

6.19

99

30.0

8.19

99

02.1

1.19

99

10.1

0.20

00

03.0

4.20

00 SO4 mg/lpH-WertLinear(SO4 mg/l)

Über den Beobachtungszeitraum von 17 Jahren ist ein Wech-sel von Jahren mit hoher und niedriger Sickerwasserbildungzu beobachten (Abb. 4.1). Die Trocken- und Feuchtperiodenumfassen Zeiträume von 3 bis 6 Jahren und spiegeln sichauch in den Abflussschwankungen der Vorfluter und im Ver-lauf der Grundwasserstände wieder. Dies ist sowohl Folgedes klimatisch bedingten unterschiedlichen Wasser- undEnergieangebotes als auch der bereits geschilderten Wir-kung des Bodenwasserspeichers. So sind positive Abwei-chungen vom Mittel seltener, aber meist größer als die nega-tiven, d. h. die Jahreswerte der Sickerwasserbildung sindnicht normal verteilt. Unter den gegebenen Bedingungenwerden im Untersuchungsgebiet kaum „mittlere“ Grund-wasserneubildungswerte und damit auch keine „mittleren“Abflüsse und Grundwasserstände auftreten.

Für eine Charakterisierung der Untersuchungsjahre in Bezugauf Trocken- oder Feuchtjahre wurden die Jahreswerte vomNiederschlag (P) und die Grundwasserneubildung (GWN) derReihe 1981 bis 1997 für jeden Boden separat in das Wasser-haushaltsdreieck nach GOLF (1993) eingetragen. Die sichunter der jeweiligen Linie zwischen den Punkten (0;0) und(GWN/P*700) befindenden Jahre werden in Hinsicht auf dieNeubildungsmenge als trocken, die darüberliegenden alsfeucht definiert. Als repräsentativ für mittlere Verhältnissegelten die Jahre, deren Ordinaten- und Abszissenwerte in derNähe (±10 % Abweichung) der o. g. Linien liegen. Mit dieserNormierung wird für die Einzeljahre eine bodenabhängigeCharakterisierung der Beziehung zwischen Niederschlag undGrundwasserneubildung vorgenommen. Der Wert 700 orien-tiert sich am größten Jahresniederschlag im Beobachtungs-zeitraum. Das Ergebnis wird in Tab. 4.2 dargestellt.

46


Tab 4.1: Jahreswerte (November – Oktober) 1981 bis 1997 der Sickerwasserbildung für die 8 verschiedenen Böden (Grup-penmittel) unter Reihung nach der Vegetation in mm

Jahr Fruchtart korrigierter Grundwasserneubildung [mm/Jahr]Niederschlag (von November – Oktober)

[mm] Lys 5 Lys 4 Lys 8 Lys 1 Lys 7 Lys 11 Lys 9 Lys 10

1981 Zu.-Rüben 753 231 201 214 165 135 132 174 115

1990 Zu.-Rüben 661 100 47 53 30 24 26 0 0

Mittelwert 707 165 124 134 97 79 79 87 57

1985 Kartoffeln 521 132 113 120 95 67 118 60 33

1987 Kartoffeln 702 268 254 290 223 161 267 162 132

1996 Kartoffeln 583 98 24 50 7 65 29 0 0

Mittelwert 602 166 130 153 108 98 138 74 55

1982 Wi.-Weizen 528 163 120 124 72 84 71 5 11

1986 Wi.-Weizen 658 197 154 163 129 104 143 99 67

1988 Wi.-Weizen 585 213 208 212 204 152 208 184 184

1991 Wi.-Weizen 508 111 62 67 40 34 18 0 0

Mittelwert 570 171 136 141 111 93 110 72 65

1983 Wi.-Gerste 739 210 138 155 91 70 91 0 0

1989 Wi.-Gerste* 642 134 111 101 95 55 84 0 28

1992 Wi.-Gerste** 685 138 95 101 71 45 66 0 0

1997 Wi.-Gerste 595 146 98 103 90 101 94 2 0

Mittelwert 665 157 110 115 87 68 84 1 7

1984 Weidelgras 630 96 75 81 69 56 63 2 0

1993 Grünbrache 747 145 72 94 82 55 74 0 0

1994 Grünbrache 808 381 352 351 314 269 292 134 117

1995 Rotklee 786 217 175 211 150 191 163 144 170

Mittelwert 743 209 168 184 154 142 148 70 72

Winter 302 136 105 113 91 76 93 47 43

Sommer 353 40 31 33 23 22 21 10 7

*und als Zweitfrucht Ölrettich; **anschließend Grünbrache

47


Abb. 4.1: Jahressummen der Sickerwasserbildung, unterteilt in Sommer- und Wintersumme [mm]

KorrigierterNiederschlagder StationBrandis

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittel

SommerWinter

Versickerungs-typ a Sandlößüber Sand

050

100150200250300350400

SommerWinter

Versickerungs-typ b Sandlößüber lehmigenSanden

050

100150200250300350400

SommerWinter

Versickerungs-typ cSandlöß überGeschiebelehm

050

100150200250300350400

SommerWinter

Versickerungs-typ dTiefgründigerLöß

050

100150200250300350400

SommerWinter

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittel

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittel

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittel

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittel

Feuchtjahre sind Jahre mit überdurchschnittlich hoherSickerwasserbildung, in deren Verlauf es in Speisungs-gebieten zu einem Ansteigen der Grundwasserstände überden jahreszeitlich bedingten Schwankungsbereich hinauskommt.

Als Trockenjahre gelten Jahre mit unterdurchschnittlicherbzw. keiner Sickerwasserbildung, die zu einem dauerhaftenAbsinken der Grundwasserstände unter den sommerlichenTiefstand führen.

In der Regel treten mehrere Trocken- oder Feuchtjahre inFolge auf (Tab. 4.2).

Halbjahreswerte

Die Ergebnisdarstellung in Tab. 4.3 soll auf die möglicheSpannbreite von Halbjahreswerten der Sickerwasserbildunghinweisen.

Hohe Sickerwassermengen sind zu verzeichnen, wenn hoheWinterniederschläge auf einen vollständig gefüllten Boden-wasserspeicher treffen. Diese außergewöhnlich guten Bedin-gungen zur Sickerwasserbildung traten am Standort Brandisim Verlauf der 17jährigen Versuchsreihe nur in den Winter-halbjahren 1988 und 1994 auf (für die Lößstandorte nur imJahr 1988). Unter diesen Bedingungen zeigen die Sicker-

48


Tab. 4.2: Charakterisierung der Wasserhaushaltsjahre 1981 bis 1997 in Abhängigkeit von der Bodenart

Bodenart Typ a Typ b Typ c Typ dLysi.-Gr. 5 Lysi.-Gr. 4, 8 Lysi.-Gr. 1, 7, 11 Lysi.-Gr. 9, 10

Feuchtjahre 1982-83, 1986-88, 1994 1981, 1986-88, 1994-95 1981, 1986-88, 1994 1981,1986-88, 1994-95

Normaljahre 1981, 1985, 1995, 1997 1982-83, 1985 1985, 1997 (1985)

Trockenjahre 1984, 1989-93, 1996 1984, 1989-93, 1996-97 1982-84, 1989-93, 1996 1982-84, 1989-93,1996-97

Lysi.-Gr. – Lysimetergruppe

Tab. 4.3: Mittel der Grundwasserneubildung für die Untersuchungsjahre 1981-97 und maximale bzw. minimale Grundwas-serneubildung für die acht Lysimetergruppen

Halbjahr korrigierter Grundwasserneubildung [mm/Halbjahr] (Jahr) Niederschlag (von November – April, Mai – Oktober)

[mm] Lys 5 Lys 4 Lys 8 Lys 1 Lys 7 Lys 11 Lys 9 Lys 10

WinterMittel 136 105 113 91 76 93 47 43

Wintermax

1988 311 198 188 194 189 143 199 182 184

1994 418 313 308 314 293 244 275 125 97

Wintermin

1990 296 68 33 26 13 6 13 0 0

1996 185 73 7 30 2 48 21 0 0

SommerMittel 40 31 33 23 22 21 10 7

Sommermax

1983 387 107 83 83 54 37 50 0 0

1981 375 63 61 64 50 34 44 54 37

Sommermin

1982 281 13 12 13 11 9 9 0 0

Sommer (Mai-Oktober), Winter (November-April)

wasserleistungen zwischen Sand-, Geschiebelehm- undLößböden nur geringe Unterschiede.

Häufiger sind Jahre mit geringen Sickerwasser-Raten. ImVerlauf dieser Jahre zeigen sich große Unterschiede in derHöhe der Sickerwasserbildung von Sand-, Geschiebelehm-und Lößböden (s. Winterhalbjahre 1990 und 1996).

Die hohe Sickerwasserbildung im Sommer 1981 resultiertaus der in diesem Jahr lang andauernden Sickerwasserperi-ode mit noch sehr hohen Neubildungswerten im Mai. Dage-gen ist die hohe Sickerwasserbildung im Sommerhalbjahr1983 Folge eines außergewöhnlichen Niederschlagsereig-nisses im August. Dieses führte bei allen Böden kurzfristigzur Wiederauffüllung und zu hohen Neubildungsmengen.Nur bei den Lößböden reichte dieser Extremniederschlagnicht zur Wiederauffüllung der Bodenwasserdefizite und zurSickerwasserbildung aus.

Der Sommer 1982 zeichnete sich durch ein hohes Strah-lungsangebot aus. Auf Grund geringer Niederschläge kam esbei einem Bewuchs mit Winterweizen schon im März zueiner erheblichen Inanspruchnahme von Bodenwasser. DieSickerwasserperiode endete bereits im März.

Auch diese Auswertung ergab, dass „mittlere“ Neubil-dungsmengen sehr selten auftreten. Deshalb solltenlangjährige Jahres- und Halbjahresmittelwerte nur für lang-fristige und großräumige Untersuchungen verwendet wer-den.

Monatswerte

Die winterliche Sickerwasserperiode beginnt stets unmittel-bar nach erfolgter Auffüllung der sommerlichen Bodenwas-serdefizite.

Die zum Zeitpunkt der erreichten Wiederauffüllung fallen-den Niederschläge bestimmen die Höhe der GWN zu Beginnder Sickerwasserperiode und ihren weiteren Verlauf.

Der Beginn der Sickerwasserperiode kann nach den bisheri-gen Beobachtungen in einem Zeitraum von Oktober bisApril liegen.

Bei den Sandböden (Lysimetergruppe 5) ist auf Grund derbeschränkten Kapazität des Bodenwasserspeichers die Wie-derauffüllung in der Regel im Dezember abgeschlossen.

Bei den Geschiebelehmböden (Lysimetergruppe 1, 7, 11) istder Wasserbedarf für die Wiederauffüllung der Bodenwas-serdefizite schon erheblich größer, so dass dieser Prozess inder überwiegenden Anzahl der Jahre erst im Januar abge-schlossen ist, aber auch bis März oder April dauern kann.

Bei den Lößböden (Lysimetergruppe 9 und 10) sind die Nie-derschläge, die nach dem Erreichen des sommerlichen Maxi-

mums der Bodenwasserausschöpfung fallen, in 10 von 17Untersuchungsjahren geringer als die zur Wiederauffüllungder Bodenwasserdefizite erforderlichen Wassermengen.Deshalb kam es in diesen Jahren zu keiner Sickerwasser-bildung.

Das Maximum der jährlichen Neubildungsperiode wird beiallen Böden in der überwiegenden Anzahl der Jahre im Märzoder April erreicht, während aus der oberen Bodenzoneinfolge Verdunstung bereits wieder Bodenwasser entnom-men wird.

Die Dauer der Sickerwasserperiode beträgt im Durchschnittca. 6 Monate. Sickerwasser, das im Verlauf der Sommermo-nate in 3 m Tiefe das Lysimeter verlässt, resultiert aus derwinterlichen Neubildungsperiode. Nur in Ausnahmefällenwie im August 1983 führen im Sommer Starkregenereig-nisse zur erhöhten Sickerwasserbildung, d. h., GWN als eineReaktion auf einen „auslösenden Niederschlag“ (HELLEKES

1985) ist nur während der kurzen Phasen vollständiger Auf-füllung zu verzeichnen. Die Sickerwasserbildung am Aus-lauf des Lysimeters in 3 m Tiefe entspricht mengenmäßigder Versickerung unterhalb der verdunstungsbeeinflusstenBodenzone. Der zeitliche Verlauf resultiert aus einer Abfla-chung und Phasenverschiebung der Sickerwasserwellen aufdem Weg von der Unterkante der verdunstungsbeeinflusstenBodenzone bis zum Lysimeterauslauf. Im Verlauf eineshydrologischen Jahres (November bis Oktober) kann eineNeubildungsperiode vollständig erfasst werden, wobei zuBeginn des hydrologischen Jahres die Wiederauffüllung derBodenwasservorräte noch nicht abgeschlossen ist.

Bei den Lehm- und Lößböden liegen zwischen dem Zeit-punkt der Wiederauffüllung und dem Beginn der Periode derAusschöpfung oft nur eine oder zwei Dekaden. Es kommtauch vor, dass die Wiederauffüllung erst nach dem Beginnder Vegetationsperiode erreicht wird.

4.2 Beziehung zwischen Bodenwasserhaushalt,Bewirtschaftung und Stickstoff-Austrag

Die im vorstehenden Kapitel beschriebene Diskontinuitätder Sickerwasserbildung beeinflusst auch die Stickstoff(N)-Umsatz- und Transportprozesse erheblich.

An Hand der überwiegend geringen Austauschhäufigkeitenund der geringen Verlagerungsgeschwindigkeit von Boden-lösung (Abb. 4.1), kann für alle Böden der mangelndeZusammenhang zwischen jährlichem N-Saldo und N-Aus-trag begründet werden. Deutliche Hinweise auf die zeitweiseAkkumulation von N-Bilanzüberschüssen in den Böden lie-fert die Korrelation zwischen Sickerwassermenge undNitratkonzentration. Bei hohen Sickerwasserraten kommt esnicht zu einem Verdünnungseffekt, sondern zu einem ver-stärkten Austrag von akkumuliertem Stickstoff aus der Wur-zelzone. Dieser Effekt ist standortabhängig (Höhe der N-Sal-den, Sickerwassermenge und Austauschhäufigkeit der

49


Bodenlösung) und resultiert (im Mittel der Jahre) bei vor-wiegend geringen Sickerwasserraten aus der Abfolge vonTrocken- und Feuchtjahren. Trockenjahre sind Jahre derAkkumulation. Feuchtjahre führen zu erhöhtem N-Austrag.

Zum Schutz des Grundwassers wird eine Reduzierung desStickstoff-Auswaschungspotentials durch Bewirtschaf-tungsbeschränkungen und Vorsorgemaßnahmen angestrebt.Deren standortbezogene und langfristige ökologische Aus-wirkungen gilt es nachzuweisen (HENNINGS & SCHEFFER

1999). Mit dieser Zielstellung werden die Brandiser Unter-suchungen nachfolgend ausgewertet.

Im Ergebnis der Brandiser Lysimeterversuche stehen fol-gende Messwerte zur Verfügung:

– mineralische N-Düngung und N-Einträge– Niederschläge (nasse Deposition)– N-Abfuhr durch das Erntegut – N-Austräge über das Sickerwasser in 3 m Tiefe

Nach Flächenstillegungsmaßnahmen in den Jahren 1993 bis1995 wurde 1996 auf den Lysimetern und dem umliegenden0,66 ha großen Lysimeterfeld mit einer „umweltgerechten,nachhaltigen feldbaulichen Nutzung“ begonnen. Zielstel-lung ist ein „optimaler Flächenertrag ohne (bzw. mit gerin-ger) Umweltbelastung“ – eine Bewirtschaftung nach denPrinzipien des geschlossenen Stoffkreislaufs eines Land-wirtschaftsbetriebes (Ökologischer Landbau). Auf Grunddieses Bewirtschaftungswechsels werden hier nur die Jahre1981 bis 1995 ausgewertet.

N-Abfuhr über das pflanzliche Erntegut [kg/(ha*a)]:

Die N-Mengen, die über das Erntegut der verschiedenenFruchtarten von den 8 Lysimeterböden abgeführt wordensind, wurden jeweils als Mittel der drei Wiederholungenberechnet. Es ist zu beachten, dass die einzelnen Fruchtarten,bis auf das Wintergetreide, innerhalb der Beobachtungsreihevon 1981 bis 1995 nur ein oder zweimal angebaut wurden,die Ergebnisse also stark von der jeweiligen Witterung derAnbaujahre abhängig sind.

N-Saldo [kg/(ha*a)]:

Auf Grundlage von N-Eintrag (nasse Deposition + minerali-sche Düngung) und N-Entzug über die Pflanzen wurden fürdie Fruchtfolge im Zeitraum von 1981 bis 1992 sowie für dieJahre 1993 bis 1995 (Gras/Klee mit Umbruch, ohne Düngung)mittlere N-Salden für die verschiedenen Böden ermittelt.

Die N-Düngung von durchschnittlich 130 kg/(ha*a) (1981bis 1992) wurde von den einzelnen Böden im Mittel derJahre recht unterschiedlich verwertet. So wurde auf denLößböden durch die Pflanzen der N-Speicher im Boden überdie Düngegabe hinaus beansprucht, beim Sand dagegen dieHälfte der N-Einträge nicht genutzt

Liegen die Werte für die Austauschhäufigkeit über 100 %(z. B. bei Lysimetergruppe 5), wird die Bodenlösung imJahresverlauf vollständig ausgetauscht (d. h. im Fall derLysimetergruppe 5 mehr als 2 mal). Bei der überwiegendenAnzahl der Böden ist der Austausch in Folge der Boden-wasserausschöpfung sehr gering. Die Werte für die Aus-tauschrate liegen unter 100 %. Eine hohe Ausschöpfung imSommerhalbjahr reduziert die winterliche Sickerwasser-höhe, verzögert den jährlichen Beginn der Sickerwasserbil-dung und damit den Beginn der Nitratauswaschung aus derWurzelzone. Diese Folgewirkungen treten in den Einzel-jahren extrem in Erscheinung und werden insbesondere beibindigen Böden durch die Aufeinanderfolge mehrererTrockenjahre verstärkt. Im umgekehrten Fall bewirkenhohe Niederschläge und eine geringe Ausschöpfung imVorjahr eine überdurchschnittlich intensive Auswaschungaus der effektiven Wurzelzone.

Je bindiger die Böden, d.h. je höher der maximal nutzbareBodenwasservorrat, um so höher ist auch die möglicheVariabilität des Verlagerungsrisikos in den Einzeljahren.Besonders hervorzuheben ist, dass in Einzeljahren auch dieLysimeterböden 7 und 9 ein mittleres bis großes Verlage-rungsrisiko aufweisen.

Nach dem Verlassen der Wurzelzone erfolgt der Weiter-transport des ausgewaschenen Nitrats in der Dränwasser-zone bis hin zum Grundwasser. Im Durchschnitt dauert esnoch rd. 2 bis 10 Jahre (je nach Bodenart) bis es zum Sicker-wasserauslauf in 3 m Tiefe gelangt.

Die Ergebnisse zu den Berechnungen zur Austauschhäufig-keit und zu den Verlagerungsgeschwindigkeiten von Boden-wasser sind in Abb. 4.2 dargestellt.

Bei der Verwendung der Berechnungsergebnisse sollteBerücksichtigung finden, dass beim tatsächlichen vertika-len Wassertransport selten der gesamte Porenraum gleich-mäßig durchströmt wird, wie es hier Grundlage der Berech-nungen war.

Die Dynamik des monatlichen N-Austrags der verschiede-nen Böden ist eng mit dem Jahresgang der Sickerwasser-bildung gekoppelt.

In den leichten Sandböden ist die winterliche Wiederauffül-lung des Bodenwasservorrats relativ schnell erreicht, so dassin der Regel bereits im Januar ein Maximum der jährlichenSickerwasserperiode erreicht wird. In gleicher Weise zeigtsich auch die innerjährliche Verteilung der monatlich ausge-waschenen N-Mengen. Die größte N-Menge wird im Mittelder Jahre 1981 bis 1992 demzufolge im Januar mit durch-schnittlich 10 kg/ha ausgewaschen.

Beim Geschiebelehm (Lysimetergruppe 7) wird die größtemonatliche N-Menge im Durchschnitt der Jahre im Märzausgetragen.

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Für den Lößstandort (Lysimetergruppe 9) liegt das Maxi-mum der Sickerwasserbildungsperiode ebenfalls im März.Auf Grund der sehr geringen N-Konzentrationen im Sicker-wasser ist das Maximum der N-Auswaschung mit durch-schnittlich 2,2 kg/ha aber erst im Mai zu verzeichnen.

4.3 Wasserhaushaltsbilanzen verschiedener Bödenunter landwirtschaftlicher Nutzung

Für überschlägige bzw. langfristige Wasserhaushaltsunter-suchungen werden Mittelwerte der Wasserhaushaltsgrößenbenötigt. Auf Grund der hohen Persistenz trockener undfeuchter Jahre sollte die Reihe ausreichend lang sein, damitdavon ausgegangen werden kann, dass die Wasservorratsän-derung im Boden nahezu „0“ ist. Bei der Verwendung derReihe 1981 bis 1997 ist zu berücksichtigen, dass dieser Zeit-raum das Trockenjahr 1982 und die Trockenperiode von1989 bis 1992 sowie die sich anschließenden feuchten Jahre1993 und 1994 beinhaltet.

Anhand der Jahreswerte ist jedoch festzustellen, dass amEnde der 17jährigen Messphase alle vorübergehenden, übermehrjährige Trockenperioden existierenden Defizite nahezuwieder ausgeglichen wurden.

Mit Blick auf die Darstellung der mittleren Jahresverläufe inAbb. 4.3 soll die abschließende Diskussion zum mittlereninnerjährlichen Verlauf der Wasserhaushaltsgrößen wesent-liche Erkenntnisse zusammenfassen:

• Von November bis Februar ist die Verdunstung auf allenBöden gleich groß und entspricht in etwa der potentiellenVerdunstung. Der verbleibende Niederschlagsanteil wirdzur Auffüllung der Bodenwasservorräte verwendet.

• Im März steigt auf Grund der klimatischen Bedingungendie potentielle Verdunstung, wobei die reale Verdunstung(da vorwiegend Wintergetreide in der Fruchtfolge)geringfügig über der potentiellen Verdunstung liegt. Dienegative Bilanz des Bodenwasservorrats resultiert aus deranhaltend hohen Versickerung aus dem Unterboden.Auch im April sind bei höheren Niederschlägen undZunahme der Verdunstung bei allen Böden nahezu unver-mindert hohe Sickerwassermengen zu verzeichnen.

• Erst im Mai gehen die Sickerwassermengen überall deut-lich zurück.

• In Abhängigkeit von Bodenart und Ackerkultur erreichtdie Verdunstung im Mai (bei Wintergetreide), Juni oderJuli (Grünland und Hackfrüchte) Höchstwerte, wobei diepotentielle Verdunstung (außer bei den leichten Böden)deutlich überschritten wird. Die Entnahme aus demBodenwasservorrat erreicht im Mittel der Untersuchungs-jahre mit unterschiedlichen Ackerfrüchten bei allenBöden bei einem vergleichsweise niedrigen Sommernie-derschlag die höchsten Werte.

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1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997

Tie

fe in

[dm

]

Lys 1 Lys 4 Lys 5 Lys 7 Lys 8 Lys 9 Lys 10 Lys 11

Abb. 4.2 Verlagerungsgeschwindigkeit im Lysimeter [dm/Jahr] aus jährlicher Sickerwassermenge [mm/Jahr] und Feld-kapazität des 3m mächtigen Bodenprofils

• Im Juni und Juli wird der Bodenwasservorrat nicht mehrso stark (außer bei den Lößböden) in Anspruch genom-men. Dies hat in Bezug auf Einzeljahre verschiedeneUrsachen: hohe Niederschläge im Juni, Rückgang desWasserbedarfs der Pflanzen oder Aufbrauch der aus-schöpfbaren Wassermengen.

• In den Monaten Juli bis November findet aus keinem der3 m mächtigen Bodenmonolithe eine nennenswerteSickerwasserbildung statt. Der fallende Niederschlag unddie aus dem Boden entnommenen Wassermengen(Abb. 4.3) werden im Juli vollständig verdunstet. Dabeiist die reale Verdunstung außer bei den Lößböden im Mit-tel der Jahre geringer als die potentielle Verdunstung.

• Im August geht die reale Verdunstung im Vergleich zurpotentiellen Verdunstung noch weiter zurück, teils weildie Ernte bereits erfolgt ist, die Ackerpflanzen im Reife-

stadium wenig verdunsten oder der Bodenwasservorraterschöpft ist. Die reale Verdunstung ist bereits etwasgeringer als der Niederschlag. Es entstehen die erstenRücklagen, so dass die Wiederauffüllung des Bodenwas-servorrates beginnt.

• Im September geht die Verdunstung weiter zurück. Daaber im Mittel der Jahre im September weniger Nieder-schlag fällt als im August, bleibt es bei den geringenÜberschuss-/Wiederauffüllungsmengen. Bei den Löß-böden sind Verdunstung und Niederschlag etwa gleichgroß. Im Oktober sind die gleichen Tendenzen zu ver-zeichnen, nur ist nun auch bei den Lößböden die Verdun-stung geringer.

Bei der Aufstellung von Nomogrammen zur Ableitung vonJahreswerten der Sickerwasserbildung aus Niederschlag,Verdunstung und verfügbarem Bodenwasservorrat ergebensich Probleme, da keine geeignete Abgrenzung des Bilanz-zeitraumes (=Jahres) gelingt. Im Mittel der Jahre sind dreiPhasen zu verzeichnen:

– die Phase der Ausschöpfung von März bis Juli– die Phase der Wiederauffüllung der Bodenwasservorräte

von August bis Dezember (auch bis Januar oderFebruar)

– die Phase der Sickerwasserbildung von Dezember(Januar oder Februar) bis Juni.

Auf Grund der jährlichen Variabilität dieser Prozesse lässtsich weder für das hydrologische Jahr (November bis Okto-ber) noch für das Lysimeterjahr (April bis März) ein zufrie-denstellender Zusammenhang zwischen Boden, Jahresnie-derschlag und Sickerwassermenge in 3 m Tiefe herstellen.Regressionsbeziehungen für das hydrologische Jahr entste-hen erst, wenn das aktuelle Bodenwasserdefizit zu Beginndes entsprechenden Bilanzjahres berücksichtigt wird. Diesesjährliche bodenabhängige Bilanzdefizit kann aus Lysimeter-oder Bodenfeuchtemessungen ermittelt werden. Wird alsBeginn des Jahres der April gewählt, ist es auf Grund derLaufzeiten bis in 3 m Tiefe nicht möglich, eine vollständigeNeubildungsperiode zu erfassen.

4.4 Repräsentativität der Lysimetermessungen

• Bei gleicher Witterung und Bewirtschaftung wird dieAbflussbildung im Untersuchungsgebiet bei Böden mitflurfernen Grundwasserständen primär durch die Sedi-mente geprägt, die in der Elster- bzw. Saalekaltzeit(Schmelzwassersande und Geschiebelehm) und derWeichselkaltzeit (Sandlöß) zur Ablagerung kamen. Die inFolge der bodenbildenden Prozesse wie u. a. Verbraun-ung, Lessivierung (bei Fahlerden), Vergleyung undHumusakkumulation (bei Schwarzerden) entstandenenBodentypen haben für die Abflussbildung sekundäreBedeutung, wobei Ausgangssubstrat und bodenbildendeProzesse in genetischem Zusammenhang stehen.

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NOV DEZ JAN FEB MÄR APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT

ETPGras Top a Top b Top cTop d Pkorr kWB

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ETPGras

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Verdunstung

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Top a

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Top c

Top d

Sickerwassermenge

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][m

m/M

onat

]

Abb. 4.3 Mittlerer Jahresgang von Bodenwasservor-ratsänderung (dSB), Niederschlag (Pkorr), Gras-referenzverdunstung (ETPGras), klimatischerWasserbilanz (kWB), realer Verdunstung undGrundwasserneubildung am Standort Brandis(Reihe 1981 bis 1997)

• Für Gebietsuntersuchungen können die acht analysiertenBodentypen zu vier „Versickerungstypen“ zusammen-gefasst werden, ohne dass dadurch mit großen Fehlern beider Ermittlung des Gebietsabflusses zu rechnen ist.

• Auf den Geschiebelehmböden (Typ c) der Grundmoräne,die auf Grund ihrer Entstehungsgeschichte eine großeräumliche Diskontinuität aufweisen (Kap. 3.3.1), ist beigleicher Witterung und Bewirtschaftung mit einer hohenräumlichen Varianz der Abflussbildung zu rechnen.

• Im Unterschied dazu ist in Gebieten mit Schmelzwasser-sanden und -kiesen (Typ a und b) und mit äolischen Abla-gerungen (Typ d) bei gleicher Witterung und Bewirt-schaftung mit einer relativ geringen räumlichen Varianzder Abflussbildung zu rechnen.

• In Bezug auf die Verdunstung ist die Zuordnung zu denVersickerungstypen nicht ganz so eindeutig. Hier sindneben den physikalischen Eigenschaften der Ausgangs-substrate auch die Bodenfruchtbarkeit innerhalb einesBodentyps und der aktuelle Zustand des Bestandes vonEinfluss.

Vergleichbare Standorte in Sachsen

Nachdem Standortuntersuchungen abgeschlossen sind,besteht in den meisten Fällen der Wunsch, diese Ergebnisseauf die Fläche zu übertragen. Deshalb wird nachfolgendrecherchiert, wie groß in Sachsen die Flächenanteile sind, fürdie auf Grund ihrer Böden und hydrogeologischen Verhält-nisse eine Übertragung der Brandiser Untersuchungen denk-bar ist. Der sächsische Festgesteinsbereich und seine Rand-bereiche wurden dabei nicht betrachtet.

Zunächst zeigte sich bei diesen Arbeiten, dass keine Karteexistiert, die die ”ungesättigte Zone” und die Reichweiteeines Brandiser Lysimeters vollständig beschreibt.

Legt man allein die Übersichtskarte der Böden des Freistaa-tes Sachsen 1 : 400 000 (LfUG 1993) zugrunde, so reprä-sentieren die Lysimeterböden die Bodengesellschaften imVerbreitungsgebiet von Löß, Lößderivaten und Sand. Dassind nach MANNSFELD & RICHTER (1995) rd. 67 % des säch-sischen Lockergesteinsbereiches.

SÄMISCH (1990) hat auf Grundlage der Verteilung der„Natürlichen Standorteinheiten (NStE) in % der Acker-fläche“ (mit Stand von 1963) nach SCHILLING, BANNORTH &SCHLICHT (1965) folgende Zahlen erarbeitet: Die Lysimeterrepräsentieren acht natürliche Bodenformen und sechs NStEund damit 53 % des Ackerlandes der Neuen Bundesländer,69 % des Ackerlandes von Sachsen und 49 % des Acker-landes von Sachsen-Anhalt.

Mit Hinweis auf die Stellung der ungesättigten Zone imGebietswasserhaushalt sind Betrachtungen, die nur bis in

0,8 m bis 1 m Tiefe angestrebt werden, nicht ausreichend.Um das Verständnis und einen Flächenbezug für die darun-terliegenden hydrogeologischen Formationen zu erhalten,wurden von DUTELOFF (1996) Untersuchungen auf Basis derGeologischen Übersichtskarte 1 : 400 000 (GÜK 400, 1992)vorgenommen. Diese Karte stellt die unmittelbar unterhalbder in Zuständigkeit der Bodenkartierung befindlichenGesteine dar und repräsentiert damit die unteren 2/3 derLysimetermächtigkeit. Im Ergebnis einer stark vereinfa-chenden Betrachtung, bei der davon ausgegangen wird, dassdie Unterschiede zwischen den Schmelzwassersanden derElster-Kaltzeit und der Saale-Kaltzeit sowie zwischen denjeweiligen Grundmoränen vernachlässigbar sind, werdenden acht Lysimeterböden drei Gebiete zugewiesen:

– Gebiete mit Schmelzwassersanden– Gebiete mit Geschiebelehm/-mergel– Lößgebiete

Anhand der GÜK 400 lassen sich die Verbreitungsgebietevon Schmelzwasserablagerungen der Saale- und Elster-Kalt-zeit, Grundmoränen der Saale- und Elster-Kaltzeit sowieLöß und Lößlehme ausgrenzen, womit folgende Flächen-größen repräsentiert werden:

Schmelzwasssersande 1731 km2

Grundmoränen 1026 km2

Löß und Lößlehm 1766 km2

gesamt 4523 km2

Bei einer Gesamtfläche des Lockergesteinsbereiches inSachsen von 9.887 km

2entspricht das etwa 46 % dieser

Fläche.

Die Untersuchungen ergaben auch, dass folgende geologi-sche Einheiten durch Lysimeter bisher nicht repräsentiertwerden, so dass eine Ergänzung der Brandiser Lysimeter ausfolgenden hydrologischen Einheiten erforderlich ist:

– Endmoränen und Eisstausee-Ablagerungen– Flussterrassen– Auelehme– tertiäre Schichten, die an der Oberfläche anstehen, sowie – Gehängelehme.

Verwendung der Standortuntersuchungen im Maßstabeines Einzugsgebietes

Ziel der nachfolgenden Untersuchungen ist ein Vergleich zwi-schen dem für die Einzugsgebietsfläche ermittelten Gesamt-abfluss und den im vergleichbaren Zeitraum 1981-97 gemes-senen Abflüssen am Gebietspegel Thekla. Die überwiegendeAnzahl der Lysimeterböden wurde im Einzugsgebiet der Par-the gewonnen. Deshalb war es möglich, dass mittels Lysime-termessungen ermittelte „Gesamtdargebot“ (unter Berück-sichtigung der anstehenden Böden und der Flächenutzung) auf die Einzugsgebietsfläche zu extrapolieren.

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Rd. 74 % der Einzugsgebietsfläche werden landwirtschaft-lich genutzt, wobei drei Lysimetergruppen mit jeweils 5 %,28 % und 41 % vertreten sind (Abb. 4.4). Rd. 14 % der Ein-zugsgebietsfläche sind Wald. Der hohe Bebauungsanteil von8 % resultiert aus dem Flächenanteil der Stadt Leipzig, deraber erst unterhalb des Bezugspegels Thekla in die Partheentwässert. Der Pegel Thekla hat ein Einzugsgebiet von314 km2. Das sind 87 % des 366 km2 großen Parthegebietes.

Um das Abflussverhalten im Einzugsgebiet besser beurteilenund mit den über Lysimeter ermittelten Standortabflüssenvergleichen zu können, wurden die am Pegel Thekla seit1951 gemessenen Durchflüsse der Parthe (Tageswerte) ana-lysiert. Mittels Ganglinienseparation nach dem VerfahrenDIGFA (SCHWARZE 1985) wurden die drei Abflusskompo-nenten:

– langfristiger Basisabfluss– kurzfristiger Basisabfluss und– Direktabfluss

identifiziert und prozentual zum Gebietsniederschlag inBeziehung gesetzt (MELLENTIN & HAFERKORN 1999).

Abb. 4.5 zeigt die mittleren Wasserhaushaltskomponentenfür den Vergleichszeitraum von 1981 bis 1997, ausgehendvon einem korrigierten Gebietsniederschlag von 660 mm.Die Gebietsverdunstung resultiert bei der Gangliniensepara-tion als Restgröße in einer Höhe von rd. 540 mm. Damit Ver-gleiche möglich werden, erfolgte eine Umrechnung allerKomponenten in mm/Zeiteinheit.

Der langfristige Basisabfluss stellt die eigentliche grund-wasserbürtige Abflusskomponente dar und ist im Einzugs-

gebiet der Parthe mit 42 mm/Jahr die größte Abflusskom-ponente. Herkunftsraum sind die mächtigen Muldeschotter,die im Parthegebiet den Hauptgrundwasserleiter bilden. Ausdem Grundwasserleiter entnehmen die Wasserwerke Naun-hof erhebliche Wassermengen, die zu 75 % außerhalb desParthegebietes im Stadtgebiet Leipzig genutzt werden. Mit27 mm/Jahr stellt diese Grundwasserentnahme einenwesentlichen Anteil an der Gesamtbilanz dar und wird deshalb berücksichtigt. Inwiefern sie vollständig dem lang-fristigen Basisabfluss zuzurechnen ist, bleibt noch ungeklärt.

Der langfristige Basisabfluss ist auf Grund des großenRetentions- und Translationsraumes im Einzugsgebiet dieeinzige kontinuierliche, auch in Trockenzeiten fließende,Komponente. Beim Standortwasserhaushalt ist dieserUmsatzraum vergleichsweise sehr gering und es kann keinhorizontaler Austausch erfolgen. Deshalb kommt es u. a.beim Standortwasserhaushalt zu einer erheblichen zeitlichenUmverteilung der Abflussbildung (Abb. 4.6).

Kurzfristiger Basisabfluss entstammt vorwiegend den obe-ren lokalen Grundwasserleitern, die gut entwässerbar sindund geringe Umsatzräume haben, so dass diese Abfluss-komponente bereits großen Schwankungen unterliegt. Hin-sichtlich des Abflussregimes am Standort handelt es sichvorwiegend um verzögerten bodeninneren lateralen Abfluss,der bei geschichteten Böden und Bodensättigung insbeson-dere im Februar, März und April entsteht und der im Lysi-meter nur vertikal zum Abfluss kommen kann.

Verzögerter Direktabfluss entsteht als bodeninnerer latera-ler Abfluss, der überwiegend nur bei Vorflutnähe abfluss-wirksam wird. Schneller Direktabfluss ist Oberflächenland-abfluss von versiegelten sowie gewässer- und

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Braunerde-Fahlerde28%

Wald14%

Braunerde-Pseudogley41%

Bebauung8%

oberflächennahesFestgestein

2%

Gewässer2%

Erodierte Braunerde5%

Verdunstung83%

langsamer Basisabfluß6% schneller Basisabfluß

4%

Direktabfluß3%

GW-Entnahme4%

Abb. 4.4. Flächennutzung und Böden der landwirtschaft-lichen Nutzflächen im Einzugsgebiet der Parthe

Abb. 4.5: Mittlere Wasserhaushaltskomponenten am PegelThekla/Parthe der Jahre 1981 bis 1997

grundwassernahen Bereichen (Sättigungsflächen). Nur er istechtes Ereigniswasser, welches ohne bedeutsame Retentionzum Abfluss gelangt und damit der Bezeichnung Direkt-abfluss im Sinne von Wasser „direkt aus dem Niederschlag“gerecht wird.

Mittels Lysimeter werden alle Abflusskomponenten sum-marisch als Gesamtabfluss gemessen. Aus den vergleichen-den Untersuchungen zwischen Abflussbildung am Standortund im Einzugsgebiet lassen sich folgende Schlussfolgerun-gen ableiten:

• Auch im Einzugsgebiet bestimmt die hohe Ausschöpfungdes Bodenwasserspeichers durch die Verdunstung denWasserhaushalt. Nur 13 % (mit Grundwasserentnahme 18%) des fallenden Niederschlages kommen zur Abflussbil-dung. Der grundwasserbürtige Abfluss ist die wichtigsteAbflusskomponente.

• Unter den semiariden Bedingungen des Untersuchungs-gebietes kommt es in Gebieten mit flurnahen Grund-wasserständen im Sommerhalbjahr zu einer erheblichenZehrung aus dem Grundwasser.

• Durch die Wirkung des Grundwasserspeichers kommtes zwischen Standort und Einzugsgebiet zu signifikan-

ten Unterschieden in der innerjährlichen Abfluss-dynamik. Mengenmäßig kann eine Übereinstimmungerzielt werden.

Diese Unterschiede im zeitlichen Verlauf der Abflusskom-ponenten verweisen auf das unterschiedliche Systemverhal-ten des Einzugsgebietes im Vergleich zum Standort. Voneiner Regionalisierung hydrologischer Größen kann also erstdann gesprochen werden, „wenn der laterale Transportberechnet wird und dabei Übertragungsbedingungen voneinem Rasterpunkt (bzw. Fläche) zum nächsten berücksich-tigt werden, das heißt, auch hierbei räumliche Zusammen-hänge einbezogen werden“ (KLEEBERG & CEMUS 1992).

Besonders beim Vergleich zwischen diffusen Stoffeinträgenim Einzugsgebiet (z. B. Nitrat) infolge landwirtschaftlicherBewirtschaftung und der Höhe der das Einzugsgebiet mit derVorflut verlassenden Frachten gewinnen Fließweg, Fließ-und Verweilzeiten des Wassers und seine Herkunftsräumean Bedeutung. Wie mittels Ganglinienseparation gezeigtwerden konnte, spielt im Untersuchungsgebiet der Partheneben dem Herkunftsraum „ungesättigte Zone“ auch diegesättigte Zone als Transport- und Umsatzraum eine ent-scheidende Rolle.

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Nov Dez Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt

[mm

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Direktabflußbildung

Bildung des schnellen Basisabflusses

Bildung des langsamen Basisabflusses

GW-Entnahme

Gesamtabfluß am Standort (Lysimeter)

Abb. 4.6: Vergleich der mittleren Abflussbildung am Standort (Lysimetermessungen) und im Einzugsgebiet der Parthe(Reihe 1981-97)

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5 Grundwasserschutz

5.1 Wasserschutzgebiete

Trinkwasser ist das wichtigste Lebensmittel. Es wird ausGrundwasser, Oberflächenwasser und Uferfiltrat gewonnen.Die Dargebote dieser sich erneuernden Ressourcen müssenhinsichtlich Menge und Güte bewirtschaftet und geschütztwerden. Eines der nachhaltigsten Instrumente des Gewäs-serschutzes stellt die Ausweisung von Trinkwasserschutz-gebieten dar.

Die Festsetzung eines Wasserschutzgebietes steht im Ermes-sen der zuständigen Wasserbehörde und erfolgt durchRechtsverordnung, wenn die Belange der Allgemeinheit eserfordern (§19 WHG, §46 und 48 SächsWG).

Wasserschutzgebiete, die auf der Grundlage des Wasser-gesetzes der DDR vom 02.07.1982 festgesetzt wurden, gel-ten nach § 139 SächsWG weiter, wenn das WHG dem nichtentgegen steht.

Überarbeitungen und Neubearbeitungen von Schutzgebietenerfolgen im Einvernehmen mit den Staatlichen Umwelt-fachämtern, wenn

– das Wasservorkommen schutzwürdig, schutzbedürftigund schutzfähig ist und

– der Gewässerschutz nicht auf andere Weise sichergestelltwerden kann.

Die Durchsetzung eines ausreichenden Gewässerschutzeszur Gewährleistung der Versorgungssicherheit mit Trink-wasser bei Entscheidungen zur Entwicklung neuer undbestehender Siedlungsräume erfordert ein verantwortungs-volles Verwaltungshandeln auf der Grundlage fachtechnischund naturwissenschaftlich begründeter Unterlagen. Tab. 5.1zeigt die Entwicklung der Trinkwasserschutzgebiete imFreistaat Sachsen. Der hohe Anteil der Schutzgebiete an derLandesfläche verdeutlicht den verantwortungsvollenUmgang mit den für die Trinkwasserversorgung nutzbarenDargeboten.

von Aufhebungen und von Überarbeitungen bestehender, z. T. unvollständiger Wasserschutzgebiete auf der Grund-lage des aktuellen Regelwerkes nur um rund 25 % verringert.

Zur Sicherung eines einheitlichen Verwaltungshandelns derfachtechnischen und Wasserbehörden erfolgt die Ermes-sens- und Entscheidungsfindung zur naturwissenschaftlichbegründeten Ausgrenzung und zur Erstellung von Rechts-verordnungen zur Festsetzung der Schutzgebiete seit dem30.09.1998 nach der Handlungsanleitung Wasserschutz-gebiete (SMUL 1998). Danach ist der Verfahrensträger diezuständige Wasserbehörde. Das LfUG ist seit 1992 aufAntrag für die Erstellung und Bewertung der hydrogeologi-schen/hydrologischen Gutachten zuständig.

Als fachliche Grundlage für die Erstellung der Wasser-schutzgebietsgutachten werden die DVGW-ArbeitsblätterW 101 (Grundwasser) und W 102 (Oberflächenwasser)angewendet. Für die Erstellung von Wasserschutzgebiets-gutachten erarbeitete das LfUG zwei Empfehlungen:

– Materialien zur Hydrogeologie – Trinkwasserschutz inQuellgebieten (1997)

– Materialien zur Wasserwirtschaft – Empfehlungen fürTrinkwasserschutzgebietsgutachten für Grundwasser (1998)

Für die Bearbeitung der Schutzgebiete im LfUG wurde zurAbsicherung des personellen und finanziellen Aufwandesmit Gründungserlass des SMUL vom 30.10.1997 die Pro-jektgruppe „Gutachten für Trinkwasserschutzgebiete“ gebil-det. Dem Gründungserlass folgte am 06.12.2000 ein Erlasszur Fortführung der Projektgruppe bis zum 31.12.2002. DieFortführung wurde insbesondere mit der Änderung desSächsWG durch den Art. 5 des Haushaltbegleitgesetzes2001 und 2002 vom 14.12.2000 begründet, wonach künftigder Begünstigte eines Wasserschutzgebietes den Ausgleichfür erhöhte Anforderungen der ordnungsgemäßen land- oderforstwirtschaftlichen Nutzung an den Ausgleichsberechtig-ten leistet. Somit werden u. a. die begünstigten Wasserver-sorger auf angemessene Schutzgebietsausweisung drängen.Aufgaben der Projektgruppe sind:

– Vergabe von Aufträgen an Dritte zur Erarbeitung vonhydrogeologischen Gutachten

– Bestätigung von hydrogeologischen Gutachten, die vonDritten vorgelegt werden

– Erstellung von hydrogeologischen Gutachten

Bisher wurden beim LfUG über 250 Anträge zur Gutachten-bearbeitung gestellt. Davon konnten 185 Verfahren (Stand12/2000) abschließend bearbeitet werden. Hierbei sind auchAnträge berücksichtigt, die nach Prüfung der Antragsunter-lagen wegen fehlender Schutzwürdigkeit des Wasserein-zugsgebiets storniert wurden oder für die im Ergebnis derGutachtenbearbeitungen keine Schutzfähigkeit ausgewiesenbzw. Empfehlungen zur Festsetzung eines Wasserschutzge-bietes gegeben werden konnten.

Tab. 5.1: Trinkwasserschutzgebiete im Freistaat Sachsen1993 – 1999

Jahr 1993 1995 1998 1999

Anzahl 2055 1796 1424 1186

Fläche in km2 2410 2223 2222 2000

Anteil an Landesfläche in % 13,1 12,1 12,1 10,9

Seit 1990 wurden zahlreiche Wasserfassungen wegen dessinkenden Wasserbedarfes stillgelegt und fast 50 % aller vor1990 bestehenden Wasserschutzgebiete aufgehoben. DieGesamtfläche der Schutzgebiete hat sich jedoch als Folge

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Schutzzonengutachten bzw. Ausgrenzungsvorschläge fürOberflächenwasser werden in der Regel von der LTV Sach-sen vorgenommen und dem LfUG zur Bestätigung vorge-legt. Hierzu erfolgt die Einbeziehung des zuständigen Refe-rates Oberflächenwasser im LfUG. Bisher wurden vierVerfahren abschließend bearbeitet.

Schutzzonengutachten für Heilquellen spielten bis 2000 nureine untergeordnete Rolle. Im Rahmen eines Heilquellen-schutzprojektes des Landkreises Vogtland wird derzeit mitFördermitteln der EU unter fachlicher Begleitung von LfUGund StUFA Plauen ein länderübergreifender Vorschlag zurAusweisung von Heilquellenschutzgebieten erarbeitet. Die-ser soll als weiterführende Präzisierung der LAWA-Richt-linie für Heilquellenschutzgebiete (LAWA 1998) zurAnwendung kommen. Es ist vorgesehen, die im LandkreisVogtland bestehenden Heilquellenschutzgebiete nach die-sem Vorschlag zu überarbeiten.

5.2 Erkundung, Sicherung und Sanierung von Grundwasserkontaminationen

In diesem Abschnitt werden beispielhaft ausgewählte Fälleaus der Arbeit der Staatlichen Umweltfachämter Bautzen,Chemnitz, Leipzig und Plauen dargestellt.

5.2.1 Komplexe Grundwasserschadensfälle durch LHKW in den Stadtgebieten Niesky,Görlitz und Königsbrück

Bericht des Staatlichen Umweltfachamts Bautzen

Die Grundwassersituation in den Stadtgebieten von Niesky,Görlitz und Königsbrück ist durch komplexe Grundwasser-schadensfälle mit LHKW geprägt. Die Hauptkontaminanten

bei allen Schadensfällen sind die Einzelstoffe Trichlorethenund Tetrachlorethen. Diese Stoffe gehören zur Gruppe dersynthetischen Lösungsmittel. Sie fanden auf Grund ihreshervorragenden Lösevermögens vielfältige Anwendung z. B. in chemischen Textilreinigungen und in der metallver-arbeitenden Industrie.

In den Stadtgebieten Niesky und Görlitz gelten mehrere alt-lastverdächtige Industriestandorte als potentielle Quellen fürdie Kontaminationen. Der Grundwasserschadensfall imStadtgebiet Königsbrück geht überwiegend von altlastver-dächtigen militärischen Liegenschaften aus. Die Schadherd-zuordnungen und Kontaminationseingrenzungen konntendurch die bisher durchgeführten Altlastenuntersuchungennoch nicht abgeschlossen werden.

Zur Überwachung der örtlichen Grundwasserverhältnissehat das StUFA Bautzen die Errichtung und den Betrieb vonSondermessnetzen initiiert. Die Messnetze werden zweimaljährlich durch die Umweltbetriebsgesellschaft beprobt.

Sondermessnetz Niesky

Im östlichen Stadtgebiet von Niesky befinden sich die Was-sergewinnungsanlagen der Stadtwerke Niesky AG, für die mitBeschluss vom 22.12.1983 ein Trinkwasserschutzgebiet fest-gesetzt wurde. 1991 wurden im Rahmen von Rohwasserun-tersuchungen des Betreibers an 3 der 6 VersorgungsbrunnenGrundwasserkontaminationen mit LHKW nachgewiesen.

Im nördlichen Anstrom zu den Wassergewinnungsanlagenbefindet sich ein komplexes Industriegebiet mit metallverar-beitenden Unternehmen und Industriebrachen, die nach derBranchenzuordnung als potentielle Verursacher für die Kon-taminationen anzusehen sind. Die bisherigen Untersuchun-

Abb. 5.1: Lage der Messstellen des Sondermessnetzes Niesky

gen zur Grundwasserbeschaffenheit lassen darauf schließen,dass die Schadstoffe überwiegend von Eintragsquellen ausdiesem Gebiet stammen, z.B. ist eine Beteiligung derBetriebsdeponie des Waggonbaus Niesky nicht auszusch-ließen (UMWELTBÜRO GMBH VOGTLAND 1999) .

Das durch den Betreiber des Wasserwerkes im Rahmen derEigenkontrollpflicht nach § 60 SächsWG durchgeführteGrundwassermonitoring ist zur Gewinnung fundierter Aus-sagen und Prognosen zur Schadstoffentwicklung nicht aus-reichend. Aus diesem Grund wurde im Führjahr 2001 mitdem Betrieb des Sondermessnetzes begonnen. Das Messnetzbesteht aus 16 Grundwassermessstellen. Für das tiefenorien-tierte Grundwassermonitoring in dem bis 30 m mächtigenGrundwasserleiter wurden 2 Messstellengruppen mit 3 Mess-stellen und eine Messtellengruppe mit 4 Messstellen einbe-zogen. Abb. 5.1 zeigt die Lage der Messstellen im Unter-suchungsgebiet und Tab. 5.2 die Beschaffenheitsergebnisseder Frühjahrsbeprobung 2001.

Derzeit kann keine Trendwende in der Beschaffenheitsent-wicklung für das Schutzgut Grundwasser festgestellt wer-den. Die Schadstoffbelastungen mit LHKW im pleistozänenGrundwasserleiter erfordern die Weiterführung eines quali-fizierten Grundwassermonitorings.

Sondermessnetz Görlitz

Das Grundwasser im zentralen Stadtgebiet von Görlitz istgroßflächig mit LHKW kontaminiert. Die vorgefundenenSchadstoffkonzentrationen liegen teilweise um ein Viel-faches über den Geringfügigkeitsschwellen der LAWA. Die Messergebnisse des seit 1997 betriebenen Sondermessnet-zes sowie durchgeführte und laufende Erkundungen zurLHKW-Kontamination des Grundwasserleiters im StadtgebietGörlitz zeigen, dass die pleistozäne Hauptrinnenstruktur zwi-schen August-Bebel-Platz und Pontestraße besonders starkbelastet ist. Eine Ausbreitung der Kontamination in RichtungGrenzgewässer Neiße hat jedoch bisher nicht stattgefunden.Ursachen sind vermutlich die lokal gespannten Grundwasser-verhältnisse und Exfiltrationen in den Pontekanal.

Die räumliche Schadstoffverteilung und die Beschaffenheits-muster weisen auf das Vorhandensein mehrerer LHKW emit-tierender Schadherde hin. Als mögliche Kontaminations-herde kommen sowohl altlastverdächtige Standorte in derpleistozänen Hauptrinne als auch drei Altstandorte imBereich einer Wasserscheide in Betracht. Als einer der Haupt-verursacher werden die ehemaligen Feinoptischen Werke inder Arndtstraße vermutet. Einen weiteren Kontaminations-schwerpunkt bildet mit LHKW-Gehalten > 100.000 µg/l dasUmfeld der Justizvollzugsanstalt, wo früher Leistungen fürdie Feinoptischen Werke erbracht wurden.

58


Tab. 5.2: Konzentrationen von Trichlorethen, Tetrachlorethen sowie ∑ LHKW bei der Frühjahrsbeprobung 2001 des Son-dermessnetzes Niesky

0,1

1,3

5,1

11,9

0,3

0,1

0,42

0,22 0,

34

0,23 0,

37

0,1

4,31

10,8

4

31,5

3

49,6

7

3

0,71

7,6

0,72

8,32

0,1

1

10

100

4654

S000

10

4654

S000

20

4654

S000

30_1

4654

S000

30_2

4654

S000

30_3

4654

S000

40_1

4654

S000

40_2

4654

S000

40_3

Trichlorethen

Tetrachlorethen

Summe LHKW

Kon

zent

ratio

n [µ

g/l]

Messstellen

0,1

0,1

0,1

Das Sondermessnetz Görlitz besteht aus 9 Grundwassermess-stellen und 6 Schacht- bzw. Bohrbrunnen (Abb. 5.2). InTab. 5.3 werden die Beschaffenheitsergebnisse der Früh-jahrsbeprobung 2001 für die Hauptkontaminanten darge-stellt. Eine Tendenz zur Konzentrationsabnahme der Schad-stoffe konnte nicht beobachtet werden.

Im Zuge von weiterführenden Untersuchungen der LHKW-Kontamination ( INGENIEURBÜRO FÜR WASSER UND BODEN

POSSENDORF 1999) wurden 27 neue Grundwassermessstellenerrichtet. Das Sondermessnetz wurde optimiert und bestehtwegen der Großräumigkeit der Kontamination und denhohen Schadstoffkonzentrationen nun aus 20 Messstellen.

59


Tab. 5.3: Konzentrationen von Trichlorethen, Tetrachlorethen sowie ∑ LHKW bei der Frühjahrsbeprobung 2001 des Son-dermessnetzes Görlitz

95

10

23,6

2,8

23,3

1160

0,17

0,1

1340

109,

92

1192

,9

0,17

3630

4100

5,5

2680

00

5,4

844

889

10,4

35,5

2

4593

,2

5112

,1

29,7

7

2694

61,2

31,2

0,1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

4855

503

0

4855

504

0

4855

505

0

4855

505

1

4855

505

2

4855

505

3

4855

506

0

4855

506

1

4855

509

2

TrichlorethenTetrachlorethenSumme LHKW

Kon

zent

ratio

n [µ

g/l]

Messstellen

0,17

Abb. 5.2: Lage der Messstellen des Sondermessnetzes Görlitz

Dabei konnten Messstellen mit Negativbefund und für Pro-bennahmen ungeeignete Brunnen durch neue Messstellenersetzt werden.

Sondermessnetz Königsbrück

1992 wurde bei Trinkwasseruntersuchungen im Versor-gungsgebiet Königsbrück unerwartet eine hohe Belastungmit Trichlorethen festgestellt. Weiterführende Untersuchun-gen an Wasserfassungen im Stadtgebiet Königsbrück erga-ben hohe Belastungen des Grundwassers mit Trichlorethenals Hauptkontaminanten und mit Tetrachlorethen (GOLD-BACH 1993).

Als potentielle Verursacher der Kontaminationen wurdendie südlich der Pulsnitz gelegenen militärischen Liegen-schaften ermittelt. Die im Rahmen von Erkundungen gewon-nenen Untersuchungsergebnisse belegen, dass eine Verfrachtung der Schadstoffe bis zur Grundwasser-leiterunterkante stattgefunden hat. Auf Grund der hydrogeo-logischen Verhältnisse im Untersuchungsgebiet muss vonmehreren Schadstoffausbreitungspfaden ausgegangen wer-den. Das kontaminierte Grundwasser infiltriert im ober-flächennahen Bereich in den Vorfluter Pulsnitz und breitetsich auch in nordwestlicher Richtung aus.

Das Sondermessnetz Königsbrück besteht aus 2 Einfach-und drei Mehrfachmessstellen. Abb. 5.3 zeigt die Lage der Grundwassermessstellen im Untersuchungsgebiet. InTab. 5.4 werden Beschaffenheitsergebnisse der Frühjahrsbe-probung 2001 dargestellt:

Die Auswertung der Analysenergebnisse ergab nach einemzwischenzeitlichen Anstieg nun eine fallende Tendenz für

den Hauptkontaminanten Trichlorethen. Andere LHKWsind von untergeordneter Bedeutung.

Schlussfolgerungen für den Messnetzbetrieb

Der Betrieb der Sondermessnetze Niesky und Görlitz ist mit-tel- bis langfristig erforderlich. Für das SondermessnetzKönigsbrück ist ein Betrieb bis zum Jahr 2002 vorgesehen,über eine Weiterführung wird in Abhängigkeit vom Güte-trend entschieden.

Ab dem Jahr 2002 wird der Summenparameter AOX in dasParameterspektrum aufgenommen, um für die Chlororga-nika Plausibilitätskontrollen durchführen zu können.

5.2.2 Altlasten-Modellstandort Stadtgebiet Zwickau

Bericht des Staatlichen Umweltfachamts Plauen

Im Rahmen des Altlasten-Modellstandort-Programms(MOST) des Freistaates Sachsen wurde der westlich derZwickauer Mulde gelegene Teil des Stadtgebietes vonZwickau von 1994 bis 2000 untersucht. Anlass für die Aus-wahl als Modellstandort war u. a. die Überlagerung der Fol-gen des ehemaligen Steinkohlenbergbaus mit denen konven-tioneller Altlasten im urbanen Raum. Projektträger war dieStadt Zwickau. Die Arbeiten wurden durch die HGN Hydro-geologie GmbH in Zusammenarbeit mit der vom StUFAPlauen geleiteten MOST-Arbeitsgruppe, bestehend aus demSächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie, der Was-serwerke Zwickau GmbH und der GVV mbH, BergwerkZwickau, ausgeführt (HGN HYDROGEOLOGIE GMBH2000).

60


Abb. 5.3: Lage der Messstellen des Sondermessnetzes Königsbrück

Das Ziel der Untersuchungen bestand in der Erfassung undkomplexen Bewertung von Grundwasserschäden konventio-neller Altlasten sowie der Grundwasserbeeinflussung imBereich der Bergsenkungsgebiete und in den teilweisedefekten Abwassersystemen.

Die Bearbeitung des MOST Zwickau erfolgte als integraleAltlastenbehandlung in 3 Stufen.

In der Stufe 1 wurde 1994 eine Kenntnisstandsanalyse zumModellstandort realisiert.

Die Stufe 2 wurde 1995-1996 durchgeführt und bestand vor-rangig in der Nacherhebung und Präzisierung zur histori-schen Erkundung, in der Luftbildauswertung und -interpre-tation sowie in der Prüfung der Durchführbarkeit einergeohydraulischen Modellierung.

Die Stufe 3 gliederte sich in die Phasen 3.1 und 3.2.

Die Phase 3.1 wurde 1996/97 durchgeführt und beinhaltetedie komplexe Untersuchung des Schutzgutes Grundwasserunter Berücksichtigung der vorhandenen Altlasten und Ver-dachtsflächen sowie die Abwehr von drohenden oder akutenGefahren für Mensch und Umwelt. Dazu wurden aus der

systematischen und integralen Altlastenbewertung abgelei-tete technisch-laborative Arbeiten realisiert. Es wurden u.a.14 Grundwassermessstellen errichtet, 64 Grundwasserpro-ben analysiert und die Monitoringnetze „Grundwasserstand“und „Grundwassergüte“ installiert. Aus mehreren Stichtags-messungen an jeweils über 100 Grundwassermessstellenwurden Grundwassergleichenpläne erstellt. Bei der karto-grafischen Darstellung und Auswertung der Grundwasser-kontaminationen wurden drohende Gefahren erkannt (z. B.Grundwasserabstrom der Teerfabrik Aschenborn auf derLeipziger Straße zur Kleingartenanlage Nordlicht). Eswurde eine zusammenfassende komplexe hydrochemischeBewertung durchgeführt, eine vorläufige Bewertung desGefährdungspotenzials gegeben und Schwerpunkte für denHandlungsbedarf zur Gefahrenabwehr genannt.

Die Phase 3.2 wurde 1998/99 durchgeführt und beinhaltete einGrundwassermonitoring, eine geohydraulische Modellierungund eine altlastenbezogene Komplexinterpretation. DieGrundwasserkontaminationen im MOST-Gebiet konnten auf-grund des umfassenden Monitorings wesentlich deutlicher alsbei früheren Untersuchungen erkannt werden. In Teilberei-chen wurden signifikante Verschlechterungen der Grund-wasserbeschaffenheit ermittelt. Besonders auffällig waren

61


Tab. 5.4: Konzentrationen von Trichlorethen, Tetrachlorethen sowie ∑ LHKW bei der Frühjahrsbeprobung 2001 des Son-dermessnetzes Königsbrück

30,8

16,7

4940

210

12,3

3

1,1

18,5

6

211,

36

15,4

2

42,9

0,510,

74

0,660,67

5104

44,1

4

32,5

8

0,1

1

10

100

1000

1000047

49 5

020

4749

502

1

4749

503

0

4749

503

1

4749

505

0

4749

506

0

TrichlorethenTetrachlorethenSumme LHKW

Kon

zent

ratio

n [µ

g/l]

Messstellen

– sich ausweitende Kontaminationen von halogeniertenKohlenwasserstoffen,

– eine ansteigende, scheinbar „urbane“ Hintergrundbela-stung durch MKW,

– fortdauernde standortspezifische Belastungen im Umfeldsanierter bzw. langzeitig gesicherter Altlasten (z.B. ehe-malige Kokereien, Teerfabrik Aschenborn, ChemischeFabrik Breithauptstraße),

– Trichterförmige Grundwassertiefstellen (Grundwasser-dellen) im Bereich der Innenstadt und des Stadtteils Schedewitz.

Ein wesentliches Ergebnis war die gutachterliche Feststel-lung, dass für bewirtschaftetes Grundwasser im oberenGrundwasserleiter keine Gefahren von den im Einzugs-bereich von Grundwasserdellen liegenden Altlasten undVerdachtsflächen zu besorgen sind. Das bedeutet, dass

– Betreiber von Brauchwasserbrunnen (Kleingartenanla-gen, Autowaschanlagen, Grundwasserhaltungen bei Bau-vorhaben usw.) das Grundwasser ohne Bedenken nutzenkönnen, solange sie weit genug außerhalb der Grundwas-serdellen liegen, das bestehende hydraulische Systemdurch die Entnahme nicht nachteilig gestört wird undandere Kontaminationsquellen keine Gefahr verursachenund

– eine Sanierung der Grundwasserschäden innerhalb derGrundwasserdellen nicht drängend ist (wenn nicht andereUmstände das verlangen), da die Schadstofffahnen zu denZentren der Grundwasserdellen strömen und die z. T.defekten Abwassersysteme Mitverursacher der Dellensind und somit das Abwassersystem der Stadt Zwickau als„Altlasten-Wasserreinigungsanlage“ (unter Beachtungder Reinigung in der Zentralkläranlage Crossen) funktio-niert.

Die Ursachen für die Grundwasserdellen müssen noch auf-geklärt werden, weil das kontaminierte Grundwasser beinatürlichen Abflusswegen an unerwarteten Stellen wiederauftauchen kann. Im Rahmen der unter Federführung desLfUG 1995-1999 durchgeführten „Komplexuntersuchungzu Auswirkungen des ehemaligen Steinkohlenbergbaus imRaum Oelsnitz-Zwickau“ und des von der EU im ProgrammINTERREG II C geförderten Teilprojektes „Beherrschungund Nutzung der Bergbaufolgewirkungen im ehemaligenSteinkohlenbergbaugebiet Zwickau“ wurden 1999 – 2001Untersuchungen durchgeführt und Vorschläge für weitereArbeiten unterbreitet.

Als Werkzeug zur Gefährdungsabschätzung wurde 1998/99ein nummerisches dreidimensionales GW-Strömungs- undSchadstofftransportmodell aufgebaut. Zur Vorbereitung dergeohydraulischen Modellierung wurde bereits in der Stufe3.1 eine Datei mit Daten von 359 überwiegend neuen geolo-gischen Aufschlüssen, hydraulischen Durchlässigkeiten,Pumpversuchsauswertungen u. a. aufgebaut.

Im Ergebnis der Bearbeitungsphase 3.2 wurden u. a. fol-gende Maßnahmen vorgeschlagen:

– Weiterführung des Grundwassermonitorings,– präzisierte Ermittlung des Schadstoffeintrags aus relevan-

ten Altlasten in die Gewässer,– Fortschreibung der Gefährdungsbeurteilung im Rahmen

des Monitorings unter Berücksichtigung des natürlichenAbbaus von Schadstoffen im Grundwasserabstrom

– Klärung der Transportvorgänge und des Verbleibs vonSchadstoffen in den Grundwasserdellen.

Die Ergebnisse der modellhaften Altlastenbehandlung nutztdie Stadt Zwickau zur Ableitung des Handlungsbedarfs fürdie Untersuchung und Sanierung der Altlasten. Weiterhindienen sie als wichtige Grundlage bei der Umsetzung derEU-Wasserrahmenrichtlinie. Die Bedeutung für den Kennt-niszuwachs, das Handeln von Vollzugs- und Fachbehördensowie die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf analoge Pro-blemstellungen wurde in den Schlussfolgerungen und ineinem Maßnahmenkatalog erläutert.

5.2.3 Sanierung des ehemaligen Fluatwerkes Glauchau

Bericht des Staatlichen Umweltfachamts Chemnitz

Lage und Historie

Das ehemalige Fluatwerk befindet sich im nördlichen Stadt-gebiet von Glauchau innerhalb der Talaue der ZwickauerMulde. Auf dem Gelände war seit ca. 1890 chemische Indu-strie angesiedelt. Die Produktionsschwerpunkte lagen in derCadmiumverarbeitung und der Herstellung von Fluaten,Antimonsalzen und Borax. Der unsachgemäße Umgang mitden eingesetzten Stoffen führte zu erheblichen Verunreini-gungen von Boden und Grundwasser mit Cadmium, Fluoridund lokal mit Antimon und Blei.

Die nach 1990 entstandene Industriebrache sollte zu einemGewerbe- und Industriegebiet umprofiliert werden. Auf demweniger belasteten Bereich des Fluatwerksgeländes (süd-licher Teil) wurde eine moderne Lagerhalle errichtet, die imnördlichen Teil über vier Andockstellen für LKW verfügt.Die daran angrenzende und noch brach liegende, hoch bela-stete Teilfläche B2 des Fluatwerkes sollte als Zufahrt bzw.Abstellfläche für LKW hergestellt werden.

Am Standort sind zwei hydraulisch voneinander getrennteGrundwasserleiter ausgebildet. Das Druckpotential desgespannten 2. Grundwasserleiters liegt ca. 1 m über dem des1. Grundwasserleiters.

Belastungssituation

Die umfangreichen Bodenuntersuchungen ergaben auf einerFläche von 3.800 m2 etwa 18.000 m3 hochkontaminiertenBoden, wovon ca. 6.500 m3 in der gesättigten Zone lagen.

62


Wegen mangelnder Aushärtung der Dichtwandmasse musste diese in zwei Bereichen gegen eine Fertigsuspensionmit höherem Bindemittelgehalt ausgetauscht werden.

Im Februar 2000 war der Dichtwandbau abgeschlossen(Abb. 5.5). Nach der Baustellenberäumung wurde die Ober-flächenversiegelung in Form einer Asphaltschicht aufge-bracht. Mitte April 2000 war die gesamte Baumaßnahmebeendet und die Fläche konnte zur Nachnutzung freigegebenwerden (Abb. 5.6).

Überwachung der Sanierungsmaßnahme

Neben den Eignungsprüfungen und Labortests zur Einhal-tung der Qualitätsparameter des Dichtwandmaterials ist imRahmen der Qualitätssicherung die Messung der Grundwas-serstände innerhalb und außerhalb des gekapselten Berei-ches vorgesehen. Dazu stehen je drei Grundwassermessstel-len in beiden Bereichen zur Verfügung. Vier der Messstellenwaren bereits während der Baumaßnahme vorhanden, dieMessstellen GWM 5 und GWM 6 wurden nach Abschlussdes Baugeschehens errichtet.

Hauptschadstoffe sind die relativ gut eluierbaren Cadmium-verbindungen und Fluoridsalze.

Der erste Grundwasserleiter wies im Schadenszentrum8 mg/l Cadmium und über 80 mg/l Fluorid auf. Auch im wei-teren Abstrom lagen die Cadmiumgehalte mit ca. 0,5 mg/lund die Fluoridgehalte mit über 10 mg/l weit über denGeringfügigkeitsschwellen der LAWA (1998). Im 2. Grund-wasserleiter sind im unmittelbaren Abstrombereich um denFaktor 100 niedrigere Cadmiumgehalte zu beobachten. DieGeringfügigkeitsschwellen werden jedoch ebenfalls über-schritten. Aus der extremen Schädigung des SchutzgutesGrundwasser wurde die Notwendigkeit von Sanierungsmaß-nahmen abgeleitet.

Sanierungsziel und Vorzugsvariante

Als Sanierungsziel wurde vorgegeben, dass eine weitereSchadstoffausbreitung innerhalb des quartären Grundwas-serleiters zu verhindern ist. Unter Berücksichtigung desSanierungsziels und der geplanten Nutzung als Logi-stikfläche wurde im Rahmen der Sanierungsuntersuchungauf der Grundlage eines Variantenvergleiches die Einkapse-lung des Schadensherdes mit einer Dichtwand und eineOberflächenversiegelung als kostengünstigste und geeignet-ste Sanierungsvariante herausgearbeitet.

Sanierungsdurchführung

Die Sanierungsarbeiten begannen nach der Verbindlichkeit-serklärung des Sanierungsplanes im Dezember 1999. DieDichtwand wurde als Einphasen-Schlitzwand im Endlos-schlitzverfahren errichtet (Abb. 5.4). Auf Grund der schwie-rigen Baugrundverhältnisse (Fundamentreste, Hohlräume u. a.) musste durch einen Bagger ein vorlaufender Aushubbis 4 m Tiefe realisiert werden. Als Dichtwandmasse kameine Bentonit-Zementmischung zum Einsatz. Der Umfangder Dichtwand beträgt 292 m, die Schlitzbreite 60 cm und dieTiefe 11 m. Mit dieser Tiefe war die Einbindung in den toni-gen Rotliegendzersatz gewährleistet und eine Unter-strömung ausgeschlossen.

63


Abb. 5.4: Herstellung des Schlitzes der Dichtwand

Abb. 5.5: Fertige Dichtwand zur Einkapselung des Scha-densherdes

Entsprechend den Festlegungen im Sanierungsplan erfolgtewährend der Baumaßnahme bis 1 Jahr nach Sanierungs-abschluss eine kontinuierliche Messung der Grundwasser-stände mit Datenloggern, um erste Aussagen zur Dichtheitder Einkapselung abzuleiten (Abb. 5.7).

Zum Nachweis der Dichtheit der Wand wurde im April 2001ein Pumpversuch an einer Messstelle im gekapselten Bereich

durchgeführt. Die kontinuierlich gemessenen Grundwasser-stände zeigten eine deutliche Absenkung an allen innerhalbder Dichtwand liegenden Messstellen, während die außer-halb liegenden Messstellen auf die Absenkung erwartungs-gemäß nicht reagierten. Eine abschließende Auswertungzum Nachweis der geforderten Dichtheit von 10-9 m/s liegtnoch nicht vor.

Die halbjährlich durchgeführten Beschaffenheitsuntersu-chungen belegen noch keine eindeutige Verbesserung derGrundwassersituation im Abstrom. Dies liegt aber auchdaran, dass nur von einer Grundwassermessstelle eine län-gere Datenreihe vorliegt. Entwicklungstendenzen könnenerst nach einer ausreichenden Anzahl von Messungen abge-leitet werden.

Ausblick

Ein endgültiger Abschluss der Sanierungsmaßnahme und dieBestätigung ihrer Wirksamkeit ist auf Grund ausstehenderBerichte noch nicht erfolgt. Alle bisher vorliegenden Datenweisen jedoch darauf hin, dass die Sicherungsmaßnahme inder geforderten Qualität realisiert wurde und somit auch derSanierungserfolg im Rahmen der weiteren Überwachungnachgewiesen werden kann.

64


Abb. 5.6: Oberflächenversiegelung des Sanierungsgebietes

231,50

232,00

232,50

233,00

233,50

234,00

InnenAußen

29.1

2.19

99

29.0

2.20

00

29.0

4.20

00

29.0

6.20

00

29.0

8.20

00

29.1

0.20

00

29.1

2.20

00

29.0

2.20

01

Gru

ndw

asse

rsta

nd [

m H

N]

Abb. 5.7: Verlauf der Wasserstände an Messstellen inner-halb und außerhalb der Dichtwand

Gemäß den auf der Grundlage von § 15 Abs. 2 BBodSchGi.V.m. § 5 Abs. 3 BBodSchV getroffenen Festlegungen imSanierungsplan ist die Wirksamkeit von Sicherungsmaßnah-men dauerhaft zu überwachen. Die Beprobungen erfolgendaher weiter halbjährlich. Stichtagsmessungen der Grund-wasserstände werden monatlich an allen vorhandenenGrundwassermessstellen im Betrachtungsgebiet durch-geführt.

5.2.4 Sanierung des ehemaligen Tanklagers Zeisigwald

Bericht des Staatlichen Umweltfachamts Chemnitz

Lage und Historie

Das 18 ha große ehemalige Tanklager Zeisigwald des Ober-kommandos der sowjetischen Streitkräfte befand sich amöstlichen Randbereich von Chemnitz an der Südflanke deszur Naherholung genutzten Zeisigwaldes. An der südwest-lichen Grundstücksgrenze entspringt der Grundbach, der dieWässer aus dem Gelände aufnimmt und abführt. Währenddes Betriebes des Tanklagers von 1950 bis 1991 kam esmehrmals zu Havarien, bei denen große Mengen Mineralölin den oberen Grundbach austraten.

Den tieferen Untergrund bilden zum überwiegenden TeilWechsellagerungen von Konglomeraten, Sandsteinen undSchluffsteinen des Rotliegenden, die auf Kluft- undStörungszonen eine erhöhte Wasserwegsamkeit aufweisen.Innerhalb der feinsandigen Verwitterungsschicht des Rotlie-genden tritt oberflächennahes Grundwasser auf, das denGrundbach speist. Bei der darüber lagernden quartärenDeckschicht handelt es sich um eine Gehängelehmschichtmit unterschiedlichen Geröllanteilen und einer Mächtigkeitvon 0,5 bis 5 m. Der Grundwasserflurabstand beträgt zwi-schen 1,5 und 5 m. Das tiefere Grundwasser ist gespannt.Das Gebiet der Liegenschaft ist teilweise stark staunässe-führend.

Belastungssituation

Bereits 1991 unmittelbar nach dem Abzug der sowjetischenStreitkräfte erfolgte eine erste Bestandsaufnahme der Lie-genschaft. Dabei wurden ca. 200 z.T. mit Kraftstoff gefüllteTanks mit einem Fassungsvermögen von 20 bis 64 m3 auf-gefunden. Die Tanks waren teilweise in die Erde eingegra-ben und mit Boden überdeckt.

Die analytischen Untersuchungen im Boden und Grundwas-ser erstreckten sich über den Zeitraum von 1992 bis 1995. ImRahmen der Erkundungsarbeiten wurden 13 Grundwasser-messstellen errichtet, wovon drei den tieferen Grundwasser-leiter im Festgestein erschlossen.

Entgegen der ursprünglichen Annahme stellte sich dieGrundwasserbelastung als relativ gering heraus. Die anfangs

im oberflächennahen Bereich beobachteten geringmächti-gen Phasenbildungen gingen im Laufe der Zeit deutlichzurück (Abb. 5.8). Wesentlich stärker mit MKW, BTEX-Aromaten und PAK belastet erwies sich das Schichten-(Stau)wasser in unmittelbarer Oberflächennähe.

Sanierung

Die Sanierungsmaßnahmen umfassten den Tankausbau unddie Auskofferung der wichtigsten Schadstoffquellen mitanschließender mikrobiologischer Reinigung in einerBodenbehandlungsanlage. Der Bodenaushub erfolgte nachgutachterlicher und analytischer Begleitung der Rückbau-maßnahmen. Bis Juli 1996 wurden im ehemaligen TanklagerZeisigwald alle Tanks gehoben und entsorgt (Abb. 5.9). Ineinigen Tankbatterien mussten wegen Unzugänglichkeitoder unverhältnismäßig hoher Aufwendungen Restbelastun-gen toleriert werden. Insgesamt wurden 700 t kontaminierterBoden ausgehoben.

65


Abb. 5.8: Benzin-Wassergemisch mit aufsitzender Teer-phase unter einem ausgebauten Tank

Abb. 5.9: Freigelegte Tanks am Standort KVS 34; im Hin-tergrund Aufbau der Wasserreinigungsanlage

Die hydrogeologischen Standortbedingungen führten teil-weise zum Anheben und Aufschwimmen der entleertenTanks. Zur Durchführung des Bodenaushubs war eine Was-serhaltung erforderlich. Die Baugrubenwässer wurden ineiner Wasserreinigungsanlage bestehend aus Absetzcontai-ner, Koaleszenzabscheider, Kiesfilter und zweifachemAktivkohlefilter gereinigt. Die Wasserreinigungsanlagewurde vom 15.04 bis 03.07.1996 betrieben. Die gefordertenEinleitgrenzwerte im Ablauf der Reinigungsanlage konntenmit Ausnahme des Grenzwerters für abfiltrierbare Stoffewesentlich unterschritten werden. Problematisch war derhohe Gehalt an Schwebstoffen, der zusätzliche Maßnahmenerforderte. Durch eine Zwischenspeicherung der Wässer imehemaligen Schwimmbad und die Nutzung von Filterbahnenkonnte auch der Grenzwert für abfiltrierbare Stoffe einge-halten werden. Insgesamt wurden ca. 600 m3 Wasser gerei-nigt und 24 m3 Öl-Wassergemisch extern entsorgt.

Bis 1997 erfolgte die Rekultivierung der Liegenschaft.Außer einer Hinweistafel erinnert heute nichts mehr an dieehemalige Nutzung dieses Geländes, das mit seinen zahl-reichen Wasserflächen vollständig in das Naherholungs-gebiet Zeisigwald integriert ist (Abb. 5.10).

Maßnahmen und Ergebnisse der Nachsorge

Sanierungsbegleitend wurde 1996 die Grundwasserbeschaf-fenheit im vierteljährlichen Abstand überwacht. Dabeikonnte zunächst ein Ansteigen der BTEX-Gehalte (insbe-sondere Benzol) im Grundwasser beobachtet werden, dasjedoch mit den Sanierungsarbeiten nicht in Zusammenhanggebracht werden konnte.

Nach dem Sanierungsabschluss war eine Fortsetzung derÜberwachung an ausgewählten Grundwassermessstellen imhalbjährlichen Abstand vorgesehen. Im Frühjahr 1997erfolgte eine Beprobung, bei der hohe PAK-Gehalte festge-stellt wurden. Auf Grund eines Eigentümerwechsels (Über-gabe der Liegenschaft an das Forstamt Flöha) konnte dienächste Beprobung erst 2001 veranlasst werden. AuffälligeSchadstoffgehalte sind nicht mehr zu verzeichnen.

Die Altlastenbearbeitung ist mit dem Rückbau der Grund-wassermessstellen nunmehr abgeschlossen. Eine Grund-wassermessstelle wird in das Landesgrundmessnetz über-nommen.

66


Abb. 5.10: Rekultivierter Standort KVS 51 im Sommer 2001

5.2.5 Ökologisches Großprojekt „SOW Böhlen“

Bericht des Staatlichen Umweltfachamts Leipzig

Die Erkundung der Umweltbeeinträchtigungen an demca. 10 km südlich von Leipzig gelegenen IndustriestandortBöhlen-Lippendorf, die Beseitigung von Gefahren für dieverschiedenen Schutzgüter und die Vorbereitung der Sanie-rung bzw. Sicherung der gravierendsten Kontamiantions-herde wurden in einem „Ökologischen Großprojekt“ (ÖGP)zusammengefasst und nach der Sächsischen Altlastenme-thodik einer systematischen Bearbeitung unterzogen.

Der Geltungsbereich des ÖGP Böhlen umfasst die zwei 1990vorhandenen Betriebsteile Böhlen des PetrolchemischenKombinates Schwedt und des Braunkohlenveredlungswer-kes Espenhain. Mit der Privatisierung des petrolchemischenTeiles des Kombinates Schwedt und dem Übergang in dieBSL Olefinverbund GmbH erfolgte die Aufteilung desBetriebsgeländes an MIBRAG und LMBV für den ehemali-gen Schwelereiteil, die VEAG für den Neubau des Kraft-werkes Lippendorf und an ausgegliederter Hilfsbetriebebzw. neue Betriebe.

Produktionsgeschichte am Industriestandort Böhlen

Zu Beginn der 20er Jahre begann die Entwicklung des Indu-strieterritoriums Böhlen mit dem Aufschluss des TagebauesBöhlen, der Erzeugung von Braunkohlenbriketts und derStromerzeugung im Industriekraftwerk Böhlen. In den 30erJahren wurden Schwelereien errichtet, die neben Braunkoh-lenschwelkoks Schwelgas und Schwelteer als Grundstoff fürdie Treibstoffgewinnung erzeugten. Dafür wurden weitereNebenanlagen wie die Wasserstofferzeugung, die Hydrie-rung, die Raffination u.a. mit entsprechenden Tanklagersowie Verlade- und Transporteinrichtungen errichtet.

In den 70er Jahren wurde ein Teil der carbochemischen Pro-duktionskapazitäten stillgelegt und die Verarbeitung vonErdöl- bzw. Erdölprodukten schrittweise erhöht. Kernstückder petrolchemischen Anlagen war die 1975 in Betriebgenommene Ethylenanlage, die als Rohstoffe Rohbenzinund Flüssiggas verarbeitete.

In den 80er Jahren wurden neben der Pyrolysebenzinraffina-tionsanlage zur Gewinnung von Vergaser- und Dieselkraft-stoffen noch weitere Anlagen zur Gewinnung von 1,3-Buta-dien (Butexanlage), BTX-Aromaten und Isopren errichtet.

Belastungssituation

Durch Kriegseinwirkungen, bei denen 80 bis 85 % der Pro-duktionsanlagen zerstört wurden, Havarien, Leckagen undfehlende Auffangvorrichtungen in Verlade- und Tankberei-chen kam es während des jahrzehntelangen Betriebes zuflächenhaft verbreiteten Kontaminationen im Boden und imGrundwasser mit verschiedenen Mineralölprodukten. Beson-

ders zu nennen sind hohe Anteile an Benzol, Phenole, poly-cyclische Aromaten, insbesondere Naphthalin sowie unter-geordnet leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe.

Hydrogeologische Situation und wasserwirtschaftlicheRahmenbedingungen

Die hydrogeologische Situation des Gebiets wird geprägtvon den zum größten Teil mit Abraum verfüllten Rest-löchern der ehemaligen Tagebaue Böhlen, Zwenkau, Espen-hain und Witznitz, von mehreren alten Tiefbauschächten unddem Baufeld Peres des gestundeten Tagebaus „VereinigtesSchleenhain“, in dem künftig wieder Braunkohle abgebautwerden soll.

Die Verbreitung der Schadstoffe findet im wesentlichen inden Grundwasserleitern der beiden oberen Grundwasserlei-terkomplexe statt. Die Grundwasserleiter sind sehr hetero-gen, z. T. gespannt und hydraulisch diffus miteinander ver-bunden. Es treten Anomalien in den Grundwasserständenauf, deren Ursachen noch nicht endgültig geklärt sind. In denbeiden oberen Grundwasserleiterkomplexen sind nahezualle kontaminierten Bereiche von Wasserscheiden überprägt,d.h. das Grundwasser fließt aus kontaminierten Hochlagen inalle Richtungen ab (Abb. 5.11).

Aus den im Südwesten des Industriegeländes liegendenKontaminationsbereichen ist es durch den Einfluss der Was-serhaltungsmaßnahmen des benachbarten Tagebaues Peres

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Abb. 5.11: Grundwasserkontamination am Standort Böhlen

Grundwasserkontaminationam Standort Boehlen

Benzolverteilung im GWL 1 und im GWL 2in den jahren 1996/1997

Anlagen:I Erweiterung EthylenanlageII AromatenkomplexIII Ethylbenzol-/StyrolanlageIV AnilinanlageV Kohlenwasserstoffharz-anlage (HC-Res.)VII Kraftwerk Lippendorf neuVIII Kraftwerk Lippendorf altIX Butadienextraktionsanlage

Ölabsaugbrunnen (Betriebszeitraum 24.08.1998 bis 15.02.1999)Werte vor Inbetriebnahme von Ölabsaugbrunnen

Ölphansenmächtigkeit 50 – 100 cmÖlphasenmächtigkeit > 100 cm(Hydroisolypsen 1997)(Anlagen)Hydroisolypse GW L 2, 13, KW 1997 (GW-Monitoring ÖGP BGL)GW-Aromate (sogenannte Infiltrationsfarbe pulgar)Aktuelle GW-Fliessrichtung über Flöz IVGW-Scheide über Flöz IVNeue Anlagen der BGL und VEAG

Auf dem GW aufschwimmende Ölphase (GW-Monitoring 1996/97)

Fläche mit punktuell nachgewiesener Maximalkonz. von Benzol im GW (GW-Monitoring 96/97)Benzol: 5 bis 1000 Mikrogramm pro LiterBenzol: mehr als 1000 Mikrogramm pro Liter

bereits zum Schadstoffaustrag gekommen. Da die Randrie-geltrasse des Tagbaus zukünftig nach Osten erweitert wirdund das Sümpfungswasser über die Schnauder in die WeißeElster abgeschlagen werden soll, ist eine Zunahme derSchadstofffracht und eine Verschleppung von Schadstoffenin Oberflächengewässer zu besorgen.

Erkundungsstand – bisherige Maßnahmen

Im Rahmen des ÖGP wurde das Territorium nach größerentechnologischen Einheiten in 30 Teilflächen aufgeteilt unddas Ausmaß an Boden- und Grundwasserkontaminationennach der Sächsischen Altlastenmethodik mit unterschied-licher Erkundungstiefe untersucht.

Parallel dazu wurde ein Grundwassermonitoring an ausge-wählten Grundwassermessstellen aufgebaut, um durchregelmäßige Messungen Hydrodynamik und Wasser-beschaffenheit zu untersuchen und gesicherte Aussagen überdie Belastungssituation im Grundwasser zu erhalten.

In mehreren Teilbereichen des ÖGP kam es großräumig zurÜberschreitung der Residualsättigung des Bodens mit Mine-ralölen bzw. Mineralölprodukten, die zu einer aufschwim-menden Phase auf der Grundwasseroberfläche führten. Ander Grenzfläche Produkt/Wasser werden ständig Schad-stoffe, insbesondere die leichter löslichen aromatischen Ver-bindungen, in das Grundwasser eingetragen und mit demGrundwasserabfluss weiter verbreitet. Daraus ergibt sich dieNotwendigkeit, die aufschwimmende Phase zu beseitigen.

Zur Beobachtung der Dynamik der Produktphase wird einPhasenmonitoring an spezifisch für diesen Zweck ausgebau-ten Messstellen durchgeführt.

Die Beseitigung der Phase mit Hilfe von Abschöpfsystemenwird seit mehreren Jahren als Sofortmaßnahme betrieben.Darin eingeschlossen sind auch Tests von neuen, innova-tiven Verfahren zur Mobilisierung der Produktphase, um dieAbschöpfmaßnahmen zu effektivieren.

Innerhalb des im Auftrag der LMBV erstellten „Hydrogeo-logischen Großraummodells Süd“ wurde als Modelllupe einhydrogeologisches Modell für das Gebiet des ÖGP aufge-baut, um die hydraulischen Verhältnisse möglichst realitäts-nah abbilden zu können. Dieses Modell wurde zu einemSchadstofftransportmodell erweitert. Durch die Simulationverschiedener Strömungs- und Kontaminationssituationensollen mögliche Sanierungsszenarien dargestellt werden, umdie Entscheidungsfindung für eine Sanierungsvariante zuunterstützen.

Gefahrenlage und Sanierungsziele

Da das Territorium weiterhin als Industriestandort genutztwird und Bodensanierungen mit Ausnahme der Beseitigungsogenannter hot-spots auf einen vertretbaren Umfang redu-

ziert werden konnten, ist im Rahmen der Sanierungskon-zeption hauptsächlich das Schutzgut Grundwasser zubetrachten.

Wegen der Großräumigkeit des Schadens, der großen Mengekontaminierten Wassers, der Höhe der Kontaminationen undder weitverbreiteten Produktphase ist eine vollständigeDekontamination des ÖGP-Geländes mit verhältnismäßigenMitteln nicht möglich. Bei der Planung der Sanierungsarbei-ten waren folglich vor allem Gefahrenbezüge und dieBetrachtung von Kosten-/Nutzenrelationen nach dem Ver-hältnismäßigkeitsgrundsatz zu berücksichtigen.

Aus diesem Grund erfolgte bei der Ableitung der vorläufigenSanierungszielwerte eine Unterteilung in innere und äußereSanierungszielwerte. Die inneren Sanierungszielwerte lie-gen deutlich höher. Sie sind nach der Beseitigung derwesentlichen Kontaminationsquellen einzuhalten und orien-tieren sich an den Einleitbedingungen in die Aufbereitungs-anlagen der BSL. Die strengeren äußeren Sanierungsziel-werte beschreiben den zulässigen, „tolerierbaren“ Grad anRestkontamination, also die Stofffrachten, die das ÖGP-Gebiet verlassen dürfen, ohne dass eine nachhaltige schäd-liche Beeinträchtigung von Schutzgütern erfolgt.

Sanierungskonzept

Das im Jahr 2000 fertiggestellte Teilsanierungskonzept 1„Grundwasser/Gewässer“ (die anderen Teilsanierungskon-zepte 2 bis 4 befassen sich mit Bodensanierungen einzelnerTeilflächen) umfasst im Wesentlichen eine vergleichendeBetrachtung der favorisierten Sanierungsvarianten und dieKopplung der tragenden Sanierungselemente zu einemGesamtkonzept.

Zur Quellen- und Phasensanierung werden in den Kontami-nationszentren aktive hydraulische Maßnahmen durchge-führt. Gehobene Grundwässer werden in eine zentraleAbwasseraufbereitungsanlage oder in dezentrale Reini-gungsanlagen geleitet. Produktphase wird abgeschöpft,gegebenenfalls gekoppelt mit Maßnahmen zur Mobilisie-rung und Beseitigung der Phase aus der ungesättigtenBodenzone und dem Grundwasserschwankungsbereich.

Ob die hydraulischen Maßnahmen ausreichen und dadurchdie äußeren Sanierungszielwerte eingehalten werden oder obzusätzliche passive Sicherungsmaßnahmen wie eine Dicht-wand erforderlich sind, kann noch nicht abschließend beur-teilt werden. Über die Form der Abstromsicherung ist inAuswertung der Ergebnisse der nachfolgend aufgeführtenMaßnahmen endgültig zu entscheiden.

Weiterführende Maßnahmen

Aus den vergleichenden Betrachtungen des Teilsanierungs-konzeptes „Grundwasser/Gewässer“ wurden Kenntnisdefi-zite herausgearbeitet, deren Beseitigung für eine sichere

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Beurteilung der Erforderlichkeit und des Umfangs vonSanierungsmaßnahmen notwendig ist. Dazu gehören:

– Erkundung des Kontaminationsgrades in den Grundwas-serleitern

– Prüfung der Möglichkeit zur Einleitung von kontaminier-ten Grundwässern in die zentrale Abwasserreinigungsan-lage

– Erarbeitung eines Konzeptes zur Produktphasensanierung– Untersuchung und Bewertung der natürlichen Selbstreini-

gung der Grundwasserleiter – Optimierung des Grundwassermessstellennetzes– Aktualisierung und Weiterführung der Modellierung mit

Variantenberechnungen zu Sanierungsszenarien

Diese Maßnahmen werden gegenwärtig vorbereitet und rea-lisiert. Anschließend soll eine zügige Umsetzung der Sanie-rungskonzeption errfolgen.

5.2.6 Wasserhaushaltssanierung im nordwest-sächsischen Bergbaurevier


In den vergangenen 150 Jahren wurde im Nordraum von Lei-pzig (sächsischer Anteil des Bitterfelder Reviers) und imSüdraum von Leipzig (sächsischer Anteil des Weißelster-beckenreviers) Braunkohle auf einer Fläche von 250 km2

abgegraben. Der Bergbau war mit tiefen Eingriffen in denNaturhaushalt der betroffenen Regionen verbunden. Beson-ders die großräumige Absenkung der Grundwasserständeund die Verlegung von Flussläufen veränderten den Gebiets-wasserhaushalt gravierend. Die Größe des bergbaulich ver-ursachten Grundwasserabsenkungstrichters im Regierungs-bezirk Leipzig umfasst eine Fläche von rund 1370 km2. Dasentspricht 31 % der Fläche des Regierungsbezirkes.

Aktiven Braunkohlenbergbau gibt es derzeit noch imWeißelsterbecken im Tagebau Vereinigtes Schleenhain mitseinen drei Abbaufeldern Schleenhain, Groitzscher Dreieckund Peres (bis voraussichtlich etwa 2040) sowie im ProfenerGebiet bis voraussichtlich 2030.

Durch die technologisch bedingte Sümpfung sind im mittel-deutschen Bergbaugebiet ca. 5 Milliarden m3 statischeGrundwasservorräte abgepumpt worden. Dazu kommenweitere 2,5 Milliarden m3, die sich aus dem Massendefizitvon geförderter Kohle und Abraum ergeben. Zum Ausgleichdes bergbaulich verursachten Grundwasserdefizites und zurFlutung der bergmännischen Hohlformen werden über 8 Milliarden m3 Wasser benötigt. Infolgedessen ist künftigvon teilweise neuen hydraulischen und hydrochemischenBedingungen in den Sanierungsgebieten auszugehen.

Neben den Wassermengenproblemen sind wesentliche qua-litative Veränderungen des Grundwassers beim Wiederan-stieg zu erwarten. Infolge geochemischer Prozesse (Verwit-

terung von Pyrit und Markasit in den Abraumkippen) bestehtdie Gefahr der Versauerung und eine damit verbundeneSchwermetallbelastung der Wässer sowie darüber hinaus dieder Versalzung des Grundwassers, der künftigen Tagebau-restseen und der relevanten Fließgewässer. Des Weiteren istmit Gefahren durch Mobilisierung von Schadstoffen aus Alt-lasten, insbesondere von Veredlungs- bzw. Chemiestandor-ten, zu rechnen.

Die großen Erdbewegungen und Eingriffe in den Wasser-haushalt kommen mit der begonnenen Flutung der Tagebau-restlöcher im nordwestsächsischen Bergbaurevier zumAbschluss. Die Flutung des Tagebaurestlochs Cospudenwurde bereits im Juli 2000 beendet. Die Auswirkungen aufdie von Grundwasserabsenkungen betroffenen Gebiete wer-den in den in Bearbeitung befindlichen Betriebsplänen „Fol-gen des Grundwasserwiederanstieges“ (BP FdGWW) für dieeinzelnen Braunkohlentagebaue beschrieben.

Die BP FdGWW basieren auf einer zwischen dem FreistaatSachsen und der LMBV mbH geschlossenen Rahmenver-einbarung. Sie beinhalten Regelungen zu Untersuchungen,Sanierungskonzepten und Abwehrmaßnahmen, die durchden mit der bergbaulichen Stilllegung der Braunkohlentage-baue verbundenen Grundwasserwiederanstieg notwendigwerden. Mit diesen Betriebsplänen wird erstmals der Prozessdes Grundwasserwiederanstieges in seiner gesamten Kom-plexität räumlich und zeitlich erfasst, beschrieben undbewertet. Die BP FdGWW betrachten den gesamten Absen-kungstrichter und werden Bestandteil der wasserrechtlichenPlanfeststellungsverfahren für die Herstellung der Tagebau-restlochseen.

Bei den Planungen zur Flutung der Tagebaurestlöcher wurdedarauf orientiert, dass sich die vorbergbaulichen Grundwas-serstände weitgehend wieder einstellen (Abb. 5.12). Aller-dings ist der Kenntnisstand zu bergbaulich unbeeinflusstenGrundwasserständen teilweise lückenhaft. Es wird Gebietegeben, in denen die Grundwasserstände dauerhaft niedrigeroder höher als vor Beginn des Bergbaus liegen. Insbesonderein Gebieten mit höherem Grundwasserstand sind Konfliktenicht auszuschließen.

Aus fachbehördlicher Sicht sind Nachsorge und eine auf meh-rere Jahrzehnte angelegte Überwachung wichtige Vorausset-zungen zur Erreichung eines sich weitgehend selbst regulie-renden Natur- und Wasserhaushaltes im Sinne einernachhaltigen Sanierung. Monitoring und Nachsorge sindunverzichtbare Elemente zur langfristigen Sicherung der was-serhaushaltlichen Sanierung in den Bergbaufolgelandschaften.

Ein Schwerpunkt der Nachsorge besteht darin, die entstan-denen Seenlandschaften in Nordwestsachsen so zu unter-halten und zu bewirtschaften, dass deren Zustand dauerhaftdie angestrebten hochwertigen Nutzungen z. B. als Bade-gewässer ermöglicht. Die dafür notwendigen rechtlichenRahmenbedingungen sind durch die EU-Wasserrahmen-

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Abb. 5.12:Entwicklung der Gewässer in der Bergbaufolgelandschaft des Leipziger Südraumes

richtlinie (WRRL), das Wasserhaushaltsgesetz (WHG), dieLandeswassergesetze und das zugehörige untergesetzlicheRegelwerk gegeben.

Im nordwestsächsischen Bergbaurevier existieren allein imBesitz der LMBV mbH derzeit ca. 6000 Grundwassermess-stellen zur Beobachtung der Grundwasserdynamik undnahezu 800 Messstellen zur Überwachung der Beschaffen-heit des Grundwassers. Grundwassermessstellen, die nicht inMonitoring-Messnetze integriert werden, müssen aus fach-licher Sicht und unter Beachtung der geltenden gesetzlichenGrundlagen ordnungsgemäß zurückgebaut werden.

Im Freistaat Sachsen ist für notwendige Nachsorgemaßnah-men für das Grundwasser nach einer überschlägigen Schät-zung mit Kosten in Höhe von 45 bis 50 Millionen Euro inner-halb der kommenden 30 Jahre zu rechnen. Es wird erwartet,dass sich die Aufwendungen für Bewirtschaftung und Moni-toring der ersten Dekade in der zweiten Dekade halbierenund in der dritten Dekade nur noch ein Viertel betragen.

Das Ökologische Großprojekt „SOW Böhlen“ (ÖGP), befindetsich in zentraler Lage des Sanierungsgebietes „Südraum Leip-zig“. Die Erarbeitung einer Sanierungskonzeption steht unmit-telbar bevor. Das Hauptproblem ist nicht die Sanierung desBodens, sondern die grundwasserrelevante Phasensanierung.

Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt im Sanierungsge-biet „Südraum Leipzig“ ist der Altdeponiestandort an denBundesstraßen B2/B95. Der Standort befindet sich auf demTerritorium des ehemaligen Tagebaues Espenhain, stehtjedoch selbst nicht mehr unter Bergaufsicht. Im Rahmeneiner aktuellen geohydraulischen Berechnung wurde ineinem ersten Schritt geklärt, inwieweit mögliche Auswir-kungen des Grundwasserwiederanstiegs auf die Umgebungund Aussagen zu eventuellen Einflüssen auf die Wasserbe-schaffenheit des entstehenden Markkleeberger Sees getrof-fen werden können.

5.2.7 Großraum Leipzig


Im Stadtgebiet von Leipzig und dem angrenzenden Umland(Großraum Leipzig) befinden sich innerhalb ausgedehnterAuen von Weißer Elster, Pleiße, Parthe und der Nördlichensowie Östlichen Rietzschke dicht bebaute Wohngebietesowie Industrie- und Gewerbestandorte. Vor allem unter dengewerblich genutzten Standorten sind vielfach Altstandorteoder Altlastverdachtsflächen, deren Kontaminationen dasGrundwasser teilweise stark beeinträchtigen.

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Abb. 5.13: LHKW-Belastung an den Grundwassermessstellen des Sondermessnetzes „Großraum Leipzig Beschaffenheit“im Jahr 2000

Sondermessnetz „Großraum Leipzig Beschaffenheit“

Seit 1994 wurde im Großraum Leipzig das Sondermessnetz„Großraum Leipzig Beschaffenheit“ zur Erfassung derBeschaffenheitsentwicklung im Hauptgrundwasserleiter auf-gebaut. Das Sondermessnetz besteht aus 80 Grundwasser-messstellen, von denen jährlich 50 Messstellen beprobt wer-den. Nach der Erstuntersuchung 1994 wurden bis 1997zweimal jährlich im Frühjahr und im Herbst Beprobungendurchgeführt. Da keine vom Jahresgang abhängigen Verände-rungen für die betrachteten Grundwasserleiter gefunden wur-den, wird das Messnetz seit 1998 nur noch jährlich beprobt.

Die Schadstoffanalysen wurden mit den Prüf- und Maßnah-menschwellenwerten der LAWA (1994) verglichen. Danachliegt im Großraum Leipzig keine flächendeckende Beeinträch-tigung des Grundwassers durch Schadstoffe vor. Neben eini-gen dringend sanierungsbedürftigen Schadensherden ist einRückgang der Belastungen mit Schwermetallen, BTEX-Aro-maten und Nitrat feststellbar. PAK treten nur in Spuren auf.

Die Abb. 5.13 zeigt die LHKW-Belastung im GroßraumLeipzig im Jahr 2000. Die Klassifizierung erfolgte nachLAWA (1994), wobei Kontaminationen, die die Maßnah-menschwellenwerte um das Fünffache überschreiten, geson-dert ausgewiesen werden.

LHKW

LHKW sind im Großraum Leipzig nach der Häufigkeit desAuftretens, der Schadenshöhe, der Stoffgefährlichkeit unddem aus den Stoffeigenschaften resultierenden Verhalten imGrundwasserleiter die Schwerpunkt-Stoffgruppe. Beispiels-weise existieren im Südwesten von Leipzig mehrere LHKW-Fahnen unterschiedlicher Zusammensetzung, deren Her-kunft teilweise nicht geklärt ist (Abb. 5.13). Obwohl dieKonzentrationshöhe schon deutlich abgenommen hat, habensie wegen des Auftretens des karzinogenen Tetrachlormet-hans eine erhebliche toxikologische Relevanz besonders fürdie im Grundwasserabstrom befindlichen Brunnen einerKleingartenanlage.

Der gravierendste LHKW-Schadensfall befindet sich aufdem Gelände der ehemaligen Hauptstelle der chemischenReinigungen, wo jahrzehntelang Lösungsmittel durchDestillation regeneriert und sogenannte Flusenschlämme imErdreich vergraben wurden. Diese Kontamination reichtdurch den quartären Grundwasserleiter, ca. 8 m mächtigeBraunkohle und tertiäre Feinsande bis in eine Tiefe von 35m, wobei mit der horizontalen und vertikalen Entfernungvom Schadensherd der Anteil an Abbauprodukten desLösungsmittels stark zunimmt. Im Abstrom des Grundwas-serschadens befindet sich ein Naherholungsgebiet mit einemSee, der maßgeblich von Grundwasser gespeist wird. EinSanierungskonzept für die LHKW-Kontamination liegt vor.Die Umsetzung verzögert sich jedoch wegen juristischerProbleme bei der Störerauswahl.

An mehreren Standorten mit LHKW-Kontaminationen lau-fen Grundwassersanierungen mit konventionellen „pump-and-treat“-Verfahren. Es werden vorwiegend Strippanlagenzum Austreiben der leichtflüchtigen Schadstoffkomponen-ten aus dem gehobenen Grundwasser mit nachgeschalteterWasserreinigung über Aktivkohlefilter und Abluftreinigungmit Aktivkohle oder katalytischer Nachverbrennung ver-wendet. An einigen Standorten wurden innovative Metho-den zur Mobilisation der Schadstoffe im Grundwasserleiter(Tensidverfahren) und zur Zerstörung der LHKW nachderen Entfernung aus dem Grundwasser (Elektronenstrahl-degradation) eingesetzt.

BTEX-Aromaten

Im inneren Stadtgebiet von Leipzig existiert ein Toluolscha-den mit einer weitreichenden Schadstofffahne im Abstrom,der jedoch wegen der besseren Abbaubarkeit des Schadstoffsnicht mit der Ausdehnung einer LHKW-Fahne zu verglei-chen ist. Eine Teilsanierung dieser Abstromfahne wurde imZusammenhang mit dem Bau einer Tiefgarage auf einemgrößeren Grundstück mit eingespundeter, dichter Baugrubeund kontinuierlicher Reinigung des gehobenen Grundwas-sers durchgeführt. Eine Grundwassersanierung im Rahmender Altlastenbearbeitung am Standort selbst konnte nachKonkurs des zwischenzeitlichen Eigentümers noch nichtrealisiert werden.

Weitere Grundwassersanierungen werden im Abstrom vonehemaligen Tankstellen und in einem Fall auch an einerneuen Tankstelle, wo durch eine Havarie ein Grundwasser-schaden entstanden war, durchgeführt.

Größter Schadensfall mit den Schadstoffgruppen BTEX,MKW und PAK ist ein altes Tanklager, wo eine aufwändige,mehrstufige Sanierungsanlage zur Entfernung hoher Konta-minationen aus dem Grundwasser seit mehreren Jahrenbetrieben wird.

Metalle

Mit Ausnahme von Chrom wurden nur vereinzelt Über-schreitungen von Prüf- und Maßnahmenschwellenwerten beiMetallen festgestellt. Hohe Chrombelastungen traten an zweiMessstellen auf. Einer der Grundwasserschäden ist auf eineAltlast mit länger anhaltendem Austrag von Chromat in dasGrundwasser zurückzuführen. Die Quelle für den zweitenSchadensfall ist noch nicht bekannt. Weitere, teilweise mas-sive Chromschäden wurden in letzter Zeit im Boden und imGrundwasserabstrom von ehemaligen Kleingalvanikbetrie-ben festgestellt und spiegeln sich noch nicht im Messnetzwider. Unter anderem sind von einem Schadensherd mehrereBrunnen einer Kleingartenanlage betroffen, die für Brauch-wassernutzungen gesperrt werden mussten.

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Ausblick

Die Ergebnisse der Grundwasseruntersuchungen am Son-dermessnetz „Großraum Leipzig-Beschaffenheit“ werdengegenwärtig im StUFA Leipzig einer umfassenden Auswer-tung unterzogen. Darauf aufbauend soll das Messnetz neustrukturiert werden. Ziele der Messnetzrekonstruktion sindeine detailliertere Beobachtung von Grundwasserschädenund die Einbeziehung von neuen, durch Eingemeindungenzum Großraum Leipzig hinzugekommenen ehemaligenIndustriegebieten.

6 Umsetzung der EuropäischenWasserrahmenrichtlinie

Mit Veröffentlichung vom 22.12.2000 im Amtsblatt derEuropäischen Gemeinschaften ist die „Richtlinie2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Ratesvom 23.10.2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens fürMaßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpoli-tik“ - kurz: Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) -in Kraft getreten.

Mit der Wasserrahmenrichtlinie soll ein einheitlichereuropäischer Rahmen für die Wasserwirtschaft festgelegtwerden. Die WRRL ist eine Zusammenfassung und Erweite-rung der bisher im Bereich Wasser sehr inhomogenen EU-Regelungen. Sie wird sukzessive einzelne Rechtsvorschriftender EU ersetzen. Neben der WRRL werden weiterhin insbe-sondere die Kommunalabwasser- und die Nitratrichtlinie zurRegelung der europäischen Wasserwirtschaft beitragen.

Nach Internet-Informationen der Europäischen Kommissionüber den Zustand der europäischen Gewässer werden zur Zeit

– 65 % des Trinkwasserbedarfs in Europa durch Grund-wasservorkommen gedeckt. In Sachsen beträgt der Anteil51 % (Tab. 6.1).

– 60 % der europäischen Städte übernutzen ihre Grundwas-servorräte, 50 % der Feuchtgebiete sind auf Grund derÜbernutzung des Grundwassers gefährdet. In Sachsenwerden die erkundeten Grundwasserdargebote nicht aus-geschöpft.

6.1 Ziele der Wasserrahmenrichtlinie

Die wesentlichen Elemente der WRRL sind:

– Ziel ist der Schutz des Wassers – aller oberirdischenGewässer und des Grundwassers. Die Wasserressourcensollen als ererbtes Gut für zukünftige Generationen gesi-chert werden.

– Wesentliches Umweltziel ist der „gute ökologische, che-mische und mengenmäßige Zustand“ aller Gewässer, dernach europaweit einheitlichen Kriterien innerhalb von 15Jahren erreicht sein muss. In begründeten Fällen lässt dieWRRL Ausnahmen zu. Zum Schutz der Gewässer soll einkombinierter Ansatz von europäischen Emissionsnormenund Umweltqualitätszielen umgesetzt werden. Über dieZielstellung des guten Zustandes in allen Gewässern hin-aus, werden einzelstoffbezogene Immissionsanforderun-gen an prioritäre Stoffe gestellt. Zusätzlich gelten ein Ver-schlechterungsverbot und die Forderung einerTrendumkehr bei Grundwasserbelastungen.

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Regierungsbezirk Jahresentnahmen in Tm3/a – Anteil der Gewinnungsart in %

StUFA-Bereich Grundwasser Grundwasser Grundwasser Oberflächenwasser OberflächenwasserUferfiltrat Infiltrat Standgwässer Fließgewässer

Chemnitz

Chemnitz 8.527 43 0 24.215 4226% 0% 0% 74% 0%

Plauen 9.459 0 0 47.329 2.52416% 0% 0% 80% 4%

Dresden

Bautzen 22.399 457 3.512 0 085% 2% 13% 0% 0%

Radebeul 10.727 6.713 8.675 32.463 018% 11% 15% 55% 0%

Leipzig

Leipzig 13.809 25.732 0 0 035% 65% 0% 0% 0%

Summe Sachsen 64.921 32.946 12.187 104.008 2.56630% 15% 6% 48% 1%

Tab. 6.1: Entnahmemengen der Wassergewinnungsanlagen nach Gewinnungsart (Auszug aus der Datenbank WAVE desLfUG, Stand 2000)

– Für das Erreichen der Umweltziele sind Maßnahmenpro-gramme aufzustellen.

– Das wasserwirtschaftliche Handeln orientiert sichzukünftig länderübergreifend an Flusseinzugsgebieten,für die Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenpro-gramme aufgestellt werden.

– Als Hauptinstrument der Gewässerbewirtschaftung wirdein behördenverbindlicher Bewirtschaftungsplan mitzugehörigem Maßnahmenprogramm eingeführt, derjeweils für einen Zeitraum von 6 Jahren die vorgesehenenMaßnahmen zur Erreichung bzw. Bewahrung derUmweltziele sowie Nutzungsbedingungen für dasGewässer zusammenfasst.

– Für alle Wasserdienstleistungen (im Wesentlichen Was-server- und Abwasserentsorgung) sind kostendeckendeWasserpreise zu erheben.

– Bei der Umsetzung der WRRL ist eine umfangreicheInformation und Beteiligung der Öffentlichkeit zugewährleisten.

Für die Umsetzung der WRRL sind relativ kurze Fristen vor-gegeben. Wird die WRRL nicht fristgemäß und ordnungs-gemäß umgesetzt, drohen Vertragsverletzungs- undZwangsgeldverfahren vor dem Europäischen Gerichtshof.Wenn die Umweltziele nicht fristgerecht bis 2015 erreichtwerden, kann die Frist um maximal 12 Jahre verlängert wer-den. Voraussetzung ist, dass aus Gründen der technischenDurchführbarkeit oder infolge unverhältnismäßiger Kosteneine frühere Verwirklichung nicht möglich ist.

Sind Gebiete durch menschliche Tätigkeit so beeinträchtig(z. B. großflächige Industriealtlasten) oder in ihrer natürli-chen Gegebenheit so beschaffen, dass das Erreichen derZiele unmöglich oder unverhältnismäßig teuer ist, können inbegründeten Ausnahmefällen auch weniger strenge Umwelt-ziele festgelegt werden. Dabei darf eine Verschlechterungdes Gewässerzustandes jedoch nicht erfolgen.

6.2 Organisatorische Umsetzung der Wasser-rahmenrichtlinie

Die Arbeit auf der Ebene von Flusseinzugsgebieten verlangteine länderübergreifende Koordination sowie die Zusam-menarbeit verschiedener Fachdisziplinen. Der überwiegendeTeil der Arbeiten zur Umsetzung der WRRL ist durch was-serwirtschaftliche Fachbehörden – in Sachsen durch die 5 Staatlichen Umweltfachämter und das LfUG – zu leisten.

Innerhalb der Flussgebietseinheiten wurden regionale fluss-gebietsbezogene Bearbeitungsgebiete gebildet (Anlage 11).Von Koordinierungsgruppen werden die erforderlichenArbeitsabläufe gesteuert und mit den beteiligten Behörden,benachbarter Bundesländer und Staaten auf der Ebene derFlussgebiete abgestimmt. Die erforderlichen Daten werdengemäß Anhang II WRRL zusammengeführt und die Ergeb-nisse in Berichten gemäß Artikel 15 WRRL zusammen-gefasst.

Aufgabe des LfUG ist die Erarbeitung methodischer Grund-lagen, Maßnahmen und DV-technischer Instrumente zurUmsetzung und zur Zielerreichung in Sachsen. Das LfUGorganisiert die fachliche Kommunikation bei der Umsetzungder WRRL sowie den Informations- und Datenaustausch mitBund und Ländern.

Das LfUG hat die Federführung für die BearbeitungsgebieteMulde – Elbe – Schwarze Elster. Die Koordination des Tei-leinzugsgebietes Weiße Elster erfolgt durch das StaatlicheUmweltfachamt Leipzig (Anlage 11).

6.3 Fachliche Umsetzung der Wasserrahmen-richtlinie

Zur einheitlichen Umsetzung hat sich die EU-Kommissionmit den Mitgliedsstaaten auf die Erarbeitung von Leitlinien

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Rechtliche UmsetzungAnpassung der nationalen und regionalen Wassergesetze Ende 2003

BestandsaufnahmeSituation in den Flussgebieten Ende 2004

GrundwasserBenennung von Maßnahmen zum Grundwasserschutz (EU) Ende 2002

MonitoringprogrammeBereitstellung und Umsetzung Ende 2006

Bewirtschaftungsplan und MaßnahmenprogrammeAufstellung und Veröffentlichung der Bewirtschaftungspläne Ende 2009Aufstellung der Maßnahmenprogramme Ende 2009

ZielerreichungGuter Zustand im Oberflächengewässer und im Grundwasser Ende 2015

Kostendeckende Wasserpreise Ende 2010

Tab. 6.2: Wichtige Fristen der Wasserrahmenrichtlinie

(guidance documents) zu 10 Themen verständigt, die ininternationalen Arbeitskreisen erarbeitet werden. Bundes-weit werden einheitliche Kriterien zur Umsetzung derWRRL in der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)erarbeitet. Von der LAWA wurde eine Arbeitshilfe zusam-mengestellt, die eine sachgerechte Umsetzung der Richtlinieermöglicht und ständig aktualisiert wird. Die Arbeitshilfegibt konkrete Hilfestellung durch Bereitstellung methodi-scher Vorgehensweisen, thematischer Karten und Arbeitspa-piere. Hierbei handelt es sich um den Mindestumfang, dergegenüber der EU zu erfüllen ist. Da die Richtlinie an vielenStellen offen oder unbestimmt formuliert ist, werden the-menbezogene Arbeitspapiere wie z. B. zu „stark beeinträch-tigten Gewässern“ oder zu „Grundwasserkörpern“ erstelltund in die Arbeitshilfe eingefügt.

In der WRRL wird das Ziel formuliert, dass die Mitglieds-staaten bis zum Jahr 2015 in allen Gewässern – für Ober-flächengewässer und für das Grundwasser – unabhängigvon deren Nutzung einen „guten Zustand“ zu verwirkli-chen haben.

Die WRRL fordert für alle Grundwasserkörper einen che-misch und mengenmäßig guten Zustand. Vorbehaltlich vonÄnderungen bzw. Ergänzungen im Rahmen einer noch aus-stehenden Tochterrichtlinie gemäß Artikel 17 WRRL wirdder gute Zustand wie folgt definiert:

• Parameter für die Bestimmung des guten chemischenZustands des Grundwassers sind nach Anhang 5WRRL die Leitfähigkeit und der Gehalt an Schadstoffen.Als Bewertungsmaßstab dienen die Parameter, für diebereits Umweltqualitätsnormen festgelegt sind: Nitrat(Grenzwert von 50 mg/l) und Pflanzenschutzmittel(Grenzwert für Einzelstoffkonzentration von 0,1 µg/lsowie eine Gesamtkonzentration von 0,5 µg/l). Weiterhinfordert die Richtlinie, dass ansteigende Trends bei Schad-stoffen umzukehren sind. Die Bedingungen zur Trend-umkehr gelten, vorbehaltlich einer europäischen Rege-lung nach Artikel 17 WRRL, zunächst bei Erreichen von75 % des bestehenden EU-Grenzwertes. Die erforderli-chen Regelungen werden gegenwärtig europaweit disku-tiert und abgestimmt.

• Der gute mengenmäßige Zustand des Grundwasserswird insbesondere durch die Vorgaben des Anhangs V derWRRL definiert. Er liegt nach WRRL dann vor, wennkeine Übernutzung des Grundwassers stattfindet, d.h dassden Grundwasserentnahmen ein ausreichendes Grund-wasserdargebot gegenüber steht. Als Parameter werdendie Grundwasserstände herangezogen.

• Darüber hinaus ist der gute Grundwasserzustand daran zubemessen, dass die Anforderungen der Oberflächenge-wässer- und Landökosysteme sowohl chemisch als auchmengenmäßig erfüllt sind.

Eine der Neuerungen der WRRL ist die zusammenhängendeBearbeitung von Flusseinzugsgebieten. In der Präambel

der WRRL wird festgelegt: „Das Ziel eines guten Gewässer-zustands sollte für jedes Einzugsgebiet verfolgt werden, sodass eine Koordinierung der Maßnahmen für Grundwässerund Oberflächengewässer ein und desselben ökologischen,hydrologischen und hydrogeologischen Systems erreichtwird. Zum Zwecke des Umweltschutzes müssen die quali-tativen und quantitativen Aspekte sowohl bei Oberflächen-gewässern als auch bei Grundwässern stärker integriert wer-den, wobei die natürlichen Fließbedingungen von Wasserinnerhalb des hydrologischen Kreislaufs zu berücksichtigensind.“

Nach dem Handlungskonzept der LAWA wurden inDeutschland 10 Flussgebietseinheiten gebildet. Der FreistaatSachsen liegt zum größten Teil im Flussgebiet Elbe und hateinen kleinen Anteil an der Flussgebietseinheit der Oder(Lausitzer Neiße). Die fachliche Bearbeitung erfolgt in 10bis 12 noch nicht endgültig festgelegten Teileinzugsgebieten(z.B. Weiße Elster, Mulde, Spree, vgl. Anlage 11). Zusätz-lich werden Grundwasserkörper abgegrenzt und soweit wiemöglich den oberirdischen Flussgebieten zugeordnet. DieErgebnisse müssen anschließend in regionalen bzw. natio-nalen Arbeitsgremien zusammengeführt werden. DerBewirtschaftungsplan nach WRRL bezieht sich auf einevollständige Flussgebietseinheit.

Bis zum Jahr 2004 ist von den Mitgliedsstaaten gemäß Arti-kel 5 WRRL eine Analyse der Merkmale der Flussgebiet-seinheiten zu erstellen, die neben der Beschreibung des Ist-Zustandes eine Überprüfung der Auswirkungenmenschlicher Tätigkeiten auf den Zustand der Oberflächen-gewässer und des Grundwassers sowie eine wirtschaftlicheAnalyse der Wassernutzung beinhaltet. Diese Bestandsauf-nahme ist erstmals im Jahr 2013 und danach alle 6 Jahre zuüberprüfen und ggf. zu aktualisieren. Da für die Bundesre-publik Deutschland die Ergebnisse aus den Teileinzugsge-bieten zusammengefasst werden müssen, muss die Bestand-saufnahme von den Fachbehörden bereits im Jahr 2003abgeschlossen sein.

Mit Ausnahme der wirtschaftlichen Analyse handelt es sichdabei um eine Datenerhebung, die im Wesentlichen demgewässerkundlichen Mess- und Beobachtungsdienst zuzu-rechnen ist. Es ist zu prüfen, ob die in diesem Rahmen erho-benen Daten den Anforderungen der Richtlinie entsprechen.Die Daten sind ggf. zu ergänzen.

Ebenfalls bis zum Jahr 2004 haben die Mitgliedsstaaten einVerzeichnis aller Gebiete innerhalb der Flussgebietseinhei-ten zu erstellen, für die nach gemeinschaftlichen Rechtsvor-schriften zum Schutz der Oberflächengewässer und desGrundwassers oder zum Erhalt der unmittelbar vom Wasserabhängigen Lebensräume und Arten ein besonderer Schutz-bedarf besteht.

Die Mitgliedsstaaten haben Überwachungsprogramme auf-zustellen, die einen zusammenhängenden und umfassenden

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Überblick über den Zustand der Gewässer in jeder Flussge-bietseinheit gewährleisten. In der WRRL werden überblicks-weise und operative Überwachung unterschieden. Auchdiese Aufgabe besteht im Wesentlichen im gewässerkundli-chen Mess- und Beobachtungsdienst, dessen Umfang undProgramme hinsichtlich der Anforderungen der WRRL zuüberprüfen sind. Die Überwachungsprogramme müssen imJahr 2006 vorliegen.

Es sind flussgebietsbezogene Bewirtschaftungspläne aufzu-stellen, in denen die zur Umsetzung durchgeführten Arbei-ten sowie die zur Zielerreichung notwendigen Maßnahmenzusammenfassend dargestellt werden. Der Bewirtschaf-tungsplan ist nicht identisch mit dem bisher in § 36 Wasser-haushaltsgesetz geregelten Bewirtschaftungsplan. Erumfasst u.a. die Ist-Zustandsanalyse sowie die Soll-Zustandsanalyse zu allen im Sinne der Zielsetzung relevan-ten wasserwirtschaftlichen Aspekten. Bewirtschaftungs-pläne und Maßnahmenprogramme sind von denMitgliedsstaaten bis 2009 vorzulegen.

6.4 Bestandsaufnahme – Teil Grundwasser

Schwerpunkt der Bestandsaufnahme ist eine Zustandsana-lyse (erstmalige Beschreibung) der Grundwasserverhält-nisse im flussgebietsbezogenen Betrachtungsraum. Für dieerstmalige Beschreibung ist das Grundwasser nach geologi-schen oder hydrologischen Kriterien in „Grundwasserkör-per“ einzuteilen. Diese sind einer Flussgebietseinheit zuzu-ordnen, so dass sie später von den hierauf bezogenenBewirtschaftungsplänen vollständig erfasst werden. Vor-dringliche Aufgabe der erstmaligen Beschreibung ist es, dieSchutz- und Gefährdungspotenziale eines Grundwasserkör-pers zu ermitteln und auf dieser Grundlage abzuschätzen, obdie Umweltziele der Richtlinie eventuell verfehlt werden.Diese geschädigten oder gefährdeten Grundwasserkörperwerden in einer weitergehenden Beschreibung detaillierteruntersucht, um erforderliche Maßnahmen zur Zielerreichungableiten zu können.

Grundsätzlich fordert die Wasserrahmenrichtlinie keinegesonderten Untersuchungen für die Bestandsaufnahme: Eswird davon ausgegangen, dass die im Rahmen bereits gel-tender EG-Richtlinien gesammelten Daten und Informatio-nen ausreichend für eine Erstbewertung sind.

Um einen Überblick über den vorhandenen Datenbestand zuerhalten, wurde in Sachsen anhand von 5 Pilotgebieten einAbgleich des vorhandenen Datenbestandes mit den Anfor-derungen der WRRL vorgenommen. Es wurde festgestellt,dass die Dateneiner mehr oder weniger aufwändigen Nach-bearbeitung und Ergänzung bedürfen.

Die methodische Vorgehensweise für die wesentlichenArbeitsschritte der Bestandsaufnahme wird nachfolgendbeschrieben.

6.4.1 Erstmalige Beschreibung

Die erstmalige und die weitergehende Beschreibung derGrundwasserverhältnisse sollen möglichst unter Einbezie-hung der digitalen Hydrogeologischen Übersichtskarte imMaßstab 1 : 200.000 (HÜK 200) durchgeführt werden, diederzeit bundesweit unter Federführung der Bundesanstalt fürGeowissenschaft und Rohstoffe und in Abstimmung mit derLAWA erarbeitet wird. Das Bearbeitungskonzept für dieHÜK 200 ist auf Umsetzung der WRRL entsprechend derLAWA-Arbeitshilfe zeitlich abgestimmt. Mit der Fertigstel-lung der aus mehreren Informationsebenen bestehendenKarte „Oberer Grundwasserleiter“ der HÜK 200 ist erst imJahr 2003 zu rechnen. Für eine fristgerechte Bearbeitung dererstmaligen Beschreibung der Grundwasserkörper, derenErgebnisse bereits 2002 vorliegen sollen, sind die in denLändern vorliegenden digitalen Informationenen einzube-ziehen. In Sachsen liegen hierzu digitale hydrogeologischeDaten der Hydrogeologischen Übersichtskarte M 1 : 400.000vor (GWL-Verbreitung, Deckschichten).

Grundwasserkörper

Als Grundwasserkörper wird in den Begriffsbestimmungender WRRL „ein abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalbeines oder mehrerer Grundwasserleiter“ definiert. Ein Grund-wasserleiter ist „eine unter der Oberfläche liegende Schichtoder Schichten von Felsen oder anderen geologischen Forma-tionen mit hinreichender Porosität und Permeabilität, so dassentweder ein nennenswerter Grundwasserstrom oder die Ent-nahme erheblicher Grundwassermengen möglich ist.“

Da die WRRL eine Gesamtbewirtschaftung der Gewässer inFlussgebietseinheiten vorgibt, ist es erforderlich, dasGrundwasser Flusseinzugsgebieten zuzuordnen. DieLAWA-Arbeitshilfe sieht vor, die Grenzen eines Grund-wasserkörpers mit den oberirdischen Einzugsgebietsgren-zen eines Flussgebietes gleichzusetzen. Es wird voraus-gesetzt, dass bei Einzugsgebieten in der Größenordnungvon 1.500 bis 5.000 km2 die oberirdischen und die unter-irdischen Wasserscheiden in der Regel weitgehend über-einstimmen. In Artikel 3 Absatz 1 WRRL wird festgelegt,dass Grundwässer, die nicht in vollem Umfang in einem einzigen Einzugsgebiet liegen, genau bestimmt und der amnächsten gelegenen oder am besten geeigneten Flussgebiet-seinheit zugeordnet werden.

Beschreibungs- und Bewertungsebene sind die oberen,großräumig zusammenhängenden Hauptgrundwasserleiter,da diese in Wechselwirkung mit den Oberflächengewässernund Landökosystemen stehen. Tiefere Wasserleiter sind,sofern sie genutzt werden, ebenfalls in die Beschreibung auf-zunehmen und als „Übersignatur“ in der zu erstellendenKarte der Grundwasserkörper zu verzeichnen. Dieses Vor-gehen ist erforderlich, um mögliche Auswirkungen von Ent-nahmen aus diesen Grundwasserleitern auf den mengen-mäßigen Zustand im oberen Hauptgrundwasserleiter mit zu

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erfassen. Bereiche, in denen kein nennenswerter Grundwas-serstrom erfolgt und die lokale Ergiebigkeit unter 100 m3/dliegt, werden als „Weißflächen“ dargestellt.

Entsprechend den Vorgaben der LAWA-Arbeitshilfe wur-den für das sächsische Gebiet Grundwasserkörper als Verti-kalprojektion der Einzugsgebietsgrenzen der größeren Fließ-gewässer abgegrenzt. Eine Verschneidung dieser Grenzenmit der Verbreitung der hydrogeologischen Einheiten lässterkennen, dass eine Kongruenz zwischen den oberirdischenund unterirdischen Wasserscheiden nicht gegeben ist(Anlage 12).

Die hydrogeologische Kartieranleitung (Geol. Jb., G 2, 3-157,Hannover 1997) definiert die hydrogeologische Einheit alsGesteinskörper, der aufgrund seiner Petrografie, Textur oderStruktur im Rahmen einer festgelegten Bandbreite einheitli-che hydrogeologische Eigenschaften aufweist und durchSchichtgrenzen, Faziesgrenzen, Erosionsränder oder Störun-gen begrenzt ist. Die Bandbreite, innerhalb der ein Gesteins-körper als homogen betrachtet wird, ist in starkem Maße vomBearbeitungs- und Darstellungsmaßstab abhängig.

Die hydrogeologischen Verhältnisse in Sachsen lassen einegroßräumige Dreiteilung erkennen: Der südliche BereichSachsens wird von präkambrischen, paläozoischen undmesozoischen Festgesteinen (überwiegend silikatischeKluft- und Kluft/Poren-Grundwasserleiter) aufgebaut. NachNorden schließt sich ein komplexer Übergangsbereich an,der aus kleinräumigen Wechseln von Locker- und Festge-steinsgrundwasserleitern besteht (Tertiärrandtyp, Pleisto-zänrandtyp, Rinnen- und Depressionstyp) und etwa ein Drit-tel der Landesfläche einnimmt. Der Norden Sachsens wirdvon mächtigen känozoischen Lockergesteinen (überwiegendsilikatisch/karbonatische Porengrundwasserleiter) mitzunehmenden Mächtigkeiten und ausgeprägtem Stock-werksbau gebildet. Großräumige oberflächennahe Grund-wasserleiter in der Größenordnung der oberirdischen Ein-zugsgebiete sind weder im Festgesteinsbereich noch in denfaziell und lagerungsbedingt örtlich sehr differenziertenLockergesteinsvorkommen verbreitet.

Aufgrund der großen Ausdehnung der oberirdischen Ein-zugsgebiete ist eine Unterscheidung von Grundwasserkör-pern nach der Verbreitung und Charakteristik der hydrogeo-logischen Einheiten nicht sinnvoll. Die Kriterien zurAbgrenzung und Untergliederung der Grundwasserkörperwerden gegenwärtig bundesweit erneut diskutiert. DieBerücksichtigung der Grundwasserströmungsverhältnisseoder der Landnutzung sowie eine Reduzierung der Flächen-größen in Beziehung zur Größe der Oberflächenwasserkör-per sind Ansätze zur Gliederung der Grundwasserkörper, dieeine Interpretation der Mengen- und Beschaffenheitsbe-funde ermöglichen könnte.

Ein weiterer Ansatz ist eine naturräumliche Gliederung derGrundwasserkörper nach hydrogeologischen Kriterien, die

im Konzept für die HÜK 200 als Teilthema „Hydrogeologi-sche Räume“ vorgesehen ist. Hydrogeologische Räume sindnach einer vorläufigen Definition der Ad-Hoc-AG Hydroge-ologie der geologischen Dienste die Bereiche der Erdkruste,deren hydrogeologische Eigenschaften, hydraulische Ver-hältnisse und Grundwasserbeschaffenheit aufgrund ähnli-chen Schichtenaufbaues, ähnlicher geologischer Strukturund ähnlicher Morphologie im Rahmen einer festgelegtenBandbreite einheitlich sind. Die Grenzziehung berücksich-tigt, wo hydrogeologisch sinnvoll, die naturräumliche Glie-derung der physischen Geographie.

Charakterisierung der Grundwasserüberdeckung

Das Schutzpotenzial eines Grundwasserkörpers hängtwesentlich von der Ausbildung der grundwasserüberdecken-den Schichten ab. Eine Erstbewertung der Grundwasserü-berdeckung erfolgt entsprechend der LAWA-Arbeitshilfeanhand der Kriterien Homogenität, Mächtigkeit und Was-serdurchlässigkeit als

• „günstig“ bei durchgehender, großflächiger Verbreitungbindiger Schichten mit Mächtigkeiten von größenord-nungsmäßig mehr als 10 m,

• „mittel“ bei stark wechselnder Mächtigkeit überwiegendbindiger Schichten oder

• „ungünstig“ bei geringer Mächtigkeit bindiger Schichten.

Zur Bewertung der Verschmutzungsempfindlichkeit werdenin der LAWA-Arbeitshilfe verschiedene Möglichkeiten vor-geschlagen:

Günstige Verhältnisse im Hinblick auf den Schutz desGrundwassers sind dort gegeben, wo ein höheres Stoffrück-haltevermögen und geringe vertikale Wasserdurchlässigkei-ten vorliegen. Alle anderen Bereiche sind für die Ermittlungder gefährdeten Grundwasserkörper als mehr oder wenigerungünstig zu bewerten.

Da die vertikale Stoffverlagerung in der wasserungesättigtenZone von der Höhe der Grundwasserneubildung abhängt,kann die Neubildungsrate in die Bewertung einbezogen wer-den. Geringe Grundwasserneubildungsraten (< 100 mm/a)unterstützen eine positive Bewertung der Schutzfunktion derGrundwasserüberdeckung.

Es ist auch möglich, aus dem großräumigen Grundwasser-strömungsfeld auf die Art der Grundwasserüberdeckung undsomit auf die Verschmutzungsempfindlichkeit des Grund-wassers rückzuschließen. Vor allem in ausgeprägten Grund-wasserneubildungsgebieten mit ihren dominierendenabwärts gerichteten Potenzialgradienten liegt eine ausge-prägte Verschmutzungsempfindlichkeit vor.

Die Charakterisierung der Deckschichten wurde bereits beider Bearbeitung der sächsischen Pilotgebiete aus vorliegen-den Arbeitskarten der HÜK 400 abgeleitet. Für die Einstu-

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fung der Deckschichten in hydrodynamische Gebietstypenwurden im Einklang mit den Ausführungen in der LAWA-Arbeitshilfe (Stand Februar 2001) digitale geologische undbodenkundliche Informationen verwendet: Die Geometriender Grundwasserneubildungsgebiete wurden aus Flächenunbedeckter Grundwasserkörper abgeleitet. Grundwasser-transitgebiete sind im Wesentlichen Grundwasserkörper(Flächen) unter bindiger Bedeckung. Grundwasserentla-stungsgebiete wurden auf der Grundlage der Geometrienhydromorpher Böden bzw. von Böden mit überwiegendhydromorphem Charakter ausgewiesen.

Grundwasserabhängige Ökosysteme

Grundwasserabhängige Oberflächengewässer- und Landö-kosysteme (z.B. Quellen, Niedermoore, Feuchtwiesen) sindauch bei relativ geringen Veränderungen des Grundwasser-stands gefährdet. Von einer mehr oder weniger direktenAbhängigkeit vom Grundwasser ist insbesondere dann aus-zugehen, wenn die Biotope in Bereichen vorkommen, indenen keine bindigen grundwasserüberdedeckenden Schich-ten kartiert wurden und auf flach anstehendes Grundwasserzu schließen ist. Soweit diese Verhältnisse nicht vorliegen,ist i.d.R. von einer für die Biotope prägenden Wirkung derOberflächengewässer auszugehen. Im Rahmen des LAWA-Förderprogramms wird im Jahr 2002 ein Forschungsvorha-ben durchgeführt, dessen Ziel die Aufstellung von Kriterienzur Identifizierung und Bewertung grundwasserabhängigerÖkosysteme ist.

Verschmutzung durch Punktquellen

Gemäß WRRL sollen im Rahmen der erstmaligen Beschrei-bung die Grundwasserkörper oder Grundwasserteilkörperidentifiziert werden, bei denen eine Gefährdung durch punk-tuelle Schadstoffeinträge möglich erscheint. Eine detaillierteBetrachtung und Bewertung der einzelnen Punktquellen istin diesem Schritt noch nicht vorgesehen.

An räumlich begrenzten Punktquellen können Schadstoffedirekt (Einleitungen) oder indirekt über eine Untergrundpas-sage in das Grundwasser gelangen. Dabei kann es zu einerflächenhaften Ausbreitung der Schadstoffe im Grundwasserkommen. Direkteinleitungen von Abwässern ins Grundwassergemäß EG-Grundwasserrichtlinie 80/86/EWG werden in Sach-sen nicht durchgeführt. Deponien, Industrieanlagen und Anla-gen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, die jeweilsnach dem Stand der Technik errichtet wurden, sind gemäßLAWA-Arbeitshilfe nicht als Punktquellen zu behandeln.

Die größte Relevanz für mögliche Grundwasserkontaminatio-nen haben Altablagerungen, Altstandorte und Deponien mitnachgewiesener Grundwasserbeeinträchtigung. Das Sächsi-sche Altlastenkataster wurde entsprechend ausgewertet:

Zunächst wurden von den insg. ca. 27.000 erfassten Altla-stenverdachtsfällen im Sächsischen Altlastenkataster alle

Altlasten berücksichtigt, bei denen eine orientierende Unter-suchung abgeschlossen wurde und die als grundwasserrele-vant eingestuft wurden. Nicht berücksichtigt wurden Altla-sten, deren Sanierung abgeschlossen wurde. DasRechercheergebnis umfasst 3862 Altlasten. Es bleibt zu prü-fen, welche dieser Altlasten einzeln oder als Gruppe als sig-nifikante Belastung des Grundwassers im Sinne der WRRLinzustufen ist.

Eine bundesweit einheitliche Methodik zur Bewertung sig-nifikanter Grundwasserbelastungen aus Punktquellen inBezug auf das Volumen des betroffenen Grundwasserkör-pers wurde noch nicht entwickelt.

Beschreibung der Verschmutzung durch diffuse Quellen

Gemäß WRRL sollen im Rahmen der erstmaligen Beschrei-bung die Grundwasserkörper oder Grundwasserteilkörperidentifiziert werden, bei denen eine Gefährdung durch dif-fuse Schadstoffeinträge möglich erscheint. Gemäß LAWA-Arbeitshilfe ist diese Beschreibung mit einer zusammenfas-senden Darstellung der Landnutzung zu verknüpfen.

Potentielle diffuse Schadstoffquellen sind Flächennutzun-gen für Siedlung, Verkehr und Landwirtschaft. Die WRRLschreibt eine Emissionsbetrachtung ausgehend von derLandnutzung vor. So sind für landwirtschaftlich genutzteGebiete erhöhte Pflanzenschutzmittel- und Stickstoffein-träge zu erwarten. Eine Quantifizierung der Stoffeinträge indas Grundwasser ist gemäß LAWA-Arbeitshilfe für die erst-malige Beschreibung nicht erforderlich, ausreichend sindAngaben zur Stoffabgabe der jeweiligen Quellen.

Die Auswertung der Landesmessnetze (Grundmessnetz undSondermessnetze) ergab bereichsweise eine flächenhafteZuordnung erhöhter Stoffkonzentrationen im Grundwasserzu spezifischen Flächennutzungsarten (vgl. Kap. 3). Eine ein-deutige Zuordnung erhöhter Nitratkonzentrationen zu land-wirtschaftlicher Nutzung ist aufgrund der differenziertenFlächennutzung in Sachsen nicht in jedem Fall abzuleiten.Signifikante Trendentwicklungen können aus den Messnetz-daten nicht abgeleitet werden. Nitratbelastetes Grundwassertritt vereinzelt in nahezu allen Grundwasserkörpern Sachsensauf. Eine Häufung von Messstellen mit Nitratgehalten überdem TVO-Grenzwert von 50 mg/l wurde in den nordwest-sächsischen Lockergesteinsbereichen gefunden. Bei derBewertung der vorhandenen Daten zu PSM-Gehalten imGrundwasser ist ein Zusammenhang zwischen dem Auftretenvon PSM und den Naturräumen weniger deutlich.

Andere Schadstoffe wurden nicht berücksichtigt, da dieWRRL Grenzwerte nur durch Verweis auf andere EG-Richtlinien vorgibt. Maßnahmen zur Verhinderung undBegrenzung der Grundwasserverschmutzung, insbesondereKriterien für die Beurteilung eines guten chemischenZustands des Grundwassers sowie Kriterien für die Ermitt-lung signifikanter und anhaltender Trends und Ausgangs-

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punkte für die Trendumkehr werden gemäß Artikel 17WRRL in einer Tochterrichtlinie festgelegt, die Ende 2002erlassen werden soll.

Beschreibung der Belastung für den mengenmäßigenZustand

Auf den mengenmäßigen Zustand wirken sich Grundwasse-rentnahmen und -anreicherungen aus. Gemäß LAWA-Arbeitshilfe werden in der erstmaligen Beschreibung nurEntnahmen > 100 m3/d berücksichtigt, die sich über einenZeitraum von mindestens 6 Jahren erstrecken.

Grundwasserentnahmen, z. B.

– Entnahmen für die Trink- und Betriebswasserversorgung,– Sümpfungsmaßnahmen und Grundwasserabsenkungen

im Zusammenhang mit Bergbau-/ Großbaumaßnahmenund

– Entnahmen für Beregnung und Bewässerung

wirken sich auf die Grundwasserstände bzw. auf das Grund-wasserströmungsfeld auch in der weiteren Umgebung derEntnahmestelle und ggf. in mehreren Grundwasserstockwer-ken aus.

Durch die Absenkung der Grundwasserstände kann es auchzu Beeinträchtigungen von grundwasserabhängigen Ober-flächengewässer- und Land-Ökosystemen kommen. Darü-ber hinaus können Grundwasserentnahmen sowie die Flu-tung von Bergbauhohlräumen negative Veränderungen derGrundwasserbeschaffenheit nach sich ziehen.

Die im Wasserbuch erfassten wasserrechtlich genehmigtenGrundwasserentnahmen werden zusammengefasst. Zusätz-lich werden Daten der Wasserversorgungsunternehmenerfasst. Unterlagen und aktuelle Daten zum Grundwasseran-stieg nach Einstellung des Braunkohleabbaus und des Uran-erzbergbaus sowie anderer großflächiger Wasserhaltungenwerden von den Betreiber- bzw. Sanierungsunternehmen fürdie erstmalige Beschreibung zur Verfügung gestellt.

Die Beurteilung des mengenmäßigen Zustandes erfolgtgemäß LAWA-Arbeitshilfe aus der statistischen Bewertungder Grundwasserstände (Grundwasserstandsganglinien undQuellschüttungsmessungen). Die Auswertung der langjähri-gen Entwicklung der Grundwasserstände des Landesmes-snetzes ergab keine flächenhaft wirksame signifikante Tren-dentwicklung (vgl. Anlage 13 und Kap. 2). Hiervonausgenommen sind die großräumigen Flutungsbereiche desehemaligen Braunkohlebergbaus (Anlage 13).

Ermittlung der gefährdeten Grundwasserkörper

Nach Auswertung der in den vorangegangenen Arbeits-schritten ermittelten Belastungen der Grundwasserkörperund einer Analyse sonstiger, bisher nicht erfasster anthropo-

gener Einwirkungen auf den Zustand des Grundwassers wer-den die gefährdeten Grundwasserkörper identifiziert. Sindeindeutig nur Teile des Grundwasserkörpers von diesen Risi-ken betroffen, so werden diese möglichst eng abgegrenzt, umdie weiterführenden Arbeiten nur für diese Teilgebietedurchführen zu können.

Gemäß LAWA-Arbeitshilfe ist aus der Verschneidung derBelastungs- und Schutzpotenziale sowie der Beziehung desGrundwassers zu Ökosystemen zu entscheiden, welcheGrundwasserkörper die Umweltziele gemäß Art. 4 mögli-cherweise nicht erfüllen und gemäß Anhang II WRRL wei-tergehend zu beschreiben sowie gemäß Anhang V WRRLoperativ zu überwachen sind. Die Einschätzung des Risikosist im Einzelfall zu treffen.Die Bewertung soll sich insbe-sondere an den Umweltqualitätsstandards der EG (Nitrat undPflanzenschutzmittel) sowie an den Prüfwerten der Altla-sten- und Bodenschutzverordnung orientieren. AnsteigendeTrends sind zu berücksichtigen.

Ein Risiko, dass ein guter mengenmäßiger Zustand desGrundwasserkörpers nicht erreicht wird, ist beispielsweisedann gegeben, wenn bei Grundwasserentnahmen bzw. –ein-leitungen ein von der klimatischen Entwicklung unabhängi-ger Trend zur Veränderung des Grundwasserstandes besteht.Maßgeblich ist hier die anhand von Ganglinien zu bestim-mende Veränderung des Grundwasserstandes.

Das Risiko des Nichterreichens eines guten chemischenZustandes ist dann als gegeben anzusehen, wenn großräu-mige intensive Nutzungen oder eine räumliche Häufungpunktueller Schadstoffquellen mit einem geringen Schutz-potenzial zusammen fallen. Eine Plausibilisierung hatanhand vorliegender Messergebnisse zu erfolgen, die imHinblick auf Überschreitungen der EU-Qualitätsnormen fürNitrat (50 mg/l) und Pflanzenschutzmittel (0,1 bzw. 0,5 µg/l)sowie nutzungsbedingte Intrusion von verunreinigtemGrundwasser auszuwerten sind.

Nach vorläufiger Einschätzung des Ist-Zustandes sind inSachsen insbesondere die Gebiete mit bergbaubedingtenBelastungen, Großproduktionsstätten sowie Siedlungsgebie-ten mit einer Häufung von Altlasten als gefährdet zu bewer-ten. Diffuse Belastungen sind in Sachsen flächenhaft bei-spielsweise durch Versauerung in den oberen Kammlagendes mittleren Erzgebirges und durch landwirtschaftliche Nut-zung im Gebiet nördlich von Dresden (Lommatzscher Pflege)verbreitet. Diese Gebiete sind auch durch eine geringeSchutzfunktion der Grundwasserüberdeckung geprägt.

6.4.2 Weitergehende Beschreibung

Die Grundwasserkörper, für die auf der Grundlage derErgebnisse der erstmaligen Beschreibung das Risiko besteht,dass sie die Ziele der Richtlinie möglicherweise nicht errei-chen, sind einer weitergehenden Beschreibung zu unterzie-hen. In solchen Gebieten sind gemäß LAWA-Arbeitshilfe

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diejenigen Merkmale eingehender zu erheben und zubeschreiben, die für die Art der Gefährdung (Menge,Beschaffenheit, punktuell, diffus) sowie für die daraus abzu-leitenden Maßnahmen relevant sind.

Bei den durch diffuse Einträge gefährdeten Grundwasser-körpern sind zunächst ausgehend von dem im Rahmen dererstmaligen Beschreibung kartierten Schutzpotenzial dieBereiche innerhalb der Grundwasserkörper auszugrenzen,bei denen diese Risiken aufgrund der grundwasserüber-deckenden Schichten nicht zu erwarten sind.

Treten größere Abweichungen zwischen ober- und unterir-dischen Wasserscheiden auf, sind diese Flächen darzustellenund bei der Mengenbilanzierung zu berücksichtigen. Diesgilt auch für tiefer liegende Grundwasserkörper, mit denenein erkennbarer Wasseraustausch stattfindet.

Für die verbleibenden Bereiche sind die bodenkundlichen,hydrogeologischen und hydrochemischen Verhältnissenäher zu erfassen. Anhand der verfügbaren Daten sind dievorhandenen Schutzpotenziale sowie die das Schadstoff-rückhaltevermögen der grundwasserüberdeckenden Schich-ten bestimmenden Parameter differenziert darzustellen. Indiesem Zusammenhang sind u.a. die Vorgänge der Grund-wasserneubildung und die hydraulischen Verhältnisse ein-gehender zu erheben.

Wechselwirkungen zwischen Grund- und Oberflächenwas-ser in einem Flussgebiet können zeitlich oder räumlich unter-schiedlich stark sein und sind anhand der Wasserstände imGewässer und im Grundwasser, der Kolmation des Gewäs-serbettes sowie der Auswirkungen auf Landökosysteme zubeschreiben.

Ob und inwieweit sich diffuse Stoffeinträge in das Grund-wasser auch auf die oberirdischen Gewässer auswirken, istaus einer vertieften Flächennutzungsanalyse abzuleiten. Zielist es, die möglichen Gefährdungen dieser Lebensräume beiVeränderung der Grundwasserbeschaffenheit genauer ein-zuschätzen.

Für die aufgrund von Entnahmen gefährdeten Grundwasser-körper sind die mittlere jährliche Entnahmemenge desGrundwassers zu erfassen. Die entsprechenden Daten sindden jährlichen Meldungen der Wasserwerke bzw. den vor-handenen Messnetzen zu entnehmen und dem Grundwasser-dargebot gegenüberzustellen.

6.4.3 Prüfung der Auswirkungen menschlicherTätigkeit auf das Grundwasser

Um die Auswirkungen der menschlichen Tätigkeiten auf dasGrundwasser prüfen und ggf. geeignete Maßnahmen ergrei-fen zu können, verlangt die WRRL im Rahmen der Bestand-saufnahme das Bereithalten detaillierter Informationenbezüglich der Grundwassernutzungen und Landnutzungen

für die Grundwasserkörper, die die Grenzen zwischen Mit-gliedsstaaten überschreiten oder die Ziele nach Art. 4 WRRLmöglicherweise nicht erfüllen .

6.4.4 Weniger strenge Umweltziele

Sofern in begründeten Ausnahmefällen für Grundwasser-körper weniger strenge Umweltziele für den chemischen undden mengenmäßigen Grundwasserzustand festgelegt werdensollen, müssen die Umweltauswirkungen näher untersuchtwerden.

Bevor weniger strenge mengenmäßige Ziele festgelegt wer-den, ist zu überprüfen, ob es andere Maßnahmen gibt, dieebenfalls den beabsichtigten Zweck erfüllen und die gerin-gere Umweltauswirkungen haben und nicht unverhältnis-mäßig höhere Kosten verursachen würden. Darüber hinausmuss geprüft werden, welche Auswirkungen sich auf andereSchutzgüter ergeben.

7 Forschungstätigkeit

7.1 Untersuchung zur Grundwassergefährdungdurch Mobilisierung von Schadstoffen infolgeGrundwasseranstieg Hoyerswerda-Weißwasser

Forschungsnehmer: Technische Universität Dresden, Institut für GrundwasserwirtschaftDipl.-Geoökol. M. Löseke, Dr. B. Schmidt, Dipl.-Ing. J. Lewandowski, Prof. Dr.-Ing. habil. W. WaltherLaufzeit des Vorhabens: 01.06.1997 – 15.09.1998

Nach der Einstellung des Braunkohlenbergbaus in der Lausitzwerden die Tagebaurestlöcher geflutet. Es kommt zu einemgroßflächigen Wiederanstieg des Grundwassers. Durch diePyritverwitterung in den belüfteten Grundwasserleitern undKippen stellen sich häufig niedrige pH-Werte um 3 ein. DieMobilisierung verschiedener Schadstoffe ist vom pH-Wertabhängig. Besonders die Mobilisierung von Schwermetallennimmt bei niedrigen pH-Werten zu. Da in zahlreichen Rest-löchern Industrieabfälle und Hausmüll verkippt wurden, mussdas Verhalten potentieller Schadstoffe beim Grundwasserwie-deranstieg bekannt sein und bei Sanierungsmaßnahmenberücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens war die Untersu-chung des Transportverhaltens der Schadstoffe und derenSorption am Kippenmaterial und im Grundwasserleiter.

Auf der Mülldeponie „Ehemalige Kohlebahnausfahrt Lau-busch“ wurden fünf verrohrte Greiferbohrungen niederge-bracht und 109 Müllproben entnommen. Mit Schüttel- undSäulenversuchen wurde das pH-wertabhängige Verhaltenvon Schwermetallen, PAK und MKW bei der Flutung derDeponie untersucht. Aus einem ungestörten Grundwasser-leiter wurden während der Errichtung der Grundwassermess-stelle HySeiw 1/97 weitere 40 Bodenproben und aus einerTagebaukippe 10 Bodenproben entnommen.

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An den Bodenproben wurden die Kennwerte pH-Wert, elektri-sche Leitfähigkeit, SAK-254 nm, Wassergehalt, Schwerme-talle (Pb, Cr, Cu, Ni und Zn), PAK und MKW bestimmt, wobeinicht alle Proben auf jeden Kennwert untersucht wurden.

Die Prüfwerte (SMU 1995) für den Direktpfad Boden-Mensch (Park- und Freizeitflächen) von Pb, Cr, Cu, Ni, und Zn wurden mit Ausnahme von Cr (3 Proben) und Cu (1 Probe) unterschritten. Der Prüfwert für PAK gesamtwurde geringfügig überschritten, der Maßnahmenwertjedoch nicht erreicht. Für MKW wurde der Prüfwert bei 8 von 10 Proben unterschritten.

Da sich beim Grundwasserwiederanstieg häufig niedrigepH-Werte einstellen, wurde mit pH-stat-Versuchen das pH-wertabhängige Elutionsverhalten von Schwermetallen undPAK untersucht. Die Maßnahmenwerte der Schwermetallewerden bei Pb bis pH-Wert 6, Cr bis pH-Wert 3 und Cu bispH-Wert 4 eingehalten. Die Konzentrationen der PAK lagenbei diesen Versuchen unter der Bestimmungsgrenze.

Anschließend wurde das Elutionsverhalten von Schwer-metallen und PAK mit zwei Säulenversuchen untersucht.Bei Schwermetallen wurde der Prüfwert nicht überschritten.Die Konzentrationen der PAK lagen unter der Bestim-mungsgrenze.

Die Versuche zeigten, dass das Deponiematerial eine großePufferkapazität aufweist. Trotzdem ist zu erwarten, dass diepH-Werte im Deponiekörper bei ständiger Durchströmungvon saurem Grundwasser mittelfristig sinken. Während dieMobilität von Schwermetallen bei niedrigen pH-Wertenzunimmt, ist das bei PAK nicht der Fall.

7.2 Schadstoffmobilisierung und -verteilung in den Leipziger Flußauen

Forschungsnehmer: Universität Leipzig, Institut für GeographieDr. A. Krüger, Dr. D. Haase, Prof. Dr. H. NeumeisterLaufzeit des Vorhabens: 01.07.1997 – 30.09.1999

Seit einigen Jahren sind Bestrebungen im Gang, Teile desökologisch destabilisierten, innerstädtischen Auenwaldesvon Leipzig zu renaturieren. In einem zehnjährigen Projektder Stadt Leipzig (1994-2004) wird eine Testfläche im Früh-jahr mit dem Wasser der Paußnitz geflutet. Renaturierungs-vorhaben können nach jahrhundertelanger anthropogenerBeeinflussung der Ökosysteme auch ökologische Problemeverursachen. Ziel des Vorhabens war die Untersuchung vonVorteilen und Gefahren bei Überflutungen der Auenwälderder Leipziger Umgebung mit den Wässern der Weißen Elsterund ihrer Nebenflüsse. Dazu sollten die Stoffgehalte in Bödenund Grundwässern der Auen untersucht und die Gefahr einerMobilisierung und Verlagerung von Schadstoffen in dasGrundwasser abgeschätzt werden. Es sollten Standorte mitunterschiedlichen anthropogenen Belastungen und hydroge-ologischen Voraussetzungen miteinander verglichen werden.

Die Arbeiten wurden im südlichen Leipziger Auenwald anden Standorten Ratsholz (Connewitzer Holz) und an der Dau-erbeobachtungsfläche am Forstamt (Teichstraße) sowie imnördlichen Leipziger Auenwald an der KlärschlammdeponieWahren (Stahmelner Lachen) durchgeführt.

Schwerpunkte des Vorhabens waren die Charakterisierungdes Mobilitätsverhaltens von Schwermetallen und PAKund deren Abhängigkeit von den Eigenschaften desGeoökosystems sowie die Abschätzung der Pufferkapazitätdes Bodens. Die mobilisierbaren Stoffanteile wurden inAbhängigkeit von der Säure- und Baseneutralisationskapa-zität als Indikator für die Pufferfunktion von Böden/Sedimenten und von den Eigenschaften von Huminstoffenquantifiziert. Dazu wurden Elutionen nach DIN 38414

(S4-Versuch), sequentielle Extraktionen, pH-stat-Titra-tionen und Säulenversuche durchgeführt und vergleichenddiskutiert.

In dem künstlich gefluteten Renaturierungsgebiet an der Pauß-nitz kommt es aufgrund von Verdünnungs-, Auswaschungs-und spezifischen Anreicherungs- bzw. Mobilisierungsprozes-sen zu erhöhten Gehalten an Sulfat, Nitrat, Calcium undMagnesium. Schwermetalle werden aus dem Flutungsgebietausgetragen und treten in deutlich geringeren Gehalten auf.Die Untersuchungen zum Säurestatus und zur Pufferfunktionder Auenböden zeigen, dass diese gleichzeitig Quelle undSenke für natürlich und anthropogen eingetragene Stoffe sindund das Freisetzungs- bzw. Rückhaltepotential stark vompedochemischen Reaktionsmilieu abhängt.

Da die pH-Werte der Niederschläge im Raum Leipzig von1990-96 stark gesunken sind, treten an den Bäumen in denAuen saure Stammabflüsse auf, die als Eintragspfade füranorganische, atmosphärisch bedingte aber auch bestands-spezifische organische Säuren wirken. Neben dem dadurchverursachten Horizontalgradienten von Bodenkennwertentritt in den gering horizontierten Auenböden auch ein Verti-kalgradient von Kennwerten wie pH-Wert, DOC, Kationenund Anionen auf.

Erwartungsgemäß sind die Klärschlämme am Standort Stah-melner Lachen besonders mit PAK, Zink und Blei belastet.Hohe Schadstoffgehalte traten auch in den unterlagerndenAuenlehmen auf. Mit pH-stat-Titrationen, sequentiellenExtraktionen und S4-Elutionen wurden hohe Mobilisie-rungsraten von Metallen gefunden. Die Stofffreisetzungnimmt unter den Bedingungen einer zunehmenden Versaue-rung zu. Es wird angenommen, dass bei Über-flutungsereignissen Stoffausträge aus den Klärschlämmenstattfinden. Der Vergleich von an- und abströmendemGrundwasser ergab jedoch nur geringe Unterschiede vonWasserinhaltsstoffen.

Mit den Ergebnissen des Vorhabens kann der mit einerkünstlichen Flutung verbundene horizontale und vertikaleSchadstofftransport bewertet und bei der Renaturierung der

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Auenlandschaften berücksichtigt werden (HAASE et al. 1999,KRÜGER et al. 1999).

7.3 Kontamination im Bereich der militärischenAltlast Luftschießplatz Belgern

Forschungsnehmer: Universität Leipzig, Institut für analytische ChemieDr. habil. M. Richter, Dr. U. Lewin-Kretzschmar, Dipl.-Chem. M. Gründig Laufzeit des Vorhabens: 01.08.1997 – 30.06.1999

Der Luftschießplatz Belgern wurde von 1950 bis 1992 vonder Westgruppe der sowjetischen Streitkräfte genutzt. ImRahmen einer ersten Erkundung wurde eine teilweise hoheNitroaromatenkonzentration festgestellt, die den Grundwas-serleiter der Elbtalwanne und die dortige Trinkwassergewin-nung gefährden konnte. Ziel des Vorhabens war es, Auf-schlüsse und quantitative Daten über das Transport- undAbbauverhalten von Sprengstoffen und deren bei Um-wandlungs- und Verbrennungsprozessen entstehenden hoch-toxischen Produkte (sprengstofftypische Verbindungen –STV) zu erhalten. Dabei sollten die spezifischen Bedingun-gen eines langjährig betriebenen Schießplatzes (im Unter-schied zu Sprengstofffabriken) und die konkreten Verhält-nisse des Luftschießplatzes Belgern berücksichtigt werden.

Aufbereitung und Analysenverfahren für Wasser- undBodenproben wurden entsprechend der Spezifik des Gebie-tes modifiziert. Die Untersuchungen erfolgten mit GC-MS,1H-NMR und HPLC-UV, wobei die HPLC-UV die Stan-dardmethode war. Durch qualitative Analysen repräsentati-ver Proben wurden folgende STV identifiziert: 2-A-6-NT, 4-A-2-NT, 2-A-4-NT, 1,3-DNB, 2,4,6-TNT, 4-A-2,6-DNT,2-A-4,6-DNT, 2,6-DNT, 2,4-DNT. Da aus der Schadstoff-konzentration in Bächen auf die Schadstoffkonzentration inden Böden der Einzugsgebiete geschlossen werden kann,wurde die Schadstofffracht in den ablaufenden Bächen mit 4Messzyklen bestimmt und der Gesamtaustrag mit dem Ober-flächenwasser bilanziert. Die Gesamtkonzentration an STVvariierte zwischen 0,15 und 1,5 µg/l und die Gesamtfrachtenzwischen 10 und 100 µg/s. Eine Anreicherung der Schad-stoffe im Sediment erfolgt nicht. Im Grundwasser wurdenkeine STV nachgewiesen. Punktuell wurden Oberflächenbo-denproben entnommen und analysiert. Die maximaleGesamtkonzentration an STV erreichte 378 µg/kg und liegtunter den Richtwerten der „Sächsischen Altlastenmethodik“(SALM). An zwei Punkten wurden Tiefenprofile bis 1,5 maufgenommen. STV wurden in allen Schichten nachgewie-sen. An ungestörten Proben wurden Wasser-spannungskurven und hydraulische Leitfähigkeitenbestimmt. Es wurden Bodensäulenexperimente zur Bestim-mung des Transportverhaltens der STV durchgeführt. In denBodensäulen wurden 30 bis 70 % des zugegebenen Tracerssorbiert, während der restliche Anteil mit geringer Retarda-tion transportiert wurde.

Die Belastung mit STV ist um ca. 2 bis 3 Größenordnungengeringer als bei den bisher bekannt gewordenen Untersu-chungen von ehemaligen Rüstungsfabriken (RICHTER et al.2000). Die gewonnenen Erkenntnisse können auch zurBewertung der Schadstoffsituation auf anderen Schießplät-zen mit ähnlichen Bodenverhältnissen herangezogen wer-den. Auf Grund der vorliegenden Untersuchungsergebnisselässt sich keine durch STV verursachte Umweltgefährdungim Umfeld des Untersuchungsgebietes Luftschießplatz Bel-gern erkennen.

7.4 Entwicklung einer Messzelle zur Online-Mes-sung des Leitkennwertes Radon-222 mit demZiel der Bestimmung des optimalen Abpump-volumens von Grundwassermessstellen

Forschungsnehmer: UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Sektion AnalytikDr. H.C. Treutler, Dr. K. Freyer, Dr. G. JustLaufzeit des Vorhabens: 01.09.1998 – 30.04.2000

Die Grundwasserbeobachtung im Freistaat Sachsen erfor-dert die Entnahme repräsentativer Grundwasserproben ausden Landesmessstellen des Grundmessnetzes Beschaffen-heit. Eine wichtige Voraussetzung für eine repräsentativeGrundwasserprobennahme ist die Bestimmung der optima-len Abpumpvolumen von Grundwassermessstellen. Zukleine Abpumpvolumen verfälschen die Proben durchAnteile an Standwasser und Wasser aus dem Porenraum derFilterschüttung. Zu große Abpumpvolumen können zueinem erhöhten Fremdwasseranteil aus benachbartenSchichten in den Proben führen. Deshalb muss eine Grund-wasserprobe nach der mehr als einmaligen Erneuerung desVolumens des Filterrohrs und der Filterschüttung (hydrauli-sches Kriterium) und bei Konstanz verschiedener Leitkenn-werte wie elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert und Tempera-tur (Beschaffenheitskriterium) entnommen werden. Dienatürliche Radonaktivitätskonzentration des Grundwasserskann als neuer Leitkennwert zur Bestimmung des hydrauli-schen Kriteriums der Probennahme verwendet werden (DEH-NERT et al. 1997, 2000).

Für die routinemäßige Verwendung des neuen Leitkennwer-tes sollte im Rahmen dieses FuE-Vorhabens eine Messme-thode zur Online-Messung der Radonaktivitätskonzentrationmit einer Nachweisgrenze von 1 Bq/l und einer Volumen-auflösung von 30 l entwickelt werden. Darauf aufbauend wareine Messzelle zur Online-Messung der Radonaktivitätskon-zentration im Förderstrom von Pumpen zur Bestimmungoptimaler Abpumpvolumen von Grundwassermessstellen zubauen und zu testen.

Es wurden eine Literaturstudie durchgeführt und die unter-schiedlichen Messmethoden zum Messen von Radon imWasser analysiert. Dabei wurde kein Messverfahren gefun-den, das die für eine Online-Messung der Radonaktivitäts-konzentration bei der Grundwasserprobennahme notwen-

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dige Messempfindlichkeit aufweist. Nahezu alle derzeit ver-fügbaren kommerziellen Messgeräte arbeiten mit Luft alsTrägermedium. Ausgehend von einem bei LABED (1992) undSURBECK (1996) beschriebenen Messprinzip wurden dietheoretischen Grundlagen zum Bau einer Messzelle auf derBasis der Diffusion von Radon aus Wasser durch eine gas-durchlässige Membran in Luft erarbeitet. Dabei durchströmtLuft einen in Wasser getauchten und aus einer halbdurchläs-sigen Membran bestehenden Schlauch und nimmt Radonauf. Die radonhaltige Luft wird in einer Lucaszelle gemes-sen. In der Luft muss sich das Gleichgewicht von Radon undseinen Folgeprodukten neu einstellen. Da die Halbwertszei-ten der Folgeprodukte bekannt sind, kann der dadurch her-vorgerufene Messfehler rechnerisch korrigiert werden.

Nach einigen Vorversuchen mit einem provisorischen Expe-rimentalaufbau wurden zwei Prototypen mit parallel und spi-ralförmig angeordnetem Diffusionsschlauch gebaut. ZurMesswertkorrektur wurde die Verwendung der ersten Ablei-tung der gemessenen Gesamt-α-Aktivitätskonzentrationuntersucht.

Die Prototypen wurden im Labor getestet und optimiert.Untersucht wurden die Durchflussraten des Wassers und des Messgases, die Schlauchlänge und das Volumen derLucaszelle.

Für den Feldeinsatz wurde eine optimierte Messzelle ausEdelstahl gebaut. Die Messzelle wurde unter Mitwirkung derStaatlichen Umweltbetriebsgesellschaft und des Landesam-tes für Umwelt und Geologie bei elf Grundwasserproben-nahmen im Grundmessnetz Beschaffenheit in Hartha,Deschka, Dresden-Tolkewitz und Wildenhain sowie anReferenzmessstellen in Torgau eingesetzt und getestet. DieRadonaktivitätskonzentration konnte in allen Fällen onlinegemessen und zur Bestimmung der optimalen Abpumpvolu-men der Messstellen herangezogen werden.

7.5 Untersuchung des Einflusses des Abpump-volumenstromes auf die Partikelzahl im Förderstrom der Pumpe

Forschungsnehmer: Hydroisotop-Piewak GmbH Chemnitz;Consulting Engineering GmbH Grüna, FB Umweltlabor Dr. P. Neitzel, Dipl.-Geol. P. SchneiderLaufzeit des Vorhabens: 01.08.1999 – 11.09.2000

Das Landesamt für Umwelt und Geologie betreibt ein landes-weites Messnetz zur Grundwasserbeobachtung. Die Mess-ergebnisse gehen in Auswertungen der Umweltverwaltungdes Freistaates Sachsen ein und werden als Stützstellen fürSondermessnetze verwendet. Aus diesem Grund werden andie Repräsentativität der Messergebnisse besonders hoheAnforderungen gestellt. Mit dem Vorhaben sollen dieKenntnisse zu einer effektiven und repräsentativen Grund-wasserprobennahme vertieft werden.

Die Dauer des Abpumpens von Grundwassermessstellen istein wesentlicher Bestandteil des Zeitaufwandes für die Pro-bennahme. Verschiedene Fachmeinungen empfehlen wegenmöglicher Entgasungen und erhöhter partikelgebundenerStoffgehalte eine „sanfte Grundwasserprobennahme“ mitkleinen Förderraten. Das würde für die Staatliche Umweltbe-triebsgesellschaft, die im Auftrag des Landesamtes die Mess-netze betreibt, mindestens zur Verdopplung des Zeitaufwan-des für die Probennahme führen. Ziel des Vorhabens wardaher die Untersuchung des Einflusses verschiedener Förder-raten auf die Partikelzahl im Förderstrom von Pumpen.

Dazu war eine Literaturstudie zum Auftreten und Verhaltenvon Partikeln im Grundwasser anzufertigen, die den interna-tionalen Wissensstand zusammenfasst. Weiterhin sollten Vor-stellungen über das Verhalten von Partikeln beim Abpumpenvon Grundwassermessstellen entwickelt und durch eine hin-reichende Zahl von Feldversuchen verifiziert werden.

Die Literaturstudie rekapituliert die weltweit wesentlichenPublikationen, Bücher, Regelwerke und Forschungsberichteseit 1980. Sie enthält 300 Einzelquellenangaben und gibteinen vollständigen Überblick über den derzeitigen Standdes Wissens zu Partikeln im Grundwasser. Der partikelge-bundene Stofftransport wurde mit betrachtet.

Es wurden 19 Abpumpversuche an Grundwassermessstellendes Grundmessnetzes Beschaffenheit in Wildenhain, Dres-den-Tolkewitz, Kodersdorf, Fichtenberg, Hartha undDeschka sowie an Referenzmessstellen in Torgau durchge-führt. Aus dem Förderstrom wurden Proben entnommen undPartikelzahl und -volumen mit einem Coulter-Multisizer-II-Instrument bestimmt (NEITZEL et al. 2002). Die Abpumpver-suche wurden hinsichtlich des Verhaltens von Partikeln imFörderstrom der Pumpen ausgewertet.

Die Ergebnisse bestätigen die Arbeitsthese des Vorhabens.Die Partikelzahlen im Förderstrom der Pumpen erreichtennach Abpumpvolumen von wenigen hundert Litern Plateau-werte, die von der Förderrate unabhängig waren. Darausfolgt für eine sachgerechte Probennahme, dass größere För-derraten die Repräsentativität von Grundwasserproben hin-sichtlich der enthaltenen Partikel nicht gefährden, wenn dieErgiebigkeit des Grundwasserleiters unter Berücksichtigungdes Messstellenausbaus nicht überschritten wird. Der Zeit-aufwand der Staatlichen Umweltbetriebsgesellschaft für dieBeprobung der Messnetze muss nicht erhöht werden.

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8 Weiterbildung

Das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie veran-staltete gemeinsam mit dem Landesamt für UmweltschutzSachsen-Anhalt, dem UFZ-Umweltforschungszentrum Lei-pzig-Halle GmbH und der Sächsischen Akademie für Naturund Umwelt vom 02. bis 04. November 2000 einen Lehr-gang „Repräsentative Grundwasserprobennahme“. Ziel derSchulung war die Verbesserung von Repräsentativität undVergleichbarkeit von in Sachsen und Sachsen-Anhalt ent-nommenen Grundwasserproben. Im nostalgischen Ambientedes Bitterfelder Kulturpalastes konnten über 100 Teilnehmerbegrüßt werden.

Am ersten Lehrgangstag wurden die wichtigsten Punkte zurProbennahme anhand der DVWK-Merkblätter und neuerErkenntnisse aus der Sicht der Landesämter erläutert.

Am zweiten Tag wurden neue Entwicklungen bei der Grund-wasserprobennahme vorgestellt, die interessantes Detailwis-sen rund um die Probennahme vermittelten. Zum Schadstoff-transport in Grundwasserleitern und zur Wirkung vonGrundwassermessstellen als Schadstofffallen wurde derLehrfilm der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Alt-lastensanierung (VEGAS) der Universität Stuttgart gezeigt.

Am Nachmittag wurde von den Teilnehmern ein aufwendi-ges Praktikum auf dem UFZ-Versuchsgelände SAFIRA(Sanierungsforschung in regional kontaminierten Aquife-ren) absolviert. Messfahrzeuge der Staatlichen Umweltbe-triebsgesellschaft, des UFZ und der GFE-Geologische For-schung und Erkundung GmbH Halle demonstrierten dieGrundwasserprobennahme, das Kalibrieren von Feldmess-geräten, die Vorortanalytik organischer Wasserinhaltsstoffeund verschiedene Datenlogger. Packersysteme wurden vonder IMW Tübingen vorgestellt. Zum Abschluss des Tageshatten die Lehrgangsteilnehmer Gelegenheit, die Versuchs-anlage SAFIRA des UFZ zur in situ-Grundwassersanierungmit ihren fünf je 23 m tiefen Schächten und den darin einge-bauten Reaktoren zu besichtigen.

Eine Busexkursion am dritten Tag rundete den Lehrgang ab.Die Teilnehmer machten sich mit den enormen wasserwirt-schaftlichen Problemen der Region Leipzig-Halle-Bitterfeldvertraut, die durch den Braunkohlenbergbau und die Che-mieindustrie verursacht wurden.

Anknüpfend an diesen Lehrgang wird künftig eine Schulung„Weiterbildung Grundwasserprobennahme“ im Abstandvon zwei Jahren durchgeführt. Die nächste WeiterbildungGrundwasserprobennahme findet am 07. und 08. November2002 statt. Für das Praktikum wird das neue UFZ-Versuchs-feld am Standort des ehemaligen Hydrierwerkes Zeitzgenutzt (Referenztestfeld zur Implementierung des „Natu-ral-Attenuation“-Ansatzes – RETZINA).

9 Zusammenfassung

Sauberes Grundwasser in ausreichender Menge hat für dieVersorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser einen hohenStellenwert und es ist Voraussetzung für den Fortbestand dermeisten Ökosysteme. Dieser Bericht gibt einen Überblicküber die Entwicklung von Menge und Beschaffenheit desGrundwassers in Sachsen in den letzten fünf Jahren.

Die Auswertung der Messdaten des Grundmessnetzes„Stand“ für den Zeitraum 1996 bis 2000 zeigt, dass die gerin-geren Niederschläge in den Jahren 1996 und 1997 einenleicht negativen Trend der Wasserstände bewirkten, dieseaber an den meisten Messstellen noch über den langjährigenMittelwerten liegen. Trendanalysen über einen Zeitraumzwischen 50 und 100 Jahren dokumentieren, dass sich klimatische Veränderungen noch nicht sichtbar auf die Entwicklung der Grundwasserstände ausgewirkt haben.Außerdem werden Messergebnisse von Untersuchungenzum Grundwasserstand vorgestellt, die von den deutsch-tschechischen bzw. deutsch-polnischen Grenzgewässer-kommissionen veranlasst wurden.

Die statistischen Aussagen zur Entwicklung der Grundwas-serbeschaffenheit in Sachsen umfassen Trendaussagen füreinen Zeitraum von bis zu neun Jahren.

So hat sich die Nitratbelastung des Grundwassers in den letz-ten Jahren nicht verändert. Für die meisten Messstellen wur-den fallende oder steigende Trends von bis zu 1,5 mg/(l*a)festgestellt.

Die regionale Verteilung der Belastung des Grundwassersmit Pflanzenschutzmitteln blieb seit 1993 ebenfalls unverän-dert. Die Anzahl der Überschreitungen des TVO-Grenz-wertes ist jedoch deutlich gesunken.

In weiten Teilen Sachsens sind im oberen Grundwasser-stockwerk anthropogen bedingte Sulfatkonzentrationen zufinden. Seit 1996 ist ein Rückgang der Sulfatbelastung desGrundwassers zu verzeichnen. Eine Ausnahme bilden dieGebiete im Einflussbereich der Braunkohlentagebaue.

Das gemeinsam mit der Landesanstalt für Landwirtschaftentwickelte Sondermessnetz „Landwirtschaft“ spielt beson-ders bei der Klassifizierung von diffusen Stoffeinträgen einewichtige Rolle. Wegen der kurzen Datenreihen kann imBericht nur ein Sachstand dargestellt werden.

Als weiteres Sondermessnetz wird das Messnetz „Versaue-rung“ beschrieben. Die Ergebnisse von 8 Messstellen imoberen mittleren Erzgebirge zeigen, dass trotz einer verrin-gerten Belastung der Luft mit Säurebildnern in der Regelkein pH-Wertanstieg im Grundwasser zu beobachten ist.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass eine deut-liche Verbesserung der Grundwasserbeschaffenheit trotz

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vielfältiger Maßnahmen zum Umweltschutz wie der Ein-führung einer umweltgerechten Landwirtschaft, der Redu-zierung des SO2-Ausstoßes tschechischer Kraftwerke oderforstwirtschaftlicher Maßnahmen noch nicht eingetreten ist.Dies war auch nicht zu erwarten, weil die beschaffenheits-verbessernden Prozesse im Grundwasser sehr komplex undlangwierig sind.

Das verdeutlichen auch die Ergebnisse der LysimeterstationBrandis. Hier werden neben der Bestimmung der Grundwas-serneubildung auch die Beziehungen zwischen Bodenwasser-haushalt, landwirtschaftlicher Bewirtschaftung und Stick-stoff-Austrag untersucht. Nach dem Verlassen derWurzelzone dauert der Transport von ausgewaschenem Nitratbis zum Sickerwasserauslauf in 3 m Tiefe im Durchschnittnoch 2 bis 10 Jahre (je nach Bodenart). Bei einer vereinfach-ten Betrachtung können die mit acht Lysimetern gewonnenenErgebnisse der Station Brandis potentiell auf ca. 46 % desLockergesteinsbereiches von Sachsen übertragen werden.

Mit der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurde ein einheit-licher europäischer Rahmen für die Wasserwirtschaft fest-gelegt. Die WRRL ist eine Zusammenfassung und Erweite-rung der bisher im Bereich Wasser sehr inhomogenenEU-Regelungen. Der erste Schritt bei der Umsetzung derWRRL besteht in einer Bestandsaufnahme der Grundwas-serverhältnisse (erstmalige Beschreibung). Es wird davonausgegangen, dass die im Rahmen geltender EG-Richtliniengesammelten Daten und Informationen für eine Erstbewer-tung ausreichend sind.

Aufgabe des LfUG bei der Umsetzung der WRRL in Sach-sen ist die Erarbeitung methodischer Grundlagen, Maß-nahmen und DV-technischer Instrumente unter Berücksich-tigung der Vorgaben aus dem Handlungskonzept derLAWA. Das LfUG organisiert die fachliche Kommunika-tion sowie den Informations- und Datenaustausch mit Bundund Ländern. Die Ausführung der Arbeiten obliegt denStaatlichen Umweltfachämtern.

Die Durchsetzung eines wirksamen Grundwasserschutzeshat für das dicht besiedelte Sachsen mit seiner industriellenVergangenheit einen besonderen Stellenwert. Von 250Anträgen zur Bearbeitung von Gutachten zur Ausweisungvon Wasserschutzgebieten konnten 185 Verfahren ab-schließend bearbeitet werden.

Die Erkundung, Sicherung und Sanierung von Grundwas-serschadensfällen wird von den Staatlichen Umweltfach-ämtern fachlich begleitet. Die Beispiele zeigen den erfolg-reichen Abschluss von Sanierungsarbeiten (z.B. TanklagerZeisigwald) oder den fortgeschrittenen Arbeitsstand (Ökolo-gisches Großprojekt „SOW Böhlen“ u.a.).

Mit verschiedenen Forschungsvorhaben wurden grundwas-serrelevante Fragen nach möglichen Umweltgefährdungenbeantwortet und das Monitoringsystem für das Grundwasser

verbessert. So konnte der Schadstofftransport, der mit einerkünstlichen Flutung Leipziger Flussauen verbunden ist, andrei Testflächen untersucht werden, um diesen bei bevorste-henden Renaturierungen von Auenwäldern zu berücksichti-gen. Ein anderes Beispiel ist der von der Westgruppe dersowjetischen Streitkräfte genutzte Luftschießplatz Belgern.Die Ergebnisse zeigten, dass die Belastungen mit spreng-stoftypischen Verbindunen um 2 bis 3 Größenordnungengeringer als bei den bisher bekannt gewordenen Untersu-chungen von ehemaligen Rüstungsfabriken sind. EineUmweltgefährdung im Umfeld des Luftschießplatz kannverneint werden.

Die Ergebnisse dieses Berichtes verdeutlichen, dass dasGrundwasser über ein ausgeprägtes „Langzeitgedächtnis“verfügt. Neben den Maßnahmen zur Sanierung von Grund-wasserschäden ist ein umfassender Grundwasserschutz zurErhaltung dieser Ressource für zukünftige Generationenunumgänglich.

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11 Abbildungsverzeichnis

SeiteAbb. 1.1: Entwicklung des Grundmessnetzes Grund-

wasserstand, bezogen auf die Messstellen-arten ..................................................................6

Abb. 1.2: Aufgaben des Landesgrundwasserdienstes aus LAWA 1999 (geändert) .............................9

Abb. 1.3: Entwicklung des Grundmessnetzes Beschaffenheit, bezogen auf Messstellen-arten ................................................................10

Abb. 1.4: Grundmessnetz Beschaffenheit – Ver-teilung der Messstellen auf die hydro-geologischen Einheiten (Endausbau) .............11

Abb. 1.5: Grundmessnetz Beschaffenheit, Verteilung der Messstellen auf die hydrogeologischen Einheiten (Soll-Ist Vergleich, Stand 05/01) ...12

Abb. 1.6: Flurnaher Grundwasserstand ..........................14Abb. 1.7: Oberflächenwasser beeinflusste Messstelle

mit Ganglinie Oberflächenwasser ..................15Abb. 1.8: Tiefer Grundwasserleiter, zum Teil mit

hoher Grundwassergeschütztheit....................15Abb. 2.1: Jahresganglinien der Grundwasserstände

im Lockergesteinsbereich...............................19Abb. 2.2: 5- Jahresganglinien der Grundwasserstände

im Lockergesteinsbereich...............................20Abb. 2.3: Jahresganglinien der Grundwasserstände

und der Quellschüttung im Festgesteins-bereich ............................................................21

Abb. 2.4: 5-Jahresganglinien der Grundwasserständeund der Quellschüttung im Festgesteins-bereich ............................................................22

Abb. 2.5: Ganglinie der langjährigen Grundwasser-stände der Messstelle Putzkau ........................23

Abb. 2.6: Ganglinie der langjährigen Grundwasser-stände der Messstelle Liebertwolkwitz ..........24

Abb. 2.7: Grundwassermessstelle 1/95 am GroßenZschand ..........................................................24

Abb. 2.8: Grundwasserverhältnisse im quartären Grundwasserleiterbereich ...............................26

Abb. 2.9: Grundwasserverhältnisse im Bereich des unteren Braunkohlenflözes.............................26

Abb. 3.1: Nitratbelastung an einer Messstelle mit Dreifachausbau ...............................................29

Abb. 3.2: Entwicklung der Nitratbelastung 1996 bis2000 an 45 Messstellen des Grundmess-netzes ..............................................................29

Abb. 3.3: Häufigkeitsverteilung der Tendenzen für die Nitratkonzentrationen im Zeitraum 1995 bis 2000 für 107 Messstellen.................29

Abb. 3.4: Nitratentwicklung an drei ausgewählten Messstellen .....................................................30

Abb. 3.5: Häufigkeitsverteilung der PSM-Befunde an den Messstellen des Grundmessnetzes für 2000 ..........................................................31

87


SeiteAbb. 3.6: Häufigkeitsverteilung der Tendenzen für

die Konzentrationen an Atrazin und Desethylatrazin im Zeitraum 1992 bis 2000 für 101 Messstellen ...............................34

Abb. 3.7: Prozentuale Verteilung des mittleren Sulfatgehaltes an den Messstellen des Grundmessnetzes für 2000 .............................34

Abb. 3.8: Prozentuale Verteilung der Sulfatbelastung auf landwirtschaftlich und forstwirt-schaftlich genutzten Flächen für 2000............35

Abb. 3.9: Häufigkeitsverteilung des mittleren Sulfat-gehaltes für 2000, aufgesplittet nach Regierungsbezirken ........................................35

Abb. 3.10: Häufigkeitsverteilung des mittleren Sulfat-gehaltes an den Messstellen des Grund-messnetzes für den Zeitraum 1996 bis 2000 ...36

Abb. 3.11: Entwicklung des mittleren Sulfatgehaltes an Messstellen mit land- oder forst-wirtschaftlicher Flächennutzung für den Zeitraum 1996 bis 2000..................................36

Abb. 3.12: Vergleich der Nitratbelastung an Vorfeld- und Emittentenmessstellen im TSG Canitz-Thallwitz.........................................................36

Abb. 3.13: NO3-N-Gehalte an den Dauertestflächen der LfL, Herbst 1990 bis 1999 (LfL 1999).....37

Abb. 3.14: Prozentuale Verteilung der Nitratbelastung2000 auf die Messstellen innerhalb und außerhalb von TSG.........................................38

Abb. 3.15: Vergleich der Nitratstickstoffgehalte zwischen düngerreduzierter (WSG, ökologisch) und nicht düngerreduzierterBewirtschaftungsweise (konventionel) Herbstmessungen 1995 bis 1999 (LfL 1999) ......................................................38

Abb. 3.16: Mittlere Nitratgehalte der Einzeljahre an den Messstellen innerhalb und außerhalb von TSG .........................................................39

Abb. 3.17: Prognostizierter Stickstoffaustrag mit demSickerwasser an den BZE-Standorten (8 x 8 km Netz, nur Nadelbaumstandorte) aus LAF 2001 .................................................40

Abb. 3.18: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes an Messstellen mit land- oder forstwirt-schaftlicher Flächennutzung für den Zeitraum 1990 bis 2000..................................40

Abb. 3.19: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes für 10 Messstellen des Grundmessnetzes mit forstwirtschaftlicher Flächenutzung 1996 bis 2000 .................................................41

Abb. 3.20: Entwicklung des mittleren Nitratgehaltes für 5 Messstellen (Quellen) der Landes-anstalt für Forsten 1996 bis 2000 (LAF 2001).....................................................41

Abb. 3.21: Entwicklung der Nitratgehalte in 3 aus-gewählten Quellen bei Klingenthal, 1993 bis 2000 ..........................................................41

SeiteAbb. 3.22: Ionenverteilung in den Quellwässern

(1 – Rauschenfluss, 2 – Ansprung, 3 – Schmalzgrube, 4 –Tellerhäuser, 5 – Fichtelbergnordhang, 6 – Eisenbergquelle ........................................42

Abb. 3.23: Mittelwerte und Schwankungsbreiten der pH-Werte ........................................................42

Abb. 3.24: pH-Werte und Aluminiumgehalte am Beispiel Quelle Rauschenfluss .......................43

Abb. 3.25: Ionenverteilung an den MessstellenGelobtland 1 und 2 .........................................43

Abb. 3.26: Entwicklung von pH-Wert und Sulfat-gehalt an der Quelle Tellerhäuser...................45

Abb. 4.1: Jahressummen der Grundwasserneu-bildung, unterteilt in Sommer- und Winter-summe [mm]...................................................47

Abb. 4.2: Verlagerungsgeschwindigkeit im Lysi-meter [dm/Jahr] aus jährlicher Sicker-wassermenge [mm/Jahr] und Feldkapazität des 3m mächtigen Bodenprofils .....................51

Abb. 4.3: Mittlerer Jahresgang von Bodenwasservor-ratsänderung (dSB), Niederschlag (Pkorr), Gras-Referenzverdunstung (ETPGras), klimatischer Wasserbilanz (kWB), realer Verdunstung und Grundwasserneubildung am Standort Brandis (Reihe 1981 bis 1997) ..52

Abb. 4.4: Flächennutzung und Böden der landwirt-schaftlichen Nutzflächen im Einzugsgebiet der Parthe........................................................54

Abb. 4.5: Mittlere Wasserhaushaltskomponenten am Pegel Thekla/Parthe der Jahre 1981 bis 1997 ..........................................................54

Abb. 4.6: Vergleich der mittleren Abflussbildung am Standort (Lysimetermessungen) und im Einzugsgebiet der Parthe (Reihe 1981 bis 1997) .........................................................55

Abb. 5.1: Lage der Messstellen des Sondermess-netzes Niesky..................................................57

Abb. 5.2: Lage der Messstellen des Sondermess-netzes Görlitz..................................................59

Abb. 5.3: Lage der Messstellen des Sondermess-netzes Königsbrück ........................................60

Abb. 5.4: Herstellung des Schlitzes der Dichtwand .......63Abb. 5.5: Fertige Dichtwand zur Einkapselung des

Schadensherdes ..............................................63Abb. 5.6: Oberflächenversiegelung des Sanierungs-

gebietes ...........................................................64Abb. 5.7: Verlauf der Wasserstände an Messstellen

innerhalb und außerhalb der Dichtwand.........64Abb. 5.8: Benzin-Wassergemisch mit aufsitzender

Teerphase unter einem ausgebauten Tank......65Abb. 5.9: Freigelegte Tanks am Standort KVS 34;

im Hintergrund Aufbau der Wasser-reinigungsanlage.............................................65

Abb. 5.10: Rekultivierter Standort KVS 51 im Sommer 2001 .................................................66

88


SeiteAbb. 5.11: Grundwasserkontamination am Standort

Böhlen ............................................................67Abb. 5.12: Entwicklung der Gewässer in der Bergbau-

folgelandschaft des Leipziger Südraumes ......70Abb. 5.13: LHKW-Belastung an den Grundwasser-

messstellen des Sondermessnetzes „Großraum Leipzig Beschaffenheit“ im Jahr 2000 ...................................................71

12 Tabellenverzeichnis

Tab. 1.1: Gliederung des Grundmessnetzes-Stand nach Hauptflussgebieten und Messturnus ........7

Tab. 1.2: Sondermessnetze – Messprogramm 2000 ........8Tab. 1.3: Verteilung der Messstellen auf die hydro-

geologischen Einheiten von Sachsen ............13Tab. 1.4: Stand der hydrogeologischen Zuordnung

der Messstellen des GrundmessnetzesGrundwasserstand ..........................................16

Tab. 1.5: Sondermessnetz Landwirtschaft – Struktur....16Tab. 2.1: Messstellen zur Auswertung der Grund-

wasserverhältnisse nach Stand und Menge ....17Tab. 2.2: Trendberechnungen Grundwasserstand..........23Tab. 3.1: Nitratbelastung an den Messstellen des

Grundmessnetzes für 2000 .............................28Tab. 3.2: Nitratbelastung an den Messstellen der

Wasserversorgungsunternehmen für 2000 .....28Tab. 3.3: Nitratbelastung an den Messstellen des

Grundmessnetzes 1993 bis 1994 (aus LfUG 1995) ............................................29

Tab. 3.4: Auswertung der PSM-Untersuchungen für alle dem Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie vorliegenden Messungen für den Zeitraum 1996 bis 2000....32

Tab. 3.5: Auszug aus der PSM-Wirkstoffstatistik von 1996 bis 2000 für alle dem SächsischenLandesamt für Umwelt und Geologie vorliegenden Einzelstoffmessungen...............33

Tab. 3.6: Vergleich von pH-Wert und ausgewähltenSchwermetallen im oberflächennahen und tiefen Grundwasser an den Messstellen Gelobtland 1 und 2 .........................................44

Tab. 3.7: Entwicklung der pH-Werte und der Sulfat- und Nitratgehalte für den Zeitraum 1992 – 1999 ....................................................44

Tab. 4.1: Jahreswerte (November - Oktober) 1981 bis 1997 der Grundwasserneubildung für die 8 verschiedenen Böden (Gruppenmittel)unter Reihung nach der Vegetation in mm ......46

Tab. 4.2: Charakterisierung der Wasserhaushalts-jahre 1981 bis 1997 in Abhängigkeit von der Bodenart ...................................................48

SeiteTab. 4.3: Mittel der Grundwasserneubildung für die

Untersuchungsjahre 1981 bis 1997 und maximale bzw. minimale Grundwasser-neubildung für die acht Lysimetergruppen....48

Tab. 5.1: Trinkwasserschutzgebiete im Freistaat Sachsen 1992 bis 1999 ...................................56

Tab. 5.2: Konzentrationen von Trichlorethen, Tetra-chlorethen sowie ∑ LHKW bei der Früh-jahrsbeprobung 2001 des Sondermess-netzes Niesky..................................................58

Tab. 5.3: Konzentrationen von Trichlorethen, Tetra-chlorethen sowie ∑ LHKW bei der Früh-jahrsbeprobung 2001 des Sondermess-netzes Görlitz..................................................59

Tab. 5.4 Konzentrationen von Trichlorethen, Tetra-chlorethen sowie ∑ LHKW bei der Früh-jahrsbeprobung 2001 des Sondermess-netzes Königsbrück ........................................61

Tab. 6.1: Entnahmemengen der Wassergewinnungs-anlagen nach Gewinnungsart (Auszug aus der Datenbank WAVE des LfUG, Stand 2000).....................................................73

Tab. 6.2: Wichtige Fristen der Wasserrahmenricht-linie .................................................................74

13 Anlagenverzeichnis

Anlage 1: Struktur des Grundwasserbeobachtungs-systems in Sachsen .........................................92

Anlage 2: Grundmessnetz Stand, Messstellen (Stand2000) mit der Darstellung der Hauptfluss-gebiete ............................................................93

Anlage 3: Grundmessnetz Beschaffenheit, Mess-stellen (Stand 2000) mit der Darstellung der Hydrogeologischen Einheiten ..................94

Anlage 4: Karte der Grundwasserbewirtschaftungs-fähigkeit..........................................................95

Anlage 5: Maßnahmeplan zur Rekonstruktion des Grundmessnetzes Grundwasserstand .............96

Anlage 6: Sondermessnetz Landwirtschaft, Mess-stellen (Stand 2000) mit der Darstellung der Hydrogeologischen Einheiten ..................97

Anlage 7: Nitratbelastung an den Messstellen des Grundmessnetzes, des Sondermessnetzes Landwirtschaft und der Wasserversor-gungsunternehmen für das Jahr 2000 .............98

Anlage 8: PSM-Belastung an den Messstellen des Grundmessnetzes und des Sondermess-netzes Landwirtschaft für das Jahr 2000 ........99

Anlage 9: PSM-Wirkstoffstatistik für die Messstellen des Grundmessnetzes und des Sondermess-netzes Landwirtschaft für das Jahr 2000 ......100

Anlage 10: Critical Loads für den eutrophierenden Stickstoff in Sachsen (aus LAF 2001)..........101

89


90


SeiteAnlage 11: Europäische Wasserrahmenrichtlinie -

Hydrogeologische Einheiten und Haupt-flussgebiete ...................................................102

Anlage 12: Europäische Wasserrahmenrichtlinie – flussgebietsbezogene Bearbeitungsgebiete(Stand 30.08.2001) .......................................103

Anlage 13: Trendbetrachtungen an den Messstellen des Grundmessnetzes Grundwasserstand .....104

91


Anlagen


92

StaatlichesMessnetz

MessnetzeDritter

GewässerkundlicheBeobachtung

EmittentenbezogeneBeobachtung

NutzungsbezogeneBeobachtung

Grundmessnetz

Messstellen StandIst: 963

Soll: ca.920Messstellen Beschaffenheit

Ist: 95Soll: ca.150

Messstellen nicht

bekannt

Kontroll- undSteuernetze

MessstellenStand: nicht bekanntBeschaffenheit: 592(zur Auswertung vomLand herangezogen)

Emittenten-messstellen

Vorfeld-messstellen

Rohwasser-messstellen

Basis-/Trend-messstellen

MessstellenStand: 524Beschaffenheit: 333

SondermessnetzeSondermessnetze

Anlage 1: Struktur des Grundwasserbeobachtungssystems in Sachsen

Eger (Ohre)ElbeFreiberger MuldeLausitzer NeißePolzen (Ploucnice)Saale von der Quelle bis zur LoquitzSaale von der Unstrut bis zur Weißen ElsterSaale von der Weißen Elster bis zur BodeSchwarze ElsterSpreeVereinigte MuldeWeiße ElsterZwickauer Mulde

# Messstellen

Hauptflussgebiete im Freistaat Sachsen

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0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 2: Grundmessnetz Stand, Messstellen (Stand 2000) mit der Darstellung der Hauptflussgebiete

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434251074344000144400002 44400121

44410001 44430001

4540001645420012 45430001

46390009 46410525 46430117

4739004847410014

4741041247410B11

4742290147440001

4841000448410005 48440165

48452018

4941000149430001

46390109

52406001

52416001

5339200153406001

54412001

54412208

55382001

56402441

49426605 4943600149452003

4945200450422736

5045224851406603

51426002

51436003

52426002

5243600152436002

52456001

524560025345200153456001

55442001

5346600153466002

45456415

45466003

464660014646604246476402

4647644346486425

47486052

49484012

49496032

50486002

50506007

51512002

44542201

4551220845512209

4649220746506624 46522202

4751600247532203 47556002

47556004

5154600451546006

43440002/2

45450001/2

46440125/2

Hydrogeologische EinheitenTälerSanderHochflächensandeEnd- und StauchmoränenGrundmoränen mit DecksandGrundmoränenTertiärPleistozänrandtypRinnen- und DepressionstypTertiärrandtypSandsteinRandzechsteinMolasseTonschiefer, Schieferton, GrauwackeGneis, Glimmerschiefermagmatische Tiefengesteinemagmatische Ganggesteinemagmatische Ergussgesteine

StUFA-Grenzen# Messstellen

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 3: Grundmessnetz Beschaffenheit, Messstellen (Stand 2000) mit der Darstellung der Hydrogeologischen EinheitenVÜK200, Stand 2001, © Landesvermessungsamt Sachsen 2002

Anlage 4: Karte der Grundwasserbewirtschaftungsfähigkeit

Hilfsmittel für Prüfungund Umsetzung

nein

nein

überrepräsentiert

ja

nein ja

ja

ja

nein

jaja

ja

erfolgreichnein

nein

ja

ja

ja

Kopplung der Datenspeicher UHYDROund FIS GW

Anzahl der erforderlichen Messstellen proHydrogeologische Einheit prüfen

Verfahren zur Durchführung vonFunktionsfähigkeitsprüfungen

Methode zur Prüfung von Langzeitdaten(messstellenbezogen)

Programm zur statistischen Prüfung vonLangzeitdaten

Protokoll zur Befahrung von Meßstellen

Checkliste Befahrung vonGrundwassermessstellen

Anzahl der HydrogeologischenEinheiten prüfen

Regenerierungmöglich?

baulicher ZustandFunktionstest

Aufwand-Nutzenprüfen *)

Stammdaten (zumAusbau der MST)?

Regenerieren bzw.Rückbau

geologischeZuordnung?

Bearbeitung imBereich Geologie

Konsistenz derMesswerte

Messstelle nichtakzeptiert

Repräsentanz HYEI

HYEI ausreichendrepräsentiert?

ausdünnen

MST Dritter inHYEI vorhanden

Messstelleakzeptiert

VorschlagMessstellenneubau

prüfen sieheZustandsprüfung

Neuaufnahme derMessstelle

Neubau vonMessstellen

V: LfUG, Grundwasser

V: LfUG, Hydrogeologie

V: StUFA

V: UBG

Legende

*) folgende Prüfungen werdennach Erfordernis durchgeführt:

- baulicher Gesamtzustand- Stammdaten- geologische Zuordnung- Konsistenz der Messwerte- Repräsentanz HYEI

Methodische Grundlagen Zustandsprüfung Umsetzung

Anlage 5: Maßnahmeplan zur Rekonstruktion des Grundmessnetzes Grundwasserstand

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43430003

43430020 43440001

45400013/145400013/2 45420001

45420002 45420003

45420012 45466003

46420003 4643011746440125/2

4645643446456435

46456436

4646600146486425

46516601_146516601_2

4655H00001

474100P747410412

47410B1147410B13

47410P134741P2/1

4746602247510001

47556004

48456508_248456509

48456510

48456511

4942W00020494300014945W00006 49536117

50452248

5144W000225145W00015

5241600152416002 5241600652416007

52416009

5245W00014

53406001

55382001

48516025

53406002

4945W00007


StUFA-Grenzez Messstellen

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 6: Sondermessnetz Landwirtschaft, Messstellen (Stand 2000) mit der Darstellung der Hydrogeologischen EinheitenVÜK200, Stand 2001, © Landesvermessungsamt Sachsen 2002

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LW-Messnetz

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Grundmessnetz

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Wasserversorgungsunternehmen

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 7: Nitratbelastung an den Messstellen des Grundmessnetzes, des Sondermessnetzes Landwirtschaft und der Wasserversorgungsunternehmen für dasJahr 2000. VÜK200, Stand 2001, © Landesvermessungsamt Sachsen 2002

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Grundmessnetz

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$T < 0,1 µg/l

$T => 0,1 µg/l

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 8: PSM-Belastung an den Messstellen des Grundmessnetzes und des Sondermessnetzes Landwirtschaft für das Jahr 2000VÜK200, Stand 2001, © Landesvermessungsamt Sachsen 2002

Gewässerstrukturbericht 2001

100

Wirkstoff/Metabolit Anzahl der Messstellen

insgesamt n.n > n.n bis > 0,1 µg/l bis > 1,0 µg/luntersucht < 0,1 µg/l < 1,0 µg/l

HCB 125 125

op´DDD 125 125

op´DDE 125 125

op´DDT 125 125

pp´DDD 125 125

pp´DDE 125 125

pp´DDT 125 125

a_HCH 125 125

b_HCH 125 125

Lindan 125 125

d_HCH 125 125

Dichlorprop 125 125

Mecoprop 125 124 1

Bromacil 125 125

Chlortoluron 125 125

Diuron 125 125

Fenuron 125 125

Isoproturon 125 124 1

Linuron 125 125

Methabenzthiazuron 125 125

Metoxuron 125 125

Atrazin 125 124 1

Desethylatrazin 125 123 2

Desethylterbutylazin 125 125

Desisopropylatrazin 125 121 3 1

Hexazinon 125 123 2

Metribuzin 125 125

Prometryn 125 125

Propazin 125 125 1

Sebutylazin 125 125

Simazin 125 118 7

Terbutylazin 125 125

Terbutryn 125 125

Cyanazin 125 125

Bentazon 125 124 1

Metazachlor 125 125

Metolachlor 125 125

Anlage 9: PSM-Wirkstoffstatistik für die Messstellen des Grundmessnetzes und des Sondermessnetzes Landwirtschaft fürdas Jahr 2000

Anlage 10: Critical Loads für den eutrophierenden Stickstoff in Sachsen (aus LAF 2001)

Hydrogeologische Einheiten (nach HÜK 200, vorläufig)Gneis, Glimmerschiefer, Granulitmächtiges Quartär/Tertiär mit Stockwerksbaumagm. Intrusiva, Effusiva und Anatexitemesozoische Sandsteinepaläozoische MolassePleistozän- und TertiärrandtypRandzechsteinTonschiefer, Grauwacken, Quarzite

Einzugsgebiete der Hauptvorfluter

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 11: Europäische Wasserrahmenrichtlinie – Hydrogeologische Einheiten und Hauptflussgebiete

Landesgrenze Sachsen

Bearbeitungsgrenzen

Gewässer

Orte

DritteStUFA LeipzigStUFA Radebeul

Einzugsgebiete

Elbe

Lausitzer Neiße

MuldeSchwarze Elster

Weiße ElsterSpree

Saale

Eger (Ohre)Polzen (Ploucnice)

Schnauder

Sprotte

Pleiß

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Spree

Leine

Parthe

Spree

Weißer Schöps

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Lossa

MuldeWeinske

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Elbe

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Neue Gösel

Pl ei ße

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Leipzig

Dresden

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federführende Dienststellen

0 10 20 30 40 50 Kilometer

Anlage 12: Europäische Wasserrahmenrichtlinie – flussgebietsbezogene Bearbeitungsgebiete (Stand 30.08.2001)VÜK200, Stand 2001, © Landesvermessungsamt Sachsen 2002

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0 10 20 30 40 50 Kilometer

Trendentwicklung# negativer Trend#S ohne Trend# positiver Trend

Einzugsgebiete der Hauptvorfluter

Anlage 13: Trendbetrachtungen an den Messstellen des Grundmessnetzes Grundwasserstand

Documents

Grundwassersituation - umwelt.sachsen.de · Karin Kuhn Referat Grundwasser/Altlasten Abteilung Wasser, Abfall Bearbeitung: Dr. Jörg Dehnert, Karin Kuhn, Rosemarie Lankau, Michael