key: cord-0913205-yp1cofl5 authors: nan title: Nachrichtenteil für Grundwasser-Heft 4/2021 date: 2021-11-08 journal: Grundwasser (Berl) DOI: 10.1007/s00767-021-00498-8 sha: af183aed65e5121070d76ea28a50dee08c22c3bc doc_id: 913205 cord_uid: yp1cofl5 nan der möchte er gemeinsam mit dem FH-DGGV-Team und allen Mitgliedern den erfolgreichen Kurs der letzten Jahre fortsetzen und zu einer Stärkung von Grundwasser-Themen in öffentlichen Diskussionen beitragen. Dr. Andreas Musolff studierte von 1995 bis 2001 an der Universität Greifswald Geologie mit Vertiefung "Hydrogeologie". Seine Diplomarbeit zur GIS-basierten Abschätzung von Grundwasserneubildungsraten erhielt 2002 den Preis "Hydrogeologie" des Arbeitskreises "Ausbildung und Information" der FH-DGG. Nach dem Abschluss des Studiums war er als Projektmanager für Geoinformationssysteme und für Datenmanagement in der freien Wirtschaft tätig. Von 2006 bis 2009 führte Herr Musolff seine Dissertation am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung ( UFZ) in Leipzig durch. Hier forschte er zu zeitlich-räumlicher Variabilität von Mikroschadstoffen in urbanen Grund-und Oberflächenwässern und der Interaktion der verschiedenen urbanen Wasserkompartimente. Seit seiner Promotion 2009 an der Universität in Neuchâtel in der Schweiz ist Herr Musolff als Wissenschaftler am UFZ in Leipzig am Department Hydrogeologie tätig. Hier arbeitet er an der Bewertung und Modellierung von Wasser-und Stoffflüssen in Flusseinzugsgebieten mit besonderem Augenmerk auf Nitrat und gelöstem organischen Kohlenstoff. Dr. Peter Börke studierte von 1989 bis 1994 Grundwasserbewirtschaftung an der TU Dresden und war danach im Dresdner Grundwasserforschungszentrum beschäftigt. Nach einem einjährigen Forschungsaufenthalt in den USA kehrte er nach Deutschland zurück und begann eine Tätigkeit am Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie als Referent für Altlas-tensanierung. Ab 2003 leitete er ein Verbundvorhaben im BMBF-Förderschwerpunkt " KORA", welches sich mit natürlichen Abbauprozessen im Untergrund (natural attenuation) beschäftigte. Hierbei wurden ein Leitfaden sowie Handlungsempfehlungen für den Umgang mit Teerölen und Gaswerks-und Kokereirückständen entwickelt. Nach Abschluss dieses Vorhabens und einer Promotion mit Thema der passiven Grundwasserprobennahme bei organischen Kontaminanten leitete er am Landesamt bis 2010 den Grundwasserbeobachtungsdienst des Freistaates Sachsen. Dann wechselte er für zwei Jahre an das Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft ( SMUL) und erarbeitete federführend eine neue Grundsatzkonzeption Wasserversorgung für den Freistaat. 2015 wurde er zum Referatsleiter Siedlungswasserwirtschaft, Grundwasser am Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie berufen. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen in der Grundwasserbeobachtung und der Dargebotserkundung für die Trinkwasserversorgung. Er arbeitet in Regelwerksgremien des DVGW mit und leitet den Arbeitskreis Grundwasserbeobachtung der Länder Berlin, Bayern, Brandenburg, Thüringen und Sachsen-Anhalt und Sachsen. Dr. Victoria Burke studierte zunächst Geologie an der Freien Universität Berlin und ist seit dem Jahre 2010 an der Carl von Ossietzky Universität in Oldenburg tätig. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen im Themenkomplex der organischen Spurenstoffe, denen sie sich in erster Linie anhand von laborexperimentellen Methoden nähert. So promovierte sie zum Thema "Redoxsensitivität und Langzeitpersistenz pharmazeutischer Rückstände im Grundwasser". Zuletzt leitete sie eine Juniorforschergruppe zum Thema "Tierarzneimittel in Boden und Grundwasser", in deren Rahmen das Umweltverhalten verschiedener Tierarzneimittelrückstände auf deren Pfad von der Eintragsquelle über die unge-sättigte sowie gesättigte Zone anhand von Labor-und Feldversuchen auf unterschiedlichen Skalen qualitativ und quantitativ untersuchte wurde. Bernhard Keim hat zwischen 1983 Keim hat zwischen und 1989 Details und Termine der Aufbaukurse entnehmen Sie bitte der Internetseite der FH-DGGV. Dr. Johannes Riegger, Institut für Wasser-und Umweltsystemmodellierung der Universität Stuttgart, Lehrstuhl "Hydrologie und Geohydrologie", gibt Kurse in Geohydraulik, Grundwassermodellierung, hydrologische Modellierung, Geostatistik und GIS. Dr. Anneli Guthke, Exzellenzcluster für "Daten-integrierte Simulationswissenschaft" der Universität Stuttgart, unterrichtet in Grundwassermodellierung und Statistik. Die AG Hydrogeologie der Staatlichen Geologische Dienste in Deutschland ( SGD) hat sich daher in den letzten Jahren u. a. mit unterschiedlichen Methoden zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung hinsichtlich Anwendbarkeit, verfügbarer Datengrundlagen und Fortentwicklungsbedarf beschäftigt. Die in Deutschland wahrscheinlich am häufigsten angewandte Methode ist das "Konzept zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung" von Hölting et al. (1995) . Die Methode wurde Anfang der 1990er Jahre von der AG Hydrogeologie erarbeitet und wird im Folgenden als SGD-Methode bezeichnet. Sie ist auch als Hölting-Methode bekannt. Bei der SGD-Methode handelt es sich um einen intrinsischen Ansatz, bei dem der Hauptfaktor der Betrachtung die mittlere Verweilzeit eines idealen Tracers darstellt, der im Boden und der ungesättigten Zone mit dem Niederschlagswasser in das Grundwasser verlagert wird. Je länger ein Schadstoff braucht, um ins Grundwasser zu gelangen, umso mehr wird er von Prozessen wie z. B. Verdünnung, Sorption, Dispersion oder Abbau beeinflusst. Die SGD-Methode ermöglicht keine stoffspezifische Bewertung für z. B. das Nitrat-, Pflanzenschutzmittel-oder Schwermetallrückhaltevermögen. Das Verfahren berücksichtigt auch keine potenziellen Reinigungsvorgänge. Als wesentliche Parameter gehen die nutzbare Feldkapazität, die Sickerwassermenge, die Gesteinsart, die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung, schwebende Grundwasserstockwerke und die Druckverhältnisse ein. Über ein empirisches Punktesystem wird eine klassifizierte Gesamtschutzfunktion berechnet. Die SGD-Methode ermöglicht mit relativ einfachen Mitteln Betrachtungen der Schutzfunktion. Trotz der vereinfachten Betrachtung der eigentlich komplexeren Verhältnisse, ist es ein robustes, in der Fläche und für unterschiedliche Grundwasserlandschaften gleichermaßen anwendbares Bewertungsverfahren (Diepolder, 1995) . Die SGD-Methode ermöglicht damit grundsätzlich die Erstellung landeseinheitlicher Kartenwerke. Durch die relativ einfach zu beschaffenden oder abzuleitenden Eingangsdaten ist das Verfahren auch bei geringer Datendichte und ohne aufwendige Ermittlung zusätzlicher, oft nicht routinemäßig ermittelbarer Parameter anwendbar. Das Punktesystem und die Verknüpfungsvorschrift ermöglichen Berechnungsverfahren z. B. für Einzelbohrungen, für größere Gebiete, aber auch etwa rasterbasierte Bearbeitungen mit Hilfe von geographischen Informationssystemen. Die Skalierung der Berechnungsergebnisse erfolgt von geringen Punktzahlen (= geringe Schutzfunktion) bis zu hohen Punktzahlen (= hohe Schutzfunktion). Zielgröße der Schutzfunktionsbewertung ist die Verweildauer des Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung (ungesättigte Zone). Die ermittelten Schutzfunktionspunktwerte werden deshalb in mittlere Verweilzeiten übersetzt (Tab. 1). Durch die Reduktion der Komplexität und die Beschränkung auf die vertikale Komponente der Schadstoffverlagerung sind vergleichsweise übersichtliche, zweidimensionale Kartendarstellungen möglich. Die Betrachtung und Kombination von vertikalen und lateralen Verlagerungsprozessen würde neben den oft hierzu fehlenden Eingangsdaten und den dafür aufwendigen Berechnungen zu komplexeren und deutlich schwieriger visualisierbaren Ergebnissen führen. In den letzten beiden Dekaden wurde national und international eine Vielzahl von Methoden mit ähnlichen Zielsetzungen erarbeitet. Für viele Gebiete gibt es mittlerweile digital verfügbare Grundlagendaten mit einem höheren Grad an Flächendeckung und Qualität, als dies Anfang der 1990er Jahren der Fall war. Durch stark verbesserte Rechnerleistungen sowie den Entwicklungen im Bereich der geographischen Informationssysteme, 3D-Modellierungen oder numerischen Modellierungsverfahren sind heute andere Bearbeitungsmöglichkeiten gegeben. Durch die Umsetzung der SGD-Methode in einigen Flächenländern (u. a. Bayern, Hessen, Baden-Württemberg, Sachsen, Brandenburg) liegen langjährige praktische Erfahrungen vor. Bei der Anwendung zeigte sich, dass einzelne Faktoren der Me-thode in den Ländern teilweise unterschiedlich gehandhabt werden und insbesondere in Grundwasserleitern im Kristallin oder sedimentären Festgesteinen methodische Ergänzungen oder Abwandlungen erfolgten. Dies führte zu Weiterentwicklungen der SGD-Methode z. B. zu stoffspezifischen Bewertungsmöglichkeiten oder die Einbeziehung lateraler Komponenten sowie zur Übertragung auf andere Maßstabsbereiche. Auf Grund vielfältiger, oft konkurrierender Nutzungen des Untergrundes und der daraus resultierenden hohen Nutzungsdichte bilden flächenhafte Informationen zur Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung eine wichtige geowissenschaftliche Planungsgrundlage, so dass entsprechende Daten von allen SGD erarbeitet wurden. Allerdings kamen bei der Ausweisung der Schutzfunktion der Grundwasser-überdeckung in den Bundesländern unterschiedliche Verfahren zum Einsatz (s. Abb. 3), was u. a. zu Problemen bei bundeslandübergreifenden Fragestellungen führt. Die Kartenmaßstäbe variieren zwischen 1:5000 und 1:500.000, wobei bei Maßstäben < 1:100.000 erfahrungsgemäß die wachsende Unschärfe der Eingangsdaten (z. B. Grundwasserleiter-bezogener Flurabstand) das Ergebnis deutlich beeinflusst. Teilweise liegen Schutzfunktionskarten in den Ländern auch in unterschiedlichen Maßstäben vor. In acht Bundesländern stehen die Karten landesweit als digitale Datensätze zur Verfügung. In Baden-Württemberg, Berlin, Hessen, Niedersachsen, Thüringen und Sachsen sind Online-Zugriffe auf die Karten möglich. Die Bearbeitungsstände datieren häufig vor 2007. In fünf Bundesländern laufen derzeit Arbeiten. Ein Bundesland plant diese. Brandenburg, Bayern, Bremen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Sachsen erarbeiten aktuell Fachdatenbestände zur Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung, teilweise bereits auf der Grundlage von geologischen 3D-Modellen. Die Vulnerabilität bewertet die Verschmutzungsempfindlichkeit eines Grundwasserleiters gegenüber anthropogenen Einflüssen, während sich die Schutzfunktion auf die Grundwasserüberdeckung bezieht. Beide Ansätze beschreiben somit die Gefährdungssituation des vom Nutzer vorgegeben Bewertungshorizonts (z. B. des obersten Grundwasserleiters oder tieferer Zirkulationssysteme) auf unterschiedliche Weise. Tab. 2 zeigt beispielhaft eine Auswahl von Definitionen unterschiedlicher Autoren und Institutionen. Insgesamt wurden mehr als 50 Methoden identifiziert. Auffällig ist, dass nur ein Bruchteil der aufgeführten Methoden in den letzten 10 Jahren veröffentlicht wurde. Daraus lässt sich ein gewisser Konsens bezüglich der Anwendbarkeit und Belastbarkeit der existierenden Methoden ableiten. Von Geologischen Diensten wurde recherchiert, welche Methoden angewendet werden oder zukünftig angewendet werden sollen und welche Eingangsdaten in die Berechnungen einfließen. Die Ergebnisse liegen tabellarisch zusammengefasst vor und geben einen guten Überblick über die mittlerweile entwickelten Modifikationen und Ergänzungen der ursprünglichen SGD-Methode. Weiterhin wurden durch die BGR über 50 national und international publizierte Methoden zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung bzw. der Vulnerabilität von Grundwasserleitern sowie die jeweils erforderlichen Eingangsdaten recherchiert. Dies erfolgte in Synergie zu Arbeiten im Rahmen des GeoERA-Vorhabens HOVER (Hydrogeological Tab. 1 Klassifizierung der Punktzahlen der Gesamtschutzfunktion und Interpretation der mittleren Verweildauer des Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung nach Hölting et al. (1995) Klasse Punktzahl der Gesamtschutzfunktion (1993) "Groundwater vulnerability is not a measurable property, but a probability statement about future contamination that must be inferred by surrogate measures […and] is best expressed as a probability to an event." Zaporozec (2002) "Vulnerability is an intrinsic property of a groundwater system that depends on the sensitivity of that system to human and/or natural impact." Foster (1998) "Groundwater everywhere is vulnerable to surface-derived pollution and the only thing that differs geographically is the time-scale for effects to become manifest." Adam, Gläßer und Hölting (2000) "… Schutzfunktion der jeweils grundwasserüberdeckenden Schichten …, die durch Art (Gesteinsausbildung, Sorptions-und Ionenaustauschkapazität, mikrobiologische Aktivität) und Mächtigkeit bestimmt wird …" gesichts des prozentual großen Flächenanteils von Festgesteinen in der Bundesrepublik bestätigen die aktuellen Studien die damaligen Ergebnisse der Hölting-Arbeitsgruppe (1995), dass nur die SGD-Methode (Hölting et al. 1995) die Möglichkeit einer bundesweit methodisch einheitlichen Bewertung bietet. Auf Grund der Robustheit der Methode können auch mittlerweile bestehende Modifikationen, Ergänzungen oder Abwandlungen meist problemlos integriert werden, ohne dass das Grundkonzept gefährdet wird. Hierbei handelt es sich vorwiegend um Ansätze, die über Regional-oder Korrekturfaktoren den Einfluss von strukturgeologischen Aspekten wie Störungen in Festgesteinsgebieten, von Verwitterungsbildungen, von Dolinen oder Versinkungsstellen sowie natürlichen oder durch Bergbau entstandenen unterirdischen Hohlräumen berücksichtigen. Sehr hilfreich sind Ansätze und Methoden zur Ermittlung der Flurabstände (bzw. des Bezugshorizontes) im Festgestein oder für Gebiete mit geringen Grundwasservorkommen. In diesem Zusammenhang sind Klarstellungen hinsichtlich des bewerteten Grundwasserleiters bzw. betrachteten "Bewertungshorizonts" erforderlich. Diese können dabei der oberste Grundwasserleiter unabhängig von der Nutzung oder das erste tatsächlich wasserwirtschaftlich relevante und genutzte Grundwasservorkommen sein. In einigen Ländern existieren digitale Ansätze und Algorithmen, die auch eine Berechnung der Schutzfunktion bis zu einem vom Benutzer gewählten Bewertungshorizont (beliebiger Grundwasserleiter) erlauben. Hinsichtlich der Anwendbarkeit der SGD-Methode wird empfohlen, dem Nutzer ergänzende Hinweise zu Einschränkungen und Aussageschärfe der Methode sowie Empfehlungen zum Anwendungsbereich, dem "Use case" und zur Skalierbarkeit/zum Maßstab zu geben. Die Güte des Berechnungs-ergebnisses (i. W. empirischer Punktwert der Schutzfunktion) ist in hohem Maße abhängig von der Qualität, der räumlichen Repräsentanz und der Auflösung der Ausgangsdaten. Die SGD-Methode ist gut geeignet für mittlere und kleinere Maßstabsbereiche, d. h. 1:50.000 und kleiner. Typische Anwendungsfälle sind beispielsweise Regionalplanungen wie der Landschaftsrahmenplan in Baden-Württemberg oder der Regionalplan in Sachsen. Jedoch ist hierbei immer zu berücksichtigen, in welchem Maßstab Eingangsparameter eingehen. Dies kann dazu führen, dass je nach Datengrundlage in den Ländern unterschiedliche Maßstabsbereiche für belastbare Aussagen zur Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung vorgegeben werden. Zur methodischen Harmonisierung ist die Fortschreibung und länderübergreifende Abstimmung der Lithopunktetabelle oder -bei pauschaleren Ansätzen -die Punktezuweisung ganzer hydrogeologischer Einheiten erforderlich, um unterschiedliche Bewertungen gleicher Formationen an administrativen Grenzen zu vermeiden. Aufgrund detaillierter geografischer Angaben ist davon auszugehen, dass die Verfasser oder Bearbeiter der Nibelungensage eine konkrete Vorstellung dieser Szene hatten und die Handlung an einer real existierenden Quelle verorteten. Doch aufgrund der verschiedenen Manuskripte und Unsicherheiten bei der Interpretation der geografischen Angaben werden etwa 10 verschiedene Quellen als Siegfriedbrunnen im Odenwald und angrenzenden Gebieten in Betracht gezogen. Der bekannteste Siegfriedbrunnen -eigentlich müsste es Siegfriedquelle heißen -befindet sich östlich von Gras ellenbach (Abb. 4) und geht auf den südhessischen Heimatforscher und Staatsdiener Johann Friedrich Knapp (1776-1848) zurück. Dieser verwies darauf, dass die Einheimischen diese Quelle eh und je Siegfriedbrunnen nannten, der Überlieferung nach dort ein Ritter namens Siegfried ermordet wurde und dementsprechend an der Quelle ein Sühnekreuz stünde. Er konnte Angaben in Handschrift C plausibel mit dieser Quelle in Verbindung bringen. Spehtsharte -in einigen modernen hochdeutschen Übertragungen fälschlich mit Spessart wiedergegeben -sei der oberhalb befindliche 548 m hohe Spessartskopf, Wasgenwald sei der Name des Waldes, der für den nahegelegenen Fluss und den Ort Weschnitz namensgebend sein könnte, und die Ortsbezeichnung Otenhaim könnte sich auf einen heute nicht mehr existierenden Weiler namens Dotenhan in der Gemarkung Grasellenbachs beziehen. Der Siegfriedbrunnen in Grasellenbach wird intensiv touristisch vermarktet. So führte der 2008 ausgewiesene -und mittlerweile erheblich erweiterte -Nibelungensteig ursprünglich auf gut 40 km von Zwingenberg an der Bergstraße bis an diesen Siegfriedbrunnen. Die Interpretation dieses Standortes als Siegfriedbrunnen hat allerdings zwei Schwächen: Hagen von Tronje wies die Diener an, den Wein auf den Spetsharte zu bringen. Wenn die Getränke tatsächlich nur wenige 100 m oberhalb der Quelle lagerten, dann hätte die Jagdgesellschaft gleich dorthin gehen können. Nach Einbruch der Dunkelheit ließ Hagen von Tronje Siegfrieds Leiche nach Worms bringen. Der Leichenzug kam laut Nibelungenlied noch vor Tagesanbruch an. Damit scheiden die konkurrierenden Lokationen im Odenwald eigentlich aus, denn die Entfernung für einen nächtlichen Ritt nebst Fährfahrt über den Rhein ist einfach zu groß. Im Südwesten Heppenheims befindet sich mein persönlicher Favorit für die ‚echte' Siegfriedquelle (Abb. 5 Der Siegfriedbrunnen der Nibelungensage ist ein schönes Beispiel dafür, dass Quellen für Menschen in der Antike und mit Mittelalter als Spenderinnen frischen und sauberen Trinkwassers eine bedeutende Rolle hatten. Nicht umsonst wurden einige Quellen als heilige Orte verehrt, Siedlungen an ihnen gegründet und hatten Quellen in der Mythologie eine besondere Bedeutung. Umso bedauerlicher ist es, wie sich diese natürlichen Ressourcen durch das Handeln des Menschen in den vergangenen Jahrzehnten verändert haben. Die Siegfriedquelle in Grasellenbach versiegte in den 50er Jahren, nachdem der umliegende Wald aus forstwirtschaftlichen Gründen von einem Laubwald in einen Nadelwald verwandelt wurde und sich dadurch die Grundwasserverhältnisse änderten. Heute wird der Siegfriedbrunnen aus dem öffentlichen Wassernetz gespeist und somit eine Quelle vorgetäuscht. Durch Ausdehnung Heppenheims nach Westen nach dem Zweiten Weltkrieg führten Bachregulierungen und die Anlage von Entwässerungsgräben zu einer Grundwasserabsenkung von insgesamt etwa zwei Metern. Zunächst versiegte die Quelle und später fiel der Brunnen an derselben Stelle trocken. Heute befindet sich die einstiege Quelle in einem dicht bebauten Wohn-und Gewerbegebiet. Anreise: Mit dem PKW auf der A5 Darmstadt-Heidelberg die Ausfahrt 31 "Heppenheim" nehmen und der B460 stadteinwärts nach Osten folgen. Die B460 ist passenderweise zugleich die Touristikroute Siegfriedstraße. An der großen Kreuzung am Ortseingang rechts in die Tiergartenstraße einbiegen. Der Siegfriedbrunnen befindet sich nach etwa einem Kilometer in einem kleinen, unscheinbaren Park auf der linken Seite. Der B460 dann etwas mehr als 20 km Richtung Erbach folgen. Hinter Weschnitz befindet sich auf einer Anhöhe eine Kreuzung mit Abb. 4 Der Siegfriedbrunnen östlich von Grasellenbach entsprang einst dem Unteren Buntsandstein Termin Titel Ort Auf dem Rückweg kann an einer Grillhütte gepicknickt oder in einem Kneippbecken eine Erfrischung eingeholt werden. Vom ICE/ IC-Bahnhof Bensheim oder dem RE/ RB-Bahnhof Heppenheim (Bahnlinie Frankfurt-Darmstadt-Heidelberg/Mannheim) gibt es einige Nahverkehrsbuslinien in den Odenwald. Sehenswert und zu Fuß oder mit dem Fahrrad erkundbar sind die Heppenheimer Altstadt sowie das UNSECO Weltkulturerbe Kloster Lorsch. Auch kann vom RE/ RB-Bahnhof Zwingenberg der Nibelungensteig in Angriff genommen werden. Weitere Sehenswürdigkeiten des nationalen Geoparks Bergstraße-Odenwald sind das Felsenmeer bei Reichenbach, das Drachenmuseum in Lindenfels, sowie das Auerbacher Schloss, von dem man einen wunderbaren landschaftlichen Überblick des nördlichen Oberrheingrabens erhält und bei guten Sichtverhältnissen bis in den Taunus Hydrogeologie von Hessen -Odenwald und Sprendlinger Horst Der Siegfriedbrunnen in Heppenheim befindet sich in einem kleinen Park, eingerahmt von drei Linden Referenten 25 Hydrogeochemische Systeme quantifizieren mit PHREEQC Hildesheim M Bohrlochgeophysik in der Praxis -vom Messwert zum Ergebnis Jena Th. Wonik, Ch. Zeeden, K. Leu, Th. Grelle Angewandte Grundwassermodellierung I: Einführung in die Strömungs-und Transportmodellierung mit praktischen Anwendungen am PC Datenbanken für die hydrogeologische Praxis Strömungs-und Transportmodellierung für Fortgeschrittene mit praktischen Anwendungen am PC