Grundwasserstände und Quellschüttungen

Die zielbewusste Ordnung aller menschlichen und klimatischen Einwirkungen auf das Grundwasser ist ein wesentlicher Bestandteil der Wasserwirtschaft. Sie setzt hinreichende Kenntnis der Grundwasserstände und Quellschüttungen sowie der Grundwasservorräte und deren langfristiger Entwicklung unter weitgehend natürlichen Bedingungen voraus. Hierzu sind langjährige und weitgehend lückenlose Zeitreihen fehlerfreier Messdaten zwingend erforderlich.

Im Rahmen von KLIWA geht es in erster Linie darum, langfristige klimatische Einflüsse zu verfolgen und zu beurteilen ( Langzeitentwicklung
(Vergangenheit) ).

Gleichzeitig sollen mögliche zukünftige Entwicklungen der Grundwasserstände und Quellschüttungen abgeschätzt werden ( Zukünftige Veränderungen ) sowie entsprechende Anpassungsmaßnahmen abgeleitet werden ( Anpassung ).

In Kluft- und Porengrundwasserleitern können die Grundwasserstände anhand von Grundwassermessstellen kontinuierlich beobachtet und aufgezeichnet werden. Die Messstellen werden im Normalfall gebohrt und haben eine Tiefe von 2 bis maximal 1.400 Meter. Untersuchungen zu möglichen Auswirkungen klimatischer Veränderungen auf die Grundwasserstände sind naturgemäß nur in den oberflächennahen Grundwasserleitern möglich.

Eine Grundwassermessstelle im Wald. In der Bildmitte ist der oberirdische Teil der Messstelle zu sehen.Hierbei handelt es sich um ein senkrechtes, etwa einen halben Meter aus dem Boden ragendes Metallrohr. Dieses wird von einer, im Bild aufgeklappten, Metallkappe abgeschlossen.

Abb.: Grundwassermessstelle © Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz

Quellschüttungen werden schwerpunktmäßig in hydrogeologischen Räumen ohne große zusammenhängende Grundwasserleiter gemessen, wo eine Beobachtung mittels Grundwasserstellen erschwert bzw. nicht möglich ist. Davon betroffen sind besonders Mittelgebirge, wie zum Beispiel das Rheinische Schiefergebirge, der südliche Schwarzwald oder der ostbayerische Raum. Ähnliches gilt auch für das süddeutsche Moränenland, die alpinen Festgesteinsbereiche und geringdurchlässige Sedimente (z. B. Schiefer, Gipskeuper). Die Quellmessstellen sind so ausgebaut, dass die gesamte Schüttung erfasst werden kann.

Außenansicht einer Quellmessstelle. Die Messstelle befindet sich in einem kleinen Raum, der in einen Hang im Wald mit Steinen eingelassenen ist. Die Tür zum Raum mit der Messstelle ist geöffnet. Von außen ist ein blaues Becken zu erkennen.

Abb.: Quellmessstelle in der Außenansicht © Bayerisches Landesamt für Umwelt.

Innenansicht einer Quellmessstelle: Messtechnik. Diese besteht aus einem oben offenen, quadratischen Plastikbehälter, in den das Wasser aus der Quelle hineinfließt. An der hinteren Gefäßwand befindet sich eine Messlatte, an dem man den Wasserstand im Behälter ablesen kann. In die vordere Seite des Behälters ist eine metallene Messvorrichtung für den Abfluss eingelassen. An dieser kann man den Abfluss in l/sec und l/min ablesen, während das Wasser wieder aus dem Plastikbehälter fließt.

Viele Messstellen besitzen einen ausgeprägten Jahresgang. So tritt das Maximum im Jahr meist in den Frühlingsmonaten auf, wenn die in den Boden versickerten Winterniederschläge die Grundwasseroberfläche erreichen. In schneereichen Regionen wird das Maximum zusätzlich durch die Schneeschmelze verstärkt. Dahingegen weisen viele Messstellen ihr jährliches Minimum in den Herbstmonaten auf. Oftmals wird dieses auch erst im November oder sogar erst im Dezember erreicht.

Diagramm der Grundwassermessstelle Rohrbrunn in Bayern. Die senkrechte Y-Achse steht für die Meter über Normalnull und auf der horizontalen X-Achse ist der Jahresverlauf in Monaten aufgetragen. Der Verlauf des Grundwasserspiegel ist als Linie eingetragen. Dieser beginnt im Januar bei knapp 370 Meter über Normalnull und steigt bis Mai auf gut 374 m an. Danach fällt er annähernd linear bis Dezember ab und erreicht dort sein Minimum bei 366 Metern.

Abb.: Grundwasserstand an der bayerischen Messstelle Rohrbrunn im Jahresverlauf 2015.