Verbundprojekt: Anpassungsstrategien an Klimatrends und Extremwetter und Maßnahmen für ein nachhaltiges Grundwassermanagement

Ziele

Der Klimawandel hat grundlegende Auswirkungen auf das Wasserdargebot (z.B. Grundwasserneubildung), aber auch auf den Wasserverbrauch. In der BRD stammen rund 70 % der Wasserförderung der öffentlichen Trinkwasserversorgung aus Grund- und Quellwasser. Sie findet in Deutschland aufgrund der intensiven Landnutzung mit konkurrierenden Interessen auf engstem Raum in einem ausgeprägten Spannungsfeld statt. Hierbei ist es nahezu durchgängig so, dass nicht das mittlere Grundwasserstandsniveau, sondern die witterungsbedingten Phasen ausgeprägt niedriger bzw. hoher Grundwasserstände die Nutzungskonflikte zwischen Naturschutz, Forst, Siedlungsschutz und Landwirtschaft aufzeigen. Die Grundwasserbewirtschaftung ist in ausgeprägtem Maß vom Wetter abhängig. Es ist zu klären, inwieweit Klimatrends und Extremwetter den Grundwasserhaushalt beeinflussen und in welchem Ausmaß Anpassungsstrategien für ein nachhaltiges Grundwassermanagement zu entwickeln sind.

Inhalte und Arbeitsschritte

Untersuchungsgebiete sind das Hessische Ried (Porengrundwasserleiter) und der angrenzende Odenwald (Kluftgrundwasserleiter). In methodischer Ergänzung zu Prognosen der Grundwasserneubildung auf Grundlage eines Baseflow-Index (BFI), wird mit physikalisch begründeten Ansätzen zur Modellierung des Bodenwasserhaushalts die Grundwasserneubildung durch Langzeitkontinuumssimulation lokal differenziert ermittelt. Als zentrales Prognoseinstrumentarium kommt im Hessischen Ried ein dreidimensionales, instationäres Grundwassermodell zum Einsatz, das zunächst anhand des gemessenen Klimas seit 1960 kalibriert und validiert wird.

In Prognoserechnungen werden die Veränderungen im Boden- und Grundwasserhaushalt bis 2100 quantifiziert. Hierzu regionalisiert die CEC Potsdam GmbH mit einem statistischem Ansatz die globalen ECHAM5 – Läufe des Max-Planck-Instituts für Meteorologie.
Inwieweit sich der Bedarf an Grundwasser bis 2100 voraussichtlich verändern wird (z.B. durch demographische Veränderungen und Klimawandel), ist den klimaabhängigen Veränderungen im Dargebot (Grundwasserneubildung) quantitativ gegenüberzustellen.

Zusammenfassend sollen folgende Arbeitsziele erreicht werden:

• Quantifizierung der Sicherheit dezentraler Wasserversorgungsstrukturen (Quellschüttungen des Odenwalds),
• Ermittlung des Einflusses von Klimatrend und Extremwetter auf Hoch-/Tiefstände des Grundwassers,
• Eingrenzung des zu erwartenden Ausmaßes von grundwasserverbundenen Nutzungskonflikten,
• Aufzeigen von Möglichkeiten und Grenzen einer gesteuerten Grundwasser-bewirtschaftung zur Kompensation der Auswirkungen von Klimatrend und Extremwetter,
• Strategien zur Einbeziehung der klimabedingten Veränderungen im Grundwasserhaushalt in ein integriertes Wassermanagement.

Die Untersuchungsergebnisse zur Effizienz möglicher Maßnahmen wie der Schaffung von Verbundlösungen, die Ausweitung des Monitorings in Verbindung mit einer grundwasserstandsorientierten Verteilung der Fördermengen in Verbundwasserwerken oder der Bau von Anlagen zur Grundwasseranreicherung und Maßnahmen zur Begrenzung des Grundwasseranstiegs können direkt auf andere Regionen übertragen werden.

Als bedeutsames Feld von Anpassungsmaßnahmen seien über die direkte Grundwasserbewirtschaftung hinaus der Weinbau, der Obstbau, die Landwirtschaft und die Forstwirtschaft genannt. Die Quantifizierung der zukünftigen Veränderungen der Grundwasserstände und des Bodenwasserhaushalts in deren zeitlicher Dynamik (z. B. bezüglich der Dauer von Trockenstressphasen) schafft eine fundierte Grundlage zur Weiterentwicklung der zukünftig dort zu verfolgenden Strategien.

Projektpartner:
    Brandt Gerdes Sitzmann Umweltplanung GmbH
    Hessenwasser GmbH & Co.KG
    Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Weitere Informationen:

www.anklig.de