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ermes-ii – Entwicklung der Grundwasser-Ressource und Monitoring des Eintrags von Spurenstoffen in das Grundwasser des Oberrheingrabens mit innovativen Instrumenten

Zusammenfassung [Redaktioneller Hinweis: Die folgende Beschreibung ist eine unstrukturierte Extraktion aus dem originalem PDF] 5 Zusammenfassung Entwicklung der Grundwasser-Ressource und Monitoring des Eintrags von Spurenstoffen in das Grundwasser des Oberrheingrabens mit innovativen Instrumenten 2022-2025 Cofinancé par l’Union Européenne Kofinanziert von der Europäischen Union Rhin Supérieur | Oberrhein ERMES-ii-Rhein ist das bislang umfassendste und innovativste grenzüberschreitende Projekt zur Überwachung und Untersuchung der Belastungen des Grundwassers im Oberrheingraben. — 2022-2026 — 6 assoziierte Regionen — 13 Partnerinstitutionen — 4,2 Mio. € Fördermittel, davon 2,2 Mio. € aus dem Programm INTERREG VI Oberrhein — 181 untersuchte Parameter — 1 497 Messstellen — Rund 450 000 Analyseergebnisse Projektträger: APRONA – Observatoire de la nappe d’Alsace, Colmar / Bearbeitung und Redaktion: APRONA, BRGM, LUBW, HLNUG, LfU, SGD-Süd, AUE-BS, AUE-BL / Quelle: Technischer Bericht des Projekts ERMES-ii-Rhein / Bildnachweis: LHG - stock.adobe.com / Abbildungen: Pierre Wisson - wisson.fr Grafikverarbeitung: Céline Emonet / Druck: Ott Imprimeurs Der redaktionelle Inhalt dieses Berichts wird unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0 zur Verfügung gestellt. Namensnennung erforderlich; kommerzielle Nutzung untersagt; Bearbeitung, Anpassung oder sonstige Veränderung nicht gestattet. Ausnahme: Das Layout, das Corporate Design, die Seitengestaltung, die Designelemente und die visuelle Aufmachung des Dokuments sind nichtvon dieser Lizenz erfasst und bleiben alle Rechte vorbehalten. Vorwort Im Einzugsgebiet des Grundwassersystems am Oberrhein leben über fünf Millionen Menschen. Der Schutz der Qualität dieser von Natur aus grenzüberschreitenden Ressource erfordert gemeinsame Aufmerksamkeit; daher werden seit 1991 Bestandsaufnahmen durchgeführt. Das Projekt ERMES-ii-Rhein markiert einen weiteren Meilenstein dieser gemeinsamen Überwachung: Die Liste der Spurenstoffe wurde aktualisiert, innovative Analysemethoden kamen zum Einsatz und das Verständnis der Eintragsprozesse von Spurenstoffen ins Grundwasser wurde vertieft, insbesondere im Zusammenhang mit Kläranlageneinleitungen in Oberflächengewässer. Ziel dieser erneuten grenzüberschreitenden Bestandsaufnahme war es, wissenschaftliche Erkenntnisse als Grundlage für fundierte Entscheidungen und Maßnahmen zur Sicherung einer guten Wasserqualität für künftige Generationen zu liefern. Diese Zusammenfassung präsentiert die wesentlichsten Ergebnisse zu den Spurenstoffen, die sich im Rahmen des Projektes für die Grundwasserqualität als besonders relevant herausgestellt haben: Pflanzenschutzmittel und ihre Metaboliten, die das größte Belastungsrisiko für die Grundwasserqualität darstellen, PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen), deren Persistenz und Ubiquität im Grundwasser hier dokumentiert wird, weitere anthropogene Spurenstoffe, die in den meisten heutigen Kläranlagen noch nicht wirksam entfernt werden können. Alle Ergebnisse sind auf der Website www.ermes-rhin.eu verfügbar. ! Hinweis Die in dieser Broschüre dargestellten Ergebnisse der Qualitätsanalysen beziehen sich auf das Rohwasser. Sie geben die Qualität des Grundwassers vor jeglicher Aufbereitung wieder. Zur Bewertung der gemessenen Konzentrationen wurden gemeinsame Schwellenwerte festgelegt, die auf europäischen und nationalen Normen und Referenzwerten für Trinkwasser oder Grundwasser basieren. Diese Werte weichen möglicherweise von den in den einzelnen Partnerländern geltenden Normen oder Grenzwerten ab, was die Lesbarkeit und Interpretation der Ergebnisse auf nationaler Ebene beeinflussen kann. Leitungswasser wird vor der Verteilung von den Gesundheitsbehörden nach strengen Normen kontrolliert und kann einer speziellen Aufbereitung unterzogen werden. 3 Das Grundwasser des Oberrheingrabens: ein gemeinsames Erbe, das es zu schützen gilt Kennzahlen zum Grundwasserleiter 3 Länder Fläche: 9 237 km² Durchschnittliche Mächtigkeit: 70 – 80 m Volumen: ca. 150 Mrd. m³ zwischen Basel und Worms 5 Mio. Abnehmer von Trinkwasser Der Oberrheingraben ist einer der bedeutendsten Grundwasserspeicher Westeuropas. Diese ebenso außergewöhnliche wie empfindliche Ressource erstreckt sich von Basel bis Mainz über eine Länge von 300 Kilometern auf dem Gebiet von drei Ländern und versorgt rund fünf Millionen Menschen mit Trinkwasser. Ihre Verfügbarkeit ist zugleich ihre Schwäche. Da der Grundwasserleiter im Oberrheingraben größtenteils oberflächennah und gut durchlässig ist, ist er durch äußere Einflüsse gefährdet: Oberflächenwasser aus Niederschlag oder von Fließgewässern kann schnell versickern, wodurch auch Schadstoffe leicht in den Untergrund eindringen können. Durch anthropogene Aktivitäten freigesetzte Stoffe gelangen so in Böden und Gewässer und können innerhalb weniger Tage oder Wochen in das Grundwasser eingetragen werden. Die Oberrheinische Tiefebene ist eines der am intensivsten genutzten Gebiete Westeuropas. Die anthropogenen Belastungen in diesem Gebiet sind vielfältig; sie können diffus sein, wie beispielsweise die Landwirtschaft, aber auch punktueller auftreten und mit städtischen Gebieten, Industriebetrieben oder den zahlreichen Kläranlagen zusammenhängen. Was wir in die Umwelt entsorgen, verschwindet nicht einfach. Ein Großteil davon gelangt schließlich ins Grundwasser und möglicherweise in unser Trinkwasser. Die Ursachen für die Verschmutzung des Grundwassers 4 Spurenstoffe: unsichtbar, aber weit verbreitet Ein Spurenstoff ist ein Stoff, der bereits in geringsten Konzentrationen – in der Größenordnung von einem Millionstel oder Milliardstel Gramm pro Liter, was der Menge eines Zuckerwürfels in einem olympischen Schwimmbecken entspricht, – toxische Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Ökosysteme haben kann. Viele dieser Spurenstoffe sind erst seit kurzem im Labor durch neue Methoden nachweisbar. Es gibt unzählige Spurenstoffe: Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Industrieprodukte, Lebensmittelzusatzstoffe, Reinigungsmittel u. a. Sie sind das chemische Spiegelbild unserer Lebensweise und stammen aus vielen Anwendungsbereichen, z. B. aus Landwirtschaft und Industrie sowie aus Privathaushalten und Gesundheitswesen. In das Grundwasser gelangen Spurenstoffe z. B. durch diffuse Versickerung in den Boden oder durch direkte Einleitungen bzw. Kläranlageneinleitungen in Gewässer, die in Interaktion mit dem Grundwasser stehen. Zahlreiche Spurenstoffe (Pflanzenschutzmittel, aber auch pharmazeutische Substanzen, PFAS u. a.) werden im Boden und in Gewässern zu anderen Substanzen abgebaut. Diese sogenannten Metaboliten sind oft ebenso toxisch wie ihre Ausgangsstoffe, aber ggfs. mobiler und persistenter. Da sie weniger bekannt sind, verfügen sie nicht immer über einen gesetzlichen Grenzwert. Sogenannte neuartige Spurenstoffe sind Stoffe, deren Vorhandensein und/oder Toxizität noch nicht lange bekannt sind und die bisher nur wenig oder gar nicht reguliert sind. Ihre langfristigen Auswirkungen und Wechselwirkungen sind noch unzureichend dokumentiert. Sie stellen die Wasserwirtschaft jedoch schon jetzt vor neue und erhebliche Herausforderungen. Derzeit werden mehr als 100 000 Substanzen zur Gruppe der Spurenstoffe gezählt. Quelle: Wasserbehörde Adour-Garonne, 2022 Pharmazeutische Substanzen Das Projekt ERMES-ii-Rhein28 Das Projekt verfolgt drei übergeordnete Ziele: — Bestandsaufnahme der Gesamtqualität der Grundwasserressource: an 1497 Messstellen wurden grenzüberschreitend 181 Parameter, darunter 144 organische Spurenstoffe, untersucht — Verbesserung der Kenntnisse zur Interaktion zwischen Fließgewässern und Grundwasser sowie zu Spurenstoffe­ inträgen aus geklärtem Abwasser — Identifizierung bisher unbekannter Schadstoffe im Grundwasser des Oberrheingrabens mithilfe innovativer Analysemethoden.Pflanzenschutzmittel (PSM) Mono-und polyzyclische 5 aromatische Kohlenwasser­ stoffe (MAK-PAK) Süßstoffe Vers­chie-­ denes 4 4 Spurenmetalle und Halbmetalle 16 70 Leicht- flüchtige Halogen- kohlen- wasserstoffe (LHKW) 10 Physikalisch-chemische Parameter 20 Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (mit TFA) (PFAS) 24 — Aufschlüsselung der untersuchten Parameter nach Stoffgruppen 5

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 8710 Freiburg - Süd

Blatt Freiburg-Süd erfasst den südlichen Oberrheingraben mit dem Schwarzwald als seine östliche Begrenzung sowie Teile des Schweizer Faltenjuras, Tafeljuras und des subalpinen Molassebeckens. Im Nordwesten des Kartenausschnitts ist der südliche Oberrheingraben abgebildet, dessen Trog mit Lockersedimenten des Tertiärs verfüllt ist. Die tertiäre Grabenfüllung tritt nur sehr vereinzelt unter der quartären Deckschicht aus fluviatilen bzw. glazifluviatilen Ablagerungen sowie pleistozänem Löss zu Tage. Der Randbereich des Grabens wird von den Vorberg-Zonen und der äußeren Randverwerfung gebildet. Im Kartenausschnitt sind die Müllheim-Kanderner Vorbergzone sowie die Freiburger Bucht erfasst. In diesen Bruchfeldern ist das Grund- und Deckgebirge staffelförmig gegen das Grabeninnere abgesunken und die permo-mesozoischen Deckschichten sind, vor Abtragung geschützt, erhalten geblieben. Der Schwarzwald, im Osten des Oberrheingrabens, wird von variszischen Graniten, Gneisen und Anatexiten aufgebaut. Bei der variszischen Faltung kam es zur Metamorphose präkambrischer Sedimentgesteine. Zudem drangen im Oberkarbon verstärkt granitische Tiefengesteine auf. Am Nordrand des Kartenblattes ist die Zentralschwarzwälder Gneismasse aufgeschlossen, der sich südlich die Badenweiler-Lenzkirch-Zone (altpaläozoische Schiefer, Konglomerate und Vulkanite) sowie der Südschwarzwälder Granit- und Gneiskomplex anschließen. Nach Osten und Süden tauchen die Kristallingesteine des Schwarzwaldes unter das permo-mesozoische Deckgebirge. Die Südhälfte des Kartenblattes wird vom Tafeljura, Schweizer Faltenjura sowie den känozoischen Molassesedimenten des Alpenvorlandes dominiert. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der Einheiten informiert, stellt eine tektonische Übersichtskarte die geologischen Großeinheiten im Kartenausschnitt anschaulich dar. Ein geologisches Profil gewährt zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Der Nord-Süd-Schnittt kreuzt die Vorbergzone, den Schwarzwald, das Juragebirge (Tafeljura und Schweizer Faltenjura) sowie das subalpine Molassebecken.

MinWa: Mineralwasserquellen

Bis auf wenige Ausnahmen im Oberrheingraben entstammen die Mineral- und Thermalwässer in Rheinland-Pfalz klüftigen Grundwasserleitern, die in Abhängigkeit des geologischen Baus, der Tektonik, ihrer vielfältigen petrographischen Zusammensetzung sowie der hydrogeologischen Verhältnisse die Lösungsinhalte und die Temperaturen der Mineralwässer entscheidend prägen.

Hydrogeologische Einheit ohne Deckschicht (HK50)

Der Geodatensatz enthält die flächenhafte Verbreitung der hydrogeologischen Einheiten ohne die Überlagerung durch Deckschichten (geringer durchlässige, bindige, überwiegend quartäre und holozäne Lockersedimente). Darüber hinaus wurden auch die Porengrundwasserleiter in den Tälern größerer Flüsse abgedeckt. Die Abdeckung erfolgte in der Regel bis auf die oberste hydrogeologische Festgesteinseinheit. Im Alpenvorland wurden im wesentlichen die holozänen bindigen Deckschichten entfernt, die Glazialsedimente blieben unberücksichtigt. Im Oberrheingraben wurden die Deckschichten bis auf den mächtigen quartären Porengrundwasserleiter entfernt. Der Geodatensatz beinhaltet darüber hinaus weitere abgeleitete Eigenschaften der hydrogeologischen Einheiten ohne die Überlagerung durch Deckschichten (vgl. auch https://media.lgrb-bw.de/geoportal/docs/readme_dHK50.pdf).

Porengrundwasserleiter (HK50)

Der Geodatensatz enthält die flächenhafte Verbreitung mächtigerer, überwiegend sandig kiesiger quartärer Lockergesteine (Porengrundwasserleiter, PGWL) . In diesen Ablagerungen ist grundsätzlich mit Grundwasservorkommen zu rechnen. Die ausgewiesenen Porengrundwasserleiter lassen in Verbindung mit der hydrogeologischen Karte ohne Deckschichten einen Kontakt eines Festgesteinsgrundwasserleiters mit einem Porengrundwasserleiter erkennen und können damit Hinweise auf eine mögliche Wechselbeziehung zwischen den Grundwasserkörpern in diesen Einheiten geben (außer im Oberrheingraben und im Alpenvorland).

Vorkommensgebiet gebietseigener Gehölze

Die Vorkommensgebiete gebietseigener Gehölze in Baden-Württemberg weichen aufgrund erhöhter naturschutzfachlicher Anforderungen von der 2012 deutschlandweit festgelegten Gebietskulisse gebietseigener Gehölze des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMUB) insoweit ab, als die Vorkommensgebiete 4 Westdeutsches Bergland und Oberrheingraben (BMUB) und 5 Schwarzwald, Württembergisch-Fränkisches Hügelland und Schwäbisch-Fränkische Alb (BMUB) in Baden-Württemberg in die Vorkommensgebiete 4.1 Westdeutsches Bergland, Spessart-Rhön-Region (BW) und 4.2 Oberrheingraben (BW) sowie 5.1 Süddeutsches Hügel- und Bergland, Fränkische Platten und Mittelfränkische Becken (BW) und 5.2 Schwäbische und Fränkische Alb (BW) unterteilt wurden. Herkunftsnachweise für gebietseigene Gehölze – mit Ausnahme der dem Forstvermehrungsgutgesetz (FoVG) unterliegenden Forstgehölzen – müssen immer auf diesen Vorkommensgebieten basieren.

LGRB-BW KMR50: Nutzbare Kies- und Sandmächtigkeiten im Oberrheingraben

Darstellung der nutzbaren Kiesmächtigkeiten sowie der Verbreitung eines mehr als 3 m mächtigen Oberen Zwischenhorizonts im Bereich des Oberrheingrabens. Bei der Darstellung handelt es sich um ein Isolinienmodel, welches auf der Auswertung von zahlreichen Bohrungen beruht. Das Model gibt nicht die wahren geologischen Kiese- und Sandmächtigkeiten wieder.

LGRB-BW ORG: Durchlässigkeitsverteilung

Durchlässigkeitsverteilung des Obersten Grundwasserleiters. Dargestellt ist der Kenntnisstand aus dem Jahr 2005. Der tektonische Bau ist veraltet und wurde im Rahmen des Projektes GeORG "Geopotenziale des tieferen Untergrundes im Oberrheingraben" vollständig überarbeitet. Der aktuelle Stand der tektonischen Linien ist in den Geofachdaten BW - Geologie enthalten. Im WMS-Dienst wird die Basis der Lockergesteine exemplarisch für die Vielzahl an abgeleiteten Themen gezeigt. Die Ergebnisse der Auswertung sind in den LGRB-Informationen 19 (https://produkte.lgrb-bw.de/docPool/c625_data.pdf) ausführlich beschrieben.

LGRB-BW 3D: Mächtigkeitsverteilung des Känozoikum (rekonstruiert)

Die Karte zeigt die Mächtigkeitsverteilung tertiärer und quartärer Sedimente und Vulkanite im Molassebecken und Oberrheingraben. Kleinere Vorkommen außerhalb der geschlossenen Tertiärverbreitung (Talfüllungen, Lössflächen etc.) sind in der Darstellung nicht berücksichtigt.

LGRB-BW ORG: Teilgebiete

Das Arbeitsgebiet liegt im Oberrheingraben. Es umfasst dort das Verbreitungsgebiet der quartären Kiese und Sande. Sie bilden den Hauptgrundwasserleiter. Im Westen bildet der Rhein die Grenze des Untersuchungsgebietes, die östliche Grenze wird durch das Verbreitungsgebiet der quartären Lockersedimente im Oberrheingraben vorgegeben. Das Teilgebiet Süd grenzt im Süden an die Landesgrenze zur Schweiz und endet im Norden auf Höhe des Nordrandes des Kaiserstuhls. Es schließt die Freiburger Bucht im Osten mit ein. Das Teilgebiet Mitte schließt nördlich an das Teilgebiet Süd an und endet im Norden auf Höhe von Malsch - Durmersheim. Das Teilgebiet Nord schließt nördlich an das Teilgebiet Mitte an und endet im Norden an der Landesgrenze zu Hessen. Über die Attribut-Anzeiges des Themas (i-Button) ist eine PDF-Datei mit einer Auflistung der im jeweiligen Teilgebiet erarbeiteten Themen aufrufbar. Dargestellt ist der Kenntnisstand aus dem Jahr 2005. Der tektonische Bau ist veraltet und wurde im Rahmen des Projektes GeORG "Geopotenziale des tieferen Untergrundes im Oberrheingraben" vollständig überarbeitet. Der aktuelle Stand der tektonischen Linien ist in den Geofachdaten BW - Geologie enthalten. Im WMS-Dienst wird die Basis der Lockergesteine exemplarisch für die Vielzahl an abgeleiteten Themen gezeigt. Die Ergebnisse der Auswertung sind in den LGRB-Informationen 19 (https://produkte.lgrb-bw.de/docPool/c625_data.pdf) ausführlich beschrieben.

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