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Fließgewässer – Nährstoffe und Salze (Datensatz)

Der Datensatz enthält die statistischen Kennzahlen (z.B. Mittelwert, Perzentile, Maximum) für etwa 250 Messstellen in Fließ- und Übergangsgewässern (LAWA Messstellennetz) sowie Angaben zu den Messstellen. Die Daten sind Grundlage für die Auswertungen der Applikation „Fließgewässer - Nährstoffe und Salze“ (siehe auf der rechten Seite unter "Info-Links").

Errichtung einer Anlage zur Schwefelverbrennung für die CO2-freie Herstellung von Prozessdampf und die optimale Versorgung mit Rohstoffen

Die Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ist ein mittelständischer Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien. Für die chemischen Herstellungsprozesse im Werk wird Dampf benötigt, für dessen Erzeugung Erdgas verbrannt wird. Zur Herstellung von Thiosulfaten und Sulfiten kommen flüssiges Schwefeldioxid und Schwefel zum Einsatz. Um Kieselsole und -gele herzustellen, wird konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Bisher werden die benötigten Rohstoffe von externen Lieferanten bezogen und am Standort gelagert. Gegenstand des Vorhabens ist die Umsetzung eines innovativen Verfahrenskonzepts, mit welchem auf Basis von flüssigem Schwefel die weiteren benötigten Rohstoffe nach Bedarf am Standort hergestellt werden können. Im Zentrum steht die Errichtung einer Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt bei Entschwefelungsprozessen in Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO 2 ) wird mit einem Abhitzekessel abgekühlt. Ein Teil davon wird im Anschluss mit Hilfe einer Adsorptionskälteanlage verflüssigt. Der andere Teil des SO 2 wird in einem Konverter mittels eines Katalysators zu Schwefeltrioxid (SO 3 ) oxidiert und anschließend in einem Adsorber in konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt, das Verhältnis SO 2 zu H 2 SO 4 (Schwefelsäure) kann dem Bedarf der Produktion flexibel angepasst werden. Mit der bei den Prozessen entstehenden Wärme wird Dampf erzeugt, welcher für den Antrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft, zum Betrieb der Adsorptionskälteanlage und mittels einer Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Der restliche Dampf wird in das vorhandene Dampfnetz des Werks eingespeist. Der erzeugte Strom wird zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort verwendet. Das innovative Verfahrenskonzept geht deutlich über den Stand der Technik in der Chemiebranche hinaus und hat Modellcharakter. Es zeigt auf, wie an einem Standort aus einem einzigen Rohstoff verschiedene Produkte wirtschaftlich, bedarfsgerecht und gleichzeitig umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Reduzierung der Anzahl der Rohstofftransporte trägt zur Umweltentlastung bei. Das Verfahren erzeugt keine Abfälle und Abwässer. Mit der konsequenten Abwärmenutzung zur Dampferzeugung können ca. 50 Prozent des Grundbedarfs an Dampf des Werks gedeckt und dadurch etwa die Hälfte des bisher zur Dampferzeugung genutzten Erdgases eingespart werden. Gegenüber dem gegenwärtigen Produktionsverfahren können insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO 2 -Emissionen jährlich vermieden werden, was einer Minderung um etwa 33 Prozent entspricht. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH Bundesland: Thüringen Laufzeit: seit 2019 Status: Laufend

Sulfatsaure Böden in niedersächsischen Küstengebieten 1 : 50 000 - unterhalb von 2 m Tiefe

In dieser Karte wird das Risiko für die Verbreitung von potenziell sulfatsauren Böden unterhalb von 2 m Tiefe bis zur Basis der holozänen Sedimente dargestellt. Wichtig: Diese Karte wurde im Gegensatz zu der Karte für den Tiefenbereich 0-2 m in 2018 nicht neu überarbeitet, aber es werden auch hier die gleichen, neuen Legenden verwendet. Die erläuternden Geofakten 24 befinden sich derzeit noch in Überarbeitung. Für diese Karte gibt es keine Werte östlich von Cuxhaven und Bremerhaven, da deren Datengrundlage, die Geologische Küstenkarte von Niedersachsen, dort ebenfalls endet. Sogenannte „Sulfatsaure Böden“ kommen in Niedersachsen vor allem im Bereich der Küstengebiete vor. Diese Bezeichnung umfasst sowohl Böden als auch tiefergelegene Sedimente sowie Torfe. Charakteristisch für die verschiedenen sulfatsauren Materialien (SSM) sind hohe, geogen bedingte Gehalte an reduzierten anorganischen Schwefelverbindungen. Ursprünglich gelangte der Schwefel in Form von Sulfationen aus dem Meerwasser in die holozänen Ablagerungen. Aufgrund wassergesättigter, anaerober Bedingungen wurden die Sulfationen zu Sulfid reduziert und vor allem als Pyrit und FeS über lange Zeit wegen konstant hoher Grundwasserstände konserviert. Typische SSM sind tonreiche Materialien mit höheren Gehalten an organischer Substanz und/oder groben Pflanzenresten sowie über- und durchschlickte Niedermoortorfe. Bei Entwässerung und Belüftung dieser Materialien kommt es zur Oxidation der Sulfide und zur Bildung von Schwefelsäure, wenn sie z. B. im Rahmen von Bauvorhaben entwässert oder aus dem natürlichen Verbund herausgenommen werden. Aus potenziell sulfatsauren Böden können so aktuell sulfatsaure Böden werden. Das hohe Gefährdungspotenzial ergibt sich durch: • extreme Versauerung (pH < 4,0) des Baggergutes mit der Folge von Pflanzenschäden, • deutlich erhöhte Sulfatkonzentrationen im Bodenwasser bzw. Sickerwasser, • erhöhte Schwermetallverfügbarkeit bzw. -löslichkeit und erhöhte Konzentrationen im Sickerwasser; • hohe Korrosionsgefahr für Beton- und Stahlkonstruktionen. Zur Gefahrenabwehr bzw. -minimierung bedürfen in den betroffenen Gebieten alle Baumaßnahmen mit Bodenaushub oder Grundwasserabsenkungen einer eingehenden fachlichen Planung und Begleitung. Dabei ist zu beachten, dass die Verbreitung der Eisensulfide in der Fläche und in der Tiefe oft eher fleckenhaft ist. Daher sollten die Identifikation von aktuell und potenziell SSM sowie Bauplanung und -begleitung nur durch qualifiziertes bodenkundliches Fachpersonal vorgenommen werden. Aufgrund der oft geringen Tragfähigkeit dieser Böden und insbesondere der Torfe müssen bei Baumaßnahmen relativ große Baugruben ausgehoben werden, so dass in kurzer Zeit viel SSM als Aushubmaterial anfällt. Zudem laufen Oxidation und Versauerung oft sehr schnell ab. Diese Auswertungskarte kann schon bei Planung und Ausweisung von Gebieten, z. B. im Rahmen von Trassenplanungen, Flächennutzungs- und Bebauungsplänen etc., genutzt werden. Konkrete Handlungsanweisungen zu Bauplanung und -begleitung sowie zu Beprobung und Laboranalyse des umzulagernden SSM finden sich in den Geofakten 25. Achtung: Die Karte ist nur die Grundlage für eine konkrete Erkundung am Ort der Baumaßnahme.

Sulfatsaure Böden in niedersächsischen Küstengebieten 1 : 50 000 - Tiefenbereich 0-2 m

In dieser Karte wird das Risiko für die Verbreitung von aktuell und potenziell sulfatsauren Böden von 0 bis 2 m Tiefe dargestellt. Wichtig: Diese Karte wurde neu überarbeitet anhand der neuen Bodenkarte BK50, für deren Erstellung insbesondere auch die hier relevanten Küstengebiete neu kartiert wurden. Daher kann es deutlich andere Einschätzungen geben als in der vorherigen Karte der Sulfatsauren Böden (Tiefenbereich 0-2 m). Die erläuternden Geofakten 24 befinden sich derzeit noch in Überarbeitung. Sogenannte „Sulfatsaure Böden“ kommen in Niedersachsen vor allem im Bereich der Küstengebiete vor. Diese Bezeichnung umfasst sowohl Böden als auch tiefergelegene Sedimente sowie Torfe. Charakteristisch für die verschiedenen sulfatsauren Materialien (SSM) sind hohe, geogen bedingte Gehalte an reduzierten anorganischen Schwefelverbindungen. Ursprünglich gelangte der Schwefel in Form von Sulfationen aus dem Meerwasser in die holozänen Ablagerungen. Aufgrund wassergesättigter, anaerober Bedingungen wurden die Sulfationen zu Sulfid reduziert und vor allem als Pyrit und FeS über lange Zeit wegen konstant hoher Grundwasserstände konserviert. Typische SSM sind tonreiche Materialien mit höheren Gehalten an organischer Substanz und/oder groben Pflanzenresten sowie über- und durchschlickte Niedermoortorfe. Bei Entwässerung und Belüftung dieser Materialien kommt es zur Oxidation der Sulfide und zur Bildung von Schwefelsäure, wenn sie z. B. im Rahmen von Bauvorhaben entwässert oder aus dem natürlichen Verbund herausgenommen werden. Aus potenziell sulfatsauren Böden können so aktuell sulfatsaure Böden werden. Das hohe Gefährdungspotenzial ergibt sich durch: • extreme Versauerung (pH < 4,0) des Baggergutes mit der Folge von Pflanzenschäden, • deutlich erhöhte Sulfatkonzentrationen im Bodenwasser bzw. Sickerwasser, • erhöhte Schwermetallverfügbarkeit bzw. -löslichkeit und erhöhte Konzentrationen im Sickerwasser; • hohe Korrosionsgefahr für Beton- und Stahlkonstruktionen. Zur Gefahrenabwehr bzw. -minimierung bedürfen in den betroffenen Gebieten alle Baumaßnahmen mit Bodenaushub oder Grundwasserabsenkungen einer eingehenden fachlichen Planung und Begleitung. Dabei ist zu beachten, dass die Verbreitung der Eisensulfide in der Fläche und in der Tiefe oft eher fleckenhaft ist. Daher sollten die Identifikation von aktuell und potenziell SSM sowie Bauplanung und -begleitung nur durch qualifiziertes bodenkundliches Fachpersonal vorgenommen werden. Aufgrund der oft geringen Tragfähigkeit dieser Böden und insbesondere der Torfe müssen bei Baumaßnahmen relativ große Baugruben ausgehoben werden, so dass in kurzer Zeit viel SSM als Aushubmaterial anfällt. Zudem laufen Oxidation und Versauerung oft sehr schnell ab. Diese Auswertungskarte kann schon bei Planung und Ausweisung von Gebieten, z. B. im Rahmen von Trassenplanungen, Flächennutzungs- und Bebauungsplänen etc., genutzt werden. Konkrete Handlungsanweisungen zu Bauplanung und -begleitung sowie zu Beprobung und Laboranalyse des umzulagernden SSM finden sich in den Geofakten 25. Achtung: Die Karte ist nur die Grundlage für eine konkrete Erkundung am Ort der Baumaßnahme.

Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserbeschaffenheit: Sulfatgehalt

Die Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserbeschaffenheit: Sulfatgehalt zeigt die Auswertung einer repräsentativen Auswahl von Sulfatkonzentrationen aus der Labordatenbank des LBEG. Die über einen Zeitraum von 1967 bis 2000 erhobenen Daten wurden zweifach gemittelt. Bei Grundwasser-Messstellen mit Mehrfachanalysen wurden Mittelwerte der jeweils vorliegenden Untersuchungsergebnisse gebildet. Zusätzlich wurden die Werte aller Probenahmestellen in einem Radius von 2000 m einer weiteren Mittelwertbildung unterzogen. Die Einteilung der Klassen erfolgt unter Berücksichtigung des Geringfügigkeitsschwellenwertes (GFS) bzw. des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung (TVO) von 240 mg/l sowie des TVO-Wertes von 500 mg/l bei geogen bedingter Überschreitung. Erhöhte Konzentrationen, die eindeutig auf punktförmige anthropogene Einträge (z.B. Altdeponien) zurückzuführen sind, werden im Rahmen dieser Übersichtskarte nicht wiedergegeben. Die Sulfatgehalte sind in Tiefenstufen ohne Bezug zur lokalen hydrogeologischen Situation dargestellt. Die Stabdiagramme im rechts gezeigten Beispiel spiegeln Ergebnisse für die Tiefenstufen bis 20 Meter, über 20 bis 50 Meter, über 50 bis 100 Meter und über 100 bis 200 Meter wieder. Ein Vergleich von Werten ist daher ohne Berücksichtigung der jeweiligen hydrogeologischen Situation (z.B. hydrogeologischer Stockwerksbau) ebenso wie die Heranziehung der Daten für Detailuntersuchungen nicht zulässig. Sehr hohe Sulfatkonzentrationen sind z. T. auf geogene Einflüsse zurückzuführen: Die höchsten Konzentrationen für Sulfat finden sich in Niedersachsen im Bereich der Küstenversalzung (Ostfriesische Küste und nördlich des Jadebusens). Ebenfalls sehr hohe geogene Sulfatkonzentrationen gibt es im Verbreitungsgebiet gipshaltiger Gesteine (Oberer Buntsandstein, Mittlerer Muschelkalk, Mittlerer Keuper, Zechstein), wo im Grundwasser Sulfatkonzentrationen von mehr als 1000 mg/l erreicht werden. Die Oxidation von Sulfiden (z.B. Pyrit) führt ebenfalls zu hohen Sulfatgehalten. Im nördlichen Bereich von Hannover werden Konzentrationen von 100 – 400 mg/l erreicht. Eine Ursache dafür ist die Oxidation von Pyritmineralen aus Gesteinen der Kreidezeit. Erhöhte Eisengehalte und niedrige pH-Werte sind weitere Folgen dieser Reaktion. Sehr niedrige Sulfatgehalte mit wesentlich weniger als 10 mg/l sind meist auf Sulfatreduktion zurückzuführen, wobei bei dieser Reaktion häufig organisches Material im Gestein Oxidationsprozessen unterliegt. Das Grundwasser in den holozänen Ablagerungen östlich und südöstlich des Jadebusens ist zu einem großen Teil durch Sulfatreduktion verändert.

Grundwassergütedaten Grundwasserbericht 2022 Niedersachsen

Die FeatureClass enthält die aktuellen Konzentrationen ausgewählter Grundwassergüteparameter für die Grundwassermessstellen der Messprogramme Wasserrahmenrichtlinie-Güte und Grundwassergüte. Sie dient der Darstellung der Gütedaten im Rahmen des Grundwasserberichts Niedersachsen. Die Darstellung erfolgt in separaten Layern für die einzelnen Güteparameter. Durch Klick auf eine Messstelle können weitere Informationen zum Parameter bzw. zur Messstelle abgerufen werden:- Parameterdatenblatt – Datenblatt mit tabellarischer Darstellung der Jahresmittelwerte und Zeitreihe der Konzentrationsentwicklung.- Messstellenbericht - Aktuellste Konzentrationen der an der Messstelle bestimmten Güteparameter.- Messstellenprofil – Informationen zum Ausbau der Messstelle. Die FeatureClass enthält die aktuellen Konzentrationen ausgewählter Grundwassergüteparameter für die Grundwassermessstellen der Messprogramme Wasserrahmenrichtlinie-Güte und Grundwassergüte. Sie dient der Darstellung der Gütedaten im Rahmen des Grundwasserberichts Niedersachsen. Die Daten werden in separaten Layern für die einzelnen Güteparameter angezeigt. Im Einzelnen sind die folgenden Layer enthalten: Gwb_Al - Aluminium, Gwb_NH4 - Ammonium, Gwb_AOX - AOX, Gwb_As - Arsen, Gwb_Pb - Blei, Gwb_KS8.2 - Basenkapazität pH 8,2, Gwb_B - Bor, Gwb_Ca - Calcium, Gwb_Cd - Cadmium, Gwb_Cr - Chrom, Gwb_Cl - Chlorid, Gwb_CN - Cyanid, Gwb_DOC – Gelöster organischer Kohlenstoff (DOC), Gwb_Fe - Eisen, Gwb_F - Fluorid, Gwb_K - Kalium, Gwb_Cu - Kupfer, Gwb_LHKW - LHKW, Gwb_LF - elektrische Leitfähigkeit, Gwb_Mg - Magnesium, Gwb_Mn - Mangan, Gwb_Na -Natrium, Gwb_Ni - Nickel, Gwb_NO3 - Nitrat, Gwb_NO2 - Nitrit, Gwb_PO4 - Ortho-Phosphat, Gwb_PSM - Pflanzenschutzmittel (PSM), Gwb_pH - pH-Wert, Gwb_Hg - Quecksilber, Gwb_SAK254 -SAK 254 / UV-Adsorption, Gwb_SAK436 - SAK 436 / Adsorption von sichtbarem Licht, Gwb_O2 - Sauerstoff, Gwb_Si - Silicium, Gwb_SO4 - Sulfat, Gwb_KS43 - Säurekapazität pH 4,3, Gwb_Zn - Zink.

Fließgewässer – Nährstoffe und Salze (Applikation)

Die hier dargestellten Karten zeigen die Auswertungen für etwa 250 Messstellen in Deutschlands Flüssen (LAWA Messstellennetz). Grundlage für die Einstufung in die Klassen sind die rechtlich vorgegebenen Hintergrundwerte und Orientierungswerte (Zielwerte), die in der Oberflächengewässerverordnung festgeschrieben sind. Durch Auswahl der Messstelle werden in einem Fenster die Informationen zur Messstelle und ein Diagramm der Jahresmittelwerte angezeigt. Für Nitrat wird der 90-Perzentil verwendet. Die Datengrundlage steht als Download (siehe Link unter Info-Links) zur Verfügung.

Maßnahmen: Spree- und Havel-Wasserstraßen

Spree und Havel sowie die Kanäle Teltowkanal, Landwehrkanal, Neuköllner Schifffahrtskanal, Spreekanal, Berlin-Spandauer-Schifffahrtskanal, Charlottenburger Verbindungskanal und Westhafenkanal sind Wasserstraßen. Sie werden für den Gütertransport, als auch die Fahrgast- und Freizeitschifffahrt genutzt. Mit Ausnahme des Neuköllner Schifffahrtskanals, der sich im Eigentum des Landes befindet, handelt es sich um Bundeswasserstraßen. Durch die verschiedenen Nutzungen – neben der Schifffahrt vor allem das urbane Umfeld, aber auch Freizeit- und Erholungsnutzung – sind die Gewässer stark durch den Menschen geprägt. Querbauwerke verhindern die Durchwanderbarkeit für Fische und wirbellose Tiere. Typgemäße Gewässerstrukturen fehlen. Nur einige Abschnitte der Havel und der Müggelspree bieten mit Flachwasserbereichen, Uferröhrichten und durchströmten Kiessubstraten auch heute naturnähere Ausprägungen von Uferstrukturen. Dies zeigt sich im Monitoring durch eine höhere Artenvielfalt. Für die stark veränderten Gewässer Spree und Havel sowie die Schifffahrtskanäle als künstliche Gewässer ist das gute ökologische Potenzial zu erreichen. Neben der Wiederherstellung der Durchgängigkeit an den drei Staustufen Mühlendamm, Charlottenburg und Spandau sind hierzu vor allem strukturverbessernde Maßnahmen erforderlich. Für den Spreeabschnitt zwischen Dämeritzsee und Spreetunnel inklusive des Kleinen und Großen Müggelsees wurde ein Gewässerentwicklungskonzept erarbeitet. Das Gewässersystem Müggelspree mit seinen durchflossenen Seen Kleiner Müggelsee, Großer Müggelsee und Bänke ist Teil des NATURA 2000- und FFH-Gebietes Müggelspree-Müggelsee. Durch seine zentrale Lage und seinen vielseitigen Naturraum kommt dem Planungsgebiet eine hohe Bedeutung sowohl für die Umwelt als auch für die Erholungssuchenden und Anlieger zu. Daher wurden bei der Erarbeitung dieses Entwicklungskonzepts die verschiedenen Nutzergruppen mit ihren vielfältigen Ansprüchen in die Planung einbezogen. Der Endbericht fasst die Arbeitsschritte und notwendigen Maßnahmen zusammen: Der Maßnahmenbedarf in den beiden anderen Spreewasserkörpern und den Kanälen wurde im Rahmen des im April 2021 abgeschlossenen Projekts „Gutes ökologisches Potenzial der Kanäle und der Spree in Berlin“ hergeleitet. Schlüsselmaßnahmen sind Flachwasserzonen, in denen durch einen vorgelagerten Wellenschutz die Belastungen durch die Schifffahrt minimiert werden. In sehr restriktiven Abschnitten sind Mindesthabitate durch Ersatzstrukturen, wie befestigte Reisigbündel oder Fischunterstände aus Stahlbeton, vorzusehen. Die in den Karten dargestellten Maßnahmen sind dabei als Suchräume zu verstehen. D. h. im Zuge der nachfolgenden Planungsschritte sind die Maßnahmen innerhalb dieser Suchräume entsprechend des definierten Mindestbedarfs konkret zu verorten und zu dimensionieren. Mit Einführung des „Gesetz(es) über den wasserwirtschaftlichen Ausbau an Bundeswasserstraßen zur Erreichung der Bewirtschaftungsziele der WRRL“ werden die Entwicklung der Bundeswasserstraßen zum guten ökologischen Zustands bzw. guten ökologischen Potenzial über die Verbesserung der Hydromorphologie (Gewässerstruktur) und damit die Umsetzung der oben beschriebenen Maßnahmen zu Aufgaben der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes. Im Rahmen der „Fahrrinnenanpassung Berliner Nordtrasse“ als Teil des Verkehrsprojekts Deutsche Einheit Nr. 17 (VDE 17) ist neben einer abschnittsweisen Fahrrinnenvertiefung und der Rückverlegung des Ufers am Spandauer Horn zur Verbesserung der Schiffbarkeit für Schubverbände und Großmotorgüterschiffe, die Anlage von wellengeschützten Flachwasserzonen im unteren Spreeabschnitt sowie im Bereich der Havel zwischen Spreemündung und Pichelsdorfer Gemünd vorgesehen. Weitere Informationen finden Sie im Ergänzenden Länderbericht Berlins: Die Zunahme der Sulfatbelastung im Spreesystem hat für Berlin eine herausragende Bedeutung, denn sie kann die Trinkwasserversorgung der Stadt künftig vor enorme Herausforderungen stellen. Bis zu 70% unserer Trinkwasserförderung wird aus Uferfiltrat – also aus Brunnen in unmittelbarer Nähe von Seen und Flüssen – gewonnen. Daher steht die Trinkwasserversorgung im Großraum Berlin in enger Wechselbeziehung zum Stoffhaushalt der Spree. Die Einleitungen des aktiven Bergbaus in der Lausitz verursachen ca. 65 % der Sulfateinträge in die Spree. Der Sanierungsbergbau trägt durch diffuse Sulfateinträge über den Grundwasserpfad sowie Ausleitungen aus Bergbaufolgeseen mit etwa 35 % zur Sulfatbelastung der Spree bei. Mit Hilfe verschiedener Modelle wurde in den letzten Jahren versucht, die Folgen der Stoffeinträge zu prognostizieren. Die jüngsten Entwicklungen der Sulfatkonzentrationen werden in den Ergebnissen der Modellierungen des Sulfattransportes in der Spree allerdings nicht abgebildet. Daher wurde in der länderübergreifenden Arbeitsgruppe „Flussgebietsbewirtschaftung Spree, Schwarze Elster, Lausitzer Neiße“ vereinbart, das Prognosemodell zur verbesserten Abschätzung der zukünftigen Entwicklung der Sulfatkonzentrationen zu überarbeiten. In einem ersten Schritt wurde im Juli 2015 das Gutachten „Bewertung der hydrologischen Verhältnisse und der Sulfatkonzentrationen in der Spree in den Jahren 2014/2015 vom Bereich Neustadt-Ruhlmühle im Freistaat Sachsen bis in den Berliner Raum“ (Kurztitel: „Fallanalyse der Sulfatbelastung in der Spree 2014/2015“) durch das Land Berlin beauftragt und im August 2015 fertiggestellt: Aufbauend auf den Ergebnissen dieses Gutachtens wurde im Auftrag des Brandenburger Landesamts für Bergbau, Geologie und Rohstoffe ein methodisches Konzept für die Aktualisierung des Prognosemodells erarbeitet und im Dezember 2015 fertiggestellt. Auf Grundlage dieses Konzepts erfolgte anschließend im Frühjahr 2016 die Vergabe des Projektes zur Verbesserung des Prognosemodells. Die Fertigstellung des Modells ist für Anfang des Jahres 2017 vorgesehen. Die Finanzierung erfolgt durch die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin (jetzt Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt), das Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Landwirtschaft mit dem Landesamt für Umwelt und das Ministerium für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg mit dem Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe. Aufgrund der steigenden Sulfatkonzentrationen kommen seit Juli 2015 die zuständigen Staatssekretäre der Länder Berlin und Brandenburg zu den so genannten „Sulfatgesprächen“ zusammen, um unter Einbeziehung des Landes Sachsen, der bergbauverantwortlichen Unternehmen sowie der Berliner Wasserbetriebe gemeinsame Lösungen zur Minderung der Sulfatbelastung zu erarbeiten. In einem gemeinsamen Bericht, der am 05. Juli 2016 den Länderkabinetten vorgelegt wurde, werden die Hintergründe, die bisherigen Aktivitäten sowie der Diskussionsstand und die weiteren vereinbarten Schritte vorgestellt. Gemeinsames Handlungskonzept der Wasserwirtschaftsverwaltungen der Bundesländer Berlin und Brandenburg Die Umweltverwaltungen von Brandenburg und Berlin einigten sich in 2010 auf die Erarbeitung eines gemeinsamen Konzeptes zur Reduzierung der Nährstoffeinträge. Im Mittelpunkt des gesamten Planungsprozesses steht die Verringerung der Konzentrationen von Phosphor und Stickstoff, die eine übermäßige Algenblüte in den Sommermonaten begünstigen. Algenblüten trüben nicht nur das Badevergnügen, sondern beeinträchtigen auch die Lebensbedingungen für Pflanzen und Fische zum Teil erheblich. Die Nährstoffbelastungen haben mehrere Ursachen. Neben Einträgen aus Abwasser- und Regenwassereinleitungen tragen Bodenerosion und diffuse Einträge über das Grundwasser aus landwirtschaftlich genutzten Gebieten maßgeblich zu Belastungen bei. Zur Reduzierung der Belastungen sind weitergende Maßnahmen zum Nährstoffrückhalt erforderlich. Mit dem ersten Bericht zum Konzept legen die Länder länderübergreifende Bewirtschaftungsziele (P-Konzentrationen) für die Gewässer Dahme, Spree und Havel in Berlin sowie der Unteren Havel in Brandenburg zur Erreichung des guten ökologischen Zustandes fest. Die Quantifizierung der verschiedenen Eintragspfade ist Gegenstand des nunmehr vorliegenden zweiten Berichts zum Handlungskonzept zur Reduzierung der Nährstoffbelastungen von Dahme, Spree und Havel in Berlin sowie der Unteren Havel in Brandenburg. Hier wurden länderspezifische Daten Berlins und Brandenburgs ausgewertet. Diese Bilanz bildet die Grundlage für den sich anschließenden Prozess der Entwicklung transparenter und effizienter Handlungsstrategien. Mit dem dritten Bericht legen die Länder Maßnahmen und Maßnahmenoptionen bzw. Strategien vor, um die Umweltziele für den trophischen Zustand im Bereich der Unteren Spree sowie der Havel zwischen Hennigsdorf (Obere Havel) und Havelberg (Untere Havel) sowie zwischen Sophienwerder (Untere Spree) und Neu Zittau (Untere Spree) bzw. Neue Mühle (Dahme) mittel- bis langfristig erreichen zu können. Die Reduzierung der Phosphoreinträge ist ein wichtiger Maßnahmenkomplex zur Verwirklichung der Ziele der europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Betroffen von den Maßnahmen sind auch die Klärwerke der Berliner Wasserbetriebe. Die Reduzierung der Phosphoreinträge im Spree-Havel-Raum wirken sich nicht nur ökologisch positiv auf diese Gewässer aus, sondern entlasten anteilig darüber hinaus auch den Elbestrom sowie die Übergangsgewässer zur Nordsee. Das Konzept leistet somit auch einen Beitrag für das Erreichen der überregionalen Nährstoffminderungsziele der Flussgebietsgemeinschaft Elbe.

Qualität des oberflächennahen Grundwassers 2000

Elektrische Leitfähigkeit Die Konzentrationsintervalle der Leitfähigkeit sind an den Perzentilen des Senatsmessnetzes innerhalb des “oberen Grundwasserleiters” GWL 2 orientiert. Nach Schleyer & Kerndorff (1992) werden Konzentrationen oberhalb von 840 µS/cm als “anthropogen beeinflusst”, nach Kunkel et al. (2003) bis etwa 1000 µS/cm als “natürlich” bewertet. In Brandenburg wurden im Rahmen der landesweiten Bewertung des Datenbestandes aus den hydrogeologischen Erkundungen (LUA 1996; der gleiche Datenbestand, der im Umland innerhalb des Blattschnittes Verwendung fand) Konzentrationsspannen bis etwa 500 µS/cm als “Hintergrundwerte” interpretiert. Allerdings zeigt sich anhand der aktuellen Bewertung des Grundwasserzustandes in Brandenburg (LUA 2002), dass mittlerweile die Leitfähigkeiten bei den fünf Messstellen, die im unmittelbaren Umland von Berlin beobachtet werden, in Konzentrationsbereiche von 1000 µS/cm und höher angestiegen sind. In Berlin wurden Werte von 600 bis 1200 µS/cm als “typisch” interpretiert (Fugro & Hydor 2002). Diese Tendenz zeigt sich auch anhand der berechneten flächenhaften Übersichten sehr deutlich. Konzentrationen im Bereich von 500 µS/cm und niedriger finden sich im Stadtgebiet nur in den überwiegend bewaldeten Außengebieten (im Tegeler und Spandauer Forst sowie südlich des Müggelsees, jedoch nicht im Grunewald). Im Umland nehmen diese Bereiche größere Anteile ein. Vor allem im Nordosten der Stadt erscheint dies auch heute noch plausibel, so liegt z. B. der Messwert an der Messstelle Zepernick auch im Jahre 2000 noch unterhalb von 1000 µS/cm. Innerhalb der Stadt ist eine steigende Tendenz der Leitfähigkeiten des Grundwassers von den Außenbereichen in Richtung auf die Innenstadt erkennbar. Während in Bereichen mit gespanntem Grundwasser (unter Geschiebemergel auf dem Barnim bzw. dem Teltow) keine signifikant niedrigeren Leitfähigkeiten gegenüber den ungespannten Bereichen erkennbar sind (auch die Lage der Rieselfelder zeigen keinen eindeutigen Einfluss), konzentrieren sich die Gebiete mit den deutlich erhöhten Leitfähigkeiten (oberhalb von 1500 µS/cm) auf die dicht bebauten Flächen in den Ortsteilen Mitte (der Bereich um den Nordbahnhof), Prenzlauer Berg (das Gebiet um die Landsberger Allee / Storkower Straße), Kreuzberg (Gleisdreieck / Yorckbrücken) und Schöneberg bzw. Wilmersdorf (Volkspark). Hier deuten sich jeweils auch Bezüge zu ausgewiesenen Altlastverdachtsflächen an. Als weiterer Bereich, der auch bei vielen anderen Parametern erhöhte Gehalte zeigt, sei das Industriegebiet in Wilhelmsruh entlang der S-Bahnstrecke mit ebenfalls vielen altlastbezogenen und belasteten Messstellen genannt. Gebiete mit Grenzwertüberschreitungen hingegen treten bei der Leitfähigkeit nur sehr untergeordnet und isoliert in den Kerngebieten der genannten Bereiche auf. Eine Sonderstellung nimmt der Bereich in Spandau um den Hahneberg mit der größten Fläche oberhalb des Grenzwertes ein. Dieses Gebiet zeigt auch bei fast allen übrigen Parametern hohe bis sehr hohe Konzentrationen und muss als eindeutig beeinträchtigt bezeichnet werden. Der als Trümmerberg entstandene Hahneberg ist auch gleichzeitig als Altlastverdachtsfläche ausgewiesen. In seiner Umgebung existieren zudem eine Reihe von Grundwassermessstellen des Deponieprogramms, die alle deutlich erhöhte Konzentrationen aufweisen. Bei der Berechnung entstehen Flächen, die bei vielen Parametern mit solchen in der Umgebung des nordöstlich gelegenen Industriegebietes um den Brunsbütteler Damm in Verbindung stehen. Leitfähigkeiten zwischen 1000 und 1500 µS/cm (gelbe Flächen) hingegen verteilen sich relativ diffus innerhalb der Stadt (auch in locker bebauten Gebieten) und können als aktuelles “Hintergrundrauschen” bezeichnet werden. Chloride Chlorid ist geochemisch äußerst mobil und verhält sich dementsprechend im Grundwasser fast wie ein idealer Tracer, d.h. in durchlässigen Gesteinen wird es zumeist nicht zurückgehalten. Quellen von Chlorid für erhöhte Konzentrationen im Grundwasser können Feuchtsalze sein, die im Rahmen des Winterdienstes der Berliner Stadtreinigung (BSR) auf Straßen eingesetzt werden. Dies wird jedoch in Berlin seit einigen Jahren nur noch in sehr geringem Maß und überwiegend auf Straßen mit Regenwasserkanalisation vorgenommen. Stark erhöhte Chloridgehalte im Grundwasser, die nicht geogen durch aufsteigende Tiefenwässer bedingt sind, können auch als Indikatoren für punktuelle Abwassereinleitungen oder für Belastungen aus Deponien gewertet werden. In der Fachliteratur (Schleyer & Kerndorff 1992) werden Konzentrationen oberhalb von 80 mg/l im Grundwasser Norddeutschlands als “anthropogen beeinflusst” bewertet. Untersuchungen der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) bezeichnen Konzentrationen bis 66 mg/l als “natürlich”. In Brandenburg wurden Werte bis 50 mg/l als Hintergrund angegeben, in Berlin gelten Werte von 14 bis 95 mg/l als “typisch” (Fugro & Hydor 2002) für den oberen Grundwasserleiter (nur GWL 2), Brose & Brühl (1993) nennen 9 bis 69 mg/l als charakteristisch für Waldstandorte in Berlin. Durch glaziale Erosion des Rupeltons ist in einigen Bereichen Berlins ein hydraulischer Kontakt zum tiefer liegenden Salzwasserstockwerk gegeben. Grundsätzlich kann ein Aufstieg von salinar beeinflusstem Grundwasser durch anthropogene Einflüsse (Druckentlastungen durch Grundwasserförderungen oberhalb des Rupeltones) verstärkt werden. Dieses Problem ist im Berliner Raum durch die intensive Nutzung des Grundwassers (Trinkwasserversorgung, Eigenwasserversorgungsanlagen, Absenkung durch Baumaßnahmen) standortspezifisch von besonderer Bedeutung. Die Möglichkeit höherer Konzentrationen in oberflächennahen Grundwasserleitern aufgrund geogener Versalzungen sind in der Stadt eng begrenzt ; z.B. ein Gebiet im nördlichen Neukölln oder der Hauptgrundwasserleiter (GWL 2) im Gebiet des Schmöckwitzer Werders. Dies konnte mit den vorliegenden Daten leider nicht bestätigt werden, da hier keine Messstellen zur Verfügung stehen. In einigen Fassungsbereichen der Berliner Wasserbetriebe (Wasserwerk Friedrichshagen, Beelitzhof) sind lokale Salzeinflüsse in einigen Brunnen bekannt. Durch angepasste Förderstrategien wird in den Problembereichen diesen Einflüssen entgegengesteuert. Von einem flächendeckenden Problem kann derzeit nicht ausgegangen werden. Neben der laufenden Überwachung der Fassungsbereiche der Fördergalerien durch die Berliner Wasserbetriebe, wird derzeit durch die Erweiterung des Berliner Basismessnetzes um tiefere Messstellen das Problem potenziell zunehmend salinarer Aufstiege durch mögliche Klimaänderungen (Druckentlastung durch geringere Grundwasserneubildungen) künftig auch flächendeckend überwacht. Konzentrationen unterhalb von 50 mg/l finden sich in der Stadt fast ausschließlich in den bewaldeten Außenbereichen . Auch in Brandenburg überwiegen Konzentrationen unter 50 mg/l im unmittelbaren Umland. Jedoch finden sich auch Gebiete südlich der Stadt, wo die Konzentrationen großflächig höher als 50 mg/l liegen, hier deutet sich ein Bezug zu den zumeist bis 1990 betriebenen Rieselfeldern an. Innerhalb der Stadt zeigen die Flächen mit erhöhten Chloridgehalten unmittelbaren Bezug zu denjenigen mit erhöhten Leitfähigkeiten. Jedoch sind Bereiche mit deutlich erhöhten Gehalten oberhalb von 100 mg/l kleinräumiger ausgeprägt. Lediglich in Spandau (Hahneberg) sowie in Mitte (Nordbahnhof) und Prenzlauer Berg finden sich hier einige dieser Gebiete. Nur eine Fläche wurde mit Gehalten oberhalb des Schwellenwertes von 250 mg/l ausgewiesen (nordwestlich des Hahnebergs liegt eine Messstelle mit 480 mg/l). Angesichts dieses Ergebnisses kann bei Chlorid nicht von einer signifikant hohen flächenhaften Belastung des Berliner Grundwassers aufgrund diffuser Schadstoffquellen gesprochen werden. Sulfat Sulfat ist ein gut wasserlöslicher Gesteinsbestandteil und wird relativ schnell ausgewaschen. Derzeitige anthropogene Sulfateinträge in den Boden und das Grundwasser sind sehr hoch und vielfältiger Art. In Brandenburg gelten Konzentrationen bis etwa 100 mg/l als Hintergrundgehalte und auch die Untersuchungen von Schleyer & Kerndorff (1992) kommen zu ähnlichen Ergebnissen (100 bis 150 mg/l). Kunkel u.a. (2003) geben Gehalte bis etwa 200 mg/l an. In Berlin hingegen wurden in jüngerer Vergangenheit unter Waldstandorten bereits Gehalte bis in die Größenordnung des aus der TrinkwV abgeleiteten Schwellenwertes als typisch befunden ( 240 mg/l ). Kabelitz (1990) beschreibt Konzentrationen bis zu 1200 mg/l in jungpleistozänen Grundwasserleitern Berlins. Für den Bestandsniederschlag eines Kiefernbestandes um den Grunewald geben Renger u.a. (1989) für den Zeitraum 1986 bis 1989 hingegen nur Sulfatwerte von 5 bis 42 mg/l an. Ursache für die deutlich erhöhten Sulfatkonzentrationen im Berliner Grundwasser ist primär der großflächig über die Stadt verteilte Bau- und Trümmerschutt des 2. Weltkrieges (SenStadtUm 1986); untergeordnet wird auch der Einfluss häuslicher Abwässer genannt (Wurl 1995). Charakteristisch für die meist gipshaltigen Ablagerungen ist, dass sie mehr oder weniger diffus verstreut über die gesamte Stadt verteilt sind. So sind die Bauschuttdeponien Berlins an der Nahtstelle zwischen diffuser und punktueller Eintragsquelle einzuordnen. Vielmehr wurden auch sehr viele kleine (natürliche und künstliche) Hohlräume dazu verwendet, den in großen Mengen vorhandenen Schutt abzulagern. Der Einfluss dieser Ablagerungen soll anhand eines Beispieles verdeutlicht werden: Siebert (1956) kommt zu dem Ergebnis, dass die riesigen ab 1949/50 angefahrenen Trümmerschuttmassen im Bereich des Teufelsberges im Grunewald Mitte der 50er Jahre noch keinen Einfluss auf die Grundwasserbeschaffenheit hatten. Eine direkt im westlichen Abstrom des Teufelsberges gelegene Grundwassermessstelle wies damals einen Sulfatgehalt im Bereich von etwa 50 mg/l auf. Im Rahmen des Hydrogeologischen Strukturmodells für das Wasserwerk Tiefwerder (GCI & AKS 1998) hingegen wird darauf verwiesen, dass in der gleichen Messstelle der Sulfatgehalt mittlerweile auf über 400 mg/l angestiegen ist. Sulfatgehalte unterhalb von 100 mg/l finden sich im Stadtgebiet mit Ausnahme kleiner bewaldeter Areale im Nordwesten sowie im Südosten nicht mehr. Auch südlich und westlich der Stadt liegen die Sulfatwerte in Brandenburg zumeist oberhalb von 100 mg/l. Innerhalb des gesamten Innenstadtbereiches liegen die Werte oberhalb von 180 mg/l ; kleinräumige Ausnahmen finden sich entlang der innerstädtischen Spree (z. B. mit einem mittleren Sulfatwert von 114 mg/l). Räumliche Bezüge zu Bauschuttdeponien sind an vielen Stellen erkennbar (Wilhelmsruh, Spandau, Teufelsberg). Die höchsten Sulfatgehalte (oberhalb von 360 mg/l) finden sich flächenhaft in den dicht bebauten Innenstadtgebieten. Hiervon betroffen ist z. B. ein ca. 30 km 2 großes Gebiet beiderseits des Unterlaufes der Panke nach Osten bis nach Friedrichshain. Die Sulfatgehalte reichen hier punktuell bis oberhalb von 800 mg/l (z.B. an der Eberswalder Straße südlich des Jahn-Sportparkes mit einem Mittelwert von 872 mg/l). Bei der Berechnung der Verweilzeiten des Sickerwassers (BTU 2003) wurden hier, am Südrand des Barnims, Zeiträume von weniger als 50 Jahren ermittelt, so dass das Eintragsszenario aufgrund des Stoffinputs der Ablagerungen nach dem zweiten Weltkrieg plausibel erscheint. Ein Sonderfall sind jedoch die ebenfalls extrem hohen Sulfatgehalte im südwestlichen Grunewald entlang des östlichen Havelufers. Auch hier liegen die Werte bis zu 900 mg/l (mit 872 mg/l an der Havelchaussee oder mit 922 mg/l in den Havelbergen). Trümmer- und Bauschuttablagerungen kommen hier zumindest bei der letztgenannten Messstelle als Ursache kaum in Frage. In Fugro & Hydor (2002) wurde als Ursache solch hoher Gehalte Grundwasserabsenkung in Folge von Entnahmen der Brunnen des WW Beelitzhof genannt. Diese könnte zur Belüftung ehemals gesättigter Bereiche und damit zur Oxidation von dispers im Sediment verteilten sulfidischen Schwefels führen. Auch Sommer von Jarmersted (1992) führt dies als Erklärung für die extrem hohen Sulfatgehalte dieser Messstellen auf. Das Schichtenverzeichnis einer der Messstellen weist zudem direkt oberhalb des Filters in 19-25 Meter unter Gelände Lagen von eemwarmzeitlichen Faulschlämmen auf, welche eine zusätzliche Quelle für den sulfidischen Schwefel sein könnten. Um diese Hypothese zu überprüfen, zeigt die nachfolgenden Abbildungen die Ganglinien der Grundwasserstände der Messstellen 1172 und 1276. Die Geländehöhen liegen bei der Messstelle 1172 bei etwa 40 m, bei der Messstelle 1276 bei etwa 49 m. Es handelt es sich also beide Male um Flurabstände im Bereich von 10 bis 20 Meter. Deutlich zu erkennen sind drastische Schwankungen der (hier freien) Grundwasseroberfläche mit Gesamtamplituden bis zu 5 Meter. Diese können nicht durch natürliche Ursachen erklärt werden. Bei beiden Messstellen ist bis etwa Ende der siebziger Jahre ein deutlicher Rückgang der Grundwasserstände zu erkennen, der nur durch erhöhte Wasserwerksförderungen erklärt werden kann. Ob die extrem hohen Sulfatgehalte jedoch tatsächlich durch Pyritoxidation erklärt werden können, kann nur nach hydrogeochemischen Bilanzierungen der Inhaltsstoffe der hier auch sehr harten, nicht sauren Grundwässer geklärt werden. Weitere Ursachen sind zu prüfen. Kalium Kalium ist ein Alkalimetall und – wie Natrium – sehr reaktionsfähig. Natürliche Konzentrationen erreichen i. d. R. nur wenige mg/l, die Hintergrundwerte liegen bei etwa 3 bis 4 mg/l (LUA 1996, Schleyer & Kerndorff 1992, der Grenzwert der TrinkWV liegt bei 12 mg/l). Außer durch die Verwitterung silikatischer Gesteine wird Kalium laufend durch die Mineralisation von totem pflanzlichem Material dem Boden zugeführt. Auch die landwirtschaftliche Düngung oder fäkale Verunreinigungen (z. B. durch undichte Abwasserrohre) können zu hohen Werten führen. Kalium ist i. a. geochemisch nicht sehr mobil, da eine Sorption an Tonmineralien stattfinden kann. Fehlen diese jedoch – wie das in den überwiegend sandigen Sedimenten des Urstromtales der Fall ist – kann der Stoff leicht ins Grundwasser gelangen. In Brandenburg wurde festgestellt, dass dies aktuell sehr häufig der Fall ist, an zahlreichen Messstellen ist sogar bereits der Grenzwert der TrinkWV überschritten (LUA 2002). Auch anhand der Primärstatistik der Senatsmessstellen des Hauptgrundwasserleiters (GWL 2) zeigte sich diese Tendenz. Zwar liegt etwa die Hälfte der Messstellen im Bereich des geogenen Hintergrundes (50-Perzentil 3,2 mg/l), aber jede vierte Messstelle ist mit Konzentrationen oberhalb von 7 mg/l deutlich beeinflusst . Dies bestätigt auch das regionale Verteilungsbild der berechneten Konzentrationen. Deutlich erkennbar ist der Bezug zu den Gebieten mit gespannten Grundwässern unter Geschiebemergel. Hier überschreiten die Konzentrationen nur selten Werte von etwa 6 mg/l – auch nicht in der dicht bebauten Innenstadt am Südrand des Barnims mit hohen Sulfatgehalten. Eine Ausnahme stellt das landwirtschaftlich genutzte Gebiet im Norden der Stadt um Lübars-Blankenfelde dar, wo auch unter Geschiebemergel Kaliumgehalte oberhalb von 12 mg/l vorherrschen. Möglich ist hier auch der Einfluss einer lokalen Altlast- und Bauschuttfläche in den Niedermoorwiesen am Tegeler Fließ (Kaliumgehalt von 26 mg/l an der Messstelle 10839). Im Urstromtal hingegen liegen in der Innenstadt die Konzentrationen fast überall oberhalb von 6 mg/l, in großen Arealen sogar oberhalb von 12 mg/l. Genannt sei der gesamte Bereich nördlich (Münchehofe) und westlich des Müggelsees entlang der Spree bis zur Wuhlheide. Im Grunewald hingegen sind die Kaliumwerte niedrig – ein Indiz dafür, dass es sich bei Kalium nicht um die gleichen Eintragsursachen wie bei Sulfat handeln kann. Das in Brandenburg bekannte Kaliumproblem ist somit auch in Berlin vorhanden und sollte – neben den beschriebenen Sulfatgehalten – nicht unterschätzt werden. Ammonium Ammonium tritt in den Lockergesteinsgrundwasserleitern Norddeutschlands oft in hohen Konzentrationen auf, die z. T. höher als der Grenzwert der TrinkwV von 0,5 mg/l sind. Dieser Konzentrationsbereich wurde in Brandenburg auch als geogener Hintergrund ermittelt, in Niederungen noch etwas höher bis 0,8 mg/l. Der Grund für das Auftreten von Ammonium in diesen Konzentrationen liegt in den vielerorts reduzierten Milieubedingungen der feinkörnigen quartären Grundwasserleiter. Einflüsse anthropogener Verunreinigungen (Fäkalien, Abwasser) können das noch verstärken. Besonders häufig liegt Ammonium in Niederungsbereichen mit reduzierten (anoxischen) Verhältnissen erhöht vor. Als Quelle erhöhter Gehalte kommen hier organische, torfige Bestandteile im Sediment in Frage, aus dem gebundener Stickstoff periodisch ausgetragen werden kann. In reinen Sanden liegen die Werte dagegen oft unterhalb 0,1 mg/l. Wie bereits erläutert wurde, ergab die Variogrammanalyse der absoluten Messwerte von Ammonium keine interpretierbaren Korrelationen, so dass hier das Indikator-Kriging-Verfahren mit einem Schwellenwert von 0,5 mg/l angewendet wurde. Es zeigt sich bei Ammonium ein deutlicher Bezug zu Gebieten mit gespannten Grundwässern unter Geschiebemergel. Unter den Geschiebemergelhochflächen des Barnim und des Teltow sind durchweg nur geringe Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung der Schwellenwerte erkennbar. Niedrigere Werte im Urstromtal dagegen finden sich vor allem dort, wo es sich entweder um glazigene Nachschüttsande im Bereich westlich und östlich der Unterhavel oder um reine Talsande mit Flugsandeinschaltungen (Tegeler und Spandauer Forst) handelt. Im Gegensatz hierzu stehen Talsande in den zentralen Bereichen des Urstromtales mit Einschaltungen schluffiger und / oder humoser Bestandteile. Besonders hoch liegen die Werte im Abstrom des ehemaligen Rieselfeldes Münchehofe. Hier fand über Jahrzehnte ein massiver Stickstoffeintrag in den Grundwasserleiter statt, der sich in sehr hohen Wahrscheinlichkeiten ausdrückt. Die überraschend hohen flächendeckenden Ammoniumgehalte im Innenstadtbereich stehen möglicherweise entweder mit der jahrhundertelangen ungeklärten diffusen Abwasserverbringung in den Untergrund Berlins oder mit aktuellen Verlusten aus dem Kanalnetz im Zusammenhang. Hierzu können nur weiterführende Untersuchungen Aufschluss geben. Oxidierbarkeit Als Maß für die im Grundwasser gelösten anorganischen und organischen Stoffverbindungen wird der Parameter Kaliumpermanganatverbrauch (gemessen als CSV-Mangan, umgerechnet auf die Oxidationsäquivalente bezogen auf O 2 in mg/l) herangezogen. Die organischen Substanzen entstammen bei nicht beeinträchtigten Grundwässern zumeist der belebten Bodenzone. Die gelösten organischen Stoffe dienen den im Grundwasser lebenden Mikroorganismen als Energie- und Kohlenstoffquelle und werden daher vor allem in Gegenwart von Sauerstoff in gelöster Form relativ rasch zersetzt. In vielen Fällen sind gelöste organische Stoffe im Grundwasser jedoch auf anthropogene Verunreinigungen (z. B. durch Abwasser oder künstliche organische Stoffverbindungen) zurückzuführen. In feinkörnigen sandig-schluffigen Grundwasserleitern sind zudem oft hohe Eisen- und Manganverbindungen gelöst, die als reduzierte anorganische Stoffverbindungen ebenfalls zu hohen CSV-Mangan-Werten führen. Der geogene Hintergrund in Brandenburg liegt – wie auch der Grenzwert der TrinkwV sowie der von Schleyer & Kerndorff (1992) als Beginn anthropogener Beeinträchtigung bewertete Bereich – bei 5 mg/l. In Niederungen mit anmoorigen Auflagen kann er auch geringfügig darüber liegen. Das Bild zeigt einen deutlichen regionalen Bezug zu den hydrogeologischen Randbedingungen im Stadtgebiet: im Bereich der Hochflächen liegen die Werte in unauffälligen, im Urstromtal in generell erhöhten Konzentrationsbereichen. Vor allem entlang der innerstädtischen Spree (Wuhlheide) sowie der Oberhavel und in Spandau liegen die Werte oftmals oberhalb von 5 mg/l. Hier finden sich sowohl die entsprechenden anmoorigen Sedimente als auch anthropogene Beeinträchtigungen im Umfeld industrieller Nutzungen (Haselhorst, Siemensstadt). Ortho-Phosphat Phosphor ist nur unter anaeroben Bedingungen mobil und im Boden zumeist an Tonminerale und Metallhydroxide gebunden. Als natürliche Hintergrundgehalte gelten in Lockergesteinen Werte bis etwa 0,2 bzw. 0,3 mg/l ortho-Phosphat (LUA 1996). Höhere Phosphatgehalte im Grundwasser deuten auf anthropogene Beeinträchtigungen hin und sind vor allem für Oberflächengewässer in der Region Berlin und Brandenburg problematisch, da diese hier weitgehend vom Grundwasser gespeist werden. Das Bild zeigt die Ergebnisse der Berechnungen in Bezug auf die Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung des gewählten Schwellenwertes von 0,3 mg/l mit dem Indikator-Kriging-Verfahren (auf die Darstellung der Flächenberechnung mit den Originaldaten wurde hier – analog zu Ammonium – verzichtet): Der hydrogeologische Bezug ist – wie auch bei Ammonium und der Oxidierbarkeit – deutlich erkennbar. In den gespannten Grundwasserleitern sind die Phosphatgehalte durchweg gering (zumeist unterhalb von 0,05 mg/l). Höhere Konzentrationen und damit auch höhere Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung des Schwellenwertes von 0,3 mg/l sind in den unbedeckten Lagerungspositionen des Urstromtales und insbesondere dort erkennbar, wo holozäne Torf- und Muddeablagerungen entlang der Gewässer auftreten. Dieses Bild wurde auch in Brandenburg anhand der Messwerte des Grundmessnetzes festgestellt (LUA 2002). In diesen Gebieten ist organisch gebundener bzw. komplexierter Phosphor mit dem Bodensickerwasser leichter verlagerbar, da organische Anionen die Sorption des Phosphates blockieren. Im Berliner Raum tritt dies vor allem entlang der Oberhavel (Hennigsdorf, Heiligensee und Spandau) bis zum Mündungsbereich der Spree in die Havel sowie im Bereich des Spandauer Forstes auf. Überall dort befinden sich z. T. mächtige Mudden und torfige Ablagerungen. Überraschend ist lediglich, dass auch im Randbereich der Halbinsel Tegelort (am östlichen Havelufer bzw. am Tegeler See) an einigen Messstellen sehr hohe punktuelle Phosphatgehalte auftreten, da hier keine organogenen Sedimente in der Geologischen Übersichtskarte 1 : 100 000 (LGRB & SenStadt 1995) eingetragen sind. Des Weiteren sind im Bereich des Wasserwerkes Johannisthal hohe Phosphatgehalte im Grundwasser zu erkennen; auch hier treten mächtige holozäne Ablagerungen auf. Nördlich des Müggelsees hingegen sind die hohen Phospatgehalte im Grundwasser durch die Verunreinigung des Klärwerkes Münchehofe zu erklären. Im gesamten Berliner Teil des Einzugsgebietes der Dahme sind erhöhte Phosphatgehalte zu verzeichnen. Bor Bor ist im Grundwasser ein Problemstoff, weil es als Bestandteil der Waschmittel (Perborate) in großen Mengen über das Abwasser in die Umwelt freigesetzt wird. Wegen seiner geringen geogenen Konzentration (außer in tiefensalinar versalzenen Wässern) ist es ein geeigneter Indikator für anthropogene Beeinflussungen des Grundwassers. Nach Schätzungen stammen etwa zwei Drittel des in der Umwelt vorhandenen Bors aus anthropogenen Quellen (LfU 2001a). In Reinigungsmitteln wird es für Desinfektion und Bleichung verwendet. Außerdem ist es Bestandteil von Düngemitteln . Aufgrund der vielseitigen Verwendung ist Bor häufig in Abwässern zu finden. Bor gelangt über undichte Abwasser- und Abfallanlagen und über die Infiltration von Oberflächenwasser in das Grundwasser. So treten erhöhte Borwerte am ehesten in Gebieten mit hoher Besiedlungs- und Industrialisierungsdichte auf. Der Grenzwert der TrinkwV liegt bei 1000 µg/l. Beeinflussungen zeigen sich ab etwa 80 µg/l (Schleyer & Kerndorff 1992). In Berlin liegen bisher keine flächendeckenden Untersuchungen zu Borgehalten im Grundwasser vor. Die bisherigen Untersuchungen deuten auf Korrelationen zu den Sulfatgehalten hin; räumlich wurde festgestellt, dass die dicht bebauten Innenstadtarealen erkennbar höhere Borgehalte zeigen. Diese räumlichen Inhomogenitäten ohne klaren Bezug zu den verwendeten Zusatzinformationen zeigen sich im Stadtgebiet: Besonders niedrige Konzentrationen finden sich im Grunewald und im Norden (Tegeler Forst, Frohnau), besonders hoch vor allem entlang der innerstädtischen Spree, aber auch im landwirtschaftlich genutzten Gebiet um Lübars und Blankenfelde. In der Innenstadt finden sich fast durchgehend Gehalte oberhalb von 100 µg/l und damit eine erkennbare diffuse Beeinflussung, die mit undichten Kanalsystemen in Verbindung stehen könnte. Hier müsste eine Einzelfallanalyse der besonders belasteten Messstellen (oberhalb von 250 µg/l) durchgeführt werden. Gesamtbetrachtung Ziel der Arbeiten war die Übertragung von punktuell vorliegenden Informationen zur Grundwasserbeschaffenheit in flächenhafte Aussagen . Hierfür wurden Messstellen der Messnetze von Berlin und Brandenburg, aus altlastbezogenen Sonderuntersuchungen, der Berliner Wasserbetriebe sowie aus hydrogeologischen Erkundungsmaßnahmen herangezogen. Die Messstellenauswahl wurde anhand der Zuordnung zum wasserwirtschaftlich genutzten Hauptgrundwasserleiter in der Region (GWL 2) vorgenommen; bei Mehrfachausbau im gleichen GWL wurde die jeweils zuoberst ausgebaute Messstelle ausgewählt. Insgesamt konnten etwa 1400 Messstellen recherchiert und ausgewählt werden, das entspricht etwa einer mittleren Dichte von etwa 1 Messstelle / km 2 . Es wurden acht Parameter anhand ihrer hydrochemischen Relevanz in Bezug auf das von diffusen Schadstoffquellen ausgehende Risiko für das Grundwasser ausgewählt. Große Aufmerksamkeit wurde der Datenprüfung und -aufbereitung gewidmet. Da insbesondere die altlastbezogenen Sondermessstellen in Berlin clusterartig auf engem Raum mit hohen hydrochemischen Variabilitäten angesiedelt sind, musste hier in Vorbereitung der geostatistischen Analyse eine individuelle Prüfung von Einzelmesswerten bzw. -analysen vorgenommen werden. Räumlich und zeitlich nicht plausible Werte wurden aus der Datenbasis eliminiert. Im Anschluss daran wurde von den überwiegend aus der zweiten Hälfte der neunziger Jahre vorliegenden Analysen der arithmetische Mittelwert pro Messstelle und Parameter gebildet. Räumliche Zusatzinformationen wurden zur Interpretation der Berechnungsergebnisse herangezogen, jedoch aufgrund der kleinräumigen Variabilität innerhalb des Ballungsraumes Berlin nicht unmittelbar in die Regionalisierung miteinbezogen. Die Datenbasis wurde anschließend einer Variogrammanalyse unterzogen. Mit Ausnahme von Ammonium und Ortho-Phosphat zeigen die übrigen sechs Parameter einen Zusammenhang der Variabilitäten in Abhängigkeit von der Entfernung der Messpunkte, so dass das Ordinary-Kriging-Verfahren durchgeführt werden konnte. Bei Ammonium und Ortho-Phosphat liegen auch jeweils der Anteil der Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze relativ hoch, so dass hier eine Indikatorcodierung mit anschließender Regionalisierung vorgenommen werden musste. Das Ergebnis ist dann nicht konzentrationsorientiert, sondert liefert Aussagen zur Wahrscheinlichkeit der Überschreitung in Bezug auf einen gewählten Schwellenwert. Die Ergebnisse der Flächenberechnung zeigen sehr deutlich das flächenhafte Ausmaß des langjährigen Stoffeintrages in das oberflächennahe Grundwasser in Berlin an: während bei Chlorid und Bor vorwiegend von lokalen Belastungen gesprochen werden kann, sind vor allem bei Sulfat große Bereiche des Stadtgebietes von drastischen Konzentrationserhöhungen bis weit oberhalb des Grenzwerts der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) betroffen – primäre Ursache ist hier die großflächige Verbringung von Bau- und Trümmerschutt. Bei Ammonium und Kalium sind – neben geogenen Ursachen, wie anmoorigen Sedimenten – andere anthropogene Quellen, wie z. B. die ehemalige Verbringung von Abwasser oder aktuelle Verluste aus dem Kanalnetz zu vermuten.

Gewässergüte (Chemie) 2001

Für eine Bewertung der Daten aus der Gewässerüberwachung der allgemeinen chemisch-physikalischen Beschaffenheit wird auf die Zielvorgaben in Anlehnung an das LAWA-Verfahren zur “Chemischen Gewässerklassifikation” (LAWA 1998) zurückgegriffen. Diese Klassifikation wurde für die in den Streifenkarten dargestellten Parameter Sauerstoff, Chlorid, Sulfat, Ammonium-Stickstoff, Nitrit-Stickstoff, Nitrat-Stickstoff, AOX und TOC herangezogen. In dem entwickelten Klassifizierungsschema (siehe Tab. 1) entspricht die Güteklasse I für die in der Natur vorkommenden Stoffe wie Nährstoffe und Salze dem geogenen Hintergrundwert, während die Güteklasse II (Zielvorgabe) den Schutz der aquatischen Lebensgemeinschaften sowie weitere Gewässerschutzkriterien abdeckt. Die übrigen Klassen entstehen durch Multiplikation mit dem Faktor 2. Die eigentliche ökologische Aussagekraft schwankt bei den Parametern zum Teil erheblich. Sauerstoff, Ammonium und Nitrit sind ökotoxikologisch bedeutende Parameter. Nitrat besitzt dagegen in den auftretenden Konzentrationen auch gegenüber empfindlichen Wasserorganismen keine toxische Relevanz. Die Bedeutung des Nitrats liegt vielmehr in seiner Funktion als Nährstoff in stickstofflimitierten Gewässern. Paradoxerweise können höhere Nitratgehalte durchaus ökologisch stabilisierend wirken. Insbesondere kann Nitrat als alternativer Sauerstofflieferant die Phosphorrücklösungsprozesse an der Sediment-Freiwasser-Kontaktzone und somit die Eutrophierung auch eindämmen. Die Klassifizierungen von Chlorid, AOX und TOC haben mehr eine Indikatorrolle. So sind Chlorid-Konzentrationen um 100 mg/l zwar Ausdruck anthropogener Einflüsse, aber ökologisch unbedenklich. Sulfat kann geogen, aber auch anthropogen bedingt Werte deutlich größer 100 mg/l erreichen. In ökologischer Hinsicht werden im Zusammenhang mit höheren Sulfatwerten eutrophierungsfördernde Prozesse diskutiert. Im Berliner Raum hat Sulfat ab Güteklasse II-III durchaus eine zusätzliche Bedeutung für die Trinkwasserversorgung. Für Phosphor wurde eine naturraumangepasste Klassifikation im Abgleich zur Klassifikation “Planktondominierter Fließgewässer” (LAWA 1996) hinsichtlich der eutrophierenden Wirkung vorgenommen. Die Temperaturwerte wurden nach einem berlinspezifischen Ansatz für sommerwarme Flachlandgewässer klassifiziert. Die Gewässergütekartierungen zeigen die Entwicklung der Kenngrößen der Wasserbeschaffenheit der Berliner Gewässer im Zeitraum von 1991 bis 2001 (Jahreskennwerte der ungeraden Jahre), die in Streifenkarten dargestellt werden. Die Streifenkarte besteht aus sechs Einzelstreifen , die in der Regel den Zeitraum von 1991 bis 2001 in Zweijahresschritten abbilden. Entscheidend ist die Fließrichtung. Der Streifen für 1991 hat eine hervorgehobene schwarze Begrenzung. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Parameter wurden die Bereichsgrenzen so gelegt, dass signifikante Einleitungsstellen von Kläranlagen oder Kraftwerken, die Veränderungen der Werte mit sich bringen können, erfasst werden. Der räumlichen Darstellung liegt zugrunde, dass ein Messpunkt jeweils für einen quasihomogenen Abschnitt die Bewertung repräsentiert. Diese Konvention ist bei der Interpretation der Karte zu berücksichtigen. Die Lage der Messpunkte ist als roter Punkt mit der Messpunktnummer abgebildet. Die Lage der Messstationen für kontinuierliche Messungen wird durch grüne Punkte gekennzeichnet. Die einzelnen Streifen der Gewässer sind ihrer Güteklassenzuordnung entsprechend gefärbt. Die gemessenen Werte für die Parameter der einzelnen Jahre können über das Anklicken der farbigen Abschnitte in einem separaten Fenster (markieren der Funktion “Daten anzeigen” im Menu unterhalb der Karte und in Karte klicken) angezeigt werden. Farblich nicht angelegte Streifenabschnitte bedeuten, dass dort für den Zeitraum keine Daten ermittelt wurden. Den dargestellten Gütemesspunkten und Messstationen sind keine Daten hinterlegt.

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