Grundwasserstände

Die nachfolgende Darstellung und Beschreibung der Grundwasserverhältnisse im Jahr 2018 konzentriert sich auf die weitflächigen Porengrundwasserleiter (Tertiär, Quartär) im südbayerischen Raum, auf die Kluft- und Karstgrundwasserleiter (Trias bis Kreide) nördlich der Donau sowie auf die räumlich eingegrenzten Porengrundwasserleiter in den Talräumen im Maineinzugsgebiet in Nordbayern.

Vorbemerkung zu den Grafiken
Die y-Achse zeigt den gemessenen Grundwasserstand in m ü.NN, die x-Achse den zeitlichen Verlauf über die Monate November 2017 bis Dezember 2018. Die blaue Ganglinie entspricht dem tatsächlich gemessenen Grundwasserstand im angegebenen Zeitraum. Die horizontale grüne Linie repräsentiert den mittleren Grundwasserstand (MW) und die horizontale rote Linie repräsentiert den niedrigsten gemessenen Grundwasserstand (NNW), bezogen auf die gesamte Beobachtungsdauer der jeweiligen Messstelle.

Quartäre Grundwasserleiter

Im Gebiet der weiträumigen quartären Schotterflächen südlich der Donau führten hohe Niederschlagsmengen im Januar 2018 zu ansteigenden Grundwasserständen. Von Februar bis einschließlich November 2018 folgten dann mehrere Monate mit stark unterdurchschnittlichen Niederschlägen, welche die Grundwasserstände stetig sinken ließen. Zwischenzeitliche Niederschlagsereignisse führten zu einem vorübergehenden Anstieg der gemessenen Grundwasserstände. In Gebieten mit größeren Flurabständen wirkten sich diese Neubildungsereignisse deutlich gedämpfter auf die Grundwasserstände aus, als an Messstellen mit geringem Flurabstand oder in Fließgewässernähe. Erst der niederschlagsreiche Dezember 2018 sorgte zum Jahresende für einen leichten Anstieg der Grundwasserstände. Die Messstelle Eching 275D (Abb. 1) zeigt stellvertretend die Grundwasserstandsentwicklung für die quartären Schotterflächen. Der Jahreshöchstwert wurde Ende Januar erreicht. Das Niveau des langjährigen Mittelwertes wurde hier ganzjährig ebenso wenig erreicht wie ein neuer Niedrigstwert.

Abb.1: Verlauf der Grundwasserstände im Niederterrassenschotter der Münchener Schotterebene (Messstelle Eching 275D, beobachtet seit 1939), HHW: 465,59m ü.NN, MW: 463,78m ü.NN, NNW: 462,68m ü.NN

Die räumlich eingegrenzten und geringmächtigen quartären Grundwasservorkommen in den Flusstälern Nordbayerns werden maßgeblich durch flächige Grundwasserneubildungsereignisse oder durch seitliche Randzuflüsse beeinflusst und stehen mit den zugehörigen Fließgewässern in enger hydraulischer Wechselwirkung. Dies gilt vor allem in Abschnitten mit Stauhaltungen. Sie zeigen deshalb vielmals rasche Grundwasserstandsschwankungen als Folge von Niederschlagsereignissen oder Wasserstandsänderungen in den Fließgewässern.

Hohe Niederschläge zum Jahreswechsel haben an der Referenzmessstelle Rattelsdorf 136 (Abb. 2) dafür gesorgt, dass bereits Mitte Januar der Jahreshöchstwert erreicht wurde. Die in Nordbayern insgesamt deutlich unterdurchschnittlichen Niederschläge von Februar bis November und die damit ausbleibende Grundwasserneubildung, sorgte für ein ausgeprägtes Absinken der Grundwasserstände. Lediglich lokale Niederschläge im März unterbrachen diesen Trend kurzfristig. Die hohen Niederschlagsmengen im Dezember 2018 haben sich bis Jahresende nicht auf die Grundwasserstände ausgewirkt, sodass Ende Dezember an der Referenzmessstelle, bezogen auf den Zeitraum 1972-2018, ein neuer Niedrigstwert gemessen wurde.

Abb.2: Verlauf der Grundwasserstände im Quartär (Messstelle Rattelsdorf 136, beobachtet seit 1972), HHW: 245,33m ü.NN, MW: 242,18m ü.NN, NNW: 241,09m ü.NN

Molassebecken (Tertiär)

Das Grundwasser im tertiären Molassebecken südlich der Donau liegt in Tiefen von rund 50m bis 200m unter Gelände. In der Regel sind hier die Grundwässer gespannt und fließen natürlicherweise den im Molassegebiet vorkommenden größeren Fließgewässern zu. Bedingt durch die Tiefenlage unter Gelände, und der dadurch verzögerten Grundwasserneubildung, reagiert das Grundwasser relativ träge und zeitverzögert auf das Niederschlagsgeschehen. Ausgehend von vergleichsweise niedrigen Grundwasserständen Ende des Jahres 2017, führten die Niederschlagsereignisse zu Jahresbeginn an der Referenzgrundwassermessstelle Mauern T1 Anfang März zum höchsten gemessenen Jahreswert (Abb.3). Der Grundwasserspiegel verblieb anschließend auf einem Niveau unterhalb des langjährigen Mittels. Die Kombination aus warmen und niederschlagsarmen Folgemonaten führte zu einem stetigen Absinken der Grundwasserstände, so dass Mitte November ein neuer Niedrigstwert erreicht wurde. Bis Jahresende wurden weiterhin Grundwasserstände nahe dem lokalen Tiefstwert gemessen.

Abb.3: Verlauf der Grundwasserstände der Oberen Süßwassermolasse des Tertiärs (Messstelle Mauern T1, beobachtet seit 2005), HHW: 425,39m ü.NN, MW: 424,89m ü.NN, NNW: 424,37m ü.NN

Malm (Jura)

Im Weißen Jura (Malm) der Fränkischen Alb, welcher durch eine fortgeschrittene Verkarstung charakterisiert ist, bewegt sich das Grundwasser in Klüften und Schichtfugen, die vielfach durch Verkarstungsprozesse zu unterirdischen Fließgerinnen ausgeweitet sind. Die Ausprägung dieser Klüftung und die Raumlage der Karsthohlräume bestimmt maßgebend das Fließgeschehen, welches rasch auf Niederschlags- und Hochwasserereignisse reagiert. Oberhalb des Grundwasserspiegels befindliche Karsthohlräume können zudem als temporäre Zwischenspeicher wirken.

Die an der Referenzmessstelle Heiligenstadt 9 (Abb.4) bereits zum Ende des Jahres 2017 hohen Grundwasserstände wurden durch den in Nordbayern überdurchschnittlich niederschlagsreichen Monat Januar weiter erhöht. Mitte Februar wurde dann der Jahreshöchststand erreicht. Die folgenden, sehr niederschlagsarmen Monate sorgten dafür, dass sich die Grundwasserstände konstant verringerten. Ab Mitte Mai wurde das langjährige Mittel unterschritten, und Mitte Dezember ein neuer Niedrigstwert erreicht. Der sehr niederschlagsreiche Dezember 2018 ließ den Grundwasserstand nur kurzfristig ansteigen, bevor dieser zum Jahresende wieder zurückging.

Abb.4: Verlauf der Grundwasserstände im Malmkarst (Messstelle Heiligenstadt 9, beobachtet seit 1996), HHW: 458,69m ü.NN, MW: 445,94m ü.NN, NNW: 441,02m ü.NN

Sandsteinkeuper

In den Kluftgrundwasserleitern des Sandsteinkeupers führten die hohen Niederschläge zu Jahresbeginn zu einem merklichen Anstieg der Grundwasserstände. An der Referenzmessstelle Hallstadt 16 wurde Anfang Februar der Jahreshöchstwert erreicht (Abb. 5). In der Folge sanken die Grundwasserstände kontinuierlich und bleiben bis Jahresende auf einem geringen, unter dem langjährigen Mittel liegenden Niveau. Dieser Verlauf knüpfte an den des Vorjahres an, welcher an der Referenzmessstelle ganzjährlich unter dem langjährigen Mittel lag. Der niederschlagsreiche Dezember zeigte bis Jahresende noch keine Auswirkung auf den Grundwasserstand.

Abb.5: Verlauf der Grundwasserstände im Sandsteinkeuper (Messstelle Hallstadt 16, beobachtet seit 1997), HHW: 243,14m ü.NN, MW: 241,84m ü.NN, NNW: 241,04m ü.NN

Muschelkalk

Die tief liegenden Grundwasservorkommen im verkarsteten und überdeckten Muschelkalk Mittel- und Unterfrankens reagieren zeitlich verzögert auf Niederschlags- bzw. Neubildungsereignisse und zeigen einen insgesamt trägen und gedämpften Verlauf der Grundwasserstände. Die Grundwasserneubildung fiel im Jahr 2018 in oberflächennahen und überdeckten Grundwasserleitern ebenso wie im tiefliegenden Karstaquifer sehr gering aus. Nach den niedrigen Grundwasserständen zum Ende des Vorjahres stellte sich der Jahreshöchstwert an der ausgewählten Messstelle Stadtwald/Würzburg (WÜ-MU 4), mit einer deutlichen zeitlichen Verzögerung erst Mitte Mai ein (Abb.6). Ab Mitte Mai sanken die Grundwasserstände kontinuierlich bis zum Jahresende. Zum Ende des Jahres lagen die Grundwasserstände tiefer als zum Jahresbeginn. Im Vergleich zum Vorjahr wurde das langjährige Mittel zwar kurzzeitig überschritten, jedoch sorgten die trockenen Sommer- und Herbstmonate dafür, dass der Grundwasserstand zum Jahresende im Bereich des absoluten Niedrigstwertes der Zeitreihe lag.

Abb.6: Verlauf der Grundwasserstände im Muschelkalk (Messstelle Stadtwald/Würzburg (WÜ-MU 4), beobachtet seit 1998), HHW: 223,08m ü.NN, MW: 217,79m ü.NN, NNW: 216,56m ü.NN

Buntsandstein

Für die Grundwasserleiter des Buntsandsteins ist die Entwicklung der Grundwasserstände abhängig von der Ausbildung der Klüfte und deren Anbindung an die Erdoberfläche. Dementsprechend prägen sich Niederschlagsereignisse unterschiedlich rasch und intensiv auf die gemessenen Grundwasserstände aus. Bei einer Überdeckung durch den Oberen Buntsandstein zeigt sich in der Regel ein gedämpfter Verlauf der Grundwasserstände.

In den Verbreitungsgebieten des Buntsandsteins begann das Jahr 2018 wie in den übrigen Teilen Bayerns überwiegend mit überdurchschnittlich niedrigen Grundwasserständen. Die im Januar gefallenen Niederschläge sorgten mit zeitlicher Verzögerung dafür, dass an der Referenzstation Rohrbrunn S1 (Abb.7) der Jahreshöchstwert erst Anfang Mai erreicht wurde. Bedingt durch die mehrmonatige Trockenheit sanken ab Mai die Grundwasserstände kontinuierlich ab, bis Ende Dezember 2018 der Jahrestiefstwert gemessen wurde. Dieser Jahrestiefstwert lag nur geringfügig über dem bisherigen lokalen Tiefstwert.

Abb.7: Verlauf der Grundwasserstände im Buntsandstein (Messstelle Rohrbrunn S1, beobachtet seit 2001), HHW: 379,42m ü.NN, MW: 372,06m ü.NN, NNW: 366,87m ü.NN

Die Entwicklung der Grundwasserstände und Quellschüttungen in Bayern kann im Internet dem Gewässerkundlichen Dienst (GKD) entnommen werden. Hier ist auch das Herunterladen der Tagesmittelwerte möglich. Im Niedrigwasser-Informationsdienst (NID), wird eine fachliche Einschätzung der aktuellen Grundwasserstände hinsichtlich Niedrigwasser getroffen. Der Hochwassernachrichtendienst (HND) bietet ausgewählte Grundwassermessstellen mit Bezug zu hochwassergefährdeten Bereichen an.