Grundwasserstände
Die nachfolgende Darstellung und Beschreibung der Grundwasserverhältnisse im Jahr 2022 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 Meter über Normal Null, die x-Achse den zeitlichen Verlauf über die Monate November 2021 bis Dezember 2022. Die blaue Ganglinie zeigt die Tagesmittelwerte der gemessenen Grundwasserstände im angegebenen Zeitraum. Die horizontale grüne Linie repräsentiert den mittleren Grundwasserstand (MW), die blaue horizontale Linie repräsentiert den gemessenen Höchstwert (HHW) und die horizontale rote Linie repräsentiert den gemessenen Niedrigstwert (NNW), jeweils bezogen auf die gesamte Beobachtungsdauer der Messstelle.
Quartäre Grundwasserleiter
Im Gebiet der weiträumigen quartären Schotterflächen südlich der Donau wirken sich einzelne Niederschlagsereignisse im Jahresverlauf oft nur geringfügig auf die Grundwasserverhältnisse aus. Diese gedämpfte Reaktion auf Niederschlagsereignisse ist typisch für Gebiete mit größeren Flurabständen, wohingegen in Gebieten mit geringem Flurabstand oder in Fließgewässernähe die Grundwasserstände üblicherweise schneller und deutlicher reagieren.
Die Messstelle Eching 275D (Abbildung 1) zeigt stellvertretend die Grundwasserstandsentwicklung für die quartären Schotterflächen. Während des gesamten Jahres 2022 bewegten sich die Grundwasserstände zumeist erheblich unterhalb des langjährigen Mittelwertes. Seit Erreichen des Jahreshöchstwertes im Januar kam es bis Jahresende zu einem nahezu kontinuierlichen Rückgang der gemessenen Werte. Der Jahresniedrigstwert wurde dann Mitte August registriert, welcher lediglich 4 cm oberhalb des bisher niedrigsten gemessenen Wertes (NNW) vom 29.12.2003 lag. Auch die ausgeprägten Niederschlagsereignisse ab Mitte August hatten keinen erheblichen Einfluss auf die Grundwasserstände. So verharrten die Grundwasserstände in den Herbstmonaten September bis November auf einem gleichbleibend sehr niedrigen Niveau, was auf mäßige Niederschlagsmengen in diesen Monaten blei gleichzeitig tiefgründig ausgetrockneten Böden zurückzuführen ist. Erst in der zweiten Dezemberhälfte 2022 kam es zu einem sehr schwachen Anstieg der Grundwasserstände. Insgesamt hat sich die Niedrigwassersituation im Jahr 2022 in weiten Bereichen der südbayerischen Schotterflächen verstärkt.
Abbildung 1: Verlauf der Grundwasserstände im Niederterrassenschotter der Münchener Schotterebene (Messstelle Eching 275D, beobachtet seit 1939) - HHW: 465,59m ü.NN, MW: 463,75m ü.NN, NNW: 462,68m ü.NNDie räumlich eingegrenzten und geringmächtigen quartären Grundwasservorkommen in den Flusstälern Nordbayerns werden maßgeblich durch flächige Grundwasserneubildungsereignisse oder durch seitliche Randzuflüsse beeinflusst und stehen in vielen Fällen mit den zugehörigen Fließgewässern in enger hydraulischer Wechselwirkung. Dies gilt vor allem in Abschnitten mit Stauhaltungen. Insgesamt ist die Entwicklung der Grundwasserstände zu einem hohen Maße abhängig von der Nähe zum Fließgewässer und deren Anbindung an den Aquifer. Dementsprechend prägen sich Niederschlagsereignisse oder Wasserstandsänderungen in den angekoppelten Fließgewässern unterschiedlich rasch und intensiv auf die gemessenen Grundwasserstände aus.
Die niederschlagsarmen Monate Ende des Jahres 2021 verursachten an der Referenzmessstelle Rattelsdorf 136 (Abbildung 2) sehr niedrige Grundwasserstände bis Anfang Januar. Anschließend führten ausgeprägte Niederschläge im Januar zu einer vorübergehenden Erholung bis Ende April, mit Messwerten oberhalb des langjährigen Mittelwertes. Der Jahreshöchstwert wurde Ende Februar registriert. In den folgenden, zu trockenen und zu warmen Monaten erfolgte eine kontinuierliche Abnahme der Grundwasserstände. Auch die teils ergiebigen Niederschläge der Herbstmonate resultierten auf Grund der tiefgründig ausgetrockneten Böden noch nicht in Grundwasserneubildungsereignissen. In der Folge verharrten die gemessenen Grundwasserstände ab Oktober bis Mitte Dezember lediglich wenige Zentimeter oberhalb des bisher gemessenen niedrigsten Grundwasserstandes (NNW). Der Jahresniedrigstwert wurde Mitte November erreicht. Für die zweite Dezemberhälfte liegen auf Grund des Ausfalls der Messtechnik keine Messwerte vor.
Abbildung 2: Verlauf der Grundwasserstände im Quartär (Messstelle Rattelsdorf 136, beobachtet seit 1972) - HHW: 245,33m ü.NN, MW: 242,13m ü.NN, NNW: 241,07m ü.NNMolassebecken (Tertiär)
Das Grundwasser des ersten Hauptgrundwasserleiters im tertiären Molassebecken südlich der Donau liegt in vielen Fällen in Tiefen von ≤50 m 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 träge und zeitverzögert auf das Niederschlagsgeschehen.
An der Referenzmessstelle Mauern T1 verblieb während des gesamten Jahres 2022 der Grundwasserspiegel auf einem sehr niedrigen Niveau, erheblich unterhalb des langjährigen Mittelwertes (Abbildung 3). Anfang des Jahres kam es zu einem leichten Anstieg der Grundwasserstände bis zu einem Jahresmaximum Ende März. Danach verblieben die Grundwasserstände auf einem ähnlichen Niveau und sanken ab Juli wieder allmählich ab, bis Ende November 2022 ein neuer Niedrigstwert (NNW) erreicht wurde. Der an vielen Grundwassermessstellen zu beobachtende, mehrjährige Trend fallender Grundwasserstände im Bereich des Tertiär bzw. der Oberen Süßwassermolasse hat sich auch im Jahr 2022 weiter fortgesetzt.
Abbildung 3: Verlauf der Grundwasserstände der Oberen Süßwassermolasse des Tertiärs (Messstelle Mauern T 1, beobachtet seit 2005) - HHW: 425,39m ü.NN, MW: 424,76m ü.NN, NNW: 424,06m ü.NNMalm (Jura)
Im Malm (Weißer Jura) der Fränkischen Alb, welcher durch eine fortgeschrittene Verkarstung charakterisiert ist, bewegt sich das Grundwasser in Klüften und Schichtfugen, die sich durch Verkarstungsprozesse vielfach zu unterirdischen Fließgerinnen ausgeweitet haben. Die Ausprägung dieser Klüftung und die Raumlage der Karsthohlräume bestimmt maßgebend das Fließgeschehen, welches an vielen Grundwassermessstellen rasch auf Niederschlags- und Hochwasserereignisse reagiert, wohingegen andere Grundwassermessstellen kaum reagieren. Oberhalb des Grundwasserspiegels befindliche Karsthohlräume können als temporäre Zwischenspeicher wirken.
Die Referenzmessstelle Betzenstein ,T.BR.TB 1 (Abbildung 4) ist insgesamt durch die sehr langsame und gedämpfte Reaktion der Grundwasserstände im tieferen Malm charakterisiert. Auf Grund dieses Verhaltens zeigt sie keinerlei Reaktion auf einzelne, auch größere Niederschlagsereignisse oder auch längere Regenperioden. Entsprechend setzte sich die bereits in den Vorjahren registrierte Abnahme der Grundwasserstände bis zum Erreichen eines neuen Niedrigstwertes (NNW) im April 2022 weiter fort. Ab der zweiten Aprilhälfte erfolgte dann ein geringer Anstieg der Grundwasserstände, bis sich dann ab Oktober ein Plateau auf einem sehr niedrigen Niveau einstellte. Der an vielen Grundwassermessstellen zu beobachtende, mehrjährige Trend fallender Grundwasserstände im Bereich des Malm (Weißer Jura) hat sich auch im Jahr 2022 weiter fortgesetzt.
Abbildung 4: Verlauf der Grundwasserstände im Malmkarst (Messstelle BETZENSTEIN,etzenstein T.BR.TB 1, beobachtet seit 1967) - HHW: 450,03m ü.NN, MW: 437,39m ü.NN, NNW: 426,15m ü.NNSandsteinkeuper
An der Referenzmessstelle Hallstadt 16 (Abbildung 5) fand mit Beginn des Jahres 2022 eine mäßige Grundwasserneubildung bedingt durch das Niederschlagsgeschehen Anfang Januar bis Anfang März statt. In der Folge stiegen die Grundwasserstände an und verharrten bis Anfang Mai auf einem gleichbleibendem, jedoch unterdurchschnittlichen, Niveau. In diesem Zeitraum wurde auch der Jahreshöchstwert erreicht. Als Folge der zu warmen und trockenen Sommermonate kam es anschließend zu einem Rückgang der Grundwasserstände im weiteren Jahresverlauf. Die deutlich überdurchschnittlichen Niederschlagsmengen im September hatten auf Grund der tiefgründig ausgetrockneten Böden keine direkten Auswirkungen auf den Grundwasserspiegel. Stattdessen wurden die Jahresminimumwerte der Grundwasserstände im Zeitraum von Mitte September bis Mitte Oktober registriert, welche nur geringfügig über dem bisher gemessenen Niedrigstwert (NNW) lagen. Über das gesamte Jahr gesehen blieben die Grundwasserstände, meist deutlich unter dem Niveau des langjährigen Mittelwertes. Der an vielen Grundwassermessstellen zu beobachtende, mehrjährige Trend fallender Grundwasserstände in weiten Bereichen des Sandsteinkeupers hat sich auch im Jahr 2022 fortgesetzt, oder die Grundwasserstände sind auf einem niedrigen Niveau stagniert.
Abbildung 5: Verlauf der Grundwasserstände im Sandsteinkeuper (Messstelle Hallstadt 16, beobachtet seit 1997) - HHW: 243,14m ü.NN, MW: 241,75m ü.NN, NNW: 240,92m ü.NNMuschelkalk
Die tief liegenden Grundwasservorkommen im verkarsteten und überdeckten Muschelkalk Mittel- und Unterfrankens reagieren zeitlich oftmals verzögert auf Niederschlags- bzw. Neubildungsereignisse und zeigen einen insgesamt trägen wie auch gedämpften Verlauf der Grundwasserstände.
Die Grundwasserneubildung fiel im Jahr 2022 in den oberflächennahen und überdeckten Grundwasserleitern des Muschelkalks vergleichsweise gering aus. Auch im tiefliegenden Karstaquifer verlief die jährliche Regeneration der Grundwasservorräte mäßig. Nach den sehr niedrigen Grundwasserständen zum Ende des Vorjahres 2021 wurde an der Referenzmessstelle Volkach MU 16 Anfang Januar ein Anstieg des Grundwasserspiegels auf ein leicht überdurchschnittliches Niveau, einhergehend mit dem Niederschlagsgeschehen, beobachtet (Abbildung 6). Weitere Niederschlagsereignisse Anfang Februar und Anfang April führten ebenfalls zu vorübergehenden Anstiegen der Grundwasserstände. Ende Februar wurde dann der Jahreshöchstwert erreicht. Die anschließende Absenkphase bis Anfang August endete mit Registrierung eines neuen gemessenen Niedrigstwertes (NNW). Die Monate September, Oktober und November verursachten einen leichten Anstieg der Grundwasserstände, wobei selbst der überdurchschnittlich nasse September (+186% gegenüber 1961 bis 1990) keinen erheblichen Anstieg verursachte. Erst zum Jahresende 2022 wurde ein erneuter Anstieg beobachtet, die Grundwasserstände blieben jedoch unterhalb des langjährigen Mittelwertes.
Abbildung 6: Verlauf der Grundwasserstände im Muschelkalk (Messstelle Volkach MU 16,beobachtet seit 2008) HHW: 193,44m ü.NN, MW: 188,49 m ü.NN, NNW: 187,61m ü.NNBuntsandstein
Für die Kluftgrundwasserleiter 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 bis auf die Grundwasseroberfläche aus. Bei einer Überdeckung durch den Oberen Buntsandstein zeigt sich in der Regel ein gedämpfter Verlauf der Grundwasserstände.
Für die Grundwasservorkommen in den Verbreitungsgebieten des Buntsandsteins endete das Vorjahr 2021 auf einem sehr niedrigen Niveau. Aufgrund der ausgeprägten Niederschläge Anfang Januar 2022 stiegen die Grundwasserstände jedoch wieder an, von Anfang März bis Mitte Mai stellte sich ein Plateau oberhalb des langjährigen Mittelwertes ein. Mitte März wurde dann der Jahreshöchstwert der Grundwasserstände erfasst. Von Mitte Mai bis Oktober folgte eine langanhaltende Absenkphase bis auf ein erneut niedriges Niveau mit Jahresminimumwerten, welches jedoch oberhalb des Ausgangsniveau Ende 2021 lag. Danach kam es zu einem leichten Anstieg bis Ende des Jahres 2022. Abbildung 7 veranschaulicht die genannte Entwicklung beispielhaft an der für den Buntsandstein repräsentativen Messstelle Stetten S1. Insgesamt kann anhand der im Jahr 2022 erhobenen Messdaten von einer geringfügigen Erholung der Grundwasservorkommen im Buntsandstein im Bereich der Grundwassermessstelle Stetten S1 ausgegangen werden.
Abbildung 7: Verlauf der Grundwasserstände im Buntsandstein (Messstelle Stetten S1, beobachtet seit 2002) - HHW: 396,45m ü.NN, MW: 394,01m ü.NN, NNW: 392,43m ü.NNDie Entwicklung der Grundwasserstände und Quellschüttungen in Bayern kann im Internet dem Gewässerkundlichen Dienst (GKD) entnommen werden. Hier ist auch ein Download der Tagesmittelwerte möglich. Im Niedrigwasser-Informationsdienst (NID) wird eine fachliche Einschätzung der aktuellen Grundwasserstände im Hinblick auf eine Niedrigwassersituation getroffen. Der Hochwassernachrichtendienst (HND) bietet ausgewählte Grundwassermessstellen mit Bezug zu hochwassergefährdeten Bereichen an.