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Geologischer Dienst
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Foto von unter Wasser stehender Wiese

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Die EG-WRRL

Die Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft (EG-WRRL) trat am 22. Dezember 2000 in Kraft. Die durch die WRRL erzielte ganzheitliche Betrachtung des Wasserkreislaufes bewirkt eine über die Ländergrenzen hinweg koordinierte Bewirtschaftung der Gewässer. Diese erfolgt innerhalb der Flusseinzugsgebiete. Oberstes Ziel der dem europäischen Gewässerschutz dienenden Richtlinie: Alle Gewässer sollen bis 2027 einen guten Zustand erreichen.

Mithilfe von Bestandsaufnahmen und eines umfangreichen Monitorings der Gewässer sowie hieraus entwickelten Maßnahmen werden die Ziele der WRRL auf lange Sicht verfolgt und in Bewirtschaftungsplänen festgehalten. Zugleich werden neu gewonnene Erkenntnisse in Ergänzungen der WRRL berücksichtigt. Die Umsetzung der entsprechenden Maßnahmen und die Kontrolle der Gewässer nach den Vorgaben der WRRL sind Aufgaben, die die Länder auch über das Jahr 2027 begleiten werden.

Geowissenschaftliche Daten für Gewässerschutz

Bei der Umsetzung der EG-WRRL und der Entwicklung der Maßnahmen bilden die geologischen und hydrogeologischen Informationen wichtige Faktoren. Aus diesem Grund werden in länderübergreifenden Projekten inhaltlich abgestimmte hydrogeologische Karten erstellt und gewässerrelevante geowissenschaftliche Daten erhoben und bereitgestellt. Unsere Hydrogeologinnen und Hydrogeologen stimmen die Kartierergebnisse und die hydrogeologischen Daten entsprechend mit den Bundesländern und den benachbarten Niederlanden und Belgien ab. So fließen die gewonnenen hydrogeologischen Daten auch in EU-Projekte mit ein.

Die von uns bereitgestellten Daten liefern zudem eine Basis, mit der die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserwirtschaft bilanziert und geeignete Strategien für die Zukunft entwickelt werden können.

GROWA+ NRW 2021

Für Maßnahmen gegen die Belastung des Grundwassers und der Oberflächengewässer in Nordrhein-Westfalen sind landesweit stimmige Angaben zu Herkunft und räumlicher Verteilung der Stickstoff- und Phosphoreinträge notwendig. Beides lässt sich nur durch Modellanwendungen darstellen, die die Nährstoffeinträge in den Boden und die Gewässer abbilden und zugleich den Transport von Nährstoffen im Grundwasser und in den Fließgewässern berücksichtigen. Entsprechend ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit gefragt. Diese Zusammenarbeit erfolgte bei dem vom Umweltministerium NRW in Auftrag gegebenen und von Ende 2015 bis Ende 2019 laufenden Kooperationsprojekt GROWA+ NRW 2021.

Projektpartner

Ziel des Projektes war die Regionalisierte Quantifizierung der diffusen Stickstoff- und Phosphoreinträge ins Grundwasser und die Oberflächengewässer Nordrhein-Westfalens.

Unter der Leitung des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) brachten das Forschungszentrum Jülich, die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, das Braunschweiger Thünen-Institut und der GD NRW ihre jeweilige Expertise in GROWA+ NRW 2021 ein.

Hydrogeologische Übersichtskarte 1 : 250 000 von Deutschland (HÜK 250)

Die HÜK  250 ist ein Projekt der Staatlichen Geologischen Dienste (SGD) der Länder unter Federführung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), das im Jahre 2000 ins Leben gerufen wurde. Ziel ist es, die für die Umsetzung der EG-WRRL notwendigen länderübergreifend abgestimmten hydrogeologischen Informationen für Deutschland flächendeckend und digital bereitzustellen. Im Zuge einer europaweiten Harmonisierung von Kartenwerken erfolgte im Jahr 2019 die Maßstabsmigration von 1 : 200 000 auf 1 : 250 000.

Die Karte beschreibt bundesweit die hydrogeologischen Eigenschaften der oberen, großräumig zusammenhängenden Grundwasserleiter. Erfasst werden 7 hydrogeologische Attribute: Durchlässigkeit, geochemischer Gesteinstyp, Gesteins- und Hohlraumart, Verfestigung, Lithologie und Stratigraphie.

Die Daten werden als SHP-Datei bzw. gemäß INSPIRE als GML-Datei über das BGR Produktcenter zur Verfügung gestellt. Die Visualisierung erfolgt über den BGR Geoviewer oder als WMS-Dienst. BGR

Regionale Hydrogeologie von Deutschland

Buchprojekt PDF (10 MB)

das Buch bei Schweizerbart

Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung

Die Darstellung des Schutzpotenzials der Grundwasserüberdeckung ist ebenfalls ein Beitrag der SGD der Länder und der BGR zur Umsetzung der EG-WRRL. Die Karte stellt die geologische Schutzwirkung der grundwasserüberdeckenden Schichten gegen das Eindringen schädlicher Stoffe in die oberen zusammenhängenden Grundwasserleiter dar.

Zurzeit wird an einer Aktualisierung der Karte gearbeitet.

Zur Darstellung des Schutzpotenzials der Grundwasserüberdeckung (PDF, 4 MB)

Hintergrundwerte im Grundwasser

Der GD NRW beteiligt sich auch an der Bestimmung und Darstellung der natürlichen Hintergrundwerte im Grundwasser. Das Projekt wird ebenfalls bundesweit durchgeführt und durch die BGR koordiniert.

Das Ziel ist es, den qualitativen Zustand des Grundwassers gemäß EG-WRRL zu bewerten. Dies ist nur möglich, wenn die natürlichen Lösungsinhalte im Grundwasser bekannt sind. Erst dann lassen sich die anthropogenen Lösungsinhalte quantifizieren. Als Vergleichsgrundlage wurde daher eine bundesweite Karte der Hintergrundwerte erstellt. Sie umfasst 37 anorganische Haupt-, Neben- und Spurenstoffe sowie die drei physikochemischen Werte Gesamthärte, elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert im Grundwasser.

Kartengrundlage ist die HÜK 250. Aus ihren 1 100 Generallegendeneinheiten wurden 186 Hydrogeochemische Einheiten (HGC) abgeleitet. Mehr als 52 000 Grundwasseranalysen wurden ausgewertet und den verschiedenen HGC zugeordnet. Die Datenauswertung erfolgte mithilfe von Wahrscheinlichkeitsnetzen, um die Normalverteilung und das 90 %-Perzentil der einzelnen Parameter zu ermitteln. Der Großraum 02 „Rheinisch-Westfälisches Tiefland“ wird vom GD NRW ausgewertet.

Die BGR stellt die Karten als Web Map Service (WMS) bereit. Die statistischen Maßzahlen der HGC sind flächenhaft für die oberen Grundwasserleiter online abrufbar. So können Grundwasseranalysen in den regionalen Kontext eingeordnet werden. Verunreinigungen im Grundwasser sowie deren Ursachen sind gezielter zu erkennen. Die HGC helfen insbesondere die Frage zu beantworten, ob Überschreitungen von Schwellenwerten natürlichen oder anthropogenen Ursprungs sind. Sind sie natürlichen Ursprungs, kann sich der Grundwasserkörper somit trotzdem in einem guten chemischen Zustand befinden.

Ausführliche Projektinformationen und Karten finden sich bei der BGR.

Natürliche Hintergrundwerte im Grundwasser am Beispiel von Arsen

Natürliche Hintergrundwerte im Grundwasser am Beispiel von Arsen im Bereich des Münsterländer Kreide-Beckens (Quelle: Geoviewer BGR 2019)

Natürliche Hintergrundkonzentrationen in Oberflächengewässern

In den Jahren 2008 und 2013 wurde die EG-WRRL jeweils ergänzt, unter anderem um bei der Zustandsbewertung der Oberflächengewässer natürliche Hintergrundkonzentrationen berücksichtigen zu können. Das Umweltministerium NRW beauftragte den GD NRW mit der Ermittlung natürlicher Hintergrundwerte für 18 (Halb-)Metalle sowie für Sulfat. Der Untersuchungsumfang wurde auf jene Oberflächengewässer begrenzt, die im dritten Monitoringzyklus (2012 bis 2014) für diese Untersuchungsparameter die Umweltziele verfehlt hatten.

Gewässer mit Abkürzungen chemischer Elemente

Mittels statistischer Auswertungen von Gütedaten aus Fließgewässern und Quellaustritten im Wahrscheinlichkeitsnetz wurden für etwa 300 geochemisch (weitestgehend) homogene Bewertungseinheiten Hintergrundkonzentrationen erfasst und Hintergrundwerte als 90 %-Perzentil der natürlichen Verteilung ermittelt. Für die korrekte Beurteilung und Bereinigung des anthropogenen Einflusses auf die Eingangsdaten wurden umfangreiche Randdaten – beispielsweise Abwassereinleitungen, Besiedlungsanteil, Bergbautätigkeiten – akquiriert und in den Ausarbeitungen berücksichtigt.

Insgesamt wurden 1 649 Hintergrundwerte auf Basis der Bewertungseinheiten ermittelt und mithilfe von Vergleichswerten aus Grundwasser, Gestein und Boden plausibilisiert. Dabei konnte ein enger Zusammenhang zwischen der Geologie und den natürlichen Hintergrundkonzentrationen der Untersuchungsparameter bestätigt werden.

Die ermittelten Hintergrundwerte wurden vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes NRW (LANUV) erstmalig 2019 im Gewässermonitoring berücksichtigt und sind Bestandteil der 3. Bestandsaufnahme.

Mehr Informationen zum Projekt auf Flussgebiete NRW

Das Zwillbrocker Venn – warum trocknet es aus?

Das unter Schutz stehende Feuchtgebiet an der deutsch-niederländischen Grenze trocknet aus. Um geeignete Strategien für den Erhalt des grundwasserabhängigen Biotops zu entwickeln, richtete der GD NRW im Frühjahr 2021 insgesamt 16 Grundwassermessstellen ein. Aus den im Jahresverlauf erfassten Wasserständen können in naher Zukunft ein genaues Strömungsbild des Grundwassers und ein hydrogeologisches Untergrundmodell erstellt werden. So wollen wir Antworten und Lösungen auf die Frage finden: Das Zwillbrocker Venn – warum trocknet es aus?

Zwillbrocker Venn

Zur Brutzeit kommen Flamingos ins Zwillbrocker Venn.

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