Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt

9.2. Grundwasser

Die nachfolgenden Ausführungen stützen sich auf die Untersuchungsergebnisse der AHU, BÜRO FÜR HYDROGEOLOGIE UND UMWELT GMBH - BÜRO STOLPE, die ausführlich im MATERIALBAND IV dargestellt sind. Zunächst werden die Wirkfaktoren der geplanten Maßnahme, die Wirkungszusammenhänge und das von der BAW-AK prognostizierte Ausmaß der Veränderungen der Tidewasserstände und der Salinität vorgestellt (MATERIALBAND I). Anschließend werden die Auswirkungen auf das Grundwasser, auf die Wasserwirtschaft sowie auf die grundwasserabhängigen Biotope beschrieben. Den Abschluß bildet die tabellarische Zusammenfassung der prognostizierten Auswirkungen und die Bewertung für die einzelnen hydrogeologischen Gebietseinheiten. 9.2.1 Auswirkungen auf das Grundwasser Die durch die geplante Fahrrinnenanpassung der Elbe hervorgerufenen möglichen Veränderungen können sich nur dann auf das Grundwasser auswirken, wenn eine wirksame hydrologische Verknüpfung zwischen der Elbe bzw. den Elbenebenflüssen und dem Grundwasser besteht. Da aufgrund der vorangegangenen Vertiefungsmaßnahmen die Elbsohle bereits durchgehend den oberen quartären Grundwasserleiter anschneidet und dieser Zustand durch die Unterhaltungsbaggerungen aufrecht erhalten wird, kann von einem hydraulischen Kontakt ausgegangen werden. Für die meisten Nebenflüsse liegen keine Informationen darüber vor, ob ein durchgehender hydraulischer Kontakt mit dem Grundwasser besteht (vgl. Kap. 7.2.2). Lediglich über die Pinnau und die Krückau ist bekannt, daß sie innerhalb des Untersuchungsgebietes keinen Grundwasseranschluß haben. Die übrigen Nebenflüsse werden aus Vorsorgegründen unter der Grundannahme eines durchgehenden hydraulischen Kontaktes betrachtet. Die geplante Maßnahme kann sich zum einen über die Baumaßnahme selbst und zum anderen über die veränderte Tidedynamik auf das Grundwasser auswirken. Die nachfolgend ausführlich beschriebenen Wirkungszusammenhänge werden in Abbildung 9.2 - 1 zusammenfassend dargestellt. Entfernung der Kolmationsschicht oder geringdurchlässiger Schichten (Klei, Geschiebemergel) an der Elbsohle Durch die Baggerungen oder die Verstärkung der Sohlerosion kann die Kolmationsschicht entfernt werden, so daß sich infolgedessen die Durchlässigkeit der Elbsohle erhöht. Die Dauer dieser Durchlässigkeitserhöhung bis zum Eintreten einer erneuten Abdichtung durch Kolmation wird auf einige Tage oder Wochen geschätzt. Es ist zu berücksichtigen, daß auch im Ist-Zustand durch die ständigen Unterhaltungsbaggerungen in verschiedenen Bereichen der Fahrrinne die Kolmationsschicht häufig entfernt wird. Durch die geplante Maßnahme können auch geringdurchlässige Schichten entfernt werden. Hier ist ebenfalls zu berücksichtigen, daß (wie eingangs erwähnt) infolge der vorangegangenen Vertiefungsmaßnahmen und Unterhaltungsbaggerungen bereits im Ist-Zustand von einem durchgehenden hydraulischen Kontakt zwischen der Elbe und dem Grundwasser ausgegangen wird. Die Entfernung der Kolmationsschicht und der möglicherweise vorhandenen geringdurchlässigen Schichten kann eine zeitweise Verstärkung des Grundwasseranschlusses bzw. des hydraulischen Zusammenhanges mit der Folge bewirken, daß salzhaltiges Wasser leichter infiltriert. Änderungen der Tidewasserstände (MThw und MTnw) in der Elbe und den Nebenflüssen Änderungen der Tidewasserstände können nur Auswirkungen auf die Grundwasserstände im ufernahen Bereich haben. Die Schwankungen übertragen sich auf das Grundwasser, die Amplitude nimmt jedoch mit zunehmender Entfernung vom Ufer ab. Da diese Tidewasserstände auch nur für kurze Zeiträume auftreten, sind sie nicht grundwasserströmungswirksam. Die von der BAW-AK prognostizierten Wasserstandsänderungen für die Elbe betragen maximal +4 cm für das Tidehochwasser und -7 cm für das Tideniedrigwasser. Die natürliche Schwankungsbreite der Tidewasserstände während des zweiwöchigen Analysenzeitraumes mit mittlerem Oberwasserzufluß (MATERIALBAND I) betrug hingegen bis zu 5 m. (Die Schwankungsbreite von aufeinanderfolgenden Thw und Tnw ist geringer). Die ausbaubedingten Änderungen der Tidehoch- und -niedrigwasserstände sind im Vergleich zur natürlichen Schwankungsbreite der Tide vernachlässigbar gering und somit für das Grundwasser nicht erheblich. Die prognostizierten Wasserstandsänderungen für die Elbenebenflüsse betragen maximal +4 cm für das Tidehochwasser und -5 cm für das Tideniedrigwasser. Änderungen des mittleren monatlichen Tidehalbwassers in der Elbe und den Nebenflüssen Eine Veränderung des grundwasserströmungswirksamen mittleren Tidehalbwassers (MT½w) kann veränderte Potentialgefälle zwischen der Elbe bzw. den Nebenflüssen und der Marsch (hydraulische Senken) und somit zwischen Geest und Marsch zur Folge haben. Bei hydraulischem Kontakt zwischen Fluß und Grundwasser können folgende Auswirkungen auf das Grundwasser auftreten, sofern der Fluß nicht als Vorfluter für das Grundwasser dient:

Eine Erhöhung des MT½w (je nach Ausmaß) kann eine langfristige Erhöhung der Grundwasserstände und eine verstärkte Infiltration von Flußwasser ins Grundwasser bewirken.

Eine Erniedrigung des MT½w kann eine langfristige Erniedrigung der Grundwasserstände bzw. auch eine verringerte Infiltration von Flußwasser ins Grundwasser bewirken.

Darüber hinaus können sich auch die Strömungsgeschwindigkeiten des Grundwassers verändern, was wiederum Auswirkungen auf den Stofftransport im Grundwasser hat. Sollte der Fluß als Vorfluter für das Grundwasser dienen, kann eine Veränderung des MT½w zu veränderten Potentialgefällen zwischen Marsch und Vorfluter führen und somit auch zu veränderten Strömungsgeschwindigkeiten und zu verstärkter oder verringerter Exfiltration von Grundwasser ins Flußwasser. Im Durchschnitt wird für die Elbe eine Verringerung des mittleren Tidehalbwassers bis -2 cm prognostiziert. Für den Bereich oberhalb von Hamburg wird eine leichte Erhöhung um +1 cm prognostiziert. Für die Elbenebenflüsse werden maximale Änderungen des MT½w von -4 cm bis +4 cm prognostiziert. Die ausbaubedingten Änderungen des MT½w sind im Vergleich zur natürlichen Schwankungsbreite der Tide vernachlässigbar gering und somit nicht erheblich. Verlagerung der oberen Brackwassergrenze stromaufwärts, Veränderungen der Salinität in der Brackwasserzone Durch eine Verlagerung der oberen Brackwassergrenze erhöhen sich zeitweise die Salzgehalte in bestimmten Elbabschnitten. So kann es bereichsweise über das Uferfiltrat zu einem Eintrag von Salzen in das Grundwasser kommen. Aufgrund der geplanten Maßnahme wird sich die obere Brackwassergrenze maximal um wenige hundert Meter stromauf verlagern. Die Brackwasserzone der Elbe weist eine große natürliche Variabilität hinsichtlich ihrer Lage und damit der Salinität auf. Die Prognoseberechnungen der BAW ergeben nur geringfügige Änderungen der Salinität von maximal 0,34‰, die innerhalb der natürlichen Schwankungsbreite der Salinitätsgehalte der Elbe liegen. Änderungen der Salinität in den Elbenebenflüssen Daß sich die von der Elbe ausgehende Tidewelle in den Nebenflüssen mehrere Kilometer stromauf fortbewegt, bedeutet nicht, daß stromaufwärts in gleichem Maße ein Stoff- bzw. Salztransport stattfindet. Es wird für den Mündungsbereich der Nebenflüsse Krückau, Pinnau, Stör und Oste eine ausbaubedingte Änderung der Salinität prognostiziert. Sie beträgt maximal für die Krückau und Pinnau 0,04‰, für die Oste 0,07‰ und für die Stör 0,09‰. Diese Änderungen der Salinität sind im Vergleich zur jeweiligen Schwankungsbreite der Salinität infolge Tide vernachlässigbar gering und somit für das Grundwasser nicht erheblich. Reichweite des Elbeinflusses Eine Vergrößerung der Reichweite des Elbeinflusses in die Marsch ist aufgrund der geringen prognostizierten Änderungen des MT½w nicht zu erwarten. Abb. 9.2 - 1: Wirkungszusammenhänge zwischen der geplanten Maßnahme, Elbwasser und Grundwasser (verändert nach MATERIALBAND IV)  

9.2.2 Auswirkungen auf die Wasserhaltung Für die Grabenwasserhaltung sind keine Auswirkungen zu erwarten, da die Gräben nur oberflächennahes Wasser abführen und nicht in den Grundwasserleiter einschneiden. Die Acker- und Obstbaugebiete werden somit zum einen aus diesem Grunde nicht beeinträchtigt und zum anderen, weil das benötigte Wasser aufgrund der überwiegend großen Marschmächtigkeiten nicht aus dem Grundwasserleiter geliefert wird. Die Nutzungen im ufernahen Bereich sind an stärkere Grundwasserstandsschwankungen angepaßt, als durch die Auswirkungen der prognostizierten Änderungen der Tidewasserstände auf das Grundwasser zu erwarten sind. 9.2.3 Auswirkungen auf die Grundwasserförderung Für die Trink- und Tränkwasserversorgung können Auswirkungen durch das veränderte MT½w, durch die Verlagerung der oberen Brackwassergrenze und durch die Veränderung der Salinität in den Nebenflüssen zu erwarten sein. Voraussetzungen für mögliche Auswirkungen sind,

daß der Fluß nicht als Vorfluter dient,

daß der Fluß Grundwasseranschluß hat,

daß die Brunnen in Reichweite des Elb- oder Nebenflußeinflusses liegen und somit vom Fluß her angeströmt werden können. Eine Abnahme des MT½w hat dann zur Folge, daß sich der Eintrag von im Flußwasser enthaltenen Stoffen verringert und diese Stoffe langsamer zu den Brunnen transportiert werden. Bei einer Erhöhung des MT½w verstärkt sich der Eintrag von im Flußwasser enthaltenen Stoffen, so daß diese Stoffe schneller zu den Brunnen transportiert werden. In Anbetracht der geringfügigen Änderung der Salinität und den langen Fließzeiten des Grundwassers handelt es sich hierbei um vernachlässigbar geringe Auswirkungen auf das Grundwasser. Durch die Verlagerung der oberen Brackwassergrenze stromaufwärts kann salzhaltiges Wasser in das Grundwasser infiltrieren und zu den Brunnen gelangen. Da sich jedoch gemäß den Berechnungen durch die BAW-AK (MATERIALBAND I) das MT½w in der Elbe im Bereich der Brackwasserzone verringert, wird auch die Wirkung des möglicherweise höheren Salzeintrages vermindert und somit nur als geringfügig negativ beurteilt. Der mögliche Salzeintrag in den Mündungsbereichen der Nebenflüsse wird ebenfalls als geringfügig negativ beurteilt, da sich der Salzgehalt dort in geringerem Ausmaß als in der Elbe erhöht und somit das prognostizierte leicht erhöhte MT½w den Salzeintrag nur unwesentlich beeinflussen wird. In der Unter- und Außenelbe sind aufgrund der prognostizierten Erniedrigungen des MT½w verringerte Infiltrationen zu erwarten, und somit werden die möglichen Auswirkungen auf die Trinkwassergewinnung als geringfügig positiv beurteilt. Der mögliche Salzeintrag in das Grundwasser durch eine Verschiebung der Brackwasserzone wird infolge der Erniedrigung des MT½w als geringfügig negativ beurteilt und ist für die Trinkwassergewinnung nicht erheblich. In den Nebenflüssen kann es aufgrund der prognostizierten Erhöhung des MT½w bereichsweise zu verstärkten Infiltrationen, auch von salzhaltigem Wasser, kommen. Die Auswirkungen auf die Trinkwassergewinnung werden als geringfügig negativ beurteilt und sind nicht erheblich. 9.2.4 Auswirkungen auf grundwasserabhängige Biotope Auswirkungen auf die Biotope mit vermutetem Grundwasseranschluß in Form von Vernässung durch steigenden Grundwasserstand, Austrocknung durch fallenden Grundwasserstand oder durch Versalzung sind aufgrund der geringfügigen Änderungen des MT½w und des Salzgehaltes in der Brackwasserzone nicht zu erwarten. Die Biotope sind ebenso wie die Nutzungen im ufernahen Bereich an stärkere Grundwasserstandsschwankungen angepaßt, als durch die Auswirkungen der prognostizierten Änderungen der Tidewasserstände auf das Grundwasser zu erwarten sind. Dies gilt ebenso für die Biotope im ufernahen Bereich in der Brackwasserzone. 9.2.5 Beschreibung und Bewertung der Auswirkungen in den hydrogeologischen Gebietseinheiten Grundlage für die Bewertung der hydrogeologischen Gebietseinheiten (vgl. Abb. 7.2 - 1) ist das bereits in Kapitel 7.2.7 vorgestellte Bewertungskonzept. Die Gebietseinheiten werden unter Berücksichtigung der prognostizierten Änderungen des Tidehalbwassers und der Salinität bewertet. Schutzgutbezogen geschieht dies hinsichtlich der Natürlichkeit des Grundwasserregimes getrennt nach Grundwasserhaushalt, Grundwasserständen und Grundwassergüte. Hinsichtlich der empfindlichen Nutzungen und Naturfunktionen werden Betroffenheiten dargestellt sowie die möglichen Auswirkungen bewertet. Wie bereits erwähnt, sind die prognostizierten ausbaubedingten Änderungen des Tidehalbwassers und der Salinität in der Elbe und den Nebenflüssen im Vergleich zur natürlichen Schwankungsbreite gering. Die Wertstufen werden sich gegenüber der Bewertung des Ist-Zustandes somit nicht ändern. Die Gebietseinheiten Nr. 2, 5 und 7 weisen eine sehr hohe und die Gebietseinheiten 3, 6 und 10 eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen des Elbeinflusses auf (vgl. Kap. 7.2.8). Darüber hinaus ergibt die Prognose der BAW-AK für die Gebietseinheiten 5 und 7 möglicherweise grundwasserwirksame Veränderungen des Tidehalbwassers und der Salinität (MATERIALBAND I). Um detaillierte Prognosen über die Auswirkungen auf das Grundwasserströmungsregime in diesen Gebietseinheiten treffen zu können, wurden Rechnungen mit einem Grundwassermodell durchgeführt. Aufgrund der geringen Änderungen des Tidehalbwassers und der Salinität der Elbe und der Nebenflüsse handelt es sich insgesamt um geringfügige Auswirkungen auf das Grundwasser und die empfindlichen Nutzungen und Naturfunktionen. Diese werden sich nicht mit den gängigen Meßmethoden (Lichtlot- oder Schreiberblattaufzeichnungen an Grundwassermeßstellen) nachvollziehen lassen, da die Meßungenauigkeiten in der Regel höher sind als die zu erwartenden Veränderungen. Die generell schwierige Erfassung geringer Veränderungen im Grundwasserbereich wird zudem durch den Tideeinfluß erschwert. Tab. 9.2 - 1: Darstellung und Bewertung der Auswirkungen auf das Grundwasser in den hydrogeologischen Gebietseinheiten
 

Da sich die Wertstufen gegenüber dem Ist-Zustand nicht geändert haben, werden die Abbildungen zur Bewertung des Grundwasserhaushaltes und der Grundwassergüte hier nicht noch einmal eingefügt, sondern es wird hiermit auf das Kapitel 7.2.8 und die dort vorhandenen Abbildungen 7.2 - 7 und 7.2 - 8 verwiesen.

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