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Umweltatlas Berlin

02.12 Grundwasserhöhen des Hauptgrundwasserleiters und des Panketalgrundwasserleiters (Ausgabe 2003)

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Problemstellung

Die genaue Kenntnis der aktuellen Grundwasserstände und damit auch der Grundwasservorräte ist für das Land Berlin unerlässlich, da das gesamte Trinkwasser (im Jahr 2002 waren es ca. 219 Millionen m³) zu 100 % aus dem Grundwasser gewonnen wird. Dieses Grundwasser wird von neun Wasserwerken fast vollständig aus dem eigenen Stadtgebiet gefördert. Nur das Wasserwerk Stolpe am nördlichen Stadtrand gewinnt sein Wasser in Brandenburg, versorgt aber ebenfalls Berlin (Abb. 1).

Abbildung 1
Abb. 1: Lage der neun Wasserwerke, die Berlin im Jahr 2003 mit Trinkwasser versorgen

Darüber hinaus werden die Grundwasservorkommen durch Eigenwasser- und Brauchwasserentnahmen sowie durch große Bauwasserhaltungen und Wärmenutzungen beansprucht. In Berlin sind zahlreiche Boden- und Grundwasserkontaminationen bekannt, die sich nur bei genauer Kenntnis der Grundwasserverhältnisse sanieren lassen.

Definitionen zum Grundwasser

Unter Grundwasser versteht man unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Lithosphäre zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegungsmöglichkeit ausschließlich durch die Schwerkraft bestimmt wird (DIN 4049, Teil 3, 1994). Die Hohlräume bestehen bei den in Berlin (wie auch im gesamten Norddeutschen Flachland) vorkommenden Lockersedimenten aus den Poren zwischen den Gesteinspartikeln. Das in den Boden einsickernde (infiltrierende) Niederschlagswasser füllt zunächst diese Poren aus. Nur der Teil des infiltrierenden Wassers, der nicht als Haftwasser in der wasserungesättigten Bodenzone gebunden oder durch Verdunstung (Evapotranspiration) verbraucht wird, kann dem Grundwasser bis zur Grundwasseroberfläche zusickern (Abb. 2).

Abbildung 2
Abb. 2: Erscheinungsform des unterirdischen Wassers (aus Hölting 1996)

Grundwasserleiter sind aus Sanden und Kiesen aufgebaut und ermöglichen als rollige Böden die Speicherung und Bewegung von Grundwasser.
Grundwassergeringleiter oder auch Grundwasserhemmer bestehen aus Tonen, Schluffen, Mudden und Geschiebemergeln und behindern als bindige Böden die Wasserbewegung.
Grundwassernichtleiter sind aus Tonen aufgebaut, die für Wasser so gut wie gar nicht durchlässig sind.

Liegt die Grundwasseroberfläche innerhalb eines Grundwasserleiters, fallen also Oberfläche und Druckfläche (gegen die Atmosphäre) zusammen, so spricht man von freiem oder ungespanntem Grundwasser. Wird der Grundwasserleiter jedoch von einem Grundwassergeringleiter überdeckt, kann das Grundwasser nicht so hoch ansteigen, wie es seinem hydrostatischen Druck entspricht. Unter diesen Verhältnissen liegt die Grundwasserdruckfläche über der Grundwasseroberfläche des gespannten Grundwassers (Abb. 3).
Befindet sich über einem großen zusammenhängenden Grundwasserleiter ein Grundwassergeringleiter wie z.B. ein Geschiebemergel, so kann sich hier in sandigen Partien temporär schwebendes Grundwasser ("Schichtenwasser") ausbilden (Abb. 3).

Abbildung 3
Abb. 3: Hydrogeologische Begriffe

Das Grundwasser strömt mit einem geringen Gefälle in der Regel den Flüssen und Seen (Vorflutern) zu und speist diese Gewässer (effluente Verhältnisse) (Abb. 4a). Wird in der Nähe dieser Oberflächengewässer Grundwasser durch Brunnen entnommen, so dass die Grundwasseroberfläche unter das Niveau des Gewässers absinkt, speist das Oberflächenwasser als Uferfiltrat das Grundwasser. Dann herrschen hier influente Verhältnisse: (Abb. 4b).

Abbildung 4
Abb. 4: Infiltration: a) effluente Verhältnisse, b) influente Verhältnisse

Die Grundwasserfließgeschwindigkeit beträgt in Berlin in Abhängigkeit vom Grundwassergefälle und der Durchlässigkeit des Grundwasserleiters etwa 10 bis 500 m pro Jahr. In der Nähe von Brunnenanlagen können sich diese geringen Fließgeschwindigkeiten allerdings stark erhöhen.

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