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Umweltatlas Berlin

02.14 Grundwassertemperatur (Ausgabe 2016)

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Problemstellung

Die Grundwassertemperatur im Ballungsraum von Berlin ist bzw. wird durch den Menschen nachhaltig verändert.

Die seit den 1980er Jahren im oberflächennahen Grundwasser des Landes Berlin durchgeführten Temperaturmessungen zeigen, dass im zentralen Innenstadtbereich die Durchschnittstemperatur z. T. um mehr als 4 °C gegenüber dem dünner besiedelten Umland erhöht ist. Die Temperaturmessungen belegen, dass sich dieser Temperaturanstieg zunehmend auch in größeren Tiefen mit mehr als 20 m bemerkbar macht.

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Abb. 1: Schematische Darstellung der Ursachen für die Beeinflussung der Grundwassertemperatur

Die Ursachen für die Temperaturerhöhung sind vielfältig und stehen im direkten Zusammenhang mit der fortschreitenden baulichen Entwicklung und den vorhandenen Nutzungen an der Erdoberfläche. Es lassen sich dabei direkte von indirekten Beeinflussungen der Grundwassertemperatur unterscheiden (s. a. Abb. 1):

  • Unter einer direkten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden alle Wärmeeinträge in das Grundwasser durch das Abwasserkanalnetz, Fernwärmeleitungen, Stromtrassen und unterirdische Bauwerke wie Tunnel, U-Bahnschächte, Tiefgaragen etc. verstanden. Sie umfassen auch Wärmeeinträge, die mit der Grundwasserwärmenutzung und -speicherung in Verbindung stehen.
  • Unter einer indirekten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden Prozesse im Zuge der Urbanisierung verstanden, die mit der Veränderung des Wärmehaushalts der bodennahen Atmosphäre entstehen. Nach Gross (1991) sind als wichtige Größen zu nennen:
    • Die Störung des Wasserhaushalts durch einen hohen Versiegelungsgrad.
    • Die Veränderung der thermischen Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenwärmeleitung und -wärmekapazität durch Versiegelung und Anhäufung von Baukörpern.
    • Die Änderung des Strahlungshaushalts durch Veränderungen in der Luftzusammensetzung.
    • Die anthropogene Wärmeerzeugung (Hausbrand, Industrie, Verkehr).

Im Vergleich zum Umland wird durch diese Unterschiede eine Veränderung im Wärmehaushalt hervorgerufen.

Die Stadt heizt sich langsam auf, speichert insgesamt mehr Wärme und gibt diese wieder langsam an die Umgebung ab, d. h., sie kann allgemein als ein riesiger Wärmespeicher betrachtet werden. Langfristig führt dieser Prozess zu einer Erhöhung des langjährigen Mittels der Lufttemperatur (vgl. Karte Langjähriges Mittel der Lufttemperatur 1961-1990, Karte 04.02).

Von der langfristigen Erwärmung ist auch das oberflächennahe Grundwasser betroffen. Die physikalischen Eigenschaften, die chemische und biologische Beschaffenheit des Grundwassers ist temperaturabhängig. Die Folge einer Erwärmung können eine Qualitätsverschlechterung des Grundwassers und eine Beeinträchtigung der Grundwasserfauna zur Folge haben.

Berlin bezieht sein Trinkwasser zu 100 % aus dem Grundwasser, welches fast ausschließlich im Land Berlin gewonnen wird. Auch einen Großteil des Brauchwassers für industrielle Zwecke wird dem Grundwasser entnommen. Daher ist dem Schutz des Grundwassers vor tiefgreifenden Veränderungen wie z. B. einer deutlichen Grundwassertemperaturerhöhung oder -erniedrigung eine große Bedeutung beizumessen – insbesondere vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Wasserwirtschaft.

Seit 1978 werden zur Bestandsaufnahme und Beobachtung der Veränderungen in tiefen Grundwassermessstellen, die über das ganze Stadtgebiet des Landes Berlin verteilt sind, verstärkt Temperaturprofile aufgenommen.

Das vorliegende Kartenwerk soll

  • die Fortschreibung der vorliegenden Dokumentation zur zeitlichen Veränderung der Grundwassertemperatur unter dem Stadtgebiet sein,
  • als Genehmigungsgrundlage für Grundwassertemperatur verändernde Maßnahmen dienen und
  • Eingangsdaten für die Planung und Auslegung von Anlagen zur Erdwärmenutzung zur Verfügung stellen.

Zusätzlich kann es in Kombination mit anderen thematischen Karten wie z. B. der Geologischen Skizze (Karte 01.17), der Grundwassergleichenkarte (Karte 02.12) oder der Potenzialkarten (Karte 02.18) zur Entscheidungsfindung und Vorplanung einer energetischen Bewirtschaftung des Grundwassers herangezogen werden. Die Untergrundtemperatur ist z. B. eine wichtige Größe für die Auslegung von Erdwärmesondenanlagen.

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