Grundwasserneubildung

Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann - wenn auch nicht in unbegrenztem Maße. Umso wichtiger ist es, die Neubildungsraten dieser wichtigen Ressource genau zu kennen.

Hauptlieferant für die Grundwasservorräte ist versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Wie viel Grundwasser im Einzelnen neu gebildet wird, hängt von einer Reihe von Faktoren ab.

Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen.

Die Grundwasserneubildung ist nicht überall gleich. Sie hängt unter anderem ab von der Niederschlagsmenge und -verteilung, den Durchlässigkeiten der Böden, dem Bewuchs und dem Relief der Bodenoberfläche sowie dem Grundwasserflurabstand.

Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, entwickeln Hydrogeologen komplexe Wasserhaushaltsmodelle und eichen diese an Abflussdaten. Mithilfe eines solchen Modells, dem mGROWA, haben Hydrogeologen für die verschiedenen Flächen Niedersachsens die Grundwasserneubildung berechnet (HERRMANN et al. 2013). Das Modell basiert auf einer flächendifferenzierten Ermittlung des Bodenwasserhaushalts mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell BOWAB (GeoBerichte20) und der anschließenden Abtrennung der Direktabflussanteile. Eine detaillierte Beschreibung des Verfahrensablaufs im Modell mGROWA ist auch (GeoBerichte36) zu entnehmen. Ergänzend bieten ERTL et al. (2022) Informationen zur Methodik in Festgesteinsgebieten.

Mit der aktuellen Version mGROWA22 stehen Grundwasserneubildungsdaten für die Perioden 1961-1990, 1971-2000 sowie 1981-2010 sowie 1991-2020 als Jahresmittelwerte und Monatsmittelwerte zur Verfügung.

Für Niedersachsen ergeben sich danach hohe Neubildungswerte in den Hochlagen der Mittelgebirge und des Harzes sowie in den Geestflächen des norddeutschen Tieflandes. Nach Osten nehmen die Raten wegen der dort generell geringeren Niederschlagsmengen deutlich ab. Die Ergebnisdaten der Berechnungen liegen in hoher Auflösung (Maßstab 1 : 50 000) digital vor und sind auf dem NIBIS® KARTENSERVER des LBEG zugänglich.

Im Zusammenhang mit Klimaveränderungen wurden die GeoBerichte12, 16 und 18 zum Thema Grundwasserneubildung erarbeitet. Aktuelle Beiträge bieten die Seiten Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser und Klimawirkungsstudie Niedersachsen.

Literatur:

ERTL, G., BUG, J., ELBRACHT, J., ENGEL, N. & HERRMANN, F. (2019): Grundwasserneubildung von Niedersachsen und Bremen. Berechnungen mit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA18. – GeoBerichte 36: 54 S., 20 Abb., 9 Tab.; Hannover (LBEG).

https://doi.org/10.1007/s00767-021-00503-0

HERRMANN, F., CHEN,S ., HEIDT, L., ELBRACHT, J., ENGEL, N., KUNKEL, R., MÜLLER, U., RÖHM, H., VEREECKEN, H. & WENDLAND, F. (2013): Zeitlich und räumlich hochaufgelöste flächendifferenzierte Simulation des Landschaftswasserhaushalts in Niedersachsen mit dem Modell mGROWA. - Hydrologie u. Wasserbewirtschaftung, 57 (5): 206-224.