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https://www.l-iz.de/bildung/forschung/2012/02/HTWK-Institut-entwickelt-ein-grundwasserdurchlaessiges-Flussbett-40212?msclkid=e905b58ba6a511ec91449536674a1464

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Nachrichten aus Leipzig - Leipziger Zeitung

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Der Tagebaubetrieb in der Leipziger Region geht dem Ende entgegen. Nach und nach werden die alten Restlöcher geflutet. Eine Seelandschaft entsteht. Aber dabei steigt auch das Grundwasser. Auch in Delitzsch wird das zu einem Problem. Wie man das zusätzliche Grundwasser ableiten könnte, untersucht jetzt ein Projekt an der HTWK Leipzig.

Das Institut für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft (IWS) der HTWK führt dazu momentan Versuche zur Optimierung des erforderlichen Sohlsubstrats beim Ausbau des Flusses Lober in Delitzsch durch. Sohlsubstat ist das Material, aus dem das Flussbett besteht.

Dabei geht es darum, den kleinen Fluss, der sich mitten durch Delitzsch schlängelt, an den oberen Grundwasserleiter anzuschließen, um die Folgen des Grundwasserwiederanstiegs im Stadtgebiet Delitzsch zu begrenzen. Nach Einstellung der die Stadt umgebenden ehemaligen Braunkohlentagebaue und der damit einhergehenden Beendigung der Grundwasserabsenkung kam es mit dem Wiederanstieg des Grundwassers auch in Delitzsch zur Beeinflussung der vorhandenen Gebäudesubstanz.

Um die Folgeerscheinungen wie die Vernässung von Kellern und Grundmauern zu minimieren, soll der im Stadtgebiet verlaufende Lober in der Sohle an den Grundwasserleiter angeschlossen und dadurch der Grundwasserstand abgesenkt werden.

Der damit verbundene Ausbau des Gewässers muss dabei drei Hauptforderungen erfüllen. Das zu verwendende Sohlsubstrat soll durch ausreichende Durchlässigkeiten die Durchleitung des Grundwasserstromes zum Gewässer gewährleisten. Außerdem muss das Substrat bei Hochwasser lagestabil sein. Und die Verschlammung und damit erneute Abdichtung der Sohle sollte nachhaltig vermieden werden.Das Institut geht nun der Frage nach, welches Material für das Flussbett am besten geeignet ist. Die Untersuchung ist Teil der Maßnahmeplanungen der Lausitzer und Mitteldeutschen Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) zur Gefahrenabwehr durch Grundwasserwiederanstieg im Stadtgebiet Delitzsch. Die Planungen laufen in enger Abstimmung zwischen dem Projektträger LMBV und der Landestalsperrenverwaltung Sachsen, unterhaltungspflichtig für Gewässer 1. Ordnung.

Die LMBV begann 2010, den vom Bergbau beeinflussten Lober mit der genannten Zielstellung auszubauen. In diesem Zusammenhang müssen als eine wesentliche Vorleistung zunächst die jahrelang abgelagerten dichten Flussschlämme beseitigt werden. Sie verhindern, dass dem Fluss Grundwasser zuströmen kann. Durch die damit vorhandene Entkopplung von Grund- und Oberflächenwasser verstärkte sich der Prozess des Grundwasserwiederanstiegs.

Nach der Entschlammung des Gewässers soll dann die Sohle mit dem Ziel der technischen Umsetzung der drei Hauptforderungen umgebaut werden - und das gemäß der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.Ein wichtiger Aspekt ist die Ausgestaltung des neuen Flussbettes. Die hierfür optimale Zusammensetzung der Kornverteilung des Sedimentes wird gegenwärtig an der HTWK Leipzig erprobt: Wie viel feiner, wie viel grober Kies, Splitt oder Sand ist ideal?

Die Ingenieure simulieren das Flussbett durch ein nachgebautes Modell: „Dort leiten wir dann Wasser mit der im Lober herrschenden Geschwindigkeit durch und überprüfen, bei welcher Zusammensetzung auch bei einem Hochwasser am wenigsten Gestein fortgespült wird. Die Berechnung nur im Computer ist dafür zu ungenau, und eine Reparatur am echten Fluss wäre zu teuer. Hier geht es um gewaltige Investitionen, da muss jedes Detail stimmen", gibt Tilo Sahlbach, Projektleiter am IWS, zu bedenken.

Nach Abschluss der Ausbaumaßnahme wird ein spürbares Absinken des Grundwasserstandes im Bereich des Lober in Delitzsch erwartet.

„Mit einem neuen, durchlässigen Flussbett wird sozusagen der Ursprungszustand wieder hergestellt, und der Lober transportiert das überschüssige Grundwasser ab", so Professor Hubertus Milke vom IWS. Die Bauarbeiten im südlichen Teilabschnitt sind bereits abgeschlossen. Bis spätestens 2014 sollen auch die verbleibenden Bauabschnitte fertig gestellt sein.

Das „Institut für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft" (IWS) wurde 2002 gegründet und ist ein An-Institut der HTWK Leipzig (Fakultät Bauwesen). Das IWS ist als Schnittstelle zwischen Praxis und Forschung Ansprechpartner für Ver- und Entsorger, Wasserwirtschaftsbehörden und Ingenieurbüros der mitteldeutschen Region und darüber hinaus. Es leistet Forschungsarbeit zu den Bereichen numerische und physikalische Modellierungen, Hochwassermanagement, sowie Siedlungswasserwirtschaft.
www.htwk-leipzig.de

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Grundwasseranstieg in Delitzsch: HTWK-Institut entwickelt ein grundwasserdurchlässiges Flussbett für den Lober - Nachrichten aus Leipzig - Leipziger Zeitung

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Der Tagebaubetrieb in der Leipziger Region geht dem Ende entgegen. Nach und nach werden die alten Restlöcher geflutet. Eine Seelandschaft entsteht. Aber dabei steigt auch das Grundwasser. Auch in Delitzsch wird das zu einem Problem. Wie man das zusätzliche Grundwasser ableiten könnte, untersucht jetzt ein Projekt an der HTWK Leipzig.

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Grundwasseranstieg seit Stilllegung der Braunkohletagebaue in der Region Leipzig

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Grundwasseranstieg seit Stilllegung der Braunkohletagebaue in der Region Leipzig

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Leipzig/Delitzsch

Dies sei aber nicht möglich, sagte eine Sprecherin des Unternehmens am Donnerstag. „Die LMBV ist an gesetzliche Dinge gebunden und kann nichts beschleunigen", sagte sie. Das Grundwasser steigt seit Stilllegung der Tagebaue in der Region an. Die Lage habe sich auch wegen der andauernden Regenfälle in den vergangenen Wochen verschärft, teilte der Oberbürgermeister mit. Die LMBV plant, den Fluss Lober auszubauen - ab 1. Dezember.

Der verschlammte und verkrautete Fluss soll vertieft werden, damit das Grundwasser künftig dorthin abströmen kann. „Die Maßnahmen zum Lober-Ausbau laufen schon seit Anfang des Jahres, wir richten derzeit eine Baustraße ein - in Abstimmung mit der Kommune", sagte die LMBV- Sprecherin. „Mir gehen die Arbeiten der LMBV zu langsam voran, da muss mehr Bewegung reinkommen", kritisierte Wilde. Die vom hohen Grundwasser betroffenen Haushalte bekommen von der LMBV 80 Prozent der Kosten für Pumpen finanziert.

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Diskussion um Grundwasseranstieg in Delitzsch

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Leipzig/Delitzsch Dies sei aber nicht möglich, sagte eine Sprecherin des Unternehmens am Donnerstag. „Die LMBV ist an gesetzliche Dinge gebunden und kann nichts beschleunigen", sagte sie. Das Grundwasser steigt seit Stilllegung der Tagebaue in der Region an. Die Lage habe sich auch wegen der andauernden Regenfälle in den vergangenen Wochen verschärft, teilte der Oberbürgermeister mit.

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31.01.2022

Sachsen: Stärkste Grundwasserdürre seit 100 Jahren

Ein hohes Niederschlagsdefizit, neue Temperaturrekorde und eine extreme Sonnenscheindauer haben in den vorangegangenen Trockenjahren bis in den August 2021 hinein zur stärksten Grundwasserdürre seit Beobachtungsbeginn vor 100 Jahren geführt. Trotz einer leichten Entspannung im Wasserhaushalt ab der zweiten Jahreshälfte 2021 wirken die Folgen der Trockenheit nach. Das ist ein Fazit, das das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) und der Deutsche Wetterdienst (DWD) gezogen haben. Nach den drei wärmsten Jahren in Sachsen (2018, 2019, 2020) seit Beginn der Wetteraufzeichnung 1881 wurde das Jahr 2021 mit + 0,8 Grad im Vergleich zur Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 als „zu warm” eingestuft. Damit setzt sich der längerfristige Erwärmungstrend auch in Sachsen etwas reduziert fort. .......

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https://www.gfa-news.de/webcode.html?wc=20220131_001

31.01.2022

Sachsen: Stärkste Grundwasserdürre seit 100 Jahren

Ein hohes Niederschlagsdefizit, neue Temperaturrekorde und eine extreme Sonnenscheindauer haben in den vorangegangenen Trockenjahren bis in den August 2021 hinein zur stärksten Grundwasserdürre seit Beobachtungsbeginn vor 100 Jahren geführt. Trotz einer leichten Entspannung im Wasserhaushalt ab der zweiten Jahreshälfte 2021 wirken die Folgen der Trockenheit nach. Das ist ein Fazit, das das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) und der Deutsche Wetterdienst (DWD) gezogen haben. Nach den drei wärmsten Jahren in Sachsen (2018, 2019, 2020) seit Beginn der Wetteraufzeichnung 1881 wurde das Jahr 2021 mit + 0,8 Grad im Vergleich zur Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 als „zu warm” eingestuft. Damit setzt sich der längerfristige Erwärmungstrend auch in Sachsen etwas reduziert fort. .......

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Sachsen: Stärkste Grundwasserdürre seit 100 Jahren

Ein hohes Niederschlagsdefizit, neue Temperaturrekorde und eine extreme Sonnenscheindauer haben in den vorangegangenen Trockenjahren bis in den August 2021 hinein zur stärksten Grundwasserdürre seit Beobachtungsbeginn vor 100 Jahren geführt. Trotz einer leichten Entspannung im Wasserhaushalt ab der zweiten Jahreshälfte 2021 wirken die Folgen der Trockenheit nach. Das ist ein Fazit, das das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) und der Deutsche Wetterdienst (DWD) gezogen haben. Nach den drei wärmsten Jahren in Sachsen (2018, 2019, 2020) seit Beginn der Wetteraufzeichnung 1881 wurde das Jahr 2021 mit + 0,8 Grad im Vergleich zur Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 als „zu warm" eingestuft. Damit setzt sich der längerfristige Erwärmungstrend auch in Sachsen etwas reduziert fort. Der Jahresniederschlag war im Vergleich zur Klimareferenzperiode 13 Prozent höher. Herausgestochen haben der Sommer und der Herbst. Der Sommer war mit + 1,6 Grad viel zu warm und mit + 51 Prozent mehr Regen viel zu niederschlagsreich, der Herbst mit + 1,0 Grad zu warm und mit - 28 Prozent zu niederschlagsarm. Die Kombination aus kühleren Temperaturen und mehr Niederschlag hat zwar insgesamt zu einer Abmilderung der Trockenheit im Jahr 2021 geführt, das in den Vorjahren entstandene Niederschlagsdefizit im Wasserhaushalt ist aber bei weitem noch nicht abgebaut. Sachsenweit fehlt seit Anfang 2018 im Durchschnitt immer noch knapp ein halber Jahresniederschlag. Das Defizit wird sehr wahrscheinlich auch 2022 fortbestehen und der Wasserhaushalt wird sensibel reagieren, wenn erneut Trockenphasen auftreten. Die Grundwasserstände sind in der zweiten Jahreshälfte 2021 etwas angestiegen. Dennoch lagen sie im Jahresmittel nach wie vor auf niedrigem Niveau. Die vorangegangenen Trockenjahre zeigen deutlich, dass veränderte klimatische Bedingungen die Intensität von Grundwasserdürren erhöhen können und die Erholung der Grundwassersituation auch in niederschlagsreichen Jahren schwieriger wird. Dass Grundwasser ein langes Gedächtnis hat, zeigt sich an den aktuellen Messwerten in Sachsen: Die Grundwasserstände liegen an 65 Prozent der Messstellen noch immer 42 Zentimeter unter den monatstypischen Werten.

Webcode: 20220131_001

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Ein hohes Niederschlagsdefizit, neue Temperaturrekorde und eine extreme Sonnenscheindauer haben in den vorangegangenen Trockenjahren bis in den August 2021 hinein zur stärksten Grundwasserdürre seit Beobachtungsbeginn vor 100 Jahren geführt. Trotz einer leichten Entspannung im Wasserhaushalt ab der zweiten Jahreshälfte 2021 wirken die Folgen der Trockenheit nach.

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Weniger Dünger bedeutet für die Bauern weniger Ernte. Wie kann man kontrollieren ob die Bauern weniger Dünger benutzen oder Düngerverordnung von Bauern umgesetzt wird. wäre Blockchain eine Lösung für solche Probleme?

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Immer mehr Städte setzen auf die ortsnahe Versickerung. Ist das gerade in dicht besiedelten Städten nicht ein Problem für die Grundwasserqualität?

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Immer mehr Städte setzen auf die ortsnahe Versickerung. Ist das gerade in dicht besiedelten Städten nicht ein Problem für die Grundwasserqualität?

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Nitrat kann auf natürliche Weise im Grundwasser durch das Reagieren mit organischem Kohlenstoff (durch Holz- und Pflanzenreste) oder schwefelhaltigen Mineralen wie Pyrit in Stickstoffgas umgewandelt werden. Somit sinken Nitratwerte im Grundwasser. Wenn jedoch die natürlichen Vorkommen des Kohlenstoffs oder Schwefels verbraucht sind, kann kein Nitrat mehr auf diese Weise abgebaut werden und die Werte steigen rasant.

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Der Braunkohlebergbau in NRW verursacht Grundwasserabsenkungen in der Größe von ca. 10% der Fläche des Landes (etwa 3000 km²)

-> bergbaubedingtes Wasserdefizit von ca. 20 mrd. m³ (im Vergleich: In Köln werden pro Jahr ca. 50 mio. m³ Trinkwasser verbraucht!)

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solange die Bewässerungsanlage ein geringe Effizient nachweisen, kann man keine Hoffnung auf eine Verbessrung des Grundwassers bezüglich der besseren Qualität erwarten. Die Bewässerungsanlagen deutschlandweit über 450.000 Hektar bewässerte Flächen, haben Zustand die seit 1970 nicht besonders aktualisiert wurde. die zielgerechte und tatsächlichen Optimierungsmaßnahmen werden leider nicht berücksichtigt und umgesetz. Diese Anlagen müssen update werden und über die Effizient-Steigerung mittels Automatisierung und Digitalisierung unser Grundwasser schönen.

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Irriport baut die erste klimaneutrale Bewässerungsanlage in Deutschland

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Vor allem in Mitteldeutschland werden die Folgen der Trockenheit spürbar- der Grundwasserspiegel sinkt.

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Martin Schädler stapft durch das hohe Gras auf dem Versuchsfeld des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Bad Lauchstädt. Hier simulieren die Wissenschaftler seit acht Jahren das Klima der Zukunft, indem sie unter anderem die Auswirkungen von Trockenheit auf die Bodenfeuchte in der Tiefe messen. Und die sind verheerend: "Wir haben 2013 Grundwassermessstellen eingerichtet. Damals stand das Wasser in zweieinhalb Metern Tiefe, seitdem sinkt es kontinuierlich ab. Inzwischen finden wir an diesen Messstellen, die bis in sechs Meter Tiefe reichen, gar kein Wasser mehr", sagt Schädler.

Mitteldeutschland: Extreme Wasserarmut in tiefen Bodenschichten

Das hätte er sich niemals träumen lassen, sagt er. Damals, als sie sich entschieden bis in sechs Meter Tiefe zu messen, seien sie davon ausgegangen, dass der Wasserpegel niemals tiefer sinke würde. "Interessanterweise verläuft die Abnahme, die wir seit 2013 beobachten, linear. Den Ausschlag haben also nicht nur die sehr trockenen Jahre 2018, 2019 und 2020 gegeben, sondern wir haben schon seit Jahrzehnten so eine leichte Niederschlagsschuld."

Im laufenden Jahr 2021 regnet es zwar wieder wesentlich mehr als in den Vorjahren. An der Situation im tiefen Boden in Bad Lauchstädt hat sich dadurch aber nichts verändert. "Es gibt ja große Unterschiede zwischen den Regionen. Bei uns ist nicht mehr Regen gefallen als in einem durchschnittlichen Jahr", sagt er. Gerade in Mitteldeutschland und den Regionen nördlich davon zeige sich in den tieferen Bodenschichten immer noch eine extreme Wasserarmut.

Dürremonitor: Fusion von geographischen und meteorologischen Daten

Am UFZ in Leipzig betreibt Andreas Marx das Projekt Dürremonitor. Dort zeigen mehrere Deutschlandkarten die aktuelle Bodenfeuchte in unterschiedlichen Tiefen. Die Daten werden täglich aktualisiert, sie basieren auf Rohdaten verschiedener Quellen, darunter Landnutzungsdaten von der europäischen Umweltagentur, Abflussdaten vom Bundesamt für Gewässerkunde, Oberflächendaten vom Bundesamt für Kartografie und Geodäsie und natürlich Wetterdaten vom Deutschen Wetterdienst (DWD).

"Jede Nacht importieren wir Wetterdaten vom Deutschen Wetterdienst von ungefähr 2.500 Stationen, berechnen die Auswirkungen auf die gesamte Fläche Deutschland, machen eine Qualitätskontrolle und bestimmen dann mit dem hydrologischen Modell den aktuellen Bodenfeuchtezustand", erklärt Marx.

Viele Monate langsamer Regen notwendig

Aktuell zeigt der Monitor: Gerade im Norden Sachsen-Anhalts ist das Bodenwasser-Defizit immer noch gigantisch. "Wir bräuchten noch mehrere Monate mit überdurchschnittlichem Niederschlag, um den gesamten Boden bis in zwei Meter Tiefe aufzufüllen", glaubt er. Eine Chance dazu sieht er aber erst dann gekommen, wenn die Lufttemperatur wieder kühler werde, also ab Herbst. Da sei der Boden nicht so ausgetrocknet. Das Wasser könnte besser versickern. Und er müsste langsam fallen. Starkregen werde meist einfach weggespült und dringe nicht in den Boden ein.

Ob die Böden je wieder in den alten Zustand versetzt werden? Da könnte man keine vernünftige Vorhersage machen, meint Marx. Aber eins sei sicher. Es müsste noch viele Monate regnen.

Wie der Mensch das Klima verändert, muss mehr Aufmerksamkeit bekommen - finden wir beim MDR. Deshalb gibt es zur Klimakrise jetzt das MDR-Klima-Update. Immer freitags wird darin die Klimakrise beleuchtet. Dabei geht es um Themen wie Erderwärmung, Klimaschutz und Nachhaltigkeit.

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Dürre trotz Flut: Es müsste Monate regnen | MDR.DE

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Folgen der Senkung des Grundwasserstandes aufgrund von Braunkohlegewinnung

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Folgen der Senkung des Grundwasserstandes aufgrund von Braunkohlegewinnung

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Schädigung grundwasserabhängiger Feuchtgebiete

geringere Wasserführung bis hin zum Trockenfallen von Oberflächengewässern

Beeinträchtigung der Wasserversorgung/ Trockenfallen von Brunnen

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Im Rahmen der wasserrechtlichen Erlaubnis beobachtet und dokumentiert der Erftverband die wasserwirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen des Tagebaus Hambach in der Erftscholle. Zukünftig wird es, wie für die Tagebaue Garzweiler und Inden, auch ein Monitoring Hambach geben, welches zurzeit vorbereitet wird.

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Ist neben gereinigtem Wasser das Endprodukt von Kläranlagen

Wird aufgrund des hohen Phosphoranteils als Dünger in Landwirtschaft eingesetzt

Erhält jedoch große Mengen an schädlichen Substanzen wie Schwermetalle, Arzneimittelrückstände, Mikroplastik usw.

Deswegen: stetige Abkehr der landwirtschaftlichen Nutzung hin zur Verbrennung, mit Entwicklung zur Phosphorrückgewinnung

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Welche Folgen hat Nitrat auf Mensch und Umwelt?

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Welche Folgen hat Nitrat auf Mensch und Umwelt?

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Umwelt:

Überangebot an Nährstoffen ->  Eutrophierung (Nährstoffüberversorgung) : Verursacht  übermäßiges Algen- und Pflanzenwachstum in Gewässern

Explosionsartiges Wachstum führt dazu, dass bodenhaftende Pflanzen zu wenig Licht abbekommen und absterben

-> Erhöhter Sauerstoffverbrauch, da Algen eine kurze Lebensspanne haben und nach dem Absinken auf dem Meeresboden von Mikroorganismen unter Verbrauch von Sauerstoff abgebaut werden

-> Sauerstofffreie Zonen in Gewässern

-> Verlust von Biodiversität

Mensch:

Nitrat kann im Körper zu Nitrit umgewandelt werden und mit bestimmten Eiweißabbauprodukten zu Nitrosaminen reagieren, wovon viele als krebserregend gelten

v.a. bei Säuglingen gesundheitsschädigend

-> Durch das Vorhandensein von Nitrit im Blut kommt es zur Zerstörung des roten Blutfarbstoffes und stört somit den Sauerstofftransport (Blausucht)

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Das Umweltbundesamt zählt neben der Landwirtschaft auch Altlasten, Mülldeponien, Unfällen mit wassergefährdenden Stoffen, Arzneimitteln und Versiegelung zu den größten Gefährdungen des Grundwassers.

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Das Umweltbundesamt zählt neben der Landwirtschaft auch Altlasten, Mülldeponien, Unfällen mit wassergefährdenden Stoffen, Arzneimitteln und Versiegelung zu den größten Gefährdungen des Grundwassers.

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Muss ein schnelles Umdenken der Landwirtschaft stattfinden und Massentierhaltung reduziert werden, bzw. braucht es eine Obergrenze an "Nutztieren", um das Nitratproblem zu stoppen?

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ca. 78% Stickstoff in der Luft, der für Pflanzen vorher verfügbar gemacht werden muss, um ihn aufnehmen zu können

Problem: Massentierhaltung -> Übermäßiges Angebot an Gülle, was in der Landwirtschaft als Dünger auf Feldern ausgebracht wird

Im Boden wird Stickstoff durch Bakterien und Pilze pflanzenverfügbar gemacht

Der Anteil, den Pflanzen nicht verbrauchen, gelangt durch Versickerung als Nitrat ins Grundwasser

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Durch Entwässerungsmaßnahmen, die beim Abbau von Braunkohle durchgeführt werden, wird das Grundwasser und somit die Trinkwasserversorgung und die umgebene Landwirtschaft stark beeinflusst. So werden Trinkwasserbrunnen eingesetzt, um den Grundwasserspiegel zu senken. Im Lausitzer Braunkohlerevier allein wurden etwa 6000 Brunnen dafür eingesetzt. Hier hat sich durch die Grundwasserabsenkung ein Absenkungstrichter mit einer Fläche von 2100 km² (ca. 2,5-mal die Fläche von Berlin) gebildet, wodurch das entstandene Wasserdefizit der Region ca. 13 Mrd. m³ umfasst. Mit dieser Wassermenge könnte man ca. 3,5 Jahre die Gesamtbevölkerung in Deutschland mit Trinkwasser versorgen. Eine natürliche Neubildung des Grundwassers würde etwa 60 Jahre dauern.

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Die interaktive Karte des Umweltbundesamtes zur Nitratproblematik - ein Click und Informationen über die Lage vor Ort

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Die interaktive Karte des Umweltbundesamtes zur Nitratproblematik - ein Click und Informationen über die Lage vor Ort

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https://www.umweltbundesamt.de/themen/uba-startet-interaktive-nitrat-karte

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Das Grundwasser in Deutschland ist teilweise zu hoch mit Nitrat belastet. Die Berichtsdaten zum Nitratbericht 2020 sind nun in dem interaktiven Kartendienst „UBA Nitrat-Web-App“ veröffentlicht. Hier können Nutzerinnen und Nutzer Nitratdaten für das Grundwasser, für Flüsse, Seen und Meeresgewässer re…

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Wie problematisch ist das Verfahren bezogen auf Kontamination des Trinkwassers?

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Was ist Grundwassersanierung und wie aufwendig ist das Ganze?

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Drei Viertel unseres Trinkwassers stammen aus Grundwasser. Da stellt sich schon die Frage, ob die aktuelle Düngeverordnung das Grundwasser wirklich ausreichend vor Nitrateinträgen aus der Landwirtschaft schützt. Und auch Pflanzenschutzmittel können problematisch sein.

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Drei Viertel unseres Trinkwassers stammen aus Grundwasser. Da stellt sich schon die Frage, ob die aktuelle Düngeverordnung das Grundwasser wirklich ausreichend vor Nitrateinträgen aus der Landwirtschaft schützt. Und auch Pflanzenschutzmittel können problematisch sein.

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In der Niederrheinischen Bucht liegen die Nitratwerte an Hunderten von Messstellen bei über 50 mg/l und das Nitrat stammt zu mehr als 80 % aus der Landwirtschaft. Die Werte gehen allenfalls sehr langsam zurück. Daher ist und bleibt Nitrat das zentrale Thema beim Grundwasserschutz.
Gleichzeitig werden in mehr als 50 % aller Grundwasserproben auch Rückstände von Pflanzenbehandlungsmitteln nachgewiesen, wenn auch meist in geringen Konzentrationen, aber der Einfluss ist da.

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Im Rheinischen Revier werden die Bergbaufolgeseen ab 2030 durch Zufuhr aus dem Rhein (und der Rur) geflutet, jedes Jahr mit etwa 400 Millionen Kubikmetern, was den Rhein nicht schädigt. Die Seen werden dann nach rund 40 Jahren voll sein. Ziel ist ein ausgeglichener und sich selbst regulierender Wasserhaushalt, der die Wasserversorgung sichert und Vernässungen vorbeugt mit Fließgewässern, die ökologisch intakt und gleichzeitig hochwassersicher sind.

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In den USA aktuell deutliche Klimawandelauswirkungen, im Südwesten schlimmste Dürre seit 1200 Jahren

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In den USA aktuell deutliche Klimawandelauswirkungen, im Südwesten schlimmste Dürre seit 1200 Jahren

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https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/die-duerre-im-suedwesten-der-usa-ist-die-schlimmste-seit-1200-jahren-a-59e0404e-3dac-468c-9f17-1d5b03d04aa9

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Seit dem Jahr 2000 herrscht in Teilen des Südwestens der USA Dürre. Wasservorräte werden weniger, Ernten vertrocknen, Tiere verdursten, Wälder werden von Bränden zerfressen. Und die Dürre hält an.

Forschern aus den USA zufolge ist diese "Megadürre" damit die schwerste seit 1200 Jahren: Seit dem Jahr 800 habe es keinen Zeitraum mehr gegeben, der vergleichbar trocken gewesen wäre wie die Periode seit der Jahrtausendwende. Ihre Erkenntnisse haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Nature Climate Change" veröffentlicht.

Bislang habe man angenommen, dass es seit mindestens 500 Jahren keine derartige Dürre mehr gegeben hatte, heißt es in der Studie. Doch der extrem trockene Sommer 2021 habe die Bilanz noch einmal verändert.

Klimakrise

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Baumringe sind mit dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens verknüpft

Für ihre Untersuchung hatten die Forscher Baumringe genutzt - in feuchten Jahren sind diese Ringe im Stamm eines Baumes breiter, in trockenen Jahren sind sie dünner. Dann zogen die Wissenschaftler Klimabeobachtungsdaten aus dem vergangenen Jahrhundert heran, um eine Verbindung zwischen der Breite der Baumringe und dem Feuchtigkeitsgehalt des Bodens herzustellen. Diese Relation wandten sie daraufhin als Rechengröße auf Daten von viel älteren Bäumen an. So entstand eine Bilanz zur Bodenfeuchtigkeit über zwölf Jahrhunderte.

Eine einheitliche Definition für eine "Megadürre" gebe es nicht. Verstanden würde darunter im Allgemeinen jedoch eine Dürre, die sowohl schwerwiegend als auch lang anhaltend ist. Eine Megadürre dauere mehrere Jahrzehnte. Während dieser Zeit kann es auch Abschnitte geben, in denen ausreichend Niederschlag fällt. Es gebe nur nicht genügend aufeinanderfolgende feuchte Jahre, um die Dürre zu beenden. Auch im Fall der aktuellen Dürre im US-Westen habe es mehrere feuchte Jahre gegeben. Besonders im Jahr 2005 sei viel Regen gefallen.

Die Klimakrise hat einen Effekt

Dass die Dürre zu jenem Zeitpunkt, also nach fünf Jahren, nicht zu Ende ging, sei zu einem Teil auf die menschengemachten Veränderungen des Klimas zurückzuführen. Das bedeute nicht, dass es diese Dürre nicht auch ohne den Klimawandel gegeben hätte, sagte Park Williams der "New York Times". Der Klimawissenschaftler an der Universität von Kalifornien hatte die Studie mit durchgeführt. "Aber die Schwere der Dürre wäre nur etwa 60 Prozent von dem gewesen, was sie war".

Der Klimawandel mache es außerdem wahrscheinlicher, dass die Dürre noch weiter anhalten wird, so die Studie. "Diese Dürre ist mit 22 Jahren immer noch in vollem Gange", sagte Williams. Es sei sehr wahrscheinlich, dass sie weiter andauern werde. Mehrere frühere Megadürren aus der 1200-jährigen Aufzeichnung hätten bis zu 30 Jahre gedauert.

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USA: Die Dürre im Südwesten ist die schlimmste seit 1200 Jahren

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Seit dem Jahr 2000 herrscht in Teilen des Südwestens der USA Dürre. Wasservorräte werden weniger, Ernten vertrocknen, Tiere verdursten, Wälder werden von Bränden zerfressen. Und die Dürre hält an. Forschern aus den USA zufolge ist diese "Megadürre" damit die schwerste seit 1200 Jahren: Seit dem Jahr 800 habe es keinen Zeitraum mehr gegeben, der vergleichbar trocken gewesen wäre wie die Periode seit der Jahrtausendwende.

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Haben wir ein Problem mit Mikroplastik im Grundwasser? Was kann dagegen getan werden?

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Der Klimawandel zeigt seine Auswirkungen nicht nur an der Erdoberfläche, sondern erwärmt auch immer mehr den Boden. Vor allem Großstädte sind betroffen. 

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Der Klimawandel zeigt seine Auswirkungen nicht nur an der Erdoberfläche, sondern erwärmt auch immer mehr den Boden. Vor allem Großstädte sind betroffen. 

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Das Grundwasser ist unmittelbar von der Temperaturzunahme betroffen. Die Erwärmung bedroht vor allem Mikroorganismen wie Pilze, Bakterien und Einzeller, die dort angesiedelt sind und eine große Rolle für die Qualität unseres Grundwassers spielen.

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Grundwasser : Hitzefalle unter den Großstädten

Großstädte heizen sich immer mehr auf, nicht nur an der Oberfläche, sondern auch unterirdisch. Es handelt sich um den vielleicht drastischsten Eingriff in ein ebenso einzigartiges wie unerforschtes Ökosystem. Denn im Grundwasser leben echte Überlebenskünstler.

Wenn Alexander Limberg über Probleme in Berlin spricht, dann redet er nicht über unfertige Flughäfen oder schmutzige Straßen, er redet über die Unterwelt. Seit 35 Jahren arbeitet Limberg bei der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, seit 15 Jahren ist er deren Leiter und zuständig für das Grundwasser. Was den Hydrogeologen bekümmert, ist das, was im Verborgenen geschieht. Und das hat ausnahmsweise nichts mit Kriminalität zu tun.

"Unter der Stadt haben wir ein Problem", sagt Limberg. Geologen bezeichnen es als urbane Wärmeinsel im Untergrund. Auf gut Deutsch: Die Hauptstadt heizt sich immer stärker auf. Vor allem in diesem Hitzesommer kletterte das Thermometer direkt unter der Oberfläche verbreitet auf mehr als 20 Grad. An manchen Messstellen registrierte Limberg neue Rekordwerte.

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum Kompakt, Grundwasser - Wertvolle Ressource in der Tiefe

Das Problem, von dem Limberg spricht, tritt weltweit auf. Es betrifft vor allem Megastädte wie Moskau, Istanbul, Seoul und Mexiko-Stadt, aber auch Winnipeg, Zürich, München oder eben Berlin. Rund um den Globus heizen sich die Städte mittlerweile zu stark auf, warnen Klimaforscher. Und zwar nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Boden. Außerhalb der Fachwelt und selbst unter Umweltschützern ist das Phänomen praktisch unbekannt. Dabei handelt es sich um den vielleicht drastischsten Eingriff in ein ebenso einzigartiges wie unerforschtes Ökosystem. Man könnte auch sagen: um eine unbemerkte Verschmutzung von Böden und Grundwasser, deren Folgen sich bislang nur grob abschätzen lassen.

Die Qualität des Grundwassers ist in Gefahr

Seit Alexander Limberg weiß, wie schnell sich der Untergrund unter Berlin erwärmt, fragt er sich, wie die Grundwasserqualität in Zukunft noch sichergestellt werden kann. Eine höhere Temperatur stößt eine ganze Kette von biologischen und chemischen Prozessen an, deren Zusammenhänge Ökologen erst langsam verstehen. "Es geht ja nicht bloß darum, dass man in Berlin vielleicht bald pieselwarmes Wasser trinken muss", sagt Limberg. Das wäre zwar unangenehm, aber nicht bedenklich. Es geht ihm um die Zukunft des wichtigsten Lebensmittels für dreieinhalb Millionen Berliner.

Das hat mit der speziellen Situation der Hauptstadt zu tun: Berlin ist eine der wenigen Metropolen im Land, die ihr Trinkwasser auf dem Stadtgebiet gewinnt. Acht Wasserwerke verteilen sich auf die Stadt, die beiden größten am Tegler See und am Wannsee, wo der Untergrund allerdings deutlich kühler ist als im Zentrum.

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Am Stadtrand zeigen die Tiefenprofile der Messstellen noch ihren natürlichen Verlauf. Die Temperatur sinkt mit zunehmender Tiefe auf etwa 9 Grad, doch schon nach 10 bis 15 Meter Tiefe wird es wieder wärmer. Ganz anders die Situation in einer Messstelle in Charlottenburg: In etwa ein Meter Tiefe ist es in diesem September noch wärmer als 20 Grad, in drei Metern sind es immerhin noch 18,8 Grad, richtig kühl wird das Grundwasser erst nach 15 Metern mit rund 12 Grad. Damit ist jene Tiefe erreicht, in der der Untergrund von den Jahreszeiten nicht mehr groß beeinflusst wird. Egal wie kalt oder warm es oben wird - in dieser Tiefe bleibt die Temperatur konstant und sinkt auch nicht weiter ab. Im Gegensatz zum Umland macht sich in der Innenstadt der heiße Erdmantel erst nach 80 Meter Tiefe bemerkbar. Von da an wird es ebenfalls wieder wärmer, wenn auch sehr langsam. 12,4 Grad hat das Grundwasser in 100 Meter Tiefe.

Temperaturprofile wie an dieser Messstelle seien typisch für verdichtete Innenstädte, sagt Limberg. Die oberen Meter sind noch stark vom Jahreslauf beeinflusst, im Winter sackt das Thermometer oberflächennah sogar bis an den Gefrierpunkt ab; manchmal ist der Boden vollständig gefroren. Tiefer als einen Meter dringt der Frost aber nur selten ein.

Drei bis vier Grad zu warm

Die für Berlin übliche Durchschnittstemperatur im Untergrund wird allerdings kaum noch erreicht. Eigentlich müsste in rund 15 Metern unter Grund exakt die Jahres-Durchschnittstemperatur der Oberfläche herrschen. Das Klimamittel einer Stadt ist gleich ihrer Grundwassertemperatur, rechnet Limberg vor. In Berlin wären das rund 10 Grad. Doch im Zentrum fällt die Temperatur mittlerweile nicht mehr unter 14 Grad. Bis in eine Tiefe von 100 Metern staut sich die Wärme, unter 13 Grad fällt die Temperatur selten. Drei bis vier Grad ist es im Boden unter Berlin also mittlerweile schon zu warm. Und jedes Jahrzehnt kommt ein halbes Grad hinzu. Konservativ gerechnet.

Es ist ein Phänomen, das sich seit wenigen Jahren verstärkt. In Deutschland herrscht seit geraumer Zeit eine regelrechte Bauwut. Drei Viertel aller Deutschen wohnen mittlerweile in Städten, und immer mehr wollen urban leben. Um Wohn- und Büroraum zu schaffen, werden Freiflächen systematisch zugebaut, Bäume gefällt, Verkehrswege in den Untergrund verlegt und Kleingärten in Siedlungen verwandelt. Zweckbauten werden errichtet, Straßen gebaut, grüne Flecken zubetoniert. Die kompakte, verdichtete City ist eines der beliebtesten Konzepte der modernen Stadtplanung. Sie soll verhindern, dass die Städte an ihren Rändern weiter ausfransen. Doch mittlerweile ist die Wohnungsnot so groß, dass die Großstädte in alle Dimensionen wachsen: in die Höhe, in die Breite und immer mehr in die Tiefe.

Die Stadt heizt sich dadurch stärker auf als das Umland. Dieses "Urban Heat Island"-Phänomen wurde vor 200 Jahren erstmals von Luke Howard am Beispiel seiner Heimatstadt London beschrieben. Zum ohnehin schon vorhandenen Inseleffekt kommt auf die Stadtbewohner nun noch der Klimawandel hinzu. Um zwei bis drei Grad wird die durchschnittliche Lufttemperatur dadurch bis zum Ende des Jahrhunderts zusätzlich steigen. Immer mehr Wärmequellen wie U-Bahnen, Parkhäuser, Bürotürme, Straßen, Kanäle, Leitungen und Klimaanlagen strahlen auch in den Untergrund aus. Was das bedeutet, konnte man in diesem Hitzesommer in Howards Heimatstadt London besonders gut spüren. Verbreitet wurde es unerträglich heiß, an manchen U-Bahn-Stationen stieg das Thermometer auf bis zu 40 Grad und damit deutlich über jenen Schwellenwert von 30 Grad, bei dem, wie der "Independent" süffisant anmerkte, Schafe, Kühe und Schweine in der EU eigentlich nicht mehr transportiert werden dürfen.

Selbst gemachte Hitzefalle

Verkehrsbetriebe gehen gegen das Problem an, indem sie Bahnen und Stationen klimatisieren. Aber damit wird das Problem auf lange Sicht nur noch schlimmer. Denn auch das erzeugt Wärme, die häufig nicht entweichen kann, und so sitzen die Menschen in der selbst gemachten Hitzefalle. In der New Yorker U-Bahn wurden sogar schon Temperaturen von bis zu 50 Grad gemessen. Um Schächte, Stationen und Gebäude zu kühlen, wird daher eine Energietechnik immer beliebter: die Geothermie. Sie wird nicht nur im Winter zum Heizen genutzt, sondern kommt auch während der warmen Jahreszeit zum Einsatz. Viele Unternehmen kühlen bereits ihre Büros, indem sie die Sommerwärme ins Grundwasser leiten.

Rund 370 000 solcher Anlagen existieren heute schon in Deutschland, jedes Jahr kommen etwa 23 000 neue hinzu. Die oberflächennahe Geothermie, die bis zu 400 Meter in die Tiefe reicht, entwickelt sich rasend schnell. Mehr als 3000 Erdwärmeanlagen und rund 7000 tiefe Bohrungen gibt es inzwischen allein in Berlin. Jede einzelne treibt Alexander Limberg die Sorgenfalten auf die Stirn. Er hofft, dass es beim Bohren nicht zu Schadensfällen kommt, denn der Untergrund von Berlin sei voller Altlasten, die nach oben migrieren könnten, sagt er. Zudem predigt er Vorsicht vor einer speziellen geologischen Schicht unter der Stadt. Es ist der so genannte Rupelton, der wie eine Barriere wirkt. "Die darf man auf keinen Fall anbohren", sagt er. Denn darunter liegt Salzwasser, das nach oben steigen könnte.

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Wird das kalte Grundwasser im Sommer zur Kühlung großer Bürotürme genutzt, spart das Geld und lässt sich als umweltfreundlich vermarkten. Die meisten Hochhäuser stehen allerdings dort, wo die Erwärmung des Untergrunds die größten Probleme verursacht: im Zentrum. In Frankfurt zählen die Behörden derzeit rund 100 geothermische Systeme mit Leistungen von bis zu 600 Kilowatt. Weitere Großanlagen seien in Planung, berichtet Sven Rumohr vom Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie in Wiesbaden. Die Großunternehmen in ihren Bürogebäuden schätzen die geothermische Klimaanlage sehr, ein Ende des Trends sei nicht abzusehen, sagt Rumohr.

Bürohitze wird ins Grundwasser geleitet

Für die Genehmigung müssen die Unternehmen in Frankfurt allerdings genau dokumentieren, wie viel Wärme sie dem Untergrund entziehen oder zuführen. Nur wenn die Bilanz einigermaßen ausgeglichen ist, erhalten sie eine Zulassung. Kontrollen zeigen aber, dass der Betrieb großer Anlagen regelmäßig und zum Teil deutlich von der Planung und Zulassung abweiche, sagt Rumohr. Viele Bürogebäude würden mehr Wärme in den Untergrund emittieren, als sie dürften. Manches Unternehmen habe nicht einmal eine Messstelle eingerichtet, um die Bilanz zu dokumentieren.

Der Geologe Peter Bayer von der TH Ingolstadt beschäftigt sich seit vielen Jahren mit den Vorgängen im Untergrund, sein Spezialgebiet ist die oberflächennahe Geothermie. Viele Jahre hat er an der ETH Zürich geforscht, er kennt die Schweizer Stadt und ihren Untergrund wie nur wenige. Grundsätzlich hält Bayer den Transport von Wärme in den Untergrund für eine pfiffige Idee. Das sei jedenfalls deutlich ökologischer, als große Gebäudekomplexe mit energieintensiven Klimaanlagen zu kühlen.

"Es hat in Zürich einen regelrechten Run auf Geothermie gegeben"
(Peter Bayer)

In Zürich wird die Geothermie als Schlüsselenergie für die Zukunft gesehen. "Es hat dort einen regelrechten Run gegeben", sagt Peter Bayer. Durch so genannte Grundwasserwärmepumpen sind zahlreiche Gebäude über einen Brunnen direkt mit dem Grundwasser verbunden. Solche offenen Systeme werden vor allem von der Industrie genutzt, sie leiten Abwärme direkt in die Aquifere. Um mehr als zehn Grad schwankt dadurch die Grundwassertemperatur. Um sich an solchen Orten ein genaueres Bild zu machen, hat Bayer in den vergangenen Jahren nachgemessen und Tiefenprofile erstellt. Vor allem im Zentrum waren unterirdische Temperaturen um 20 Grad im Sommer nicht selten. Unter Grünflächen hingegen blieb es schön kühl.

An einem Standort traute er selbst seinen Daten nicht: Im Urania-Parkhaus mitten im Züricher Zentrum sprang die Temperatur im Hochsommer plötzlich auf über 26 Grad. "Das war zwar ein absoluter Extremfall, aber typisch für Parkhäuser", sagt er. Sie heizen sich besonders stark auf und geben in der Folge auch besonders viel Wärme nach unten ab. Mittlerweile scheint die Geothermie in Zürich allerdings an ihre Grenzen zu stoßen. Anträge werden seltener bewilligt, Schutzzonen ausgedehnt. Man ist vorsichtiger geworden. Auch Peter Bayer warnt davor, allzu skrupellos mit dem Raum unter unseren Füßen umzugehen. "Die Schwierigkeit ist ja, dass wir da nicht reinschauen können", sagt er. Was genau im Verborgenen liegt, können die Wissenschaftler bis heute nur ahnen.

Ökologen waren anfangs überrascht, wie viel Leben überhaupt im Boden steckt. Bis vor ein paar Jahrzehnten dachten sie, dort unten könne kein Organismus überleben. Ein Irrtum, wie man inzwischen weiß. Nun wollen auch die Geothermie-Befürworter herausfinden, wie die Lebewesen im Untergrund auf Eingriffe reagieren.

"Wir sind die einzigen in Deutschland, die sich mit der Grundwasserfauna beschäftigen - das ist doch traurig"
(Hans Jürgen Hahn)

An der Universität Koblenz-Landau sucht man seit Jahren Antworten. Am Campus Landau ist eine für Deutschland einzigartige Forschungsgruppe Grundwasserökologie mit acht Mitarbeitern beheimatet. Einer davon ist Hans Jürgen Hahn. Sein Fach ist eine ganz junge Disziplin, dunkel und mysteriös, fast wie die Tiefsee. "Wir sind die Einzigen in Deutschland, die sich mit der Grundwasserfauna beschäftigen - das ist doch traurig", sagt er und öffnet die Tür zum Labor. Dabei gebe es so viel zu entdecken.

Im Labor wartet schon seine Kollegin Cornelia Spengler, die einige Grundwassertiere gleich in natura vorführen wird. 250 heimische Arten sind bekannt, weltweit werden 50 000 bis 100 000 Arten in Höhlen und im Grundwasser vermutet. Eine genaue Zahl kennt niemand, viele Regionen sind unerforscht. Das hat durchaus Gründe, denn in den unzugänglichen und engen Porenräumen des Untergrunds herrscht völlige Dunkelheit. Am häufigsten lassen sich noch Bakterien, Pilze, Wimperntierchen und andere Einzeller nachweisen. Die wichtigste Tiergruppe sind kleine Krebstiere vom Unterstamm der Crustacea. Einige Exemplare leben am Lehrstuhl in einem handelsüblichen Kühlschrank.

Ein Leben in Zeitlupe

Cornelia Spengler nimmt Platz am Konferenztisch, vor sich hat sie eine Kunststoffschale platziert, in dem ein possierliches Tierchen schwimmt. "Hier sehen Sie eine Grundwasserassel", sagt sie. Die Assel ist wie alle Grundwassertiere, die man unter dem Begriff Stygobionten zusammenfasst, blind und farblos. Nur die kleinen Fettpolster schimmern weiß. Die Tiere leben in vollständiger Isolation, sie sind hochgradig spezialisiert. Es gibt dort unten kein Licht, keine Konkurrenz, kaum Nahrung oder Sauerstoff, ihr Stoffwechsel ist auf ein Minimum heruntergedimmt. "Monatelang kommen sie ohne Fressen aus", sagt Spengler. Dafür werden sie 10- bis 15-mal älter als ihre Verwandten an der Erdoberfläche. Es ist ein Leben in Zeitlupe.

"Würde man einen solchen Lebensraum an der Oberfläche finden, würde er sofort unter Schutz gestellt"
(Hans Jürgen Hahn)

Als Nächstes packt Cornelia Spengler einen Grundwasserflohkrebs und legt ihn in die Schale. Das niedliche kleine Tier rennt am Rand im Kreis, die Kiemen flattern. "Der hat Stress", sagt sie, "das mögen die gar nicht." Die Stygobionten sind keine zimperlichen Geschöpfe, sonst würden sie unter den lebensfeindlichen Bedingungen nicht überleben. Allerdings sind sie wegen der sehr stabilen Lebensbedingungen auch unflexibel geworden. Seit Jahrmillionen existieren sie in einer konstanten Welt, manches Tierchen wie der Brunnenkrebs ist praktisch ein lebendes Fossil. Seit 300 Millionen Jahren besiedelt er nun schon das Grundwasser, er stammt von der Südhalbkugel, wo auch heute noch seine Verwandten vorkommen. Die einzelnen Arten wurden durch das Auseinanderbrechen der Kontinente voneinander getrennt. "Würde man einen solchen Lebensraum an der Oberfläche finden, würde er sofort unter Schutz gestellt", setzt Hans Jürgen Hahn hinzu. Das Grundwasser sei der älteste und größte Lebensraum, zumindest auf dem europäischen Festland.

Doch mittlerweile kommt der Mensch den Grundwassertieren sehr nahe. Zu nahe, wie Hahn findet. Die zunehmende Wärme im Untergrund bedrohe die Tiere existenziell, denn in den vergangenen 1,8 Millionen Jahren sei es in Mitteleuropa dort niemals wärmer als 14 Grad geworden. Langfristig könne dadurch die Trinkwasserqualität auf dem Spiel stehen, meint Hahn. Denn die Lebensgemeinschaften im Grundwasser haben eine wichtige Funktion: Sie reinigen einsickerndes Oberflächenwasser und bereiten somit das Trinkwasser auf. Die Tiere zerkleinern und zersetzen die eingetragenen organischen Stoffe, halten die Porenräume offen, fressen die sich bildenden Biofilme und regen dadurch die biologische Selbstreinigung an. Bakterien übernehmen schließlich den Hauptteil der Reinigung.

Cornelia Spengler hat ihre Doktorarbeit zum Thema Erwärmung geschrieben. Sie hat dabei untersucht, wie die Grundwasserfauna auf die Veränderung ihres Lebensraums reagieren. 26 Arten hat sie im Freiland studiert, nur zwei kamen mit den hohen Temperaturen gut zurecht. Das Gros reagierte sehr empfindlich. Schon bei 17 Grad siechten sensible Arten dahin, die meisten starben bei Temperaturen um die 20 Grad. Da die Tiere sehr träge sind, hatten sie keine Chance, weit genug zu fliehen.

Erneuerbare Energien haben Auswirkungen auf die Umwelt

"Vor 50 Jahren war dem Gesetzgeber das Oberflächenwasser ähnlich egal wie heute das Grundwasser", sagt Hans Jürgen Hahn. Dabei sei ein Wärmeeintrag nach der geltenden Wasserrahmenrichtlinie nichts anderes als eine Verschmutzung. Hahn fordert zwar kein grundsätzliches Verbot von Wärmeeinträgen in den Untergrund, aber dafür eine konsequente Umsetzung der bestehenden Gesetze und klare regionale Grenzwerte. "Wir brauchen endlich ein Konzept", sagt er. Nicht nur für die Städte, sondern auch für die Peripherie.

Der Geologe Andreas Dahmke von der Universität Kiel würde da gewiss nicht widersprechen. Auch er möchte endlich ein nachhaltiges Wärmemanagement für den Untergrund, allerdings hält er die Vorbehalte der Ökologen für übertrieben. Dahmke erforscht in einem Großprojekt mit Bundesmitteln die möglichen Folgen von so genannten Hochtemperaturspeichern im Untergrund. Dabei handelt es sich um unterirdische, große Anlagen mit heißem Wasser, die zum Heizen genutzt werden. Damit ließe sich, so die Idee, der Wärmebedarf gerade in Großstädten zu einem großen Teil decken. Die Technik könnte klimaschädliche Ölheizungen ersetzen und die Energiewende endlich voranbringen. Es würde gerade viel über den Hambacher Forst diskutiert, sagt Dahmke, aber die nachhaltige und bezahlbare Wärmeversorgung gerade von Ballungsräumen sei immer noch ein blinder Fleck in der Diskussion.

Die Folgen solcher massiven Eingriffe hält Dahmke für beherrschbar, wie er in zahlreichen Laborstudien untersucht hat. Man müsste genügend Schutzzonen ausweisen und solche Hochtemperaturspeicher nur dort in Betrieb nehmen, wo wenig Gefahr droht. In vielen Städten in Norddeutschland gebe es ohnehin kaum noch Tiere im Grundwasser, sagt Dahmke. "Dort, wo viele Menschen leben, müssen wir eben Abstriche in Kauf nehmen." Es sei schließlich ein großer Irrtum, dass erneuerbare Energien ohne Auswirkungen auf die Umwelt zu haben seien. Irgendwo muss die Wärme ja herkommen.

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Der Autor ist Wissenschaftsjournalist in Freiburg.

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Grundwasser: Hitzefalle unter den Großstädten

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Großstädte heizen sich immer mehr auf, nicht nur an der Oberfläche, sondern auch unterirdisch. Es handelt sich um den vielleicht drastischsten Eingriff in ein ebenso einzigartiges wie unerforschtes Ökosystem. Denn im Grundwasser leben echte Überlebenskünstler. Wenn Alexander Limberg über Probleme in Berlin spricht, dann redet er nicht über unfertige Flughäfen oder schmutzige Straßen, er redet über die Unterwelt.