5.3.1 Methodischer Ansatz der Grundwasserneubildungsberechnung 

Zur Berechnung der Grundwasserneubildung sind eine Reihe von Verfahren entwickelt worden, von denen einige hier vorgestellt und für ihren Einsatz im Rahmen des vorliegenden Konzepts abgewogen werden sollen. Bei allen vier Verfahren handelt es sich um Abschätzungen der langjährigen Neubildungsrate. Zur Berechnung eines innerjährlichen Gangs bleibt nur der Einsatz komplexer Modellierungssysteme, meist in Kopplung mit Geoinformationssystemen (z.B. Pfützner 1994). 

  • Grundwasserneubildung nach Dörhöfer & Josopait (1980):

  • Dieses Verfahren basiert auf einer flächendifferenzierten Berechnung nach Niederschlag, Landnutzung, Bodenart, Verdunstung und Direktabfluß bzw. Grundwasserflurabstand. Es orientiert sich somit an den Wasserhaushaltsbetrachtungen. Eine Auswertung von Karten im Maßstab 1:200.000 ist nach Meinung der Autoren die ideale Grundlage. Man erhält auf einfachem Wege eine recht gute Einschätzung der Grundwasserneubildung. Die Methode ist nur für unversiegelte Flächen geeignet. 
    Vorteile: Schnelle Berechnung, einfache Eingangsparameter. 
    Nachteile: Keine Einsatzmöglichkeit für Flächen unterschiedlichen Versiegelungsgrades. 
  • Verfahren nach Renger (1992) & Wessolek (1988):

  • Diese Methode ist sehr differenziert und bezieht eine Reihe von Daten ein, die nur sehr schwer zu regionalisieren sind. Dazu zählen u.a. Strahlungsbilanzen, eine Reihe verschiedener Bodenkennwerte, Bodenbedeckung, Durchwurzelung des Bodens usw.. Wie in SenStadtUm (1990) beschrieben, sollte diese Methode auf ganz Berlin angewandt werden. Ergebnisse wurden bisher nur in sehr kleinen Detailausschnitten veröffentlicht. 
    Vorteile: Sehr genaue Berechnung, anwendbar z.T. für versiegelte Flächen. 
    Nachteile: Eingangsparameter zu differenziert, ohne Einsatz hoch leistungsfähiger Hard- und Software nicht durchführbar. 
  • Methode nach Glugla in Dyck (1980):

  • Im Prinzip werden hier gleiche Eingangsparameter wie von Dörhöfer & Josopait (1980) genutzt. Es bezieht jedoch die Flächennutzung sehr viel stärker ein als das o.g. Verfahren. Die Auswertung kann aufgrund einer Reihe von anzuwendenden, komplizierten Formeln und Tabellen sehr gut EDV-gestützt angewandt werden. Errechnet wird die potentielle Grundwasserneubildung, d.h. die Differenz aus Niederschlag und realer Evapotranspiration. Das Verfahren wurde in Berlin im Raster 1*1 km2 angewandt und ist im Umweltatlas als Karte "Abflußbildung aus Niederschlägen" veröffentlicht (SenStadtUm 1993). Der Titel der Karte ergibt sich daraus, daß das neu gebildete Grundwasser ebenso wie der direkte Oberflächenabfluß natürlicherweise in die Flüsse gelangt. Lediglich der Zeitpunkt ist ein anderer. Eine Karte der Grundwasserneubildung ist in Arbeit. Eine Karte im Raster 2,5 * 2,5 km2 wurde von MUNR & SenStadtUm (1995) herausgegeben. 
    Vorteile: Karten existieren bereits. 
    Nachteile: Es wird nicht nur die Grundwasserneubildung errechnet sondern die Summe aus Grundwasserneubildung und Direktabfluß in die Oberflächengewässer. 
  • Verfahren in Kloos (1986):

  • Kloos (1986) gibt sehr grobe, schematisierte Werte für die Grundwasserneubildung im Westberliner Stadtgebiet an. Diese Werte können nur bedingt auf das Umland übertragen werden. Sie geben aber wertvolle Hinweise insbesondere bei der Berechnung der Grundwasserneubildung im bebauten Stadtgebiet an. 
    Vorteile: Berechnungsmöglichkeit für Grundwasserneubildung auf versiegelten Flächen. 
    Nachteile: Zu undifferenziert auf unbebauten Flächenanteilen.
Die Vor- und Nachteile der vier Verfahren müssen gegeneinander abgewogen werden. Der AK Wasser des BUND hat sich entschlossen, eine Kombination von Verfahren anzuwenden, die es ermöglicht, für das gesamte Einzugsgebiet Aussagen zur Grundwasserneubildungsrate und zur gesamten Neubildungsmenge zu treffen. Derzeit verfügt der AK Wasser des BUND Berlin noch nicht über ein Geoinformationssystem (GIS). Da wir den Einsatz eines GIS schon im Rahmen dieses Konzepts (allerdings nicht in diesem Teil) planen, sei schon hier auf genauere Aussagen zu einem späteren Zeitpunkt verwiesen. 

Im einzelnen soll so vorgegangen werden, daß für die unbesiedelten Gebiete die Berechnung nach Dörhöfer & Josopait (1980) vorgenommen wird. Dies wird den Rasterkarten von SenStadtUm (1993) und MUNR & SenStadtUm (1995) gegenüber gestellt. 

Die Grundwasserneubildung der besiedelten Gebiete soll mit Hilfe einer Kombination der Verfahren nach Kloos (1986) und Wessolek (1988) berechnet werden. 

Zusätzlich soll eine grobe Abschätzung der Fehler auch anhand zusätzlicher Literatur aus anderen Gebieten und der Jahresschwankungen für das Gesamtgebiet vorgenommen werden. 

 

Autor: Wolfgang Gossel
 
 
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