Bewe Beb Ertung D Au Bauung Der Bau Uswirku

Bebauung Innenstadt Bad Krozingen: Bewertung der bauzeitlichen undd langfristigen Auuswirkungen auf das GGrundwasser

Tischvorlage

Projekt-Nr. 612-2205

September 2018

Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Versions- und Revisionsbericht Nr. Datum Erstellt Geprüft Beschreibung

1 11.09.2018 J. Indlekofer M. Brand Entwurf

Matthias Wollny Johannes Indlekofer

Fichtner Water & Transportation GmbH Linnéstraße 5, 79110 Freiburg Deutschland Telefon: +49-761-88505-0 Fax: +49-761-88505-22 E-Mail: [email protected]

Disclaimer Der Inhalt dieses Dokumentes ist ausschließlich für den Auftraggeber der Fichtner Water & Transportation GmbH und andere vertraglich vereinbarte Empfänger bestimmt. Er darf nur mit Zustimmung des Auftraggebers ganz oder auszugsweise und ohne Gewähr Dritten zugänglich gemacht werden. Die Fichtner Water & Transportation GmbH haftet gegenüber Dritten nicht für die Vollständigkeit und Richtigkeit der enthaltenen Informationen.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx I Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Inhaltsverzeichnis

1. Veranlassung und Aufgabenstellung ...... 1

2. Randbedingungen ...... 1

2.1 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse ...... 1

2.2 Oberflächengewässer ...... 2

2.3 Schutzgebiete ...... 3

2.4 Vorhandene Gewässerbenutzungen im Umfeld ...... 3

2.5 Geplante Gewässerbenutzungen ...... 3

3. Methodik ...... 5

3.1 Theoretische Grundlagen ...... 5

3.2 Modellentwicklung ...... 5

3.3 Modellarchitektur und Randbedingungen ...... 6

3.4 Eingabeparameter ...... 7

3.5 Kalibrierung und Validierung ...... 8

4. Ergebnisse ...... 8

4.1 Bauzeitliche Grundwasserabsenkung ...... 8

4.2 Auswirkungen der fertigen Bauwerke auf die Grundwasserströmungsverhältnisse ...... 10

5. Bewertung ...... 11

5.1 Bauzeitliche Absenkung und Entnahmemengen ...... 11

5.2 Auswirkungen des fertigen Bauwerks auf die Grundwasserströmung ...... 13

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx II Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Tabellen

Tab. 2-1: Grundwasserstände im Vorhabengebiet ...... 4 Tab. 2-2: Höhenangaben Bauwerk, Baugrubensohle und Absenkziel ...... 4 Tab. 3-1: Kennwerte numerisches Modell ...... 7 Tab. 4-1: Dimensionierung der Baugrubenwasserhaltung für verschiedene Wasserstände ...... 9

Anlagen

Anlage 1 Übersichtslageplan 1:25.000

Anlage 2 Detaillageplan 1:2500

Anlage 3 Grundwassergleichenpläne

Anlage 3.1 Grundwassergleichenplan MW

Anlage 3.2 Grundwassergleichenplan MHW

Anlage 3.3 Grundwassergleichenplan MNW

Anlage 4 Geschlossene Wasserhaltung

Anlage 4.1 Anordnung der Förderbrunnen an der Baugrube

Anlage 4.2 Grundwassergleichenplan MHW während Brunnenbetrieb

Anlage 4.3 Differenzenplan MW

Anlage 4.4 Differenzenplan MHW

Anlage 4.5 Differenzenplan MNW

Anlage 5 Absenkung unter Niedrigwasserstand

Anlage 5.1 Absenkung des GW unter MNW bei durchgehendem Brunnenbetrieb

Anlage 5.2 Absenkung des GW unter NNW bei durchgehendem Brunnenbetrieb

Anlage 6 Durchströmung vor und nach Errichtung Gebäude

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx III Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Abkürzungen

FWT Fichtner Water & Transportation GmbH MHW Mittlerer Hochwasserstand MNW Mittlerer Niedrigwasserstand MW Mittlerer Wasserstand

Quellenverzeichnis

[1] Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung (2016):Topographische Karte Baden Württemberg 1:25000 (TK 25), Blatt 8012

[2] Geologisches Landesamt Baden Württemnberg (1977): Hydrogeologische Karte Baden-Württemberg 1:50.000, Bereich Kaiserstuhl-Markgräflerland. Freiburg im Breisgau

[3] LUBW (2018): Daten- und Kartendienst online: http://udo.lubw.baden- wuerttemberg.de, Aktuelle Wasserstandsdaten der Grundwassermessstellen: 0115/020-2, 0118/020-6, 0131/070-9, 0130/070-4, 0159/070-6, 0101/071-4

[4] Europäisches Programm Interreg, Landesanstalt für Umweltschutz Baden Würt- temberg (Hrsg.) (1999): Grundwassergleichenplan1:50000, Raum Colmar- Freiburg

[5] Digitales Höhenmodell

[6] Ingenieur Gruppe Geotechnik (2017): Geotechnischer Bericht für das Bauvorha- ben Innenstadt Bad Krozingen, Kirchzarten

[7] LGRB (2007): Hydrogeologischer Bau und Aquifereigenschaften der Lockerge- steine im Oberrheingraben. Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, LGRB-Informationen Nr. 19

[8] Regionalverband Südlicher Oberrhein (2017): Regionalplan Südlicher Oberrhein, ausgefertigt 15.09.2017

[9] Regierungspräsidium Freiburg (2018): Abflussdaten Neumagen Pegel Münstertal

[10] Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (2018): Bohrdatenbank

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx IV Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

[11] LUBW (2018): Historische Wasserstandsdaten der Grundwassermessstellen 0146/070-1, 0147/070-6, 0147/070-7

[12] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.) (2003): Hydrologischer Atlas von Deutschland, Hannover

[13] KINZELBACH, W., RAUSCH, R. (1995): Grundwassermodellierung; Stuttgart

[14] Bundesrepublik Deutschland (2012): UVPG - Gesetz über die Umweltverträglich- keitsprüfung in der Fassung der Bekanntmachung vom 24. Februar 2010 (BGBl. I S. 94), zuletzt geändert durch Artikel 2 Absatz 14b des Gesetzes vom 20. Juli 2017 (BGBl. I Nr. 52, S. 2808) und berichtigt am 12. April 2018 (BGBl. I Nr. 13, S. 472) in Kraft getreten am 29. November 2017

[15] Regierungspräsidium Freiburg (2018): Kartenviewer online: http://maps.lgrb- bw.de/

[16] Landratsamt Breisgau-Hochschwarzwald: Bodenschutz- und Altlastenkataster

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx V Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

1. VERANLASSUNG UND AUFGABENSTELLUNG

Die Stadt Bad Krozingen beabsichtigt in der Innenstadt am Rathausplatz die Errichtung von unterkellerten Wohnhäusern und einer nicht überbauten Tiefgarage (Lageplan Anlage 1). Die Bauwerke gründen unterhalb des mittleren Grundwasserhochstands (MHW) bzw. des mittleren Grundwasserstands (MW). In der Bauphase ist eine Bau- grubenwasserhaltung mit Bau von Grundwasserbrunnen und Entnahme von Grund- wasser erforderlich.

Die tiefe Gründung mit Unterkellerung und Parkgeschoss ist erforderlich, um der ange- spannten Parksituation in der Innenstadt zu begegnen. Es besteht daher ein großes öf- fentliches Interesse, die Bebauung in dieser Form auszuführen.

Die Stadt Bad Krozingen beauftragte die FICHTNER WATER&TRANSPORTATION GmbH mit der Durchführung von hydraulischen Berechnungen, um die Auswirkungen der bauzeitlichen Grundwasserabsenkung sowie die Auswirkungen des fertigen Bauwerks auf die Grundwasserverhältnisse darzustellen. Grundlage ist ein wahrscheinliches Nut- zungsszenario zur Bebauung gemäß Bebauungsplan.

Diese Tischvorlage fasst die Grundlagen und Ergebnisse der hydraulischen Berech- nung zusammen. Sie dient der Vorinformation der Unteren Wasserbehörde mit dem Ziel, eine Aussage zur Genehmigungsfähigkeit der Grundwasserbenutzung zu erhal- ten.

Der eigentliche Antrag auf wasserrechtliche Erlaubnis erfolgt im Zuge der Genehmi- gungsplanung. Antragstellerin ist die Stadt Bad Krozingen, Basler Straße 30, 79189 Bad Krozingen.

2. RANDBEDINGUNGEN

2.1 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse

Einheiten: Die Vorhabensfläche liegt auf dem Schwemmfächer des Neumagens. Das Liefergebiet der Schotter ist das Münstertal.

Im Stadtgebiet kann der geologische Aufbau des Untergrunds wie folgt beschrieben werden:

 Bis 2 m unter GOK: Deckschicht aus Hochflutlehmen des Neumagens, im Stadtgebiet meist gestört und durch Auffüllungen ersetzt. Das Schutzpotenzial der Überdeckung für das Grund- wasser ist dadurch gering.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 1 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

 2 m bis ca. 10 m unter GOK: Hauptgrundwasserleiter aus jungquartären, schwarzwaldbürtigen Kiesen, Sanden und Schluffen (sog. „Neuenburg-Formation“ [7]) . Die Mächtigkeit des Hauptgrundwasserleiters nimmt mit zunehmender Entfernung vom Liefergebiet (Ausgang des Neumagentals) zu. Nach [2] beträgt sie auf Höhe der Bundesstraße B3 max. 9 m. Das deckt sich mit den Angaben in [7]. Bohrungen im Umfeld weisen teilweise eine deutlich geringere Mächtigkeit aus. Im Vorhaben- gebiet ist die Mächtigkeit nicht durch Bohrungen verifiziert.

 Ab ca. 10 m unter GOK: Unter dem Hauptgrundwasserleiter lagern verwitterte Schotter älterer Eiszeiten, die schlechter durchlässig sind und daher nur wenig Grundwasser führen (sog. „faule Kiese“ [2] oder „Breisgau-Formation“ [7]). Darunter wird die Quartärbasis aus Tertiär und Jurakalken gebildet, die im Bereich des Krozinger Bergles auch oberflächennah anstehen.

Grundwasserstände und Grundwassermächtigkeit: Im Vorhabensgebiet ist ein zusammenhängender Grundwasserspiegel ausgebildet.

Der mittlere Grundwasserflurabstand beträgt etwa 2,5 m [6]. Bei einer Tiefenlage der Grundwasserleiterbasis von 9 m beträgt die Mächtigkeit des wassererfüllten Grund- wasserkörpers ca. 6 bis 7 m. Die Grundwasserströmung folgt dem topographischen Gefälle des Schwemmfächers.

Den Talschottern wird in [2] aufgrund der Inhomogenität eine vergleichsweise geringe Durchlässigkeit zugeordnet. Die Transmissivität wird mit T=2x10-3 m2/s angegeben. In nicht näher lokalisierten durchlässigeren Rinnen kann die Durchlässigkeit auch höher liegen.

Grundwasserqualität: Lokal wurde keine Untersuchung der Grundwasserqualität durchgeführt.

Die Überdeckung mit Löss führt im Neumagenschwemmfächer zu einer fortschreiten- den Aufhärtung der ansonsten karbonatfreien Schwarzwaldschotter [2].

Im Zustrom der Vorhabensfläche liegen keine altlastrelevanten Flächen, von denen eine Gefährdung des Grundwassers ausgehen könnte [16].

2.2 Oberflächengewässer

Der Neumagen fließt rund 70 m nördlich der Vorhabensfläche. Die Schwarzwaldflüsse tragen allgemein zur Grundwasserneubildung der Schwemmfächer bei. Die mäßige Durchlässigkeit der Neumagenschotter führt jedoch zu einem eher geringen Beitrag des Flusses zur Grundwasserneubildung [2]. Besonders im Hochwasserfall ist den- noch von einer verstärkten Grundwasserneubildung durch Infiltration von Flusswasser auszugehen.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 2 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

2.3 Schutzgebiete

Die Vorhabensfläche liegt innerhalb der Zone III b des Wasserschutzgebiets „WSG- FEW Gemarkung Hausen Bad Krozingen“. Weiterhin liegt die Vorhabensfläche voll- ständig im Heilquellenschutzgebiet „Thermalquelle IV Bad Krozingen“.

Südlich der Vorhabensfläche liegt das Wasserschutzgebiet „ESG-Grp.WV, Krozinger Berg“ der westlich des Krozinger Bergles liegenden, aus Jurakalken gespeisten Schlat- ter Quelle [3].

Die Vorhabensfläche liegt im Vorranggebiet zur Sicherung von Wasservorkommen (Zone C) nach Regionalplan.

2.4 Vorhandene Gewässerbenutzungen im Umfeld

Tiefbrunnen Friedhof (Nr.: 4020/070-1) im Zustrom: Nutzung zu Bewässerungszwe- cken. Entnahmemengen unbekannt.

Thermalwasserbohrungen der Katharinen-Quelle und Theresien-Quelle ca. 650 m im Abstrom [15]: Nutzung zu Heilzwecken, Entnahmemengen unbekannt.

2.5 Geplante Gewässerbenutzungen

Eingriffe und Fragestellungen: Die geplanten Bauwerke gründen unterhalb des mittleren Grundwasserhochstands (MHW) bzw. des mittleren Grundwasserstands (MW). In der Bauphase ist eine Bau- grubenwasserhaltung mit Bau von Grundwasserbrunnen und Entnahme von Grund- wasser erforderlich. Im Zusammenhang mit dieser Gewässerbenutzung sind folgende Fragestellungen zu klären:

 Erforderliche Anzahl von Brunnen und Entnahmemengen zur Erreichung des Ab- senkziels

 Auswirkungen der Absenkung im Umfeld, insbesondere eine mögliche Absenkung unter den niedrigsten Grundwasserstand (NNW), die zu Setzungen an den umlie- genden Gebäuden führen kann.

 Auswirkungen der fertigen Bauwerke auf die Grundwasserströmung.

Ausgangszustand: Die Berechnung des Ausgangszustands beruht auf lokalen Messungen des Grund- wasserstands in temporären, flachen Grundwassermessstellen [6]. Aus diesen wurden durch Vergleich mit den Ganglinien langjährig gemessener Grundwassermessstellen im Umfeld Annahmen für den mittleren Wasserstand (MW) und den mittleren Grund- wasserhochstand (MHW) im Vorhabensgebiet abgeleitet.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 3 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Für die vorliegenden hydraulischen Berechnungen wurden analog Höhen für den Mitt- leren Grundwasserniedrigstand (MNW) und den niedrigsten Grundwasserstand (NNW) ermittelt.

Die folgende Tabelle fasst die Grundwasserstände im Vorhabengebiet zusammen:

Tab. 2-1: Grundwasserstände im Vorhabengebiet

Wasserhöhe Höhe in m ü. NN (Abstrom- / Zustromseite)

Bemessungswasserstand (HHW) [6] 231,0 / 231,5 Mittlerer Hochwasserstand (MHW) [6] 228,7 / 229,9 Mittlerer Wasserstand (MW) [6] 228,2 / 229,4 Mittlerer Niedrigwasserstand (MNW) 227,4 / 228,5 Niedrigster Wasserstand (NNW) 226,4 / 227,5

Bauzeitliche Gewässerbenutzung: Die bauzeitliche Gewässerbenutzung umfasst eine Grundwasserentnahme zum Zweck der Baugrubenwasserhaltung. Art und Umfang der Baumaßnahme wurden im Wesent- lichen aus den Angaben im geotechnischen Bericht abgeleitet [6].

Die laterale Ausdehnung der Baugrube ist in Anlage 2 dargestellt. Es wurde angenommen, dass alle Gebäude (Haus A/B, Haus E und Tiefgarage) in einer Baugrube er- richtet werden. Durch die Ausdehnung der Baugrube in Richtung des topographischen Gefälles weist die Baugrube im Westen eine größere Sohltiefe auf. Das Absenkziel für die Baugrubenwasserhaltung wurde 0,5 m unter Baugrubensohle angenommen.

Die Baugrube erreicht damit eine Tiefe von bis zu ca. 4 m ab GOK. Aufgrund der räum- lich beengten Verhältnisse muss die Baugrube durch einen Verbau gesichert werden. Der Verbau wird wasserdurchlässig ausgeführt.

Die folgende Tabelle fasst die genannten Größen zusammen.

Tab. 2-2: Höhenangaben Bauwerk, Baugrubensohle und Absenkziel

Größe Baugrube Ost Baugrube West (Haus E und TG) (Haus A/B)

Höhe Unterkante Bodenplatte 228,4 m ü.NN 227,2 m ü.NN Höhe Baugrubensohle 228,1 m ü.NN 226,9 m ü.NN Höhe Absenkziel 227,6 m ü.NN 226,4 m ü.NN

Das für die Baugrubenwasserhaltung zu entnehmende Grundwasser wird über eine geschlossene Wasserhaltung aus vertikalen Schwerkraftbrunnen innerhalb oder au-

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 4 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

ßerhalb der Baugrube gefördert. Die Option, einen Teil des zuströmenden Wassers über eine offene Baugrubenwasserhaltung zu fassen, wurde bei der Dimensionierung der Baugrubenwasserhaltung noch nicht berücksichtigt.

Das entnommene Wasser wird über fliegend verlegte Leitungen in den angrenzenden Neumagen abgeschlagen. Straßenquerungen sind durch Über- oder Unterquerungen verkehrssicher zu gestalten.

Einfluss der fertigen Gebäude auf die Grundwasserfließverhältnisse: Die Tiefgeschosse der fertigen Gebäude reichen in die Grundwasserzone und veren- gen den Fließquerschnitt für die Grundwasserströmung. Um einen ungehinderten Ab- fluss des zuströmendem Grundwasser zu gewährleisten, ist unterhalb der Bodenplat- ten ein 0,3 m mächtiger Flächenfilter aus Rollkies vorgesehen. Auch die Arbeitsräume seitlich der Gebäude werden mit drainfähigem Material verfüllt und an den Sohlfilter angeschlossen[6]. Die vorgesehenen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung einer unge- störten Grundwasserströmung werden hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bewertet.

3. METHODIK

3.1 Theoretische Grundlagen

Umfang und Auswirkungen der Baugrubenwasserhaltung werden mittels numerischem Grundwassermodell berechnet (siehe Folgeabschnitte).

Die Auswirkungen der Gebäude auf den Grundwasserstrom werden mittels eindimensionaler Durchflussberechnungen nach Darcy überprüft (siehe Abschnitt 4.2).

Das numerische Grundwassermodell berechnet für ein Untersuchungsgebiet eine räumlich und zeitlich in einzelne Zeitschritte aufgelöste Wasserbilanz. Dafür wird über den Aquifer ein Gitternetz gelegt (finites Dif- ferenzenverfahren), wodurch rechteckige Zellen / Würfel des Grundwasserleiters entstehen. Für jeden Würfel kann nun eine Wasserbilanz berechnet werden, indem die Zu- und Abflüsse eines Würfels in be- nachbarte Würfel miteinander verrechnet werden. Die dabei verwendete Strömungsgleichung ist eine par- tielle Differentialgleichung, die an den Knotenpunkten des Gitternetzes durch die Verwendung von Diffe- renzenquotienten gelöst wird. Darüber hinaus müssen Randbedingungen zur Lösung des Modells definiert sein, die das Grundwassersystem charakterisieren. Ein so aufgebautes Grundwassermodell kann die Dy- namik eines Grundwassersystems beschreiben (nach [13]).

3.2 Modellentwicklung

Vor Erstellung des digitalen Modells wird ein konzeptionelles Modell des Grundwasser- leiters entwickelt, das die Prozesse und Zusammenhänge des Grundwassersystems beschreibt. Basis sind die zur Verfügung stehenden Daten aus Kartenwerken, Bohrun- gen und Pumpversuchen. Das konzeptionelle Modell wird anschließend in ein compu- tergestütztes Grundwassermodell überführt.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 5 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Das Grundwassermodell wurde mit dem Programm VISUAL MODFLOW erstellt. Das Modell wurde stationär berechnet, d.h. das Modell berechnet einen sich einstellenden Gleichgewichtszustand des Grundwassersystems unter den zuvor definierten Randbe- dingungen.

3.3 Modellarchitektur und Randbedingungen

Grundwasserstand: Es wurden folgende Zustände modelliert:

 Mittlerer Grundwasserhochstand (MHW)

 Mittlerer Grundwasserstand (MW)

 Mittlerer Grundwasserniedrigstand (MNW)

Modellaquifer: Die Aquiferbasis ist in Richtung des Oberflächengefälles geneigt und verläuft in einer mittleren Tiefe von ca. 8-10 m unter Gelände.

Das Modellraster wurde auf eine Fläche von ca. 1,2 km x 1,0 km aufgespannt. Die räumliche Auflösung beträgt 2,5 m in der Peripherie und 1 m im Vorhabengebiet.

Randbedingung auf der Zu- und Abstromseite des Modells: Auf der Zu- und Abstromseite wurde jeweils ein Festpotenzialrand eingeführt.

Ein Festpotenzial ist eine Randbedingung erster Art (Dirichlet-Bedingung), die durch einen konstanten Wasserstand charakterisiert ist.

Die Höhe des Festpotenzials leitete sich aus den für das Vorhabengebiet ausgearbeiteten Grundwassergleichenplänen ab.

Randbedingung an den Seiten des Modells: An den seitlichen Rändern des Modellgebiets wurde jeweils ein undurchlässiger Rand parallel zur Strömungsrichtung des Grundwassers angenommen. Undurchlässige Ränder sind Randbedingungen zweiter Art (NEUMANN-Bedingung) [13]. Bei dieser Art von Randbedingung wird kein Wasserstand definiert, sondern eine Zuflussrate. Bei undurchlässigen Rändern ist diese Rate gleich Null.

Die seitlichen Ränder sind weit genug vom Aussagegebiet entfernt, dass keine wesent- liche Beeinflussung der Wasserbilanz durch den Rand mehr vorliegt.

Implementierung Oberflächengewässer (Neumagen): Der Neumagen wurde als sog. Lineares Leakage-Element in das Modell implementiert. Die Gewässergeometrie wurde auf Basis des digitalen Geländemodells vereinfacht festgelegt mit Gewässersohle auf Geländehöhe und Gewässerbreite 6 m.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 6 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Die Sohle des Flusses ist durchlässig, sodass je nach Grundwasserstand im Umfeld Wasser aus dem Fluss in den Aquifer infiltriert oder das Grundwasser in den Fluss übertritt. Der sog. Leakage-Faktor bestimmt die Durchlässigkeit des Bachbetts.

Der Neumagen wurde als über dem Grundwasser schwebend angenommen, wodurch Oberflächenwasser in den Grundwasserleiter infiltriert. Aus dem stärker kolmatierten Niedrigwasserbett infiltriert weniger Wasser als im Mittel- oder Hochwasserfall. Der Leakage-Faktor wurde hierfür im Rahmen der Modelleichung in einer realistischen Größenordnung variiert.

Für die Modellierung des mittleren Hochstands wurde auf die Gewässersohle ein Was- serstand von 30 cm addiert, was dem Wasserstand am Pegel Neumagen bei einem mittleren Hochwasserabfluss von 4 m3/s entspricht [9]. Für die Modellierung des Mit- telwasserstands wurden die Wassermengen des Neumagens auf Basis der Messun- gen am Pegel Neumagen auf 0,5 m3/s angepasst. Die Wasserstände zwischen dem Anfangs- und Endpunkt wurden vom Modell linear interpoliert.

Grundwasserneubildung Auf den lössbedeckten Flächen des Neumagenschwemmfächers kann nach [12] von einer mittleren jährlichen Grundwasserneubildungsrate von rund 300 mm/a ausgegan- gen werden. Das neugebildete Grundwasser stellt einen konstanten, gleichmäßig über das gesamte Modellgebiet verteilten Zufluss von oben dar. Verglichen mit dem seitlichen Zustrom und der Versickerung aus dem Fluss wirkt sich die Grundwasserneubil- dung eher untergeordnet auf das Fließgeschehen aus.

3.4 Eingabeparameter

Die verwendeten Datengrundlagen sind im Quellenverzeichnis aufgeführt. Die folgende Tabelle fasst die Eingangsdaten zusammen.

Tab. 3-1: Kennwerte numerisches Modell

Bezeichnung Größe

Hydraulische Durchlässigkeit (kf-Wert) Hauptaquifer (Neuenburger Formation) lateral 5*10-4 m/s Tieferer Aquifer (Breisgauformation) 1*10-6 m/s

Tiefenlage der Basis des Hauptgrundwasserleiters 221-223 m ü.NN (8-10 m unter GOK)

Effektive Porosität 0,25 Speicherkoeffizient 1*10-3 1/m Grundwasserneubildung 300 mm/Jahr Abfluss und Wasserstände Neumagen Mittleres Hochwasser 4 m3/s / 30 cm Mittelwasser 0,5 m3/s / 10 cm Leakage-Faktor Neumagen

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 7 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Bezeichnung Größe Mittleres Hochwasser 1*10-5 m/s Mittelwasser 6*10-7 m/s Niedrigwasser 1*10-9 m/s

Die Angaben zur Mächtigkeit und zur Durchlässigkeit des Hauptgrundwasserleiters wurden amtlichen Kartenwerken entnommen [2] [7] und basieren auf Erfahrungen auf Flächen im näheren und weiteren Umfeld. Aufgrund der Inhomogenität der Verhältnis- se im Neumagenschwemmfächer sind die Erfahrungswerte jedoch nur bedingt über- tragbar. Im Nahbereich des Vorhabengebiets gibt es keinen Grundwasseraufschluss.

3.5 Kalibrierung und Validierung

Für die Eichung des Modells wurden die für das Vorhabengebiet für unterschiedliche Wasserstände ausgearbeiteten Grundwassergleichenpläne herangezogen (vgl. Anla- ge 3). Eine Kalibrierung auf Basis von Stichtagsmessungen an einzelnen Messstellen war aufgrund der geringen Messstellendichte im Gebiet nicht möglich.

Die Validierung erfolgte durch die Modellierung verschiedener Grundwasserstände bei gleichbleibenden bzw. plausibel veränderten Randbedingungen, welche den jeweiligen Zustand im Aussagegebiet hinreichend genau abbildete.

4. ERGEBNISSE

4.1 Bauzeitliche Grundwasserabsenkung

Absenkverhalten und Entnahmemengen Betrachtet wurden mittlerer Hochwasserstand (MHW), Mittelwasserstand (MW) und mittlerer Niedrigwasserstand (MNW). Anzahl und Tiefe der Entnahmebrunnen wurde für den Hochwasserfall festgelegt und für die anderen Wasserstände beibehalten. Bei niedrigeren Wasserständen können einzelne Brunnen außer Betrieb genommen werden.

Die Lage der Entnahmebrunnen ist in Anlage 4.1 dargestellt. Der abgesenkte Grund- wasserstand für die Verhältnisse bei MHW ist in Anlage 4.2 dargestellt.

Die Differenz zwischen Ausgangsgrundwasserstand und abgesenktem Grundwasser- stand für die Verhältnisse bei MW, MHW und MNW ist in den Differenzenplänen in An- lage 4.3, Anlage 4.4 und Anlage 4.5 dargestellt.

Die Ergebnisse der Berechnung sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 8 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Tab. 4-1: Dimensionierung der Baugrubenwasserhaltung für verschiedene Wasser- stände

Parameter Einheit MHW MW MNW Anzahl Brunnen in Betrieb Stück 12 9 6 Tiefe der Brunnen m u. GOK 9 9 9 Mittlere Förderrate je Brunnen l/s 2,3 0,9 0,5 Maximale Förderrate je Brunnen l/s 3,5 3 1,7 Minimale Förderrate je Brunnen l/s 1,0 0,1 0,3 l/s 26,8 11,3 6 Gesamtförderrate m3/d 2.316 976 518

Reichweite der Absenkung >0,1 m Zustrom m 410 430 380 Abstrom m 330 300 290

Betriebsdauer d 300 300 300 Gesamtfördermenge m3 694.656 292.896 155.520

Zeitlicher Anteil Wasserstand (schematisch) % 30% 40% 30% Gesamtfördermenge bei anteiliger Berücksichtigung m3 208.397 117.158 46.656 3 MHW / MW / MNW m 372.211

In Abhängigkeit vom Wasserstand ist mit Förderraten zwischen 500 und 2.300 m3/d zu rechnen. Bei einer zeitlichen Aufteilung zwischen MHW, MW und MNW über den För- derzeitraum ist gemäß Tabelle ist mit einer Gesamtfördermenge von rund 400.000 m3 zu rechnen.

Absenkung unter den niedrigsten Grundwasserstand (NNW) Wo die Absenkung im Umfeld der Baugrubenwasserhaltung den niedrigsten gemesse- nen Grundwasserstand unterschreitet, besteht die Gefahr von Setzungen am vorhan- denen Gebäudebestand.

Der niedrigste Grundwasserstand im Vorhabengebiet wurde über die Auswertung von langjährigen Ganglinien der Brunnen 147/070-1 und 0159/070-6 im Umfeld nähe- rungsweise ermittelt. An diesen Referenzbrunnen liegt der niedrigste jeweils gemesse- ne Grundwasserstand um 1,1 bzw. 1,4 m unter dem mittleren Grundwasserniedrig- stand (MNW). Auf der Vorhabensfläche wurde eine Abminderung von 1 m angenommen (NNW = MNW – 1 m).

Der Differenzenplan in Anlage 5 unten zeigt die aus den Berechnungen resultierenden Bereiche mit Unterschreitung von NNW. Die Unterschreitungen beschränken sich auf den Nahbereich der Baugrube. An den der Baugrube zugewandten Teilen zweier Ge- bäude im Umfeld sind Unterschreitungen des NNW bis max. 0,15 m zu erwarten.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 9 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

4.2 Auswirkungen der fertigen Bauwerke auf die Grundwasserströmungsver- hältnisse

Die Auswirkungen der fertigen Gebäude auf den Grundwasserstrom wurden mittels eindimensionaler Durchflussberechnungen nach Darcy berechnet. Die Grundlagen und Ergebnisse der Berechnung sind in der Tabelle in Anlage 6 beigefügt.

Mögliche Auswirkungen Mögliche Effekte des im Grundwasser stehenden Bauwerks sind:

 Aufhöhung des Grundwassers im Zustrom durch Aufstau infolge des verminderten Abflussquerschnitts

 Ausspiegelungseffekte bei verbesserter Durchlässigkeit infolge des Einbaus von Filterschichten: Im Bereich einer Drainage ist die Grundwasseroberfläche tendenziell flacher eingespiegelt, während die Grundwasseroberfläche ohne Drainage infolge der höheren Reibungskräfte eine stärkere Neigung aufweist. Dadurch entsteht in den an- und abstromigen Bereichen der Drainage ein hydraulischer Po- tentialunterschied zwischen dem angrenzenden natürlichen Grundwasser und dem Grundwasser im Bereich der Drainage: Der anstromige Grundwasserspiegel in der Nähe der Drainage wird abgesenkt, der abstromige Grundwasserspiegel aufgehöht. Die Sprunghöhe nimmt mit zunehmender Entfernung vom Drainageelement ab. Die Entfernung, bei der keine Aufhöhung oder Absenkung mehr feststellbar ist, wird maximale Reichweite (R) genannt.

Betrachtet wird der Durchfluss durch einen Querschnitt des Grundwasserleiters quer zur Grundwasserfließrichtung, der vom Bauwerk zzgl. Arbeitsraum in Anspruch ge- nommenen wird. Die Potentialdifferenz (Grundwasserspiegelgefälle) wird dabei als konstant angenommen. In diesem Querschnitt kann sich ein Bauwerk wie folgt auf den Durchfluss auswirken:

 Fall 1: Durchfluss ist kleiner als der Durchfluss im Ausgangszustand  Aufstau im Grundwasserzustrom zu erwarten

 Fall 2: Durchfluss ist gleich dem Durchfluss im Ausgangszustand  kein Einfluss des Bauwerks

 Fall 3: Durchfluss ist größer als der Durchfluss im Ausgangszustand  Ausspiegelungseffekte im Abstrom zu erwarten (Drainageeffekt, s.u.)

Ergebnisse der Durchflussberechnung Das Vorhabengebiet gliedert sich in ein Bauteil 1 (Tiefgarage + Haus DE) und ein Bau- teil 2 (Haus AB). Aufgrund der Breite und Länge stellt Bauteil 1 den größeren Eingriff dar. Bauteil 2 liegt außerdem im Strömungsschatten von Bauteil 1. Die Berechnung der Durchflussverhältnisse bezieht sich daher auf Bauteil 1.

Unter den in Anlage 6 angenommenen Randbedingungen ist nach Errichtung des Ge- bäudes ein höherer Durchfluss möglich als im Ausgangszustand. Das Verhältnis be-

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 10 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

trägt 270 zu 175 m3/d. Ursache ist v.a. die hohe Durchlässigkeit des Flächenfilters im Vergleich zur Aquiferdurchlässigkeit.

Das Berechnungsergebnis ist stark von der gewählten Aquiferdurchlässigkeit abhän- -3 gig. Bei einer sehr hoch angesetzten Aquiferdurchlässigkeit von kf=1*10 m/s beträgt das Verhältnis 390 zu 350 m3/d.

Insgesamt entfaltet der vorgesehene Flächenfilter einen Drainageeffekt. Dieser ist um- so höher, je niedriger die Durchlässigkeit des umgebenden Aquifers angesetzt wird.

Berechnung Ausspiegelungseffekt Die Grundwasseraufhöhung durch den Ausspiegelungseffekt beträgt im Abstrom von Bauteil 1 weniger als 15 cm. Bezogen auf das gesamte Baufeld ist mit einer Erhöhung von weniger als 30 cm zu rechnen. Diesen Höhenangaben liegt ein maximaler Aus- spiegelungseffekt zugrunde, der die Reibung in der Drainagesektion analog der Ver- hältnisse in einem Baggersee gleich null setzt. Tatsächlich ist die Reibung auch inder Drainagesektion höher, so dass die tatsächliche Aufhöhung unterhalb der o.a. Werte liegt.

5. BEWERTUNG

5.1 Bauzeitliche Absenkung und Entnahmemengen

Förderraten In Abhängigkeit vom Wasserstand ist mit Förderraten zwischen 500 und 2.300 m3/d zu rechnen. Bezogen auf die Bilanz des betrachteten Modellgebiets werden dadurch im Hochwasserfall rund ¼, im Niedrigwasserfall rund 1/6 der dem Gebiet zuströmenden Grundwassermengen entnommen.

Bei einer Bauzeit von 300 Tagen und einer zeitlichen Aufteilung zwischen MHW, MW und MNW über die Bauzeit gemäß Tab. 4-1 ist mit einer Gesamtfördermenge von rund 400.000 m3 zu rechnen.

Die für die bauzeitliche Grundwasserhaltung erforderlichen Entnahmemengen über- schreiten 100.000 m3 pro Jahr. Nach § 7 Absatz 1 Satz 1 UVPG [14] ist bei Grundwas- serentnahmen >100.000 m3/a eine bedingte (allgemeine) Vorprüfung des Einzelfalles durchzuführen. Im Rahmen der Vorprüfung werden mögliche Auswirkungen der Grundwasserentnahme betrachtet. Die Prüfung bzw. die Festlegung einer UVP-Pflicht ist vorrangig. Mit der Unteren Wasserbehörde ist abzustimmen, ob die Vorprüfung im Rahmen des Antrags auf wasserrechtliche Erlaubnis erfolgen kann.

Der überschlägige Vergleich der Förderraten für die Baugrubenwasserhaltung mit den Abflussdaten des Neumagens zeigt, dass der Neumagen die zusätzlichen Wasser- mengen aufnehmen kann.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 11 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Grundwasserabsenkung Die Gesamtreichweite der Absenktrichter beträgt bis zu 400 m. Absenkungen von >1 m sind in einem Umfeld von 50 m (MNW) bis 100 m (MHW) um das Vorhabengebiet zu erwarten (50-100 m). Im weiteren Umfeld sind voraussichtlich keine nachteiligen Aus- wirkungen durch die Absenkung zu erwarten. Eine genauere Betrachtung erfolgt im Rahmen der Vorprüfung nach UVPG.

Im Nahbereich der Baugrube führt die Grundwasserabsenkung örtlich zu einer Unter- schreitung des niedrigsten Grundwasserstands NNW. Betroffen sind kleinere Teile zweier Gebäude im Umfeld. Die errechneten Unterschreitungen liegen bei max. 0,15 m. Dadurch kann es prinzipiell zu setzungsbedingten Schäden an diesen Gebäuden kommen.

Im Rahmen des Antrags auf wasserrechtliche Erlaubnis erfolgt eine überschlägige Ab- schätzung der potentiellen Bodensetzung. Ggf. sind vor dem Eingriff beweissichernde Maßnahmen an den betroffenen Gebäuden erforderlich.

Wasserqualität Bezüglich der Wasserqualität ist aufgrund fehlender Schadstoffquellen im Einzugsbe- reich nicht zu erwarten, dass das im Zuge einer Baugrubenwasserhaltung geförderte Grundwasser auffällige Schadstoffkonzentrationen aufweist. Auch durch die Aufwei- tung des Zustroms infolge der Baugrubenwasserhaltung ist ein Heranziehen von schadstoffhaltigem Grundwasser nicht zu besorgen.

Hinweise Die Abschätzung der Wassermengen und der Absenkungen erfolgte auf Basis der vor- handenen Daten und liefert die notwendigen Anhaltspunkte zur Prüfung der Genehmi- gungsfähigkeit.

Die der Kalibrierung zugrundeliegenden Gleichenpläne stellen die Verhältnisse bei verschiedenen Wasserständen plausibel dar. Auch die übrigen Randbedingungen des numerischen Konzeptmodells basieren auf plausiblen Annahmen. Angesichts der Komplexität der hydrogeologischen Randbedingungen und des Eingriffs stellt das numerische Modell damit trotz geringer Datendichte im Vorhabengebiet ein geeignetes Werkzeug zur Bearbeitung der Fragestellungen dar. Im Detail wird die Genauigkeit des Konzeptmodells durch die fehlende Möglichkeit zur Kalibrierung an Einzelmessstellen eingeschränkt.

Zur genaueren Bestimmung der Aquifermächtigkeit und der hydraulische Durchlässig- keit im Vorhabengebiet wird die Errichtung einer Messstelle mit Durchführung eines Pumpversuchs empfohlen. Unabhängig davon könnte zur Orientierung über die Mes- sung des Wiederanstiegs im 50 m nordwestlich gelegenen Feuerlöschbrunnen 4049/070-3 ein Durchlässigkeitsbeiwert ermittelt werden, wenn dieser Brunnen im Rahmen einer Brunnenprüfung durch die Feuerwehr entleert wird.

Die Wasserhaltung ist von den ausführenden Unternehmen eigenverantwortlich zu di- mensionieren und zu betreiben.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 12 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

5.2 Auswirkungen des fertigen Bauwerks auf die Grundwasserströmung

Die Durchströmbarkeit des Grundwasserleiters im Bereich der bebauten Flächen wird durch die Wirkung des geplanten Flächenfilters tendenziell erhöht. Mit einem Aufstau von Grundwasser ist nicht zu rechnen.

Die Drainagewirkung des Flächenfilters generiert einen Ausspiegelungseffekt, der im Abstrom der Bebauung in Bauwerksnähe zu einer Aufhöhung des Grundwasserspie- gels von deutlich weniger als 0,3 m führt. Die Reichweite dieser Aufhöhung beträgt wenige Meter.

Zusammenfassend beeinflussen die Bauwerke im geplanten Umfang die Grundwas- serströmungsverhältnisse nur geringfügig.

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Seite 13 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 1

Übersichtslageplan 1:25.000

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Legende ± !( Messstellen / Brunnen Untersuchungsgebiet Innenstadt Bad Krozingen

0130/070-4 !(

147/070-1 4049/070-3 !( 148/070-6 !( !(

4020/070-1 !(

0159/070-6 !(

Fichtner Water & Transportation GmbH Linnéstraße 5 - 79110 Freiburg +49-761-88505-0 - [email protected]

Auftraggeber:

Projektbez.:

Bebaung Innenstadt Bad Krozingen: Bewertung der bauzeitlichen und langfristigen Auswirkungen auf das Grundwasser

Planbez.:

Übersichtslageplan

Proj.-Nr.: 612-2205 Anlage

Datum: 09/2018 Meter 1 Maßstab: 0 250 500 1.000 1:25.000 I:\gis_612\2200_2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\200_GIS_Projektdateien\210_Studie\Bad_Krozingen_180907_JIND.mxd B-Plan Bad GW-Modellierung I:\gis_612\2200_2249\2-2205 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 2

Detaillageplan 1:2500

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx ± Legende Messstellen / Brunnen Fläche Neuplanung Innenstadt Baugrube

4049/070-3

Haus A/B Haus E

Haus D

Fichtner Water & Transportation GmbH Linnéstraße 5 - 79110 Freiburg +49-761-88505-0 - [email protected]

Auftraggeber:

Projektbez.:

Bebaung Innenstadt Bad Krozingen: Bewertung der bauzeitlichen und langfristigen Auswirkungen auf das Grundwasser

Planbez.:

Detaillageplan

Proj.-Nr.: 612-2205 Anlage

Datum: 09/2018 Meter 2 Maßstab: 0 50 100 200 1:2.500 I:\gis_612\2200_2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\200_GIS_Projektdateien\210_Studie\Bad_Krozingen_Detaillageplan_180907_JIND.mxd B-Plan Bad GW-Modellierung I:\gis_612\2200_2249\2-2205 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 3

Grundwassergleichenpläne

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 3.1

Grundwassergleichenplan MW

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Gleichenplan MW\GW-Gleichen-MW-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m] 0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 31 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 0 0 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4

......

5 5 5 5 5 5 5 5

[m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 3.2

Grundwassergleichenplan MHW

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Gleichenplan MHW\GW-Gleichen-MHW-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m] 0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2

2 1 1 0 0 9 9 8 8 7 7 6

......

5 5 5 5 5 5

5 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 3.3

Grundwassergleichenplan MNW

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Gleichenplan MNW\GW-Gleichen-MNW-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m]

0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100 2 2 231 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 3 3 2 29 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 0 0 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 ......

5 5 5 5 5 5 5 5 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 4

Geschlossene Wasserhaltung

Anlage 4.1

Anordnung der Förderbrunnen an der Baugrube

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Legende WELL12 ± ! A ! Förderbrunnen der A geschlossenen Wasserhaltung Fläche Neuplanung Innenstadt Baugrube

WELL11 A!

WELL10 A! WELL9 Haus A/B A!

WELL6 Haus E A!

WELL7 A! WELL8 A! WELL3 A!

WELL5 Haus D Fichtner Water & Transportation GmbH ! Linnéstraße 5 - 79110 Freiburg A +49-761-88505-0 - [email protected]

Auftraggeber:

WELL2 A! Projektbez.:

Bebaung Innenstadt Bad Krozingen: Bewertung der bauzeitlichen und WELL4 langfristigen Auswirkungen auf das A! Grundwasser

Planbez.:

Anordnung der Förderbrunnen an der Baugrube WELL1 A!

Proj.-Nr.: 612-2205 Anlage

Datum: 09/2018 Meter 4.1 Maßstab: 0 12,5 25 50 1:350 I:\gis_612\2200_2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\200_GIS_Projektdateien\210_Studie\Bad_Krozingen_Brunnenanordnung_180907_JIND.mxd B-Plan Bad GW-Modellierung I:\gis_612\2200_2249\2-2205 Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 4.2

Grundwassergleichenplan MHW während Brunnenbe-

trieb

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Gleichenplan MHW Absenkung\GW-Gleichen-MHW-mit Absenkung-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m] 0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 226

32 3 31 3 3 2 2 2 2 2 2 2

1 0 0 9 9 8 8 7 7 6

......

5 5 5 5 5 5

2 . 5 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 4.3

Differenzenplan MW

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\Differenzenplan MW\Differenzen-MW-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m]

0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

1 1

0 0 0 0.

. . .

5 6 7 8 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 4.4

Differenzenplan MHW

0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

. 5 0

2 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 4.5

Differenzenplan MNW

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\Differenzenplan MNW\Differenzen-MNW-180907-Jind.srf 1000 1100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 [m] 0 0 0 0 0 0 0 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100

. 1

[m]

0 0

. . 7

6 1

. 1

0 . 5 [m] ± Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 5

Absenkung unter Niedrigwasserstand

Anlage 5.1

Absenkung des GW unter MNW bei durchgehendem

Brunnenbetrieb

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Absenkung unter MNW bei Brunnenbetrieb\Absenkung_unter_MNW-180907-Jind.srf 55 5100 75 50 25 0 [m]

AbsenkungMNW unter ± [m] Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 5.2

Absenkung des GW unter NNW bei durchgehendem

Brunnenbetrieb

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\513 Surfer\GW-Absenkung unter MNW bei Brunnenbetrieb\Absenkung_unter_MNW-180907-Jind.srf 55 5100 75 50 25 0 [m]

AbsenkungNNW unter ± 1 1 0 0 0 0 0 0 [m] Stadt Bad Krozingen Auswirkungen der Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Anlage 6

Durchströmung vor und nach Errichtung Gebäude

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\580 Berichte\EB6122205-180911- Jind.docx Stadt Bad Krozingen Auswirkungen Bebauung Innenstadt auf das Grundwasser - Tischvorlage

Nr. Berechnung Parameter Einheit Wert

Randbedingungen Eingaben:

1 Konstant Durchlässigkeit kf: Hauptaquifer m/s 5,00E-04 2 Konstant Durchlässigkeit kf: Stauer (außer Betracht) m/s 1,00E-06 3 Konstant Durchlässigkeit kf: Deckschicht m/s 1,00E-07 4 Konstant Mächtigkeit Deckschicht Ausgangszustand m 2,0 5 Konstant Mächtigkeit Aquifer Ausgangszustand m 7,0 6 Konstant Unbeeinflusstes Gefälle Grundwasseroberfläche - 1,00% 7 Konstant Flurabstand MHW Ausgangszustand m 1,5 8 9 Planung Durchlässigkeit kf: Flächenfilter (Rollkies) m/s 1,00E-02 10 Planung Durchlässigkeit kf: Drainfähiger Arbeitsraum m/s 1,00E-04 11 Planung Breite Bauteil 1: TG + Haus DE m 55,0 12 Planung Breite Bauteil 2: Haus AB m 40,0 13 Planung Länge Bauteil 1 m 30,0 14 Planung Länge Bauteil 2 m 15,0 15 Planung Länge gesamtes Baufeld m 60,0 16 Planung Arbeitsraumbreite (einseitig) m 1,5 17 Planung Mächtigkeit Flächenfilter m 0,3 18 Planung Tiefe der Baugrube m 4,0 19 20 Berechnungen Bauteil 1 ("worst case") 21 22 11 + 16 + 16 Breite Stromröhre Bauteil 1 incl. Arbeitsraum m 58,0 23 12 + 16 + 16 BreiteStromröhre Bauteil 2 incl. Arbeitsraum m 43,0 24 5-(7-4) oder 5 Wassererfüllte Mächtigkeit Aquifer bei MHW m 7 25 4-7 oder ='0' Wassererfüllte Mächtigkeit Deckschicht bei MHW m 0,5 26 27 Stromröhre Bauteil 1 Ausgangszustand 2 28 24 * 22 A1: Durchströmte Fläche Aquifer m 406 2 29 25 * 22 A2: Durchströmte Fläche Deckschicht m 29 3 30 28 * 1 * 6 Durchfluss Aquifer m /s 2,03000E-03 3 31 29 * 3 * 6 Durchfluss Deckschicht m /s 2,90000E-08 3 32 30 + 31 Gesamtdurchfluss Ausgangszustand m /s 2,03003E-03 3 33 m /d 175,4 34 Stromröhre Bauteil 1 nach Errichtung Gebäude 35 4 + 5 - 18 Wassererfüllte Mächtigkeit Aquifer m 5,0 36 17 Wassererfüllte Mächtigkeit Flächenfilter m 0,3 37 18-17-7 oder ='0' Wassererfüllte Mächtigkeit Arbeitsraum m 2,2 2 38 35 * 11 A geb 1: Durchströmte Fläche Aquifer m 275 2 39 36 * 22 A geb 2: Durchströmte Fläche Flächenfilter m 17,4 2 40 37 *( 16*16) A geb 3: Durchströmte Fläche Arbeitsraum m 6,6 3 41 38 * 1 * 6 Durchfluss Aquifer m /s 1,38E-03 3 42 39 * 9 * 6 Durchfluss Flächenfilter m /s 1,74E-03 3 43 40 * 10 * 6 Durchfluss Arbeitsraum m /s 6,60E-06 3 44 41 + 42 + 43 Gesamtdurchfluss nach Errichtung Bauteil 1 m /s 3,12E-03 3 45 m /d 269,7 46 47 Aufhöhung durch Ausspiegelungseffekt im Abstrom 48 49 6 * 13 Spiegeldifferenz Zustrom/Abstrom Bauteil 1 m 0,3 50 49 * ' 0,5' Aufhöhung Abstromseite Bauteil 1 m 0,15 51 6 * 15 Spiegeldifferenz Zustrom/Abstrom Baufeld m 0,6 52 51 * ' 0,5' Aufhöhung Abstromseite Baufeld m 0,3

P:\612\2200-2249\2-2205 GW-Modellierung B-Plan Bad Krozingen\500 Planung\510 Bearbeitung\Durchflussberechung-180827-Bra.xlsx 10-09 2018