Erläuterungsbericht

zum Antrag der Stadt auf Erteilung der gehobenen Erlaubnis für eine Jahresentnahme von 226’000 m³ Grundwasser durch den bestehenden Brunnen des Wasserwerks für die öffentliche Trinkwasserversorgung

Bearbeitung: Stadtwerke GmbH Daxlander Straße 72 76185 Karlsruhe November 2015 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Inhaltsverzeichnis

1 Antragsteller und Antragsinhalt 1 1.1 Antragsteller 1 1.2 Antragsinhalt 1

2 Veranlassung 2

3 Trinkwasserversorgung der Stadt Rheinstetten 3

4 Ermittlung des Trinkwasserbedarfs 4 4.1 Planungshorizont 4 4.2 Jährlicher Trinkwasserbedarf 4

5 Bestehende Anlagen zur Trinkwasserversorgung 8 5.1 Bauliche Einrichtung 8 5.2 Steuerung 9 5.3 Beantragte Stundenentnahme 9

6 Beschaffenheit des Grundwassers 10

7 Umweltwechselwirkungen 14 7.1 Grundwasserabsenkung 14 7.2 Allgemeine Vorprüfung der Umweltverträglichkeit 17

8 Wasserschutzgebiet 18 8.1 Beschreibung des derzeitigen Wasserschutzgebiets 18 8.2 Berechnung von Grundwasser-Stromlinien 18

9 Eigenkontrolle 24

Anlagen 26

Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Schematischer Überblick der Trinkwasserversorgung Rheinstetten (Quelle: Maßnahmenplan der Wasserversorgung Rheinstetten, Stand: 11/2014) ...... 3

Abbildung 2: Jährliche Trinkwasserabgaben des Wasserwerks Neuburgweier 2003 bis 2014 ...... 5

Abbildung 3: Bevölkerungsentwicklung Rheinstetten seit 1980 inkl. Prognose bis 2030 (Quelle: Statistisches Landesamt -Württemberg) ...... 6

Abbildung 4: Spezifischer Trinkwasserbedarf [l/(Ew ·d)] in Neuburgweier 2003 bis 2014 ...... 7

Abbildung 5: Grundwasserstands-Ganglinie an der Grundwassermessstelle 198/210-0 und Zeitpunkte der berechneten Grundwasser-Stromlinien...... 19

Abbildung 6: Für den 09.09.1991 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse) ...... 20

Abbildung 7: Für den 29.09.1997 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse) ...... 20

Abbildung 8: Für den 01.10.2003 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse in der Rheinniederung) ...... 21

Abbildung 9: Für den 20.10.1986 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse) ...... 21

Abbildung 10: Für den 01.07.1996 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse) ...... 22

Abbildung 11: Für den 01.05.2005 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse) ...... 22

Abbildung 12: Für den 14.04.1988 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (hohe hydrologische Verhältnisse) ...... 23

Abbildung 13: Für den 17.05.1999 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (hohe hydrologische Verhältnisse) ...... 23

Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Jährliche Trinkwasserabgabe des Wasserwerks Neuburgweier in die beiden Versorgungsgebiete Mörsch Tiefgestade und Neuburgweier ...... 4

Tabelle 2: Analyseergebnisse der mikrobiologischen Wasseruntersuchungen 2014 ...... 11

Tabelle 3: Analyseergebnisse der physikalisch-chemischen Wasseruntersuchungen 2014 ...... 12

Tabelle 4: Analyseergebnisse der Untersuchungen des Grundwassers 2014 ...... 13

Tabelle 5: Berechnete Grundwasserabsenkungen (gemittelte Jahresentnahme) ...... 16

Tabelle 6: Berechnete Grundwasserabsenkungen (Maximale Entnahme) ...... 17

Tabelle 7: Zeitpunkte der berechneten Grundwasser-Stromlinien ...... 18

Verzeichnis der Anlagen

Anlage 1: Übersichtslageplan im Maßstab 1:10’000

Anlage 2: Ausbauskizze des Entnahmebrunnens

Anlage 3: Prüfberichte der physikalisch-chemischen Wasseruntersuchungen 2014

Anlage 3.1: Rohwasserprobe vom 10.09.2014, physikalisch-chemisch

Anlage 3.2: Reinwasserprobe vom 04.02.2014, PFC

Anlage 3.3: Reinwasserprobe vom 05.03.2014, PSM-Wirkstoffe und Metabolite

Anlage 3.4: Reinwasserprobe vom 12.08.2014, physikalisch-chemisch umfassend

Anlage 3.5: Reinwasserprobe vom 05.11.2014, Chrom

Anlage 3.6: Netzwasserprobe vom 12.08.2014, physikalisch-chemisch umfassend

Anlage 3.7: Grundwasserprobe vom 04.02.2014, PFC

Anlage 3.8: Grundwasserprobe vom 13.05.2014, PSM-Wirkstoffe und Metabolite

Anlage 3.9: Grundwasserprobe vom 05.11.2014, PFC

Anlage 4: Allgemeine Vorprüfung der Umweltverträglichkeit

Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

1 Antragsteller und Antragsinhalt

1.1 Antragsteller

Antragsteller ist die Stadt Rheinstetten.

Adresse: Stadt Rheinstetten Rappenwörthstraße 49 76287 Rheinstetten

Postanschrift Stadt Rheinstetten Postfach 2231 76282 Rheinstetten

1.2 Antragsinhalt Beantragt wird die Grundwasserentnahme durch den bestehenden Grundwasser- brunnen im Wasserwerk Neuburgweier, im Gewann „Obere Wiesen“, auf dem Flur- stück 1034 der Gemarkung 3551 Mörsch (Stadt Rheinstetten), in Höhe von o maximal 226’000 m 3 pro Jahr, o maximal 24 Liter pro Sekunde zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung in Rheinstetten.

1 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

2 Veranlassung

Vom Wasserwerk Neuburgweier der Stadt Rheinstetten aus wird der Ortsteil Neu- burgweier der Stadt Rheinstetten sowie das im Tiefgestade gelegene Gebiet des Ortsteils Mörsch der Stadt Rheinstetten mit Trinkwasser versorgt. Die Jahresabgabe des Wasserwerks lag in den letzten Jahren bei etwa 180’000 m3 Trinkwasser pro Jahr. Die bisher geltende wasserrechtliche Erlaubnis zur Entnahme von Grundwasser, o maximal 260’000 m3 pro Jahr,

o maximal 24 Liter pro Sekunde ( = ca. 86 m3 pro Stunde), des Landratsamts Karlsruhe vom 24.01.1984 endete zum 31.12.2014. Daher wird eine neue wasserrechtliche Erlaubnis zur Sicherstellung der öffentlichen Trinkwas- serversorgung ab 2015 beantragt.

2 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

3 Trinkwasserversorgung der Stadt Rheinstetten

Die Stadt Rheinstetten betreibt die beiden Wasserwerke Forchheim und Neuburg- weier und deckt einen weiteren Teil ihres Trinkwasserbedarfs durch den Bezug von Trinkwasser von den Stadtwerken Karlsruhe. Abbildung 1 gibt einen schematischen Überblick über die Trinkwasserversorgung Rheinstetten. Das Gewerbegebiet „Neue Messe“ und das Gebiet „Silberstreifen“, beide auf der Gemarkung Forchheim gelegen, werden mit von den Stadtwerken Karlsruhe bezo- genem Trinkwasser versorgt. Der Ortsteil Forchheim wird weitgehend vom Wasserwerk Forchheim mit Trinkwasser versorgt. Er hat zusätzlich zwei Übergabeschächte zur Einspeisung von Trinkwasser von den Stadtwerken Karlsruhe, über die jedoch in der Regel weniger als 5 % des Trinkwasserbedarfs in Forchheim gedeckt wird. Der Ortsteil Mörsch ist in zwei Versorgungsbereiche unterteilt, den höher gelegenen Versorgungsbereich „Mörsch Hochgestade“ und den tiefer gelegenen Bereich „Mörsch Tiefgestade“. Das Hochgestade des Ortsteils Mörsch wird ausschließlich durch Trinkwasser bezogen von den Stadtwerken Karlsruhe versorgt. Das Wasserwerk Neuburgweier hat zwei Versorgungsbereiche, den Ortsteil Neu- burgweier und das Tiefgestade des Ortsteils Mörsch. Falls das Wasserwerk Neu- burgweier nicht zur Verfügung stehen sollte, besteht die Möglichkeit, die beiden Ver- sorgungsgebiete über das Mörscher Hochgestade mit von den Stadtwerken Karlsru- he bezogenem Trinkwasser zu versorgen.

Abbildung 1: Schematischer Überblick der Trinkwasserversorgung Rheinstetten (Quelle: Maßnahmenplan der Wasserversorgung Rheinstetten, Stand: 11/2014)

3 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

4 Ermittlung des Trinkwasserbedarfs

4.1 Planungshorizont Das bis Ende 2014 geltende Wasserrecht für das Wasserwerk Neuburgweier hatte eine Geltungsdauer von etwa 30 Jahren. Es wird angestrebt, dass auch das jetzt be- antragte Wasserrecht über 30 Jahre gültig sein soll, so dass Bevölkerung und Ge- werbe in Neuburgweier und im Mörscher Tiefgestade bis Ende 2044 sicher mit Trinkwasser versorgt werden können. Der Trinkwasserbedarf in den Versorgungsge- bieten des Wasserwerks Neuburgweier wird daher im Folgenden für den angestreb- ten Zeitraum 2015 bis 2044 ermittelt.

4.2 Jährlicher Trinkwasserbedarf

4.2.1 Entwicklung der jährlichen Trinkwasserabgabe des Wasserwerks Neuburg- weier

Tabelle 1 und Abbildung 2 zeigen die Entwicklung der jährlichen Trinkwasserabgabe des Wasserwerks Neuburgweier 2003 bis 2014.

Tabelle 1: Jährliche Trinkwasserabgabe des Wasserwerks Neuburgweier in die beiden Versor- gungsgebiete Mörsch Tiefgestade und Neuburgweier Wasserwerk Neuburgweier nach nach gesamt Mörsch Neuburgweier [m 3] [m 3] [m 3] 2003 197.671 69.225 128.446 2004 198.212 76.119 122.093 2005 188.935 72.632 116.303 2006 161.706 63.113 98.593 2007 185.449 68.780 116.669 2008 169.926 66.545 103.381 2009 183.725 71.345 112.380 2010 177.761 67.928 109.833 2011 178.089 66.562 111.527 2012 178.465 66.903 111.562 2013 182.710 67.530 115.180 2014 181.690 68.110 113.580

4 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 2: Jährliche Trinkwasserabgaben des Wasserwerks Neuburgweier 2003 bis 2014

Im betrachteten Zeitraum lagen die jährlichen Trinkwasserabgaben des Wasser- werks Neuburgweier zwischen etwa 161’000 m 3 im Jahr 2006 und etwa 198’000 m 3 in den Jahren 2003 und 2004, wobei die geringen Abgaben 2006 und 2008 betriebli- chen Einschränkungen im Wasserwerksbetrieb geschuldet waren und durch einen höheren Bezug von Trinkwasser der Stadtwerke Karlsruhe ausgeglichen werden mussten. Von 2003 bis 2010 ist ein abnehmender Trend der Trinkwasserabgabe des Wasser- werks zu beobachten, seit 2010 scheint die jährliche Trinkwasserabgabe jedoch wie- der leicht zuzunehmen. Zuletzt lag die jährliche Trinkwasserabgabe des Wasser- werks bei etwa 181‘000 m 3/a.

4.2.2 Bevölkerungsentwicklung in Rheinstetten Abbildung 3 zeigt die Bevölkerungsentwicklung in Rheinstetten von 1980 bis 2014 entsprechend den Daten des Statistischen Landesamts Baden-Württemberg sowie die zugehörige Prognose bis 2030. Der deutliche Rückgang der Werte zwischen 2010 und 2011 ist darauf zurückzuführen, dass die Werte bis 2010 auf der Volkszäh- lung 1987 basieren, die Werte ab 2011 auf der Volkszählung 2011.

5 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 3: Bevölkerungsentwicklung Rheinstetten seit 1980 inkl. Prognose bis 2030 (Quel- le: Statistisches Landesamt Baden-Württemberg)

Die Obergrenze der Bevölkerungsprognose geht von einer Zunahme der Bevölke- rung Rheinstettens zwischen 2012 und 2030 von etwa 5 % bzw. etwa 1000 Einwoh- ner aus. Die tatsächliche Zunahme der Bevölkerung zwischen 2012 und 2014 über- steigt die Obergrenze der Prognose jedoch bereits bei weitem. Damit erscheint eine mögliche Bevölkerungszunahme Rheinstettens bis 2044 um 10 bis 15 % nicht un- plausibel.

4.2.3 Spezifischer Trinkwasserbedarf in Neuburgweier

Zur Berechnung des spezifischen Trinkwasserbedarfs, bzw. Pro-Kopf-Verbrauchs, wurden die jährlichen Trinkwasserabgaben des Wasserwerks Neuburgweier nach Neuburgweier durch die jeweilige Anzahl an Einwohner in Neuburgweier (entspre- chend dem Melderegister Rheinstetten) geteilt. Abbildung 4 zeigt das Ergebnis. Ana- log zur Trinkwasserabgabe (Kapitel 4.2.1) sind die Jahre 2006 und 2008 verfälscht und wurden daher nicht mit ausgewertet. Von 2003 bis 2009 ist ein deutlich abnehmender Trend des spezifischen Trinkwas- serbedarfs von ca. 145 l/(Ew ·d) nach ca. 126 l/(Ew ·d) erkennbar. Seit 2009 liegt der spezifische Trinkwasserbedarf ungefähr gleichbleibend bei ca. 126 l/(Ew ·d).

6 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 4: Spezifischer Trinkwasserbedarf [l/(Ew ·d)] in Neuburgweier 2003 bis 2014

4.2.4 Prognose des jährlichen Trinkwasserbedarfs in Neuburgweier Zur Prognose des jährlichen, mit dem Wasserwerk Neuburgweier zu deckenden Trinkwasserbedarfs wird entsprechend der Auswertung im vorangegangenen Kapitel davon ausgegangen, dass sich der spezifische Trinkwasserbedarf nicht maßgeblich ändern wird. Einige Publikationen gehen zwar von einem in Deutschland weiter sin- kenden durchschnittlichen spezifischen Trinkwasserverbrauch aus, etwa durch den verstärkten Einsatz wassersparender Armaturen, jedoch sind die Prognoseunsicher- heiten diesbezüglich sehr hoch. Weiterhin ist zu beachten, dass es infolge des Kli- mawandels (heißere Tage, längere Hitze- und Trockenperioden) auch zu einer Zu- nahme des Wasserbedarfs kommen könnte, die die Wirkung weiterer Wasserspar- maßnahmen aufwiegen könnte. Die jährliche Trinkwasserabgabe des Wasserwerks Neuburgweier betrug zuletzt et- wa 181‘000 m 3. Durch einen möglichen Bevölkerungszuwachs (siehe Kapitel 4.2.2) könnte ein höherer Trinkwasserbedarf von bis zu 15 % (27‘000 m3) entstehen. Zu- sätzlich wird ein weiterer Sicherheitszuschlag von ca. 10 % (18‘000 m3) aufgeschla- gen, um auch im Fall ungewöhnlicher Vorkommnisse innerhalb der nächsten 30 Jah- re (z.B. größere Rohrbrüche, Löscheinsätze, notwendige Rohrnetzspülungen) eine sichere Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser gewährleisten zu können.

Die beantragte Entnahmemenge von Grundwasser für den bestehenden Brunnen des Wasserwerks Neuburgweier für die öffentliche Trinkwasserversorgung des Orts- teils Neuburgweier der Stadt Rheinstetten und des Tiefgestades des Ortsteils Mörschs der Stadt Rheinstetten beträgt daher 226’000 m3 pro Jahr.

7 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

5 Bestehende Anlagen zur Trinkwasserversorgung

5.1 Bauliche Einrichtung

Das Wasserwerk Neuburgweier liegt südlich von Neuburgweier im Gewann „Obere Wiesen“, auf dem Flurstück 1034 der Gemarkung 3551 Mörsch (Stadt Rheinstetten). Das Flurstück 1034 befindet sich im Eigentum der Stadt Rheinstetten. Die Grundwasserförderung erfolgt über einen Brunnen, der sich zentral auf dem Ge- lände des Wasserwerks befindet. Er hat einen Durchmesser DN800, besteht aus Stahl-Hagusta-Vollwandrohr und -Filterschlitzrohr, ist etwa 11,3 m tief und in einer Tiefe von 6,7 m bis 10,7 m verfiltert. Damit erfolgt die Grundwasserentnahme aus- schließlich aus dem Oberen Grundwasserleiter (OGWL, früher als Oberes Kieslager bezeichnet). Die Oberkante Brunnenkopf befindet sich etwa 2,10 m unter der Ober- kante Brunnenvorschacht. Im Grundwasserbrunnen sind drei Unterwasserpumpen mit einer Leistung von jeweils etwa 12 l/s bzw. 43,2 m3/h installiert. Die Aufbereitung des geförderten Rohwassers erfolgt mittels eines Oxidators mit zwei Oxidationskompressoren zur Belüftung und zweier Quarzsandfilter zur Entfer- nung der durch die Belüftung entstehenden Eisen- und Manganoxiden. Das aufberei- tete Trinkwasser wird anschließend in einem Behälter mit einem Fassungsvermögen von ca. 120 m 3 zwischengespeichert. Die Einspeisung des Trinkwassers ins Trinkwasserversorgungsnetz erfolgt durch drei Netzpumpen. Den Pumpen sind zwei Hydrophore (Druckwindkessel) nachgeschaltet, die den Wasserdruck im Trinkwasserversorgungsnetz regulieren und zusätzlich zwi- schengespeichertes Wasser ins Netz ausspeisen können. Bei Ausfall der netzgebundenen Stromversorgung kann ein dieselgetriebenes Not- stromaggregat (Motor: Deutz, Typ A3L514, Leistung 37,5 PS; Generator: A.V.Kaick, Typ DNN-PL84, Leistung 30 kW) das Wasserwerk weiter mit Strom versorgen. Ein Übersichtslageplan des Wasserwerks Neuburgweier im Maßstab 1:10'000 befin- det sich in Anlage 1. Anlagen 2 zeigt eine Ausbauskizze des Entnahmebrunnens.

8 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

5.2 Steuerung Die Steuerung des Wasserwerksbetriebs erfolgt in der Regel automatisch mittels ei- ner SPS, Fabrikat Siemens, Typ S 95 U. Die drei Unterwasserpumpen im Entnahmebrunnen werden über den Wasserstand im Trinkwasserbehälter gesteuert. Dabei werden die Unterwasserpumpen automa- tisch im Wechsel betrieben. Wenn der Wasserstand im Behälter auf 2,80 m (bzw. darunter) fällt, wird eine der drei Unterwasserpumpen in Betrieb genommen. Sie wird wieder außer Betrieb genommen, wenn er auf 3,20 m (bzw. darüber) steigt. Bei ei- nem Wasserstand im Behälter von 2,60 m (bzw. darunter) wird eine zweite Unter- wasserpumpe im Brunnen in Betrieb genommen. Sie wird zusammen mit der ersten Unterwasserpumpe bei einem Behälterwasserstand von 3,20 m (bzw. darüber) wie- der abgeschaltet. Insgesamt sind somit maximal zwei Unterwasserpumpen gleichzei- tig im Brunnen aktiv. Dadurch ergibt sich eine maximale Förderrate von 24 l/s bzw. 86,4 m 3/h. Bei aktiver Rohwasserförderung wird automatisch einer der beiden Oxidationskom- pressoren (im Wechsel) in Betrieb genommen. Die Netzpumpen im Wasserwerk werden automatisch über den Wasserdruck und den Durchfluss am Ausgang des Wasserwerks gesteuert. Dabei werden die Netz- pumpen automatisch im Wechsel betrieben. Fällt der Druck auf 4,0 bar oder darun- ter, wird eine Netzpumpe in Betrieb genommen und bei einem Druck von 5,5 bar o- der darüber wieder außer Betrieb genommen. Bei einem Durchfluss von 60 m 3/h o- der darüber wird eine zweite Netzpumpe in Betrieb genommen. Die zweite Netzpum- pe wird bei einem Durchfluss von 37,5 m 3/h oder darunter wieder außer Betrieb ge- nommen.

5.3 Beantragte Stundenentnahme

Um den gleichzeitigen Betrieb von zwei Unterwasserpumpen im Entnahmebrunnen zu ermöglichen, wird entsprechend der vorangegangenen Kapitel 5.1 und 5.2 eine maximale Stundenentnahme an Grundwasser von 24 l/s bzw. 86,4 m3/h beantragt.

9 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

6 Beschaffenheit des Grundwassers

Das am Wasserwerk Neuburgweier geförderte Rohwasser wird monatlich mikrobio- logisch untersucht (E.coli, coliforme Bakterien, Koloniezahlen bei 22°C und 36°C (inkl. 7d-Wert), Enterokokken, Clostridium perfringens). Zudem wird vierteljährlich die DMS-Konzentration im Rohwasser bestimmt. Das aufbereitete Trinkwasser des Wasserwerks Neuburgweier wird ebenfalls monat- lich mikrobiologisch untersucht (E.coli, coliforme Bakterien, Koloniezahlen bei 22°C und 36°C). Zusätzlich wird einmal pro Jahr eine Trinkwasserprobe entsprechend des Umfangs der periodischen Untersuchung nach Trinkwasserverordnung, ohne Anlage 2 Teil 2, untersucht und einmal pro Jahr eine erweiterte Liste von PSM-Wirkstoffen untersucht. Aus dem Trinkwasserverteilungsnetz Neuburgweier wird vierteljährlich eine Trink- wasserprobe entsprechend des Umfangs der routinemäßigen Untersuchung plus DMS und einmal pro Jahr entsprechend des Umfangs der periodischen Untersu- chung nach Trinkwasserverordnung, Anlage 2 Teil 2, untersucht. Das Grundwasser im Zustrom des Wasserwerks Neuburgweier wird an der Messstel- le 21508-SO-5003 (Keplerstraße / Reit- und Fahrverein) viermal pro Jahr auf DMS und einmal pro Jahr auf Pflanzenschutzmittel untersucht. Die Analyseergebnisse 2014 der mikrobiologischen Untersuchungen sind in Tabelle 2, die der physikalisch-chemischen Untersuchungen des Roh-, Rein- und Netzwas- sers in Tabelle 3 und die des Grundwassers in Tabelle 4 dargestellt. Die Prüfberichte der physikalisch-chemischen Untersuchungen 2014 sind zudem als Anlage 3 beige- fügt.

Die mikrobiologischen Befunde waren immer einwandfrei. Die Grenzwerte der Trink- wasserverordnung waren im Trinkwasser stets eingehalten.

Das Rohwasser enthält leicht erhöhte Gehalte von Eisen und Mangan, welche ge- ringfügig unterhalb der Grenzwerte der Trinkwasserverordnung liegen und bei der anschließenden Aufbereitung aus dem Wasser entfernt werden. Der Nitratgehalt im Rohwasser ist trotz landwirtschaftlicher Nutzung im Einzugsgebiet des Wasserwerks mit unter 1 mg/l sehr gering. Es ist kein Ammonium im Rohwasser nachweisbar.

Es werden regelmäßig Spuren von N,N-Dimethylsulfamid (DMS) im Rohwasser nachgewiesen, die aber weit unter dem dauerhaft duldbaren Orientierungswert des

10 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Umweltbundesamtes von 1 µg/l liegen. Das rechtlich als „nicht relevant“ (da nicht toxisch) eingestufte Abbauprodukt des Pflanzenschutzmittels Tolylfluanid ist in Ba- den-Württemberg im Grundwasser großflächig nachweisbar.

Ansonsten wird die hervorragende Qualität des Grundwassers durch die Untersu- chungen des Reinwassers im Wasserwerk und des abgegebenen Trinkwassers im Verteilungsnetz Neuburgweier nachgewiesen.

Tabelle 2: Analyseergebnisse der mikrobiologischen Wasseruntersuchungen 2014 Koloniezahl, Koloniezahl, Koloniezahl, Escherichia Coliforme Clostridium 36 °C nach 48 22 °C nach 48 Enterokokken 22 °C nach Coli Bakterien perfringens h h 7d in 100 ml in 100 ml in 1 ml in 1 ml in 100 ml in 100 ml in 1 ml 14.01.2014 0 0 1 0 0 0 0 04.02.2014 0 0 0 0 0 0 0 05.03.2014 0 0 0 0 0 0 1 07.04.2014 0 0 1 0 0 0 3 13.05.2014 0 0 1 0 0 0 1 10.06.2014 0 0 0 0 0 0 1 09.07.2014 0 0 0 0 0 0 11

Rohwasser Rohwasser 12.08.2014 0 0 0 0 0 0 1 10.09.2014 0 0 0 0 0 0 5 06.10.2014 0 0 1 0 0 0 0 05.11.2014 0 0 0 0 0 0 2 08.12.2014 0 0 0 0 0 0 15 14.01.2014 0 0 0 0

04.02.2014 0 0 0 0

05.03.2014 0 0 0 1

07.04.2014 0 0 0 0

13.05.2014 0 0 0 0

10.06.2014 0 0 0 0

09.07.2014 0 0 1 0

Reinwasser Reinwasser 12.08.2014 0 0 0 0 0

10.09.2014 0 0 0 0

06.10.2014 0 0 0 0

05.11.2014 0 0 0 0

08.12.2014 0 0 0 0 04.02.2014 0 0 0 0

13.05.2014 0 0 0 1

12.08.2014 0 0 0 0

Netzprobe Netzprobe 05.11.2014 0 0 0 0

11 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Tabelle 3: Analyseergebnisse der physikalisch-chemischen Wasseruntersuchungen 2014

Probenahmestelle Rohwasser Reinwasser Netzprobe Probenahmedatum 04.02. 13.05. 10.09. 05.11. 04.02. 05.03. 12.08. 05.11. 04.02. 13.05. 12.08. 05.11. Temperatur °C 13,3 13,3 9,3 14,8 20,2 15,4 pH-Wert - 7,22 7,54 7,50 7,47 7,48 7,36

Elektr. Leitfähigkeit bei 20 °C µs/cm 536 535 512 552 540 527

Elektr. Leitfähigkeit bei 25 °C µS/cm 598 597 579 582 603 588

Geruch, qualitativ - ohne ohne ohne ohne ohne

Geruchsschwellenwert - < BG < BG < BG < BG < BG

Färbung, SAK bei 436 nm 1/m < BG < BG < BG < BG < BG

Trübung, quantitativ FNU 0,06 0,17 0,07 0,17 0,05

Trübung, quantitativ (anges.) FNU - 0,02 - 0,03 -

Sauerstoff mg/l 1,4 Ammonium mg/l < BG < BG < BG < BG < BG < BG

Nitrat mg/l 0,6 0,7

Nitrit mg/l < BG < BG N,N-Dimethylsulfamid µg/l 0,53 0,62 0,52 0,54 0,67 0,40 0,34 weitere PSM-Wirkstoffe µg/l < BG < BG und Metabolite Summe PFC µg/l < BG Eisen [mg/l] mg/l 0,17 < BG

Mangan [mg/l] mg/l 0,023 < BG

Chlorid [mg/l] mg/l 10,1 10,4

Sulfat [mg/l] mg/l 26,2 26,8

Aluminium mg/l < BG < BG

1,2-Dichlorethan [µg/l] µg/l < BG

Trichlorethen [µg/l] µg/l < BG < BG

Tetrachlorethen [µg/l] µg/l < BG < BG TOC mg/l 0,61

SAK bei 254 nm 1/m 1,3

Härte (Summe Ca² und Mg²) mmol/l 2,95

Härte °dH 16,5

Säurekapazität bis pH 4,3 mmol/l 5,63

Basekapazität bis pH 8,2 mmol/l 0,42

Calcitsättigungsindex - 0,43

Calcitlösekapazität mg/l < BG

Calcitabscheidekapazität mg/l 35 Calcium [mg/l] mg/l 104

Magnesium [mg/l] mg/l 8,6

Natrium [mg/l] mg/l 6,6

Kalium [mg/l] mg/l 0,8 Benzol µg/l < BG

Bor mg/l < BG

Bromat µg/l < BG

Chrom mg/l < BG

Cyanid (gesamt) mg/l < BG

Fluorid µg/l 90

Quecksilber mg/l < BG

Selen mg/l < BG

Uran µg/l 1,1 Chrom(III) µg/l 0,08

Chrom(VI) µg/l 0,14 weitere Schwermetalle mg/l < BG

PAK µg/l < BG

Trihalogenmethane µg/l < BG

12 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Das Trinkwasser weist kaum Trübstoffe auf und ist leicht Kalk abscheidend. Es weist eine Gesamthärte von etwa 3 mmol/l (ca. 17 °dH) auf und ist damit dem Härtebereich „hart“ nach dem deutschem Wasch- und Reinigungsmittelgesetz zuzuordnen.

Der Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff ist im Trinkwasser mit ca. 0,6 mg/l TOC sehr niedrig. Schwermetalle (außer Uran und Chrom), Leichtflüchtige Haloge- nierte Kohlenwasserstoffe (LHKW; inkl. Trihalogenmethane), Polyzyklische Aromati- sche Kohlenwasserstoffe (PAK) oder Poly- und Perfluorierte Verbindungen (PFC) sind nicht nachzuweisen. Ebenso sind außer DMS keine weiteren Pflanzenschutzmit- tel oder deren Metabolite nachweisbar.

Das geogen bedingte Uran wird mit 1,1 µg/l nachgewiesen, was einem für Baden- Württemberg niedrigen Wert entspricht und auch weit unter dem Richtwert des Um- weltbundesamts von 10 µg/l liegt.

Die nachgewiesenen Konzentrationen von Chrom(III) mit 0,08 µg/l und Chrom (VI) mit 0,14 µg/l sind als sehr niedrig zu bewerten. Sie liegen nicht nur weit unter dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Chrom gesamt von 50 µg/l, sondern auch deutlich unter dem derzeit diskutierten Leitwert für Chrom(VI) von 0,3 µg/l.

Tabelle 4: Analyseergebnisse der Untersuchungen des Grundwassers 2014

Probenahmestelle Grundwasser Probenahmedatum 04.02. 13.05. 05.11. N,N-Dimethylsulfamid µg/l 13 12 12 weitere PSM-Wirkstoffe µg/l < BG und Metabolite

Die Konzentration von DMS im Grundwasser an der Messstelle 21508-SO-5003 (Keplerstraße / Reit- und Fahrverein) ist mit 12 bis 13 µg/l deutlich größer als im Roh- und Trinkwasser des Wasserwerks Neuburgweier, jedoch mit abnehmender Ten- denz. Daher ist nach aktuellem Kenntnisstand kein Anstieg der DMS-Konzentration im Trinkwasser des Wasserwerks Neuburgweier zu besorgen. Außer DMS sind keine weiteren Pflanzenschutzmittel oder deren Metabolite im Grundwasser nachweisbar.

13 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

7 Umweltwechselwirkungen

7.1 Grundwasserabsenkung Beantragt wird eine Grundwasserentnahme von insgesamt 226’000 m3 pro Jahr. Dies entspricht durchschnittlich ca. 619 m3 pro Tag, bzw. ca. 26 m3 pro Stunde oder ca. 7,2 Liter pro Sekunde.

Durch die Grundwasserentnahme wird der Grundwasserspiegel bzw. die Grundwas- seroberfläche in der Umgebung der Brunnen abgesenkt. Die Tiefe der Grundwasser- absenkung kann mit der Einbrunnenformel für vollkommene Brunnen abgeschätzt werden.

⋅π k ⋅(h 2 − h 2 ) ⋅π k ⋅ (H 2 − h 2 ) Q = f 2 1 Q = f E ()()− bzw. E ()()− ln r2 ln r1 ln R ln rw

3 QE: Entnahmerate des Brunnens [m /s] kf: Durchlässigkeit des Grundwasserleiters [m/s] h1, h 2: Grundwasserstand an den Stellen 1 und 2, bezogen auf die Basis des GW-Leiters [m] r1, r 2: Abstand der Stellen 1 und 2 vom Brunnen [m] H: Ruhewasserstand, bezogen auf die Basis des GW-Leiters [m] h: Wasserstand am Brunnen, bezogen auf die Basis des GW-Leiters [m] R: Reichweite des Absenktrichters [m] rw: wirksamer Brunnenradius [m]

Die Absenkung s [m] lässt sich mit

s = H − h berechnen. Die Reichweite R der Absenkung wird üblicherweise nach Sichardt abgeschätzt.

= ⋅( − )⋅ R 3000 H h k f

Die Durchlässigkeit des Grundwasserleiters k f wird entsprechend des kalibrierten numerischen Grundwassermodells der Stadtwerke Karlsruhe mit 1,23·10 -3 m/s ange- setzt.

14 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Beim Entnahmebrunnen des Wasserwerks Neuburgweier handelt es sich um einen unvollkommenen Brunnen, da sich die Filterstrecke des Brunnens nicht über die ge- samte Tiefe des Grundwasserleiters erstreckt. In der Regel wird bei unvollkommenen Brunnen für die anzusetzende Basis des Grundwasserleiters das untere Ende der Filterstrecke des Brunnens eingesetzt und die Entnahmerate des Brunnens dann mit einem Faktor f (f bis maximal 1,3) angepasst.

π ⋅ k ⋅ (h 2 − h 2 ) π ⋅ k ⋅ (H 2 − h 2 ) Q = f ⋅ f 2 1 bzw. Q = f ⋅ f E ()()− E ()()− ln r2 ln r1 ln R ln rw

Ein Vergleich der Ergebnisse dieser Vorgehensweise mit den Messergebnissen des Pumpversuchs nach der Brunnensanierung 2011, bei der eine Absenkung von ca. 70 cm bei einer Pumpleistung von 20 Liter pro Sekunde gemessen wurde, zeigte jedoch eine ungenügende Übereinstimmung. Eine gute Übereinstimmung mit dem Pumpversuch ergab sich, wenn der Ruhewas- serstand H mit 20 m und der wirksamen Brunnenradius r w mit 0,36m (Radius des Brunnens) angegeben wurden, dafür der Faktor f mit 1 aber wirkungslos bleibt. Diese Werte wurden daher nachfolgend für die Berechnung der Grundwasserabsenkung verwendet. Um die Auswirkungen bzw. die Absenkung durch die beantragte Grundwasserent- nahme bewerten zu können, muss sie mit dem Ist-Zustand verglichen werden. Für den Ist-Zustand wurde eine durchschnittliche Grundwasserentnahme von 180 000 m 3 pro Jahr angesetzt. Mit der oben genannten Vorgehensweise ergeben sich bei der Berechnung der Ab- senkung die in Tabelle 5 aufgeführten Werte.

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Tabelle 5: Berechnete Grundwasserabsenkungen (gemittelte Jahresentnahme)

beantragte Grundwasser- Ist-Zustand Differenz entnahme

Jahresentnahme 226 000 m 3/a 180 000 m 3/a 46 000 m 3/a

Reichweite R des Absenk- 20 m 15 m 5 m trichters (nach Sichardt)

Absenkung am Brunnen 19 cm 14 cm 5 cm

Absenkung in 2 m Entfernung 11 cm 7,5 cm 3,5 cm

Absenkung in 5 m Entfernung 6,5 cm 4 cm 2,5 cm

Absenkung in 10 m Entfernung 3,5 cm 1,5 cm 2 cm

Absenkung in 15 m Entfernung 1,5 cm 0 cm 1,5 cm

Absenkung in 20 m Entfernung 0 cm 0 cm 0 cm

Es ist erkennbar, dass die beantragte Grundwasserentnahme nur eine geringe durchschnittliche Grundwasserabsenkung zur Folge hat. Insbesondere die Verände- rung zum Ist-Zustand ist sehr gering und damit praktisch vernachlässigbar.

Da die Leistung der im Brunnen installierten Pumpe größer ist als die durchschnittli- che Entnahme, ist die Grundwasserabsenkung während des Betriebs der Pumpe größer als für die durchschnittliche Jahresentnahme berechnet. Andererseits ist die Absenkung außerhalb des Betriebs der Pumpe kleiner als für die durchschnittliche Jahresentnahme berechnet. Da sich die Leistungsfähigkeit der installierten Pumpe mit dem neuen Wasserrecht nicht ändern wird, ist in dieser Hinsicht keine Verände- rung zum Ist-Zustand vorhanden. Tabelle 6 zeigt die berechnete Grundwasserentnahme für einen sehr langen Betrieb (stationäre Verhältnisse) von zwei der drei installierten Unterwasserpumpen. Dies kann als worst-case-Betrachtung angesehen werden, die jedoch für das bisherige Wasserrecht genauso Gültigkeit hat wie für das neu beantragte Wasserrecht.

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Tabelle 6: Berechnete Grundwasserabsenkungen (Maximale Entnahme)

beantragte Grundwasser- entnahme

Leistung der Pumpe 24 l/s

Reichweite R des Absenk-trichters (nach Sichardt) 93 m

Absenkung am Brunnen 88 cm

Absenkung in 2 m Entfernung 60 cm

Absenkung in 10 m Entfernung 35 cm

Absenkung in 20 m Entfernung 24 cm

Absenkung in 40 m Entfernung 13 cm

Absenkung in 70 m Entfernung 4 cm

Absenkung in 93 m Entfernung 0 cm

7.2 Allgemeine Vorprüfung der Umweltverträglichkeit Für die beantragte Grundwasserentnahme wurde vom Institut für Botanik und Land- schaftskunde eine „allgemeine Vorprüfung des Einzelfalls“ nach UVPG Anlage 2 durchgeführt. Sie kommt zu dem Schluss, dass insgesamt „bei Weiterführung der Wassernutzung am Pumpwerk Neuburgweier mit dem bisher gültigen [sic] Wasser- recht höchstens mit einer sehr geringen Veränderung der durchschnittlichen Aus- dehnung des Absenktrichters zu rechnen“ ist. „Die Auswirkungen dieser Verände- rung sind jedoch sehr gering und werden als nicht erheblich eingestuft.“ Das entsprechende Gutachten des Instituts für Botanik und Landschaftskunde ist dem Erläuterungsbericht als Anlage 4 beigelegt.

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8 Wasserschutzgebiet

8.1 Beschreibung des derzeitigen Wasserschutzgebiets

Die Grundwasserressource des Wasserwerks Neuburgweier ist bereits durch das etwa 74,4 ha große Wasserschutzgebiet 215030 geschützt (Rechtsverordnung vom 22.02.1982). Es hat einen Durchmesser von etwa 1000 m und erstreckt sich ca. 700 m im Grundwasserzustrom und ca. 300 m im Grundwasserabstrom des Wasser- werks (siehe Anlage 1.1).

8.2 Berechnung von Grundwasser-Stromlinien Aufgrund der Nähe des Wasserwerks Neuburgweier zum Rein ist es wahrscheinlich, dass Richtung und Gefälle der Grundwasserströmung sich je nach hydrologischer Situation stark verändern können. Daher wurde zur Bestimmung des Einzugsgebiets des Wasserwerks mit dem nume- rischen Grundwassermodell Karlsruhe der Stadtwerke Karlsruhe für eine konstante Grundwasserentnahme von 226 000 m3/a am Wasserwerk Neuburgweier zu den in Tabelle 7 und Abbildung 5 dargestellten acht Zeitpunkten stationäre Grundwasser- Stromlinien zum Entnahmebrunnen berechnet.

Tabelle 7: Zeitpunkte der berechneten Grundwasser-Stromlinien

09.09.1991 LUBW-Stichtag für niedrige hydrologische Verhältnisse

29.09.1997 niedrige hydrologische Verhältnisse

Stichtag für mittlere hydrologische Verhältnisse der HGK Karlsruhe- 01.10.2003 (jedoch niedrige hydrologische Verhältnisse in der Rheinniederung)

20.10.1986 LUBW-Stichtag für mittlere hydrologische Verhältnisse

01.07.1996 mittlere hydrologische Verhältnisse

01.05.2005 mittlere hydrologische Verhältnisse

14.04.1988 LUBW-Stichtag für hohe hydrologische Verhältnisse

17.05.1999 hohe hydrologische Verhältnisse

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Abbildung 5: Grundwasserstands-Ganglinie an der Grundwassermessstelle 198/210-0 und Zeitpunkte der berechneten Grundwasser-Stromlinien

Auf den nachfolgenden Karten (Abbildungen 6 bis 13) sind die mit dem numerischen Modell berechneten stationären Grundwasser-Stromlinien für die ausgewählten Zeitpunkte jeweils im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet dargestellt. Es ist erkennbar, dass bei niedrigen hydrologischen Verhältnissen der Grundwasserzustrom zum Wasserwerk stabil aus südöstlicher Richtung von der Niederterrasse kommt. Bei mittleren hydrologischen Verhältnissen ist zusätzlich ein mehr oder weniger starker rheinparalleler Grundwasserzustrom zum Wasserwerk erkennbar. Bei hohen Rheinwasserständen erscheint sogar ein Grundwasserzustrom aus Richtung Rhein möglich. Es ist zu beachten, dass es sich bei den gezeigten Stromlinien um stationäre Stromlinien handeln, die nicht berücksichtigen, wie repräsentativ die gewählten Zeitpunkte jeweils sind, bzw. wie lange die zu Grunde liegenden hydrologischen Verhältnisse jeweils anhalten. Insgesamt erscheint das bestehende Wasserschutzgebiet – insbesondere in Anbetracht der Verhältnismäßigkeit zur jährlichen Entnahmemenge – ausreichend dimensioniert.

19 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 6: Für den 09.09.1991 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse)

Abbildung 7: Für den 29.09.1997 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse)

20 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 8: Für den 01.10.2003 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (niedrige hydrologische Verhältnisse in der Rheinniederung)

Abbildung 9: Für den 20.10.1986 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse)

21 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 10: Für den 01.07.1996 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse)

Abbildung 11: Für den 01.05.2005 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (mittlere hydrologische Verhältnisse)

22 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Abbildung 12: Für den 14.04.1988 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (hohe hydrologische Verhältnisse)

Abbildung 13: Für den 17.05.1999 berechnete Grundwasser-Stromlinien im Vergleich zum existierenden Wasserschutzgebiet (hohe hydrologische Verhältnisse)

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9 Eigenkontrolle

Bezüglich der Eigenkontrolle ist eine Fortführung der bisherigen Vorgehensweise vorgesehen. Die Untersuchung der Beschaffenheit des Grundwassers, des Rohwassers und des Trinkwassers wird auch zukünftig entsprechend der Beschreibung in Kapitel 6 erfolgen. Änderungen der derzeitigen Vorgehensweise können in Abstimmung mit dem Gesundheitsamt und in Übereinstimmung mit der jeweils geltenden Trinkwas- serverordnung notwendig werden. Bezüglich der Betriebsdaten erfolgt einerseits eine regelmäßige Kontrolle und Do- kumentation durch das Personal der Gemeinde Rheinstetten, teilweise werden Be- triebsdaten aber auch automatisch durch die vorhandene SPS aufgezeichnet. Von Montag bis Freitag werden folgende Werte des Wasserwerks vom Personal der Gemeinde Rheinstetten ausgelesen, schriftlich festgehalten und dadurch dauerhaft archiviert:

• Trinkwasserabgabe gesamt

• Trinkwasserabgabe nach Mörsch

• Gesamtstromverbrauch HT

• Gesamtstromverbrauch NT

• Minimum der Durchflussmessung Trinkwasserabgabe mit Uhrzeit

• Maximum der Durchflussmessung Trinkwasserabgabe mit Uhrzeit

• Mittelwert der Durchflussmessung Trinkwasserabgabe An Samstagen, Sonn-und Feiertagen erfolgt keine Kontrolle vor Ort. Die SPS Steuerung sowie ein separates Aufzeichnungsgerät erfassen und speichern kontinuierlich elektronisch folgende Werte:

• Netzdruck am Ausgang des Wasserwerks

• Wasserstand des Brunnens

• Wasserstand des Reinwasserbehälters

• Durchfluss des Rohwassers vom Brunnen zur Aufbereitung

• Trinkwasserabgabe gesamt

• Trinkwasserabgabe nach Mörsch

24 Wasserrechtsantrag Wasserwerk Neuburgweier

Die Daten der SPS werden im PC im Wasserwerk gespeichert. Eine Datenübertra- gung sowie die Fernsteuerung und Fernüberwachung sind vorbereitet, hierzu fehlt jedoch noch eine stabile Telekommunikationsleitung. Dies wird voraussichtlich in Kürze realisiert. Die einzelnen Aggregate verfügen über Betriebsstundenzähler, welche aber nicht täglich abgelesen werden.

Für das Notstromaggregat gibt es ein separates Betriebstagebuch.

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Anlagen

Anlage 1: Übersichtslageplan im Maßstab 1:10’000

Anlage 2: Ausbauskizze des Entnahmebrunnens

Anlage 3: Prüfberichte der physikalisch-chemischen Wasseruntersuchungen 2014

Anlage 3.1: Rohwasserprobe vom 10.09.2014, physikalisch-chemisch Anlage 3.2: Reinwasserprobe vom 04.02.2014, PFC Anlage 3.3: Reinwasserprobe vom 05.03.2014, PSM-Wirkstoffe und Metabolite Anlage 3.4: Reinwasserprobe vom 12.08.2014, physikalisch-chemisch umfassend Anlage 3.5: Reinwasserprobe vom 05.11.2014, Chrom Anlage 3.6: Netzwasserprobe vom 12.08.2014, physikalisch-chemisch umfassend Anlage 3.7: Grundwasserprobe vom 04.02.2014, PFC Anlage 3.8: Grundwasserprobe vom 13.05.2014, PSM-Wirkstoffe und Metabolite Anlage 3.9: Grundwasserprobe vom 05.11.2014, PFC

Anlage 4: Allgemeine Vorprüfung der Umweltverträglichkeit

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