Erweiterung Der Karte Des Zu Erwartenden Höchsten
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Brandenburg. geowiss. Beitr. Cottbus 27 (2020), 1/2 S. 61–73 9 Abb., 9 Zit. Erweiterung der Karte des zu erwartenden hchsten Grundwasserstandes (zeHGW) fr Berlin im Bereich der Teltow-Hochfläche und der Nauener Platte Enlargement of the map showing the expected highest groundwater level (exp. HGWL) of Berlin in the area of the Teltow Plateau and the Nauen Plateau Ulrike Hörmann und Hartmut Verleger 1 Einfhrung und Problemstellung Ein weiteres Problem bei der Beurteilung des HGW hin- sichtlich seiner Eignung im konkreten Fall ist der Umstand, Die Hhe des Grundwasserstandes ist bekanntermaßen fr dass einerseits der Grundwasserstand in weiten Bereichen viele praktische Fragestellungen von Bedeutung. Im Bau- des Berliner Stadtgebiets seit z. T. mehr als 100 Jahren vor wesen ist insbesondere die Kenntnis des hchsten Grund- allem durch die Grundwasserentnahmen der Wasserwerke wasserstandes sowohl fr die Bemessung einer Bauwerks- abgesenkt ist und andererseits hier kaum Informationen ber abdichtung als auch fr geotechnische Sicherheitsnachweise die Hhe des Grundwasserstandes aus der Zeit vor diesen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Bauwer- Maßnahmen vorliegen. Damit ist in diesen Bereichen ein ken erforderlich. quasi unbeeinflusster Zustand überhaupt nicht bekannt. Bei der Bemessung von Bauwerken kann aber nicht davon aus- Seit vielen Jahrzehnten werden in Berlin von der Arbeits- gegangen werden, dass diese Grundwasserabsenkungen dau- gruppe Landesgeologie in der Senatsverwaltung fr Um- erhaft Bestand haben werden, was nicht zuletzt Probleme mit welt, Verkehr und Klimaschutz hierzu auf Anfrage Grund- Kellervernässungen in den letzten Jahrzehnten gezeigt haben. wasserstandsdaten zur Verfgung gestellt. Das sind z. B. aktuelle Grundwasserstände (AGW) und hchste Grund- Da die Festlegung von Bemessungsgrundwasserständen wasserstände (HGW). Bei Letzteren handelt es sich um allein auf der Basis gemessener Werte mitunter recht auf- tatsächlich während des Beobachtungszeitraums der je- wändig ist, dazu ein hohes Maß an Sachkenntnis und rt- weiligen Grundwassermessstelle registrierte Hchstwerte. licher Erfahrung erfordert, hatte sich die Arbeitsgruppe Damit wird der HGW hier als gemessener hchster Grund- Landesgeologie (seinerzeit unter der Leitung von Herrn wasserstand verstanden. Bei in die Zukunft gerichteten Dipl.-Geol. Jens Thierbach, nachfolgend Herrn Dipl.-Geol. Fragestellungen – wie es bei der Errichtung und Sanierung Alexander Limberg) bereits Mitte der 1990er Jahre ent- von Bauwerken der Fall ist – muss im Einzelfall beurteilt schlossen, unter Zuziehung externer Fachleute eine Karte werden, ob ein solcher HGW auch wieder auftreten oder gar des zu erwartenden hchsten Grundwasserstandes fr das berschritten werden kann. Dabei mssen die jeweilige Be- gesamte Berliner Landesgebiet zu entwickeln. Zweck dieser obachtungsspanne, die Messfrequenz und mgliche anthro- Karte sollte zunächst eine Zeitersparnis fr die Bearbeiter pogene Beeinflussungen des Grundwasserstandes betrachtet sein, die Grundwasserauskünfte kostenpflichtig auf Anfrage und bei der Festlegung eines Bemessungsgrundwasserstan- erteilen. Ferner war es das Ziel, die Qualität der Informatio- des bercksichtigt werden. nen zum hchsten Grundwasserstand zu verbessern, indem auch Aussagen in den Gebieten mit langfristiger Grundwas- Die Beobachtungsdauer der Grundwassermessstellen ist in serabsenkung mglich werden. Bis dahin konnten hier nur Berlin sehr unterschiedlich. Z. T. reichen die Aufzeichnun- gemessene hchste Grundwasserstände mit dem Hinweis gen des Grundwasserstandes zwar bis in die 1870er Jahre einer Beeinflussung - ohne diese zu quantifizieren - mitge- zurck, die aber nur an wenigen Grundwassermessstellen teilt werden. im seinerzeitig kleinen Stadtgebiet (vorwiegend das heutige Berlin-Mitte). Hier sind im 19. Jahrhundert meist deutlich Der auf dieser Karte darzustellende zu erwartende hchste hhere Grundwasserstände gemessen worden als heute, die Grundwasserstand (abgekrzt: zeHGW) wurde als derjeni- aber einer Festlegung von Bemessungsgrundwasserständen ge Grundwasserstand definiert, der sich witterungsbedingt nicht zugrunde gelegt werden sollten, da sie die Folge von maximal einstellen kann. Er kann nach extremen Feuchtpe- geohydraulischen Randbedingungen sind, die heute nicht rioden auftreten, sofern der Grundwasserstand in der Um- mehr herrschen und auch in Zukunft nicht wieder zu erwar- gebung durch künstliche Eingriffe weder abgesenkt noch ten sind (Limberg, Hörmann & Verleger 2010). aufgehht wird. Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2020 61 Hartmut Verleger und Ulrike Hörmann Der zeHGW ist damit fr Bauzwecke deutlich aussagekräf- eine abschnittsweise Bearbeitung geplant. Diese richtete tiger als ein in der Vergangenheit – oft nur zufällig – gemes- sich nach den hydrogeologischen Teilräumen im Land Ber- sener HGW. lin (Abb. 1): • dem Warschau-Berliner Urstromtal, das das Berliner Sinngemäß entspricht die Definition des zu erwartenden Stadtgebiet von Sdosten nach Nordwesten durchzieht, höchsten Grundwasserstandes damit der Definition des • dem Panketal, bei dem es sich um ein Nebental des Ur- „Bemessungsgrundwasserstandes“ fr Bauwerksabdichtun- stromtals handelt, gen gemäß BWK-Regelwerk, Merkblatt BWK-M8 (BWK • der Teltow-Hochfläche und Nauener Platte im Südwesten 2009). Der Begriff Bemessungsgrundwasserstand wird hier sowie zugunsten des Begriffs zu erwartender höchster Grund- • der Barnim-Hochfläche im Nordosten. wasserstand jedoch nicht verwendet, da die zeHGW-Karte Im Hinblick auf die Kartenentwicklung unterscheiden sich auch fr andere Fragen neben der nach einer erforderlichen die hier ausgewiesenen Bereiche nicht nur durch ihre geolo- Bauwerksabdichtung zur Verfgung gestellt wird (Limberg, gischen Strukturen sondern auch durch das Maß der Beein- Hörmann, & Verleger 2015). flussung des Grundwassers durch den Menschen und z. T. auch durch das Verhältnis des Umfangs der verfgbaren Da- Bereits bei Beginn dieser Arbeiten wurde – die Entwicklung ten zur Komplexizität der hydrogeologischen Verhältnisse. und Chancen der Digitalisierung voraussehend – ins Auge gefasst, diese Karte dem Nutzer auch direkt ber das Inter- Als erster Schritt wurde eine zeHGW-Karte fr das Berliner net zur Verfgung zu stellen. Urstromtal angefertigt (Limberg, Hörmann & Verleger 2010). Die dabei angewandte Methode fußt wesentlich auf Wegen des von vornherein abzusehenden großen Aufwan- einem zu diesem Zweck entwickelten numerischen Grund- des fr die Anfertigung einer solchen Karte fr ganz Berlin wasserstrmungsmodell, mit dem die Grundwasserpotenzi- – bedingt durch die Einbeziehung der immensen zu berck- alhhenverteilung fr den sogenannten zeHGW-Fall, d. h. sichtigenden Menge an Daten und sonstigen Informationen keine temporären Grundwasserentnahmen und -einleitun- ber Grundwasserstände, hydrogeologische Verhältnisse gen sowie hohe Grundwasserneubildung, simuliert wur- und anthropogene Einflüsse auf das Grundwasser – war de. Die berechnete Verteilung der Potenzialhhen fr den Abb. 1: Hydrogeologische Teilräume im Land Berlin. Fig. 1: Hydrogeological sub-regions in Berlin. 62 Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2020 Erweiterung der Karte des zu erwartenden hchsten Grundwasserstandes (zeHGW) obersten Grundwasserleiter im Urstromtal ist in Form von der Teltow-Hochfläche und der Nauener Platte mit einer in- Linien des gleichen zeHGW auf der Karte dargestellt. Nach tensiven, langjährigen Grundwasserbewirtschaftung. In der einer intensiven Plausibilitätsprfung wurde diese Karte ab Konsequenz dieser Umstände, war hier die Abschätzung einer 2009 von den Fachleuten der Senatsverwaltung intern im zeHGW-Verteilung nur mit Hilfe eines numerischen Grund- Rahmen von Grundwasserausknften benutzt. wassermodells mglich, dessen Aufbau zunächst eine fr die Anschließend ist fr das Gebiet des Panketals eine zeHGW- Aufgabenstellung hinreichende Erfassung und datenmäßige Karte erstellt worden. Dabei wurde nach Voruntersuchun- Aufbereitung der hydrogeologischen Strukturen erforderte. gen aufgrund der hier herrschenden Datenlage und einer vergleichsweise geringen anthropogenen Beeinflussung eine andere Methode entwickelt, die auf einer Abschätzung 2 Geologische Verhältnisse und von zu erwartenden hchsten Grundwasserständen an den Grundwassernutzung einzelnen vorhandenen Grundwassermessstellen basiert (Hörmann & Verleger 2016). Die Karte fr das Panke- Geologie und Hydrogeologie tal wurde mit der fr das Urstromtal zusammengefhrt und 2015 im Internet zur Verfgung gestellt. Die Teltow-Hochfläche und Nauener Platte schließen im Nachfolgend ist fr den Bereich sdwestlich des Berliner Sden an das Warschau-Berliner Urstromtal an. Der geo- Urstromtals eine zeHGW-Karte angefertigt worden, die Ge- logische Aufbau, beispielhaft in Abbildung 2 dargestellt, genstand dieses Artikels ist. Als besondere Herausforderung zeichnet sich im Sßwasserstockwerk oberhalb des unter- erwies sich hier die Kombination der im Vergleich zum Ur- oligozänen, marinen Rupeltons durch z. T. glaukonit- oder stromtal deutlich komplexeren hydrogeologischen Struktur glimmerfhrende Sande des oberen Oligozäns, gefolgt von A B Abb. 2: Ausschnitt aus dem geologischen Schnitt Ost-West 24, qw: Weichsel-Kaltzeit, qs: Saale-Kaltzeit, qhol: Holstein-Warmzeit, qe: Elster-Kaltzeit, tmi: Miozän, tolCO: Oberoligozän-Cottbuser Folge, tolR: Unteroligozän-Rupel Folge, Linienschraffur: bindige Sedimente, Punktschraffur: rollige Sedimente (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen 2020); die Lage des Schnittes ist in Abb. 3