Grundwasserbericht 2017

Impressum

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Herausgeber: Stadt Nürnberg / Referat für Umwelt und Gesundheit Hauptmarkt 18 90403 Nürnberg Tel.: 0911 / 231 – 4977 Fax: 0911 / 231 – 3391 Mail: umweltreferat@stadt.nuernberg.de

Koordination, Konzeption, Gesamtredaktion: Stadt Nürnberg / Umweltamt Gisela Löhr, Mechthild Wellmann, Dr. Klaus Köppel

Autoren: Die an der Datenrecherche und Texterstellung beteiligten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter externer Organisationen und der Stadtverwaltung sind am Ende des Berichtes im Anhang VII – Autorenverzeichnis aufgeführt.

Fotos: vgl. Anhang III – Abbildungsverzeichnis

Diagramme, Karten: Kartengrundlagen: Amt für Geodaten und Bodenordnung Karten: vgl. Anhang IV – Kartenverzeichnis Kartenumsetzung: Elke Hussenöder, wo nichts anderes vermerkt

Gestaltung und Layout: Dr. Reinhold Harrer Umschlaggestaltung: Stadtgrafik, Herbert Kulzer

Datenquellen: Wo nicht anders vermerkt, stammen die Daten von den Dienststellen der Stadt Nürnberg (Jahres- und Geschäftsberichte, interne Angaben und Auswertungen).

Papier: chlorfrei gebleichtes Bilderdruckpapier

Druck: Hofmann Druck Emmericher Str. 10 90411 Nürnberg

Auflage: 1000 Exemplare

Bezugsadresse: Stadt Nürnberg Umweltamt Abteilung UwA / 1 Umweltplanung Lina-Ammon-Straße 28 90471 Nürnberg

Diese Druckschrift wurde mit großer Sorgfalt zusammengestellt. Eine Gewähr für die Richtigkeit und Vollständigkeit kann den noch nicht übernommen werden. Sofern in dieser Broschüre auf Internetangebote Dritter hingewiesen wird, sind wir für deren Inhalte nicht verantwortlich. Alle Rechte vorbehalten.

Nürnberg, September 2018

Vorwort

Vorwort

Dr. Peter Pluschke Dr. Klaus Köppel Referent für Umwelt und Gesundheit Leiter des Umweltamtes

Seit 30 Jahren legt das Umweltamt Grundwasserberichte vor. Wir freuen uns, dass wir hiermit den sechsten Bericht in dieser Reihe vorlegen können. Mit seinen entsprechenden Beschlüssen hat der Umweltausschuss des Nürnberger Stadtrates die Grundlage für diese regelmäßige und umfangreiche Berichterstattung gelegt und damit die Bedeutung eines nachhaltigen Grundwasserschutzes für die Stadt Nürnberg unterstrichen.

Dieser Bericht wurde in intensiver und sehr guter Zusammenarbeit mit zahlreichen Kolleginnen und Kollegen staatlicher Fachbehörden, wissenschaftlicher Institute, Unternehmen und Verbänden sowie verschiedener Stellen der Stadtverwaltung erstellt.

So erarbeiteten auch das Staatliche Wasserwirtschaftsamt Nürnberg, die Bayerische Landesanstalt für Wein- und Gartenbau, das Geozentrum Nordbayern (Institut für angewandte Geologie, Erlangen), die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (Fakultät für Umweltingenieurwesen), der Wasserverband Knoblauchsland, die Deutsche Bahn AG und die Stadtentwässerung und Umweltanalytik der Stadt Nürnberg eigene Beiträge für den vorliegenden Bericht.

Für diese und die insgesamt sehr gute Zusammenarbeit gilt unser herzlicher Dank!

Der vorliegende Bericht lehnt sich in Struktur und Inhalt an den Grundwasserbericht 2011 an und schreibt das Grundwasseruntersuchungsprogramm für das Stadtgebiet Nürnberg aktuell fort. Ein Ergebnis ist, dass weitere Verbesserungen bei der Belastung durch Lösungsmittel und - in gewissem Umfang - Nitrat festgestellt werden können. Nach wie vor liegen jedoch in Teilbereichen des Stadtgebietes erhebliche Belastungen vor. Belastungen durch Pflanzenschutzmittel mussten in Teilbereichen des Stadtgebietes ebenfalls festgestellt werden.

Im Ergebnis wird der - nach EU-Wasserrahmenrichtlinie - angestrebte „gute Zustand“ des Grundwassers im Stadtgebiet nicht überall erreicht. Es besteht damit weiterer Handlungsbedarf. Das Urteil des Europäischen Gerichtshofes vom Juni 2018 gegen die Bundesrepublik Deutschland wegen anhaltend hoher Nitratwerte im Grundwasser zeigt, dass dies eine bundesweite Problematik ist.

Weitere Themen sind die Nutzung des Grundwassers für Bewässerung und Geothermie sowie aktuelle Untersuchungsergebnisse zur hydrogeologischen Beschaffenheit des Nürnberger Untergrundes.

Der Grundwasserschutz ist gesetzlich vorgeschrieben und wird besonders im Zusammenhang mit städtebaulichen Entwicklungen und konkreten Bauvorhaben praxisorientiert umgesetzt. Altlastensanierung, Bauwasserhaltung und Versickerung von Niederschlagswasser sind hier von besonderem Interesse und werden daher im vorliegenden Bericht gesondert behandelt.

Vorwort

Angesichts der sich offensichtlich mit dem Klimawandel verändernden jahreszeitlichen Verteilung der Niederschläge werden wir uns perspektivisch mehr der Grundwasserneubildung und damit der Wasserbilanz insgesamt zuwenden müssen.

Die gute Verfügbarkeit von Wasser - auch von Trinkwasser - ist für uns seit Generationen eine Selbstverständlichkeit. Damit dies so bleibt, werden in der nächsten Dekade zusätzliche Anstrengungen erforderlich sein.

Eines ist klar: Vorsorgender Grundwasserschutz ist und bleibt eine dauerhafte Gemeinschaftsaufgabe von Politik, Verwaltung, Unternehmen und Bürgern, um diese wertvolle und lebensnotwendige Ressource mit ihren vielfältigen Funktionen im Wasserkreislauf und in den Ökosystemen zu schützen und zu bewahren.

Wir freuen uns in diesem Sinne den aktuellen Grundwasserbericht vorlegen zu können, wünschen eine anregende Lektüre mit vielen aufschlussreichen Einblicken und hoffen, dass die aktuellen Informationen vielfältige Beachtung finden.

Dr. Peter Pluschke Dr. Klaus Köppel Umweltreferent Leiter des Umweltamtes

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Seite

Vorwort -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

Inhaltsverzeichnis --------------------------------------------------------------------------------------- 5

Zusammenfassung und Fazit -------------------------------------------------------------------------- 7

1. Bedeutung des Grundwassers --------------------------------------------------------------------- 9

1.1. Grundwassernahe Standorte ---------------------------------------------------------------------------------- 9 1.1.1. Vorkommen und Bedeutung ---------------------------------------------------------------------------------- 9 1.1.2. Weitreichende anthropogene Überprägung der grundwassernahen Standorte und die Folgen ----------- 10 1.1.3. Schutz, Renaturierung und Entwicklung von grundwassernahen und Feuchtstandorten ------------------- 10

1.2. Integriertes Stadtentwicklungskonzept – Gemeinschaftsaufgabe „Nürnberg am Wasser“ ------------------ 14

1.3. Bedeutung des Wasserhaushaltes im Klimawandel ---------------------------------------------------------- 16 1.3.1. Klimawandel – Klimaveränderungen im Stadtgebiet Nürnberg und die Folgen für den Wasserhaushalt -- 16 1.3.2. Maßnahmen und Handlungsfelder zur Milderung der Klimawandelfolgen --------------------------------- 22 1.3.3. Mögliche Konsequenzen der urbanen Klimaanpassung ----------------------------------------------------- 25 1.4. Grundwassernutzungen im Stadtgebiet ---------------------------------------------------------------------- 28 1.5. Bewässerung des Knoblauchslandes – Aktuelles ------------------------------------------------------------- 33

2. Hydrogeologie und Wasserhaushalt -------------------------------------------------------------- 37

2.1. Wichtige hydrogeologische Einheiten und deren Ausprägungen ------------------------------------------- 37

2.2. Das geohydraulische Verhalten des Nürnberger Untergrundes --------------------------------------------- 43

2.3. Die Bedeutung der quartären Lockersedimente ------------------------------------------------------------- 45 2.3.1. Vorkommen und Bedeutung der quartären Deckschichten -------------------------------------------------- 45 2.3.2. Das Quartär im Bereich des Pegnitztals bei Erlenstegen ----------------------------------------------------- 47

2.4. Wasserhaushalt ------------------------------------------------------------------------------------------------ 49 2.4.1. Urbaner Wasserhaushalt -------------------------------------------------------------------------------------- 49 2.4.2. Niederschlagsdaten in Nürnberg ----------------------------------------------------------------------------- 50 2.4.3. Daten zum Wasserhaushalt in Nürnberg – lokale Wasserbilanz --------------------------------------------- 51

3. Grundwasseruntersuchungsprogramm Nürnberg ----------------------------------------------- 53

3.1. Grundwasserqualität ------------------------------------------------------------------------------------------ 53

3.1.1. Grundwasserbelastungen im Stadtgebiet - nutzungsspezifi sche Schadstoffeinträge ----------------------- 53 3.1.2. Überwachung der Grundwasserqualität ---------------------------------------------------------------------- 57 3.1.3. Leitparameter des Grundwassermonitorings ----------------------------------------------------------------- 58 3.1.4. Weitere Parameter - Sondermessprogramm 2014 ----------------------------------------------------------- 74 3.1.5. Gewässerqualität gemäß der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie ---------------------------------------- 76 3.1.6. Grundwasserbelastungssituation im Knoblauchsland - Untersuchungsaktionen des Wasserwirtschaftsamtes Nürnberg --------------------------------------------------------------------------- 80 3.1.7. Grundwasseruntersuchungen durch das Labor des Eigenbetriebes Stadtentwässerung und Umweltanalytik der Stadt Nürnberg -------------------------------------------------------------------------- 85

3.2. Grundwasserquantität im Stadtgebiet Nürnberg ------------------------------------------------------------- 87

3.2.1. Erhebung der Grundwasserstände im Stadtgebiet von Nürnberg ------------------------------------------- 87 3.2.2. Aktuelle Grundwasserstände - Neue Grundwasserkarten - --------------------------------------------------- 89 3.2.3. Entwicklung der Grundwasserstände im Stadtgebiet -------------------------------------------------------- 91 3.2.4. Entwicklung des Grundwasserhaushaltes im Knoblauchsland ----------------------------------------------- 96

Inhaltsverzeichnis

Seite 3.3. Grundwassertemperatur -----------------------------------------------------------------------------------98 3.3.1. Überwachung der Grundwassertemperaturen im Stadtgebiet Nürnberg seit 2012 ---------------------98 3.3.2. Neue Erkenntnisse zu erhöhten Grundwassertemperaturen im Stadtgebiet Nürnberg - -----------------99 3.3.3. Jahresgang der Grundwassertemperatur - Auswertung durch das Umweltamt Nürnberg ------------ 101

4. Geothermie ------------------------------------------------------------------------------------- 103

4.1. Nutzung der oberfl ächennahen Geothermie in Nürnberg - Chancen und Risiken --------------------- 103 4.2. Aktueller Stand der Nutzung der Geothermie in Nürnberg --------------------------------------------- 106 4.3. Geothermisches Potential des Nürnberger Untergrundes ---------------------------------------------- 109 4.4. Anwendungstechnik zur Nutzung der Geothermie ----------------------------------------------------- 116

5. Grundwasserschutz ---------------------------------------------------------------------------- 119

5.1. Maßnahmen für die Wasserqualität ---------------------------------------------------------------------- 120 5.1.1. Notwendige Maßnahmen der Landwirtschaft zur Reduzierung der Nitratauswaschung -------------- 120 5.1.2. Grundwasserschutz durch ökologischen Landbau ------------------------------------------------------ 121 5.1.3. LCKW-Grundwassersanierungen ------------------------------------------------------------------------- 123 5.1.4. PFC-Schadensfall am Flughafen Nürnberg - Vorstellung des Sicherungs- und Sanierungskonzeptes 127 5.1.5. Grundwasserüberwachung im Bereich von Altdeponien - ----------------------------------------------- 132 5.1.6. Ermittlung einer Schadstoffausbreitung mit Hilfe eines Grundwasserströmungsmodells im Bereich Rangierbahnhof und Ausbesserungswerk Nürnberg --------------------------------------- 135 5.1.7. Altlasten bei Chemischen Reinigungen – Erfahrungen aus 30 Jahren Schadensfallsachbearbeitung - 139

5.2. Boden- und Grundwasserschutz bei Baumaßnahmen -------------------------------------------------- 143 5.2.1. Altlastenrelevanz bei Baumaßnahmen ------------------------------------------------------------------- 143 5.2.2. Bauvorhaben auf Altlasten- und Altlastenverdachtsfl ächen -------------------------------------------- 145 5.2.3. Bauen und Grundwasser --------------------------------------------------------------------------------- 146

5.3. Maßnahmen für einen nachhaltigen Wasserhaushalt --------------------------------------------------- 150 5.3.1. Ortsnahe Niederschlagswasserbeseitigung – Sachstand in Nürnberg --------------------------------- 150

5.3.2. Bedeutung und Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit des Bodens für die Planung von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser -------------------------------------------------------------- 152

5.3.3. Ortsnahe Niederschlagswasserbeseitigung für Neubaugebiete ---------------------------------------- 155

Anhänge

Anhang I Weiterführende Informationen im Internet ------------------------------------------------------ 157 Anhang II Glossar -------------------------------------------------------------------------------------------- 159 Anhang III Abbildungsverzeichnis mit Quellenangaben ----------------------------------------------------- 165 Anhang IV Kartenverzeichnis --------------------------------------------------------------------------------- 170 Anhang V Tabellenverzeichnis ------------------------------------------------------------------------------- 171 Anhang VI Literaturverzeichnis ------------------------------------------------------------------------------- 172 Anhang VII Autorenverzeichnis ------------------------------------------------------------------------------- 180

Anlagen

Anlage A Grundwassergleichenplan Anlage B Flurabstandskarte Anlage C Deckschichtenkarte von Nürnberg Anlage D Grundwasserbelastungskarte

Zusammenfassung und Fazit

Zusammenfassung und Fazit

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Die Bedeutung des Grundwassers für Naturhaushalt, Naher- Reaktorsicherheit stellt für den Grundwasserschutz im Bund holung und Klimaanpassung / Klimawandel werden in den fest: ersten Kapiteln beschrieben. Grundwasser ist ein wesentliches Element des Naturhaus- Der Klimawandel lässt sich auch in Nürnberg in Form von steihaltes. Es ist Teil des Wasserkreislaufs und erfüllt wichtige genden Temperaturen, veränderter Niederschlagsverteilung ökologische Funktionen. Grundwasser ist auch die wichtigsund Zunahme von Extremwetterlagen beobachten. Vermehrte Trinkwasserressource Deutschlands. Das Grundwasser te Hochwasserlagen, längere Staunässephasen im Wintermuss daher weitgehend vor Verunreinigungen geschützt halbjahr sowie starke Grundwasserschwankungen im Jahwerden. resverlauf mit zunehmenden Grundwassertiefständen und Das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbrau- damit Trockenheit im Sommerhalbjahr sind prognostiziert. cherschutz stellt für den Grundwasserschutz in Bayern fest: Durchgeführte und / oder geplante Maßnahmen zum Hoch- Fast all unser Trinkwasser schöpfen wir aus dem Grundwaswasserschutz, zur Steigerung der Biodiversität (mit den Leitser. 9 500 Brunnen und Quellen liefern Jahr für Jahr mehr arten Weißstorch und Biber), zur Gewässerrenaturierung als 860 Millionen Kubikmeter Grund- und Quellwasser für (z.B. am Bucher Landgraben), zur Verbesserung der Zugängdie Wasserversorgung Bayerns. Zwei Drittel davon fließen lichkeit zur Pegnitz (siehe Insel Schütt), zur nachhaltigen naturbelassen aus dem Wasserhahn. Naturreines, vitales Siedlungswasserwirtschaft für das künftige Baugebiet im Grundwasser ist auch Voraussetzung für intakte Quellen, „Tiefen Feld“ sowie Beispiele zur Dach- und Fassadenbegrü- Gewässer und Feuchtgebiete. Diesen Lebensraum und Lenung verdeutlichen das breite Spektrum an Handlungsfelbensquell für unsere Nachkommen zu bewahren, liegt in dern und Aktivitäten. unserer Verantwortung. Mit insgesamt über 2.500 bekannten Brunnen wird die Diesen Zielen und Grundsätzen im Sinne eines ganzheitlihohe ökonomische Bedeutung der Grundwassernutzung im chen Ansatzes ist der Grundwasserschutz in Nürnberg vergesamten Stadtgebiet deutlich. Genehmigt ist eine maximapflichtet. le Gesamtentnahmemenge von rund 34 Mio. m³ Grund- Mit dem Grundwasserbericht 2011 wurde empfohlen in wasser pro Jahr; rund 44 % davon zur Trinkwassergewineine regelmäßige Berichterstattung zum Grundwasser- nung durch die N-ERGIE AG. Es folgen Großverbraucher aus schutz in Nürnberg wieder einzusteigen. Der Umweltaus- Industrie (rund 5 Mio. m³) und Landwirtschaft / Gartenbau schuss des Nürnberger Stadtrates ist diesem Vorschlag mit (rund 2 Mio. m³). Bei Letzteren ist die durch den Wasser- Beschluss vom 30.11.2011 gefolgt. In Anlehnung an die verband Knoblauchsland bereitgestellte Wassermenge nicht Grundwasser-Verordnung des Bundes (GrwV, 2010) wurde mitberücksichtigt, da diese aus dem Stadtgebiet Fürth zuder Untersuchungs-Rhythmus auf 6 Jahre festgelegt. geführt wird. Fast drei Viertel der genehmigten oder angezeigten Brunnen sind private Gartenbrunnen, die insgesamt Der Grundwasserbericht 2017 stellt eine Fortsetzung des jedoch nur rund 5 % der Gesamtentnahmemenge fördern. Berichts aus 2011 dar. Neben der Fortführung des nun zwischenzeitlich 30-jährigen Monitorings der Grundwasser- Neue Brunnen für die Sommerberegnung können im Knobqualität für das Stadtgebiet Nürnberg werden Spezialthe- lauchsland noch nicht wieder genehmigt werden, da sich men (z.B. Wasserhaushalt und Klimawandel, Bauen und die Grundwasservorräte angesichts der früheren Übernut- Grundwasser) untersucht und – auf der Basis der Empfeh- zung – vor der Beileitung durch den Wasserverband Knoblungen aus dem Grundwasserbericht 2011 – Ergebnisse lauchsland – noch nicht wieder vollständig erholt haben. vertiefender Untersuchungen für einzelne Parameter (z.B. Stattdessen hat der Wasserverband mit dem Neubau von Chloridgehalte, Pflanzenschutzmittel, Grundwassertempe- drei Förderbrunnen auf Fürther Stadtgebiet und andere ratur) vorgelegt. technische Maßnahmen auf erforderliche Spitzenförderungen in heißen, trockenen Sommern reagiert. Wesentliche Basis für den vorliegenden fundierten Bericht ist die Existenz eines qualifizierten Netzes aus – in der Regel Die modellhaft erstellte Wasserbilanz für das Stadtgebiet bereits bestehenden - Grundwassermessstellen, das für den zeigt, dass der Gesamtniederschlag zu rund 57 % verdunsvorliegenden Bericht in Teilbereichen ergänzt wurde und die tet, zu rund 23 % oberflächig abfließt und zu rund 20 % verintensive, sehr gute Zusammenarbeit zahlreicher Expertin- sickert. Die Grundwasserneubildung im Stadtgebiet durch nen und Experten aus Verwaltung, Forschung, und privaten Versickerung liegt somit bei rund 24 Mio. m³. Die aktuellen, Ingenieurbüros. Diese Kooperation spiegelt sich in den viel- tatsächlichen Grundwasserentnahmen von ca.12 Mio. m³/a, fältigen Fachartikeln des vorliegenden Berichts wider und belegen rechnerisch eine nachhaltige Bewirtschaftung des zeigt eindrucksvoll die entsprechende umfangreiche Kom- Grundwassers. Lokal traten früher Überbeanspruchungen petenz in der Region. auf. Diesen wird aktuell entgegengewirkt.

Zusammenfassung und Fazit

Insgesamt existiert damit in quantitativer Hinsicht ein guter nahmen zeitlich sehr aufwändig sein können. Zwischenzeit- Zustand der Grundwasserkörper im Stadtgebiet. Angesichts lich liegen für mehr als 1.150 Flächen im Stadtgebiet Altlaseiner potentiell zurückgehenden Grundwasserneubildung tengutachten vor. Deren Ergebnisse sind auch relevant für ist dieser gute Zustand kein Automatismus, sondern ist lau- den wirtschaftlichen Wert der Grundstücke. fend zu überprüfen und geeignet sicherzustellen. Bei der Altlasten- oder Schadensfallbearbeitung geht es Die Grundwasserstände im Stadtgebiet haben sich seit 2011 nicht mehr allein um Lösungsmittel oder andere lang benicht wesentlich geändert. Im Zuge der Gesamtaufnahme kannte, sondern auch um neue Schadstoffgruppen, wie im Oktober 2016 wurde jedoch ein im Durchschnitt um die Per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC). Diese belas- 50 cm niedrigerer Grundwasserspiegel gegenüber Oktober ten als Altlast das Grundwasser am Nürnberger Flughafen. 2011 festgestellt. Der Unterschied ergibt sich aus einer ge- Auch dort werden umfangreiche und langwierige Sanieringeren Grundwasserspende in Folge deutlich geringerer rungsmaßnahmen geplant und begonnen. Niederschläge. Die langjährigen Entwicklungen können lo- Durch die festgestellten Belastungen durch Nitrat und Pflankal unterschiedlich sein. So treten im Stadtgebiet Anstiege zenschutzmittel wird der nach EU-WRRL angestrebte gute des Grundwasserspiegels ebenso auf wie Absenkungen. Zustand des Grundwassers in zwei Grundwasserkörpern (im Die Lage des Grundwassers unter Flur ist für Bauvorhaben Westen und Norden des Stadtgebietes) nicht erreicht. Dieeine wichtige Information. Angesichts der zahlreichen ge- sen Belastungen begegnen Landwirtschaft und Gartenbau planten Bauvorhaben im Stadtgebiet widmet sich ein ei- mit bedarfsgerechter Düngung und Wirkstoffgabe. Auch gener Beitrag dem Thema „Bauen und Grundwasser“ und diese Maßnahmen führen nur mittel- bis langfristig zum Erstellt die Bereiche mit Grundwasserständen in Oberflächen- folg. Sollte bis 2027 der angestrebte gute Zustand nicht ernähe und im Einflussbereich möglicher Kellerbauwerke dar. reicht sein, sind weitergehende Maßnahmen erforderlich.

Das Grundwassermessprogramm zeigt zusammenfassend Als Spezialthema wird mit vorliegendem Bericht auch die die folgenden Entwicklungen bei den Schadstoffgehalten Grundwassertemperatur näher untersucht. Im Ergebnis im Grundwasser: kann festgestellt werden, dass das oberflächennahe Grundwasser (bis rund 10 m Tiefe) umso wärmer ist, je dichter die

• Bei den LHKW (Lösungsmittel) konnte eine weitere Ab-

Bebauung ist. Keller, Tiefgaragen und andere Tiefbauwerke nahme hoher (> 40 μg/l) und sehr hoher (> 100 μg/l) erzeugen Temperaturerhöhungen von bis zu 7 °C. In die- Belastungen festgestellt werden. Es bleiben die Belassem Zusammenhang kann von „urbanen Wärmeinseln“ getungsbereiche in den aktuellen bzw. früheren industrielsprochen werden. Höhere Salzfrachten mit höheren Tempelen Schwerpunktbereichen des Stadtgebietes. raturen führen zu stärkerer Beanspruchung / Alterung von

• Die Chlorid-Konzentrationen (Salzfracht) im Grundwasser Tiefbauwerken. Höhere Temperaturen könnten aber auch

nehmen im Stadtgebiet weiter zu. Erhöhte Konzentratio- energetisch bzw. thermisch genutzt werden. nen (> 250 mg/l) werden häufiger festgestellt. Überhaupt hat das Grundwasser ein hohes Potential für

• Hohe (> 50 mg/l) bis sehr hohe (>150 mg/l) Nitratkon- eine effiziente thermische Nutzung. Ein geothermisches Po-

zentrationen werden weiterhin in den land- und garten- tential, das bislang nur teilweise gehoben wurde. Aktuell baulich geprägten Stadtteilen nachgewiesen. Die Belas- sind u.a. im Stadtgebiet 240 Erdwärmesondenanlagen mit tungsschwerpunkte liegen im zentralen Knoblauchsland. einer Gesamtleistung von rund 8,6 MW genehmigt. Dabei Es konnte eine leichte Reduzierung sehr hoher Werte sind die geologischen Voraussetzungen für oberflächennanachgewiesen werden. he Geothermie im Stadtgebiet durchaus vielversprechend und es gibt auch bereits gute Beispiele für eine umfassende

• Für Pflanzenschutzmittel wurde das Messnetz in rele-

Nutzung des Grundwassers zur Klimatisierung von Gebäuvanten Bereichen verdichtet. Insgesamt konnte ein abden. soluter und prozentualer Rückgang hoher Belastungen (> 0,5 μg/l im Summenparameter) im Innenstadtbe- Für alle genannten Facetten sind gute hydrogeologische reich festgestellt werden. Neu festgestellt wurden leicht Grundlagen wichtig. Neben aktualisierten Grundwasserbis deutlich erhöhte Werte im Bereich landwirtschaftli- karten werden daher mit vorliegendem Bericht aktuelle Uncher und gartenbaulicher Flächen im nördlichen Stadtge- tersuchungen zur Quartärgeologie vorgelegt, die u.a. den biet. Dort wurden auch erhebliche Gehalte an Abbaupro- Verlauf der Urstromtäler der Pegnitz und die Mächtigkeit dukten (Metabolite) nachgewiesen. Glyphosat wurde im der lockeren Sedimente über den Festgesteinen des Keupers Grundwasser nicht gefunden. näher beschreiben. Zur Beseitigung der Lösungsmittelbelastungen im Grund- Mit dem vorliegenden Grundwasserbericht werden der inwasser werden Beispiele aus über 30 Jahren Altlastenbear- teressierten Öffentlichkeit wieder umfangreiche Informatiobeitung (z.B. chemische Reinigungen, Tankanlagen, Indus- nen und Grundlagendaten präsentiert, die sowohl für den trie- und Logistikstandorte, Altdeponien) dargestellt. Hier vorsorgenden Grundwasserschutz, als auch für eigene Plawird deutlich, dass Boden- und Grundwasser ein „langes nungen und Projekte wertvoll sein können. Gedächtnis“ haben und entsprechende Sanierungsmaß-

1.1. Grundwassernahe Standorte

1.1.1. Vorkommen und Bedeutung

Grundwassernahe Standorte kommen naturgemäß ent- die Freihaltung der Ufer“ (WHG § 39 Abs. 1 Nr. 2). Davon lang von Bach- und Flussläufen vor. Dort korrespondiert das abweichend nutzt Bayern seine gesetzgeberischen Möglich- Grundwasser in aller Regel unmittelbar mit dem Oberflä- keiten und sieht nur in bestimmten Fällen und erst ab 2021 chengewässer. Das Grundwasser fließt unterirdisch in gerin- eine Festsetzung von Gewässerrandstreifen vor (Art. 21 Abs. ger Tiefe dem Oberflächengewässer zu und speist dieses. Bei 2 BayWG). flachen Hangneigungen der Talhänge können solche nassen Weitere gesetzliche Regelungen sollen einer Eutrophierung Areale sehr breit sein. Oft entsprechen sie auch gleichzeitig (Überdüngung) der Gewässer und einer Verschlechterung den Überschwemmungsgebieten. Bei Überschwemmungen der Gewässergüte vorbeugen. So sind bei der Anwendung verhält sich das Fließverhalten umgekehrt und das Oberflävon Pflanzenschutz- und Düngemitteln Mindestabstände chengewässer speist das Grundwasser. zu Gewässern einzuhalten (PflSchG, DüV) [8]. Der chemi- Der Bodenaufbau solcher grundwassernahen Standorte ist sche Zustand (insgesamt) erreicht bayernweit noch nicht die ganz typisch und ist gekennzeichnet durch Grundwasser- Qualitätsstufe „gut“, die gemäß europäischer Wasserrahschwankungen. Die Böden weisen eine typische, farbliche menrichtlinie bis 2016 zu erreichen wäre [129]. In Bayern Horizontierung von oben rot / braun nach unten grau / grün muss zur Verbesserung der ökologischen Qualität an 503 auf (Gley; [1]). von 961 Oberflächengewässern insbesondere die Landwirtschaft aktiv werden [3]. Dies trifft auch für Nürnberger Ge- Neben den Standorten entlang von Fließgewässern finden wässer zu (vgl. Kapitel 3.1.5.). sich grundwassernahe Standorte auch in Niederungen sowie im Umfeld von Stillgewässern. Aus der Flurabstandskar- Grundwassernahe Standorte sind zudem empfindlich gete (vgl. Anlage B) lassen sich solche Bereiche als Flächen mit genüber bauliche Einwirkungen. Neben der genannten Vergeringen Flurabständen (0-1 m und 1-3 m) gut herauslesen. dichtungsempfindlichkeit ist zu beachten, dass Tiefbauten eine Barrierewirkung auf den Grundwasserstrom haben In den Tälern haben die Böden eine wichtige Hochwasserkönnen, was zu einer Veränderung des Fließverhaltens fühschutzfunktion, denn sie können überwiegend gut Wasren kann. Zudem sind aufwändige Maßnahmen zum Schutz ser aufnehmen und zwischenspeichern. Mit einem durchdieser Tiefbauwerke als auch zum Grundwasserschutz erschnittlichen Porenvolumen von ca. 40% - 50% [2], das forderlich (vgl. Kapitel 5.2.3). Aus diesen Gründen sollten großteils mit Wasser gefüllt werden kann, leisten sie bei grundwassernahe Standorte von Bebauung möglichst frei- Überschwemmungen einen wichtigen Beitrag zur Wassergehalten werden. rückhaltung. Von großer Bedeutung ist es deshalb, die Porosität zu bewahren. Aufgrund der Nässe in geringer Tiefe Grundwassernahe Standorte bilden besondere Lebensraumund der wechselnden Feuchte in den obersten geringmäch- bedingungen für viele seltene Tiere und Pflanzen und sind tigen Horizonten sind grundwasserabhängige Böden be- deshalb von besonderer Bedeutung für den Biotop- und Arsonders verdichtungsempfindlich (z.B. bei Bodenbearbei- tenschutz. Das Vorkommen grundwasser- und ufernaher, tung oder Befahrung). Als landwirtschaftliche Nutzung naturschutzfachlich wertvoller Standorte im Stadtgebiet ist wegen der eingeschränkten Befahrbarkeit in der Regel von Nürnberg sind lagemäßig im Grundwasserbericht 2011 nur eine extensive Wiesenbewirtschaftung möglich. Wald, skizziert [1]. Teilweise sind solche Flächen naturschutzrecht- Dauergrünland und - bei vorhandenen Ackerflächen - eine lich geschützt. ökologische, nachhaltige Bewirtschaftung helfen die Infiltrationskapazität zu sichern bzw. zu verbessern ([135]; vgl. Kapitel 5.1.2.).

Die grundwassernahen Böden haben andererseits, aufgrund der geringen Filterstrecke zum Grundwasser, nur eine geringe Filterleistung und Schutzfunktion für Schadstoffeinträge in Grund- und Oberflächengewässer. Aus diesen Gründen sieht das Wasserhaushaltsgesetz zum Schutz der Fließgewässer Gewässerrandstreifen vor (WHG § 38 Abs. 1). Zur Erhaltung der Ufer gehört demnach die „Erhaltung und Neuanpflanzung einer standortgerechten Ufervegetation, sowie

1.1.2. Weitreichende anthropogene Überprägung der grundwassernahen Standorte und die Folgen

Da auch in Nürnberg landwirtschaftliche Flächen knapp sind und zum Anbau von Nahrungsmittel Äcker benötigt werden, sind schon lange auch grundwassernahe Standorte durch das Einbringen von Drainagen für die intensive landwirtschaftliche Bewirtschaftung nutzbar gemacht worden.

Vor allem aber sind in der Vergangenheit viele solcher grundwassernahen Standorte trotz der grundsätzlichen Ungeeignetheit überbaut worden. Die Folgen solcher Bebauungen sind nicht nur das Absinken der Grundwasserstände sondern auch ein erhöhtes Hochwasserrisiko. Letzteres hat sich verstärkt durch den einsetzenden Klimawandel und einer veränderten Niederschlagssituation. Daraus ergibt sich u.a. die Notwendigkeit von aufwändigen, nachträglichen Abbildung 1: Technische Hochwasserschutzmaßnahme zur Hochwasserfreilegung Ziegelsteins Hochwasserschutzmaßnahmen (technische Errichtung von Von links nach rechts: Dämmen, Hochwasserschutzmauern usw.). 1) Steuerungsbauwerk für den geregelten Ablauf aus der Retentionsfläche im Vorder- Gemäß Vorhaben der Stadtplanung werden weitere solgrund „Am Anger“ (Hirschsprunggraben); cher grundwasser- und gewässernahen Standorte in naher 2) Hochwasserschutzmauer (weiß) hinter dem Zukunft einer Neubebauung zugeführt werden (z.B. Wet- Gartengrundstück und entlang der Straße „Am Anger“ zendorf, Gartenfeld). Die Auswirkungen und die Gefähr- 3) im Anschluss daran Hochwasserschutzdamm dungssituation muss hier detailliert betrachtet und beach- (Quelle: Stadt Nürnberg, Service Öffentlicher tet werden, um zu verträglichen städtebaulichen Lösungen Raum (SÖR) / Brückenbau und Wasserwirtschaft) zu kommen.

1.1.3. Schutz, Renaturierung und Entwicklung von grundwassernahen und Feuchtstandorten

In Nürnberg sind aufgrund des urbanen Nutzungsdruckes nicht viele naturbelassene grundwassernahe Standorte mit ihren Funktionen und ihren charakteristischen Lebensraumtypen verblieben.

Die Schutzwürdigkeit ist aus den vorgenannten Aspekten evident.

Der Erhalt und die Renaturierung solcher grundwassernahen Standorte ist ein wesentliches Ziel des Naturschutzes und der Landschaftspflege in Nürnberg. Sie bieten die natürlichen Voraussetzungen für die Entwicklung artenreicher, naturschutzfachlich wertvoller Lebensräume. Im Nürnberger Raum finden wir dort vor allem Au- und Erlenbruchwälder, Bäche, Feucht- und Streuwiesen, Hochstaudenfluren und Stillgewässer. Abbildung 2: Pflanzungen von auwald-typischen Gehölzen (Esche, Erle) in der Gründlachaue Um die Neuanlage und Pflege der naturnahen Lebensräume (Quelle: Landschaftspflegeverband Nürnberg) im Stadtgebiet kümmert sich der Landschaftspflegeverband in Zusammenarbeit mit lokalen Landwirten. Sie mähen die Wiesen und verwerten den Aufwuchs als Pferdeheu oder als Kompost für die Anreicherung des Humusgehaltes ihrer sandigen Ackerböden. Sie pflanzen Au- und Erlenbruchwälder auf Uferrandstreifen entlang der Gewässer. Sie pflegen und renaturieren Fließ- und Stillgewässer, wie z.B. den Nonnenbach bei Neunhof oder den Katzwanger Weiher in der Rednitzaue.

Neue Biotope auf grundwassernahen Flächen entstehen auch im Rahmen des städtischen Ökokontos. Auch hier

wird der Landschaftspflegeverband Nürnberg mit lokalen Landwirten tätig. Auf sogenannten Grenzertragsstandorten, etwa im Überschwemmungsgebiet an der Gründlach östlich von Neunhof, werden stadteigene Äcker in Feuchtwiesen umgewandelt und Au- bzw. Bruchwälder gepflanzt.

Auch bei der Kompensation der Auswirkungen einer Bebauung in hochwassergefährdeten Bereichen können neue wassergeprägte Standorte geschaffen werden. Das heißt, dass z.B. bei der Errichtung von technischen Hochwasserschutzmaßnahmen unter Berücksichtigung ökologischer Ziele auch positive Effekte für den Naturhaushalt erzielt werden können. Im besten Fall gehen diese Maßnahmen mit einer Renaturierung von Teilabschnitten von Fluss- / Bachläufen und mit der Neuentstehung von Feuchtflächen Abbildung 3: Maßnahmen zur Hochwasserfreilegung Ziegeleinher (Abbildung 3). stein, hier: aufgeweiteter und renaturierter Be- Bei der Errichtung von Versickerungsflächen und Regen- reich des ehemaligen Rübenweihers (Teilstück des Hirschsprunggrabens) mit Uferbefestigung als Sitzrückhalteräumen zur Minimierung der negativen Folgen gruppe (Quelle: Stadt Nürnberg, Service Öffentlivon Versiegelungen bei Neubaugebieten (vgl. Kap 5.3.3.) cher Raum / Brückenbau und Wasserwirtschaft) entstehen ebenfalls Potentiale für eine Entwicklung naturnaher Flächen mit Biotopfunktionen. Um diese auszuschöpfen, bedarf es jeweils zahlreicher Abstimmungsgespräche aufgrund unterschiedlicher Zuständigkeiten (Stadtentwässerung, Naturschutz, Hochwasserschutz, Gewässerunterhalt, Stadtplanung).

Grundsätzliche Lösungsansätze wären hierbei anzustreben.

Ein besonders vorzeigbares Projekt ist die Kooperation zwischen der Flughafen Nürnberg GmbH und dem Landschaftspflegeverband Nürnberg bei der Pflege der naturnah gestalteten Regenrückhaltebecken am Bucher Landgraben vor den Toren des Albrecht Dürer Airport Nürnberg. Durch die aufwändige und differenzierte Pflege der künstlich geschaffenen Stillgewässer haben sich dort sehr viele und seltene Arten angesiedelt, wie z.B. das Blaukehlchen. Ein weiteres positives Beispiel ist das, durch die Stadtentwässerung Nürnberg zur Bewirtschaftung des Niederschlagswassers aus den südlichen Baugebieten, neu hergestellte Regenrückhaltebecken in Langwasser. Abbildung 4: Renaturierter Abschnitt des Bucher Landgrabens südlich des Flughafens Im Gründlachtal finden sich wassergeprägte Auen mit ih- (Quelle: Landschaftspflegeverband Nürnberg) ren großflächigen Feuchtgebieten und grundwassernahen Standorten, die ökologisch wertvoll sind und eine sehr große Bedeutung für Biodiversität und Hochwasserschutz (Retentionsraum) haben. Das Gründlachtal ist zudem Teil einer bedeutsamen, historisch gewachsenen und wertvollen Natur- und Kulturlandschaft im nördlichen Knoblauchsland. Im Zusammenhang mit dem „Masterplan Freiraum“ [[4]; [5]] wird derzeit, unter Federführung des Umweltamtes, ein integratives Entwicklungskonzept für eine „Multifunktionale Auenlandschaft Gründlachtal“ erarbeitet.

Neben der naturschutzfachlichen Hauptkomponente mit Von hohem ökologischem Wert sind verschiedene Stillgeden Aspekten Biotopentwicklung, Artenschutz und Hoch- wässer, die in der Aue eingebettet sind und Lebensraum für wasserschutz, zielt das Konzept auf die Entwicklung und zahlreiche Libellen und Amphibien bieten, wie z.B. der stark Gestaltung einer multifunktionalen und erlebbaren Auen- gefährdeten Knoblauchkröte. landschaft mit einer extensiven Erholungsnutzung (verträg- In den landwirtschaftlich geprägten Anteilen der Aue überliche Naturerfahrung, Landschaftserlebnis) und gleichzeitig wiegt die Grünlandnutzung. Hier finden sich stark wechauf die Sicherung der gewachsenen landwirtschaftlich geselfeuchte Standorte. Während im Winter nasse oder temprägten Natur- und Kulturlandschaft ab. Vielfältige, konkreporär überschwemmte Böden den Talgrund kennzeichnen, te und umsetzungsfähige Maßnahmen sollen konzeptionell entwickeln sich genau diese Flächen im Sommer zu trockeerarbeitet werden, um das Gründlachtal entsprechend mulnen Sand- und Wiesenlebensräumen. Grund dafür sind die tifunktional nutzbar, d.h. gleichzeitig auch erlebbar, zu gerelative Niederschlagsarmut im Mittelfränkischen Becken stalten sowie Synergien zu fördern. und die sandigen Ablagerungen der Flussaue, die in den Das Konzept soll Ziele für die künftige Landschaftsentwick- oberen Horizonten rasch austrocknen. Deshalb hat sich hier lung im nördlichsten Stadtgebiet aufzeigen, Grundlage für bereits seit dem Mittelalter die historische Form der Wieweitere Fachplanungen (z.B. städtisches Ökokonto, ge- senbewässerung entwickelt, die zwischen Schwabach und samtstädtisches Artenschutzkonzept) sein und den „Mas- Reichelsdorf bis heute noch erhalten geblieben und auch terplan Freiraum“ hinsichtlich einer nachhaltigen Freirau- von hohem kulturhistorischem Wert ist. Diese traditionelle mentwicklung im Stadtgebiet fortschreiben und umsetzen. Kulturtechnik trägt zudem zur Grundwasserneubildung in diesem Bereich bei. Das weit verzweigte Netz an Wässer- Zusammenhängende grundwasser- und gewässernahe gräben stellt wichtige Biotopverbundachsen dar und trägt Standorte findet man zudem im Rednitztal im Süden Nürnmaßgeblich zur Biodiversität in der Aue bei. bergs. Es ist dort auf einer Länge von ca. 10 km zwischen der Autobahn A6 und Stein als europäisches Flora-Fauna- So sind die Gräben unter anderem ein wichtiges Fortpflan- Habitat geschützt. In weiten Bereichen mäandriert die Red- zungshabitat der bayernweit stark gefährdeten Gebändernitz hier noch natürlich und wird von gewässerbegleitenden ten Heidelibelle. Die gewässerten Wiesen sind Nahrungs- Gehölzsaumen und einzelnen gut ausgeprägten Auwäldern grundlage der Nürnberger Storchenpaare in Katzwang und umgeben. Reichelsdorf.

Auenlandschaft Gründlachtal

Das Gründlachtal als erlebbare Auenlandschaft entwickeln

Wassergeprägte

Naturlandschaft entwickeln

Großgründlach

Gründlach

Neunhof

Boxdorf

Akteure und Wege

vernetzen

Kraftshof

Abbildung 5: Leitbild Auenlandschaft Gründlachtal aus dem vertiefenden „Baustein Wasser zum städtischen Freiraumkonzept Nürnberg“, (Quelle: bmgr Landschaftsarchitekten [[5]; [136]])

Im Rahmen des Projektes des Umweltamtes der Stadt Nürnberg zur nachhaltigen Entwicklung der Kulturlandschaft im Rednitztal werden durch Flächenerwerb, Pflege- und Renaturierungsmaßnahmen Biotopflächen weiterentwickelt und der Erhalt der traditionellen Wiesenbewässerung unterstützt. Ein Bewohner gewässer- und grundwassernaher Lebensräume ist der, nach europäischem Recht (Fauna-Flora-Habitat- Richtlinie) und nach dem Bundesnaturschutzgesetz besonders und streng geschützte Biber (Castor fiber). Er wurde im 19. Jahrhundert in fast ganz Europa ausgerottet [7]. Heute leben wieder ca. 20.000 Tiere in fast allen Teilen Bayerns. Auch im Stadtgebiet Nürnberg sind praktisch alle Reviere in den Gewässern I. Ordnung, d.h. Pegnitz und Rednitz, besetzt. Zunehmend versuchen die Tiere sich auch in Gewässern II. Ordnung des Stadtgebietes Nürnberg, z.B. der Gründlach, anzusiedeln. Dies führt zu häufigeren Konflikten. Die Untere Naturschutzbehörde mit ihren Biberberatern, sowie dem Bibermanager für Nordbayern sind hierbei Ansprechpartner zur Konfliktlösung (vgl. dazu: https:// www.nuernberg.de/internet/umweltamt/biber.html). Der Biber braucht eine Wassertiefe von ca. 80 cm, um unter Wasser in seinen Bau zu gelangen. Daher versucht er durch Dammbauten das Gewässer bis zur gewünschten Tiefe aufzustauen. Die Biber besitzen dabei enorme Gestaltungskraft und sind als Naturschützer unschlagbar. Als Wasserbauer mit Jahrmillionen langer Tradition wissen sie genau, wo ein Damm maximale Wirkung entfaltet. Vom Biber verbissene Gehölze treiben überwiegend wieder aus, oft sogar dichter als vor dem Verbiss. Wo Biber die Landschaft gestalten dürfen, bereiten Sie einen Lebensraum für viele seltene Tierarten wie zum Beispiel die Wasserralle, den Eisvogel, die Bekassine und viele mehr. Auch Libellen sind Biberfans. Der Biber erhält somit die Vielfalt der heimischen Tier- und Pflanzenwelt (Biodiversität) [[6]; [158]]. Zudem läuft in von Bibern gestalteten Lebensräumen bei Abbildung 6: Projektgebiet „Nachhaltige Entwicklung der Kulturlandschaft Rednitztal“ Starkregen das Wasser langsamer ab. Sie leisten damit einen Beitrag zur Kappung von Hochwasserspitzen. In Trockenzeiten kommt das Wasser, das durch Biberdämme aufgestaut wurde, auch den angrenzenden landwirtschaftlich genutzten Flächen zugute [7].

Abbildung 7: Weißstorch in den Wässerwiesen des Rednitztals Abbildung 8: Biber an der Pegnitz von Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umwelt- (Quelle: Bibermanager Horst Schwemmer) amt)

1.2. Integriertes Stadtentwicklungskonzept –

Gemeinschaftsaufgabe „Nürnberg am Wasser“

Wasser ist Lebensgrundlage. Es prägt die Identität und Eigenart der Stadt sowie ihrer Natur- und Kulturlandschaft. Insbesondere in einer kompakten Stadt wie Nürnberg kommt dem Landschaftselement Wasser eine vielschichtige Bedeutung zu.

Mit einem Integrierten Stadtentwicklungskonzept (INSEK) wurde 2012 eine gesamtstädtische Perspektive und Strategie auf den Weg gebracht, um das Thema Wasser in der Stadtentwicklung nachhaltig einzubinden.

Wasser ist ein facettenreiches und vielfältiges Thema. Klimatische und geologische Gegebenheiten bestimmen die Ausstattung mit Grundwasser und Fließgewässern. Die Vielfalt des Themas sowie die Einbindung in die Raumstruktur der Stadt und der Region spiegeln sich in der Vielzahl von Zuständigkeiten und öffentlicher sowie privater Interessen wider. Wasser ist vor diesem Hintergrund nicht als sektorale oder institutionelle Aufgabe zu verstehen, die an den Grenzen eines Stadtgebietes beginnt oder an die besondere Trägerschaft einer bestimmten Institution gebunden ist. Das Wasser ist im Sinne überlieferter Verantwortungen und zukünftiger Herausforderungen eine Gemeinschaftsaufgabe der Stadtgesellschaft. Ziel ist eine ganzheitliche Sichtweise im Umgang mit den unterschiedlichen Themenfeldern.

Das INSEK „Nürnberg am Wasser“ bezieht sich auf den Raum der Gesamtstadt und berücksichtigt zugleich die Einbindung des Gewässernetzes in die Kulturlandschaft der Region. Themen waren u.a. die Verbesserung der ökologischen Durchgängigkeit der Fließgewässer, die Erhöhung des Versickerungsanteils von Niederschlagswasser oder die Schließung von Wasserkreisläufen. Es wurden Konzeptbausteine als tragende Säulen für die Gemeinschaftsaufgabe „Nürnberg am Wasser“ und zur Verdeutlichung der wesentlichen Handlungsansätze strategische Projekte formuliert, die auf das zukünftige Handeln wirken sollen (vgl. Abbildung 9). Seither werden diese schrittweise umgesetzt und insgesamt konnte die Wahrnehmung für das Potential des Wassers in der Stadt gestärkt werden und laufende Projekte umgesetzt werden.

Konzeptbausteine des INSEKs Nürnberg am Wasser und Umsetzungsstand Ende 2015, sofern nicht anders vermerkt.

Projekt abgeschlossen Projekt läuft Projekt ruht

Abbildung 9: Themenfelder und Konzeptbausteine des INSEK „Nürnberg am Wasser“ (Quelle: Stadt Nürnberg, Bürgermeisteramt [149])

So hieß es z.B. „Nürnberg ist näher am Wasser“ als im September 2016 das umgestaltete Südufer der Insel Schütt eröffnet werden konnte (vgl. Abbildung 10). Wasser hat eine besondere Anziehungskraft für die Menschen und es gilt daher auch, unmittelbare Wassererlebnisse möglich zu machen. Weitere Projekte folgen und erhöhen die Aufenthaltsqualität am Wasser im öffentlichen Raum (Wasserwelt Wöhrder See, Kontumazgarten, Nägeleinsplatz).

Weiter hat das strategische Projekt „Zukunftsfähige Entwässerungskonzepte“ dazu beigetragen, dass Entwässerungskonzepte für Bebauungspläne erstellt werden, die sich unmittelbar auf die Lebensgrundlage, das Grundwasser als wertvolle Wasserreserve, auswirken. Abbildung 10: Umgestaltetes Südufer der Insel Schütt (Quelle: Stadt Nürnberg, Presse- und Informations- Ein konkretes Projekt ist z.B. die „Vision Wasser Tiefes Feld“, amt) ein Entwässerungskonzept mit einem Natursee im Bebauungsplangebiet Tiefes Feld (vgl. Abbildung 11).

Den Folgen des Klimawandels lokal begegnen bedeutet auch, dass einer weiteren Versiegelung bzw. dem hohen Versiegelungsgrad im Stadtgebiet begegnet wird.

Die gesamtstädtische Perspektive bleibt eine große Herausforderung. Als Bestandteil der integrierten Stadtentwicklung, die in einem gesamtstädtischen Forum fortgeführt wird, werden Projekte für Nürnberg am Wasser weiter umgesetzt und in den gesamtstädtischen Entwicklungsprozess laufend einbezogen.

Abbildung 11: Geplante naturnahe Ableitung von Niederschlagswässern aus den geplanten Neubaugebieten im Tiefen Feld - Ableitungs- und Retentionsschema (Quelle: Ramboll Studio Dreiseitl 2016 [150])

1.3. Bedeutung des Wasserhaushaltes im Klimawandel

1.3.1. Klimawandel - Klimaveränderungen im Stadtgebiet Nürnberg und ihre Folgen für den Wasserhaushalt

Der Klimawandel ist kein Phänomen der Zukunft, sondern Temperaturen und bioklimatische Ist-Situation in Nürner ist bereits Teil unserer Gegenwart [151]. Weltweit wur- berg de ein Temperaturanstieg von 0,85 °C zwischen 1880 und Stadtklima 2012 nachgewiesen [132]. Seit etwa 1950 wurden zudem In dicht bebauten und versiegelten Stadtgebieten bildet sich Veränderungen bei extremen Wetter- und Klimaereignissen aufgrund von eingeschränktem Luftaustausch, der Wärmebeobachtet. Dazu zählen die Zunahme von heißen und der speicherung der Bausubstanz, den Strahlungseigenschaf- Rückgang von kalten Temperaturextremen ebenso wie die ten der Oberflächen und der anthropogenen Wärmefreisetzunehmende Häufigkeit extremer Niederschlagsereignisse zung durch Hausbrand, Verkehr und Industrie gegenüber sowie ein Anstieg der Meeresspiegelstände. Für urbane Gedem Umland ein deutlich abweichendes Stadtklima aus. Im biete werden aufgrund des Klimawandels erhöhte Risiken Durchschnitt liegt die Lufttemperatur in einer Großstadt gefür Menschen, Vermögenswerte, Ökonomien und Ökosysgenüber dem unbebauten Umland um etwa 2 K höher und teme projiziert. kann in Extremfällen um bis zu 10 K höher sein. Im Sommer Auch in der Stadt Nürnberg werden zunehmend klimatische bilden sich während sonnenscheinreicher, windarmer Wet- Veränderungen beobachtet. Sie haben Auswirkungen u.a. terlagen gesundheitlich besonders belastende „städtische auf die menschliche Gesundheit und auf den Wasserhaus- Wärmeinseln“ aus. Betroffen sind davon vor allem sensibhalt. Neben dem Klimaschutz ist deshalb die Erarbeitung le Bevölkerungsgruppen wie ältere Menschen, Kranke und von Maßnahmen zur Klimaanpassung besonders relevant. Kleinkinder. Für die wasserbezogenen Bereiche geht es im Stadtgebiet Das langjährige Jahresmittel der Lufttemperatur ist in Nürn- Nürnberg vor allem um den Überflutungs- und Hochwasberg von 1956 bis 2016 kontinuierlich von etwa 8 °C auf serschutz und um eine ausreichende Versorgung mit Trinkfast 10° C gestiegen (Abbildung 12). Die Zahl der Sommerund Brauchwasser. Wasser spielt zudem für das Stadtklitage (Temperaturen über 25 °C) ist in den letzten 60 Jahren ma eine große Rolle um thermische Belastungssituationen von 34 auf 50 angestiegen. 2003 wurde mit 85 Tagen der zu reduzieren (Kühlung durch Verdunstung). Neben dem bisher höchste Wert ermittelt. 2015 war das Jahr, in dem Grundwasser erhält der Umgang mit dem wertvollen Gut die bisher höchste Zahl an Hitzetagen mit Temperaturen Regenwasser in der Stadt im Zuge des Klimawandels eine weit über 30 °C gemessen wurde. Auch hier ist eine deutbesondere Bedeutung. lich steigende Tendenz erkennbar (von 5 auf 12-14 Tage).

Mi(cid:425)elwerte 30 Jahre: 1961 -1990: 8,8 °C

1971 -2000: 9,1 °C 1981 -2010: 9,3 °C

Abbildung 12: Temperaturverlauf, gemessen an der Flugwetterwarte Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Daten der Messstation Flugwetterwarte Nürnberg des Deutscher Wetterdienst, DWD)

Bioklimatische Situation Für den menschlichen Organismus sind vor allem Hitzewel- Das Bioklima beschreibt die Einflüsse von Wetter und Kli- len belastend. Als Hitzewelle wird im Stadtklimagutachten ma auf den Menschen. Bedeutsam sind dafür vor allem die [11] eine Periode von mindestens fünf Tagen mit Tempera- Klimaparameter Strahlungstemperatur, Luftfeuchte und turen um 30 °C definiert. Die Auswertung und Modellierung Windgeschwindigkeiten. Eine ungünstige bioklimatische Si- vorliegender Daten [11 a] zeigt einen deutlichen Anstieg der tuation hat auch einen Einfluss auf das menschliche Wohl- Hitzewellen von 0,3 im Jahr 2010 auf 4,3 im Jahr 2083. Dabefinden. In Nürnberg sind 16 % der Siedlungsfläche als nach wird wieder ein leichtes Absinken prognostiziert. bioklimatisch ungünstig und 29% als weniger günstig ein- Der Klimawandel lässt somit in Zukunft eine deutlich vergestuft worden. Die höchsten Nachttemperaturen (4 Uhr stärkte und häufigere gesundheitliche Belastungssituation morgens, 2 m über Grund) treten mit bis zu 22,4 °C in der im Stadtgebiet erwarten. stark versiegelten und verdichteten Nürnberger Altstadt und in einzelnen Gewerbegebieten auf. Die unbebauten, vegetationsgeprägten Freiflächen v.a. im Osten und Südwesten Niederschlagswasser in Nürnberg – Bedeutung und bisdes Stadtgebietes weisen weniger als 15 °C in vergleichba- herige Entwicklungen ren Sommernächten auf [11]. Neben den thermischen Veränderungen werden in Nürnberg auch die niederschlagsbedingten Veränderungen zunehmen. Nürnberg hat diesbezüglich eine ungünstige Aus- Voraussichtliche Entwicklung der Temperaturen und gangssituation, liegt es doch in einer niederschlagsarmen Auswirkungen Gegend, einer der trockensten Gebiete Bayerns. Diese na- Für zwei Projektgebiete, Alt- und Weststadt, wurde in 2012 turräumliche Situation bedingt verhältnismäßig geringe die zu erwartende Temperatur- und Niederschlagsentwick- Neubildungsraten der Grundwasservorräte. Zudem verfügt lung ermittelt [12]. die Region über nur mäßige Wasserspeicherkapazitäten Die Simulationen auf der Grundlage des Klimamodells des Untergrundes. Die Niederschlagsarmut beeinflusst au- WETTREG gehen für das Modellgebiet Nürnberg bis zur De- ßerdem die Oberflächengewässer und führt zu häufigeren kade 2040 - 2050 von einem Anstieg der Jahresmitteltem- Niedrigwasserpegeln. peratur um ca. 1,44 K auf 10,64 K aus. Der Juni und Juli so- Der relativen Wasserarmut steht ein hoher Wasserbedarf wie der Dezember werden sich deutlich stärker erwärmen, für Nürnberg gegenüber. Die hohe Bevölkerungs- und Inals die restlichen Monate [12]. Klimaprognosen sind dabei dustriedichte sowie das intensiv landwirtschaftlich genutzte als „Vorhersage“ zu verstehen und dürfen nicht als eine Er- Gemüseanbaugebiet Knoblauchsland bedürfen einer ausrechnung einer Eintrittswahrscheinlichkeit verstanden wer- reichenden Versorgung mit Trink- und Brauch- sowie Beden. regnungswasser. Es müssen deshalb große Wassermengen Die gesundheitlich belastenden Kenntage, Sommertage über weite Strecken nach Nürnberg transportiert werden. (> 25 °C), Hitzetage (> 30 °C) und Tropennächte (> 20 °C nachts) werden im Innenstadtbereich zukünftig deutlich zunehmen (Tabelle 1).

Tabelle 1: Simulierte jährliche Anzahl der Kennwerte nach verschiedenen Klimaprojektionen unter Berücksichtigung der ExWoSt-Klimamessungen (Werte gerundet); Ergebnis der Untersuchungen über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Stadt Nürnberg (Altstadt und Weststadt) unter Berücksichtigung der regionalen Klimamodelle WETTREG und REM (Quelle: VETTER, M. & WEINBERGER, S. 2012 [12])

Seit mehr als hundert Jahren wird Trinkwasser aus dem obe- Ein Presseartikel vom 10.04.2017 war überschrieben mit: ren Pegnitztal (Ranna) und ab Mitte der 70er Jahre zusätz- „Der Wasservorrat ist fast aufgebraucht – Trockene Winter lich aus dem Lechtal nach Nürnberg geleitet: ca. 2/3 des machen dem Ökosystem in Franken zu schaffen“ [18]. Nürnberger Trinkwasserbedarfs wird aus diesen weit ent- Die genannten extremen Trockenjahre wie auch das Hochfernten Quellen und Grundwasservorkommen gedeckt [1]. wasserjahr 2013, wovon besonders der Donauraum betrof- Seit den 90er Jahren wird außerdem Wasser aus dem Do- fen war, zeigen exemplarisch, dass Klimaveränderungen naugebiet über den Main-Donau-Kanal und über das Bayeri- Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft, den Naturhaushalt sche Seenland in das Gewässersystem der Rednitz und Reg- und auf weitere Sektoren unseres gesellschaftlichen und nitz übergeleitet (im Mittel 125 Mio. m³ / Jahr) [13]. Dadurch wirtschaftlichen Umfelds haben werden. wird eine Anhebung der Niedrigwasserführung von Rednitz, Regnitz und Main in sommerlichen und herbstlichen Tro- Die Entwicklungen des Niederschlags in Nürnberg ckenperioden und eine Verbesserung und Stabilisierung der Im Flusseinzugsgebiet der Regnitz ist von 1931 bis 2015 eine Wasserqualität dieser Flüsse erreicht [14]. Von wirtschaftli- Zunahme bei den winterlichen Niederschlägen um + 19,2 % cher Bedeutung ist dabei vor allem die Nutzung als Kühlzu verzeichnen [[19]; [20]]. Dieser Trend kann zumindest an wasser für die Energiewirtschaft und die indirekte Nutzung Nürnbergs südöstlichen Rand, im Bereich des Tiergartens, dieses Wassers durch die Gewinnung von Uferfiltrat zur Dedurch die Auswertung einer ehemaligen Wetterstation des ckung des Bewässerungswasserbedarfs im Knoblauchsland Deutschen Wetterdienstes bestätigt werden (von 1956 bis (Wasserbeileitungsprojekt seit 2004 vgl. Kapitel 1.5.). 2005: Zunahme der winterlichen Niederschläge um + 16%). In den extremen Trockenjahren 2003 und 2015 musste je- Die Niederschläge an der Flugwetterwarte im Norden Nürndoch die Überleitung von Donauwasser in das Seeland bergs dagegen entwickelten sich entgegen diesem Trend. In gestoppt werden. Denn auch dort waren die Pegel stark den hydrologischen Winterhalbjahren ist seit 1956 ein leicht gesunken. In diesem Fall kann noch 3 Wochen lang die negativer Trend zu beobachten (vgl. Kapitel 2.4.2.). Speisung vom Rothsee aus erfolgen. Die sommerlichen Niederschläge zeigen über langjährige Im Sommer 2015 machte das übergeleitete Wasser rund 80 Zeiträume betrachtet insgesamt einen weniger ausgeprägbis 90 Prozent des Abflusses der Rednitz südlich von Nürnten Trend. Weitere Daten und Auswertungen zum Niederberg aus [[15]; [16]]. „Ohne das Wasser aus Donau sowie schlagsverlauf und zur räumlichen Niederschlagsverteilung dem Roth- und Brombachsee wären Pegnitz und Regnitz sind im Kapitel 2.4. dargelegt. jetzt nur erbärmliche Rinnsale. Das wenige Wasser würde sich stark aufheizen. Und wegen des geringen Sauerstoffgehalts Starkniederschlagsereignisse wäre ein großes Fischesterben die Folge.“ (K. WINKELMAIR, Die Entwicklung von Starkniederschlagsereignissen ist von Wasserwirtschaftsamt Nürnberg, am 10.08.2015 [17]). besonderem Interesse, weil damit - verstärkt durch die Ver- Der jüngste Negativrekord liegt mit dem extrem trockenen siegelung in Städten - eine Überflutungs- und Hochwasser- Winter 2016 / 2017 vor. Niederschlagswasser fehlte bereits gefahr verbunden ist. Zudem gehen diese Niederschläge im Frühjahr dem Bodenwasserspeicher, und damit den Anaufgrund des, in diesen Fällen vorwiegenden, Oberflächenbaukulturen. Viele Landwirte fürchteten um ihre Ernte. Zuabflusses dem Bodenwasserspeicher und der Grundwasserdem sanken Grundwasservorräte, die sich im Winter hätten neubildung verloren. auffüllen müssen.

Tabelle 2: Langjährige mittlere Jahresniederschläge an der Flugwetterwarte Nürnberg in verschiedenen Zeiträumen (Auswertung: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes, DWD)

Tabelle 3: Entwicklung der Niederschlagsmengen seit 1956 an der Flugwetterwarte (Auswertung des linearen Trends; Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes, DWD)

Starkniederschlagsereignisse in Nürnberg [mm] Anzahl Tage 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6591 7591 8591 9591 0691 1691 2691 3691 4691 5691 6691 7691 8691 9691 0791 1791 2791 3791 4791 5791 6791 7791 8791 9791 0891 1891 2891 3891 4891 5891 6891 7891 8891 9891 0991 1991 2991 3991 4991 5991 6991 7991 8991 9991 0002 1002 2002 3002 4002 5002 6002 7002 8002 9002 0102 1102 2102 3102 4102 5102 6102 Anzahl Tage mit >= 30mm Niederschlag (Starkregentage) max. Niederschlag der Starkregen im Jahr [mm] Trendlinie Starkregentage Trendlinie (max. Niederschlag der Starkregen im Jahr [mm]

Abbildung 13: Entwicklung der Anzahl und max. Höhe von Starkniederschlägen (>=30 mm/Tag) (Auswertung: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes, DWD)

Bodenerosion, verbunden mit dem Verlust wertvollen hu- Weitere Daten mosen Oberbodens, ist eine weitere negative Folge. Bei Zu den Nürnberger Wasserhaushaltsgrößen - Verdunstung einer Auswertung der Niederschlagsdaten der Flugwet- und Abfluss - wird auf die Hintergrundinformationen im terwarte der letzten 60 Jahre ist ein Trend zu häufigeren Grundwasserbericht 2011 [1] und auf die aktuelle Wasser- Starkniederschlagsereignissen (hier: >=30mm/Tag) und haushaltsbilanz für Nürnberg im Kapitel 2.4.2. hingewiesen. eine leichte Zunahme bei der Niederschlagshöhe bei sol- Weitere relevante Daten finden sich auf den Internet-Seiten chen Ereignissen feststellbar (vgl. Abbildung 13). des Deutschen Wetterdienstes (z.B. Verdunstung, Bodenfeuchte) und im UmweltAtlas des Bayerischen Landesamtes Unterjährliche Niederschlagsverteilung für Umwelt (z.B. Grundwasserneubildungsrate). Auf die ak- Für die Vegetation, die Landwirtschaft und den Bewässe- tuellen Entwicklungen beim Grundwasserhaushalt und bei rungsbedarf von Anbaukulturen sowie von städtischem den Grundwasserständen wird in Kapitel 2.4 und 3.2. ein- Grün ist die Verteilung der Niederschläge von Bedeutung. gegangen. Die größten Regenmengen sind in der Vergangenheit im Juni / Juli gefallen. Eine Phasenverschiebung, hier ein spä- Prognose zum Wasserhaushalt für die Region teres Eintreten des jährlichen Maximums des Niederschlags, Das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) hat gebietsbezowurde durch KLIWA im Norden Bayerns festgestellt (im gen den Klimawandel in Bayern untersucht und regionale Kli- Nordosten Bayerns seit 1930 eine Verschiebung um mehre- maprojektionen ausgewertet. Es gibt dabei eine Anzahl von re Monate) [21]. An der Flugwetterwarte in Nürnberg sind Klimaprojektionen, auf Basis unterschiedlicher Szenarien und Verschiebungen des sommerlichen Monatsmaximums in Modelle, mit unterschiedlichen Ergebnissen in Bezug auf die Richtung Juli / August erkennbar. Prognosen. Bei den Prognosen zu Niederschlagsmengen bestehen die größeren Unsicherheiten. Weitere Veränderungen mit Folgen für den Wasserhaushalt Die Prognose einzelner Wasserhaushaltsgrößen ist in Tabelle 4 zusammengefasst. Bayernweit wurde eine Verlängerung der Vegetationsperiode um insgesamt 26 Tage festgestellt [[22]; [23]]. Die Folge für den Wasserhaushalt ist ein erhöhter Wasserbedarf der Vegetation und die Verlängerung der Wasserzehrzeit, verbunden mit der Verkürzung der Zeit der Grundwasserneubildung.

Wasserhaushaltsbezogene Auswirkungen • Höhere Grundwasserhochstände v.a. in der zweiten Hälf- Es ist damit zu rechnen, dass sich die prognostizierten kli- te des hydrologischen Winters durch erhöhte winterliche matischen Veränderungen in Form von Starkregenereignis- Niederschläge. sen, Hochwasser und Hitze- und Trockenperioden auch auf • Im Winter häufigere und längere Phasen von Staunässe das Grundwasserdargebot, den Wasserhaushalt und die da- aufgrund der Form des Niederschlags als Regen statt als mit verbundenen umwelt- und gesellschaftlichen Rahmen- Schnee. bedingungen auswirken werden. • Grundwassertiefstände v.a. im Sommer aufgrund pro- Grundlegend muss festgestellt werden, dass es als Folge der gnostizierter negativer Wasserbilanz (d.h. wegen der Klimaveränderungen sowohl zu steigenden als auch zu sin- Temperaturzunahme und der längeren Vegetationspekenden Grundwasserspiegeln kommen kann: rioden wird mehr Wasser verdunstet und verbraucht als dem Bodenwasserhaushalt durch Landregen zugeführt wird).

Tabelle 4: Prognosen für Klima- und Wasserhaushaltsgrößen

Die Folgen des Klimawandels für den Wasserhaushalt sind in nachfolgender Tabelle 5 aufgeführt.

Tabelle 5: Mögliche Klimafolgen auf wasserbezogene Themenbereiche

1.3.2. Maßnahmen und Handlungsfelder zur Milderung der Klimawandelfolgen

Vorsorge- und Anpassungsmaßnahmen haben oft einen Infrastruktur. Bis zum Jahr 2023 sollen nach derzeitigem langen planerischen Vorlauf. Wirkungen können zudem Planungsstand für alle relevanten Gewässer im Stadtgebiet meist erst mit Verzögerung wahrgenommen werden. Da- die Überschwemmungsgebiete ermittelt sein. her ist eine frühzeitige und konsequente Maßnahmenpla- Am Hirschsprung- und Bucher Landgraben sind bereits nung mit Festschreibung konkreter Umsetzungsschritte un- Hochwasserschutzmaßnahmen umgesetzt. Für weitere Geabdinglich. wässer wurden oder werden derzeit Maßnahmenkonzepte Das Referat für Umwelt und Gesundheit engagiert sich seit erstellt und entsprechende Sicherungsmaßnahmen mittellangem für den Schutz unseres Klimas und seit 2009 auch bis langfristig umgesetzt (Gaulnhofener Graben im Bereich für die Anpassung an den nicht mehr zu vermeidenden Kli- Eichenlöhlein, Langwassergraben v.a. im Bereich Altenmawandel [33]. Der Schwerpunkt beim Thema Klimaanpas- furt, Gründlach im Bereich Ortsteil Neunhof, Goldbach und sung liegt bisher auf dem Handlungsfeld Hitze. Im Rahmen Fischbach). von Projekten und Konzepten wurden Datengrundlagen und Maßnahmenkataloge erarbeitet. Zu nennen sind hier- Überflutungsschutz bei Überlastung des Kanalnetzes bei bei das Handbuch Klimaanpassung [34], der Klimafahrplan Extremwetterereignissen 2010 – 2050 [35] und das Stadtklimagutachten [11]. Der Die Dimensionierung des Kanalnetzes erfolgt gemäß den sukzessiven Umsetzung dieser Maßnahmen hat sich die anerkannten Regeln der Technik (DWA-Regelwerke und Stadt Nürnberg durch Beschlussfassungen des Stadtrates DIN-Normen). Der Überflutungsschutz wird bis zu einem und seiner Ausschüsse verpflichtet. zwei- bis dreijährlichen Regenereignis grundsätzlich durch die Stadtentwässerung gewährleistet. Auch im Hinblick auf wasserwirtschaftliche Belange werden in Nürnberg bereits in verschiedenen Aufgabenbereichen, Darüberhinausgehende, seltenere, außergewöhnliche die Klimafolgen berücksichtigt. Dies geschieht u.a. auf Starkniederschlagsereignisse dagegen können die Abwasder Basis gesetzlicher Verpflichtungen in Zusammenarbeit serkanäle nicht mehr vollständig aufnehmen. Eine entsprestaatlicher und kommunaler Behörden. chende Erweiterung des Kanalnetzes wäre unverhältnismäßig und damit nicht realisierbar. Der Überflutungsschutz bei Vorsorgende Maßnahmen Extremwetterereignissen ist eine Gemeinschaftsaufgabe der Hochwasserschutz Kommune und der Grundstückseigentümer. Es bedarf bei Die staatlichen Wasserwirtschaftsämter ermitteln in der Re- der Planung die Einbeziehung von öffentlichen Verkehrsgel die Überschwemmungsgebiete (ÜG) der größeren Fließ- und Freiflächen sowie den lokalen und privaten Objektgewässer, die Stadt Nürnberg die der kleinen Fließgewässer. schutz. Grundlage für die Ermittlung ist das sogenannte 100-jähr- Als Entscheidungsgrundlage für zu planende Vorsorge- und liche Hochwasser, also ein Hochwasser, das statistisch be- Schutzmaßnahmen dient die, seitens der Nürnberger Stadttrachtet einmal in 100 Jahren auftritt. Hinweise zum Stand entwässerung veranlasste, hydrodynamische Überrechnung der Ermittlung, vorläufigen Sicherung und Festsetzung von des Kanalnetzes, die 2018 vorliegen wird. In der Broschü- Überschwemmungsgebieten finden sich auf der Homepage re „Zukunftsweisender und nachhaltiger Umgang mit Redes Umweltamtes unter https://www.nuernberg.de/inter- genwasser“ der Stadtentwässerung Nürnberg [36] wird die net/umweltamt/ueberschwemmungsgebiete.html. Thematik umfassend aufgegriffen und Maßnahmen vorge- Ziel ist die Freihaltung der ermittelten Überschwemmungs- stellt. Zur Bewältigung dieser Aufgabe bedarf es in vielen gebiete von Bebauung und / oder die jeweilige Durchfüh- Städten, so auch in Nürnberg, einer intensiven Zusammenrung von Vorsorge- und Schutzmaßnahmen. arbeit verschiedener städtischer Verwaltungseinheiten. Mit der Durchführung von Hochwasserschutzmaßnahmen Die Stadt Nürnberg beteiligt sich derzeit an dem Projekt kann das Überschwemmungsrisiko sowie die Fläche des „Kommunale Überflutungsvorsorge, Planer im Dialog“, um Überschwemmungsgebietes verringert werden. Hochwasdie Zusammenarbeit zu stärken und Erfahrungen anderer serschutzmaßnahmen werden mit einem Klimaänderungs- Städte zu nutzen. Das Deutsche Institut für Urbanistik (Difu) zuschlag von 15% geplant [31]. wirkt dabei vermittelnd mit. Auf städtischer Seite sind die Im Stadtgebiet Nürnberg wurden bereits für 9 Gewässer die Dienststellen Stadtplanungsamt, Umweltamt und Feuer- Überschwemmungsgebiete ermittelt und vorläufig bzw. ab- wehr sowie die beiden städtischen Eigenbetriebe Service schließend festgesetzt. Die Bearbeitungspriorität richtet sich Öffentlicher Raum (SÖR) und Stadtentwässerung und Umdabei nach der Einstufung der Gewässer (I. und II. Ordnung) weltanalytik Nürnberg (SUN) beteiligt. sowie bei Gewässern III. Ordnung nach dem Gefährdungsrisiko für Bebauungen bzw. nach der Bebauungsdichte und

Trinkwasserversorgung Eine Studie zur Versorgungssicherheit bei der Trinkwasserversorgung in Mittelfranken aus dem Jahr 2016 [27] belegt, dass In Nürnberg eine uneingeschränkte Versorgungssicherheit für das Prognosejahr 2025 gegeben ist. Aufgrund der auf 3 Standbeine aufgestellten Trinkwasserversorgung für Nürnberg (vgl. Grundwasserbericht 2011 [1]) werden keine Defizite bei der Wasserversorgung sowohl beim Jahreswasserbedarf als auch bei dem Tagesspitzenbedarf erwartet. Zur langfristigen Sicherung der Trinkwassergewinnungsanlagen ist u.a. der Grundwasserschutz von ausschlaggebender Bedeutung, um dieses zentrale Lebensmittel weiterhin in guter Qualität und Quantität bereitstellen zu können.

Wasserversorgung für die landwirtschaftliche Bewässerung Der Wasserknappheit, bezogen auf den großen Wasserbedarf für die landwirtschaftliche Beregnung im Knoblauchsland, wurde durch den Zusammenschluss der Landwirte im Wasserverband Knoblauchsland und dem seit 2004 eingerichteten Wasserbeileitungsprojekt begegnet (vgl. Kapitel1.5.). Abbildung 14: Begrüntes Gleisbett am Straßenbahnhof „Am Wegfeld“ (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) Planerische Maßnahmen Umgang mit Regenwasser Bei jeder urbanen Flächennutzung ist grundsätzlich auf eine ausgeglichene Wasserbilanz zu achten. Dabei ist zunächst das Halten und Zwischenspeichern von Regenwasser Vor- Ort, d.h. im Gebiet, von Bedeutung. Vorgaben zum ortsnahen Umgang mit Niederschlagswasser sind seit 2003 in der städtischen Abwasser-Gebührensatzung und im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) seit 2010 festgelegt. In der Bauleitplanung werden in Nürnberg regelmäßig Konzepte und Maßnahmen zur ortsnahen Regenwasserbewirtschaftung erstellt und umgesetzt. D.h., dass bei einer Neubebauung das Niederschlagswasser von befestigten Oberflächen konsequent Vor-Ort beseitigt und vorrangig versickert werden soll. Damit wird der Oberflächenabfluss reduziert und das Abbildung 15: Entwässerungsmulde zur Ableitung von Nieder- Wasser dem Bodenwasserspeicher sowie der Grundwasser- schlagswasser vor Ort neubildung zur Verfügung gestellt (vgl. Kapitel 5.3.). (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Nutzung der klimatischen Funktion von Wasser (Kühlung durch Verdunstung) Durch den hohen Versiegelungsgrad und die sommerliche Grundwasserabsenkung reduziert sich das Verdunstungspotential und damit die Kühlleistung, was sich letztendlich auf das Bioklima in der Stadt auswirkt. Neben dem Wassergehalt des Bodens spielen hier auch die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Sonnenstrahlung, der Bodentyp und die Vegetation eine entscheidende Rolle.

Positiv wirken sich im Hinblick auf eine Verbesserung der Verdunstungsleistung Regenbewirtschaftungsmaßnahmen, Grünanlagen, Fassadenbegrünung, Gründächer, grüne Parkierungen und Gleistrassen und offene Wasserflächen aus. Abbildung 16: Dachbegrünung auf dem Gebäude des CINECIT- Der jeweilige Effekt ist abhängig von der Fläche und Ausge- TA, gesehen vom Dach der Stadtbücherei staltung [37]. (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Eine der wichtigsten Klimaanpassungsmaßnahmen ist so- Nicht nur Hochwasser, sondern vor allem auch Starkregemit die Schaffung von Grünstrukturen in der Stadt. Sie tra- nereignisse – davon kann jeder Grundstückseigentümer begen sowohl zur Minimierung von Temperaturbelastungen troffen sein – erfordern Maßnahmen der Eigenvorsorge um als auch zur Schaffung von Rückhalte- und Versickerungs- Schäden an Gebäuden und auf Grundstücken soweit wie flächen für Niederschläge bei. möglich zu vermeiden. Zu nennen sind dabei z.B. Abdichtung der Gebäudehülle (Fenster, Lichtschacht), Einbau und

• Die Stadt Nürnberg verfügt seit 2014 über ein ge-

Wartung eines Rückstauschutzes (weiter Informationsmögsamtstädtisches Freiraumkonzept („Masterplan Freilichkeiten vgl. Anhang I). raum“), mit Hilfe dessen gerade in dicht besiedelten Stadtteilen für eine bessere Grünausstattung gesorgt Mögliche Maßnahmen der Landwirtschaft werden soll [5]. Für die Beregnung bei landwirtschaftlicher Nutzung sollten

• In diesem Zusammenhang steht auch die Nürnberger effizienzsteigernde Methoden weiterentwickelt und einge-

Initiative „Grün für Dächer, Fassaden und Hinterhöfe“. setzt werden. Hierzu zählen z.B. wassersparende Bereg- Eine wichtige Maßnahme hierbei ist die Förderung von nungsmethoden und das Speichern und Nutzen von Nie- Dach,- Fassaden- und Hofbegrünungen [38]. derschlagswasser (Rückhaltebecken) [30].

• Bei der Auswahl von zu pflanzenden Bäumen in Grün- Die Wahl klimaangepasster Kulturen ist eine Maßnahme,

flächen und beim Straßenbegleitgrün wird auch auf die die dazu beitragen kann den Bewässerungsbedarf und den Auswahl hitzeresistenter Sorten geachtet. Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden zu reduzieren.

• Grünflächen können klimawirksam ausgestaltet werden

Berücksichtigung vernässungsgefährdeter Gebiete (vgl. [[34]; [11]] und Kapitel 1.3.3.). Die erwarteten längeren Perioden mit ergiebigen Niederschlägen vor allem im Winter, können zur Erhöhung der Weitere Maßnahmen Grundwasserhöchststände und zu verstärkten Stau- und Überwachung / Monitoring Schichtwasserauftritten führen. Dies ist u.a. bei der Auswei- Basis einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung sung von Baugebieten zu berücksichtigen. ist die regelmäßige Beobachtung der Grundwassermenge und –beschaffenheit [31]. Die Stadt Nürnberg kommt diesem Grundsatz in Form der regelmäßigen Grundwasserberichterstattung (seit 1987) verbunden mit der regelmäßigen Auswertung von Grundwasseranalysedaten sowie der konsequenten Beobachtung von Grundwasserständen und -temperaturen an dem seit 2010/2012 eingerichteten Grundwasser- und Datenloggermessnetz nach.

Handbücher und Informationsmöglichkeiten Kommunikation und Bewusstseinsbildung unterstützen die breitgefächerte und konsequente Umsetzung von Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen sowohl in öffentlichen und gewerblichen wie auch im privaten Bereichen (vgl. Anhang I).

Eigenvorsorge und Objektschutz Gemäß WHG §5 Abs.2 ist jede Person, die durch Hochwasser betroffen sein kann, im Rahmen des Möglichen und Zumutbaren verpflichtet, geeignete Vorsorgemaßnahmen zum Schutz vor nachteiligen Hochwasserfolgen und zur Schadensminderung zu treffen. Insbesondere die Nutzung von Grundstücken ist den möglichen Folgen für Mensch, Abbildung 17: Hochwasserschutz an Bauwerk Umwelt oder Sachwerte durch Hochwasser anzupassen. (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Auf das Merkblatt des LfU „UmweltWissen - Wasser: Hoch- Umweltanalytik Nürnberg) wasser-Eigenvorsorge: Fit für den Ernstfall“ [39] wird hingewiesen.

1.3.3. Mögliche Konsequenzen der urbanen Klimaanpassung (Hochschule Weihenstefan-Triesdorf, Wassertechnologie - Prof. Dr.-Ing. Frank R. Kolb)

Abbildung 18: Freiflächen im Bebauungsplan von Nürnberg Röthenbach (Stand 2014); (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtplanungsamt [120], Luftbild: Nürnberg Luftbild, Hajo Dietz)

Das urbane Klima wird nicht nur durch die globalen Verän- Die Stadt Nürnberg hat sich schon in unterschiedlichen Proderungen und die städtische Lebensweise geprägt (vgl. jekten mit der Mitigation des Klimawandels durch Was- Kapitel 1.3.1), sondern insbesondere durch den anhalten- serkonzepte erfolgreich auseinandergesetzt, wobei diese den Zuzug in die Großstädte und Metropolregionen. Die- Projekte je nach Ausführung in mehr technische oder in ser Trend verschärft die Situation für bezahlbaren Wohn- naturnahe Lösungsstrategien münden können. Eine häufig raum, auf den viele Städte mit einer Nachverdichtung der angewendete Maßnahme ist die Versickerung von Niederbebauten Flächen reagieren, die letztendlich zu einer Redu- schlagswasser mittels Mulden und / oder Rigolen. Eine weizierung der einwohnerspezifischen Grünflächenanteile und tere Variante besteht in der Errichtung von unterirdischen der Veränderung von Luftaustauschbahnen führen kann. Speichereinheiten. Diese Lösungen sind zumeist mit einem Diese Randbedingungen beeinflussen den Wasserhaushalt erheblichen Flächenbedarf verbunden, der in vielen urbanen vor allem in Bezug auf seine Evapotranspirationsanteile, so Kerngebieten nicht oder nur eingeschränkt vorhanden ist. dass besonders bei Blockbebauungen das Mikroklima be- Der Oberflächenabfluss kann durch einen temporären Eineinträchtigt wird. stau in eine Mulde nachhaltig verringert werden, jedoch bleibt der klimawirksame Verdunstungsanteil gegenüber unbebauten Flächen relativ gering (Abbildung 19).

Abbildung 19: Wasserbilanz einer Muldenversickerung für unterschiedliche Regenereignisse im Vergleich zu einer unbebauten Fläche (Stadtgebiet - im Mittel: 600 mm/a, - Starkregenereignis: h = 16,6 mm, t = 30 Min., SIEKER, 2015 [118], BECKER ET AL., 2015 [126], modifiziert) N N

Bei Starkregenereignissen ist als Folge des Klimawandels die Die Nutzungsansprüche der städtischen Grünflächen erfor- Aufnahmefähigkeit des Bodens durch die im Allgemeinen dern oft eine Freihaltung größerer Flächen von Stauden und längere Benetzungsdauer aufgrund der vorangegangenen Gehölzen. Hier besteht über eine Grasbepflanzung und Mi- Trockenperioden und / oder durch Erreichen der maximalen nimierung von Schotter-, Stein- oder Asphaltflächen hinaus Infiltrationsgeschwindigkeit rückläufig. Die Verdunstungs- keine Möglichkeit durch den Oberflächenbewuchs die Verrate kann dadurch zwar um 50 % gesteigert werden; sie dunstungsleistung weiter zu erhöhen. Deshalb kommt der bleibt aber gegenüber unbebauten Flächen nach wie vor Gestaltung des Bodenaufbaus besondere Bedeutung zu. deutlich niedriger. Um die Verdunstungsleistung des Bodens bzw. dessen Was- Für viele urbane Begrünungsflächen wird Gras als Boden- serspeichervermögen auszuschöpfen, sollten mindestens bedeckung verwendet. Bodenfilteruntersuchungen an Stra- drei Punkte erfüllt sein: ßenbegleitgrün haben eine erhöhte jahreszeitlich bedingte • Hohe Versickerungsleistung im Oberboden, Kolmationsneigung nachgewiesen [40], die, aufgrund der

• niedrige Infiltrationsgeschwindigkeit im Unterboden,

ähnlichen Randbedingungen, auch für diesen Flächenbe-

• hohe pflanzliche Wasserverfügbarkeit.

wuchs angenommen werden kann. Unabhängig von der Größe der begrünten urbanen Gebiete ist die Verduns- Die hohe Versickerungsleistung im Oberboden führt bei tungsleistung dieser Flächen im Sinne einer Mikroklimaver- Niederschlagsereignissen zu einer geringeren und verzögerbesserung zu maximieren. ten bzw. zu keiner Abflussbildung. Die niedrige Infiltrationsgeschwindigkeit im Unterboden erhöht die Wasseranteile in Beeinflusst werden kann die Verdunstungsleistung durch den oberen Bodenschichten, die über einen längeren zeitdie Gestaltung des Oberflächenbewuchses und den Bolichen Rahmen nach dem Niederschlagsereignis noch zur denaufbau. An dem nachfolgend aufgeführten Beispiel von Verfügung stehen. Aufgrund der hohen pflanzlichen Wasdrei unterschiedlichen Bewuchsflächen (Kiesbeet, Rasenfläserverfügbarkeit kann ein Teil wieder in den atmosphäriche, Steingarten) konnte gezeigt werden, dass die Verdunsschen Kreislauf durch die stomatär gesteuerte Transpiration tungsleistung bis zu 25 % (Abbildung 20) variieren kann. eingebracht werden.

Steingarten Bewachsenes Kiesbeet

4,5 27

4,0 24

3,5 21

3,0 18

2,5 15

2,0 12

]h[ niehcsnennoS ]mm[ galhcsredeiN

1,5 9

1,0 6

0,5 3

0,0 0 1 8 15 Beobachtungszeitraum [d]

Abbildung 20: Verdunstungsleistung von unterschiedlichen Bewuchsflächen als Funktion der Sonnenscheindauer und der Niederschlagsmenge zwischen Vollfrühling und Frühsommer mit beispielhafter Bewuchsentwicklung für das Kiesbeet (nach BEYER, 2015 [86], modifiziert) ]d/mm[ noitaripsnartopavE

Aus diesen Forderungen ergibt sich ein Zielkonflikt zwischen Diese Matrices können, wie in Abbildung 21 dargestellt, aus der Stadtentwässerung, die eine schnelle Untergrundpassa- einzelnen verzahnten Bodenpaketen oder aus bautechnisch ge mit einer hohen Grundwasserneubildungsrate anstrebt, hergestellten Bodenschichten mit optimiertem Bodenbeund den urbanen Klimaverbesserungen, die eine möglichst wuchs bestehen. langanhaltende Niederschlagsverfügbarkeit zur Tempera- Die zukünftige Stadtentwicklung sowie die Beurteilung und turregulierung bevorzugen. Planung der städtischen Grünflächen sollte nicht nur nach Aus Sicht der Stadtentwicklung besteht die Möglichkeit, ästhetischen, ökonomischen und wasserwirtschaftlichen, diesen Zielkonflikt mittels Begrünungsinseln, also kleinen sondern auch nach klimawirksamen Kriterien erfolgen, da Grünflächen, die noch in den Stadtzentren mit ihrer hohen die voraussichtliche weitere Urbanisierung der Bevölkerung Bebauungsdichte vorhanden sind, zu entschärfen. Dabei stetig voranschreiten wird und die heutigen Planungen erst kommt den Böden in den wasserwirtschaftlichen Konzep- in Jahrzehnten ihre Wirksamkeit entfalten können. ten die Aufgabe als Speicher- und Reinigungsmedium zu.

Nur wenige natürliche Bodenstrukturen können die genannten drei Forderungen zur Maximierung der Verdunstungsleistung erfüllen, so dass bei kleinen innerstädtischen Grünanlagen eine technische Bodenmatrix eine mögliche Lösung zur Stadtklimabeeinflussung darstellt.

Abbildung 21: Aufbau eines natürlichen (links) bzw. künstlichen Substrats (rechts) zur zyklischen Nutzung von temporär gespeichertem Niederschlagswasser (Substrataufbau aus ZEH, 2010 [116], modifiziert) A: Bodenbewuchs B: Hauptdurchwurzelungszone C: ungesättigte Zone D: gesättigte Zone (links) bzw. Wasserstauer (rechts)

1.4. Grundwassernutzungen im Stadtgebiet

Grundwasser ist eine lebensnotwendige Ressource, die ne- Trinkwassergewinnung ben der Trinkwasserversorgung für eine Vielzahl weiterer Etwa 11 % des Nürnberger Trinkwasserbedarfs wird inner- Nutzungen benötigt wird. Tabelle 6 gibt einen Überblick halb des Stadtgebietes gewonnen. Im Wasserwerk Erlenüber die Grundwassernutzungen im Stadtgebiet Nürnberg stegen / Eichelberg werden täglich ca. 10.000 m³ Wasser (Auswertung des Wasserbuchs Nürnberg). Die Lage der gefördert, gereinigt und in das Trinkwassernetz eingespeist Brunnen ist in Karte 1, die Verteilung der Entnahmekontin- [41]. Dies entspricht einer jährlichen Entnahmemenge von gente über das Stadtgebiet in Karte 2 dargestellt. rund 3,6 Mio. m³/a. Für ggf. nötige höhere Entnahmebe- Im Umweltamt der Stadt Nürnberg sind 2525 Grundwasser- darfe steht ein Gesamtentnahmekontingent von knapp entnahmebrunnen erfasst. 15 Mio. m³/a zur Verfügung. Die weiteren Trinkwassergewinnungsanlagen befinden sich zum Teil weit außerhalb des Wasserrechtliche und umweltfachliche Überprüfungen tra- Stadtgebietes (Ranna, Kämersweiher und Ursprung, Gengen Sorge dafür, dass die Grundwassernutzungen schonend derkingen). Informationen zur Trinkwassergewinnung für und nachhaltig erfolgen. Der Schutz der Grundwasservor- Nürnberg finden sie im Grundwasserbericht 2011 [1] und räte vor qualitativer Beeinträchtigung und Überbeanspruauf der Homepage des Wasserversorgers www.n-ergie.de. chung hat bei der Vergabe von Wasserrechten höchste Priorität. Einzelne Haushalte, die nicht an das Trinkwassernetz der N–ERGIE angeschlossen sind, müssen sich durch private Die genehmigten Entnahmekontingente stellen maximal Trinkwasserbrunnen versorgen. Im Stadtgebiet gibt es 36 erlaubte Entnahmemengen pro Jahr dar. Die tatsächlichen Trinkwasserbrunnen (in der Karte 1 sind sie mit bei den Entnahmemengen liegen bei den Betriebs- und Bereg- Gartenbrunnen dargestellt). Sie befinden sich vorzugsweinungsbrunnen in der Regel bei 40 – 50 % des angegebese im südlichen Stadtgebiet am Roten Bühl und in Randnen Gesamtkontingents, bei der Trinkwassergewinnung nur lagen des Stadtgebietes. Regelmäßige Pflichtuntersuchunbei 24 %. Unter diesen Gesichtspunkten werden derzeit in gen der Grundwasserqualität sollen sicherstellen, dass die Nürnberg jährlich rund 12 Mio. m³ Wasser gefördert und Wasserqualität der Trinkwasserverordnung entspricht, teildavon rund 1,5 Mio. m³ in den Grundwasserkörper bzw. weise muss eine kleine Aufbereitungsanlage vorgeschaltet Wasserhaushalt zurückgeleitet. werden.

1. das geförderte Grundwasser wird über Schluckbrunnen dem Grundwasser wieder zugeführt. 2) das Kontingent wird nicht komplett in Anspruch genommen; die durchschnittliche Tagesabgabe von Trinkwasser liegt bei 10.000 Kubikmeter [41] was 3,6 Mio. m³/a entspricht.

Tabelle 6: Übersicht der Entnahmebrunnen im Stadtgebiet

Karte 1: Verteilung der Brunnen im Stadtgebiet Nürnberg (Stand 2016; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Betriebliche Grundwassernutzungen Besonders die gärtnerischen Sonderkulturen sind auf Be- Viele Industriebetriebe benötigen Brauchwasser in ihrem regnung angewiesen. Das Knoblauchsland zwischen Nürn- Produktionsprozess und verschiedene Gewerbezweige für berg, Fürth und Erlangen ist mit einer nutzbaren Fläche von ihre Anlagen. Die Ansprüche an die Wasserqualität sind ca. 1.500 ha das größte zusammenhängende Gemüseanhierbei nicht so hoch wie die an Trinkwasser. baugebiet Nordbayerns. Hier wird seit vielen Generationen Feldgemüse angebaut und damit die ortsnahe Versorgung Die genehmigten Entnahmekontingente der Betriebsbrundes Großraumes mit frischem Gemüse gesichert. Da die örtnen betragen insgesamt ca. 10,7 Mio. m³/a. Dabei verfügen lichen Grundwasservorräte für eine Beregnung nicht mehr die Großverbraucher Deutsche Bahn, städtische Klärwerke ausreichen, wird am Zusammenfluss von Pegnitz und Redund der Tiergarten, mit insgesamt 4,9 Mio. m³/a über fast nitz in Fürth seit einigen Jahren vom Wasserverband Knob- 50 % der Kontingente bei den Betriebsbrunnen. Die andere lauchsland überwiegend Uferfiltrat gewonnen und mit Hälfte von etwa 5,8 Mio. m³/a verteilt sich auf 66 Betriebseiner komplexen Anlage aus Rohrleitungen und Speicherbrunnen von 50 Betrieben. becken im ganzen Beregnungsgebiet verteilt [27] (vgl. Ka- Zudem fördern 7 Betriebe Grundwasser (Kontingent insge- pitel 1.5.). Durch die Wasserbeileitung für das Knoblauchssamt ca. 0,5 Mio. m³/a), das dem Grundwasserkörper wie- land konnten in diesem Gebiet seit 2004 ca. 60 Brunnen mit der zurückgeführt wird. Es wird zur Kühlung im Produkti- einem Gesamtkontingent von ca. 2,3 Mio. m³/a stillgelegt onsprozess benötigt. bzw. außer Betrieb genommen werden, so dass sich nun die, aus der vorhergehenden Überbeanspruchung, sehr an- Mit dem Strukturwandel vom Produktionsstandort zum gespannte Grundwassersituation erholen kann. Neue Brun- Dienstleistungsstandort ging in der Vergangenheit der Benen für die Sommerberegnung können dort jedoch nach darf an Brauchwasser für die Industrie in Nürnberg immer wie vor nicht genehmigt werden, da sich die Grundwasserweiter zurück [1]. Einige der Betriebsbrunnen sind derzeit vorräte noch nicht ausreichend regeneriert haben (vgl. Kaaußer Betrieb, andere fördern weniger Wasser. Dieser Trend pitel 3.2.4.). Im übrigen Stadtgebiet wurden zwischen 2011 scheint nun gestoppt. Zwischen 2011 und 2016 wurde nur und 2016 15 neue Beregnungsbrunnen genehmigt. bei einem Brunnen die Nutzungserlaubnis widerrufen und gleichzeitig wurden 4 neue Betriebsbrunnen und weitere 5 Immer noch 2/3 der im Stadtgebiet in Betrieb befindlichen Brunnen für Kühlzwecke genehmigt und errichtet. Weiter- Beregnungsbrunnen (211 von 318 Brunnen) befinden sich hin sind 3 neue Brunnen geplant, aber noch nicht gebohrt. im Gemüseanbaugebiet Knoblauchsland. Das restliche Drittel der Beregnungsbrunnen wird hauptsächlich durch Gebäudekühlung und Wärmepumpenanlagen Sportvereine oder Gärtnereien genutzt. Weiterhin werden Beregnungsbrunnen zur Bewässerung von Wohnanlagen Die Nutzung von Erdwärme über Grundwasserbrunnen zur und Parkflächen, als auch für die Winterberegnung der Ge- Kühlung und zum Heizen stellt mit Entnahmekontingenten wächshäuser im Knoblauchsland verwendet. Auch im südlivon insgesamt 3,5 Mio. m³/a eine relevante Bedeutung für chen Stadtgebiet befinden sich Beregnungsbrunnen für die die Ressource Grundwasser im Stadtgebiet dar. Diese offe- Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen. Die in Betrieb nen Systeme fördern Grundwasser und leiten es wieder in befindlichen Beregnungsbrunnen haben ein genehmigtes den Grundwasserkörper zurück. Es gibt darunter 4 große Entnahmekontingent von knapp 2,3 Mio. m³/a. Dabei ist zu Anlagen zur Gebäudekühlung, die ca. 1,5 Mio. m³/a der beachten, dass die tatsächliche Fördermenge in der Regel Kontingente beanspruchen. Weitere 103 Wärmepumpenbei knapp 50 % der erlaubten Kontingente liegt. anlagen mit 109 Förderbrunnen, vorwiegend zum Heizen von Ein- und Mehrfamilienhäusern genutzt, benötigen eine Gartenbrunnen Grundwassermenge von ca. 2 Mio. m³/a. Jedoch sind nach vorliegenden Kenntnissen nur mehr 71 Anlagen mit 74 För- Obwohl die Gartenbrunnen mehr als die Hälfte aller Brunderbrunnen in Betrieb. Im Kapitel 4 wird auf die geothermi- nen im Stadtgebiet ausmachen, sind die Kontingenschen Nutzungen näher eingegangen. te mit nur etwa 0,5 % der Gesamtmenge vergleichsweise klein. Der Wasserbedarf hier ist im Verhältnis sehr gering Landwirtschaftliche Nutzung (<100 m³/a). Wie in Tabelle 6 ersichtlich, haben Beregnungsbrunnen ei- Gartenbrunnen sind private Brunnen die zur Bewässerung nen hohen Anteil an der Gesamtzahl von Brunnen im Stadt- von Hausgärten und Kleingartenanlagen benutzt werden. gebiet. 396 Brunnen zur Bewässerung vorwiegend land- Die Voraussetzung für die Errichtung von Gartenbrunnen wirtschaftlich und gärtnerisch genutzter Flächen aber auch kann angesichts der hydrogeologischen Verhältnisse im zur Bewässerung öffentlicher Flächen sowie von Sportplät- Stadtgebiet (Tiefenlage von Grundwasservorkommen) als zen sind im Wasserbuch registriert. gut angesehen werden. Einschränkungen gibt es in den Nürnberger Wasserschutzgebieten (z.B. Erlenstegen), in Vor allem bei der Bewässerung in der Landwirtschaft ist ein denen zum Schutz der Trinkwassergewinnung sonst keine steigender Wasserbedarf zu erwarten. Die Zunahme der Brunnen gebohrt werden dürfen. Im Knoblauchsland und in Ernten sowie der Klimawandel sind ein Grund dafür. Büchenbühl bestehen ebenfalls Einschränkungen hinsichtlich Grundwassermenge und -qualität.

Karte 2: Verteilung der Entnahmekontingente im Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Grundwasser, das über Gartenbrunnen gefördert wird, ist Temporäre Grundwassernutzungen / Bauwasserhaltungen ausschließlich als Nutzwasser und nicht als Trinkwasser zu Temporäre Grundwassernutzungen sind speziell bei Bauarverwenden. Aus diesem Grund dürfen Gartenbrunnen nicht beiten von Bedeutung, da zur Trockenhaltung einer Baumit den Hausinstallationen verbunden werden. Eine Vermi- grube die Grundwasserniveaus teilweise abgesenkt werden schung im Leitungsnetz ist unbedingt zu vermeiden. müssen (vgl. Kapitel 5.2.3.). Durch Versickerung oder durch Ableitung in Oberflächengewässer soll nach Möglichkeit Notbrunnen das abgepumpte Grundwasser unmittelbar in den Wasser- Notbrunnen dienen dazu, die Trinkwasserversorgung der kreislauf zurückgeführt werden. Dies ist bei etwa 40 % der Nürnberger Bevölkerung im Katastrophenfall sicherzustel- Bauwasserhaltungen der Fall. Der Rest wird kostenpflichtig len. Im Stadtgebiet existieren 119 Notbrunnen. Sie wurden in die Kanalisation abgepumpt. nach Einwohnerzahl und förderbarer Wassermenge sinnvoll 2016 wurden 77 Bauwasserhaltungen im gesamten Stadtauf die Stadtteile verteilt. Die Versorgung ist so ausgelegt, gebiet erfasst. 2015 waren es 75. Insgesamt bleibt diese dass im Bedarfsfall pro Kopf und Tag 15 Liter Wasser abge- Zahl der Bauwasserhaltungen, auch aufgrund der aktuellen geben werden können. intensiven Bautätigkeit, auf diesem Niveau konstant. Mindestens alle 5 Jahre werden diese Brunnen auf ihre Grundwasserqualität hin untersucht. Die Notbrunnen sind von der Einhaltung der Vorgaben der Trinkwasserverordnung ausgenommen. Vielmehr unterliegen sie den Vorgaben des Wassersicherstellungsgesetzes (WasSG) und werden bei Bedarf vom Amtsarzt freigegeben. Im Bedarfsfall wird das Wasser von der Feuerwehr mit Hinweisen zur Aufbereitung (z.B. Abkochen) an die Bevölkerung ausgegeben. Notbrunnen eignen sich aufgrund ihrer gleichmäßigen Verteilung und ihrer regelmäßigen Überwachung (Ortsbegehungen, Grundwasserstandsmessungen, Grundwasseranalytik) sehr gut als Messpunkte für das Grundwassermonitoring, auf das in Kapitel 3 genauer eingegangen wird.

1.5. Bewässerung des Knoblauchlandes - Aktuelles

(Wasserverband Knoblauchsland – Gerd Quergfelder, Stefan Dunger)

Abbildung 22: Rohrberegnung im Knoblauchsland (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland)

Das Knoblauchsland im Städtedreieck Nürnberg-Fürth-Erlangen sichert seit Generationen die regionale Versorgung mit

Wasserverband Knoblauchsland

frischem Gemüse. In einem Gebiet mit ca. 2.000 ha land- Körperschaft des öffentlichen Rechts wirtschaftlicher Nutzfläche werden etwa 1.500 ha als reine Gemüseanbaufläche genutzt. Die leichten, sandigen Böden Verbandsversammlung Verbands + v orsteher Am u. t V f U ü e m r r U b w r m e a l u w ta c e m h lt e t , r N O sc b rd h g u n u tz n g (275 Mitglieder Stand 03/17) Vorstandschaft Wasserwirtschaftsamt Nbg sind hervorragend für den Gemüsebau geeignet, bedürfen (besteht aus 7 Mitgliedern) Amt für Ernähru F n o g r , s L te a n n d wirtschaft und jedoch einer zusätzlichen Beregnung. Vom Wasserverband aus werden hierzu 880 ha mit Beregnungswasser versorgt. Durch die Beregnung kann der kontrollierte, integrierte An- Dienstkräfte 45 Abteilungsvorsteher

Kassenverwalter 45 Regenwarte

bau von Gemüse auch in Verbindung mit dem Erhalt und Verbesserung der Bodenstruktur vollzogen werden. Dingliche und duldende

Verbandsmitglieder

Die Verwaltungsstruktur des Verbandes besteht aus dem geschäftsführenden Verbandsvorsteher und einer Vorstand- Abbildung 23: Übersicht Wasserverband schaft bestehend aus 7 Vorstandsmitgliedern. Dem Vorstand (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) unterstehen 45 Abteilungsvorsteher und 45 Regenwarte, welche sich in den Beregnungsabteilungen um die Abläufe im Detail kümmern. Die Verwaltung sowie die technische Betriebsführung werden durch 3 hauptamtliche Angestellte vollzogen, alle anderen Positionen sind Ehrenämter.

Die technische Struktur des Verbands besteht aus einer Brunnenfassung mit 12 Brunnen im Wiesengrund Fürth (Kapellenruh). Die Leistungsfähigkeit der Brunnenanlage beträgt bis zu 600 l/s, die Hauptleitung (DN 600) zum Befüllen der Hochbehälter (je 6000 m³ Fassungsvermögen, Planendächer vermeiden Verschmutzung und Algenbildung; vgl. Abbildung 30) verläuft quer durch das Verbandsgebiet (Kapellenruh bis Almoshof). 6 Druckpumpwerke mit einer Leistung von bis zu 1.200 m³/h speisen über ca. 150 km Druckrohrleitungsnetz ca. 1.500 Hydranten, an denen die Betriebe Beregnungswasser entnehmen können. Die Steuerung des gesamten Systems erfolgt über ein Prozessleit- Abbildung 24: Beregnungspumpwerk und Brunnenfassung system. (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland)

Betriebserfahrungen: Seit der Inbetriebnahme der „Wasserbeileitung aus dem Regnitztal“ im Jahr 2004, zeigten sich bereits nach einigen Jahren jedoch verschiedene verbesserungswürdige Zustände.

So konnte aus der Brunnengalerie Kapellenruh in Spitzenbedarfszeiten lediglich eine Gesamtfördermenge von rund 450 Liter pro Sekunde umweltschonend und unter Vermeidung des entnahmeinduzierten Aufstiegs von hoch mineralisierten Tiefengrundwässern erfolgen. Diese Menge reichte jedoch nicht aus, um die Beregnung der Anbauflächen im Knoblauchsland ohne Einschränkungen auch in heißen trockenen Sommern sicher zu stellen. Daher wurde vom Wasserverband im Jahr 2009 beschlossen, die bestehende Brunnengalerie durch weitere drei Brunnen zu ergänzen und die Regelungstechnik umzustellen.

Für die Standortanalyse wurde mittels Refraktionsseismik der Talraum östlich der Rednitz näher untersucht. Die Grenze der Sande und Kiese der Red- Abbildung 25: Lageplan der Brunnen und Messstellen (Quelle: Wasserverband nitz gegen Sandstein oder Tonstein als Unterlager Knoblauchsland und Dr. Reiländer GmbH) ließ sich damit in der Regel sehr genau abbilden. Es zeigte sich, dass auf der Ost-Seite der Rednitz keine Rinnenstruktur vorhanden ist. Die Mächtigkeit des quartären Lockergesteins betrug hier ca. 10 - 14 m.

Um diese Mächtigkeit hydraulisch gut ausschöpfen zu können, wurde der Pumpenschutzraum im Festgestein unter dem Quartär angeordnet. Mit einer relativ kurzen Filterstrecke im unteren, teilweise feinkiesigen Basisbereich wird verhindert, dass im abgesenkten Zustand Sauerstoff in den Grundwasserleiter eindringt.

Um die Ergiebigkeit des Grundwasserleiters gut zu nutzen, wurden die Brunnen mit Edelstahlwickeldrahtfiltern in DN 500 und starkwandigen Vollrohren aus PVC ausgebaut. Da die Pumpen unterhalb der Filterstrecken sitzen, wird mit Saugmänteln die Kühlung der Pumpenmotoren gewährleistet.

Durch die Lage der Brunnen in einem vielfältig genutzten Naherholungsgebiet und im Überschwemmungsgebiet war es erforderlich, die oberirdisch sichtbaren Anlagenteile auf ein Minimum zu reduzieren. Die Schächte sind überflutungssicher, dicht verschlossen und gegen Auftrieb gesichert. Es wurden zur Lösung der oben erwähnten Problemstellungen Edelstahl Fertigschächte hergestellt und verbaut, die nur über eine Montageöffnung verfügen.

Abbildung 26: Bohrprofil eines Brunnens (Quelle: Weikert GmbH & Co.KG Brunnenbau-Bohrungen)

Im gleichen Zuge der Ergänzung wurde die gesamte Steuerungstechnik ausgetauscht. Die zuvor mit Sanftstartern betriebenen Brunnen wurden auf Frequenzsteuerung umgestellt. Mit den Sanftstartern war eine Regelung der Brunnenpumpen nicht möglich. Durch verändern der Drehzahl der Brunnenpumpen kann nun direkt Einfluss auf die Entnahmemenge und somit auch auf die Wasserabsenkung genommen werden. Durch die Überarbeitung des kompletten Steuerungssystems zur Befüllung der Hochbehälter können die Brunnen nun ressourcenschonend betrieben werden.

Durch die Steuerung ist es möglich mit allen jeweils in Betrieb befindlichen Brunnen ein gleichmäßiges Absenkfeld zu erzeugen und somit den Grundwasserleiter möglichst schonend zu bewirtschaften. Weitere Kontrollparameter sind die Aufzeichnung der Leitfähigkeit, der Wassermenge und der Wassertemperaturen. Jedem Brunnen kann somit nun die optimale Förderleistung zugeordnet werden. Wird hier ein vorgegebenes Absenkziel überschritten, so wird die Fördermenge automatisch reduziert. Durch den Betrieb mehre- Abbildung 27: Brunnenvorschacht vor und nach dem Einbau (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) rer Brunnen mit geringer Fördermenge kann ein möglichst großräumiger und gleichmäßiger Absenktrichter mit geringerer Absenkung des Wasserspiegels erzeugt werden, was sich dann auch positiv auf die Brunnenalterung auswirkt.

Mit der Einführung des Energiemanagementsystems im Jahr 2014 wurden die Fördermengen zusätzlich dem optimalen Wirkungsgrad mit dementsprechenden Energieaufzeichnungen angepasst. Die gesamte Anlage (Brunnen und Pumpwerke) kann über ein Prozessleitsystem von jedem der Pumpwerke aus über Touchpad und zusätzlich über PC jederzeit in allen Funktionen gesteuert werden.

Die Absenkung des Wasserspiegels in der Wasserfassung wird neben den Brunnen an mehreren Grundwassermessstellen im näheren Umfeld kontinuierlich gemessen. Diese Messungen dienen der besseren Steuerung der Anlage, aber auch der Beweissicherung.

Das geförderte Uferfiltrat ist qualitativ hochwertig. Die Parameter und vorgegebenen Grenzwerte für Beregnungs- Abbildung 28: Systembild - Prozessleitsystem wasser werden jederzeit sicher eingehalten. Das nitratarme (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) Wasser kommt der Durchführung des Konzeptes zur Verminderung des Nitrateintrages im Bereich des Knoblauchslandes zu Gute.

Nicht nur die Bewirtschaftung der Brunnenfassung wurde seit Inbetriebnahme umgestellt, sondern auch die der Druckpumpwerke. Diese entnehmen das Beregnungswasser aus den Hochbehältern und speisen dann direkt die Hydranten an den Feldern.

Da der technische Fortschritt und auch die Rentabilität von Frequenzumrichtern immer weiter fortgeschritten ist, entschloss sich der Verband im Jahr 2015 zur Umstellung der Beregnungspumpwerke auf Frequenzsteuerung.

So wurden bereits 3 Pumpwerke umgerüstet, die restlichen 3 Pumpwerke folgen in den Jahren 2017 – 2019. Durch die Umstellung hat sich bereits eine Energieeinsparung von ca. 20% ergeben. Weiterhin werden die Pumpen geschont und somit die Betriebssicherheit erhöht. Durch diese Maßnahme kann ein großer Beitrag zum Umweltschutz geleistet werden.

Fazit Durch den Neubau von drei Brunnen und Umstellung der Technik wird eine dauerhaft gesicherte Förderung von 600 l/s ermöglicht. Damit ist es gelungen, die Versorgung mit Beregnungswasser für das Knoblauchsland störungsfrei und mit hoher Qualität sicher zu stellen. Durch die Investitionen in die Frequenzregelung konnte sowohl Grundwasserschutz wie auch Umweltschutz betrieben werden. Der Wasserverband Knoblauchsland ist für die Zukunft sehr gut aufgestellt.

Abbildung 29: Schaltanlage mit Frequenzumrichter (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland)

Abbildung 30: Ansicht Hochbehälter Buch (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland)

2.1. Wichtige hydrogeologische Einheiten und deren Ausprägungen

(GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg - Dr. Alfons Baier)

Einführung Der vorliegende Artikel soll einen Überblick über die kom- Das Basement wird im Nürnberger Raum von dem wähplexen geologischen und hydrologischen Verhältnisse im rend der sudetischen Phase der variszischen Gebirgsbildung Untergrund der Großstadt Nürnberg vermitteln. Trotz der (-325 Mio. Jahre) aufgefalteten und später wieder weitgemittlerweile über 120-jährigen Forschungsarbeiten, wel- hend abgetragenen Grundgebirge aufgebaut. Die Oberfläche teilweise nur spezielle Themenbereiche abdecken [[42]; che dieses „Alten Gebirges“ liegt im Untersuchungsgebiet [43]; [44]; [45]; [46]; [47]; [48]; [49]; [50]; [51]; [52]; [138]] heute auf einem Höhenniveau von rund 150 m unter NN. sind aufgrund der ausgeprägten horizontalen und vertika- Dem alpinotyp verfalteten Grundgebirge lagert diskordant len Inhomogenitäten viele stratigraphische und hydrogeodas insgesamt rund 500 m mächtige Deckgebirge auf. Deslogische Gegebenheiten vor allem des tieferen Untergrunds sen Schichtenabfolge erweist sich vertikal wie lateral als sehr noch heute mit Unschärfen behaftet. inhomogen und ist durch starke Fazieswechsel charakteri- Hydrogeologisch konnten – neben dem obersten Grund- siert. wasserkörper in den quartären Lockergesteinen – in den im Nürnberger Untergrund anstehenden Festgesteinsschichten Die Schichten erstrecken sich von vermutlichen Zechsteinmindestens sechs Grundwasserkörper nachgewiesen wer- lagen im Liegenden über die mächtigen Schichtenfolgen den, von denen die tieferen Grundwasserleiter (Aquifere) des Buntsandsteins und des Muschelkalks sowie die Sediteilweise unter artesischem Druck stehen. Hierdurch sind sie mentkomplexe des Gipskeupers bis zu den bereits an der einerseits vor kontaminierten Sickerwässern geschützt und Erdoberfläche des Nürnberger Stadtgebiets großflächig tragen andererseits lokal über tektonische Diskontinuitäts- ausstreichenden Sandsteinen, Tonen und Letten (= sandiflächen sogar zur Wasseranreicherung der obersten Aqui- ge Tone) der Lehrbergschichten. Darüber folgen die Ablafere bei. Allerdings scheint jedoch eine strenge hydrauli- gerungen des Sandsteinkeupers mit dem Blasensandstein, sche Abgrenzung zwischen den einzelnen Aquiferen und dem Coburger Sandstein mit dem Stubensandstein sowie Grundwasserhemmern (Aquicluden) nicht überall vorzulie- den Schichtgliedern des Unteren, Mittleren und Oberen gen. Stellenweise ermöglichen tektonische Diskontinuitäts- Burgsandsteins. flächen den Aufstieg von CO-reichen Tiefenwässern, was 2 auch durch ein relativ häufiges Auftreten von artesisch ge- Stratigraphie und Hydrogeologie im Nürnberger Becken spannten Grundwässern unterstrichen wird. Der Untergrund von Nürnberg besteht aus mindestens sieben Grundwasserleitern, von denen sechs weitgehend un- An der Erdoberfläche des Nürnberger Gebiets treten vier in abhängig voneinander sind. Deren Wässer lassen sich auch die anstehenden Keupergesteine eingetiefte Paläotäler in Eranhand ihrer hydrochemischen Charakteristika voneinander scheinung. Den in diesen „Urtälern“ anstehenden, hydrauunterscheiden [[55]; [56]]. lisch stark durchlässigen Lockergesteins-Aquiferen kommt aufgrund der hier vorherrschenden starken Grundwasser- Vom Liegenden zum Hangenden sind dies höffigkeit eine besondere Gewichtung zu. • der Buntsandstein mit unterlagernden Zechsteinsedimenten, Geologisch-tektonische Übersicht • die Muschelkalkschichten,

• der Lettenkohlenkeuper,

Das rund 187 km2 große Stadtgebiet von Nürnberg liegt in

• der Benkersandstein,

einem durch tektonische Ausweitungsvorgänge entstande-

• der Schilfsandstein sowie

nen Einbruchsbecken [[51]; [53]; [54]]. Dieses „Nürnberger

• die Sandsteine und Tone des Sandsteinkeupers.

Becken“ stellt eine flache Muldenstruktur dar, in welcher die hier anstehenden Triasgesteine von einer Vielzahl von Stö- In die Sedimentpakete des Sandsteinkeupers eingetieft sind rungen (überwiegend mit Abschiebungscharakter) durch- eine Vielzahl quartärer Rinnen; die hierin anstehenden sanzogen werden. Bis in den tieferen Untergrund ist der tekto- dig-kiesigen Lockersedimente können Mächtigkeiten bis nische Bauplan durch Verbiegungen der Gesteinsschichten über 30 m aufweisen und erweisen sich als sehr ergiebige (Dutzendteichmulde, Fürther Mulde, Nürnberger Sattel) Aquifere. Diese entsprechen dem obersten, siebten nicht eiund durch Verwerfungen und ausgedehnte Störungszonen genständigen Grundwasserleiter. geprägt.

Festgesteinsschichten Die diskordant dem Grundgebirge aufliegenden, vermutlichen Zechsteinsedimente wurden in der im Westen von Nürnberg gelegenen, im Jahre 1935 abgeteuften Tiefbohrung „Espan“ in einer Gesamtmächtigkeit von 17 m durchfahren. Sie bestehen in ihren unteren Partien überwiegend aus reinen Dolomiten, während sich die oberen Schichten aus stark karbonatischen Sedimenten mit Aufarbeitungsprodukten aus dem variszischen Basement zusammensetzen [44]. Aus diesen rund 450 m unter der Geländeoberfläche liegenden Gesteinen stammt das an der Stadtgrenze Nürnberg / Fürth artesisch ausströmende, kohlendioxidreiche und mit > 12.000 mg/l gelösten Feststoffen stark mineralisierte Thermalwasser der Heilquelle „Espan“ [55].

Die darüber anstehenden, rund 150 m mächtigen Buntsandsteinsedimente werden von hellrötlichen bis gelblich-weißgrauen Sandsteinen unterschiedlicher Korngrößen aufgebaut. Den Sandsteinschichten zwischengeschaltet sind verschiedene Geröll-, Konglomerat- und Tonschichten sowie geringmächtige Gips- und Salzlagen [46]. Die ebenfalls stark mineralisierten, über +22 °C warmen Thermalwässer aus dem Buntsandstein stehen unter derart hohem artesischen Druck, dass sie beim Aufschluss mittels Tiefbohrungen an der Erdoberfläche mit einer Steighöhe bis 13 m über Geländeoberkante (GOK) ausströmen [46].

Diese Mineralwässer aus dem Buntsandstein wurden Anfang des 20. Jhd. unmit- Abbildung 31: Schematisches petrographisches und hydrologisches Schichtenprofil des telbar westlich der Stadtgrenze Nürnberg / Deckgebirges im Bereich der Altstadt von Nürnberg. (Quelle: BAIER et al. Fürth mit der „König-Ludwig-Quelle I“, der (2016) [56], verändert). „König-Ludwig-Quelle ll“ und der „Bavaria-Quelle“ erschlossen.

Die Schichten des Muschelkalks erreichen im Untergrund tektonische Aufwölbungen in Muldenstrukturen übergehen von Nürnberg eine Gesamtmächtigkeit von 105 m. Sie be- und Störungszonen verlaufen. stehen aus dolomitischen, teilweise sandigen Mergeln und Die Grundwässer des Benkersandsteins werden aufgrund karbonatischen Feinsandsteinen. In den Mergeln des Mittder hier vorherrschenden, stark ausgeprägten artesischen leren Muschelkalks treten verstärkt Gips- und Anhydritlagen Druckverhältnisse vor Kontaminationseinträgen aus den daauf. Generell können die Muschelkalkschichten infolge von rüber anstehenden Aquiferen geschützt. Weiterhin scheint Verkarstungsvorgängen relativ große Hohlräume aufweisen es plausibel, dass die stark mineralisierten Benkersandsteinund so als Karstaquifere wirksam sein. Die Grundwässer des Wässer über die Bereiche, in welchen die Rinnenfazies des gesamten Muschelkalkkomplexes weisen beachtliche Kar- Schilfsandsteins tief in die Estherienschichten eingreift (s.u.), bonat- und Gesamthärtegrade auf; auch sind aufgrund der in den Schilfsandstein-Aquifer vordringen. In diesen Rinnenim Mittleren Muschelkalk auftretenden Gips- und Anhydritbereichen ist die Mächtigkeit der eigentlich als Aquiclude linsen in den Wässern sehr hohe Sulfatgehalte zu erwarten wirksamen Estherienschichten auf nur wenige Meter redu- [55]. ziert [56]. Die Schichtenabfolge des Gipskeupers setzt mit den 17 m Die den Benkersandstein überlagernden Estherienschichten mächtigen, weißen bis weißgrauen, feinkörnigen Dolomiwerden von rund 20 m mächtigen Letten aufgebaut. Hydten, Mergeln und Sandsteinen des Lettenkohlenkeuper ein rogeologisch wirken diese Schichten als Aquiclude zu tiefer [46]. Diese Schichten sind meist wasserführend. Da die gelegenen Grundwasserstockwerken. Im Hangenden der Es- Grundwasserkörper in die „Flutrinnen“ des Lettenkohlentherienschichten folgt die 11 m mächtige Wechselfolge von keupers eingebettet sind, ist die Lage und Ausdehnung der grauen sowie roten Sandsteinen und Tonlagen der flächig flächenmäßig begrenzten Grundwasservorkommen nicht ausgebildeten „Normalfazies“ des Schilfsandsteins [59]. Der genau abzugrenzen. Schilfsandstein in „Rinnenfazies“ kann allerdings beträcht- Im Hangenden folgt der insgesamt rund 95 m mächti- lich in die Letten der Estherienschichten eingetieft sein und ge Benkersandstein. Diese Gesteinsserie besteht aus einer hier eine Gesamtmächtigkeit von über 30 m erreichen [51]; Wechselfolge von feinkörnigen, karbonatischen Sandstei- in diesen Bereichen ist die grundwasserhemmende Funknen und sandigen, als lokale Aquicluden wirkenden Tonen. tion der Estherienschichten stark herabgesetzt. Der Schilf- Der Benkersandstein-Aquifer gilt als der wichtigste „Tiefen- sandstein-Aquifer weist aufgrund seiner stark wechselnden wasserspeicher“ im Nürnberger Raum und liefert hydroche- Gebirgsdurchlässigkeiten stark schwankende Grundwassermisch und bakteriologisch einwandfreies Wasser [50]. Die höffigkeiten auf. Die im Zusammenhang mit Störungen ge- Sedimentabfolge enthält häufig synsedimentäre Einschal- häuft auftretenden Klüfte können jedoch die hydraulischen tungen von Steinsalz- und Gipslinsen. Hierdurch bedingt Durchlässigkeiten lokal erhöhen und so eng umgrenzte, oft weisen diese Grundwässer hohe Chlorid- und Sulfat-Ge- linear ausgebildete Grundwasservorkommen begünstigen. halte auf [[47]; [122]]. Generell enthalten alle Grundwässer Das Hangende der Gipskeuper-Einheit bilden die roten Letaus den Aquiferen des Buntsandsteins über den Muschelten und die feinkörnigen Sandsteinbänke der Lehrbergkalk und den Lettenkohlenkeuper bis zum Benkersandstein schichten. Diese insgesamt 35 m mächtige Gesteinsabfolge hohe Gehalte an gelösten Feststoffen und können gemäß ist wieder durch starke Fazieswechsel gekennzeichnet: Under aktuell gültigen Mineral- und Tafelwasser-Verordnung regelmäßig in die Schichten eingeschaltet sind Schiefertone, als Mineralwässer angesehen werden [57]. Steinmergelbänke und Alabastergipse [50]. Hydrogeolo- Artesische Brunnen, die bis in den Benker Sandstein ab- gisch wirken die Lehrbergschichten als wichtige Aquiclude. geteuft wurden, werden von verschiedenen Autoren beschrieben [[58]; [48]]. lm Jahre 2000 wurde am westlichen Rednitzufer südlich der Gerasmühle ein 150 m tiefer Grundwasser-Beobachtungsbrunnen bis in den Benkersandstein abgeteuft, welcher artesisch gespanntes Grundwasser mit einer Steighöhe von 2,9 m über GOK ergab [1]. Die Grundwässer im Benkersandstein liegen zwar häufig artesisch gespannt vor; SPÖCKER [50] berichtet jedoch auch über tief in den Benkersandstein vorgetriebene Brunnenbohrungen mit freier Grundwasseroberfläche, während benachbarte Bohrungen subartesisch oder artesisch gespanntes Grundwasser aufschlossen. Dies legt die Vermutung nahe, dass im Nürnberger Becken artesisch auslaufende Wässer lokal beschränkt sind und durch das Zusammenwirken von Abbildung 32: Typischer Muschelkalk-Aquifer: Starker Wasserausbruch- und verbiegungstektonischen Strukturen beeinflusst tritt aus verkarsteter Störungsfläche mit Kluftfülwerden. Diese artesisch ausströmenden Grundwässer treten lung; Norbertusheim-Stollen der Trinkwasserversorgung Würzburg. (Foto: BAIER, GeoZentrum bevorzugt in den Gebieten des Nürnberger Beckens auf, wo Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg).

Über dem Sedimentpaket des Gipskeupers folgen die tonigen Lagen unterschiedlicher Mächtigkeiten und unre- Schichtenkomplexe des Sandsteinkeupers. Diese überwie- gelmäßiger Verbreitung. Darüber hinaus erweisen sich die gend grobklastischen Sedimente sind durchzogen von Festgesteine hinsichtlich ihrer hydraulischen Durchlässigkeimehreren, in Mächtigkeit und Ausprägung wechselnden ten im Allgemeinen als anisotrop, d.h. sie weisen (abhängig Tonschichten. Dabei ist im gesamten Stadtgebiet ein klein- von dem jeweiligen tektonischen Trennflächengefüge) stark räumiger, sowohl horizontaler als auch vertikaler Wechsel unterschiedliche Durchlässigkeiten in verschiedenen Richtunzwischen Sandsteinen und tonigen Lettenlagen zu beob- gen auf. Die beobachteten Werte der Gebirgsdurchlässigkeiachten [1]. In den Bereichen mit großflächig ausgebildeten ten betragen in diesen Schichtabfolgen von 10-6 m/s bis 10-5 Lettenhorizonten treten „schwebende Grundwasserkörper” m/s („schwach durchlässig“ bis „durchlässig“) [61]. auf. Die insgesamt bis 90 m mächtigen Schichtglieder des Un- Als unterstes Sedimentpaket des Sandsteinkeupers stehen teren, Mittleren und Oberen Burgsandsteins bauen die Hüdie relativ weichen Blasensandsteine an. Sie werden aus to- gel und Berge im Nürnberger Gebiet auf. Weiter im Norden nigen, rotbraunen bis weißgrauen, fein- bis mittelkörnigen und Osten streichen auf den das Nürnberger Becken umrah- Sandsteinen mit zwischengeschalteten Tonlinsen aufgebaut. menden Höhenzügen die stratigraphisch jüngeren Feuerlet- Die Sandsteine enthalten oftmals 2 cm bis 3 cm große Quarz- ten sowie die Rhätlias-Übergangsschichten und die unteren gerölle. Die überwiegend sulfatfreien, jedoch sehr karbonat- Liassedimente aus und bilden eine erste, zum Steilanstieg der haltigen Grundwässer des Blasensandsteins zeichnen sich Frankenalb vermittelnde Schichtstufe.

• vor allem im sauerstoffarmen Milieu – durch meist hohe

Die Gliederung des Burgsandsteins in Unteren, Mittleren Eisen- und Mangangehalte aus [50]. Im Hangenden des Blaund Oberen Burgsandstein geht auf THÜRACH [[42]; [43]] sensandstein steht der markante grüngraue, bis 3 m mächtizurück und wurde im 20. Jahrhundert durch HAARLÄNDER ge und als Aquiclude wirksame „Dachletten“ an. [62] überregional angewandt. Der Burgsandstein stellt eine Darüber folgt das 12 m bis 15 m mächtige Schichtpaket des überwiegend festländische Bildung aus Schüttungsfächern Coburger Sandsteins mit fein- bis mittelkörnigen, harten dar, die vom südlich gelegenen Vindelizischen Land antrans- Sandsteinen und unregelmäßig zwischengeschalteten Letten- portiert wurden. In Franken treten im Unteren Burgsandstein schichten. In seinen oberen Partien steht im Nürnberger Gebiet zwei Faziestypen auf. Im Inneren des Keuperbeckens ist die der leicht verwitterbare Stubensandstein an [60]. Er besteht vorwiegend tonige „Heldburger Fazies“ ausgebildet, wähaus überwiegend grauen Sandsteinen mit sandigen Lettenla- rend an den Beckenrändern die meist sandige „Nürnberger gen, den sog. Gallen. In den Sandsteinlagen kommen häufig Fazies“ abgelagert wurde. schwarze Manganoxidbereiche vor. Lokal treten im Nürnber- Der Untere Burgsandstein setzt im Liegenden mit dem chager Gebiet auffällige gelbbraune, feinkörnige Dolomitsandrakteristischen, 2 m bis 4 m mächtigen, grünvioletten bis steine mit kleinen Calcit- und Magnesitdrusen auf sowie gelblichen, sandigen Basisletten ein. Diese „Grenzletten“ billinsenartig in die Stubensandsteine eingeschaltete Steinmerden morphologisch eine Verebnung zwischen dem Coburger gellagen („Quacken“), die eine bemerkenswerte Härte aufwei- Sandstein im Liegenden und dem hangenden Unteren Burgsen können und früher bei Grundbauarbeiten gesprengt wersandstein aus. Über dem Basisletten stehen fein- bis mittelden mussten. Diese „Quackenlagen“ stehen vorwiegend im körnige, seltener grobkörnige, hellgraue, gelbliche und rötli- Grenzbereich zum Unteren Burgsandstein an [45]. che Sandsteine an, die neben gut gerundeten Quarzen auch Die Schichten des Blasensandsteins, des Coburger Sandsteins Feldspäte führen. Den massigen bis bankigen Sandsteinen sowie des Stubensandsteins stellen insgesamt sehr inhomo- mit tonigem und teilweise auch kieseligem Bindemittel sind gene Aquifere dar. Typisch für diese Schichtenabfolge ist eine mehrfach lokale Lettenlagen zwischengeschaltet [51]. Die vertikale und laterale Faziesverzahnung der Sandsteine mit Mächtigkeit dieses Sandsteinkomplexes beträgt rund 25 m.

Abbildung 33: Toniger Blasensandstein bei Seitendorf Abbildung 34: Unterer Burgsandstein mit Lettenlagen. Baugru- (Foto: BAIER, GeoZentrum Nordbayern der FAU Er- be des Delfinariums im Tiergarten zu Nürnberg. langen-Nürnberg) (Foto: BAIER, GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg)

In den liegenden und in den hangenden Partien des Unte- Durchmesser und Windkanter auf. Das Bindemittel der Sandren Burgsandsteins treten lokal verkieselte Arkosen auf. Diese steine ist häufig tonig; nicht selten kommt jedoch auch kiesemarkanten, rotbraunen bis violetten, feldspatreichen und sehr lige Matrix vor. So konnte URLICH [63] in der Waldabteilung harten Sandsteine konnte FICKENSCHER [45] im Dutzend- „Schwarzlach“ nordöstlich von Fischbach großflächig eine teichgebiet südlich des Flachweihers (heute Silbersee- und sehr harte quarzitische Sandsteinbank beobachten. In den Silberbuck-Gebiet), im Raum südöstlich des Zeppelinfeldes alten Steinbrüchen am Schmausenbuck sind in den Oberen und im Schmausenbuckgebiet am Weg nach Fischbach sowie Burgsandstein zwei dezimetermächtige dolomitische Steinin den Wasserleitungsstollen unter der „Gritz“ (= Gipfel des mergelbänke eingeschaltet. Schmausenbucks) beobachten. Hydrologisch gelten die fein- bis grobkörnigen Burgsand- Der Mittlere Burgsandstein beginnt im Liegenden mit dem steine mit ihren Lettenzwischenlagen als produktive Aquirotvioletten bis grünen, rund 3 m mächtigen Basisletten, fere, deren Grundwasserergiebigkeit weitgehend vom waswelcher Einschaltungen von Sandsteinbänkchen aufweist. serwirksamen Kluftraumvolumen abhängt. Im Nürnberger Hierüber folgt das insgesamt 25 m bis 30 m mächtige Sedi- Raum treten – neben dem Coburger Sandstein – vor allem mentpaket von 3 m bis 5 m mächtigen, dickbankigen, mittel- in der Schichtenabfolge des Burgsandsteins häufig schwebis grobkörnigen, gelben, roten und rostfarbenen Sandstei- bende Grundwässer und Schichtquellen auf [54]. Diese Genen mit tonigem und lokal auch kieseligem Bindemittel. Am gebenheiten sind bedingt durch den hydrologisch völlig Schmausenbuck werden die Schichten des Mittleren Burg- heterogenen Aufbau der Sedimentabfolgen. Während die sandsteins von hellgrauen Sandsteinbänken und rotbraunen Sandsteinhorizonte des Burgsandsteins mit Gesteinsdurch- Letten aufgebaut. Zwischengelagert sind dichte Tonstein- lässigkeitsbeiwerten von 10-5 m/s bis 10-4 m/s („durchlässig“) und harte, rotbraune Steinmergelbänke mit Schwerspat-Ein- gute Wasserbewegungen gestatten, treten in mehreren, oftschaltungen sowie dolomitische Arkosesandsteine [51]. mals nicht horizontbeständigen Schichtgliedern stark tonige Bestandteile auf, so dass hier die hydraulischen Leitfähigkei- In den höheren Niveaus des Mittleren Burgsandsteins treten ten mit Durchlässigkeitsbeiwerten von 10-7 m/s bis 10-6 m/s über längere Distanz durchhaltende, rotbraune bis dunkelvi- („schwach durchlässig“) beträchtlich herabgesetzt sind. Insolette, schwach sandige, glimmerreiche Zwischenletten auf. gesamt gesehen variieren die gemessenen Gesteinsdurch- So deuten in vielen Bereichen des Nürnberger Reichswaldes lässigkeitsbeiwerte der Schichtglieder des Coburger Sand- Vernässungs- und Versumpfungszonen und typischer Pflansteins sowie des Unteren und Mittleren Burgsandsteins von zenbewuchs wie Moose, Königsfarne und saure Gräser auf 10-9 m/s bis 10-4 m/s [65]. das Ausstreichen dieser Zwischenletten an der Erdoberfläche hin. Als hydrologische Besonderheiten treten im Nürnberger Becken neben den artesisch gespannten auch kohlendioxid- Am Schmausenbuck kommen in den Sandsteinbänken des reiche Grundwässer auf. Diese mancherorts aufsteigenden, Mittleren Burgsandsteins lokal dunkelviolette, dichte und CO-reichen Tiefenwässer sind vorwiegend an tektonische sehr feste Sandsteinlinsen vor. Sie enthalten häufig in ihrem 2 Störungsbereiche gebunden [[55]; [127]] welche im Süden Bindemittel geringe Mengen von Uranphosphaten [[63]; von Nürnberg auch durch hydrothermale Mineralisations- [52]]. Fundstellen dieser uranführenden Burgsandsteine bezonen gekennzeichnet sind [66]. Vor allem die Wässer der finden sich hauptsächlich am Nordhang des Schmausen- Burgsandstein-Aquifere enthalten häufig beträchtliche Menbucks in den unmittelbaren Hangendschichten der Basisletgen an aggressiver Kohlensäure [52]. Der hierdurch bedingten. Bei diesen Urananreicherungen handelt es sich nicht um te karbonat- und metallaggressive sowie betonzerstörende Bildungen in einem örtlich begrenzten Gebiet, sondern um Charakter der Grundwässer wurde bereits von SPÖCKER [50] in den fränkischen Burgsandsteinen weit verbreitete, charakteristische Einschaltungen. Diese so genannten Aktivarkosen liegen innerhalb des Sedimentverbandes meist in schichtparalleler Lagerung vor. Ihre Entstehung lässt sich dadurch erklären, dass zu verschiedenen Zeiten des Burgsandsteins die bereits abgelagerten, jedoch noch nicht verfestigten Sedimente von uranhaltigen Wässern durchströmt wurden, wobei das Uran aus granitischen Gesteinen des Vindelizischen Landes gelöst worden war [64].

Der Obere Burgsandstein steht im Nürnberger Gebiet hauptsächlich im Gipfelbereich (der „Gritz“) und im Ostteil des Schmausenbucks an. Seine Mächtigkeit beträgt dort bis 30 m, wobei auf seinen rotvioletten, sandigen Basisletten rund 5 m bis 8 m entfallen. Petrographisch besteht der Obe- Abbildung 35: Charakteristische Letten-Zwischenlagen im Obere Burgsandstein hauptsächlich aus rötlichen, mittel- bis ren Burgsandstein. Steinbruch am Worzeldorfer Berg (Südlicher Nürnberger Reichswald) (Foto: grobkörnigen, oft kreuzgeschichteten Arkosesandsteinen. BAIER, GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlan- Bisweilen treten in den Sandsteinen Quarzgerölle bis 5 cm gen-Nürnberg)

erkannt und beschrieben: Die überwiegend sauren und kar- anstehenden Keuperschichten eingeschnittene Erosionstäler bonatarmen Grundwasserproben wiesen in 25 von 400 auf. Diese Talsysteme entstanden durch Ausräumungspha- Fällen > 50 mg/l freies CO auf. Die hydrochemische Be- sen einer aus östlichen Richtungen dem „Moenodanuvius“ 2 schaffenheit des Grundwassers kann sich jedoch innerhalb [70] und später der Ur-Rednitz zuströmenden Ur-Pegnitz. desselben Aquifers auf kurze Distanz stark verändern. So Sie lassen sich in vier unterschiedlich alte Haupttäler unterlagen gemessene CO-Gehalte der Grundwässer im Bereich teilen, die sich vom Altpleistozän bis zur Mindel-Riß-Warm- 2 des heutigen Silbersee- und Silberbuck-Gebietes zwischen zeit bildeten [71]. Sowohl die heutigen als auch die fossilen 0,8 mg/l und 66 mg/l [50]. Talsysteme sind im Nürnberger Becken bevorzugt am tektonischen Trennflächengefüge ausgerichtet. Vor allem die Ein Einfluss tektonischer Störungen auf das Vorkommen Flussumkehr des Rednitz-Main-Systems im Mittelpleistozän kohlendioxidreicher Wässer wird sowohl im Quellwasser der [72] belegt die andauernde tektonische Aktivität, welche mittelalterlichen „Buchenklinge“ am Schmausenbuck (65 durch Hebungsvorgänge der Südlichen Frankenalb bedingt mg/l CO [54]) als auch an den aufsteigenden CO-reichen 2 2 war [73]. Tiefenwässern entlang den geologisch jung entstandenen, tiefreichenden Bruchflächen des Rednitz-Regnitz-Talzugs Die Nürnberger „Urtäler“ zeigen geomorphologisch Formen angenommen [67]. fluviatiler Erosion wie beispielsweise Gleit- und Prallhänge. Zur Zeit ihrer Entstehung waren sie Hauptentwässerungs- Die Herkunft des „juvenilen“ Kohlendioxid ist aus dem rund adern, die von den umliegenden Hochgebieten her Seiten- 500 m unter der Erdoberfläche anstehenden Grundgebirge zuflüsse erhielten. Auf die Eintiefung eines Paläotales folgzu vermuten. Über tektonische Trennflächen wie Störungen ten mit Unterbrechungen Auffüllungsphasen. und tiefreichende Kluftscharen findet das CO seinen Weg bis 2 in die oberen Keuper-Aquifere. Sein Aufstieg dürfte jedoch in Heute sind die Nürnberger Paläotäler tiefgründig mit sanden meisten Fällen stark gehemmt sein, da selbst tiefreichen- dig-kiesigen Lockersedimenten verfüllt, wobei die Lithologie de Kluft- und Störungssysteme keine guten Wegsamkeiten der fluviatilen Lockersedimente die ständigen Wechsel von bieten können. Auch die Ausbreitung durch die Kluft- und Warm- und Kaltzeiten im Quartär anzeigt. SPÖCKER [50] Porenräume der verschiedenen Aquifere, die physikalische konnte in den Lockersedimentabfolgen der Paläotäler aller Lösung des CO im Grundwasser und dessen hierdurch ak- Erosionsphasen an der jeweiligen Basis mehrere Meter mäch- 2 tiviertes Lösungsvermögen gegenüber mineralischen Stoffen tige Wechsellagerungen von Schottern und Kiesen beobachvollzieht sich langsam und ist räumlich beschränkt [68]. ten, welche er als „Grundschotter“ benannte. Diese setzen sich in den Paläotälern I und II nahezu ausschließlich aus Lockergesteinsschichten Quarzschottern und -kiesen in sandiger Matrix zusammen, Die Keuper-Festgesteine des „Nürnberger Beckens“ werden während in den Grundschottern der jüngeren Paläotäler negroßräumig von fluviatilen und äolischen Lockergesteinen ben den Quarzgeröllen hohe Anteile von Kalkschottern aufunterschiedlicher Mächtigkeit überdeckt. Diese Lockerse- treten. Im Hangenden der Grundschotter folgen in allen Padimente sind das Ergebnis einer vom Ende des Tertiärs ab läotälern sandig-kiesige Lockersedimente mit generell nach erfolgten Temperatur-Abkühlung, die im Quartär zu einem oben hin abnehmenden Korngrößen [74]. zyklischen Klimagang mit ausgeprägten Wechseln von Kalt- Diese Talfüllungen enthalten beträchtliche Grundwasserund Warmzeiten geführt hat. mengen: So wurde beim Bau des Nürnberger Rhein-Main- Die überwiegend geringmächtigen quartären Flugsande be- Donau (RMD)-Kanals das verschüttete, rund 40 m in den decken mehr als 60 % des gesamten Stadtgebietes [53].Pet- Blasensandstein eingetiefte Paläotal I angefahren. Die hier rographisch bestehen die fein- bis mittelkörnigen Flugsande durchteuften Sande und Kiese waren durchschnittlich bis zu über 90 % aus gut abgerollten Quarzen, die aufgrund 1 m unter Geländeoberkante mit Grundwasser erfüllt. Zur des fehlenden Bindemittels leicht beweglich sind. Vor allem Grundwasserabsenkung mussten zwei Brunnenreihen quer im Reichswald treten bis 5 m hohe Dünen auf. Die quartä- zum Urtalverlauf angelegt werden; der hierbei gemessene ren Sande stellen gut durchlässige Porengrundwasserleiter Grundwasserzustrom betrug rund 120 l/s [49]. dar, wobei ihre Durchlässigkeitswerte zwischen 10-4 m/s und In den Paläotälern treten die ergiebigsten Grundwasservor- 5×10-3 m/s („durchlässig“ bis „stark durchlässig“) betragen räte des Stadtgebietes auf [1]. Die Rinnenstrukturen kön- [1]. nen eine Entwässerungswirkung für die Grundwasservor- Die holozänen Talfüllungen des heutigen Pegnitz- und Red- kommen der umgebenden Sandsteine haben. Die in den nitztales bestehen überwiegend aus Grob- bis Feinsanden Nürnberger Paläotäler anstehenden Lockersedimente stelmit lehmigem Bindemittel. Die Ablagerung der auch heute len generell gut durchlässige Porengrundwasserleiter dar. noch bei Hochwässern überspülten, hydrologisch eng mit Die Durchlässigkeitswerte der Kiese und Sande betragen im dem Vorfluter kommunizierenden Talsedimente wird von Mittel 10-4 m/s bis 10-3 m/s [1]. Die hier vorliegenden hyd- BRUNNACKER [69] in die Nacheiszeit (Postglazial) gestellt. rogeologischen Gegebenheiten wie hohe Durchlässigkeiten, gute Grundwasserhöffigkeit, überwiegend geringe Flurab- Neben den rezenten Flusstälern treten im Untergrund von stände sowie meist geringe Ionenfrachten stellen optimale Nürnberg mindestens vier unterschiedlich alte, tief in die Bedingungen zur Nutzung dieser Grundwasserkörper dar.

2.2. Das geohydraulische Verhalten des Nürnberger Untergrundes

(GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg – Dr. Manfred Bayer; Anna Prieß)

Die Geohydraulik (Grundwasserströmung) des Nürnberger Definierte Aquiferabschnitte können mit Hilfe von Packern Untergrundes wird durch die unterschiedlichen Gebirgs- im Bohrloch abgesperrt und mit geeigneten Versuchsaufeigenschaften der einzelnen Grundwasserstockwerke be- bauten abgetestet werden (Wasserdurchlässigkeits (WD) stimmt. -versuche, Ventil-Versuche als Slug-, Pulse- und Drill-Stem- Tests). Die Kenntnis der geohydraulischen Parameter ist entscheidend bei der Planung von Eingriffen in das Grundwasser Wasserdurchlässigkeitsversuche werden gezielt im Tunnelsowie der Durchführung von Grundwasserprognosen im bau (auch für die Nürnberger U-Bahn) eingesetzt, um die Zuge von Baumaßnahmen. Insbesondere die Transmissivität Wasserwegsamkeiten von Kluftzonen im Keupersandstein T (m²/s), also die Durchlässigkeit des Gebirges, ist eine wich- zu ermitteln. tige Kenngröße, die in nahezu alle einschlägigen geohyd- Die Durchführung von hydraulischen Bohrlochversuchen raulischen Berechnungsverfahren eingeht. In der Praxis wird setzt voraus, dass geeignete Versuchsbrunnen und Beobin der Regel der Durchlässigkeitsbeiwert k (m/s) verwendet, f achtungspegel in ausreichendem Umfang und geeigneter also der Quotient aus Transmissivität und Aquifermächtig- Anordnung zur Verfügung stehen. keit. Um die charakteristischen Eigenschaften hydrogeologischer Systeme zu ermitteln, ist die Durchführung und Aus- Der hydraulische Anschluss der Aufschlüsse an das abzuteswertung von hydraulischen Bohrlochversuchen gemäß DIN tende Grundwasserstockwerk ist durch einen qualifizierten EN ISO 222 82 - 3 [10] unerlässlich. Dies gilt insbesondere Ausbau sicher zu stellen. bei der Planung von größeren baulichen Eingriffen in das Dabei dürfen die Messstellen jeweils nur ein einziges Grund- Grundwasser. wasserstockwerk verfiltern. Der Ausbau von Bohrungen zu Je nach Fragestellung werden Pumpversuche mit unter- Mehrfach-Messstellen ist wegen der Gefahr von hydraulischiedlicher Versuchsdauer durchgeführt. So werden mit schen Kurzschlüssen unbedingt zu vermeiden. Kurzpumpversuchen die Aquifereigenschaften im unmit- Mit einer modernen Messausrüstung können bei Pumpvertelbaren Umfeld des Pumpbrunnens erfasst. Mit Langzeitsuchen die Daten von Wasserspiegel (Drucksonde), Förderpumpversuchen erfolgt eher eine weiträumige Untersumenge (Durchflussmesser), Temperatur, Leitfähigkeit, pHchung des Grundwasserleiters (Aquifertest). Hierdurch sind Wert und Sauerstoff gleichzeitig digital erfasst und online auch Aussagen über Aufbau und die räumliche Ausdehüberwacht werden (vgl. Abbildung 36). nung des Aquifers möglich. Auf der Grundlage der digital erfassten Daten erfolgt die Als hydraulische Versuche im offenen Bohrloch sind sog. grafische Auswertung nach Typkurvenverfahren und Gerad- Auffüll- und Absenkversuche anzuführen. Deren Aussagelinienverfahren. Neben der Ermittlung der Transmissivität kraft ist begrenzt und bleibt auf das unmittelbare Umfeld und des Speicherkoeffizienten sind zusätzliche Aussagen der Versuchsbohrung beschränkt. über Brunnenverluste sowie Aufbau und die Begrenzung des Aquifers möglich.

Abbildung 36: Durchführung eines Pumpversuches mit messtechnischer Ausstattung (Foto: TÜV Rheinland LGA Bautechnik GmbH)

Für das Grundwasserstockwerk Ia / Quartäre Sande und Kiese, das sich als +/- homogener Porengrundwasserleiter darstellt, liefern derartige Versuche i.d. Regel hinreichend genaue und belastbare geohydraulische Kenndaten. Die bei Bauwasserhaltungen zu erwartenden hohen Ergiebigkeiten und Reichweiten der Absenkung, lassen sich damit rechnerisch gut prognostizieren.

Bei dem Grundwasserstockwerk Ib / Sandsteinkeuper handelt es sich um einen Kluft- und Porengrundwasserleiter, wobei die hydrogeologischen Eigenschaften eines Kluftgrundwasserleiters überwiegen. Grundwasserbewegungen sind vornehmlich an Trennflächen, Fugen und Klüfte gebunden.

Im Sandsteinkeuper hängen Durchlässigkeit und Ergiebigkeit stark von der Ausbildung des Kluftnetzes ab. Grundsätzlich ist eher mit einer mäßigen Ergiebigkeit zu rechnen. Wie Beobachtungen aus tiefen Nürnberger Baugruben und dem U-Bahn-Bau zeigen, sind an Kluftverschneidungen aber auch lokal hohe Grundwasserergiebigkeiten von > 10 l/s möglich. Ein hoher Grundwasserandrang ergab sich bspw. auch in der ca. 35 m tiefen Baugrube für das IMAX-Kino. An Abbildung 37: Offenes Kluftsystem mit Wasseraustritten an der der Schichtgrenze Blasensandstein / Lehrbergschichten wur- Schichtgrenze Blasensandstein / Lehrbergschichten (IMAX-Baugrube, Nürnberg, 2000, Foto: TÜV de ein offenes Kluftsystem mit Ergiebigkeiten von > 100 l/s Rheinland LGA Bautechnik GmbH) angeschnitten.

Aufgrund der Heterogenität des Sandsteinkeupers liefern rechnerische Grundwasserprognosen hier meist nur überschlägige Ergebnisse. Die tatsächlich durch Grundwassereingriffe erzeugten Reichweiten der Absenkung weichen oftmals von den Prognosen ab.

Ein aussagekräftiges Grundwasser-Monitoring zur hydrologischen Beweissicherung erscheint daher unerlässlich, um die tatsächlichen Auswirkungen von baulichen Eingriffen in das Grundwasser festzuhalten.

Im Nürnberger U-Bahnbau kann diesbezüglich auf Jahrzehnte lange Erfahrungen zurückgegriffen werden. Beim Auffahren der Tunnelstrecken im Keupersandstein sind in Abhängigkeit von der Tiefengradiente Reichweiten der Entnahme von etwa 50 bis 150 m beidseitig der Tunnelstrecke zu erwarten.

Abbildung 38: Wasseraustritt über „Quacken“horizont aus Klüften im Blasensandstein (U-Bahnbau Nürnberg / bergmännischer Vortrieb) (Foto: TÜV Rheinland LGA Bautechnik GmbH)

2.3. Die Bedeutung der quartären Lockersedimente

2.3.1. Vorkommen und Bedeutung der quartären Deckschichten (GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg – Michael Wehrl)

Abbildung 39: Düne im nordöstlichen Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Nürnbergs berühmte Altstadt ist aus Sandstein gebaut, das Die Flugsande im Nürnberger Becken ist jedem Bewohner und Besucher dieser Stadt bekannt. We- Die Winde haben Dünen aufgeschichtet, wie sie heute nur niger bekannt ist, dass Nürnberg zu guten Teilen auch auf von der Küste oder aus Wüsten bekannt sind. Einen Ein- Sand gebaut ist. Dieser Sand kann über 30 Meter mächti- druck davon vermittelt noch eine Düne, die im Wald hinter ge Lagen bilden. Diese gewaltigen Sandmassen wurden vor dem Gewerbepark Nordostpark, im Nürnberger Nordosten Tausenden Jahren in gewaltigen Flüssen und durch starke zu sehen ist. Winde ins Nürnberger Becken geschüttet. Weil diese Sand- Die Flugsande bilden mehr oder weniger geschlossene Deschichten in dem geologischen Zeitalter des Quartärs entcken, deren genaue Abgrenzung aber wegen ihrer Vermistanden und sie den Felsuntergrund bedecken, werden sie schung mit den Flusssanden und den sandigen Keuperverals quartäre Deckschichten bezeichnet. Auf die genaue Entwitterungen nicht leicht möglich ist. Im Gebiet, in dem auch stehung soll nun im Folgenden näher eingegangen werden. die in Abbildung 39 gezeigte Düne zu finden ist, sind auch weitere Dünen zu finden. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Dünen durch Winde aufgehäuft wurden, die aus westlichen Richtungen wehten [51].

Karte 3: Karte der Paläotäler unter Nürnberg nach BAIER (2011) mit eingezeichneter Profillinie (rot) (Quelle: BAIER, A.; Verändert von WEHRL, M.)

Die Flusssande im Nürnberger Becken Die Bedeutung der quartären Deckschichten Die Flugsande haben gegenüber den Flusssanden eine nur Diese Deckschichten haben in Nürnberg also eine sehr grountergeordnete Bedeutung. Das liegt daran, dass die Fluss- ße Verbreitung. Das allein rechtfertigt aber noch nicht den sande deutlich größere Mächtigkeiten aufweisen. Die Fluss- Aufwand, der für ihre Untersuchung betrieben wird. Bereits sande wurden durch Flüsse angehäuft, die in den Abtauzei- im Jahre 1964 begann ihre erste größere Erfassung [50]. ten der Eiszeit gewaltige Sedimentmengen transportierten. Heute beschäftigen sich unter anderem das Umweltamt der Diese Flüsse schnitten tiefe Täler in den Nürnberger Sand- Stadt Nürnberg, das Landesamt für Umwelt und die Universtein und füllten diese mit Sand und Kies wieder auf [71]. sität Erlangen mit diesem Thema. Schon im letzten Grund- Dieser Sachverhalt wurde bereits sehr intensiv von A. BAIER wasserbericht wurden die Karten von SPÖCKER [50] durch untersucht, der eine Karte dieser, heute nicht mehr sichtba- Untersuchungen von BAIER [71] und anderen ergänzt. ren, Täler erstellt hat [71]. Auch diese Ergebnisse werden in aktuellen Projekten erweitert und aktualisiert. Wie aus der Karte 3 ersichtlich ist, durchziehen verschiedene Die Kenntnis der quartären Deckschichten ist ein wichti- Täler das südliche Nürnberger Stadtgebiet. Zur Veranschauger Planungsfaktor. Für die Planung von Bauwerken ist es lichung soll ein Profil (Abbildung 40) im Nürnberger Süden, wichtig zu wissen, ob sich im Untergrund des geplanten in der Karte 3 durch eine rote Linie markiert, die Ausmaße Bauwerks solider Fels oder Sand befindet. Wird das nicht dieser Paläotäler darstellen. berücksichtigt, so können Setzungen und daraus folgende In diesem südlichen Bereich weisen die quartären Deck- Schäden am Gebäude die Folge sein. schichten in Form von Talfüllungen besonders hohe Mäch- Auch für die Nutzung von oberflächennaher Geothermie tigkeiten auf. Eindrucksvoll zeigt dies das Profil in Abbilmit offenen Systemen (Grundwasserentnahme und Rückdung 40. Die gelbe Signatur zeigt die quartären Schichten führung über Schluckbrunnen) ist der Verlauf dieser Rinnenim Paläotal 1, die dort eine Mindestmächtigkeit von 16 Mesysteme von großer Bedeutung. tern aufweisen. Dabei helfen die sehr guten hydraulischen Kennwerte von Sand sehr. In sandigem Boden kann leichter mehr Wasser gefördert werden und es auch viel leichter wieder versickert werden.

Abbildung 40: Profil über das Paläotal 1 (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg - WEHRL, M.)

Dieses Prinzip gilt natürlich ebenso für alle anderen Arten wasser hin. Da die Durchlässigkeitsbeiwerte der sandigen von Brunnen, wie etwa Bewässerungsbrunnen. Auch diese Deckschichten in Nürnberg recht hoch sind, können Schadkönnen viel effektiver arbeiten, wenn sie im sandigen Unter- stoffe jedoch ohne große Widerstände ins Grundwasser gegrund abgeteuft werden. langen.

Diese Rinnen haben zudem einen lokalen Effekt auf die Die Durchlässigkeitsbeiwerte bedeuten auch ein hohes Ver- Grundwasserfließrichtung. Da die hydraulischen Eigen- sickerungspotential für Niederschläge in unbebauten Geschaften in der Rinne besser sind als in den umgebenden bieten. Sandsteinen wirken die Paläotäler wie Drainagesysteme. Quartärmächtigkeitskarte Sollte es zu einem Schadensfall für das Grundwasser kommen, könnten in diesen Rinnen die Schadstoffe schneller Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Deckverbreitet werden. Auch deswegen ist die genaue Kenntnis schichten unter Nürnberg sowohl einen Vor- wie auch eides Verlaufs wichtig. nen Nachteil darstellen können. In jedem Fall ist es nötig ihre Verbreitung möglichst genau zu erfassen. Die aktuells- Deckschichten dienen in der Regel auch als Schutzschicht ten Ergebnisse können der Deckschichtenkarte in diesem für den Schadstoffeintrag aus der Oberfläche zum Grund- Grundwasserbericht entnommen werden (Anlage C).

2.3.2. Das Quartär im Bereich des Pegnitztals bei Erlenstegen (N-ERGIE Aktiengesellschaft – Philipp Goodwyn)

Quartäre, verschüttete Rinnen erstrecken sich über weite Aufgrund der abweichenden physikalischen Eigenschaften Bereiche des Nürnberger Stadtgebietes. Im Bereich Erlen- des quartären Lockermaterials im Vergleich zum darunter stegen wurde gegen Ende des 19. Jahrhunderts eine Trink- anstehenden Blasensandstein eignen sich geophysikalische wassergewinnung der heutigen N-ERGIE Aktiengesellschaft Methoden gut für die Erkundung [77]. Im Rahmen der Unaufgrund der günstigen hydrogeologischen Eigenschaften tersuchungen kamen mit dem Georadar, der Refraktionssolcher verschütteter Talräume mit relativ locker gelagerten seismik und der geoelektrischen Tomographie insgesamt Sedimenten im Pegnitztal etabliert. Diese bilden einen sehr drei verschiedene Methoden zum Einsatz, um den Bereich ergiebigen Grundwasserkörper (Aquifer) und ermöglichen detailliert zu erkunden. letztendlich die Gewinnung von Grundwasser als Trinkwas- Zusätzliche Erkenntnisse brachte vor allem der Einsatz des ser innerhalb des Nürnberger Stadtgebietes [[75]; [50]]. Georadars. Hier konnte die Grenze zwischen quartären Auf- Da die quartären Rinnen anhand der heutigen Topographie lagen und Blasensandstein (Aquiferbasisgrenze) anhand abnicht mehr erkennbar sind, konnte deren Mächtigkeit und nehmender Signalstärke detektiert werden. Mit den bereits Lage bislang nur durch vereinzelte Bohrungen und Auf- verfügbaren Daten der Bohrungen wurden die geophysikaschlüsse rekonstruiert werden. Aktuelle Untersuchungen lischen Ergebnisse punktuell überprüft und größtenteils beaus 2016 [76] mit geophysikalischen Methoden trugen stätigt. Die Tiefe der Aquiferbasisgrenze weist insgesamt eidazu bei, die Situation im Gewinnungsgebiet des Wasser- nen großen Schwankungsbereich auf und beträgt zwischen schutzgebietes Erlenstegen detaillierter zu beschreiben. Minimum 9,30 m und Maximum 16,30 m.

Abbildung 41: Ausgewertetes Georadarprofil im Fassungsbereich des Wasserschutzgebiet Erlenstegen mit Interpretation der quartären Aquiferbasis (Quelle: N-ERGIE AG - GOODWYN, P.)

Die Resultate zeigen, dass die Tiefenlage der quartären Hier spielt wiederrum die Materialzusammensetzung eine Aquiferbasis bereits auf geringe Entfernung horizontal stark wichtige Rolle: In den tieferen Lagen, unmittelbar an der variieren kann. Grenze zum Festgestein, lagerten sich beim Übergang von Warm- zu Kaltzeiten, d.h. am Beginn eines Ablagerungs- Aus den in einem Raster angeordneten Profilen wurden zyklus, zuerst grobes Material wie Steine und Kiese ab. über 800 neue Datenpunkte mit Informationen über die Hier kann Grundwasser aufgrund der größeren Porenvo- Höhe der Aquiferbasis ü. NN entnommen und die Aquiferlumina ungehinderter fließen. Die Kenntnis über die Lage basis mithilfe von Geoinformationssystemen als Oberfläche des Rinnentiefs und die Rückschlüsse auf die Materialzuinterpoliert. Insgesamt befindet sich die Aquiferbasis im Unsammensetzung können künftig bei der Standortwahl für tersuchungsgebiet zwischen 287,7 m ü. NN und 292,6 m Brunnenneubohrungen und Brunnensanierungen helfen. ü. NN. Gegenüber dem Modell der Grenze zwischen quar- Bei Sanierungsplanungen sollten demnach solche Brunnen tärem Lockergestein und anstehendem Keupergestein, das priorisiert werden, die im Bereich des Rinnentiefs liegen. rein auf Basis von Bohrdaten interpoliert wurde, gab es im Die Resultate über quartäre verschüttete Rinnen haben so- Modell mit geophysikalischen Daten zum Teil Lageabweimit nicht nur wissenschaftliche Bedeutung, sondern liefern chungen von bis zu 4,20 m. auch für die Praxis wichtige Erkenntnisse, da sie für den Un- Mithilfe der geophysikalischen Untersuchungen im Bereich terhalt und die langfristige Sicherstellung der Trinkwasserder östlich des Wasserwerkes Erlenstegen liegenden Brun- versorgung im Stadtgebiet Nürnberg Entscheidungshilfen nen konnten mehrere Erkenntnisse gewonnen werden. In darstellen. erster Linie wirkten sich quartäre Erosions- und Sedimentationsereignisse entscheidend auf die Morphologie der Rinnenstruktur im Untergrund aus. Im Untersuchungsgebiet konnte nahe des Wasserwerkes Erlenstegen ein Erosionsbzw. Rinnentief entdeckt werden, das sich bzgl. der Höhe ü. NN von der umgebenden Aquiferbasis signifikant unterscheidet. Derartige Strukturen können ausschlaggebend für eine Änderung der Fließverhältnisse im Untergrund sein.

Abbildung 42: Visualisierung der Aquiferbasishöhe im Fassungsbereich des Wasserschutzgebietes Erlenstegen mit eingezeichnetem Rinnentief (Geobasisdaten: © Bayerische Vermessungsverwaltung; Wasserdaten: © N-ERGIE Aktiengesellschaft; (Quelle: GOODWYN, P.))

2.4. Wasserhaushalt

2.4.1. Urbaner Wasserhaushalt

Der natürliche Wasserhaushalt besteht im Wesentlichen aus Einzelne Komponenten des Wasserhaushalts für das Stadtdrei Hauptkomponenten: Niederschlag, ober- und unterirdi- gebiet wurden bereits im Grundwasserbericht 2011 bescher Abfluss sowie Verdunstung (vgl. Tabelle 7). schrieben [1]. Erstmals wird mit dem vorliegenden Grundwasserbericht eine Wasserbilanz für Nürnberg vorgestellt, Wie viel vom Niederschlagswasser im Jahresvergleich von die u. a. die unterschiedliche Bebauung im Stadtgebiet im Grundstücken oberirdisch abfließt, wie viel versickert und Einzelnen berücksichtigt und die Veränderungen relevanter wieviel verdunstet, ist sehr abhängig von der Ausprägung Einflussgrößen ermittelt (vgl. Kapitel 2.4.3.). der Bodenoberfläche (Untergrundgestein und Bodentyp, Bewuchs, Versiegelung, Neigung etc. vgl. Kapitel 2.4.3.). Die Bedeutung eines ausgeglichenen Wasserhaushalts wird in vielen Facetten bereits im Kapitel 1 deutlich. Die was- Der urbane Wasserhaushalt weicht in vielen Punkten vom serwirtschaftlichen und gesundheitlichen Anforderungen natürlichen Wasserhaushalt ab. Die wichtigsten Verändean den städtischen Wasserhaushalt werden in der Zukunft rungen im Stadtgebiet Nürnberg sind: noch verstärkt durch die Folgen des Klimawandels (vgl. Ka-

• Eine kleine Ergänzung auf der „Haben“-Seite der Was- pitel 1.3.). Diese Aufgabe stellt eine große Herausforderung

serhaushaltsgleichung durch die Wasserbeileitung zur dar, denn die Versiegelung bislang unversiegelter Flächen Bewässerung im Knoblauchsland (vgl. Kapitel 1.5.). durch Ausweisung neuer Baugebiete nimmt im Stadtgebiet stetig weiter zu ( vgl. Abbildung 43).

• Ein Anstieg des oberirdischen Abflusses um ein Vielfa-

ches durch Bebauung und Versiegelung. Damit gehen eine reduzierte Grundwasserneubildung und eine reduzierte Verdunstung einher (vgl. Kapitel 2.4.3.).

Tabelle 7: Übersicht der Faktoren des natürlichen Wasserhaushaltes

64

62

60

58

56 Abbildung 43: Entwicklung der Sied- 54 lungs- und Verkehrsflächen im Stadtgebiet Nürnberg; 52 Auswertung der statistischen Jahrbücher der Stadt 50 Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) ehcäl(cid:414)maseG nov %

2.4.2. Niederschlagsdaten in Nürnberg

Entwicklung des Niederschlags in Nürnberg an der Flug- Die Auswertung der SUN-Regenschreiber brachte dazu folwetterwarte gende Ergebnisse: Bedingt durch ein Niederschlagshoch in den 80er Jahren, • An der Flugwetterwarte werden verhältnismäßig niedrid.h. zu Beginn der betrachteten Zeitreihe (Abbildung 44), ge Niederschlagswerte innerhalb des Stadtgebietes erist über den langjährigen Zeitraum von 1981 bis 2016 ein fasst. insgesamt negativer Trend bei den Jahresniederschlägen an Im Vergleich zur Flugwetterwarte werden bei der, in der Flugwetterwarte Nürnberg zu verzeichnen. Nach einem ca. 1,5 km Entfernung gelegenen Messstelle von SUN Rückgang der Niederschläge Ende der 80er Jahre liegt ab („Buch“) durchschnittlich um 35 mm höhere Jahresnieden 90er Jahren die, über 25 Jahre gemittelte, Jahresniederderschlagsmengen gemessen (-14 mm bis +78 mm). schlagsmenge bei ca. 612 mm (1992-2016) im hydrologi- Ursache hierfür können zum einen eine unterschiedlischen Jahr (November - Oktober). che Messmethodik, zum anderen aber auch die natur- Die Jahresniederschlagshöhen im hydrologischen Jahr nahräumlichen Rahmenbedingungen der unterschiedlichen men im Trend zunächst, trotz einem Tief zwischen 2003 Standorte sein. und 2006, insgesamt von 1991 bis 2011 um 10,8 % zu. Seither nehmen die Jahresniederschläge wieder ab. Dabei • Der Osten Nürnbergs ist regenreicher als der Westen. fallen besonders der extrem trockene Sommer 2015 sowie So liegt das Maximum des 7-jährlichen Mittelwertes der die trockenen Winterhalbjahre (2013/2014 und 2014/2015) Jahresniederschläge (2011 bis 2016) mit 705 mm in Erins Gewicht (Abbildung 44). lenstegen / Mögeldorf und das Minimum mit 570 mm in Reichelsdorf. In den Sommermonaten ist bei den Niederschlagsmengen ab 1991, trotz der trockenen Sommer 2003 und 2015, ein • Die häufigsten und / oder stärksten Starkniederschläge positiver Trend zu beobachten. Besonders die Sommermo- (>= 60mm/Tag) waren im oberen Pegnitztal Schoppernate zwischen 2007 und 2014 waren verhältnismäßig nie- shof und Mögeldorf / Erlenstegen und weiter das Pegderschlagsreich. nitztal abwärts in Sündersbühl zu verzeichnen (zwischen 2011 und 2016 max. an 10 Tagen Tagesniederschläge Niederschlagsverteilung im Stadtgebiet >= 30 mm/d bzw. an zwei Tagen >= 60 mm/d, Maxi- Ein flächendeckender Überblick über die Niederschlagsver- malwert: 89,7 mm/Tag) teilung im Stadtgebiet wurde durch ein, seit 2009 / 2011

• Am geringsten belastet durch Starkniederschlagsereig-

von der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg nisse waren zwischen 2011 und 2016 die Stadtteile Rei- (SUN) eingerichtetes, Netz von 13 Regenschreibern ermögchelsdorf und Worzeldorf, gefolgt von Buch. licht [36].

Niederschläge in hydrologischen Sommer-und Winterhalbjahren [mm] seit 1981 an der Flugwetterwarte Nürnberg 1000,0 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 1891 2891 3891 4891 5891 6891 7891 8891 9891 0991 1991 2991 3991 4991 5991 6991 7991 8991 9991 0002 1002 2002 3002 4002 5002 6002 7002 8002 9002 0102 1102 2102 3102 4102 5102 6102 hydrolog_Winter hydrolog_Sommer hydrolog Jahr Trend hydrol. Winter ab ´91 Trend hydrol.Sommer ab ´91 Trend hydrol. Jahr ab ´91 gleitendes Mi(cid:425)el über 5 Jahre (hydrolog. Jahr)

Abbildung 44: Niederschläge in hydrogeologischen Sommer- und Winterhalbjahren seit 1981 an der Flugwetterwarte Nürnberg (Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes DWD); Beginn hydrogeologisches Jahr / hydrogeologischer Winter: 1. November, Beginn hydrogeologischer Sommer: 1. Mai (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

2.4.3. Daten zum Wasserhaushalt in Nürnberg – lokale Wasserbilanz (Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Wassertechnologie – Prof. Dr.-Ing. Frank R. Kolb)

Unterschiedliche urbane Flächennutzungen führen zu nachhaltigen Veränderungen im lokalen Wasserhaushalt, wobei diese zumeist mit einem verminderten Rückhalt (Interzeption) der Niederschläge und einer niedrigeren Verdunstung (Transpiration) durch den geringen bzw. fehlenden Bodenbewuchs sowie einer reduzierten Einsickerungsrate (Infiltration) in den versiegelten Boden verbunden sind. Je nach Intensität der baulichen Nutzung variiert der Versiegelungsgrad in urbanen Gebieten, welches zu erhöhten Oberflächenabflüssen und / oder zu geringeren Anreicherungen des Grundwassers durch Niederschläge führen kann. Aber auch die Zusammensetzung des städtischen Grüns sowie die stadthydrologischen Lösungen haben einen merklichen Einfluss auf den Wasserhaushalt. Abbildung 45: Vereinfachtes Modell des Wasserhaushalts (Quelle: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Die Flächenstruktur im städtischen Bereich kann je nach Ver- Wassertechnologie, KOLB, F. R.) festigung in drei große Teilbereiche gegliedert werden:

• Vollversiegelung, z. B. durch Bebauung und Verkehrsin-

frastruktur,

• Teilversiegelung, z. B. durch Bebauung und Individualin-

frastruktur und

• Untergrundversiegelung, z. B. Ver- und Entsorgungsin-

frastruktur.

Diese Flächenstrukturen können je nach wasserwirtschaftlichem Funktionserhalt des Bodens in Abhängigkeit des Nutzungstyps im kleinräumigen Maßstab durch den prozentualen Versiegelungsgrad und im großräumigen Maßstab durch unterschiedliche Kennzahlen (vgl. Tabelle 8) beschrieben werden [78].

Tabelle 8: Unvollständige Übersicht und Kurzdefinition von Kenngrößen zur Beschreibung der Wirkungsweise von urbanen Flächen

Verkehrs(cid:327)ächen 1% 2% (0,83) Gleis(cid:327)ächen 3% (0,19) Industrie&Gewerbe 18% 12% (0,83) Blockbebauung (0,58) Zeilenbebauung (0,31) 8% Reihenbebauung (0,26) 9% Städ(cid:415)sches Grün (0,06) 5% sons(cid:415)ge Grün(cid:327)ächen (0,06) 4% Acker(cid:327)ächen (0) 6% Grünland 16% (0) Gemüseanbau (0,03) 2% 14% Wald (0) Gewässer (0)

Abbildung 46: Mittlere Oberflächenabflussbeiwerte (Zahlenwert) und prozentuale Flächenverteilung nach Nutzungsarten für das Stadtgebiet Nürnberg (berechnet auf Datenbasis von: BEYER, 2015 [86], modifiziert) (Quelle: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Wassertechnologie, KOLB, F. R.) Für die Ermittlung der wasserwirtschaftlichen Bilanz der ben werden kann. Diese Anteile spiegeln sich entsprechend Stadt Nürnberg in Bezug auf die drei Teilgrößen Oberflä- in der wasserwirtschaftlichen Bilanz für Nürnberg wider. chenabfluss, Versickerung und Verdunstung wurde der Ver- Für die Verdunstungsanteile war eine Unterteilung in die siegelungsgrad der unterschiedlichen Flächennutzungsty- Evaporation (Verdunstung von Oberflächen) und die Transpen aus vorhandenen Datenbeständen [85] berücksichtigt. piration (Verdunstung von Pflanzen) nicht möglich, so dass Für die Bestimmung des Oberflächenabflusses ist weiterhin diese Anteile in der Evapotranspiration zusammengezogen der Abflussbeiwert (vgl. Abbildung 46), der u. a. durch die sind. Der Transpirationsanteil kann durch die Entsiegelung topografischen, klimatischen und hydrogeologischen Merkvon Oberflächen, durch innovative Bau- sowie neuartige male eines urbanen Gebietes beeinflusst wird, auf Basis von Wasserkonzepte und die Zusammensetzung des „Städtidigitalen Geländemodellen Nürnbergs, bestehenden Datenschen Grüns“ erhöht und so das Stadtklima weiter verbesbeständen sowie mittels technischer Regelwerke ermittelt sert werden. Die aktuellen Randbedingungen in Nürnberg worden. führen dazu, dass mehr als ein Fünftel der gesamten Was- Der Versickerungsanteil wird durch einen Teil der Nieder- serbilanz aufgrund des oberflächigen Abflusses durch das schläge, die mittels Versickerungsanlagen dem Grundwas- Ableitungssystem der Metropolregion abgeführt wird. ser zugeführt werden, und durch die Bewässerung in den Etwas weniger als ein Fünftel der Niederschläge dient durch Sommermonaten für den Gemüseanbau erhöht. Der Bedie Versickerung zur Grundwasseranreicherung und die wässerungswasseranteil kann nicht vollständig durch die restlichen drei Fünftel der Niederschläge können überwie- Pflanzen aufgenommen werden, so dass ein Teil des Wasgend über die aktive Verdunstung von Pflanzen wieder der sers den Boden infiltriert. Da der überwiegende Teil der Atmosphäre zugeführt werden. Weitergehende zukünfti- Grundwasserneubildung auf landwirtschaftlich genutzten ge Wasserkonzepte und infrastrukturelle Maßnahmen soll- Flächen im Winterhalbjahr erfolgt, führen diese Bewässeten dazu genutzt werden, die Versickerungs- und Verdunsrungsanteile zu keinen großen Veränderungen im Grundtungsanteile an den Niederschlägen zu erhöhen, um die wasserhaushalt. klimatischen Randbedingungen im urbanen Gebiet Nürn- Die durch die Pflanzen aufgenommenen Wasseranteile erhö- bergs weiter zu verbessern. hen den Transpirationsanteil der in die Atmosphäre abgege-

Tabelle 9 Wasserbilanz für die Stadt Nürnberg (Datenquelle: BEYER, 2015 [86], modifiziert); * Gemüseanbau, ** Oberflächenversickerung

3.1. Grundwasserqualität

3.1.1. Grundwasserbelastungen im Stadtgebiet - nutzungsspezifische Schadstoffeinträge

Nürnberg ist und war ein wichtiger, erfolgreicher Industrie- Das Umweltamt sammelte bei mehr als 1.000 Betriebskonstandort. Die Wirtschaftsstruktur Nürnbergs war seit Beginn trollen / Ortseinsichten zahlreiche Erfahrungen zu den Asder Industrialisierung durch Betriebe des metallbe- und ver- pekten vorsorgender und nachsorgender Boden- und Gearbeitenden Gewerbes geprägt. In vielen auch kleineren Be- wässerschutz. trieben, wie z.B. Galvaniken oder Chemischen Reinigungen wurde über Jahrzehnte mit umweltgefährdenden Stoffen Amtsermittlung zum Teil sorglos umgegangen. So kam es zu zahlreichen Mit den Bodenschutzgesetzten wurde auch das Instrumen- Schadstoffeinträgen in den Boden und zum Teil bis in das tarium der Amtsermittlung eingeführt. Grundwasser. Die Amtsermittlung (AE) verfolgt das Ziel, Grundstücke Ermittlung von Schadensherden (ehemalige Gewerbeflächen, sogenannte Altstandorte) ausfindig zu machen, auf denen in der Vergangenheit erhebli- Um die Schadensherde und die Verursacher von Grundwasche Mengen an Schadstoffen in den Untergrund gelangten. serverunreinigungen ausfindig zu machen, waren folgende Im Rahmen der AE werden erste technische Bodenuntersu- Fragen zu klären: chungen zur Ermittlung des Schadstoffpotenzials im Unter-

• Wo sind die Grundstücke mit den grundwasserrelevan-

grund durchgeführt. Die Mittel für die Finanzierung dieser ten industriell-gewerblichen Altlasten? Erstuntersuchungen werden vom Freistaat Bayern bereitge-

• Wo sind die Firmen-Standorte mit Eintragsstellen stellt. In den ersten 11 Jahren der AE (von 2000 bis 2010,

bzw. Schadensherde zu finden, bei denen das Reini- 33 AE-Fälle) wurde bei den 270 Rammkernsondierungen gungs- und Rückhaltevermögen der überlagernden (RKS) keine spektakuläre grundwasserrelevante Altlast ent- Bodenschichten nicht ausreichend war, so dass es zu deckt. Bei zwei Standorten wurde eine Bodenluft-Sanienutzungsspezifischen Schadstoffeinträgen bis in das rung erforderlich (Austrag 63,3 kg LHKW). Nur bei einem Grundwasser kam? Standort fand man relevante Schadstoffkonzentrationen im Etwa 15 Jahre lang erfolgten die Altlasten-Erkundungen Grundwasser, hier wurde erfolgreich eine Grundwasser-Saund, behördlicherseits, die sogenannte „Schadensfall-Sach- nierung umgesetzt (Austrag 2,3 kg LHKW). bearbeitung“ im Rahmen der Wassergesetze. Ab dem Jahr Es zeigte sich, dass allein auf der Grundlage von Informa- 2000 erfolgte dies nach den Anforderungen und Bewer- tionen über altlastenrelevante Branchennutzungen und Ertungskriterien der neuen Bodenschutzgesetze. kenntnissen zum Umgang mit umweltrelevanten Umgangs- Die Ermittlungen erfolgten über folgende Ansatzpunkte / stoffen aus historischen Nutzungsrecherchen und anderen Fallvarianten. Quellen, d.h. im Rahmen beprobungsloser Erkundungen, es fast unmöglich ist, die im Stadtgebiet ggf. vorhandenen Betriebskontrollen / Ortseinsichten aber noch unerkannten stark kontaminierten Grundstücke Mit der systematischen Überprüfung der Firmen, die mit rezu erkennen bzw. herauszufiltern. levanten wassergefährdenden Stoffen umgingen, begann das Umweltamt im Herbst 1985. Sofern bei einer Ortseinsicht beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen offensichtliche bzw. gravierende Missstände oder konkrete Anhaltspunkte für massive Schadstoffeinträge entdeckt / ermittelt wurden, wurde die Firma aufgefordert, das Schadensausmaß im Untergrund durch einen Altlasten-Sachverständigen mit Hilfe geeigneter Sondierungen untersuchen zu lassen. Dabei wird in der Regel eine schrittweise Vorgehensweise gewählt. Im ersten Schritt wird der Boden untersucht. Abbildung 47: September 1988: Spänelager im Freien ohne Un- Bei dieser Fallvariante, oftmals eine Kombination aus Neutergrundabdichtung lasten und z.T. Altlasten, war sowohl der Bereich der Schad- (Foto: Stadt Nürnberg, Umweltamt) stoffeinträge (Schadensherd) als auch die Schadstoffgruppe bekannt. Zudem gab es einen konkreten Verursacher (Handlungsstörer).

Grundstücksverkäufe / Nutzungsänderungen LHKW (Leichtflüchtige Halogenierte Kohlenwasserstoffe): Im Rahmen von Grundstücksveräußerungen oder Nut- Dominiert werden die Grundwasserverunreinigungen im zungsänderungen (z.B. von Gewerbe zu Wohnen) werden Stadtgebiet Nürnberg durch die Schadstoffgruppe der bei Altlastenverdachtsflächen z.T. recht umfangreiche Alt- LHKW (Leichtflüchtige Halogenierte Kohlenwasserstoflastengutachten erstellt. fe). Diese Stoffe wurden insbesondere in der metallverarbeitenden Industrie seit den frühen 60er bis späten 80er Beispiel: Ehem. Infanteriekaserne mit rund 16 ha, von ca. Jahren des vorigen Jahrhunderts z.B. als Lösungsmittel 1900 bis 1994 militärisch genutzt oder zur Entfettung eingesetzt. Infolge der besonderen stoffspezifischen Eigenschaften der LHKW und des allge- In einem Gutachten vom November 2002 wird berichtet, mein unterschätzten Gefährdungspotenzials kam es an dass bislang von zwei Gutachtern insgesamt 160 Rammvielen Industriestandorten zu einer Verunreinigung des kernsondierungen und ca. 20 Baggerschürfe ausgeführt Grundwassers mit LHKW. und aufbauend auf deren Ergebnissen 12 Schichtwasser- Pegel und 5 Grundwasser-Pegel errichtet wurden. MKW und BTEX: Grundwasserverunreinigungen mit MKW (Mineralölkoh- Interessant an diesem Fall ist, dass hier an einigen Stellen im lenwasserstoffe) und BTEX (leichtflüchtige aromatische Grundwasser (vorwiegend im Schichtwasserhorizont) hohe Kohlenwasserstoffe: Benzol / Toluol / Ethylbenzol / Xylol) Schadstoffkonzentrationen anzutreffen waren, dessen eisind vor allem bei Betrieben der Mineralölverarbeitung / gentliche Schadensquelle bzw. die Schadensursache jedoch -lagerung und bei Tankstellen vorzufinden. im Rückblick nicht mehr rekonstruierbar war; es gab bzw. gibt nur die Vermutung über einen Benzinschadensfall in PAK (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe): den 50er Jahren. Kontaminationen mit PAK (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) sind bevorzugt im Umfeld von ehem. Gaswerksstandorten vorzufinden. Weiterhin fin- Übersicht über nutzungsspezifische Grundwasserbelasdet sich diese Schadstoffgruppe oft in umweltrelevanten tungen in Nürnberg Bodenauffüllungen als Verbrennungsrückstände in Form Das Umweltamt wertete 2015 im Rahmen einer Projektstuvon Aschen und Schlacken. die und im März 2017 die Erkenntnisse aus über 30 Jahren PFC (Per- und polyfluorirte Chemikalien): Schadensfall-Sachbearbeitung insbesondere hinsichtlich der Überwiegend Einträge durch Löschschäume. Grundwasserrelevanz aus. Näheres vgl. Kapitel 5.1.4. Aufgrund der industriellen Vorgeschichte sind im Stadtge- Schwermetalle (SM): biet Nürnberg bei den nutzungsspezifischen Untergrund- Schwermetalleinträge (z.B. Blei, Cadmium, Chrom, Kupbelastungen, d.h. bei Industriestandorten, vornehmlich folfer) wurden überwiegend bei Betrieben aus der Metallgenden Schadstoffgruppen anzutreffen: verarbeitung und Oberflächenbehandlung, z.B. bei Galvaniken oder Gießereien festgestellt.

Abbildung 48: Ausschnitt aus der Grundwasserbelastungskarte (vgl. Anlage D) In dieser Karte werden die Lage der Erkundungs- und Sanierungsstandorte mit Angabe der jeweiligen Hauptschadstoffgruppen sowie die grobe Grundwasserfließrichtung (Grundwassergleichen) dargestellt. (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Altlastenerkundungen Seit Mitte der 80er Jahre wurden im Stadtgebiet von Nürnberg bei rund 1.150 Grundstücken der Boden bzw. die Bodenluft mittels Sondierungen auf mögliche Schadstoffeinträge bzw. Altlasten untersucht.

Sofern die Ergebnisse der Boden-, Eluat- und Bodenluftuntersuchungen unter Berücksichtigung der geologischen Standortverhältnisse den Verdacht einer erheblichen Gewässerkontamination erhärteten, wurden im nächsten Schritt Grundwasseruntersuchungen gefordert.

Grundwasserschadensfälle Die Grundwasserbelastungssituation ist an verschiedenen Standorten je nach Schadstoff, Schadensherd und Untergrundsituation in unterschiedlichen Tiefen anzutreffen. Die Ermittlung erfolgt über tiefenorientierte Probenahmen oder über den Ausbau von Grundwassermessstellen mit Zonierung der Filterstrecken. In der Grundwasser-Belastungskarte (Anlage D bzw. im Ausschnitt Abbildung 48) wurde jedoch aus Übersichtsgründen auf eine tiefendifferenzierte Darstellung verzichtet. Abbildung 49: Anzahl Grundstücke mit Altlastenerkundungen und mit Grundwassersanierungen im Stadtgebiet Bislang sind im Stadtgebiet an 227 Standorten Grundwasvon Nürnberg seruntersuchungen auf nutzungsspezifische Schadstoffeinträge durchgeführt worden (Stand 03/2017).

Verteilung der Hauptschadsto(cid:299)e im Grundwasser an Standorten ohne Sanierungsbedarf 70 60 50 etrodnatS 40 30 lhaznA 20 66 19 16 18 10 3 0 LHKW MKW BTEX SM PAK Schadsto(cid:299)

Bei 122 der untersuchten 227 Firmenareale und Altlastenstandorte ergaben die Grundwasseruntersuchungen und Pumpversuche an den eigens errichteten Erkundungspegeln, dass entweder nur geringe Belastungen vorlagen oder aufgrund der geologischen und hydrogeologischen Bedingungen keine effektive hydraulische Sanierung möglich war.

Bei 105 der 227 mittels Grundwassermessstellen überprüften Industrie- bzw. Gewerbestandorte wurde aufgrund von erheblichen Schadstoffeinträgen eine Grundwassersanierung notwendig.

Abbildung 50: Verteilung der Hauptschadstoffe im Grund- Grundwassersanierungen im Stadtgebiet wasser an 122 gering belasteten Standor- An 49 Standorten werden weiterhin (Stand 03/2017), z.T. ten im Stadtgebiet von Nürnberg (Quelbereits seit über 20 Jahren, Schadstoffe aus dem Grund- le: Stadt Nürnberg, Umweltamt) wasser entfernt, finanziert vom jeweiligen Handlungs- bzw.

Grundwassersanierungen

60

Zustandsstörer, bzw. sind in Vorbereitung.

55

50

56 Sanierungsmaßnahmen konnten zwischenzeitlich, nach 1

45

deutlicher Reduzierung der Schadstoff-Konzentrationen,

40

etrodnatS

mit behördlicher Zustimmung beendet werden. 35

30

lhaznA

Seit 1985 wurden im Nürnberger Stadtgebiet ca. 5 Mio. m³

25

Grundwasser gereinigt und alleine über den Grundwasser- 20 pfad mehr als 200 Tonnen Schadstoffe aus dem Untergrund 15

10

entfernt.

5

0

Weitere Datenquellen über nutzungsspezifische Schad- abgeschlossene Sanierungen laufende/ erforderliche Fälle stoffe im Grundwasser Außer den Erkenntnissen aus der Schadensfall-Sachbearbeitung wurden die vorliegenden Untersuchungsergebnisse Abbildung 51: Grundwassersanierungen im Stadtgebiet von der Notwasser- und Industriebrunnen (1987 erstmals syste- Nürnberg - beteiligte Hauptschadstoffe matisch untersucht / betrachtet) ausgewertet.

Sanierungsfälle

LHKW BTEX MKW SM PAK PFC

Die Analysenwerte von ca. 120 Notwasserbrunnen sind in

Schadsto(cid:299)e in Bauwasserhaltungen

6 die Darstellung der Grundwasserbelastungskarte (Anlage D)

mit eingeflossen.

negnutlahressawuaB

5

4 Bei acht Notwasserbrunnen wurden zuletzt relevante

Schadstoffkonzentrationen mit LHKW (> 40 μg/l) nachge-

3

wiesen. Weiterhin wurden die Erkenntnisse von ca. 57 In-

2

lhaznA

dustriebrunnen berücksichtigt. Bei acht Industriebrunnen

1

liegen aktuell relevante nutzungsspezifische Schadstoffkon- 0 zentrationen vor.

Schadsto(cid:299)e

LHKW BTEX PAK MKW

Bauwasserhaltungen Abbildung 52: Umweltrelevante Grundwasserbelastungen bei Beim Vorliegen konkreter Anhaltspunkte dafür, dass mit Bauwasserhaltungen; Maßnahmen erforderlich schadstoffbelastetem Grundwasser zu rechnen ist, kann das Umweltamt bei Bauwasserhaltungen im Rahmen einer wasserrechtlichen Erlaubnis Grundwasseruntersuchungen fordern. Die Grundwasserbelastungskarte (Anlage D, Stand 2017) liefert Informationen über umweltrelevante Grundwasserverunreinigungen. Sofern die Bauwasserhaltung im Bereich einer relevanten Stelle liegt, ist das Grundwasser entsprechend untersuchen zu lassen.

In den letzten Jahren wurde im Stadtgebiet Nürnberg bei 10 Bauwasserhaltungen erheblich verunreinigtes Grundwasser angetroffen. Erheblich verunreinigtes Bauwasser / Grundwasser muss vor der Ableitung oder Wiedereinleitung gereinigt werden.

3.1.2. Überwachung der Grundwasserqualität

Für die Erfassung der Grundwasserqualität wurden im Rah- Die Auswertung der vorhandenen Analysenwerte erfolgt in men des Monitorings Analysedaten von 198 Brunnen aus- Form von Mittelwerten je Brunnen innerhalb von 5-Jahresgewertet. Das Qualitätsmessnetz besteht im Wesentlichen zeiträumen und ab 2005 in 6-Jahreszeiträumen (Anpassung aus Not- und Betriebsbrunnen. Für die Parameter Nitrat und an Zeiträume der Grundwasserberichtserstattung). Pflanzenschutzmittel werden außerdem einzelne Bereg- Die Auswertungsergebnisse zu den Hauptschadstoffen wernungs- und Garten-/ Trinkwasserbrunnen herangezogen. den unter anderem mit Hilfe von interpolierten Karten und Das Qualitätsmessnetz soll einen allgemeinen und über lan- über Grafiken, die den zeitlichen Verlauf der Belastungssituage Zeiträume vergleichbaren Überblick über die allgemei- tion wiedergeben, dargestellt. ne Verbreitung relevanter Schadstoffe im Grundwasser des Bei den Karten ist zu berücksichtigen, dass die jeweiligen Un- Stadtgebietes geben (städtische Hintergrundgehalte, diffuse tersuchungsergebnisse tatsächlich lediglich an den einzelnen Stoffeinträge). Analysenwerte aus Sanierungsbrunnen, von Messpunkten nachgewiesen wurden. Das Ausbreitungsver- Einzel- und Altlastenuntersuchungen sind nicht enthalten. halten der Schadstoffe ist jeweils abhängig von den Eigen- Im letzten Messzeitraum von 2011 bis 2016 wurde das bis- schaften der Stoffgruppe und der örtlichen hydrogeologiherige Messnetz vorwiegend im Süden um vier Beregnungs- schen Situation. Die Interpolation kann solche Aspekte nicht brunnen und einige Garten- / Trinkwasserbrunnen ergänzt, berücksichtigen, sondern stellt Schwerpunktgebiete mit so dass die vormalige Datenlücke weitgehend geschlossen Schadstoffbelastungen dar. Für einen Gesamtüberblick über werden konnte. Im Jahr 2014 wurde ergänzend ein Sonder- die Grundwasserqualität im Stadtgebiet sind diese Darstelmessprogramm durchgeführt. In diesem Rahmen wurde an lungen grundsätzlich geeignet, nicht jedoch für differenzier- 19 weiteren Brunnen und Messstellen (vgl. Karte 13), vorwie- te, standortbezogene Aussagen. gend im Süden Nürnbergs, sowohl die Standard- und Haup- Bei den Balkendiagrammen, die den zeitlichen Verlauf der tuntersuchungsparameter (Leitparameter) als auch zusätzli- Belastungssituation aufzeigen, wurden, wegen der Verche, spezielle Schadstoffparameter, die nicht standardmäßig gleichbarkeit der Zeiträume, die Ergebnisse des Sondermessuntersucht werden, analysiert (vgl. Kapitel 3.1.4.). Damit programmes nicht mit einbezogen. Eine regelmäßige Verteikonnte der Überblick über die Grundwasserqualität im Stadtlung der Brunnen im Stadtgebiet ist in jedem untersuchten gebiet weiter verbessert werden. Zeitraum gegeben. Bei ca. 50 % der Brunnen liegt eine Mess- Wie in der Vergangenheit sind auch 2016 die Hauptschad- zeitreihe von Beginn bis heute vor. Bei den anderen Brunnen stoffe im Stadtgebiet LHKW, Nitrat, Pflanzenschutzmittel musste auf Ersatz-Messstellen bzw. ein verändertes Messnetz (PSM) und Chlorid. Darüber hinaus werden weitere Leitpara- zurückgegriffen werden, teilweise lag eine ausgedünnte Dameter ausgewertet. Diese sind in Tabelle 10 aufgeführt. tenlage vor. So ergibt sich eine unterschiedliche Anzahl an Erstmals ist die Belastung mit dem Herbizid Glyphosat in die Brunnen je betrachtetem Zeitraum, jedoch ist ein prozentu- Untersuchung mit einbezogen worden. aler Vergleich aufgrund der räumlich vergleichbaren Verteilung der Brunnen durchführbar, und entsprechend in den Grafiken dargestellt.

Tabelle 10: Übersicht der untersuchten Leitparameter

3.1.3. Leitparameter des Grundwassermonitorings

LHKW Die Leichtflüchtigen Halogenierten Kohlenwasserstoffe Die ergänzenden interpolierten Karten 4a und 5a dienen (LHKW) wurden im Rahmen des Grundwassermonitorings der plakativen Darstellung von Schwerpunktbereichen der hauptsächlich in den Industriegebieten und gewerblich LHKW-Belastungen, die jedoch nicht mit der Schadstoffausstark genutzten Flächen der Südstadt, teils mit stark erhöh- breitung zu verwechseln sind. Auf den Hinweis in der entten Konzentrationen von teilweise über 1000 μg/l, nach- sprechenden Karte wird verwiesen. gewiesen. Hierbei sind weit überwiegend die beiden Ein- Im Vergleich der beiden Zeiträume 2005 – 2010 und zelparameter Tri (Trichlorethen) und Per (Tetrachlorethen) 2011 – 2016 der aktuellen Auswertungen (Karten 4 und 5) beteiligt. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung (TVO; kann eine Verbesserung der LHKW Belastung vor allem im [106]) für die Summe Tri und Per liegt bei 10 μg/l. Westen und Südosten des Stadtgebietes festgestellt werden. Es handelt sich bei den LHKW-Verunreinigungen um punk- Eine Verschlechterung ist an der Ostseite des Frankenschnelltuelle Schadensfälle v.a. durch Handhabungsverluste oder wegs an der Grenze von Gibitzenhof und Steinbühl zu er- Probleme bei der Lagerung. Die Eintragsstellen sind räumlich kennen. Die meisten Bereiche mit stark erhöhten Werten im begrenzt. Die Ausbreitung des Schadstoffes im Grundwas- Zeitraum 2005 - 2010 konnten saniert werden und weisen serkörper erfolgt meist in schmalen Fahnen in Grundwasser- nun im Messzeitraum 2011 - 2016 eine deutliche Verbessefließrichtung (vgl. Kapitel 5.1.3.). Dennoch sind aufgrund rung auf. des sehr verbreiteten Einsatzes dieser Reinigungs-, Extrak- In Abbildung 53 ist die Entwicklung der Belastungssituation tions- und Lösemittel in den 1950er bis 1980er Jahren diese seit 1995 zu sehen. Hier ist eine deutliche Verbesserung zu Schadstoffe in zahlreichen Brunnen und Messstellen anzuerkennen. Seit Beginn des Monitorings sind die sehr hohen treffen. In rund 60 % der Messstellen des Qualitätsnetzes Schadstoffbelastungen von über 1000 μg/l von fünf auf nur sind LHKW nachweisbar. Bei 30 % liegt der Summenwert mehr einen Brunnen zurückgegangen. 1999 überschritten über 10 μg/l. 42 Brunnen und 2005 noch 23 Brunnen den Stufe-2-Wert Die Kartendarstellung für den Gesamtüberblick der LHKW- für starkbelastete Grundwässer mit Bedarf auf Sanierungs- Belastungssituation im Stadtgebiet von Nürnberg erfolgt untersuchungen von 40 μg/l [139]. Im Zeitraum 2011 – wegen der nur punktuellen Einträge in Form von abgestuf- 2016 konnte diese Zahl auf 19 Brunnen verringert werden. ten Symbolen (Karte 4 und 5).

Entwicklung der LHKW-Belastungen im Stadtgebiet Nürnberg

100%

90%

80%

70%

>1000 μg/l

gnulietreV

60%

> 250 bis <=1000 μg/l

50%

elautnezorP

> 100 bis <= 250 μg/l

40%

30%

> 40 bis <= 100 μg/l

20%

> 10 bis <= 40 μg/l

10%

<= 10 μg/l

0%

1995-1999 (152) 2000-2004 (125) 2005-2010 (178) 2011-2016 (180)

Vergleichs-Zeiträume (Anzahl der Brunnen)

Abbildung 53: Prozentuale Verteilung LHKW-belasteter Brunnen des Qualitätsmessnetzes

Die LHKW stellen bei den industriell bedingten Stoffeinträ- PAK entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von gen nach wie vor die Hauptschadstoffgruppe dar. Die ent- organischem Material wie Holz, Kohle oder Öl. Umwelt– standenen Grundwasserbelastungen konnten durch inten- und gesundheitsgefährdend sind dabei insbesondere die sive Sanierungsmaßnahmen über die letzten 20 Jahre nach Parameter Naphtalin und Benzo-a-pyren. Der Grenzwert und nach aus dem Grundwasser entfernt werden. Das wei- der TVO wird für die jeweiligen relevanten Stoffe sowie für tere Vorgehen ist, die letzten Schadensfälle zu sanieren und den Summenwerte in den Brunnen des Grundwassermonieinen weiteren Eintrag von LHKW zu verhindern. Die Stadt toringprogrammes im gesamten Stadtgebiet nicht erreicht Nürnberg befindet sich hierbei auf einem guten Weg (vgl. oder überschritten. Kapitel 5.1.3.) Im Rahmen von Altlastensanierungen sind jedoch bislang 4 Standorte mit sanierungsrelevanten PAK-Gehalten im BTEX Grundwasser festgestellt worden, wovon ein Sanierungsfall BTEX ist eine Abkürzung für die Aromatischen Kohlenwasserbereits abgeschlossen werden konnte (vgl. Kapitel 3.1.1.). stoffe. Die Parameter dieser Schadstoffgruppe sind Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylole. BTEX-Aromaten wurden und Schwermetalle und Arsen werden als Löse- und Entfettungsmittel eingesetzt. Kraft- Für die Auswertungen wurden wie in 2011 [1] die Parastoffe können große Mengen BTEX-Aromaten enthalten. Die meter Blei, Cadmium, Arsen, Chrom und Quecksilber unter- Bewertung der Schadstoffbelastung erfolgt über den Sumsucht. Dabei wurden vereinzelt Überschreitungen der TVO menwert, d.h. deren Gesamtgehalt im Grundwasser. an den gemessenen Brunnen ermittelt. In der Innenstadt im Im Rahmen des Sondermessprogramms 2014 wurde ein Bereich des Hübnerplatzes wurden sehr hohe Belastungen Brunnen mit deutlich erhöhten BTEX – Werten erfasst. Dort, von Chrom, Arsen und Blei gemessen. Die Herkunft konnte im Bereich der ehemaligen Südkaserne, liegt die nachgewie- noch nicht geklärt werden. sene BTEX-Summe bei 0,646 mg/l, d.h. weit über dem Stu- Cadmium und Quecksilber wurden darüber hinaus im Rahfe-2-Wert für Sanierungsuntersuchungen: 0,01mg/l [139]. men des Grundwassermonitoringprogrammes nicht nach- Ursache ist ein Schadensfall, der gerade saniert wird. gewiesen. Ebenso sind keine weiteren Chrombelastungen An einem Standort im Hafengebiet wurde zudem eine er- zu erkennen. höhte Gesamtkonzentration von 0,01mg/l nachgewiesen. Erhöhte Bleikonzentrationen wurden in Steinbühl und der Weitere erhöhte Belastungen sind im Rahmen des Grund- Werderau nachgewiesen und damit in Gebieten mit erhöhwassermonitoringprogrammes nicht festgestellt worden. Jeter industrieller Prägung. doch stellen BTEX-Belastungen bei der Schadensfallbearbeitung im Stadtgebiet von Nürnberg eine sanierungsrelevante Arsen ist im Grundwasser des Nürnberger Stadtgebiets, Schadstoffgruppe dar (vgl. Kapitel 3.1.1 und Anlage D). wie im letzten Grundwasserbericht 2011 [1] behandelt, bei Werten bis zu ca. 0,07 mg/l [87] geogen bedingt (TVO- PAK Grenzwert: 0,01 mg/l). Anthropogen bedingte Arsenbelas- Polycyclische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind tungen sind im Bereich der Altdeponie Buchenbühl (vgl. Kaeine Stoffgruppe, zu der alle Verbindungen gehören, die pitel 5.1.5.) bekannt. aus zwei bis sieben Ringen von Kohlenstoff- und Wasser- Bei der Altlastenbearbeitung wurden bei insgesamt sechs stoffatomen aufgebaut sind. In der Regel erfolgt die Bestim- Standorten sanierungsrelevante Grundwasserbelastungen mung über die Summe von 16 Einzelsubstanzen gemäß Lis- mit Schwermetallen (incl. Arsen) festgestellt. Zwei Saniete der US Environmental Protection Agency (EPA). rungsfälle konnten bereits abgeschlossen werden.

Karte 4: LHKW-Belastungen in Brunnen und Messstellen des Grundwassermonitoringprogrammes im Zeitraum 2005- 2010

Karte 5: LHKW-Belastungen in Brunnen und Messstellen des Grundwassermonitoringprogrammes im Zeitraum 2011- 2016

Karte 4a: Interpolierte Schwerpunktbereiche mit LHKW-Belastungen im Zeitraum 2005 – 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Hinweis: Eine Vergleichbarkeit zur Karte 5 des Grundwasserberichtes 2011 ist aus methodischen Gründen nur bedingt gegeben.

Karte 5a: Interpolierte Schwerpunktbereiche mit LHKW-Belastungen im Zeitraum 2011 – 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Nitrat und Ammonium Nitratgehalte unter 25 mg/l zeigen an, dass nur ein mäßi- Von 1995 – 2010 ist eine konstante Verbesserung der ger anthropogener Einfluss vorliegt. Alle Werte darüber sind Grundwasserqualität zu erkennen. Die leichten Verbesdeutlich anthropogen bedingt. Der Grenzwert der TVO liegt serungen bei der Nitratbelastung der letzten beiden Zeitbei 50 mg/l. In größerem Maße gelangt Nitrat durch Dün- räume (2005 - 2010 und 2011 – 2016), die in den Karten gung (Mineraldünger, Gülle) in das Grundwasser. Unterge- ersichtlich werden, bilden sich auch in der Grafik ab. Die ordnet können auch Abgasimmissionen, defekte Abwasser- Zunahme an Brunnen mit Nitratgehalten zwischen 50 mg/l leitungen oder Altablagerungen Verursacher sein. und 150 mg/l (gelbe Markierung) ist verursacht durch die seit 2011 im Süden ergänzten Messstellen in einem Bereich, Ein Blick auf die Karten 6 und 7 zeigt den räumlichen Zuder in den vorhergehenden Zeiträumen nicht berücksichtigt sammenhang der Grundwasserbelastungen mit Nitrat und war. der landwirtschaftlichen sowie gartenbaulichen Nutzung auf. Bei einem Vergleich der beiden Karten, d.h. der ver- Im Angesicht der nach wie vor teilweise weiterhin hohen schiedenen Zeiträume, wird eine leichte Verbesserung der und sehr hohen Belastungen in den intensiv landwirtschaft- Nitratbelastungen im Stadtgebiet deutlich. Jedoch sind wei- lich und gärtnerisch genutzten Gebieten des Stadtgebietes, terhin eine sehr hohe Belastung im Knoblauchsland (vgl. Ka- müssen die eingeschlagenen Maßnahmen (z.B. bedarfsgepitel 3.1.6.) und erhöhte Gehalte im Süden zu erkennen. rechte Düngung etc. vgl. Kapitel 5.1.1.) weiter konsequent Besonders die Verteilung der Konzentrationen zeigt sich und nachdrücklich umgesetzt werden. vergleichsweise wenig verändert zum Grundwasserbericht Ammonium ist bei Stickstoffeinträgen in das Grundwasser 2011. dann anzutreffen, wenn das Grundwasser durch Sauerstoff- Bei der Interpretation muss beachtet werden, dass, teilwei- armut gekennzeichnet ist. Im Qualitätsmessnetz überschreise, z.B. im Norden, weniger Analyseergebnisse vorlagen, tet die Ammoniumkonzentration bei vier Brunnen den TVOwohingegen im Süden das Messnetz verdichtet wurde. Dort Grenzwert von 0,5 mg/l. Besonders in der Umgebung des wurden neben Beregnungsbrunnen auch geeignete private Klärwerks an der Stadtgrenze zu Fürth wurden Werte bis zu Garten- und Trinkwasserbrunnen herangezogen, so dass die 6,5 mg/l im Grundwasser festgestellt. Mit einer Ausnahme vormalige Datenlücke geschlossen werden konnte und sich in Gostenhof mit 2,3 mg/l liegen im übrigen Stadtgebiet die nun ein klareres Bild der Belastungssituation ergibt. Ammoniumgehalte deutlich unter dem Grenzwert.

Abbildung 54 zeigt die zeitliche Entwicklung der Nitratbelastungen an den gemessenen Brunnen. Hier wurde das ständige Messnetz des Wasserwirtschaftsamtes Nürnberg (vgl. Kapitel 3.1.6.) nicht jedoch Sonderuntersuchungen (z.B. aus 2009, vgl. Karte 6) miteinbezogen.

Entwicklung der Nitrat-Belastungen im Stadtgebiet Nürnberg

100%

90%

80%

> 150 mg/l

70%

gnulietreV

60%

50 - 150 mg/l

50%

elautnezorP

40%

25 - 50 mg/l

30%

20%

0 - 25 mg/l

10%

0%

1995-1999 (146) 2000-2004 (126) 2005-2010 (170) 2011-2016 (162)

Vergleichs-Zeiträume (Anzahl der Brunnen)

Abbildung 54: Prozentuale Verteilung von Nitratgehalten in Brunnen des Qualitätsmessnetzes (hier: einschließlich 12 Brunnen aus Nitrat- Messsnetz des Wasserwirtschaftsamtes vgl. Kapitel 3.1.6.) (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Pflanzenschutzmittel (PSM) Für den vorliegenden Grundwasserbericht wurden wie bis- Die weitere Auswertung für PSM-Einzelstoffe ergibt, dass her auch die Summengehalte der Pflanzenschutzmittel zusätzlich neun Brunnen im Zeitraum 2005 - 2010 bzw. untersucht und dargestellt. Der Grenzwert der TVO liegt zehn Brunnen im Zeitraum 2011-2016 den TVO-Grenzhierfür bei 0,5 μg/l. Das Auswertungsergebnis wird in den wert für Einzelstoffe nicht einhalten. Diese zusätzlich durch Karten 8 und 9 dargestellt. Es fällt auf, dass Spuren von PSM-Einzelstoffe belasteten Brunnen befinden sich sowohl Pflanzenschutzmitteln besonders in Gegenden der Innen- im Knoblauchsland (vgl. Kapitel 3.1.6.) als auch im übrigen stadt mit Haus- und Kleingärten nachgewiesen werden, Stadtgebiet. ebenso können erhöhte Werte in Regionen mit hoher Gleis- Im Zeitraum 2011 – 2016 wurde erstmals Glyphosat genaudichte erkannt werden. Auffällig sind die Bereiche Gärten er untersucht. Glyphosat ist Bestandteil von Breitbandherbihinter der Veste, die Gartenstadt, Muggenhof, Gibitzenhof ziden und wird bei der Unkrautvernichtung eingesetzt. Es und St. Peter. ist ein, seit den 1970er Jahren sehr verbreitet eingesetztes Im Vergleich zur Messung von 2005 – 2010 kann in der In- Pflanzenschutzmittel. Es steht im Verdacht krebserregend nenstadt eine deutliche Verbesserung durch deutlich verrin- zu sein und deutlich negative Einflüsse auf den Naturhausgerte Gehalte in einzelnen Messstellen festgestellt werden. halt, insbesondere auf die Biodiversität, zu haben. Auch konnte die Erweiterung des Messnetzes im Rahmen Im Stadtgebiet wurde in den letzten sechs Jahren das eines 2014 durchgeführten Sondermessprogramms den Grundwasser an 28 Brunnen auf Glyphosat und sein Ab- Schwerpunktbereich mit Pflanzenschutzmittelbelastungen bauprodukt AMPA untersucht. In keinem der untersuchten im Bereich des Rangierbahnhofes eingrenzen. Grundwässer wurden erhöhte Konzentrationen nachgewie- Im landwirtschaftlichen Bereich hat dagegen die Belas- sen. Dieses Ergebnis entspricht den bayern- und deutschtungssituation offensichtlich zugenommen. Im Süden lie- landweiten Erfahrungen [[153]; [156]]. Als Grund hierfür gen in einem Not- und in einem Beregnungsbrunnen die wird unter anderem die geringe Mobilität von Glyphosat im Gesamtgehalte bereits über 0,1 μg/l, jedoch noch deutlich Boden angeführt [156]. unterhalb des TVO-Grenzwertes. Die Grafik der Entwicklung der PSM-Belastungen (Summen- Im Knoblauchsland hingegen ist der PSM-Summengehalt gehalte) zeigt, dass die Belastung im Stadtgebiet insgesamt an einem Brunnen sehr deutlich gestiegen (am westlichen abgenommen hat (Abbildung 55). Es werden jedoch nach Stadtrand). In einem weiteren Brunnen wurde im Mittel wie vor erhöhte Werte im Bereich landwirtschaftlicher Nutüber den Zeitraum ebenfalls eine Überschreitung des TVO- zungen, sowie einzelner Kleingarten – und Gleisanlagen Wertes festgestellt. Innerhalb des betrachteten Zeitraums festgestellt. Die Entwicklung muss – auch im Hinblick auf gehen die hohen Konzentrationen dort jedoch tendenziell die Wasserrahmenrichtlinie (vgl. Kapitel 3.1.5.) – weiter bewieder zurück. obachtet werden.

Entwicklungder Pflanzenschuztmittel-Belastungen (PSM) im Stadtgebiet Nürnberg 100% 9 8 6 4 90% 9 8 11 11 80% 70% gnulietreV 60% > 0,5 μg/l 50% elautnezorP > 0,1 bis <= 0,5 μg/l 80 84 83 87 40% <= 0,1 μg/l 30% 20% 10% 0% 1995-1999 (125) 2000-2004 (119) 2005-2010 (154) 2011-2016 (166) Vergleichs-Zeiträume (Anzahl der Brunnen)

Abbildung 55: Prozentuale Verteilung der Summengehalte von Pflanzenschutzmitteln in Brunnen des Qualitätsmessnetzes

Karte 6: Nitratgehalte im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2005 – 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Karte 7: Nitratgehalte im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2011 – 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Karte 8: Pflanzenschutzmittel (PSM-Summengehalte) im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2005 – 2010

Karte 9: Pflanzenschutzmittel (PSM-Summengehalte) im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2011 – 2016

Chlorid Leitfähigkeit und pH – Wert Auch 2016 ist Chlorid im Grundwasser des Stadtgebietes Der Hintergrundwert der Leitfähigkeit im mittleren Keuper weit verbreitet. Im Vergleich zum Grundwasserbericht 2011 liegt bei etwa 50 μS/cm [87], wobei aufgrund geogener stiegen die Werte an (Abbildung 56). Randbedingungen im Stadtgebiet auch Werte bis zu 800 bis 1000 μS/cm als natürliche Hintergrundwerte gelten kön- Dabei ist seit 1987 ein kontinuierlicher Trend dahingehend nen. Dieser Wert wird besonders in der Innenstadt häufiger zu erkennen, dass das Grundwasser im Stadtgebiet über überschritten. weite Strecken erhöhte Chloridwerte aufweist. Einige der höchsten gemessenen Werte wurden entlang stark befah- Werte von über 2500 μS/cm wurden im Südosten der Stadt rener Straßen nachgewiesen. bei Hummelstein und am Hasenbuck im Rahmen des Sondermessprogramms von 2014 ermittelt. Ein Zusammen- Insgesamt zeigen die Auswertungsergebnisse (Karten 10 hang zwischen hoher Leitfähigkeit und hohen Chloridund 11), dass die höheren Chloridkonzentrationen im Bewerten ist, wie bereits im Grundwasserbericht 2011 [1] reich stark befahrener Straßen um den Stadtkern auftrefestgestellt, erkennbar. ten. Es liegt die Vermutung nahe, dass ein hoher Anteil des Chlorids durch Streusalz in das Grundwasser gelangt. Das In Nürnberg sind die meisten Grundwasser pH-neutral (pH im Schmelzwasser gelöste Salz sickert entweder direkt über +/- 7), im Bereich des Rangierbahnhofs und im Südosten das Straßenbegleitgrün in das Grundwasser oder gelangt, können einige Messstellen ausgemacht werden, die saure da es in den Entwässerungssystemen (Abwasserreinigungs- pH-Werte (< 7) aufweisen. Basische pH-Werte (>7) komanlage, Regenwasserreinigung) kaum zurückgehalten wer- men an Notbrunnen in Katzwang, Herpersdorf, Reichelsden kann, in Bäche und Flüsse. Gewässerorganismen kön- dorf, Röthenbach und östlich des Dutzendteiches vor. Diese nen ab Konzentrationen über 200 mg/l von Chlorid-Ionen Messstellen weisen bei den sonstigen Leitparametern keine geschädigt werden. Manche Süßwasserorganismen ver- weiteren Auffälligkeiten auf, so dass ein anthropogener Einschwinden erst bei Konzentrationen von mehr als 500 mg/l. fluss auf den pH-Wert nicht erkennbar ist. Geologisch kön- Eine biologische Verödung tritt ab 5 g/l ein. nen die pH-Werte so interpretiert werden, dass die sauren Grundwässer besonders durch die Beeinflussung von Sand- Hintergrundkonzentrationen unbelasteter Gewässer liegen stein und die basischen pH – Werte eher durch Karbonat-, dem gegenüber im Bereich 10-50 mg/l [88]. Die Chloridbe- Mergel- und Quackenlagen verursacht werden. lastung muss also kontinuierlich weiter beobachtet werden.

Entwicklung der Chlorid-Belastungen im Stadtgebiet Nürnberg 100% 2 1 4 8 90% 80% 70% gnulietreV 78 72 76 75 60% > 250 mg/l > 10 bis <= 250 mg/l 50% elautnezorP <= 10 mg/l 40% 30% 20% 20 27 20 17 10% 0% 1987 (86) 2000-2004 (107) 2005-2010 (155) 2011-2016 (156) Vergleichs-Zeiträume (Anzahl der Brunnen)

Abbildung 56: Prozentuale Verteilung von Chloridgehalten in Brunnen des Qualitätsmessnetzes

Eisen & Mangan Fazit Eisen- und Mangangehalte sind nicht vorrangig gesund- Insgesamt konnte die Grundwasserbelastung durch Schadheitsschädlich, sie führen v.a. aber zunächst zu einem un- stoffe weiter reduziert werden. Zu nennen sind hier insbeangenehmen Geschmack des Wassers. Die TVO-Grenzwerte sondere LHKW-Belastungen und mit Einschränkungen auch liegen für Eisen bei 0,2 mg/l und für Mangan bei 0,05 mg/l die Belastungen durch Nitrat. im Grundwasser. Eine größere Bedeutung haben erhöh- Es zeigt sich jedoch weiterhin, dass Schadstoffbelastunte Gehalte für den Brunnenbau, da sie Ablagerungen auf gen im Boden, im tieferen Untergrund und im Grundwas- Wasserrohren, Brunnen und Teilen geothermischer Anlagen serkörper durch konsequente Erkundung und Sanierung verursachen. Man spricht hierbei von Verockerung mit der nur mittel- bis langfristig reduziert werden können. Durch Folge einer raschen Alterung der Rohre und Leitungen, was nachhaltige Bewirtschaftung und durch Anstrengungen albis zur Unbrauchbarkeit führen kann. Für Brunnen und geoler Beteiligter ist deshalb sicherzustellen, dass neue Belasthermische Nutzungen in offenen Systemen (z.B. Fördertungen vermieden bzw. eingedämmt werden (vgl. Kapitel und Schluckbrunnen) gelten Schwellenwerte von 0,1 mg/l 3.1.5. und 3.1.6.). für Mangan [89] und 0,2 mg/l für Eisen [131]. Im Nürnberger Grundwasser werden die genannten Werte häufig, und z.T. deutlich, überschritten.

Bei Mangan liegen über 50 % der gemessenen Brunnen über dem verockerungsrelevanten Wert von 0,1 mg/l. Natürliches Mangan kommt geogen bedingt im Mittleren Keuper in durchschnittlichen Konzentrationen von 0,055 mg/l vor. Es können aber auch vereinzelt geogen bedingt deutlich höhere Konzentrationen vorkommen. Die höchste gemessene Konzentration von Mangan in Nürnberg liegt bei 2,64 mg/l in der Forsterstraße.

Bei Eisen liegt die geogene Konzentration im Mittleren Keuper bei durchschnittlich 0,25 mg/l und kann in der Region Konzentrationen bis 17,1 mg/l erreichen [87]. Fast alle gemessenen Brunnen liegen unter diesem Maximalwert. Angesichts der ähnlichen Verteilung wie bei Mangan, kann daher im wesentlichen von einer geogen bedingten Eisenkonzentration im Grundwasser ausgegangen werden.

Lediglich eine Messung in der Volckamerstraße weist mit 32 mg/l einen stark erhöhten Wert auf und ist möglicherweise auch anthropogen verursacht.

Der oben genannte Grenz- und Schwellenwert von 0,2 mg/l wird von ca. ¼ aller gemessenen Brunnenwasser überschritten.

Karte 10: Chloridgehalte des Nürnberger Grundwassers im Zeitraum 2005 – 2010

Karte 11: Chloridgehalte des Nürnberger Grundwassers im Zeitraum 2011 – 2016

3.1.4. Weitere Parameter - Sondermessprogramm 2014

Im Rahmen des flächendeckenden Grundwassermonito- In 11 von 19 untersuchten Messstellen wurden entsprerings wurde 2014 zusätzlich ein Sondermessprogramm chende Schadstoffe in geringfügigen Mengen nachgewiedurchgeführt. Es diente unter anderem dazu, das vorhan- sen. Der Maximalwert lag in Wetzendorf bei 0,33 μg/l. dene Grundwassermessnetz in relevanten Bereichen zu ver- Die Geringfügigkeitschwelle wurde somit in allen unterdichten. Darüber hinaus sollten zusätzliche Parameter unsuchten Messstellen unterschritten tersucht werden, um mögliche neuartige oder spezielle Belastungen zu ermitteln. Die hierbei gewonnenen Analy- MTBE, ETBE, TAEE seergebnisse für die jeweils mituntersuchten Leitparameter Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyl-tert-butylether (ETBE) wurden bereits im Kapitel zu den Hauptuntersuchungsparaund tert-Amylethylether (TAEE), sind Ether und werden als metern dargestellt (vgl. Kapitel 3.1.3). Die Untersuchungen Zusatzstoff in Ottomotoren und als Lösungsmittel in der orauf weitere Parameter brachten die folgenden Ergebnisse: ganischen Chemie verwendet, weswegen dieser Stoff eine größere industrielle Bedeutung hat. Es ist noch nicht ge- Bor nau untersucht, welche Auswirkungen die Aufnahme dieser Bor wird für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen Stoffe auf den menschlichen Körper hat. Grundwasservereingesetzt. Das Vorkommen von Bor im Grundwasser ist unreinigungen lassen sich häufig auf Altlastenstandorte zuin Nürnberg nicht geogen bedingt und weist auf eine urrückführen, bei welchen Mineralölkohlenwasserstoffe eine bane Beeinflussung hin. Ursachen dafür können Deponien Rolle spielen, so z.B. im Bereich von stillgelegten Tankstellen oder auch Lecks von Erdwärmesonden sein. Bor gilt nicht als und Tankanlagen. krebserregend oder toxisch, jedoch können bei Konzentrationen ab 100 mg / Tag Vergiftungserscheinungen auftreten. Die Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Als Grenzwert der TVO ist 1 mg/l festgelegt. Dieser Wert nennt für die Summe von MTBE, ETBE und TAME einen Gewird in keiner Messung annähernd erreicht. ringfügigkeitsschwellenwert von 5 μg/l, davon max. 2,5 μg/l ETBE [155]. In den analysierten Proben des Sondermesspro- Molybdän gramms wurden keine Schadstoffe dieser Gruppe nachge- Molybdän wird in Legierungen zur Steigerung der Hitze- wiesen. beständigkeit und Festigkeit von Edelstahl verwendet. Vor- Fazit kommen von Molybdän im Grundwasser können u.a. auf Grundwasserverunreinigungen durch Erdwärmesonden Die Messstellen des Sondermessprogramms 2014 sind eine hinweisen. Wasserlösliche Molybdate sind leicht toxisch. gute Ergänzung zum Qualitätsmessnetz des Grundwasser- Es gibt keine gesetzlichen Grenz- oder Schwellenwerte für monitoringprogramms. Die Messdichte konnte so erhöht, Molybdän. Von der Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Was- und Schwerpunktbereiche der Schadstoffbelastungen besser (LAWA) wurde ein Geringfügigkeitsschwellenwert von ser eingegrenzt und ermittelt werden. Die vier Parameter, 35 μg/l festgelegt [155]. An den insgesamt 27 auf Molyb- die zusätzlich gemessen wurden, sind besonders im Rahdän analysierten Messstellen erreichten die nachgewiese- men von Altlastenerkundungen und der zunehmenden nen Molybdängehalte im Grundwasser diesen Wert nicht. Nutzung von geothermischen Anlagen von Bedeutung. Positives Ergebnis ist, dass im Messnetz keine erheblich erhöh- Triazole ten Konzentrationen für diese Sonderparameter festzustel- Derivate von Triazolen werden für Arzneimittel und Pflan- len waren. zenschutzmittel in Form von Fungiziden verwendet. Zudem kommen sie in den Wärmeträgerfluiden von Erdwärmesonden und in Schmierölen und Schmierstoffen vor. Benzotriazole dienen zudem als Korrosionsschutz von Metallen oder werden in Reinigungstabs für Geschirrspülmaschinen eingesetzt. Die Ursachen für solche Schadstoffvorkommen können somit vielfältig sein. Benzotriazol und Methylbenzotriazole werden zu den NSO-Heterozyklen gezählt. Für die Summe von Benzotriazol und Methylbenzotriazolen hat die Bund-/Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) einen Geringfügigkeitsschwellenwert von 40 μg/l erarbeitet [154].

Karte 12: Messstellen des Sondermessprogrammes 2014 (Datengrundlage: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

3.1.5. Gewässerqualität gemäß der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (Wasserwirtschaftsamt Nürnberg – Dr. Hatice Frühauf)

Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) fordert für alle Mengenmäßiger Zustand Gewässer, d.h. Fließgewässer, Seen und Grundwasser, den Alle acht Grundwasserkörper sind mengenmäßig im guten guten Zustand bzw. bei sog. erheblich veränderten Gewäs- Zustand, d.h. es findet bezogen auf die Grundwasserneubilsern das gute Potenzial nach Möglichkeit bis 2015 – spä- dungsrate keine Übernutzung statt. testens bis 2027 - zu erreichen. Um dieses Ziel zu realisieren, werden alle sechs Jahre für ganze Flussgebiete - teils Chemischer Zustand länderübergreifende - Bewirtschaftungspläne mit Maßnah- Zwei der acht Grundwasserkörper (2_G019 und 2_G007) menprogrammen aufgestellt (zuletzt im Dezember 2015) befinden sich nicht im guten chemischen Zustand (vgl. Abund deren Erfolg im Rahmen der ebenfalls sechsjährlich bildung 57), da sowohl für Nitrat (vgl. Abbildung 58) als durchzuführenden Bestandsaufnahme regelmäßig überauch PSM-Einzelstoffe (vgl. Abbildung 59) eine Überschreiprüft (nächstes Mal im Dezember 2019). Die kleinste Dartung der Schwellenwerte vorliegt. Die jahrelange, intensive stellungseinheit bilden dabei die sog. Wasserkörper, für degärtnerische Nutzung des Knoblauchslandes, das überwieren Zustand sowohl ein Verbesserungsgebot als auch ein gend innerhalb des 2_G019 liegt, spiegelt sich in der Belas- Verschlechterungsverbot gilt. In die Bewertung des Grundtung des Grundwassers wider. wassers fließen zusätzlich Trendanalysen ein. Wasserkörper bestehen aus einem oder mehreren Gewässern oder Gewäs- Maßnahmenprogramm serabschnitten mit gleichartigen Eigenschaften. Zur Zielerreichung wurden für beide Grundwasserkörper entsprechende Maßnahmen ins aktuelle Maßnahmenpro- Zustand des Grundwassers im Stadtgebiet gramm (Bewirtschaftungsplan 2016-2021) aufgenommen: Das Gebiet der Stadt Nürnberg liegt überwiegend im Be-

• 41: Maßnahmen zur Reduzierung der Nährstoffeinträ-

reich von drei Grundwasserkörpern (GWK) des Sandsteinge ins Grundwasser durch Auswaschung aus der keupers: Landwirtschaft (2_G019 und 2_G007), 2_G019 (Sandsteinkeuper – Forst Tennenlohe)

• 44: Maßnahmen zur Reduzierung der Belastungen aus

2_G013 (Sandsteinkeuper – Nürnberg) anderen diffusen Quellen (2_G019 - Gartenbau), 2_G008 (Sandsteinkeuper – Schwabach)

• 502: Durchführung von Forschungs-, Entwicklungs- und

An den Grundwasserkörpern 2_G007 (Sandsteinkeuper – Demonstrationsvorhaben (2_G019 - Gartenbau), Heilsbronn) und 2_G011 (Feuerletten/Albvorland – Hers-

• 504: Beratungsmaßnahmen (2_G019 und 2_G007),

bruck) hat es ebenfalls einen kleinen Anteil, die Anteile an drei weiteren Grundwasserkörpern im Randbereich sind • 508: Vertiefende Untersuchungen und Kontrollen sehr gering. (2_G019).

Schwellenwerte

Nitrat: 50 mg/l (cid:87)(cid:94)(cid:68)(cid:882)(cid:28)(cid:349)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:367)(cid:400)(cid:410)(cid:381)(cid:299)(cid:286)(cid:855)(cid:3) (cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367) (cid:87)(cid:94)(cid:68)(cid:882)(cid:94)(cid:437)(cid:373)(cid:373)(cid:286)(cid:855)(cid:3) (cid:1004)(cid:853)(cid:1009)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367)

Zustand

gut

schlecht

Nitrat

PSM

Abbildung 57: Chemischer Zustand des Grundwassers (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Nitrat: WRRL-Messnetz

(2013/2014)

(cid:68)(cid:349)(cid:425)(cid:286)(cid:367)(cid:449)(cid:286)(cid:396)(cid:410)

<= 25 mg/l > 25 bis 37,5 mg/l > 37,5 bis 50 mg/l > 50 mg/l

Nitrat: (cid:116)(cid:258)(cid:400)(cid:400)(cid:286)(cid:396)(cid:336)(cid:286)(cid:449)(cid:349)(cid:374)(cid:374)(cid:437)(cid:374)(cid:336)(cid:400)(cid:882) (cid:258)(cid:374)(cid:367)(cid:258)(cid:336)(cid:286)(cid:374)(cid:3)(cid:894)(cid:1093)(cid:1089)(cid:3)(cid:1007)(cid:1010)(cid:856)(cid:1009)(cid:1004)(cid:1004)(cid:3)(cid:373)(cid:1017)(cid:895) <= 50 mg/l > 50 mg/l

Nitrat: (cid:39)(cid:286)(cid:400)(cid:258)(cid:373)(cid:410)(cid:282)(cid:258)(cid:410)(cid:286)(cid:374)(cid:3)(cid:894)(cid:1006)(cid:1004)(cid:1004)(cid:1013)(cid:3)(cid:882)(cid:3)(cid:1006)(cid:1004)(cid:1005)(cid:1008)(cid:895) (cid:68)(cid:349)(cid:425)(cid:286)(cid:367)(cid:449)(cid:286)(cid:396)(cid:410)(cid:3)(cid:258)(cid:437)(cid:400)(cid:3)(cid:258)(cid:364)(cid:410)(cid:437)(cid:286)(cid:367)(cid:367)(cid:400)(cid:410)(cid:286)(cid:373)(cid:3)(cid:58)(cid:258)(cid:346)(cid:396) <= 25 mg/l > 25 bis 37,5 mg/l > 37,5 bis 50 mg/l > 50 mg/l

Nitrat: Zustand

Gut Schlecht

Abbildung 58: Chemischer Zustand des Grundwassers bezüglich Nitrat (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

(cid:87)(cid:94)(cid:68)(cid:882)(cid:28)(cid:349)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:367)(cid:400)(cid:410)(cid:381)(cid:299)(cid:286)

WRRL-Messnetz (2013/2014)

(cid:68)(cid:349)(cid:425)(cid:286)(cid:367)(cid:449)(cid:286)(cid:396)(cid:410)(cid:3)(cid:258)(cid:437)(cid:400)(cid:3)(cid:346)(cid:386)(cid:272)(cid:346)(cid:400)(cid:410)(cid:286)(cid:396)(cid:3)(cid:28)(cid:349)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:367)(cid:882) (cid:400)(cid:437)(cid:271)(cid:400)(cid:410)(cid:258)(cid:374)(cid:460)(cid:364)(cid:381)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:374)(cid:410)(cid:396)(cid:258)(cid:415)(cid:381)(cid:374)(cid:3)(cid:361)(cid:286)(cid:3)(cid:87)(cid:396)(cid:381)(cid:271)(cid:286) (cid:1092)(cid:3)(cid:17)(cid:286)(cid:400)(cid:415)(cid:373)(cid:373)(cid:437)(cid:374)(cid:336)(cid:400)(cid:336)(cid:396)(cid:286)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:3)(cid:894)(cid:17)(cid:39)(cid:895) (cid:1093)(cid:1089)(cid:3)(cid:17)(cid:39)(cid:3)(cid:271)(cid:349)(cid:400)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367)(cid:3) (cid:1093)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367)

PSM: (cid:116)(cid:258)(cid:400)(cid:400)(cid:286)(cid:396)(cid:336)(cid:286)(cid:449)(cid:349)(cid:374)(cid:374)(cid:437)(cid:374)(cid:336)(cid:400)(cid:882) (cid:258)(cid:374)(cid:367)(cid:258)(cid:336)(cid:286)(cid:374)(cid:3)(cid:894)(cid:1093)(cid:1089)(cid:3)(cid:1007)(cid:1010)(cid:856)(cid:1009)(cid:1004)(cid:1004)(cid:3)(cid:373)(cid:1017)(cid:895) (cid:1092)(cid:1089)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367) (cid:1093)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367)

(cid:87)(cid:94)(cid:68)(cid:882)(cid:28)(cid:349)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:367)(cid:400)(cid:410)(cid:381)(cid:299)(cid:286)(cid:855) (cid:39)(cid:286)(cid:400)(cid:258)(cid:373)(cid:410)(cid:282)(cid:258)(cid:410)(cid:286)(cid:374)(cid:3)(cid:894)(cid:1006)(cid:1004)(cid:1004)(cid:1013)(cid:3)(cid:882)(cid:3)(cid:1006)(cid:1004)(cid:1005)(cid:1008)(cid:895) (cid:68)(cid:349)(cid:425)(cid:286)(cid:367)(cid:449)(cid:286)(cid:396)(cid:410)(cid:3)(cid:258)(cid:437)(cid:400)(cid:3)(cid:346)(cid:386)(cid:272)(cid:346)(cid:400)(cid:410)(cid:286)(cid:396)(cid:3)(cid:28)(cid:349)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:367)(cid:882) (cid:400)(cid:437)(cid:271)(cid:400)(cid:410)(cid:258)(cid:374)(cid:460)(cid:364)(cid:381)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:374)(cid:410)(cid:396)(cid:258)(cid:415)(cid:381)(cid:374)(cid:3)(cid:361)(cid:286)(cid:3)(cid:87)(cid:396)(cid:381)(cid:271)(cid:286) (cid:1092)(cid:1089)(cid:3)(cid:17)(cid:286)(cid:400)(cid:415)(cid:373)(cid:373)(cid:437)(cid:374)(cid:336)(cid:400)(cid:336)(cid:396)(cid:286)(cid:374)(cid:460)(cid:286)(cid:3)(cid:894)(cid:17)(cid:39)(cid:895) (cid:1093)(cid:3)(cid:17)(cid:39)(cid:3)(cid:271)(cid:349)(cid:400)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367) (cid:1093)(cid:3)(cid:1004)(cid:853)(cid:1005)(cid:3)(cid:1106)(cid:336)(cid:876)(cid:367)

(cid:3)(cid:127)(cid:437)(cid:400)(cid:410)(cid:258)(cid:374)(cid:282)

Gut Schlecht

Abbildung 59: Chemischer Zustand des Grundwassers bezüglich Pflanzenschutzmittel (PSM) – Einzelstoffe (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Insbesondere im Bereich des Erwerbsgartenbaus laufen Zielerreichung verschiedene Projekte (konzeptionelle Maßnahmen 508, Da sich bereits eingeleitete oder geplante Maßnahmen im 502) mit dem Erzeugerring Knoblauchsland, dem Wasser- Grundwasser erst verzögert auswirken, wird das Ziel des guverband, einigen Anbaubetrieben im Speziellen und staat- ten Zustands voraussichtlich erst nach 2027 erreicht werden. lichen Institutionen, um hieraus sinnvolle Maßnahmen zur Reduzierung der Nährstoffeinträge ableiten zu können: Zustand der Fließgewässer im Stadtgebiet

• „Nitratkonzept Knoblauchsland“, Die Stadt Nürnberg hat Anteil an 11 Oberflächenwasserkör-

• Projekt zur Gründüngung als Zwischenfrucht, pern (OWK), von denen fünf als natürlich, fünf als (durch

den Menschen) erheblich verändert und einer als künstlich

• „Stickstoffdüngung im Freilandgemüsebau“.

eingestuft sind. Den künstlichen OWK bildet der Main-Do- Das Modell- und Demonstrationsprojekt zur Optimierung nau-Kanal (2_F033). Zu den erheblich veränderten OWK der Stickstoffdüngung sowie erste Ergebnisse sind im Bei- gehören im Süden die Rednitz-Nebengewässer des OWK trag „Notwendige Maßnahmen der Landwirtschaft zur Re- 2_F031, im innerstädtischen Bereich der Rednitzabschnitt duzierung der Nitratauswaschung“ in Kapitel 5.1.1. be- OWK 2_F016 und der Pegnitzabschnitt OWK 2_F038, die schrieben. Pegnitzzuflüsse ab Wöhrder See (OWK 2_F043) sowie die Weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Belastungen aus Unterläufe der Regnitz-Nebengewässer im Norden und der anderen diffusen Quellen (hier Erwerbsgartenbau vgl. Maß- Bucher Landgraben, zusammengefasst im OWK 2_F049. nahme 44) beinhalten z.B. Chemischer Zustand

• die Verwertung der Grüngutabfälle aus Gewächshäu-

Alle Flusswasserkörper befinden sich im chemisch nicht gusern über eine Kompostierungsfirma, ten Zustand, da die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber in

• „Geschlossene Systeme“ innerhalb des Gewächshausan-

Biota (Fische) überschritten wird. baus. Quecksilber wird aufgrund seines hohen Dampfdruckes Auch nach 2021 sind weitere Maßnahmen für den GWK und der langen atmosphärischen Verweilzeit von etwa ei- 2_G019 vorgesehen: nem Jahr über den Luftweg weltweit verfrachtet, so dass

• 44: Maßnahmen zur Reduzierung der Belastungen aus auch die Belastung der Gewässer und Böden allgegenwär-

anderen diffusen Quellen tig (ubiquitär) auftritt. Dieser Schadstoff wird u.a. bei Ver-

• 508: Vertiefende Untersuchungen und Kontrollen brennungsprozessen, z.B. Stromerzeugung mit Kohlekraft-

werken, freigesetzt, kann aber auch aus natürlichen Quellen

Chemischer Zustand

der Fließgewässer

Messstelle

Chemischer Zustand

(cid:381)(cid:346)(cid:374)(cid:286)(cid:3)(cid:437)(cid:271)(cid:349)(cid:395)(cid:437)(cid:349)(cid:410)(cid:263)(cid:396)(cid:286)(cid:3)(cid:94)(cid:410)(cid:381)(cid:299)(cid:286)(cid:3)(cid:894)(cid:1006)(cid:1006)(cid:856)(cid:1005)(cid:1006)(cid:856)(cid:1006)(cid:1004)(cid:1005)(cid:1009)(cid:895)

Gut Nicht gut

Abbildung 60: Chemischer Zustand der Fließgewässer (ohne ubiquitäre Stoffen) (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

wie Vulkanausbrüchen stammen oder geogen bedingt in Maßnahmenprogramm manchen Gebieten erhöhte Hintergrundgehalte aufweisen Maßnahmen zur Zielerreichung orientieren sich an den an (z.T. auch in Buntsandsteinen, Keuper). Auch in der indus- jedem OWK ermittelten Belastungen und reichen auch über triellen Produktion (Spiegelherstellung, Holzschutzmittel, das aktuelle Maßnahmenprogramm (Bewirtschaftungsplan techn. Bauteile wie Manometer, Leuchtstoffröhren etc.) so- 2016-2021) hinaus. Synergien mit Natura 2000 und / oder wie im medizinischen Bereich spielt Quecksilber eine Rolle. Hochwasserschutzmaßnahmen sind im Maßnahmenpro- In der Minamata-Konvention der Vereinten Nationen wurde gramm berücksichtigt. 2013 von 100 Staaten beschlossen, ab 2020 die Produktion Neben konzeptionellen Maßnahmen, die sowohl zur Reduoder den Verkauf quecksilberhaltiger Produkte zu verbieten, zierung der Nährstoffeinträge in Grundwasser und Fließda nur global ansetzende Maßnahmen langfristige Verbes- gewässer beitragen können (s. Abschnitt Grundwasser), serungen versprechen. wurden in einigen OWK landwirtschaftliche Maßnahmen Bei der Betrachtung ohne ubiquitäre Stoffe zeigt sich ein (außerhalb des Gartenbaus) und insbesondere Maßnahmen differenzierteres Bild (Abbildung 60). Die meisten OWK sind zur Verbesserung der Durchgängigkeit und Struktur mit demnach im chemisch guten Zustand. Allerdings wird in dem Ziel der Vernetzung und Verbesserung der Lebensräuden OWK 2_F031 mit Rednitz-Nebengewässern im Süden me (Habitate) aufgenommen, z.B.: des Stadtgebietes sowie 2_F049 mit östlichen Zuflüssen • Schaffung linearer Durchgängigkeiten durch Umgeder Regnitz die Umweltqualitätsnorm von 50 mg/l für Nit- hungsgerinne, Fischaufstiegsanlagen, Umbau von Abrat deutlich überschritten. Die Einzugsgebiete der belasteten stürzen in Sohlrampen und –gleiten, Gewässer(teile) liegen überwiegend im Bereich der ebenfalls

• Habitatverbessernde Maßnahmen, wie Entnahme mas-

mit Nitrat belasteten Grundwasserkörper. siver Sicherungen von Ufer und / oder Sohle, Eigendy- Ökologischer Zustand namik fördern z.B. durch den Einbau von Totholz und Der gute ökologische Zustand bzw. das gute ökologische anderen Strömungslenkern, Auenentwicklung fördern. Potenzial wird bislang in keinem der Oberflächenwasserkör- Daneben sind auch andere Bereiche, wie die Reduzierung per erreicht. der Phosphor-Einträge aus Kläranlagen durch optimieren- Es handelt sich hierbei um eine Worst-Case-Betrachtung de Betriebsweisen und ggf. notwendige Umbauten als auch von vier biologischen Qualitätskomponenten, d.h. die Maßnahmen zur Reduzierung der Belastungen infolge von schlechteste Einzelkomponente bestimmt den ökologi- Freizeit- und Erholungsaktivitäten in das Maßnahmenproschen Zustand / das ökologische Potenzial. Die Kompo- gramm eingeflossen. nenten Fische und Makrozoobenthos zeigen Defizite bei Die einzelnen Maßnahmen der jeweiligen OWK sind im Be- Struktur und Durchgängigkeit (Pegnitz und ihre Nebengewirtschaftungsplan 2016-2021 bzw. dem dazugehörigen wässer, Rednitzzuflüsse zwischen Schwarzach und Bibert). Maßnahmenprogramm aufgeführt und im Internet ab- Das Makrozoobenthos indiziert zusätzlich organische Berufbar (https://www.lfu.bayern.de/wasser/wrrl/index.htm). lastungen (Saprobie: 2_F049, 2_F043, 2_F031). Makrophy- Über den UmweltAtlas Bayern (gleicher Zugang) können ten und Phytobenthos sowie in eutrophen Gewässern die auch weitere Informationen zum Zustand der bayerischen Komponente Phytoplankton dienen als Indikator für Nähr- Gewässer abgerufen und kartografisch dargestellt werden. stoffbelastungen (alle OWK außer den Pegnitzzuflüssen im 2_F042). Zielerreichung Viele Fließgewässer weisen Defizite sowohl bei der Struktur / Der gute Zustand / das gute Potenzial der Oberflächenwas- Durchgängigkeit als auch insbesondere durch Nährstoffbe- serkörper wird nach derzeitiger Einschätzung voraussichtlastungen auf. Auch bezüglich der organischen Belastungen lich bis 2027 erreicht. haben noch nicht alle Gewässer den guten Zustand erreicht.

3.1.6. Grundwasserbelastungssituation im Knoblauchsland – Untersuchungsaktionen des Wasserwirtschaftsamtes Nürnberg (Wasserwirtschaftsamt Nürnberg – Hans Splitgerber)

Seit dem letzten Grundwasserbericht im Jahr 2011 wur- In Karte 13 sind die Nitratbelastungen im Jahr 2016 darden durch das staatliche Wasserwirtschaftsamt Nürnberg gestellt: im Rahmen der technischen Gewässeraufsicht die lang- • Das Messnetz des Wasserwirtschaftsamtes ist durch Lijährigen, seit 1983 laufenden, Nitratuntersuchungen des nien markiert. Grundwassers fortgeführt und ergänzende Untersuchun-

• Die unterhalb der Messpunkte angegebene Zahl ent-

gen an Dränagen durchgeführt. Zusätzlich wurde ein Großspricht der zeitlichen, prozentualen Veränderung der teil der Brunnen auf Pflanzenschutzmittel und -abbauprosechsjährigen Mittelwerte der Nitratbelastungen, auf dukte (Metabolite) analysiert. die nachfolgend noch näher eingegangen wird. Verteilung der Nitratbelastungen im Grundwasser • Für das Jahr 2016 werden auch ergänzende Nitratuntersuchungen des Wasserverbandes Knoblauchsland und Die Nitratbelastungen des Grundwassers im Knoblauchsland eines Industriebrunnens in Buch mit einbezogen (Punkte wurden durch das Wasserwirtschaftsamt Nürnberg fortlauaußerhalb der Linien). fend dreimal jährlich an 24 Beregnungsbrunnen untersucht. Auf eine Verdichtung des Messnetzes wie im Jahr 2009 Es ist erkennbar, dass die Nitratbelastungen im Kernbereich musste aus Kapazitätsgründen diesmal verzichtet werden. des Knoblauchslands immer noch in einer Größenordnung von ca. 100 - 250 mg/l liegen und damit der Zielwert der Wasserrahmenrichtlinie von 50 mg/l großflächig deutlich überschritten wird.

Karte 13: Ergebnisse der Nitratuntersuchungen an Brunnen 2016 und Drainagen 2012 (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Die Hauptbelastung liegt nach wie vor im Bereich Buch, wo Die Untersuchungen zeigen sehr hohe Nitratbelastungen die Nitrat-Werte im hier untersuchten, 28,5 m tiefen Bereg- des oberflächennahen Sickerwassers aus dem Bereich der nungsbrunnen nach einer vorherigen, langsamen Abnahme oberen Bodenzone von 118 - 293 mg/l auf. Die Belastungen überraschend und unerklärlich auf ein neues Höchstniveau liegen damit im Wesentlichen in der gleichen Größenordvon knapp 400 mg/l gestiegen sind. Die zugehörige Entnah- nung wie im Grundwasser. me lag hier in den letzten Jahren unverändert bei ca. 1500 Wieviel dieser Belastung durch langfristig gespeichertes und

• 2000 m³. Hier müssen weitere Untersuchungen zeigen, ob

im Boden gebundenes Nitrat oder durch einen Neueintrag es sich um einen „Ausreißer“ oder tatsächlich um eine nachüber Düngung etc. in das Sickerwasser gelangt, lässt sich haltige Trendumkehr handelt. nur schwer beurteilen. Im Vergleich dazu lagen die Nitratbelastungen des im Sü- Am 03.12.2014 wurden die Nitratbelastungen des Bucher den von Buch gelegenen, 60,5 m tiefen Industriebrunnens, Landgrabens an 12 Stellen untersucht, wobei von 0,9 mg/l bei einer Jahresentnahme von knapp 73.000 m³, unverän- Nitrat (oberhalb Ziegelstein) auf 92,6 mg/l Nitrat (Wegbrüdert bei rund 165 mg/l. cke Herboldshof) ansteigende Belastungen festgestellt wur- Da die Beregnungsbrunnen durchgehend zwischen ca. den. Diese Belastungen stammen überwiegend aus zulau- 30 - 60 m tief und im Sandstein verfiltert sind, erlauben die fenden Drainagen und stimmen in der Größenordnung mit Messwerte eine gute Aussage zu großräumig im Sandstein Untersuchungen aus den Jahren 2008-2010 überein. vorliegenden Belastungen. Wie stark die Nitratbelastungen des Grundwassers mit der Tiefe abnehmen, lässt sich man- Zeitliche Entwicklung der Nitratbelastungen gels geeigneter, in verschiedenen Horizonten verfilterter Der zeitliche Verlauf der Jahresmittelwerte der Nitratbelas- Brunnen nicht beurteilen. tungen im Grundwasser an den einzelnen Brunnen ist in Abbildung 61 erkennbar. Sonderuntersuchung von Drainagen 2011-2012 und Un- Zur Illustration der eintretenden Veränderungen an den tersuchung des Bucher Landgrabens 2014 einzelnen Messstellen werden in Abbildung 62 die Verän- Ergänzend wurden im Jahr 2011-2012 durch das Wasserderungen der Nitratmittelwerte der Messreihen von 2011wirtschaftsamt Nürnberg aus 6 in den Bucher Landgraben 2016 im Vergleich zum Zeitraum von 2005-2010 in mg/l abfließenden Drainagen jeweils bis zu 8 Proben auf Nitrat und prozentual dargestellt. untersucht. An einem Großteil der untersuchten Brunnen ist eine sta- Die Mittelwerte der Untersuchungen sind in Karte 13 als gnierende bis leicht fallende und in wenigen Fällen auch Rautesymbole gekennzeichnet. Die abfließenden Wassereine nicht erklärbare, stark fallende Tendenz erkennbar. Ein mengen lagen zwischen 0,1 - 7,5 l/s, wobei sich kein einpositiver Einfluss der 2004 begonnenen Wasserbeileitung deutiger Zusammenhang zwischen Wassermenge und Nitist erkennbar. ratbelastung ergab.

[mg/l]

Jahresmittelwertefür Nitrat in mg/l im Knoblauchsland Nürnberg

Beginn der

Beileitung 2004

450

Beileitung 2004

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Abbildung 61: Entwicklung der Nitratkonzentationen im Knoblauchsland von 1984 -2016 (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) 4891 5891 6891 7891 8891 9891 0991 1991 2991 3991 4991 5991 6991 7991 8991 9991 0002 1002 2002 3002 4002 5002 6002 7002 8002 9002 0102 1102 2102 3102 4102 5102 6102

mg/l Veränderungen der Nitratkonzentra(cid:415)onen 100 an 24 WWA-Messstellen im Knoblauchsland Vergleich der Mi(cid:425)elwerte 2005-2010 und 2011-2016 50 0 Di(cid:299)erenz in mg/l Proz. Änderung -50 -100 -150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Messstelle

Veränderungen der Nitratkonzentra(cid:415)onen an 24 WWA-Messstellen im Knoblauchsland

ergleich der Mi(cid:425)elwerte 2005-2010 und 2011-2016

Vergleich der Mi(cid:425)elwerte 2005-2010 und 2011-2016

Abbildung 62: Veränderungen der Nitratkonzentrationen an Messstellen im Knoblauchsland (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Auch in den im Zustrom zu den Wasserschutzgebieten gelegenen Brunnen zeigen sich überwiegend stagnierende bis abnehmende Belastungen. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass es bei zwei Brunnen durch Wasserhaltungen bei Baumaßnahmen zu vorübergehenden Konzentrationsabnahmen kam, die das Ergebnis verzerren. Die weitere Entwicklung bleibt hier abzuwarten.

In einem 30 m tiefen, im Fels verfilterten Beregnungsbrunnen im Bereich Almoshof sind die Werte seit 2008 von gut 200 mg/l auf knapp 20 mg/l gesunken. Es könnte sein, dass dies mit den Änderungen in der Agrarstruktur im Umfeld zusammenhängt. Die jährliche Entnahme blieb unverändert in der gleichen Größenordnung von ca. 1-2 Tsd. m³.

Industriebrunnen Buch

250

Besonders zu erwähnen ist die Entwicklung der Nitratbelas-

200 tungen in dem bereits erwähnten, von 17,5 – 58,5 m ver-

]l/gm[

150 filterten Industriebrunnen in Buch (vgl. Abbildung 63). Hier

zeichnet sich seit 2001 eine langsame Abnahme der Nitrat-

tartiN

100

belastungen ab, was in Anbetracht einer jährlichen Förder-

50 menge von rund 70.000 – 80.000 m³ und der Verfilterung

0 über den gesamten Aquifer bis zu den Estherienschichten

1002 2002 3002 4002 5002 6002 7002 8002 9002 0102 1102 2102 3102 4102 5102 6102

repräsentative Aussagen zu Nitratbelastungen im Einzugsbereich erlaubt.

Jahr

Entgegen dem allgemeinen Trend ist lokal im Bereich Wetzendorf eine langsame, aber beständige Zunahme der Nitratbelastung festzustellen.

Abbildung 63: Entwicklung Nitratkonzentration in Buch (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Karte 14: Ergebnisse der Pflanzenschutzmitteluntersuchungen: Sonderuntersuchungen 2011 und 2013; Reihenuntersuchungen 2016 (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg)

Pflanzenschutzmittelbelastungen Im September 2016 wurden durch das Wasserwirtschaft- Bei 6 Brunnen wurden Überschreitungen der TVO-Werte samt Nürnberg 21 Beregnungsbrunnen auf relevante und festgestellt, wobei drei Überschreitungen des Summenwermit vertretbarem Aufwand analysierbare Pflanzenschutz- tes und sechs Überschreitungen des Einzelwertes für sechs mittel und Metabolite untersucht. Die Parameterauswahl Wirkstoffe festgestellt wurden. erfolgte dabei auf Basis des mit dem LfU abgestimmten Bei 5 Brunnen wurden teils erhebliche Überschreitungen PSM-Konzept für Wasserschutzgebiete, so dass insgesamt des GOW-Wertes für Metabolite ermittelt. Insbesondere 78 Stoffe erfasst wurden. Ergänzend wurde noch auf vier wurden wieder teils sehr hohe Belastungen mit Metaza- Chloridazon- und Metazachlormetabolite untersucht. chlormetaboliten vorgefunden. An drei ausgewählten Brunnen wurden außerdem in 2011 Die Sonderuntersuchung auf Glyphosat und AMPA (Aminound 2013 im Rahmen eines Sonderuntersuchungsprogram- methylphosphonsäure, Hauptabbauprodukt des Breitbandmes der Parameterumfang deutlich erweitert (gesamt 120 herbizids Glyphosat) ergab keine nachweisbaren Belastungen. Parameter) und neben PSM auch deren Abbauprodukte Die meisten Brunnen sind ca. 30 - 60 m tief und erst im (Metabolite) verstärkt untersucht. Beim Notbrunnen 702a Sandstein verfiltert, so dass davon auszugehen ist, dass die wurde 2013 außerdem ein 36-stündiger Pumpversuch incl. Belastungen bereits in größere Tiefen vorgedrungen sind. Probennahme durchgeführt. Die Ergebnisse der Sonderuntersuchungen sowie der Reihenuntersuchung 2016 sind in Es bestätigt sich, dass teils sehr hohe Belastungen mit rele- Karte 14 dargestellt. vanten Metaboliten auftreten, die bis zu einigen 10 μg/l reichen können (Sonderuntersuchungsaktion 2011 bei BA16 – Dabei wurden die Pflanzenschutzmittel nach dem Grenz- Buch Süd und BA30 – Schniegling). wert der Trinkwasserverordnung bewertet und die relevanten Metabolite (Abbauprodukte der Pflanzenschutzmittel) nach den Gesundheitlichen Orientierungswerten (GOW) gemäß Empfehlung des Umweltbundesamtes [[147]; [148]].

Besonders hinzuweisen ist auf die Ergebnisse des 36-stün- In einigen Bereichen des Knoblauchslandes zeichnen sich digen Pumpversuchs bei dem Notbrunnen B702a. Während bereits langsam abnehmende Nitratbelastungen ab. Dies des Pumpversuchs im Mai 2013 wurden hier sehr hohe, gilt auch für das zu den Wasserschutzgebieten abströmenleicht abnehmende Pflanzenschutzmittelbelastungen zwi- de Grundwasser. schen 9,51 μg/l und 6,66 μg/l vorgefunden, die sich auch Zur nachhaltigen Reduzierung des Stickstoffeintrags in bei späteren Nachuntersuchungen im Juli 2013 bestätigten. Boden und Grundwasser sind weitere intensive Anstren- Zusätzlich wurden hier rund 24 μg/l relevante Mebabolite gungen aller beteiligten Partner zu unternehmen. Zur festgestellt. Der Brunnen ist mit Unterbrechungen von 12- Förderung des Austausches sollten regelmäßige Treffen or- 60 m im Sandstein verfiltert, so dass bei der hohen Förder- ganisiert werden. rate von 6-12 l/s von erheblichen Belastungen im tieferen Aufgrund der hohen Speicherkapazitäten der Böden für Nit- Sandstein auszugehen ist. Besonders erstaunlich ist, dass rat und der geringen Durchlässigkeit und Grundwasserfließbei der Untersuchung im Jahr 2009 mit 0,61 μg/l deutlich geschwindigkeit ist nur mit einer langfristigen Verbesserung niedrigere Belastungen festgestellt wurden. der Belastungssituation zu rechnen. Die Belastung ist hauptsächlich auf Metazachlor(-metaboli- Im Grundwasser wurden vereinzelt Rückstände von Pflante) zurückzuführen. Im Umfeld des Brunnens sollten hier in zenschutzmitteln festgestellt, aber es ergibt sich noch kein Zusammenarbeit mit dem Amt für Landwirtschaft und dem konsistentes Bild. Die weitere Entwicklung ist zu beobach- Erzeugerring weitere Anstrengungen zur Reduzierung des ten. Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln unternommen werden. Ausblick Sicherung des Benkersandsteins als Trinkwasservorrat Das Messnetz des Wasserwirtschaftsamtes soll im Rahmen Durch den erfolgten Rückbau ursprünglich mischverfilterter der vorhandenen Kapazitäten laufend weiter betrieben und (Beregnungs-)Brunnen im Knoblauchsland wird der Benhinsichtlich einer möglichst repräsentativen Aussage zu den ker Sandstein dauerhaft vor anthropogenen Schadstoffeingroßräumig vorliegenden Grundwasserbelastungen sowie trägen geschützt. Dadurch befindet sich dieser quantitativ deren zeitlichen Entwicklung optimiert werden. und qualitativ in einem guten Zustand und ermöglicht für die Zukunft eine nachhaltige Förderung von hochwertigem Trinkwasser.

Zusammenfassende Bewertung und Folgerungen Die durchgeführten Untersuchungen zeigen im größten Teil des Knoblauchslandes nach wie vor sehr hohe und weit über dem Zielwert der Wasserrahmenrichtlinie von 50 mg/l liegende Nitrat-Belastungen auf. Durch die erstmalige Erfassung der oberflächlichen Drainagen wird deutlich, dass das anfallende Sickerwasser in einer ähnlichen Größenordnung wie das tiefere Grundwasser mit Nitrat belastet ist.

Die Hauptbelastung liegt unverändert im Bereich Buch, wo 2016 im untersuchten Beregnungsbrunnen nach einer vorherigen langsamen Abnahme überraschend ein neues Höchstniveau von knapp 400 mg/l gemessen wurde.

3.1.7. Grundwasseruntersuchungen durch das Labor des Eigenbetriebes Stadtentwässerung und Umweltanalytik der Stadt Nürnberg

Grundwasser ist als wichtige Lebensgrundlage dauerhaft zu Bei der Beprobung von Grundwassermessstellen oder Brunschützen, zum einen vor maßgeblichen Verunreinigungen nen ergeben sich aus der kontinuierlichen Aufzeichnung und zum anderen vor Übernutzung. Zur Beurteilung, ob das der Vor-Ort-Parameter in Verbindung mit sensorischen Prü- Grundwasser in einem guten chemischen und mengenmä- fungen (Färbung, Trübung, Geruch) Hinweise zur Verändeßigen Zustand ist, werden städtische und staatliche Mess- rung der Wasserqualität in der Vorpumpphase und damit programme und Monitoringmaßnahmen durchgeführt. relevante Informationen über den richtigen Probenahmezeitpunkt. Dieser ist dann gegeben, wenn das in der Mess- Die häufigsten Auslöser für Grundwasser-Untersuchungen stelle bzw. im Brunnen stehende Grundwasser sicher ausim städtischen Umfeld sind: getauscht wurde und das geförderte Wasser qualitativ dem

• Probenahmen und Immissions-Pumpversuche zur Alt-

umgebenden Grundwasserkörper entspricht (d.h. wenn pHlastenerkundung Wert, elektrische Leitfähigkeit und Temperatur vor der Pro-

• Planung und Überwachung von GW-Sanierungsmaß- benahme ca. 5 Minuten lang annähernd konstante Mess-

nahmen werte liefern).

• Grundwasserableitungen in Vorfluter

Zur Vermeidung von Veränderungen der Wasserproben

• Einleitungen in die Kanalisation

während des Transportes bis zur Analytik werden diese

• routinemäßige Überwachungen von aktiven Deponien

bei Bedarf vor Ort filtriert oder konserviert. Zudem werden

• Nachsorge von rekultivierten Deponien bzw. Monitoring Blindwertproben zur Erkennung von Querkontaminationen

an Altablagerungen mitgeführt.

• Grundwasseruntersuchungen nach DIN 4030 (Betonag-

gressivität) im Zuge von Baumaßnahmen

• Untersuchungen von Brauchwasser- und Notwasser-

brunnen.

Im Stadtgebiet Nürnberg wurden z.B. im Zusammenhang mit den Vorplanungen für den kreuzungsfreien Ausbau des Frankenschnellwegs seit 2015 durch die Umweltanalytik Nürnberg umfangreiche Grundwassererkundungen mittels Immissions-Pumpversuchen im Auftrag des städtischen Eigenbetriebs Servicebetrieb Öffentlicher Raum (SÖR) durchgeführt.

Zweck der, von Kurzzeitpumpversuchen mit wenigen Stunden Pumpdauer bis zu mehrtägigen Pumpversuchen reichenden, Untersuchungen ist die nähere Erkundung von Abbildung 64: Pump Box (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentbekannten oder vermuteten Grundwasserverunreinigungen wässerung und Umweltanalytik Nürnberg) im Hinblick auf die Lage und Ausdehnung und / oder die Ausprägung der Schadstoffeinträge.

Die Umweltanalytik Nürnberg verfügt über ein modernes Messsystem, eine sogenannte „Pump Box“, zur kontinuierlichen und zeitlich hochauflösenden Erfassung und Speicherung der relevanten physikalischen und chemischen Parameter während der Grundwasserförderung.

Die Messeinheit mit einem Multidatenlogger und Sensoren für pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Sauerstoffgehalt, Redoxpotential, Wassertemperatur, Fördermenge und Wasserstände ermöglicht eine lückenlose Verfolgung der Grundwasserförderung und der Zustandsänderungen im Zuge Abbildung 65: Einsatz der Pumpbox bei einem Immissions-Pumpvon Probenahmen oder bei Pumpversuchen. versuch (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg)

Je nach Fragestellung und Anlass der Grundwasseruntersuchung sind neben den Vor-Ort-Parametern weitere Standardparameter und unterschiedliche weitere Parameter aus einer großen Bandbreite von Wasserinhalts- und Schadstoffen zu ermitteln. Diese werden im Chemischen Labor mittels verschiedenen Methoden analysiert.

Laboranalytik bei SUN bedeutet:

• Untersuchung von 200 akkreditierten Parametern (teil-

weise notifiziert)

• Einsatz hochmoderner Analysengeräte

• Qualifiziertes und geschultes Laborpersonal

• Nachvollziehbare, qualitätsgesicherte Ergebnisse

Abbildung 66: Messgerät (GC/MSD) zur Bestimmung von Chlor- Die Analytik für die anorganischen Parameter erfolgt im Wephenolen (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässesentlichen mit folgenden Analysentechniken: rung und Umweltanalytik Nürnberg)

• Titrierstationen (Calcium, Magnesium, Säure-/Basenka-

pazität, Permanganat-Index)

• Fließinjektionsanalytik, Photometer (Ammonium, Phos-

phat, Färbung)

• Ionenchromatographie (Chlorid, Nirit, Nitrat, Sulfat)

• ICP-OES, ICP-MS, Hg-Analysator (20 Metalle)

• TOC-Analysator (DOC).

Im Bereich der organischen Parameter kommen prinzipiell chromatographische Analysesysteme (Flüssigchromatographie (LC) und Gaschromatographie (GC)) mit unterschiedlichen Detektionssystemen zum Einsatz. Neben der analytischen Herausforderung Bestimmungsgrenzen im Spurenbereich (ng/l) zu erzielen, müssen häufig Matrixstörungen (z.B. Mineralölkohlenwasserstoffe) durch spezielle Reinigungsschritte eliminiert werden.

In den letzten Jahren wurden folgende Analysentechniken etabliert: Abbildung 67: Messgerät (CFA) zur Bestimmung von Cyaniden und Phenolindex. (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadt- • GC/ECD (PCB) entwässerung und Umweltanalytik Nürnberg)

• GC/MS (Chlorphenole, Chlorbenzole, LHKW, BTEX, Ether,

MKW)

• HPLC (18 PAK, Komplexbildner, 23 Pflanzenschutzmittel)

• LC/MS (36 Arzneimittel, Benzotriazole, 10 PFT und eini-

ge Vorläuferverbindungen)

Die Akkreditierung der Umweltanalytik Nürnberg nach DIN EN ISO 17025 und die Notifizierung der Fachmodule Wasser und Boden garantieren eine qualifizierte, qualitätsgesicherte Durchführung von Untersuchungen von der Planung über Probenahme und Analytik bis zur Beurteilung der Analysenergebnisse.

3.2. Grundwasserquantität im Stadtgebiet

3.2.1. Erhebung der Grundwasserstände im Stadtgebiet von Nürnberg

Zur Erhebung von Grundwasserständen gibt es grundsätz- Das Grundwassermessnetz der Stadt Nürnberg lich eine Vielzahl von Anlässen. Hierbei sind in erster Linie Für Nürnberg wurde zur Beobachtung der Grundwas- Planungen von Baumaßnahmen und Grundwassernutzun- serstände in den Jahren 2009 / 2010 ein, vom Qualitätsgen zu nennen. Grundwasserstände werden daher in der messnetz unabhängiges, Messnetz entwickelt, welches aus Regel zeitlich und räumlich begrenzt erhoben. Ein Gesamt- ca. 200 geeigneten, bereits vorhandenen Grundwasserüberblick über erhobene Grundwasserdaten und vorhan- messstellen, die möglichst gleichmäßig im Stadtgebiet verdene Grundwasser- sowie Untergrundaufschlüsse, die im teilt sind, besteht (näheres siehe Grundwasserbericht 2011 Rahmen städtischer Planungen oder behördlichen Verwal- [1]). Dieses Messnetz wird durch die Stadtentwässerung tungshandelns gesammelt, erstellt oder bekannt werden, und Umweltanalytik mittels Begehung inclusive Wasserwird mit dem ämterübergreifenden Projekt „Bohrungskata- stands- sowie Temperaturmessungen im Drei-Jahres-Rhythlog“ verfolgt. mus überwacht. Dabei muss immer wieder festgestellt wer- Mit dem Grundwasserbericht 2000 wurde seitens des Um- den, dass einige der Messstellen durch unsachgemäßen weltamtes begonnen, die Daten zur quantitativen Grund- Umgang oder aber auch aufgrund anstehender Baumaßwassersituation digital zu erfassen und auszuwerten. nahmen und damit verbundenem Rückbau nicht mehr zur 2009/2010 wurde dann für die konsequente, regelmäßige Verfügung stehen. So waren in den letzten 6 Jahren für 11 und flächendeckende Beobachtung der Grundwasserstände Messstellen Alternativ-Messstellen zu ermitteln und festzudurch das Umweltamt in Zusammenarbeit mit der Stadtent- legen (aktualisiertes Grundwassermessnetz, vgl. Karte 15). wässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) ein eige- Bei 14 weiteren Messstellen konnte aus verschiedenen nes Grundwassermessnetz eingerichtet und ab Ende 2012 Gründen und Hindernissen im Rahmen der Stichtagsmesdurch ein Datenloggermessnetz, welches Grundwassersung kein Grundwasserstand erhoben werden, so dass auch stände an unterschiedlichen Stellen im Stadtgebiet kontidiese Messstellen langfristig für das Messnetz ersetzt wernuierlich aufzeichnet, ergänzt. Die Erkenntnisse aus diesen den müssen. Überwachungsmaßnahmen werden in Form von Grundwasserkarten und der Auswertung der Grundwassergang- An diesem Messnetz sollen in 6-jährlichen Abständen linien im Folgenden vorgestellt. Stichtagsmessungen (vgl. Kapitel 3.2.2.) zur Erhebung der Grundwasserstände durchgeführt werden. Die Ergebnisse Zu Beobachtung bzw. Auswertung von Grundwasserwerden in Form von Grundwasserkarten ausgewertet und standsänderungen werden langjährige, mindestens 30-jähveröffentlicht (vgl. Kapitel 3.2.2. und Grundwasserbericht rige Zeitreihen benötig. Leider liegen solche langjährigen, 2011 [1]). täglichen oder monatlichen Grundwasserstandsmessungen im Stadtgebiet nicht vor. Jedoch kann zur Beobachtung der Das Datenlogger-Messnetz Entwicklungen auf halbjährliche Wartungsdaten der Not- Zur kontinuierlichen Beobachtung der Grundwasserstänwasserbrunnen zurückgegriffen werden (vgl. Kapitel 3.2.3.). de und Grundwasserschwankungen wurde ergänzend ein Messnetz aus 18 Messtellen eingerichtet, bei welchen Da- Der Bohrungskatalog tenschreiber eingesetzt werden, die zweimal täglich den Im Stadtgebiet Nürnberg sind im sogenannten Bohrungs- Grundwasserstand und die Grundwassertemperatur meskatalog mehr als 3000 Grundwassermessstellen und zahlsen und digital registrieren. reiche weitere Bohraufschlüsse registriert. Sie liefern zum einen Hinweise zum Untergrundaufbau und der geologi- Im Stadtgebiet sind darüber hinaus aus verschiedenen Grünschen Schichtenabfolge, zum anderen sind, soweit bekannt den weitere Messstellen mit solchen Datenloggern ausgeund erfasst, einzelne Grundwasserstandsdaten abrufbar. rüstet. Sie werden von der Stadtentwässerung (7), dem Ser- Viele der dort registrierten Grundwassermessstellen sind aus vice Öffentlicher Raum (11) oder dem Wasserwirtschaftsamt verschiedenen Gründen nicht mehr vorhanden (z.B. rückge- Nürnberg (3) betrieben und in die Auswertungen mit einbaut) oder nicht mehr nutzbar, d.h. sie müssten für aktuelle bezogen (vgl. Kapitel 3.2.3.). Die Datenloggeraufzeichnun- Messungen erst saniert werden. Die konsequente Erfassung gen werden in der Regel jährlich einmal ausgelesen. Weitere und regelmäßige Aktualisierung des Zustandes der Mess- Datenlogger-Aufzeichnungen, die im Zusammenhang mit stellen, die Überwachung und der Erhalt bzw. Rückbau von Bau- oder Sanierungsmaßnahmen betrieben werden, wer- Grundwassermessstellen bleibt eine große, bisher nicht ab- den im Rahmen der Einzelfallbetrachtungen ausgewertet. schließend gelöste Aufgabe für die Stadtverwaltung.

Karte 15: Das Grundwassermessnetz der Stadt Nürnberg und Datenloggermessstellen im Stadtgebiet von Nürnberg

3.2.2. Aktuelle Grundwasserstände - Neue Grundwasserkarten

Stichtagsmessungen Stichtagsmessung Oktober 2010 Stichtagsmessungen sind in einem bestimmten Untersu- Die Niederschlagsmengen waren im vorausgegangenen chungsgebiet (hier das Stadtgebiet von Nürnberg) zeit- Sommer, sowohl im Juli und insbesondere im August augleich durchgeführte Grundwasserstandsmessungen an ßergewöhnlich hoch. Sie lagen von Mai bis September um einem Grundwassermessnetz. Sie dienen dazu, den Grund- 42% über dem Mittel (Abbildung 68). Dadurch fand bewasserspiegel unter gleichen witterungsbedingten Voraus- reits im Sommer eine Grundwasserneubildung statt und die setzungen zu erfassen. Grundwasserpegel sind in den ausgehenden Sommermonaten angestiegen. Somit lagen im Oktober 2010 entge- Am Grundwassermessnetz der Stadt Nürnberg wurden gen des üblichen Grundwasserzustandes keine Niedrigwasdurch die Stadtentwässserung und Umweltanalytik im Aufserstände vor. trag des Umweltamtes im Frühjahr 2010 sowie im Oktober 2010 und erneut im Oktober 2016 Stichtagsmessun- Fazit: Die Grundwasserstände vom Oktober 2010 waren gen durchgeführt. Tatkräftige Unterstützung wurde durch ungewöhnlich hoch, die daraus erstellten Grundwasserkardas Wasserwirtschaftsamt (WWA) geleistet. Von den dor- ten stellen in etwa mittlere bis leicht erhöhte Grundwassertigen Mitarbeitern wurden Grundwasserstandsmessungen stände dar. im Knoblauchsland und Erhebungen von Wasserständen an Oberflächengewässern durchgeführt. Zudem wurde Stichtagsmessung Oktober 2016 die Datenlage erneut ergänzt durch terminlich abgestimm- Die Grundwasserstände lagen im Durchschnitt um 0,5 m te jeweils eigene Erhebungen seitens der Wasserversorger unterhalb des Niveaus von Oktober 2010. Ursache sind zum N-ERGIE, Erlanger Stadtwerke und infra Fürth, des Flugha- einen etwas geringere Niederschläge vor allem im August fens Nürnberg, der Wasser-und Schifffahrtsverwaltung, der und September 2016 im Verhältnis zum langjährigen Mit- Deutschen Bundesbahn, der Stadtentwässerung und Um- tel. In den Sommermonaten 2016 (hier: Mai bis September) weltanalytik sowie des Service Öffentlicher Raum (Bereich lag das Minus gegenüber durchschnittlichen Niederschlags- Frankenschnellweg) und des U-Bahnbauamtes. mengen in diesen Monaten bei -12,4 %. Die klimatischen Ausgangsbedingungen für die Stichtags- Zum anderen, ggf. wesentlichen Teil, hatte das extreme messungen jeweils im Herbst 2010 und 2016 stellten sich Trockenjahr 2015 noch seine Wirkung gezeigt. So sind sehr unterschiedlich dar und waren in beiden Jahren insge- nach einem bereits vorausgegangenen regenarmen Winsamt eher ungewöhnlich. ter 2014/2015 mit verringerter Grundwasserneubildung im nachfolgenden extremen Trocken- und Hitzejahr 2015 die Grundwasserstände besonders stark gesunken.

200 gnussemsgathcitS 150 100 mm 50 0 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2010 Mi(cid:425)elwerte der Monatsniederschläge 1981-2010 2016 Summe der monatlichen Niederschläge von Mai bis September: 2010:454mm 2016:281 mm Summe der monatlichen Niederschläge von Mai bis September im Mittel über 30Jahre (1981-2010): 332211 mmmm

gnuss

emsgath

Abbildung 68: Klimatische Ausgangslage für die Stichtagsmessungen im Herbst 2010 und Herbst 2016; Niederschlagsverteilung der Vormonate von Mai bis September Auswertung auf Datengrundlagen des DWD – Niederschlagsdaten an der Flugwetterwarte Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Der darauffolgende Winter 2015/2016 konnte diese nicht Die Flurabstandskarte 2016 zeigt geringfügige Änderungen wieder ausreichend auffüllen. Bis Oktober 2016 waren rund im Vergleich zu 2011. Vor allem lagen die Grundwasser- -15 % (~ 180 mm) geringere Niederschläge in den voraus- stände 2016 um durchschnittlich einen halben Meter untergegangenen 21 Monate zu verzeichnen (im Vergleich zum halb der Messungen von Oktober 2010. So können beson- Mittel zwischen 1981 – 2010). ders im Norden größere Flurabstände ausgemacht werden als 2011. Ebenso ziehen sich die Flurabstände größer 10 m Fazit: Die Grundwasserstände lagen im Oktober 2016 eher durch den gesamten Nürnberger Sattel nördlich der Pegim unteren Bereich der zu erwartenden Niedrigwasserstännitz. Auch zeigen sich in Katzwang und Reichelsdorf, bis auf de am Ende des hydrologischen Jahres. Den hiermit vorgewenige Ausnahmen, größere Flurabstände. In Gaismannslegten neuen Grundwasserkarten liegen daher eher niedrige hof (zwischen Höfen und Sündersbühl) hat sich die Katego- Grundwasserstände zugrunde. rie der Flurabstände von sehr grundwassernah (0 – 1 m) in Richtung 1 – 3 m verschoben. Beurteilung der neuen Grundwassergleichen- und Flurabstandskarte Hinweis: Die Flurabstandskarte (Anlage B) gilt für niedrige Für den Grundwasserbericht 2017 wurden die Grundwas- Grundwasserstände. Da für Planungen von Baumaßnahsergleichenkarte (Anlage A) und die Flurabstandskarte (An- men und sonstige Fragestellungen in aller Regel aber die lage B) für Nürnberg aktualisiert. Die Karten wurden im Grundwassersituation bei hohen Grundwasserständen von Auftrag des Umweltamts der Stadt Nürnberg von der Uni- Interesse ist, wurde für einen ersten Hinweis unter andeversität Erlangen – Nürnberg (Geozentrum Nordbayern, Be- rem auf Basis der vorhandenen Flurabstandskarte eine Plaarbeiter: Michael Wehrl) erstellt. nungshinweiskarte für wassersensible Bereiche erstellt (Näheres vgl. Kapitel 5.2.3.). Die Grundwassergleichenkarte 2016 zeigt im Großen und Ganzen ähnliche Verhältnisse wie 2011. Das Grundwasser fließt im südlichen Stadtgebiet von Südost mit Höhen von bis zu 352 Metern über Normalnull Richtung Nordwest mit minimal 282 Meter über Normalnull.

Dabei wirken die Pegnitz und die Rednitz als primäre Vorfluter. Als ein weiterer Vorfluter wirkt abschnittsweise (zwischen Schweinau und Hafengebiet) der Main-Donau-Kanal. Im nördlichen Stadtgebiet prägen das Gründlachtalsystem, der Bucher Landgraben und die Pegnitz als Vorfluter die Fließrichtung. Die Änderungen zu 2011 sind marginal. Im Stadtteil Buchenbühl konnten allerdings durch ergänzende Messergebnisse und Untersuchungen (Erkenntnissen der Altdeponieuntersuchung) nun ebenfalls Aussagen über die Grundwasserhöhe des Hauptgrundwasserleiters gemacht werden.

3.2.3. Entwicklung der Grundwasserstände im Stadtgebiet

Hintergrundinformationen zu Grundwasser-Ganglinien – Entwicklung der Grundwasserstände in der Region Zeitreihen von Grundwasserständen Angesichts des Klimawandels - mit den im Kapitel 1.3.1. Hintergrund skizzierten Veränderungen - ist früher oder später auch mit Grundwasserstände haben grundsätzlich einen oszillie- Folgen für den Nürnberger Wasserhaushalt zu rechnen. renden Verlauf, der sich nach dem Jahresgang der Nie- Nach KLIWA-Untersuchungen zum Langzeitverhalten von derschläge und der Witterung richtet. Dabei reagiert der Grundwasserständen [21] wurden für die Region um Nürn- Grundwasserspiegel, abhängig von der Tiefenlage und den berg seit 1980 keine bzw. keine signifikanten Trends bei den hydrogeologischen Rahmenbedingungen, mehr oder weni- Grundwasserständen, bei den Grundwasserhöchstständen ger zeitversetzt auf Temperatur und Niederschlagsereignis- und auch keine Verschiebung/Verlängerung bei den „Dese (vgl. Grundwasserbericht 2011 [1] Abbildung 57, S. 71). fizitphasen“ (Grundwasserstände niedriger als der Jahresmittelwert) festgestellt. Jedoch war eine Verschiebung des Der Jahresgang Eintritts des Maximalwertes des Grundwasserstandes um 0,6 bis 2,5 Tage nach vorne verzeichnet worden. Bei den Die Grundwasserstände sind im Jahresgang in der Regel zu Niederschlags- und Wasserdargebotszeitreihen wurde seit Beginn eines hydrologischen Jahres (November bis Okto- 1980 eine 8-Jahres Periodizität festgestellt. ber), d.h. am Ende des hydrologischen Sommers (Oktober/ November), am niedrigsten. Grund dafür ist, dass im Som- Anthropogene / urbane Einflüsse auf den Grundwassermer normalerweise keine Grundwasserneubildung stattfinstand det. Vielmehr verdunstet das Niederschlagswasser zum einen Teil durch unmittelbare Verdunstung, verstärkt durch Im Stadtgebiet von Nürnberg finden sich kaum Grundwassommerliche Temperaturen (Evaporation). Zum größeren sermessstellen, bei denen ausschließlich witterungsbeding- Teil wird aber der Niederschlag von der Vegetation aufge- te Grundwasserspiegelschwankungen (natürliche Ganglininommen und durch Transpiration (Blattverdunstung) in die enverläufe) gemessen werden können. Zahlreiche Einflüsse Atmosphäre abgegeben. Darüber hinaus zehren Pflanzen wirken auf das Grundwasser ein: auch direkt vom Grundwasser. Der Sommer stellt also in

• Temporäre Bauwasserhaltungen (Wasserableitung zur

der Regel eine „Grundwasserzehrzeit“ dar. In Trockenjahren Trockenlegung von v.a. größeren Baugruben, Tiefbaukann diese sehr stark ausgeprägt sein. maßnahmen (U-Bahnbau, Kanalbau)) Grundwasserneubildung findet vor allem im hydrologischen • Grundwasserentnahmen aus Brauchwasser-, Bereg- Winter durch Versickerung von Regenwasser sowie Schnee- nungs- oder Gartenbrunnen und Tauwasser statt. In dieser Zeit werden die Grundwas-

• Sonstige Grundwasserentnahmen und Versickerungen

servorräte wieder aufgefüllt. Voraussetzung ist, dass winz.B. im Rahmen von Grundwassersanierungsmaßnahterliche Niederschläge in ausreichender Menge fallen und men versickern können. Am Ende des hydrologischen Winters

• Neuversiegelungen und Ableitung von Niederschlags-

sind die Grundwasserstände i.d.R. am höchsten. Es kann wasser (u.a. fehlende / verringerte Grundwasserneubiljedoch sein, dass, wie 2015/16 die Niederschläge im Winter dung) (hier 2015/2016 und Frühjahr 2016) die Defizite aus extremen Trockenjahren des Vorjahres nicht ausgleichen können. • Einflüsse bestehender Tiefbauwerke

• Grundwasserabfluss über die Kanalisation (Fremdwas-

Der natürliche Ganglinienverlauf folgt der klimatischen ser) Wasserbilanz, d.h. in Abhängigkeit von Niederschlag und Verdunstung. Je nach Tiefenlage des Grundwassers folgt die • Maßnahmen zu Gunsten des Wasserhaushalts: Versi- Grundwasserganglinie zum Klimaverlauf zeitversetzt und ckerungsanlagen, Kanalsanierungen, Reduzierung von unterschiedlich ausgeprägt (Amplitudenhöhe). Grundwasserentnahmen Ein wesentlicher Faktor ist hierbei die Jahresniederschlags- Die nachfolgend dargestellten Verläufe von Grundwassermenge. ständen sind daher in der Regel durch technische Einflüsse geprägt. Dabei ist dennoch der Gang der Niederschläge ein prägender Faktor, auch der Effekt von sich ändernden Klimawerten lässt sich trotz dieser anthropogenen Überlagerungen bei den langen Zeitreihen an Notbrunnen erkennen.

Datenlogger-Ganglinien Für die folgende Auswertung wurden 20 Datenlogger-Zeit- Die meisten Ganglinien zeigen einen Jahresgang, der in reihen, beginnend mit Ende 2012 bis März 2017, unter- etwa mit dem Niederschlagsgeschehen korreliert. Die typisucht. Alle Datenlogger-Ganglinien werden jeweils mit dem sche Jahresamplitude mit den Niedrigständen zu Beginn des aktuellen Stand im Internet auf der Homepage des Um- hydrologischen Winters im November und ihren Höchstweltamtes unter „Projekte / Grundwasser-Messprogramm“ ständen zu Beginn des hydrologischen Sommers im Mai veröffentlicht (https://www.nuernberg.de/internet/umwelt- ist schon aufgrund der Niederschlagsverteilung nur teilweiamt/grundwasser_messprogramm.html). se gegeben. Fast alle Ganglinien zeigen im Sommer 2013 hohe Grundwasserstände (Höchststände), welche ab dem Die Ganglinien zeigen seit Messbeginn einen absteigenden Winter kontinuierlich, ohne einen, an sich üblichen, winter- Trend der Grundwasserstände. Niedrigstände sind beson- lichen Wiederanstieg, bis zum Juni 2014 sinken. Danach, oft ders in den Sommermonaten des sehr heißen und trockenen bereits im Juli, steigen bei 8 Messstellen die Grundwasser- Jahres 2015 und – ganz entgegen den üblichen hydrologi- spiegel wieder an, was ungewöhnlich für die Sommermoschen Regelmäßigkeiten - in den Frühlingsmonaten 2017, nate ist. Dies kann durch ein vermehrtes Aufkommen von nach einem sehr trockenen Winter beobachtet worden. Für Niederschlagsereignissen erklärt werden; in der Köhnstraße den Betrachtungszeitraum einmalige Höchststände treten (vgl. Abbildung 71) reagiert die Messstelle jedoch außerin den meisten Messstellen im Frühsommer 2013 auf (vgl. gewöhnlich stark. Ganz deutlich ist in fast allen Messstel- Abbildung 69 und 70). Diese gehen mit dem stärksten Nie- len das Absinken der Grundwasserstände zum Ende 2015 derschlagsereignis zwischen 30.Mai und 3.Juni 2013 ein- zu erkennen (Niedrigstände). Bei einigen der Messreihen her, welches im südostdeutschen Raum und darüber hinaus wird dieser Effekt verstärkt durch benachbarte Grundwaszu z.T. massiven Überschwemmungen führte (v.a. Jahrhun- serentnahmen zur Beregnung. Bei circa 30% der gemessederthochwasser der Donau). Auch das Talsystem Rednitz/ nen Brunnen setzt sich der niedrige Wasserstand auch in Regnitz war von Hochwasser (5 - 10 jähriges [159]) betrof- den Winter 2015/16 fort. Im Frühsommer 2016 ist dann fen. Als Ausnahmen reagieren die Ganglinien GWM N0201 bei den meisten Messstellen aufgrund des nassen Frühjahrs an der Köhnstraße (vgl. Abbildung 68) und GWM N0221 ein Grundwasseranstieg zu erkennen, welcher aber unteran der Uhlandstraße nicht entsprechend. Diese Messstellen halb der üblichen und zu erwartenden Grundwasserstände befinden sich in einem hochversiegelten Umfeld und haben am Beginn eines hydrologischen Sommers bleibt. Es folgte einen größeren Flurabstand von 8 bzw. 10 Metern, weswe- ein sehr trockener Winter 2016/17, was sich durch unüblich gen sich der Einfluss der Niederschläge deutlich verringert niedrige Grundwasserstände im Winter, bis in das Frühjahr und verzögert auswirkt. 2017 hinein bemerkbar macht.

Ganglinie GWM B0171 -Südwes(cid:425)angente (Nähe Eibacher Forst)

325,00 M. ü. NN 60,0 mm Flurabstand: Min: 4,60 m Max: 5,81 m

50,0 mm

324,00 M. ü. NN Niederschlag

40,0 mm

obere 10 %

untere 10 % 323,00 M. ü. NN 30,0 mm HerbstHerbst

Grundwasserstand

linearer Trend 20,0 mm

322,00 M. ü. NN

10,0 mm

321,00 M. ü. NN 0,0 mm

Abbildung 69: Ganglinie einer Messstelle Nähe Eibacher Forst (gleitender Durchschnitt); (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Fast alle der 20 Messreihen zeigen jedoch auch - mehr oder An der Grundwassermessstelle in der Köhnstraße (vgl. Abweniger stark – eine Überlagerung durch technische Ein- bildung 71) zeigen sich deutliche Änderungen ab dem flüsse wie Versiegelung, Bauwasserhaltungen, Brunnenent- 01.11.2016, mit einem plötzlichen Abfall des Grundwassernahmen oder Schluckbrunnen / Wiederversickerung. Bei 6 spiegels von 299,6 m ü. NN auf 299,4 m ü. NN und einem Messstellen sind Grundwasserabsenkungen durch nahege- gleichbleibenden Wasserspiegel in den darauffolgenden 5 legene Baustellen sichtbar. Monaten bis zum Ende der Messung. Dies spricht für eine nahegelegene Bauwasserhaltung.

Ganglinie GWM N0089 -Rangierbahnhof

321,00 M. ü. NN 60,0 mm Flurabstand: Min: 8,54m Max:9,62m

50,0 mm

320,00 M. ü. NN Niederschlag

Ganglinie N0089 40,0 mm Grenze obere 10%

Grenze untere 10%

319,00 M. ü. NN 30,0 mm HerbstHerbst

Grundwasserstand

linearer Trend 20,0 mm

318,00 M. ü. NN

10,0 mm

317,00 M. ü. NN 0,0 mm

Abbildung 70: Ganglinie einer Messstelle am Rangierbahnhof (gleitender Durchschnitt); (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Ganglinie GWM N0201 -Köhnstraße

301,00 M. ü. NN 60,0 mm Flurabstand: Min: 7,37m Max:8,28m

50,0 mm

300,00 M. ü. NN Niederschlag

Ganglinie N0201 40,0 mm Grenze obere 10%

Grenze untere 10%

299,00 M. ü. NN 30,0 mm HerbstHerbst

Grundwasserstand

linearer Trend

20,0 mm

298,00 M. ü. NN

10,0 mm

297,00 M. ü. NN 0,0 mm

Abbildung 71: Ganglinie mit Bauwasserhaltung im Bereich Köhnstraße (gleitender Durchschnitt); (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Auswertung langjähriger Messreihen – Grundwasser- Bei 57 Brunnen war nach eingehender Prüfung und Plaustände bei Notbrunnen sibilitätskorrekturen bzw. Korrekturen kurzfristiger techni- Für Notwasserbrunnen wird durch die N-ERGIE, soweit mög- scher Einflüsse (z.B. Bauwasserhaltungen) eine Trendunterlich, zweimal pro Jahr der Grundwasserstand ermittelt. Hier suchung möglich. liegen somit in der Regel langjährige Zeitreihen mit halb- Im Zeitraum von 1991 bis 2016 lässt sich insgesamt ein jährlichen Grundwasserstandswerten vor (seit 1986). Jedoch Grundwasseranstieg in den Notwasserbrunnen erkennen. konnten für vorliegenden Grundwasserbericht bei 62 der Dieser Anstieg war, nach einem zweitweisen Absinken um 119 Notwasserbrunnen keine Auswertungen stattfinden, da 2003, bis zum 1. Halbjahr 2011 zu verzeichnen. Dieser entweder keine Daten ermittelt werden konnten (keine Mes- Trend mit Grundwasseranstiegen von 40 - 70 cm tritt im sung z.B. bei Handschwengelbrunnen möglich) oder wegen gesamten Stadtgebiet auf und korreliert mit dem Niedereines Umbaus der Brunnen und / oder wegen einer größeren schlagsgang, so dass davon ausgegangen werden kann, Baumaßnahme im Umfeld, die gemessenen Werte nicht mit dass diese Veränderung meist witterungsbedingt verursacht den Vorjahren verglichen werden konnten. ist. Die hierbei ausschlaggebende Jahresniederschlagsmenge zeigte im linearen Trend, eine Zunahme von 1991 bis Grundwasserganglinien an Notbrunnen 2011 um 10,8 %. Danach war eine Abnahme der Jahresniederschläge zu verzeichnen (vgl. Kapitel 2.4.1). 91-93 | 94-95 | 96-99 | 00-02 | 03-06 | 07-11 | 12| 13 |14-16 2,0

[m] Im Zeitraum der letzten 6 Jahre gab es einerseits ausgespro-

u. POK chene Trockenzeiten, aber auch ein niederschlagsreiches

Jahr (2013). Trotz der insgesamt niedrigeren Jahresniederschläge sind in Summe neben dem Juni v.a. die Herbstmonate (Sept. - Nov.) und der Januar zwischen 2011 und 2016 4,0 niederschlagsreicher als im vorausgegangenen Zeitraum ausgefallen. Die Auswirkungen dieses veränderten Niederschlagsgangs auf den Grundwasserspiegel sind uneindeutig.

Ns Im Mittelwert der Grundwasserstände zwischen 2011 und Nw 2016 zeigt sich ein uneinheitliches Bild gegenüber dem 6,0 B009 Grundwasserstand des vorausgegangenen Zeitraumes 2005- B102a 2010. 53 % der Notbrunnen, ohne erhebliche technische Be- B103 einflussungen, weisen höhere, 19 % etwa gleichbleibende B106 und 28 % niedrigere Grundwasserstände auf. Im linearen B108 Trend der letzten 6 Jahre ist jedoch generell ein Absinken zu B116 verzeichnen (Abbildung 72). 8,0 B216 B301 In den meisten Fällen verbleibt aber im Trend des Gesamt- B311 zeitraums ein Effekt der Zunahme von Niederschlägen B405 (1991-2016 um 2,3 %) auf das Grundwasserniveau in Form B406 von erhöhten Grundwasserständen. Dieser verbreitet festge- B502 stellte Grundwasserspiegelanstieg um bis zu ca. 70 cm liegt 10,0 B506 im Rahmen natürlicher Grundwasserspiegelschwankungen (vgl. Grundwasserbericht 2011 [1]).

Größere Grundwasserspiegelanstiege mit Beträgen > 100 cm finden sich, wie bereits in 2011 [1] festgestellt, in Schwerpunktbereichen großflächiger, entnahmebeding- 12,0 ter Grundwasserabsenkungstrichter im Bereich ehemaliger großer Produktionsbetriebe bzw. Industrieflächen. Hier findet derzeit eine positive Entwicklung hin zu einer Regeneration der Grundwasservorräte statt. Wie erwartet, hat der in 2011 festgestellte Trend dort weiter angehalten und wird 14,0 zum Teil durch witterungsbedingte Anstiege ergänzt. Abbildung 72: Für niederschlagsarme und -reiche Perioden ge- Diese langjährige Trendbetrachtung gilt für die Jahresmittelmittelte Grundwasserstände an Notbrunnen (POK: werte. Jahreszeitliche Schwankungen der Grundwasserstän- Pegeloberkante; Ns, Nw: Jahresmittelwerte der sommerlichen / winterlichen Niederschläge Skalie- de sind damit egalisiert bzw. geglättet. rung in 100 mm Abständen; Niederschlagswerte ermittelt auf Basis der Datengrundlagen des Deutschen Wetterdienstes (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Karte 16: Trend langfristiger Grundwasserspiegeländerungen bei Notbrunnen, Auswertung halbjährlicher Grundwasserstandsdaten, erhoben von der N-ERGIE - Service GmbH (Auswertung der linearen Trends); (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

3.2.4. Entwicklung des Grundwasserhaushalts im Knoblauchsland

Der Grundwasserhaushalt des Gemüseanbaugebietes Knob- Ein Effekt der Aufgabe der Brunnennutzungen des Waslauchsland bedarf einer gesonderten Betrachtung. Im Ge- serverbandes konnte noch nicht belegt werden, zumal das biet des Wasserverbandes Knoblauchland wird seit 2004 für Wasserbeileitungsprojekt noch nicht abschließend ausgedie Bewässerung der Felder Wasser aus dem Rednitz– und baut war und einzelne Brunnen im Beregnungsgebiet noch Regnitztal bereitgestellt (vgl. Kapitel 1.5). Die ehemaligen weiter betrieben wurden. Sechs Jahre später lässt sich nun 56 Entnahmebrunnen des Wasserverbandes wurden stillge- insgesamt eine positive Wirkung der fertiggestellten Waslegt. Der Grundwasserhaushalt war derart angespannt, dass serbeileitung auf die quantitative Grundwassersituation ersich im Zentrum des Knoblauchslandes ein großflächiger kennen (Abbildung 73). Absenktrichter ausgebildet hatte und das lokale Grundwas- Eine Regeneration der Grundwasservorräte kann flächendeserdargebot zur Beregnung der Anbauflächen nicht mehr ckend zwar noch nicht verzeichnet werden, jedoch sind im ausreichte. Kerngebiet keine weiteren, nennenswerten Absenkungen Durch die Wasserbeileitung wird mittel- bis langfristig die mehr zu verzeichnen, vereinzelt hat sich der Trend bereits Regeneration der Grundwasservorräte und damit ein Wie- umgekehrt. In randlich gelegenen Brunnen sind jedoch seit deranstieg des Grundwasserspiegels auf das natürliche Ni- 2004 weitere Grundwasserabsenkungen festzustellen. veau erwartet. Ein weitergehender Anstieg über das natürli- Insgesamt entwickeln sich die Grundwasserstände seit 2011 che Niveau hinaus ist - wie vereinzelt von besorgten Bürgern im Knoblauchsland in etwa vergleichbar zum Stadtgebiet befürchtet - auch langfristig nicht zu erwarten, da die Vor- (vgl. Kapitel 3.2.3). Auch hier verhalten sich die gemittelten fluter das Grundwasserniveau regulieren. Beregnet wird Grundwasserstände im 6-jährigen Vergleich uneinheitlich. hauptsächlich in der Kulturzeit, d.h. im Frühjahr und Som- Bei ca. der Hälfte der Brunnen ist ein Anstieg der Grundwasmer. Das aufwändig gewonnene Beregnungswasser wird serstände um 20 - 30 cm zu verzeichnen und bei 30 - 40 % dosiert und möglichst sparsam verteilt und nur bedarfsabder Brunnen ist ein Absinken der Grundwasserstände um hängig verwendet. Der wesentliche Teil des Beregnungsca. 20 cm erfolgt (vgl. Tabelle 11). wassers wird in den Pflanzen gespeichert und / oder über sie selbst und über den Boden verdunstet; zur Tiefenversicke- Wegen der o.g. angespannten Grundwassersituation werrung gelangt es bei bedarfsgerechter Verwendung kaum. den seit vielen Jahren keine weiteren Entnahmekontingente im Knoblauchsland genehmigt. Nachdem trotz erster posi- Zur Beobachtung der Entwicklung der Grundwasserstände tiver Entwicklungen dennoch nach wie vor keine deutliche wird seitens des Wasserverbandes seit 1989 an 29 Wasser- Entspannung im Grundwasserhaushalt des Knoblauchsverbandsbrunnen 2x im Jahr, zu Beginn und am Ende der lands erkennbar ist, sollte die Maßgabe zur Kontingentie- Beregnungssaison, der Grundwasserstand gemessen. Zur rung aufrechterhalten bleiben. Hinsichtlich zukünftiger Auswertung werden die Messwerte zu Beginn der Anbau- Entscheidungen sind, neben der weiteren Beobachtung und Beregnungssaison herangezogen. Sie entsprechen den der Grundwasserstände, auch die Entwicklungen und Pro- Ruhewasserspiegeln nach einer winterlichen Regeneratignosen zum Klimawandel (klimawandelbedingt veränderonsphase des ersten, oberflächennahen Grundwasserstockte Grundwasser-Neubildungsrate und veränderte Niederwerks. schlagsverteilung) und dessen Folgen zu berücksichtigen. Im Grundwasserbericht 2011 [1] wurde festgestellt, dass die jährlichen Grundwasserstandsänderungen im Knoblauchsland deutlich vom Witterungsverlauf geprägt sind.

*) nur Notbrunnen mit geringen technischen Beeinflussungen in der Grundwasserstandszeitreihe

Tabelle 11: Änderung der Grundwasserstände im Stadtgebiet und im Knoblauchsland

Abbildung 73: Grundwasserstandsänderungen im Knoblauchsland (Auswertung der linearen Trends von 2004 - 2016 - Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Ruhewasserspiegel (jeweils im März) an ausgewählten Brunnen des

Wasserverbandes

6-jährige Mittelwerte

2991 4991 6991 8991 0002 2002 4002 6002 8002 0102 2102 4102 6102

0,00

Boxdorf

*) 79-29 30-89 01-50 61-11

Boxdorf

Braunsbach West

1,00

Ronhof II

KOG.u

Höfles Poppenreuth

Neunhof Südwest

m

Neunhof Nordost

2,00

ni

Kraftshof Nord

legeipsressaW

Kraftshof Südwest

Buch Südwest

3,00

Buch Ost

Almoshof West

Almoshof Südwest

Almoshof Ost

4,00

Lohe Nord

Höfles Süd

Wetzendorf II

5,00

Lohe Südwest

Ronhof Ost

Höfles Pumpwerk

6,00

Almoshof Süd 600 Wetzendorf III 400 Ronhof Nord Bucher Landgraben 200

6-jährige Summen der

Winter-Niederschläge

]mm[

galhcsredeiN

615.1

995.1

444.1

393.1

Beginn der Wasserbeileitung

0 2991 4991 6991 8991 0002 2002 4002 6002 8002 0102 2102 4102 6102

79-29

30-89

01-50

61-11

hydrol. Winter hydrol. Sommer mittlerer Winterniederschlag (30-jähriges Mittel)

*) wegen Brunnenumbau ab 2008 veränderte Grundwasserstände

Abbildung 74: Grundwasserganglinien von Wasserverbandsbrunnen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

3.3. Grundwassertemperatur

3.3.1. Überwachung der Grundwassertemperatur im Stadtgebiet Nürnberg seit 2012 erste Erkenntnisse

In den vorherigen Kapiteln und dem letzten Grundwas- Das Grundwasser der Innenstadt von Nürnberg ist beinaserbericht lag der Fokus auf der Grundwasserqualität und he um 6 °C wärmer als in den ländlichen Gebieten im Sü- -quantität. Eine Thematik, die in den letzten Jahren an Be- den und im Norden bzw. Nordwesten des Stadtgebietes. deutung gewonnen hat, ist die Temperatur des Grundwas- Ebenfalls gut zu erkennen ist die annähernd konzentrische sers in urbanen Räumen. Verteilung der Temperaturen mit zunehmender Entfernung zum Stadtzentrum. Richtung Fürth, entlang der Fürther Im Rahmen des Grundwassermonitoringprogramms (vgl. Straße und dem Frankenschnellweg, dehnt sich der Bereich Kapitel 3.1.2) wurde die Erhebung der Grundwassertempehöherer Temperatur aus. raturen aufgenommen. Die gesammelten Daten sind Ergebnisse von Einzelmessungen am Grundwassermessnetz und Für detailiierte Untersuchungen wäre das Messnetz weiter den Mittelwerten von Datenloggern, die über das gesam- auszubauen. Besonders im Süden sowie in Fischbach und te Stadtgebiet verteilt sind und für ein zukünftiges Monito- Moorenbrunn fehlen Messstellen, um die Ergebnisse abzuring der Grundwassertemperatur verwendet werden sollen sichern. Daher ist diese erste Untersuchung nur eine grobe (Karte 17). Diese erst grobe Auswertung berücksichtigt die Übersichtsdarstellung der realen Bedingungen. Auf genauejahreszeitlichen Temperaturschwankungen nicht. Dennoch re Ursachen für die im Überblick festgestellte Differenz zwizeigt die Karte bereits, dass im Stadtgebiet ein Zusammen- schen ländlichen und städtischen Grundwassertemperatuhang zwischen Bebauungsgrad und erhöhten Temperatu- ren wird im nachfolgenden Beitrag genauer eingegangen ren im Grundwasser besteht. (vgl. Kapitel 3.3.2.).

Karte 17: Überblick der Grundwassertemperaturen in 10 m Tiefe (Quelle:

3.3.2. Neue Erkenntnisse zu erhöhten Grundwassertemperaturen im Stadtgebiet Nürnberg (GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg – Mario Rammler, Michael Wehrl, Prof. Dr. Joachim Rohn; Prof. Dr. Johannes A.C. Barth)

Im Rahmen der Masterarbeit „Auswirkung der Urbanisie- Doch wie die Temperaturen im Grundwasser im Stadtberung auf die Grundwassertemperatur in Nürnberg und reich aussehen, ist Gegenstand von ersten Untersuchungen. erster hydrochemischer Vergleich oberflächennaher Aqui- Kann in Grundwasserleitern ein ähnlicher Effekt beobachtet ferabschnitte“ von RAMMLER, M. (Friedrich-Alexander-Uni- werden? Letztere Frage kann für Nürnberg definitiv bejaht versität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Be- werden. Im Nürnberger Grundwasser liegen ebenfalls „urtreuung: Prof. Dr. Barth & Michael Wehrl [119]) wurde die bane Wärmeinseln“ vor und wir haben generell im Stadt- Grundwassertemperatur in Nürnberg an 268 Standorten in bereich höhere Temperaturen. Abbildung 75 zeigt, dass im enger Zusammenarbeit mit der Stadt Nürnberg untersucht. Stadtzentrum von Nürnberg Grundwassertemperaturen bis Insbesondere das Umweltamt und die Stadtentwässerung zu 18 °C erreicht werden. Im Umland liegt die Grundwasund Umweltanalytik Nürnberg (SUN) haben das Vorhaben sertemperatur dagegen bei ca. 11 °C. Die erhöhte Lufttemmit reichlich Daten unterstützt. peratur in der Stadtmitte wirkt sich erkennbar auch auf den Untergrund bzw. bis ins Grundwasser aus. Räumliche Verteilung erhöhter Grundwassertemperatu- Aber nicht nur die Lufttemperatur spielt für die Erwärmung ren in Nürnberg und deren Ursachen des Grundwassers eine Rolle. Gebäude, v.a. Tiefgaragen, Es ist hinlänglich bekannt, dass im städtischen Bereich erzeigen deutliche lokale Einflüsse in Nürnberg, so im Bereich höhte Lufttemperaturen vorliegen. Hierbei wird oft von eides Stadtzentrums. Die Oberflächenversiegelung verursacht ner „urbanen Wärmeinsel“ gesprochen, die das Phänomen flächig eine Temperaturerhöhung um ca. 2 °C. Die gemeseiner Erhöhung der Temperaturen zur Stadtmitte hin besenen Werte als auch der Verlauf einzelner Isothermen verschreibt. In der Stadt ist die Lufttemperatur ca. 2 °C bis 5 °C weisen auf eine linienhafte, lokale Beeinflussung von Uwärmer als auf dem Land [91]. Bahn-Linien. Vermutlich auch das Kanalsystem und andere

Abbildung 75: Grundwassertemperatur in Nürnberg 2 m unter Grundwasseroberfläche (Kartengrundlage: Topographische Karte im Maßstab 1:100.000 (TK100, Kartengrundlage: Bayerische Vermessungsverwaltung – www.geodaten.bayern.de). Ähnliche Temperaturverteilungen liegen in abgeschwächter Form auch in größeren Tiefen vor. (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern; M. RAMMLER)

Leitungssysteme (Fernwärme, Starkstrom) führen zur Erhö- In Nürnberger Grundwässern war bei einer Auswertung hung der Grundwassertemperatur (Abbildung 76). Dabei dreijähriger Messreihen eine Phasenverschiebung (zeitliche tragen die eben genannten urbanen Strukturen natürlich Verschiebung der Auswirkung hoher Lufttemperaturen auf teilweise auch zur Erwärmung der Lufttemperatur bei. die Grundwassertemperatur) im Mittel von 6 Monaten (Bereich zwischen 3 und 9 Monaten) festzustellen. Ein möglicher Einfluss von Grundwasserwärmepumpen für Kühlzwecke konnte mit den vorliegenden Untersuchungen Langjährige Zeitreihen konnten mit der vorgelegten Arbeit nicht genau genug dargelegt werden. Einzelne Werte deu- nicht ausgewertet werden, jedoch zeigt sich bei einem Verten darauf hin. Im Bereich einer der urbanen Wärmeinseln gleich der Grundwassertemperaturen am 15. Mai von 2013 (hier: > 15 °C) befindet sich u.a. auch eine derartige ther- bis 2015 im Mittel ein leichter Anstieg der Temperaturen im mische Nutzung. Grundwasser von Jahr zu Jahr. Dies liegt vermutlich an der immer noch anhaltenden Anpassung an die Urbanisierung, Die Untersuchungen konnten zeigen, dass das Grundwasda der Klimawandel eher als sekundäre Ursache zu sehen ser vor allem unter freien, unversiegelten Flächen - wie etwa ist [92]. Parks im Stadtgebiet - natürlichere, kühlere Temperaturen aufweist, so dass Grünflächen in der Stadt neben vielen wei- Fazit teren Aspekten wichtig und schützenswert sind. Erhöhte Temperaturen im Grundwasser in urbanen Gebieten sind nicht ungewöhnlich. Auch in anderen Großstädten Der Temperaturverlauf über die Zeit kann dieses Phänomen beobachtet werden. Welche öko- Der jährliche Temperaturverlauf der Grundwassertempera- logischen Folgen dadurch entstehen können, kann (noch) tur folgt einem Wellenmuster und ist am deutlichsten von nicht eingeschätzt werden. der Lufttemperatur beeinflusst. Dabei sind Amplitude und Phasenverschiebung zur Lufttemperatur unter anderem abhängig vom Flurabstand.

Abbildung 76: Wärmequellen für das Grundwasser in Nürnberg; Darstellung angelehnt an Abbildungen von MENBERG ET AL. (2013) [95] (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern; M. RAMMLER)

3.3.3. Jahresgang der Grundwassertemperatur - Auswertung durch das Umweltamt Nürnberg

Die vom Umweltamt der Stadt Nürnberg ausgewerteten Hintergrund hierfür ist der Unterschied zwischen konduk- Grundwassertemperaturen für einen flächigen Überblick tiver und konvektiver Wärmeübertragung. Die Wärmeüberwurden in 10 m Tiefe gemessen (vgl. Kapitel 3.3.1.). Hier tragung durch konduktiven Übertrag, also die Fest - Feststoff wird nun der Frage nachgegangen, wie sich die Tempera- Übertragung ist um einiges langsamer als der konvektive turen mit der Tiefe und im zeitlichen Verlauf ändern. Dazu Übertrag. Dadurch kommen Verzögerungen von bis zu 11 werden auf Basis der Erkenntnisse, die in Kapitel 3.3.2 dar- Monaten beim Eintrag der Wärme in das Grundwasser vor. gestellt sind, 20 Messreihen des städtischen Datenlogger- Dies wird von den gemessenen Datenloggern bestätigt. Der messnetzes näher ausgewertet. Umfang der Phasenverschiebung ist dabei tiefenabhängig. Im Allgemeinen ist die Temperatur im Untergrund abhängig Die minimalste Phasenverschiebung ist bei einer Datenlogvon zwei Faktoren: gertiefe von 8 m zu sehen (1 – 2 Monate; vgl. Abbildung

• Sonneneinstrahlung, d.h. oberflächengenerierter Tem- 77) die größte Verschiebung ist im Datenlogger zu finden,

peratur welcher in 25 m Tiefe eingebaut ist (11 Monate; vgl. Abbil-

• geothermalen Faktoren, d.h. aus dem Erdinneren. dung 79).

Auch die Amplitudengröße korreliert mit der Messtiefe. Die Im Bereich von ca. 20 bis 25 m Tiefe wird der Einfluss der oberflächennahen Datenlogger in 8 m Tiefe zeigen starke Oberflächentemperatur so schwach, dass die Temperatur Schwankungen, wogegen die tiefen Datenlogger in 25 m ausschließlich durch den Geothermischen Tiefengradienten Tiefe beinahe keine Schwankungen mehr zeigen. Ein Anzeivon etwa 3 °C / 100 m beeinflusst wird [93]. chen für das Erreichen der sogenannten „neutralen Zone“ Die Auswertung der Messdaten des Zeitraumes Oktober 2012 in der sich die Oberflächeneinflüsse und die geothermalen bis Mai 2017 erfolgt durch einen Abgleich mit der Außentem- Temperatureinflüsse neutralisieren. peratur (Daten von der Flugwetterwarte; DWD). Die Messrei- Abschließend ist festzustellen, dass im Temperaturverlauf hen zeigen folgenden Verlauf (vgl. Abbildungen 77 bis 79). über den Zeitraum Herbst 2012 bis Herbst 2016 (4 Jahre) Deutlich zu erkennen ist die Amplitudenform der Messundie mittleren Grundwassertemperaturen in allen Messstellen gen für das Grundwasser mit Maxima im Herbst bzw. Winter gestiegen sind. Dieser Anstieg ist vermutlich von der Außenund Minima im Frühjahr oder Sommer. Nun ist eigentlich zu temperatur verursacht und ist tiefenabhängig. Der durcherwarten, dass es genau umgekehrt wäre, da eine Beeinflusschnittliche Temperaturanstieg im Grundwasser liegt bei den sung der Lufttemperatur grundsätzlich in bis zu 25 m Tiefe ausgewerteten Messstellen zwischen 0,12 °C in Tiefen um nachzuweisen ist. Diese Phasenverschiebung bei der Tempe- 25 m und 0,83 °C relativ kurz unterhalb des Wasserspiegels raturverteilung ist jedoch durch den Abstand des Grundwasin flachen Grundwassermessstellen. sers zur Oberfläche zu erklären. Auf mögliche Nutzungen der Grundwassertemperatur wird in Kapitel 4 eingegangen.

Ganglinie GWM B1836 -Am Bauernwald (Ziegelstein)

18,00 °C 35,00 °C Flurabstand: Min: 4,70 m 30,00 °C Max: 6,39 m 17,00 °C

25,00 °C

16,00 °C

20,00 °C

15,00 °C Temperatur B1836 15,00 °C

Lu(cid:332)temperatur 14,00 °C 10,00 °C Grundwassertemperatur 5,00 °C Abbildung 77: 13,00 °C (cid:62)(cid:437)(cid:332)(cid:410)(cid:286)(cid:373)(cid:393)(cid:286)(cid:396)(cid:258)(cid:410)(cid:437)(cid:396) Ganglinie für die Grundwasser- 0,00 °C temperatur (rot) an einer Mess- 12,00 °C stelle in Ziegelstein, in einer -5,00 °C Messtiefe von 8 m; Ganglinie der Lufttemperatur schwarz; (Da- 11,00 °C -10,00 °C ten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen 10,00 °C -15,00 °C Wetterdienst - Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Ganglinie B0171 -Südwes(cid:425)angente (Nähe Eibacher Forst)

12,00 °C 35,00 °C Flurabstand: Min: 4,60 m 30,00 °C Max: 5,81 m

25,00 °C

11,00 °C

20,00 °C

Temperatur B0171 15,00 °C

Lu(cid:332)temperatur 10,00 °C 10,00 °C Grundwassertemperatur 5,00 °C (cid:62)(cid:437)(cid:332)(cid:410)(cid:286)(cid:373)(cid:393)(cid:286)(cid:396)(cid:258)(cid:410)(cid:437)(cid:396)

0,00 °C

9,00 °C

-5,00 °C

-10,00 °C

8,00 °C -15,00 °C

Abbildung 78: Ganglinie für die Grundwassertemperatur (rot) an einer Messstelle nördlich des Eibacher Forstes, in einer Messtiefe von 14 m; Ganglinie der Lufttemperatur schwarz; (Daten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen Wetterdienst - Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Ganglinie GWM B1991 -Sonnengartenstr. (Kleinreuth h.d.V.)

°C 35,00 °C Flurabstand: Min: 4,35 m 30,00 °C Max: 6,37m

25,00 °C

°C

20,00 °C

Temperatur B1991 15,00 °C

Lu(cid:332)temperatur °C 10,00 °C Grundwassertemperatur 5,00 °C (cid:62)(cid:437)(cid:332)(cid:410)(cid:286)(cid:373)(cid:393)(cid:286)(cid:396)(cid:258)(cid:410)(cid:437)(cid:396)

0,00 °C

°C

-5,00 °C

-10,00 °C

°C -15,00 °C

Abbildung 79: Ganglinie für die Grundwassertemperatur (rot) an einer Messstelle in Kleinreuth h.d.Veste, in einer Messtiefe von 25 m; Ganglinie der Lufttemperatur schwarz; (Daten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen Wetterdienst, DWD - Quelle:

4.1. Nutzung der oberfl ächennahen Geothermie in Nürnberg –

Chancen und Risiken

(Wasserwirtschaftsamt Nürnberg – Udo Kleeberger)

Definition Solche oder ähnliche oberflächennahen Systeme (Erdwär- Unter oberflächennaher Geothermie versteht man die Nut- mekörbe, Grabenkollektoren etc.) sind aus den folgenden zung der Erdwärme bis ca. 400 Meter Tiefe zum Heizen Gründen eher selten: oder Kühlen. 1) Für einen Kollektor wird – selbst bei guter Dämmung – Bereits in wenigen Metern Tiefe ist die Untergrundtempera- bis zum 2-fachen der Wohnfläche des Gebäudes an Koltur im Gestein und im Grundwasser von Witterungseinflüs- lektorfläche benötigt sen nahezu unabhängig und liegt das ganze Jahr über bei 2) Die Kollektorfläche darf nicht beschattet werden und ist rund 10 Grad Celsius. insgesamt nur eingeschränkt gärtnerisch nutzbar Dieses Wärmepotential kann mit verschiedenen Anlagen- 3) Der anstehende Boden muss einen hohen bindigen Antypen unter Verwendung einer Wärmepumpe zum Heizen teil haben und ein gutes Wasserhaltevermögen, da die und Kühlen verwendet werden; die Erdwärme wird dabei Speicherfähigkeit des Bodens stark vom Wassergehalt durch die Speicherung von Sonnenenergie im Boden und abhängt; trockener Sand zum Beispiel, der in Nürnberg durch den Wärmefluss aus dem Erdinneren immer wieder oft anzutreffen ist, hat nur ein sehr geringes Speicherergänzt und ist deshalb (zumindest mittelfristig) eine regevermögen für Wärme. nerative Energie, die aber trotzdem sorgfältig bewirtschaftet werden muss, um auf Dauer eine punktuelle Ausküh- Aus den genannten Gründen sind solche Anlagen im Stadtlung des Untergrundes zu vermeiden. gebiet eher selten anzutreffen; da sie in der Regel nicht ins Grundwasser eingreifen, sind sie nur anzeigepflichtig, be- Aus geologischer Sicht ist auf nahezu jedem Grundstück dürfen keiner wasserrechtlichen Genehmigung und könneine geothermische Nutzung möglich, es müssen jedoch ten mit technischem Sachverstand auch in Eigenleistung erhydrogeologische, technische und administrative Vorgaben richtet werden. bei der Planung und dem Bau einer solchen Anlage berücksichtigt werden. Direkte Nutzung des Grundwassers über Entnahme – Der Bau einer Anlage zur Nutzung der oberflächennahen und Schluckbrunnen Geothermie ist deshalb in Bayern wasserrechtlich geneh- Die direkte Nutzung des Grundwassers über Brunnen zum migungspflichtig (Erdwärmesonden und Anlagen zur di- Heizen und Kühlen ist die effektivste Form der Nutzung der rekten Nutzung des Grundwassers über Entnahme – und oberflächennahen Geothermie. Schluckbrunnen) oder zumindest anzeigepflichtig (Erdwär- Nach der ausschließlich thermischen Nutzung des Grundmekollektoren oder andere ganz flache Systeme die nicht in wassers ist es in der Regel im geschlossenen Kreislauf über das Grundwasser eingreifen). Schluckbrunnen dem Grundwasserregime wieder zuzuführen. Kollektoren und andere oberflächennahe Systeme Der Erdwärmekollektor ist ein System von dünnen Rohrlei- Allerdings müssen mehrere hydrogeologische Standortvotungen aus Kunststoff, die in einer Tiefe von rund 1 bis 1,5 raussetzungen erfüllt sein, damit eine direkte Nutzung des Meter in einem Sandbett im Boden verlegt werden. In die- Grundwassers über Brunnenanlagen erfolgen kann und sen Rohren zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die dem sinnvoll ist: Boden Wärme entzieht und diese Wärme zu einer Wärme- 1) Es muss oberflächennah ausreichend Grundwasser zur pumpe transportiert, die dann dieses niedrige Energieni- Verfügung stehen, im Idealfall gespeichert in hydrauveau auf die erforderliche Vorlauftemperatur von rund 30 lisch hoch ergiebigen Porengrundwasserleitern. Für die bis 35 Grad für eine Niedertemperaturheizung anhebt. Es direkte thermische Nutzung darf nur das erste, oberflähandelt sich dabei eigentlich eher um eine Solarheizung als chennahe Grundwasser verwendet werden. um eine echte geothermische Nutzung, da der Anteil der 2) Das Grundwasser muss hydrochemisch geeignet sein für Wärme die aus dem Erdinneren als Wärmefluss aufsteigt den Wärmeentzug in einer Wärmepumpe; sind z. B. die hier sehr gering ist. Gehalte an geogen bedingtem Eisen und / oder Mangan im Grundwasser zu hoch, dann erfolgt eine schnelle

Brunnenalterung (Nachlassen der Ergiebigkeit der Brun- Erdwärmesonden nen durch Ablagerung von Eisen- und Manganoxiden Über Erdwärmesonden ist eine indirekte Nutzung des geotherin den Filterschlitzen und im Filterkies) und der Wärme- mischen Potentials des Untergrundes möglich. tauscher verstopft ebenfalls rasch. Die Anlage hat somit Dabei werden in eine kleinkalibrige Bohrung mit meist 150 mm einen hohen Überwachungs- und Pflegeaufwand und Durchmesser in der Regel 2 Rohrstränge aus Kunststoff eingedamit eine eingeschränkte Verfügbarkeit. baut und in das umgebende Gestein quasi einbetoniert. In die- 3) Sind im Grundwasser anthropogene Schadstoffe vor- sem Rohrsystem zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser handen oder zu erwarten, dann scheidet eine direkte mit Frostschutzmittel), die sich bei der Durchströmung des Unthermische Nutzung des Grundwassers in der Regel tergrundes immer wieder auf die natürliche Untergrundtemebenfalls aus, da der Betreiber der Anlage das ther- peratur des Gebirges aufheizt. Diese geringe Energie wird zur misch genutzte Grundwasser vor der Rückführung in Wärmepumpe transportiert. Die Wärmepumpe hebt dann dieden Grundwasserkörper noch auf eigene Kosten reini- ses geringe Energieniveau auf ein für eine Niedertemperaturheigen müsste, was normalerweise wirtschaftlich nicht dar- zung erforderliches Vorlaufniveau von rund 35 Grad an. stellbar ist. Die maximal zulässige Bohrtiefe richtet sich bei den Sonden Die Möglichkeit zur direkten Nutzung des Grundwassers als nach den geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen Energiequelle ist ein positiver Standortfaktor. Im Stadtgebiet im Untergrund. von Nürnberg sind Bereiche mit oberflächennahen, mächti- So ist z.B. der Grundwasserstockwerksbau zu beachten (schwer gen Lockergesteinen und damit die Gebiete des Grundwas- durchlässige, grundwasserstockwerkstrennende Schichten dürserbegleitstroms der größeren Gewässer oder die Urtalrin- fen nicht durchbohrt werden). Auch gespanntes Grundwasser nen der Pegnitz bevorzugt (vgl. Kapitel 2.1. bis 2.3.). oder artesisch gespanntes Grundwasser (Grundwasser, das so Diese Urtalrinnen entstanden vor langer Zeit dadurch, dass stark unter Druck steht, dass es von selbst ab GOK ausläuft) darf das gesamte Flusssystem von Pegnitz und Rednitz, das ur- bei den Sondenbohrungen nicht erschlossen werden. sprünglich einmal nach Süden zur Donau geflossen ist, In Trinkwasserschutzgebieten oder anderen wasserwirtschaftdurch rückschreitende Erosion angezapft und in der Fließ- lich hoch sensiblen Bereichen ist die Errichtung von Erdwärrichtung umgekehrt wurde. Dadurch mussten sich auch alle mesonden ebenfalls nicht zulässig oder die maximal zulässige Nebenflüsse umorientieren. Im alten Flusssystem lag die Bohrtiefe so stark eingeschränkt, dass eine sinnvolle Nutzung Mündung der Pegnitz in die Regnitz zum Beispiel früher bei der oberflächennahen Geothermie nahezu ausgeschlossen ist. Eibach/Reichelsdorf. Ob an einem Standort eine geothermische Nutzung überhaupt Die nach der Fließumkehr des gesamten Gewässernetzes möglich ist, können Bauherren und Planer über ein Auskunftsnicht mehr benötigten ehemaligen Täler wurden danach system im Gewässeratlas auf der Homepage des Bayerischen wieder mit Sanden und Kiesen aufgefüllt. Der Verlauf dieser Landesamtes für Umwelt schnell und sicher selbst abfragen. verfüllten Urtalrinnen oder Paläotäler der Pegnitz ist mitt- Das System erzeugt dabei eine Standortauskunft, die alle welerweile im Stadtgebiet durch viele Erkundungsmaßnahmen sentlichen Informationen zur Planung einer Anlage enthält. recht gut bekannt und diese Urtalrinnen bieten durch die https://www.lfu.bayern.de/geologie/geothermie_iog/index.htm hohe Ergiebigkeit des in den Sanden gespeicherten Grundwassers und günstiger hydrochemischer Verhältnisse idea- Durch den in Nürnberg vorherrschenden und gut bekannten le Voraussetzungen für eine direkte thermische Benutzung Grundwasserstockwerksbau sind Erdwärmesonden im Stadtgedes Grundwassers. biet von Nürnberg nahezu überall möglich (mit Ausnahme des Trinkwasserschutzgebietes Erlenstegen der N-ERGIE im Osten Ein bedeutendes Möbelhaus an der Münchener Straße liegt und weniger kleiner Ausschlussgebiete). z.B. in der ergiebigsten Urtalrinne der Pegnitz und nutzt diesen positiven Standortfaktor für eine hoch effiziente, geo- Die Estherienschichten (graue bis schwarze, schwer durchlässithermische Kühlanlage. ge Tone und Tonsteine im Untergrund, die die schutzwirksame Deckschicht für das darunter anstehende Tiefengrundwasser im Wird Grundwasser unmittelbar aus dem Uferbegleitstrom Benker Sandstein bilden) dürfen jedoch nicht vollständig durcheines Gewässers genutzt, so kann die Rückführung des bohrt werden. Aus dieser Vorgabe ergeben sich maximal zuläsausschließlich thermisch genutzten Grundwassers in den sige Bohrtiefen für Erdwärmesonden im Stadtgebiet Nürnberg Grundwasserleiter über Schluckbrunnen entfallen und das von rund 60 Meter im Westen bis 100 Meter im Südosten. Grundwasser kann nach der thermischen Nutzung direkt in das Gewässer eingeleitet werden; dieser Sachverhalt muss Zusammenfassend lässt sich für das Stadtgebiet Nürnberg zum aber dann auch - genau wie die thermische Nutzung - was- Thema oberflächennahe Geothermie folgendes feststellen: serrechtlich genehmigt werden.

1. Kollektoren und andere ganz oberflächennahe Systeme spielen kaum eine Rolle. 2) Die direkte Nutzung des Grundwassers über Brunnen ist an bestimmte positive Standortfaktoren gebunden. 3) Erdwärmesonden sind unter Beachtung der maximal zulässigen Bohrtiefe nahezu überall möglich; besondere Bohrrisiken sind im Untergrund von Nürnberg nicht bekannt und auch nicht zu erwarten, bei technisch ordnungsgemäßer Durchführung der Bohrungen durch zertifizierte Fachfirmen. Bisher sind in Nürnberg keine Schäden durch Sondenbohrungen bekannt geworden.

Abbildung 80: Herstellung einer Erdwärmesondenanlage im Ge- Augenblickliche Situation in Nürnberg werbebau Die Nachfrage nach der Errichtung von Erdwärmesonden (Quelle: Baugrund Süd Gesellschaft für Geothermie mbH) als der gängigsten Art der Nutzung der oberflächennahen Geothermie hat auf dem Sektor privater Wohnungsbau – trotz der derzeit erheblichen staatlichen Fördergelder für solche Anlagen - deutlich nachgelassen.

Dies hat vielfältige wirtschaftliche Gründe (z.B. sind fossile Energieträger nach wie vor günstig zu haben), ist aber insgesamt bedauerlich, da die oberflächennahe Geothermie einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten könnte.

Geblieben ist das Interesse für große und komplexe Erdwärmesondenfelder bei öffentlichen Auftraggebern und der Industrie, hier besonders bei Firmen die auch einen hohen Kühlbedarf haben oder die große Räume nur frostfrei halten müssen (Rechenzentren und Speditionen).

Hier werden die hohen Investitionskosten für eine solche Anlage ganz klar in Kauf genommen und mit den niedrigen Betriebskosten gegen gerechnet.

Diese komplexen Sondenfelder, die oft und idealer Weise in einer Kombination von Heizen und Kühlen betreiben werden, erfordern allerdings in der Planung, dem Bau und der Überwachung einen erheblichen Aufwand.

So werden bei diesen Sondenfeldern zunächst an einer Ver- Abbildung 81: Durchführung einer Brunnenbohsuchsbohrung die maßgeblichen Untergrundparameter gerung im Wohnungsbau messen und dann das Sondenfeld in seiner erforderlichen (Quelle: Baugrund Süd Gesellschaft für Geother- Geometrie berechnet und die Auswirkungen des Betriebes mie mbH) des Sondenfeldes für die nächsten 50 Jahre simuliert.

Erst wenn die Modellierung klar erkennen lässt, dass auch nach 50 Jahren Betrieb die thermischen Veränderungen des Untergrundes im Wesentlichen auf das eigene Grundstück beschränkt bleiben und die Untergrundtemperatur einem stabilen Zustand zustrebt, kann die Anlage durch das Wasserwirtschaftsamt als in dem Fall zuständiger Fachbehörde der Stadt (hier: Untere Wasserrechtsbehörde im Umweltamt) zur Genehmigung empfohlen werden.

Es bleibt für die Zukunft zu hoffen, dass das Interesse an einer umweltschonenden Möglichkeit zum Heizen und zum Kühlen in der nahen Zukunft wieder deutlich zunimmt, damit die oberflächennahe Geothermie wieder den Stellenwert innerhalb der Klimaschutzpolitik der EU bekommt, der ihr eigentlich zusteht.

4.2. Aktueller Stand der Nutzung der Geothermie in Nürnberg

Für die vorliegende Übersicht wurden durch das Umwelt- Größere Anlagen mit größeren Fördermengen und meist amt alle bis Dezember 2016 im Stadtgebiet Nürnberg an- mehreren Förder- und Schluckbrunnen wurden hingegen gezeigten bzw. genehmigten Geothermie-Anlagen ausge- gerade in den letzten zehn Jahren errichtet. Diese Anlagen wertet. dienen der Gebäudekühlung. Es sind in Nürnberg 4 solcher Anlagen in Betrieb. Grundwasser-Wärmepumpen Die unmittelbare thermische Nutzung des Grundwassers Erdwärmekollektoren erfordert die Errichtung von Förder- und Schluckbrunnen. In Nürnberg wurden bislang nur drei Erdwärmekollektoren Diese bedürfen einer Genehmigung. (2004, 2005 und 2006) angezeigt. Damit zeigt sich, dass herkömmliche Erdwärmekollektoren in städtischen Berei- Im März 1981 wurde die erste wasserrechtlichte Erlaubnis chen wenig Verbreitung finden (vgl. Kapitel 4.1.). für eine Grundwasser-Wärmepumpe in Nürnberg erteilt. In den 80er Jahren wurden bereits 58 Grundwasser-Wärme- Erdwärmesonden pumpen-Anlagen errichtet. Nur etwa 50 % der Anlagenbe- Bei einem Einfamilienhaus werden in der Regel 2 bis 4 Sontreiber beantragten nach 20 Jahren, also nach Ablauf der den installiert (eine Sonde = ein Bohrloch mit Kunststoff- Genehmigung, eine Verlängerung der wasserrechtlichen Errohren ausgestattet); bei einem Vorhaben mit mehr als 10 laubnis. In den folgenden Jahren wurden weitere 44 Grund- Sonden spricht man von Sondenfeldern. wasser-Wärmepumpen in Betrieb genommen. In den letzten drei Jahren (2014 bis 2016) wurde für 4 Anlagen eine Für dieses geothermische System ohne direkte Grundwas- Genehmigung beantragt. Es handelt sich in aller Regel um sernutzung wurde 2003 die Anzeigepflicht eingeführt und Anlagen mit einem Förder- und einem Schluckbrunnen. Sie 2010 durch ein wasserrechtliches Genehmigungsverfahren werden zu ca. 85 % von Privathaushalten betrieben. abgelöst. Insgesamt ist bei der geothermischen Nutzung mittels Das Heizen mit Erdwärme erlebte in Nürnberg v.a. ab 2005 Grundwasserwärmepumpen bei Privathaushalten ein deut- eine starke Nachfrage. Seit ca. 5 Jahren ist der Trend rücklich rückläufiger Trend zu beobachten. läufig (vgl. Abbildung 83).

Grundwasser-Wärmepumpenanlagen (v.a. Privathaushalte mit einem Förderbrunnen)

70

60

50

40

30

20

Abbildung 82: Anzahl genehmigter Grundwasser-Wärmepumpenanlagen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

10

0

1981 1990 2000 2010

bis bis bis bis

1989 1999 2009 2016

Erdwärmesondenanlagen

260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Abbildung 83: Anzahl der errichteten Erdwär- 0 mesondenanlagen im Nürnberger Stadtgebiet (Quelle: 5002 6002 7002 8002 9002 0102 1102 2102 3102 4102 5102 6102

Ende 2016 sind 242 Erdwärmesonden-Anlagen, davon 30 Bei dem in Nürnberg bislang größten Sondenfeld an der Sondenfelder, in Nürnberg registriert. Insgesamt sind da- Fürther Straße aus dem Jahr 2012 wurden 158 Sonden mit für innerhalb von 12 Jahren 1845 Bohrungen in den Un- einer Tiefe von je etwa 80 m und einer Heizleistung von tergrund niedergebracht worden, darunter 598 Bohrungen 620 kW sowie einer Kühlleistung von 520 kW errichtet. für kleinere, private Anlagen und 1.247 Bohrungen bei den Insgesamt beträgt die gesamte Leistung aller seit 2005 ein- Sondenfeldern (vgl. Abbildung 84). gerichteten Erdwärmesondenfelder ca. 8,6 Megawatt. Es ist zu beachten, dass zum Schutz des Grundwassers hohe Als Ergebnis einer Umfrageaktion des Umweltamtes zu den wasserwirtschaftliche Anforderungen gestellt werden, vgl. Erfahrungen der Betreiber von Erdwärmesondenanlagen im Kapitel 4.1. Die fachgerechte Ausführung darf ausschließ- Jahr 2013 lässt sich feststellen: lich durch zertifizierte Firmen erfolgen. Zwingend erforder-

• überwiegend positive Bewertung der Anlagen,

lich ist auch eine fachliche Begutachtung im Rahmen des Erlaubnisverfahrens und eine baubegleitende Bauabnahme • die Heizungsanlagen sind weitgehend störunanfällig durch Private Sachverständige für Wasserwirtschaft. und wartungsarm. Wichtiger Bestandteil einer Erdwärmesonden-Anlage ist die Über die Lebensdauer und langfristige Sicherheit der Erd- Wärmepumpe. Bei Einfamilienhäusern kommen Wärme- wärmesonden-Anlagen werden vermutlich erst in 10 bis 15 pumpen mit einer Leistung von 10 bis 15 kW zum Einsatz. Jahren aussagekräftige Erfahrungswerte vorliegen. In Abbildung 85 ist ein Überblick der bei Erdwärmesonden- Anlagen mittels Wärmepumpen installierte Heizleistung in Kilowatt (kW) erstellt.

Anzahl Bohrungen / Sonden bei Erdwärmesondenanlagen

[Anzahl]

Abbildung 84: Anzahl von Bohrungen / Sonden bei privaten Erdwärmesondenanlagen und bei Sondenfeldern (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Gesamtleistung von Erdwärmesonden-Anlagen

Leistung in kW bei privaten Anlagen Leistung in kW bei Sondenfeldern

2496

1.616

832 949 0 0 106 210 366 689 850 Abbildung 85: Überblick über die instal- 50 150 290 260 340 480 lierte Heizleistung bei Erd- 324 270 w Ge ä n rm eh e m so ig n u d n en g a su n n la t g e e rl n a gen lau – t 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 123 273 55 52 148 Gesamtleistung der je Jahr ge- 2012 2013

2014

nehmigten Anlagen. (Quelle: 2015

2016

Karte 18: Überblick der geothermischen Grundwassernutzung in Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

4.3. Geothermisches Potential des Nürnberger Untergrundes

(GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg – Michael Wehrl)

Für Nürnberg soll das Potential für oberflächennahe Geo- Temperaturverteilung im April thermie näher betrachtet werden. Der Flurabstand ist da- In der Karte der Temperaturverteilung (Abbildung 86) ist bei sehr wichtig, da geothermische Anlagen unmittelbar deutlich eine Zweiteilung zu entdecken. Unter dichter bedas Grundwasser nutzen oder zumindest effizienter arbei- bauten Gebieten ist der Untergrund deutlich wärmer als unten, wenn sie mit dem Grundwasser in Kontakt stehen. Vor ter unbebauten Bereichen. allem für die Effizienz von Grundwasserwärmepumpen ist Besonders deutlich wird das anhand zweier Bespiele. Beein geringer Flurabstand von Bedeutung. Auch die genaue sonders warm ist das Stadtzentrum, in der Bildmitte gele- Kenntnis des Untergrunds ist für die geothermische Nutgen. Dort sind die höchsten Temperaturen erkennbar. Diezung sehr wichtig. ses Phänomen ist auch aus anderen Großstädten bekannt, Für die weitere Betrachtung soll das Augenmerk vor allem Die hohen Temperaturen werden durch die dichte Bebauauf den Grundwassertemperaturen in Nürnberg liegen. ung verursacht, die sich auch in den Untergrund ausbreitet. Diese werden im Rahmen eines Forschungsprojekts des Unter dem Stadtzentrum finden sich viele Tiefgaragen, Kel- Lehrstuhls für Angewandte Geologie der Friedrich-Alexan- ler, Fernwärmeleitungen und U-Bahntunnel [95]. Hier wird der-Universität Erlangen-Nürnberg untersucht. Die Unter- auch auf das Kapitel 3.3. verwiesen. suchungen beschäftigen sich vor allem mit dem südlichen Im Gegensatz dazu sind die unbebauten Bereiche kühler. Stadtgebiet. Daher zeigen die Temperaturkarten auch nur Besonders deutlich ist das im Nürnberger Osten im Bereich diesen Bereich. des Schmausenbucks, aber auch im Westen in Richtung Von 2015 bis 2017 wurden durch Studenten der Universi- Main – Donau – Kanal bei Großreuth. Die dort gemessenen tät Stichtagsmessungen an Grundwassermessstellen im ge- Temperaturen von etwa 9 - 11 °C können als die normale samten Untersuchungsgebiet durchgeführt. Dabei wurden Grundwassertemperatur angesehen werden. innerhalb der Grundwassermessstelle jeweils in Meterschrit- Die Temperaturdifferenz zwischen dem wärmsten und den ten über die gesamte Tiefe die Temperatur und die elektkältesten Punkten beträgt etwa 7 K. rische Leitfähigkeit des erschlossenen Grundwasserkörpers gemessen. Für gewöhnlich nimmt die Temperatur pro 10 m Tiefe um 0,3 °C zu [94]. In Oberflächennähe und besonders im Bereich von Städten ergeben sich hier aber oft Abweichungen [95]. Die nachfolgenden Grafiken zeigen jeweils die Temperaturverteilung im Grundwasser für einen Tiefenhorizont von zehn Metern unter der Geländeoberkante in Nürnberg.

Abbildung 86: Grundwassertemperatur der Stadt Nürnberg im April 10 Meter unter Geländeoberkante (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg; WEHRL, M.)

Temperaturverteilung im Juli Temperaturdifferenz zwischen Juli und April Im Gegensatz zur Temperaturverteilung im April zeigt sich Abbildung 88 zeigt die Differenz der Temperaturen von Juli im Juli in Abbildung 87 ein anderes Bild. zu April in zehn Metern unter Gelände im Grundwasser. Die wärmeren Bereiche im Stadtzentrum treten nun nicht In Grün sind die Bereiche gehalten, die etwa konstant in mehr so stark zu Tage. Das ist zum Teil dadurch bedingt, ihrer Temperatur geblieben sind. Wie zu sehen ist, sind das dass für den Juli in diesem Bereich weniger Messungen vor- die größten Bereiche im Untersuchungsgebiet. Es ist dabei lagen, als für die anderen Bereiche. Sehr deutlich ist aber zu aber wieder zu beachten, dass im Stadtzentrum auf Grund sehen, wie stark die Temperaturen im Norden und Westen der reduzierten Datengrundlage weniger Daten vorliegen. zugenommen haben. Eine Temperaturerhöhung ist hier durchaus möglich. Es ist auffällig, dass die bebauten Bereiche sehr warm ge- Zu beobachten ist, dass wir in den dicht bebauten Bereiworden sind, während sich im Osten im Bereich Schmausen- chen durchaus Temperaturerhöhungen von über 2 K haben. buck die niedrigen Temperaturen gehalten haben. Letztere Die Steigerung liegt damit in etwa in dem Bereich, den auch scheinen auch einen mäßigenden Einfluss auf die Stadttei- andere Untersuchungen feststellen konnten. le Mögeldorf und Langwasser zu haben. Dort ist zwar die Temperatur erhöht, aber nicht in dem Maße wie im Nordwesten des Untersuchungsgebiets.

Abbildung 87: Grundwassertemperatur in Nürnberg im Juli in 10 Meter unter Geländeoberkante (Quelle: M. WEHRL)

Abbildung 88: Temperaturdifferenz in Nürnberg zwischen Juli und April in 10 m unter Gelände (Quelle: M. WEHRL)

In den Untersuchungen von MENBERG in sechs deutschen Beim Grundwasser muss zusätzlich auch immer dem Was- Großstädten wird eine Temperaturerhöhung zwischen 1,9 serchemismus Beachtung geschenkt werden. Hohe Mineralund 2,4 K belegt [95]. Das ist ein Bereich, den wir auch für frachten können dazu führen, dass Ablagerungen Pumpen Nürnberg annehmen und belegen können. und Rohre beinträchtigen bzw. blockieren. Das ist vor allem bei Grundwasserwärmepumpen wichtig. Im Hinblick auf das geothermische Potential kann festgestellt werden, dass überall im untersuchten Bereich die nö- Für die Untergrundanalyse wird jeweils eine Bohrung angetige Temperatur für eine wirtschaftlich sinnvolle geother- geben, um ein besseres Bild des geologischen Unterbaus zu mische Nutzung des Untergrundes bzw. des Grundwassers erhalten. Dabei wurden die einzelnen erbohrten Schichten vorhanden ist [96]. Für den Einzelfall ist natürlich eine de- jeweils einer geologischen Einheit zugeordnet. taillierte Untersuchung an der entsprechenden Stelle erfor- Nach den geltenden Vorschriften, darf das zweite Grundderlich. Besonderes Augenmerk muss darauf gelegt werwasserstockwerk nicht angebohrt werden. Dieses wird den, wenn mit Hilfe der Geothermie auch gekühlt werden in Nürnberg durch den Benker Sandstein gebildet. Daher soll. Durch die hohen Temperaturen im Stadtzentrum kann dürfen schon die überlagernden Estherienschichten nicht das Grundwasser relativ warm werden. Das kann die Wirtdurchbohrt werden. Das ergibt eine Beschränkung der maschaftlichkeit der Anlage beeinflussen. ximal möglichen Bohrtiefe, die für die Wirtschaftlichkeit von In den blauen Bereichen hat sich das Grundwasser abge- Erdwärmesondenanlagen relevant sein kann. kühlt, das ist wohl auf Einflüsse von außerhalb des Unter- Die Abschätzung erfolgt mittels Abschätzungen der Mächsuchungsgebiets zurückzuführen. Die Abkühlung ist aber tigkeit der überlagernden Schichten und der Streichkurnicht kritisch und würde die Effizienz von geothermischer venkarte aus den Erläuterungen zur Geologischen Karte Kühlung erhöhen. Das Bayerische Landesamt für Umwelt 1:50.000 [51]. Erschwert wird die Ermittlung dieser Grennimmt einen Temperaturbereich zur effizienten Nutzung ze dadurch, dass diese Grenzschicht durch tektonische von Geothermie von etwa 7 - 12 °C an [96]. Vorgänge nicht eben ist, sondern Sättel und Mulden von Wie aber die Temperaturkarten zeigen, liegen auch im re- mehreren Zehnermetern Höhendifferenz aufweist [51]. Da lativ kühlen Umland Nürnbergs keine Temperaturen unter nur wenige Bohrungen den Benkersandstein überhaupt er- 9 °C vor. In Kombination mit der Karte des Flurabstands ist reichen, ist dieser Parameter wegen der ungleichmäßigen für große Teile Nürnbergs ein gut nutzbares geothermisches Schichtmächtigkeit und der schlechten Datengrundlage mit Potential auszumachen. der größten Unsicherheit behaftet.

Um sich ein besseres Bild vom nutzbaren Potential machen Wichtiger Hinweis: zu können, werden nun drei beispielhaft ausgewählte Orte Die nachfolgenden Detailbetrachtungen stellen erste gronäher untersucht. Jeder der Orte steht charakteristisch für be Abschätzungen dar und dienen der Veranschaulichung einen gewissen Bereich innerhalb der Stadt, in dem die Nutverschiedener Vorbedingungen. Sie können keinesfalls eine zung von oberflächennahen geothermischen Anlagen inte- Vorerkundung für Planungen durch fachkundige Unternehressant sein könnte. Daher wurden eine unbebaute, stadtmen ersetzen. nahe Grünfläche, eine mitteldicht bebaute Vorstadt und die dicht bebaute Innenstadt ausgewählt. In Abbildung 89 sind die entsprechenden Stellen markiert. Diese Lokationen werden im Folgenden näher betrachtet.

Für die geothermische Nutzung sind die Beschaffenheit des Untergrunds und die Eigenschaften des Grundwassers sehr wichtig. Auch der Flurabstand hat eine große Bedeutung für die geothermische Nutzung. Daher sollen in der Detailbetrachtung auch diese Parameter untersucht werden.

Beim Flurabstand wird u.a. ein Vergleich über mehrere Monate oder Jahre hinweg durchgeführt, um dessen Entwicklung besser dokumentieren zu können. Der Flurabstand wird auch im geologischen Blockbild dargestellt. Abbildung 89: Lage der beispielhaften potentiellen Bohrstellen im Stadtgebiet (Quelle: M. WEHRL)

Standort 1: die unbebaute, stadtnahe Grünfläche Zunächst soll eine stadtnahe, unbebaute Grünfläche näher betrachtet werden. Sie befindet sich im Südwesten des Stadtgebietes in Großreuth b. Schweinau in der Nähe des Main – Donau – Kanals.

Die Abbildung 90 beschreibt den geologischen Schichtenaufbau, der durch die Bohrung einer Grundwassermessstelle erschlossen wurde. Die einzelnen erbohrten Schichten sind den geologischen Einheiten zugeordnet.

In dem, in Abbildung 90 gezeigten, Bohrprofil ist zu sehen, dass die jüngste oberste Schicht, die dem Holozän zugeordnet ist, hier nur sehr dünn ist. Direkt darauf folgt das Quartär, das an dieser Stelle auch nur geringmächtig auftritt. Im Anschluss daran folgt der Blasensandstein im weiteren Sinne. Es handelt sich dabei um Sandsteine, die oft tonige Lagen oder Linsen aufweisen. Unterlagert werden diese Abbildung 90: Geologisches Bohrprofil der Grundwassermessstel- Schichten durch die Lehrbergschichten. Das sind oft rot gele 9-1224 mit den Flurabständen vom April 2015 färbte, sandige Ton- und Siltsteine, manchmal von sandigen (blau) und dem April 2017 (rot), Datengrundlage Lagen unterbrochen. Stadt Nürnberg, Umweltamt, Flurabstände von BATZ, 2015 [143] und WILLACKER 2017 [117] Aus der Arbeit von BERGER [51] lässt sich grob eine mög- (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlanliche maximale Bohrtiefe von etwa 50 m abschätzen. In gen-Nürnberg; M. WEHRL) der Nähe dieses Bereichs befindet sich eine große Störung, was einen großen Einfluss auf die Bohrtiefe haben kann. 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 Bei Störungen kommt es zu einem Versatz der geologischen 0 Schichten, so dass die Schichten auf engem Raum in unter- 2 schiedlichen Tiefen angetroffen werden. 4 In Abbildung 90 sind im Bereich des Blasensandsteins zwei 6 Markierungen eingefügt. Es handelt sich dabei um die Flur- 8 abstände. Die blaue Markierung steht für den Flurabstand 10 im April 2015, die rote Markierung für den Flurabstand im 12 April 2017. Es zeigt, sich, dass sich der Flurabstand an die- 14 ser Stelle relativ konstant verhält. Beide Markierungen liegen 16 nahezu auf der gleichen Höhe bei etwa 3 m unter Gelände.

18 Einen ersten Eindruck der Temperaturverteilung im Untergrund gibt der Vergleich der Temperaturkurven von April Abbildung 91: Vergleich der Temperaturkurven der Messstelle 2015 und April 2017. Dafür wurden jeweils in Meterabstän- 9-1224 aus April 2015 und April 2017 (Daten von BATZ 2015 [143] und WILLACKER, 2017 [117]) den innerhalb der Grundwassermessstelle Temperaturmes- (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlan- sungen vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 91 gen-Nürnberg; M. WEHRL) dargestellt.

Apr 2015 Apr 2017

Deutlich ist zu sehen, dass sich die Temperaturkurven sehr gut vergleichen lassen, nur auf dem ersten Meter gibt es deutliche Unterschiede. Ein Blick auf die Monatsmitteltemperaturen der Luft zur Zeit der Messungen zeigt direkt die Erklärung dafür. Die Durchschnittstemperaturen im April 2015 lagen bei 9,1 °C, während die Durchschnittstemperatur im April 2017 nur bei 8,3 °C lag [144]. Die wärmeren Temperaturen haben einen Einfluss auf den obersten Bereich im Grundwasser, der zu der Erwärmung geführt hat. Es ist aber deutlich zu sehen, dass sich dieser Effekt nicht in größeren Tiefen abbildet.

6 7 8 9 10 11 12 0

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4

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18 ]m[ efueT Temperatur [°C]

April Mai Juni Juli

Abbildung 92: Temperaturverlauf von April bis Juli 2015 (Daten von BATZ, 2015 [143]) mit Monatsmitteln der Lufttemperatur [144] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg; M. WEHRL) ]m[ efueT Temperatur [°C]

Die Temperatur an der Oberfläche hat aber dennoch Aus- Standort 2: die mitteldicht bebaute Vorstadt wirkungen auf die Temperaturen im Untergrund. In Abbil- Als Standort 2 wurde eine mitteldicht bebaute Vorstadt gedung 92 sind die Temperaturverläufe von April bis Juli in ei- wählt. Im Beispiel ist das der Stadtteil Fischbach. Dort ist die nem Diagramm zusammengefasst. Mit dargestellt sind die Bebauung wesentlich dichter als am Standort 1, aber lange Monatsmitteltemperaturen der Luft, um sich ein Bild der nicht so dicht, wie im Stadtzentrum. Vor allem im Unterentsprechenden Witterung machen zu können [144]. grund ist deutlich weniger Infrastruktur, wie U-Bahnen oder Es ist sehr deutlich, dass die hohen Temperaturen im Juli Tiefgaragen, verbaut. 2015, der ein sehr warmer Monat war, einen großen Ein- Die Detailbetrachtung startet wieder mit einem geologifluss auf die Grundwassertemperatur bis in Tiefen von zehn schen Profil: Metern unter Gelände ausüben. Aber ab dieser Tiefe laufen die Graphen wieder zusammen und es zeigt sich ein einheitlicher Verlauf.

Mit diesen Daten lässt sich ein erstes Fazit zum Standort 1 ziehen:

• Grundwasserwärmepumpen wären theoretisch mög-

lich, müssten aber wegen der tonigen Lehrbergschichten sehr genau auf ihre Einsatzfähigkeit untersucht werden.

• Erdwärmekollektoren müssten im Fels verlegt werden,

was den Einsatz ausschließt.

• Ein Problem für Erdwärmesonden stellt die hier voraus-

sichtlich geringe zulässige Bohrtiefe aufgrund der geringen Tiefenlage des zweiten Grundwasserstockwerkes dar, die nur Sondenlängen von maximal ca. 50 m zulässt. Die geringe Bohrtiefe verringert die Effizienz der Anlage und führt dazu, dass zusätzliche Bohrlöcher gebohrt werden müssten. Die Tiefenangabe ist aber nur Abbildung 93: Geologisches Blockbild der Grundwassermesseine Abschätzung, und unterliegt großen Schwankun- stelle 9-430 mit den Flurabständen aus dem April 2015 (blau) und dem Juli 2015 (rot), Daten von gen, insbesondere in der Nähe der Rednitztalstörung. MARLIN [97] und dem Umweltamt Nürnberg Technisch sind Sonden hier grundsätzlich einsetzbar. (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlan- Der Flurabstand ist mit etwa drei Metern gut geeignet. gen-Nürnberg; M. WEHRL) Als mittlere Temperatur ist mit etwa 10 °C zu rechnen, Im Vergleich zum ersten Bohrprofil (Abbildung 90) ist hier was im nutzbaren Bereich liegt [96]. die holozäne Abfolge deutlich mächtiger (Abbildung 93).

• Keiner der gängigen Anlagentypen wäre hier gut geeig- Auch Bauschutt und künstliche Aufschüttungen sind mit

net. Die Erdwärmesonden haben wegen der geringen einbezogen. Dass diese Schicht im Bereich einer Siedlung Bohrtiefe Effizienzeinbußen, die Grundwasserwärme- deutlich mächtiger ist, als im Bereich einer Grünfläche, pumpe wäre in tonigem Untergrund schwer einzuset- ist leicht nachvollziehbar. Auffällig ist aber auch die starzen und der Untergrund schließt Kollektoranlagen aus. ke Mächtigkeitszunahme der quartären Schichtenfolge. In Fischbach treten auch verschüttete quartäre Rinnen auf, was die hohe Mächtigkeit der quartären Ablagerungen erklärt. Unterlagert werden die relativ jungen Schichten von den Gesteinen des Mittleren Burgsandsteins. Dabei handelt es sich um einen Sandstein, der auch Tonlagen beinhalten kann. Auf Grund einer geologischen Muldenlage ergibt die grobe Abschätzung der maximalen Bohrtiefe (Oberkante Benker Sandstein) hier einen Wert von ca. 130 m [51].

Auch in diesem Fall ist der Flurabstand markiert. In Blau ist der Flurabstand aus dem April 2015 markiert und in Rot der Flurabstand von Juli 2015 dargestellt. Der Flurabstand vom Juli ist im Vergleich zu April leicht vergrößert, insgesamt aber mit weniger als zwei Metern eher geringfügig. So geringe Flurabstände sind in großen Teilen Fischbachs anzutreffen [97]. Auch für Fischbach existieren Untersuchungen zu den Untergrundtemperaturen.

Auch in Abbildung 94 ist zu sehen, dass die Temperaturkur- 5 7 9 11 13 15 17 19 ven von April und Mai konvergieren. Für Juni und Juli erge- 0 ben sich aber Abweichungen, die bis zum Ende der Mess- 2 stelle Auswirkungen haben. Diese stärkere Erwärmung ist 4 durch die Lage der Messstelle erklärbar.

6 Sie liegt an einer Straße in einem versiegelten Bereich. Dieser Bodenbelag leitet die Wärme besser in den Boden als es 8 Bewuchs leisten kann. Zudem wird das Bild dadurch beein- 10 flusst, dass diese Messstelle nicht so tief ausgebaut wurde, wie die an Standort 1. Dadurch ist eine eventuelle Konver- 12 genz schwerer zu erkennen.

April Mai Juni Juli

Das Fazit für Standort 2 ist durchaus positiv. Abbildung 94: Temperaturverlauf in der Grundwassermessstelle 9-430 von April bis Juli 2015 (Daten von MARLIN • Der Flurabstand ist gering, der Untergrund durch den 2015 [97] mit Monatsmittelwerten der Lufttempe- sandigen Aufbau auch noch günstiger, da im Sand das ratur DWD [144]) Wasser besser fließt, als im tonigen Gestein. Das ist vor (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlanallem für Grundwasserwärmepumpen sehr günstig, die gen-Nürnberg; M. WEHRL) Wasser aus Brunnen fördern.

• Für die Erdwärmekollektoren wäre etwas tonigeres Ma-

terial in Oberflächennähe besser [98].

• Auch die Temperaturverteilung ist positiv zu bewerten.

In Fischbach konvergieren die Linien im Bereich von etwa 11 m bei etwa 10 °C. Die hohe mögliche Bohrtiefe verursacht auch kein Hindernis. Daher ist hier von einem guten Potential für oberflächennahe Geothermie auszugehen.

Standort 3: die dicht bebaute Innenstadt Der dritte Standort liegt in der dicht bebauten Innenstadt von Nürnberg am Rande der Altstadt. Dort sind im Untergrund viele Infrastruktureinrichtungen verbaut: Tunnel der U-Bahn, große Abwasser- und Fernwärmeleitungen, Tiefgaragen und Gebäude mit großen Kellern. All diese Bauten im Untergrund führen dazu, dass sich dieser erwärmt, wie es auch andere Studien bereits festgestellt haben [95].

Zunächst wieder der Blick auf den geologischen Aufbau des Untergrunds (Abbildung 95):

Beim Standort 3 sind die holozänen Schichten sogar noch mächtiger als beim Standort 2. Das kommt daher, dass in der Innenstadt mächtige künstliche Aufschüttungen vorhanden sind. Es folgen nochmals etwa fünf Meter an quartären Sedimenten, auf die wiederum der Blasensandstein im weiteren Sinne folgt. Er wurde bereits als Sandstein, der tonige Linsen und Knollen, aufweisen kann, beschrieben. Die grobe Abschätzung der maximal möglichen Bohrtiefe ergibt hier einen Wert von etwa 80 m [51].

Es sind in Abbildung 95 wieder die Flurabstände eingetra- Abbildung 95: Geologisches Blockbild der Grundwasser- gen. In Blau ist der Flurabstand aus dem Jahr 2016 eingemessstelle 9-63 mit den Flurabständen tragen, in roter Farbe der Wert aus dem Jahr 2017. Auch aus dem April 2016 (blau) und dem April 2017 (rot) mit Daten vom Umweltamt hier sind die Werte relativ konstant geblieben. Auffällig sind Nürnberg und Flurabständen von RAMM- aber die durchweg sehr großen Flurabstände von etwa elf LER,2016 [119] und KRANZ, 2017 [123] Metern. Diese lassen sich aber zumindest zum Teil durch die (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der sehr mächtigen anthropogenen Aufschüttungen erklären, FAU Erlangen-Nürnberg; M. WEHRL) die über sechs Meter Mächtigkeit aufweisen. Diese greifen ]m[ efueT Temperatur [°C]

nicht in den Grundwasserkörper ein. Für Grundwasserwärmepumpen ist der hohe Flurabstand bei der Prüfung der Wirtschaftlichkeit mit einzubeziehen. Interessant ist, ob die Ähnlichkeiten in den Flurabständen auch in den Temperaturen widergespiegelt werden Aus Abbildung 96 ist ersichtlich, dass sich die Temperaturkurven äußerst ähnlich verhalten. Es sind nur an der Oberfläche kleinere Abweichungen vorhanden. Auffällig ist jedoch die hohe Temperatur des Grundwassers. Um diese Auffälligkeit zu überprüfen, ist es zweckmäßig den Temperaturgang über mehrere Monate hinweg zu beobachten. Aus Abbildung 97 wird ersichtlich, dass die hohen Temperaturen auch im längeren Verlauf relativ konstant sind. Im Ge- Abbildung 96: Vergleich der Temperaturkurven der Messstelgensatz zu den anderen beobachteten Temperaturkurven le 9-63 vom April 2016 und April 2017 mit Dakommen jahreszeitliche Schwankungen so gut wie nicht ten von RAMMLER 2016 [119] und KRANZ, 2017 vor. Lediglich der Wert aus dem Juli ist minimal erhöht. Das [123] kann durch den hohen Flurabstand erklärt werden, der die (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg; M. WEHRL) Schwankungen der Lufttemperatur nur bedingt weitergibt und durch die ganzjährig vorhandenen Einflüsse der Bebauung, die für die Erwärmung des Untergrundes sorgen [95]. Als Fazit für den Standort 3 bleibt zu sagen, dass hier nicht 12 13 14 15 16 17 18 10 alle gängigen geothermischen Anlagen möglich sind.

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April 2016 April 2017

Temperatur [°C]

• So scheiden die Erdwärmekollektoren wegen ihres ho- 11

hen Flächenbedarfs aus. 12

• Auch offene Systeme müssen unter Vorbehalt betrach-

13 tet werden, da es hier auf die Wasserqualität ankommt. Hohe Mineral- oder Schadstofffrachten würden diese 14 Technik ausschließen. Zudem muss dem hohen Flurab- 15 stand und der damit nötigen höheren Pumpleistung bei 16 der Planung Beachtung geschenkt werden.

• Erdwärmesonden dagegen sind hier gut einsetzbar, da 17

Apr 2016 Mai 2016 Juni 2016 Juli 2016 ]m[ efueT Temperatur [°C]

sie wenig Platz benötigen und auch die Bohrtiefe ausreichend ist. Abbildung 97: Temperaturverlauf in der Messstelle 9-63 von April bis Juli 2016 mit Daten von RAMMLER, 2016

• Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz erdberührender

[119] mit Monatsmittelwerten der Lufttemperatur Betonbauteile. Auch diese Technologie wäre hier gut DWD [144] einsetzbar. (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg; M. WEHRL)

• Bei Anlagen, die für die Kühlung von Gebäuden genutzt

werden sollen, ist eine besondere Betrachtung der hohen Temperaturen im Grundwasser nötig, da sie die Effizienz der Anlage senken können.

Fazit Insgesamt kann festgestellt werden, dass die Bedingungen für oberflächennahe Geothermie im Stadtgebiet von Nürnberg vielversprechend sind. Es kommt dabei aber auf Grund der oben aufgezeigten vielfältigen Ausgangsbedingungen sehr auf eine gute Planung und Vorerkundung durch qualifizierte Fachbüros an. Nur so kann erreicht werden, dass die Anlagen mit höchstmöglicher Effizienz arbeiten können. Jede technische Variante hat Vor- und Nachteile. Bei genauer Erkundung der Standortbedingungen kann die optimale Variante ermittelt und eingesetzt werden. Dann ist die Geothermie eine echte Alternative zu den herkömmlichen Klimatisierungs- und Heiztechniken. ]m[ efueT 12 13 14 15 16 17 18 10

4.4. Anwendungstechnik zur Nutzung der Geothermie

(GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg – Anna Prieß)

Mit oberflächennaher Geothermie lässt sich Heizen und / Einsatzbereiche oder Kühlen Geothermische Anlagen sind eine sinnvolle und nachhaltige Die (geo-)thermische Nutzung des Untergrunds erfolgt über Alternative zu herkömmlichen „Heizungssystemen.“ Wärmeübertrager (offen / geschlossen) die vertikal, schräg Neben Passiv- und Plusenergiehäusern lohnt sich der Einoder horizontal in den Untergrund eingebracht werden. Die satz von geothermischen Anlagen langfristig für Neubauten Wärmeübertragung erfolgt über ein Wärmeträgerfluid. In und Sanierungen von privaten und gewerblichen Gebäugeschlossenen Wärmeübertragern zirkuliert ein Fluid, in ofden. Der Kühlbedarf großer Gebäude, z.B. Bürokomplexe, fenen Systemen erfolgt der Wärmetransport direkt über das Verwaltung und öffentliche Einrichtungen kann ebenfalls Grundwasser (vgl. Kapitel 4.1). Das Wärmeträgermedium durch Geothermie gedeckt werden und wirkt sich positiv zirkuliert mithilfe einer Umwälzpumpe in einem geschlosseauf die nutzbare Wärmemenge aus. nen Kreislauf zwischen Wärmequelle und dem Verbraucher. Insbesondere in der Kombination mit Niedrigtemperatur- Soll mithilfe einer Geothermieanlage geheizt werden, ersystemen (Fußbodenheizung, Betonkernaktivierung, etc.) ist folgt der Anschluss der Wärmeübertrager an eine Wärmedie thermische Nutzung des Untergrunds interessant. pumpe (erdgekoppelte Wärmepumpenanlage). Die Wärmepumpe hebt das Temperaturniveau nach Bedarf des Im gewerblichen Bereich können Werks- und Montagehal- Endnutzers. len, Klimaräume sowie Gewächshäuser beheizt werden. Die gebäudeseitige Heizwärme setzt sich vorwiegend aus Geothermie kann im Rahmen der thermischen Eigenschaf- Erdwärme (> 75%) und zu einem geringen Anteil aus elek- ten des Untergrunds zur Prozesskühlung eingesetzt wertrischer Energie zusammen (elektrische Antriebsenergie für den. Die Kühlung von Serverräumen und -farmen kann mit- Wärme- sowie Umwälzpumpe). „Das Verhältnis aus jähr- hilfe von geothermischen Anlagen realisiert werden. lich gelieferter Wärme zu jährlich aufgenommener elektri- Neben der Temperierung von Privathaushalten und gewerbscher Antriebsenergie“ [99] wird als Jahresarbeitszahl (JAZ) lichen Bauwerken kann oberflächennahe Geothermie zur beschrieben. Schnee- und Eisfreihaltung von Infrastrukturbauwerken und Ein polyvalenter Betrieb der Wärmepumpenanlage und die sensiblen Personenverkehrsflächen eingesetzt werden. Kombination mit Solarthermie / Photovoltaiksystemen ist möglich. Flächen mit starkem Enteisungsbedarf sind beispielsweise Fahrbahnen von Brücken, Rollfelder und Landeplätze, Park- Für Kühlanwendungen kann eine Geothermieanlage mit plätze, Bus- und Bahnsteige inkl. aller Zugänge, Unterfühkonventionellen Kühlsystemen kombiniert (Vorkühlung, rungen, innerstädtische Fußgängerbrücken. Freiluftkühlung), an eine Kältemaschine angeschlossen und zum sog. „free cooling“ (ohne Kältemaschine) eingesetzt Geothermisch beheizte Bahnsteige aus vorkonfektionierwerden. Hierbei wird Fremdenergie / zusätzliche Energie ten Betonbauteilen sind bereits an mehreren Standorten in nur für eine Umwälzpumpe des Wärmeträgerfluids benö- Deutschland realisiert worden. Die geothermische Tempetigt. Das Wärmeträgerfluid nimmt die Abwärme über einen rierung von sensiblen Nutz- und Verkehrsflächen ist welt- Wärmetauscher auf und führt sie in den Untergrund ab. weit verbreitet. In Abhängigkeit der Anforderungen des Energienutzers / Geothermische Freiflächentemperierungen kommen wei- -abnehmers und dessen Nutzerprofil ist ein kombinierter terhin zur Weichenheizung und auf Rasensportplätzen zum Heiz- und Kühlbetrieb möglich. Einsatz. Weiterhin ist der Einsatz als unterirdischer thermischer Spei- Die Lebensdauer von Verkehrswegen und Infrastrukturcher für saisonale Nutzungen oder als Redundanz (oder Puf- bauwerken kann durch eine geothermische Temperierung ferspeicher) realisierbar. verlängert werden, da der Streusalzeintrag und temperaturbedingte Fehlstellen bzw. Spurrillen verringert sowie die Umweltbelastung durch Chlorideintrag reduziert werden können.

Technische Umsetzung Synergieeffekte durch thermoaktive Bauteile In Abhängigkeit der (hydro-) geologischen Standortbedin- Limitierender Faktor für „klassische“ erdgekoppelte Wärmegungen wird zunächst der Einsatz von offenen und ge- pumpenanlagen sind oft die Tiefbauarbeiten. schlossen Wärmeübertragern abgewägt. Eine Einsparung von Installations- und Bohrkosten kann Die häufigsten Bauformen (Grundwasserbrunnen, Erdwär- durch den Einsatz thermisch aktivierter erdberührter Bauteimekollektoren und -sonden) sind im Kapitel 4.1 beschrie- le und Gründungselemente erreicht werden. ben, im Folgenden soll auf die bautechnischen Aspekte ein- Die Doppelnutzung konstruktiver Bauteile als Wärmetaugegangen werden: scher und als statisches Element bietet ein großes Anwen- Erdwärmekollektoren und sog. Helix- und Spiralkollektoren dungspotential im Tiefbau. kommen in geringen Gründungstiefen zum Einsatz, sind Dazu werden (bewehrte) Betonbauteile, wie z.B. Energienicht überbaubar und sind hauptsächlich für ausschließlipfähle, -anker, -schlitzwände, -bodenplatten und Verbauche Gebäudeheizung (z.B. Einfamilienhaus) geeignet. elemente mit zusätzlichen Kunststoffrohren ausgestattet. Erdwärmesonden können bis in große Tiefen eingebaut, Als geschlossener Wärmeübertrager werden sie anschlieüberbaut und für kombinierte Heiz- und Kühlanwendun- ßend zur thermischen Nutzung des Untergrunds eingesetzt. gen eingesetzt werden. Der Einbau unter Fundamenten ist Das Gründungselement erfüllt somit einen erforderlichen möglich, aber nicht immer sinnvoll. Sind die räumlichen statischen und einen zusätzlich energetischen Nutzen. Bedingungen limitiert, können Erdwärmesonden schräg in „Endlose“ Kunststoffrohre werden an der nach statischen den Untergrund eingebracht oder der Einsatz thermoaktiver Erfordernissen bemessenen Bewehrung mäandrierend oder Gründungselemente (siehe unten) diskutiert werden. spiralförmig fixiert. Die Befestigung kann vorab oder vor Für die Errichtung einer Erdwärmesondenanlage sind um- Ort erfolgen. Anschließend wird die Bewehrung des Grünfassende Bohr- und Erdbauarbeiten nötig. Zunächst werden dungselements nach Stand der Technik eingebaut. Wähdie eigentlichen Erdwärmesonden (i.d.R. Doppel-U-Sonden rend des Betoniervorgangs sind die Absorberleitungen anaoder Koaxialsonden) eingebaut. Die horizontalen Anbinde- log zum Einbau einer Erdwärmesonde wassergefüllt (und leitungen der einzelnen Erdwärmesonden werden in einem ggfs. mit Überdruck beaufschlagt). Durchführungen und Verteilerschacht zu einer Sammelleitung zusammengefasst Anbindungen sind weiterhin auch druckdicht und in wasund zum Verbraucher geführt. Nach dem Verfüllen und Ver- serundurchlässigem Beton (WU Beton) ausführbar. dichten der Leitungsgräben ist die Erdwärmesondenanlage Die Schnittstellendefinition (Übergabepunkte) zu anderen an der Geländeoberfläche nicht mehr sichtbar und optional Gewerken, interdisziplinäres Zusammenwirken und Beauch mit schweren Fahrzeugen überfahrbar (z.B. in Feuerwusstsein ist hier von zentraler Bedeutung. wehrzufahrten).

Gerade bei großen Projekten ist die Abstimmung und Schnittstellendefinition unterschiedlicher Gewerke von großer Bedeutung. Weiterhin sind zahlreiche Sondernutzungsformen und -bauarten möglich.

Um beispielsweise die Antriebsenergie für die Fluidzirkulation zu reduzieren, können sog. Heat Pipes eingesetzt werden. Wärmeträgerfluide mit einem geringen Siedepunkt verdampfen dabei innerhalb des Wärmerohrs. Die Verdampfungsenergie wird an den Nutzer abgegeben. Dabei kondensiert das Fluid und wird anschließend durch Erdwärme erneut bis zum Siedepunkt erhitzt. Anwendung finden die Heat Pipes dezentral und zur Schnee- und Eisfreihaltung.

An Tunnelbauwerken und ehemaligen Bergbaustandorten ist Berg- bzw. Grubenwasser sowie Drainagenwasser thermisch nutzbar.

Überschüssige, in den Untergrund eingebrachte Wärme, insbesondere im urbanen („urbane Wärmeinseln“) und in- Abbildung 98: Gründungselemente mit zusätzlicher energetidustriellen Zusammenhang ist „weiterverwendbar“. Beischer Nutzung des Untergrunds über Wärmetauspielsweise kann die Wärme von Abwasser- und Kanallei- scher (Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt) tungen mit vorkonfektionierten Bauteilen nutzbar gemacht werden.

Generell lässt sich jedes (flächige) erdberührte Bauteil ther- Die Entscheidung zu einer geothermischen Lösung ist sinnmisch aktivieren. Die relativ großen Mantelflächen von Ab- voller Weise in einer frühen Planungsphase zu treffen, dawasserkanälen und Tunnelbauwerken bieten sich zur ther- mit sie bei Baugrunderkundung und Gründungskonzept bemischen Nutzung an. rücksichtigt werden kann.

In Bezug auf Tunnelbauwerke sind folgende konstruktive Erforderliche Investitionskosten für eine erdgekoppelte (Beton-) Bauteile energetisch aktivierbar: Tübbings, Grund- Wärmepumpenanlage stehen einer langfristig wirtschaftliwasserdrainagen, Vliese / Trennfolien zwischen Innen- und chen Bauwerkstemperierung neben steigenden Primärener- Außenschale sowie die Außenschale selbst. Von einer Bele- giepreisen gegenüber. Die Herstellungskosten allein den gung der Innenschale ist u.a. aus statischen Gründen ab- Kosten einer konventionellen Heiz- und (Kühl)anlage gegenzusehen. überzustellen, ist sicherlich zu kurzfristig gedacht.

Rammpfähle oder Betonfertigteile für Bahnsteige und Rohr- Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten zur thermischen Nutleitungen sowie Tübbinge können ab Werk vorkonfektio- zung des Untergrunds sind auch von gesellschaftlicher und niert werden. politischer Relevanz. Neben einer ökologischen Wertsteigerung ist die oberflächennahe Geothermie ein wirksames Ins- Überdies hinaus können Tiefbauwerke nicht nur als Wärmetrument für nachhaltige stadtplanerische Konzepte, wie z.B. energieabsorber, sondern auch als Wärmeenergieverbraueine dezentrale Wärmeversorgung eines „grünen“ Wohncher konstruiert werden (Freiflächen- und Fahrbahntempeviertels oder die Schnee- und Eisfreihaltung von sensiblen rierung, siehe oben). Verkehrsflächen.

Als positiver Nebeneffekt können geothermische Anlagen ei- Zusammenfassung nen Beitrag zur Senkung von, gegenüber dem Umland, er- Für ein nachhaltiges Ressourcenmanagement für zukünftihöhten Untergrundtemperaturen im urbanen Raum leisten. ge Generationen muss unser (Primär-) Energieverbrauch kritisch überdacht werden.

Erneuerbare Energien können einen entscheidenden Beitrag zur Senkung des weltweiten CO -Ausstoßes und zur Ein- 2 dämmung der globalen Erwärmung leisten.

Die oberflächennahe Geothermie ist dabei eine unterschätzte Technologie, sie bietet umweltfreundliches, ressourcenschonendes, wirtschaftliches Heizen und / oder Kühlen sowie eine Erhöhung der Betriebssicherheit und der Lebensdauer von Bauwerken. Das Umwelt- und Sicherheitsrisiko ist bei qualifizierter Planung und Durchführung minimal.

Grundwasser ist ein überlebenswichtiges Allgemeingut, Seit vielen Jahren tragen Nürnberger Landwirte durch den da es vor allem auch für die Trink- und Notwasserversor- integriert-kontrollierten Gemüseanbau und durch Maßnahgung benötigt wird. Trink- und Badewasser, Beregnungs- men der guten fachlichen Praxis dazu bei, den Stickstoffund Brauchwasser müssen besondere gesundheitliche, sowie Pflanzenschutzmitteleintrag so weit als möglich zu hygienische oder sonstige qualitative Ansprüche erfüllen. reduzieren [1]. Jedoch sind aufgrund der hier festgestell- Deshalb muss Grundwasser geschützt werden. Kein leich- ten hohen Belastungssituation mit Nitraten und Pflanzentes Unterfangen in einer Metropolregion, in dem sehr vie- schutzmitteln (PSM) die Hauptverursacher Landwirtschaft le Flächennutzungen auf die, das Grundwasser schützende und Gartenbau verstärkt gefordert, weitere Maßnahmen Deckschichten einwirken und weitere, zahlreiche Bedarfe an zu ergreifen. Staat und Kommunen können zudem Anbau- Grundwassernutzungen bestehen (vgl. Kapitel 1.4.). methoden unterstützen, die durch ihre besonders umweltschonende Wirtschaftsweise den Nitrat- und PSM-Eintrag In den Kapiteln zur Grundwasserqualität (vgl. Kapitel 3) weiter reduzieren helfen. wurde aufgezeigt, dass in vielen Bereichen noch immer, trotz der seit den 70er Jahren bestehenden gesetzgeberi- Der vorsorgende Schutz hat für die Ressource Grundwasser schen Schutzbestimmungen und der durch die zuständi- eine sehr hohe Bedeutung. Über den Schutz der Trinkwasgen Behörden durchgeführten oder veranlassten Maßnah- servorräte sowie die gesetzlichen Grundwasser- und Gewäsmen Grundwasserverunreinigungen vorliegen, so dass das ser- Schutzbestimmungen wurde bereits im Grundwasser- Grundwasser im Untergrund von Nürnberg in weiten Teilen bericht 2011 [1] berichtet, weshalb an dieser Stelle darauf nicht ohne Vorreinigung über längere Zeit zum Trinken ge- verwiesen wird. eignet wäre. Zudem wurde in Kapitel 1.3. und 2.4. aufge- Der nachsorgende Grundwasserschutz (Erkundung und Sazeigt, dass die in der Region vorhandene Grundwasserresnierung von Altlasten), die sogenannte Schadensfallbearsource mengenmäßig für eine bedarfsgerechte Versorgung beitung beim Umweltamt, erhält im Folgenden besonderes nicht ausreicht. Gewicht. Es sind daher nach wie vor zahlreiche Anstrengungen zur Im Hinblick auf die Grundwasserquantität spielt die Sied- Verbesserung des Schutzgutes Grundwasser zu unternehlungswasserwirtschaft eine zentrale Rolle. Hierbei kommt men. In den nachfolgenden Kapiteln wird über Projekte und dem Teilbereich der Niederschlagswasserbeseitigung eine Arbeitsschwerpunkte berichtet, die einen Beitrag zur Vergewichtige Rolle zu. Kapitel 5.3. greift diese Aspekte auf. besserung der Grundwasserqualität und des Wasserhaushalts leisten.

Abbildung 99: Regelmäßige Informationen zur Grundwassersituation - die Grundwasserberichte der Stadt Nürnberg

5.1. Maßnahmen für die Wasserqualität

5.1.1. Notwendige Maßnahmen der Landwirtschaft zur Reduzierung der Nitratauswaschung (Andreas Schmidt; Bayerische Landesanstalt für Wein- und Gartenbau)

Die Zusammenarbeit im MuD – Projekt erfolgt mit dem Gemüseerzeugerring Knoblauchsland e.V. und vier engagierten Gemüsebaubetrieben (3 x konventionell und 1 x biologisch wirtschaftend), welche sich in der Intensität des satzweisen Anbaues, Vermarktung und Betriebsgröße unterscheiden. Alle vier Betriebe bauen insgesamt auf 65 ha über 40 verschiedene Gemüsekulturen in kleinen Sätzen von 0,02 – 0,5 ha an. Für das 1. Projektjahr wurden drei Modelläcker je Betrieb mit folgenden Gemüsekulturen ausgewählt: Salate, Brokkoli, Blumenkohl, Kopfkohle, Fenchel, Staudensellerie, Zwiebeln, Rucola, Wurzelpetersilie. Abbildung 100: Gemüseanbaugebiet Knoblauchsland (Quelle: Diese Betriebe fungieren als Modellbetriebe, d.h. die dort Stadt Nürnberg, Presseamt) gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse sind anschauli- Ein vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirt- ches Beispiel für die anderen Gemüsebaubetriebe im Knobschaft gefördertes Projekt zur Optimierung der Stickstoff- lauchsland. In Fachveranstaltungen werden die Informatiodüngung im Erwerbsgemüsebau (MuD) begleitet in drei nen weitergegeben. Gemüsebaugebieten in Deutschland die Düngung in ausgewählten Modellbetrieben. Eine Modellregion stellt das Erste Ergebnisse und Erfahrungen kleinstrukturierte Knoblauchsland dar. Das Projekt wird ge- Nach der neuen DüV ist beim Anbau von Gemüsekulturen, fördert über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Er- welche nach einer Gemüsevorkultur im selben Jahr angenährung (BLE), Förderkennzeichen 2816MD400 (Laufzeit baut werden, die Ermittlung der im Boden verfügbaren vom 01.04.2016 bis zum 31.12.2017). Stickstoffmenge (N -Gehalt) verpflichtend. Dies ist eine min wesentliche Neuerung, da bisher alternativ auf Empfehlun- Seit dem 01. Juni 2017 ist die neue Düngeverordnung (DüV) gen der Landesanstalten oder Erzeugerringe zurückgegrifin Kraft getreten. Mit einigen verschärften Vorgaben wird fen werden konnte. das Ziel verfolgt, dass Gemüsebaubetriebe Stickstoff noch gezielter im notwendigen Maß einer optimalen Nährstoff- Unsere Ergebnisse zeigen im Einklang mit oben genannter versorgung der Gemüsekulturen einsetzen. Gemüsebaube- Regelung, dass der wichtigste Zeitpunkt der N-Düngung triebe müssen sich nach den strengen Vorgaben richten, nach der Ernte der 1. Kultur bzw. vor einer Grunddüngung andernfalls haben sie mit Sanktionen zu rechnen. Ein wich- der 2. Kultur ist. Hier können durch Berücksichtigung der tiges Ziel für das Knoblauchsland ist daher, Lösungen in der tatsächlichen N -Gehalte im Boden (Rest-N aus Düngung min Düngepraxis zu finden, um die Ziele der DüV zu erreichen. der Vorkultur) sowie der N-Nachlieferung aus Ernterückstän-

Abbildung 101: Schematische Darstellung der Nmin-Gehalte mit der Bodentiefe im Jahresablauf (Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wein- und Gartenbau)

den und der organischen Bodensubstanz N-Überschüsse Landwirtschaft und Forsten im Jahr 2017 Wasserberater in und somit N-Verluste aus den sandigen und durchlässigen sensiblen Gebieten eingesetzt, um die Landwirte für den Böden in das Grundwasser vermieden werden. Insbesonde- Anbau von Zwischenbegrünungen zu sensibilisieren. Auch re über die N-Mineralisation können auf den humusreichen im Knoblauchsland werden mit Unterstützung eines Wasund sich schnell erwärmenden Sandböden bedeutende N- serberaters in einem Modellbetrieb Zwischenbegrünungen Mengen freigesetzt werden. angelegt. Im Knoblauchsland sind dagegen N -Probenahmen im In Zusammenarbeit mit dem MuD werden in unterschiedmin Frühjahr aufgrund erfahrungsgemäß niedriger N -Gehalte lichen Anbauvarianten begleitend Bodenproben auf Stickmin oder im Herbst wegen geringer Aussagekraft von unterge- stoff untersucht, um so vor Ort die betroffenen Gemüseordneter Bedeutung (vgl. Abbildung 101). baubetriebe mit Fakten von einem fachgerechten Umgang mit der Stickstoffthematik zu überzeugen. Meist verbleiben Ein weiteres Instrument zur Optimierung der Stickstoffdünspäte Gemüsekulturen bis in den Spätherbst auf den Felgung sind die Stickstoffbedarfsermittlungen, die jeder Gedern. Die Ausbringung einer Zwischenbegrünung macht müsebaubetrieb anzufertigen hat. Berücksichtigt wird dabei dann zeitlich gesehen oft keinen Sinn mehr. u.a. der Stickstoffgehalt im Boden, das Ertragsniveau, anzurechnende N-Mengen der Vorkultur und anderer organi- Es soll nun ein Bewusstsein geschaffen werden, dass bei scher Düngegaben und weitere Aspekte. früher Aberntung (ca. bis Mitte September) eine Gründüngung wirkungsvoll einer Stickstoffauswaschung entgegen- Wenn diese neu geforderten Maßnahmen konsequent wirken kann. durchgeführt werden, wird mit geringeren Stickstoffdüngemengen gerechnet und damit langfristig mit weniger Nitrat Zusammenfassung: im Grundwasser. Oft genug ist an anderer Stelle das Prinzip der guten fach- Optimierung der Bewässerung lichen Praxis erklärt worden (vgl. Grundwasserbericht 2011 [1]). Deshalb sei es erlaubt, auf eine erneute Ausführung Im Rahmen des Projektes wurden die Bewässerungsmengen der einzelnen Punkte hier zu verzichten. Bei allem Bemühen über Rohrberegnung und die Veränderung der Bodenfeuchum eine gute fachliche Praxis in der Düngung von Freilandte (über Tensiometer) erfasst. Es zeigte sich eine ungleichgemüsekulturen darf nicht vergessen werden, dass in einem mäßige Wasserverteilung auf der Fläche. Dadurch kommt Intensivgemüsebaugebiet immer mit höheren Stickstoffeines kleinflächig zur Tiefenverlagerung von Nitrat mit dem Siträgen zu rechnen ist als in naturbelassenen Gebieten, in ckerwasser und somit zu einer bewässerungsbedingten Hedenen keine Bodenbearbeitung stattfindet. terogenität der N-Gehalte im Oberboden. Starkniederschlagsereignisse können dazu beitragen, dass Jeder Betrieb ist gefordert, seine Bewässerungsanlagen so vorhandener mineralisierter Stickstoff (vor allem auf durchzu optimieren, dass eine gleichmäßige, bedarfsgerechte Belässigen Sandböden) innerhalb weniger Stunden in tiefere wässerung auf den Feldern erfolgt, um einer übermäßigen Bodenschichten verlagert wird. Falls kurz vor einem Stark- Stickstoffverlagerung entgegen zu arbeiten. regenereignis gedüngt wurde, kann der Stickstoff je nach Zwischenbegrünung Wassermenge ausgewaschen werden. Die immer wieder geforderte Vermeidung von Schwarzbra- Insgesamt sind das alles Maßnahmen, die nur langfristig che mit Hilfe von Zwischenbegrünungen ist grundsätzlich Erfolg hinsichtlich niedriger Nitratgehalte im Grundwasser eine sehr wichtige Maßnahme, um verbliebene Stickstoff- bringen können. Auch bedarf es intensiver Beratungs- und mengen nach Aberntung der letzten Gemüsekultur im Jahr Informationsarbeit, die nur in enger Zusammenarbeit von in Pflanzenmasse festzuhalten. Dies ist lange bekannt. Ver- Behörden, Erzeugerringberatung und Projektpartnern gestärkt hat das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, lingen kann.

5.1.2. Grundwasserschutz durch ökologischen Landbau

Studien belegen, dass durch ökologische Bewirtschaftung In vergleichenden Untersuchungen der Infiltrationseigenvon Ackerflächen die Nitratauswaschung in das Grundwas- schaften konventionell und ökologisch bewirtschafteter ser im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft mini- Ackerböden auf Ton wurde nachgewiesen, dass die Infiltmiert werden kann. Dies wurde bereits im Grundwasserbe- rationsrate des Wassers in seit acht Jahren ökologisch bericht 2011 [1] näher ausgeführt. wirtschafteten Böden um 108 % erhöht war gegenüber vergleichbaren konventionell bewirtschafteten Böden. Die Zudem kann eine ökologische Bewirtschaftung den Ober- Abundanz von Regenwürmern, die u.a. für die Dichte der flächenabfluss minimieren, wodurch die so bewirtschafte- Bodenporen verantwortlich sind, war gleichzeitig um 42 % ten Flächen eine verbesserte Schutzfunktion für Gewässer höher [[100]; [101]]. Es ergibt sich ein deutlich positiver Efübernehmen: fekt für den Hochwasserschutz.

Durch systemimmanente Maßnahmen der ökologischen Be- Weitere Ansatzpunkte um Bio für die Landwirte interessant wirtschaftung wird das Bodengefüge verbessert, Bodenwas- zu machen sind: Nachfrageförderung bei Großküchen, bei serabfluss, Sediment- und Stoffeinträge in Gewässer werden Caterern sowie bei Veranstaltungen und durch Stärkung des nachweislich verringert [[101]; [102]]. Negative Auswirkun- Verbraucherinnen- und Verbraucher-Bewusstseins. gen landwirtschaftlicher Nutzungen auf die Gewässerquali- Die stark zugenommene Nachfrage von Bio-Lebensmitteln tät (Eutrophierung) und Auswirkungen auf Gewässersohlen durch die Verbraucherinnen und Verbraucher bietet, zusamund deren Substratdiversität werden reduziert. men mit der verbesserten Umstellungsförderung im Rahmen des Programms „Bayern bioregio 2020“, für konventionelle, Nürnberg - die Biometropole landwirtschaftliche Betriebe, die umstellungswillig sind, eine gute wirtschaftliche Perspektive. 2003 beschloss der Nürnberger Stadtrat einstimmig den Anbau und Verbrauch von Lebensmitteln aus ökologischem Als staatlich anerkannte Öko-Modellregion, die die Stadt Anbau zu fördern. Am 14.10.2014 wurde dieser Beschluss Nürnberg zusammen mit den Landkreisen Roth und Nürnerneuert. So soll bis 2020 der Bio-Anteil bei Lebensmitteln berger Land ist, besteht explizit der Auftrag, den Ökolandin Kitas auf 75 %, an Schulen und auf Wochenmärkten auf bau zu fördern. 50 %, in städtischen Einrichtungen und bei Veranstaltungen auf 25 % erhöht werden. Gleichzeitig soll der Anteil an öko- Situation in Nürnberg logisch bewirtschafteter Fläche auf 20 % gesteigert werden. Die Bedeutung des Ökolandbaus hat im Stadtgebiet Nürn- Um das Ziel 20 % Ökolandbau zu erreichen, arbeitet das berg in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Gemes- Referat für Umwelt und Gesundheit mit den Bio-Betrieben sen an der Zahl der Betriebe liegt der Bio-Anteil bei 14 %, im Knoblauchsland, die sich im Jahr 2016 als „Die Bio-Mabezogen auf die Fläche bei 6-7 %. Auch wenn der Ökolandcher“ zusammengeschlossen haben, zusammen. Ziel ist es bau insgesamt im Vergleich zur konventionellen Landwirtdie Vermarktung und Wertschöpfung für Bio-Gemüse aus schaft einen geringen Anteil hat, ist dies eine bedeutende dem Knoblauchsland zu steigern. Entwicklung, die auch die gute Marktentwicklung abbildet.

Im Rahmen des Gutachtens zur Agrarstrukturellen Entwicklung im Knoblauchsland wurde auch der Ökolandbau thematisiert und das Umstellungsinteresse abgefragt. Es gaben 14 Betriebe an, an einer Umstellung auf Bio interessiert zu sein.

Abbildung 102: Ökolandbau - weniger Schadstoffe ins Grundwasser und ein Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt

* Bei 3 Betrieben liegen keine Flächenangaben vor; die Fläche wurde auf Basis des Durchschnitts (12,1 ha) der restlichen 10 errechnet. ** Fläche von 7 KULAP-Betrieben *** Fläche von 6 KULAP-Betrieben; tatsächlich dürfte die Bio-Fläche größer sein **** Die Zahl der Betriebe enthält z.B. Imker, die keine Flächen ausgewiesen habe KULAP Bayerisches Kulturlandschaftsprogramm

Tabelle 12: Ökologische Landwirtschaft / zertifizierte Bio-Betriebe in Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Referat für Umwelt und Gesundheit)

5.1.3. LCKW-Grundwassersanierungen

In den 60er Jahren kamen, als Ersatz für wässrige Lösungen, Aufwändige Suche der LCKW-Schadensherde in der unverstärkt die LCKW (Leichtflüchtige Chlorierte Kohlenwas- gesättigten Bodenzone serstoffe) als Lösungs- und Entfettungsmittel in metallver- Da eine LCKW-Grundwasser-Sanierung nur sinnvoll und arbeitenden Betrieben zum Einsatz. Das hohe Grundwasser- zielführend im Bereich einer relevanten Schadstoffquelle gefährdungspotenzial wird bei manchen Chemikalien erst und / oder im Bereich einer dazugehörigen Schadstofffahne spät festgestellt, bei den LCKW dauerte es bis in die 80er- ist, ist die genaue Lokalisierung der LCKW-Schadensherde Jahre. im Boden von enormer Bedeutung. Aufgrund der Erkenntnisse aus anderen Städten sowie den Auch wenn ein Grundstück bekannt ist, auf dem mit LCKW`s ersten Ergebnissen von Kontrollen des Umweltamts zum umgegangen wurde, ist es dennoch häufig sehr schwierig Umgang mit LCKW in Gewerbebetrieben beschloss das bzw. aufwändig, herauszufinden, wo tatsächlich größere Umweltamt Nürnberg im Jahr 1987, eine erstmalige, flä- Mengen an LCKW in den Untergrund, d.h. zunächst in den chenhafte Untersuchung des Grundwassers durchzuführen. Boden und ggf. bis in das Grundwasser gelangten. Ziel dieser Maßnahme war es, die Qualität des Nürnberger Die potentiellen Verdachtsbereiche, die z.B. aus einer Histori- Grundwassers im gesamten Stadtgebiet zu erkunden. Daschen Recherche von industriell / gewerblichen Altstandorten bei war die wichtigste grundwassergefährdende Stoffgrupermittelt wurden, wurden zunächst mittels Rammkernsonpe LCKW (Grundwasserbericht 1987 [103]). dierungen (RKS), Bodenluftanalysen sowie Bodenluftabsaugversuchen in der ungesättigten Bodenzone überprüft.

Ermittlung und Überprüfung der potentiellen LCKW- Schadensherde durch schrittweise Untersuchung der Bodenluft

1988 17 RKS  5 Schadensherde ermittelt 1993 10 RKS  1 weiterer Schadensherd ermittelt 1995 17 RKS  keine weitere LCKW-Schadstoff- quelle entdeckt 1997 13 RKS  kein neuer Schadensherd ermittelt 2001 Errichtung eines neuen Absaugbrunnens (A-Br_10) und einer Grundwassermessstelle (GWM_10)

LCKW-Schadensherde und die erzielten Schadstoff- austräge mittels Bodenluft-Sanierung

A-Br.1 ca. 465 kg LCKW von 03/1988 bis 01/1997 A-Br.2 ca. 213 kg LCKW von 07/1988 bis 04/2001 A-Br.3 ca. 1.085 kg LCKW von 03/1988 bis 06/2002 A-Br.4 ca 142 kg LCKW von 06/1988 bis 06/2002 A-Br.5 ca. 17 kg LCKW von 02/1989 bis 02/1993 A-Br.8 ca. 10 kg LCKW von 05/1994 bis 06/2002 A-Br.10 ca. 2 kg LCKW von 06/2001 bis 06/2002 Ein Grundstücks-Kaufinteressent hat 2013 auf dem Areal nochmals 33 Rammkernsondierungen von einem Altlas- ten-Sachverständigen durchführen lassen, hierbei wurden kein LCKW-Schadensherd bzw. keine sanierungsrelevanten LCKW-Bodenluftkonzentrationen festgestellt.

Abbildung 103: Ermittlung und Überprüfung der pot. LCKW-Schadensherde auf einem Grundstück (Quelle: Abbildung aus unveröffentlichtem Gutachten: Geowissenschaftliches Büro Diplomgeologe Stefan Seitz (GBS); Oktober 2010 [137]; Tabelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Keine flächenhafte Schadstoffausbreitung im Grund- Es liegen oft mehrere (ehemalige) Schadensschwerpunkte wasser und Eintragsstellen vor, bei denen die Auswirkungen und Auch wenn in den Medien von „flächenhaft LCKW-verun- die Zusammensetzung der Einzelparameter unterschiedlich reinigtem Grundwasser“ berichtet wurde bzw. wird und in sein können. den Grundwasserberichten durch die Darstellungsform in Entwicklung und Anzahl der aktiven Grundwasser-Sanie- Karten dieser Eindruck entstehen könnte, entspricht dies rungsfälle nicht den tatsächlichen Gegebenheiten. Die zahlreichen Erfahrungen des Umweltamtes in der Altlasten-Sachbearbei- Die Parametergruppe der LCKW ist in Nürnberg nach wie tung als auch Berichte aus anderen Städten sowie in Fach- vor der Hauptschadstoff bei den nutzungsspezifischen erzeitschriften bestätigen, dass sich die Schadstoffgruppe der heblichen Grundwasserverunreinigungen in Nürnberg (vgl. LCKW nicht flächenhaft, auch nicht in Teilbereichen flächen- Kapitel 3.1.1.). Die Entfernung von LCKW aus dem Grundhaft, sondern in der Regel in Form sehr schmaler Schad- wasser im Bereich / Umfeld einer Schadstoffquelle wird als stofffahnen (z.T. nur 10 m breit) ausbreiten. aktive Grundwassersanierung bezeichnet. Bei größeren Industriestandorten erfolgt die LCKW-Entfrachtung aus dem Dieser Umstand macht die Erkundung und Sanierungspla- Grundwasser oftmals an mehreren Stellen. nung von LCKW-Schäden verhältnismäßig aufwändig. Genaue Kenntnisse der örtlichen Grundwassersituation sind Bei 66 von insgesamt 105 Grundwassersanierungsfällen im erforderlich und durch Untersuchungsmaßnahmen zu er- Stadtgebiet Nürnberg sind LCKW als sanierungsrelevante kunden. Schadstoffgruppe beteiligt. Bis März 2017 wurden insgesamt 56 Grundwassersanierungen abgeschlossen, darunter Die oft komplexe Schadstoffsituation von LCKW-Verunrei- 33 LCKW-Sanierungsfälle. nigungen im Grundwasser kann exemplarisch an zwei konkreten Schadensfälle dargestellt werden (vgl. Abbildungen 103 und 104).

Beispiel: Grundwasser-Sanierungsfall im südlichen Stadtgebiet

Grundwasserbelastungssituation im Frührjahr 2010

Die höchsten LCKW-Schadstoff-Konzentrationen sind im Schadstoffkonzentrationen: Bereich des lokalisierten Schadensherdes (Schadstoffquelle blau: bis 10 μg/l bei GWM 7) nachzuweisen grün: von 11 bis 40 μg/l gelb: von 41 bis 100 μg/l Ehemalige Schadens- und Sanierungsschwerpunkte lagen rot: größer 100 μg/l im Bereich von GWM 2 und GWM 16. Im nahen Umfeld liegen lediglich ubiquitäre Schadstoffkonzentrationen vor.

Abbildung 104: LCKW - Grundwasser-Sanierungsfall im südlichen Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg Umweltamt)

Entwicklung der laufenden Grundwasser-Sanierungsfälle

Grundwassersanierung abgeschlossen derzeit nicht in Betrieb Grundwassersanierung begonnen GW-Sanierungen

48

44

4

44

41 42 42

39

5

40

29

3

1

8

28

2

11

1

33

9

39

38

31

8

1

37

32

2

1

3

24

2

11

2

30

4

3

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Abbildung 105: Entwicklung aller 105 in Nürnberg durchgeführten Grundwasser-Sanierungen von 2008 bis 2016 (darunter Grundwassersanierungen, die bereits vor 2008 begonnen wurden; darunter abgeschlossene Fälle, die aufgrund eines Monitorings wieder aufgenommen werden mussten und daher keine „neuen Fälle“ darstellen)

Erfahrungen aus den abgeschlossenen LCKW-Grundwas- Sanierungsziele sersanierungsfällen Die Sanierungsrelevanz, d.h. die Notwendigkeit der Entfer- Bereits im Grundwasserbericht 2000 wurde über 15 LCKW- nung von Schadstoffen aus dem Grundwasser, wird im Rah- Sanierungen mit Gesamtausträgen > 1.000 kg (aus dem men der Orientierenden- sowie Detailuntersuchungen primär Grundwasser und der Bodenluft, je Sanierungsgrundstück) über die ermittelten Schadstoffkonzentrationen festgestellt. berichtet. Gemäß LfU-Merkblatt 3.8/1vom Oktober 2001 [139] spricht Die Entfernung einiger Kilogramm LCKW aus dem Grund- man bei Stoffkonzentrationen im Schadenszentrum bzw. im wasser dauert oftmals viele Jahre und kann im Einzelfall sehr unmittelbaren Abstrom über dem Stufe-2-Wert (bei LCKW teuer werden. In Tabelle 13 wird mittels 4 Austrags-Katego- > 40 μg/l) von einer erheblichen Grundwasserverunreinirien ein Überblick sowie Vergleich der erzielten LCKW-Ge- gung und es ist in der Regel eine Grundwassersanierung ersamtausträge aus dem Grundwasser bei den bereits 33 sa- forderlich. nierten Grundstücken gegeben. Im Rückblick wird deutlich, Das zunächst angestrebte Sanierungsziel, die dauerhafdass die Betrachtung der aus dem Grundwasser erzielten te Unterschreitung des Stufe-2-Wertes wurde bzw. wird in Schadstoffausträge wichtig ist. Jedoch entwickelt jeder Sa- zahlreichen LCKW-Grundwasser-Sanierungsfällen aus unternierungsfall seine eigene Spezifik und ist viel differenzierter schiedlichen Gründen nicht erreicht. zu betrachten. Erfahrungsgemäß sind insbesondere folgen- Ein ebenso wichtige Kenngröße sind die jährlich erzielbaren de weitere Kriterien / Indikatoren zur Einschätzung eines Sa- LCKW-Austräge, d.h. bei geringen Frachten (im Stadtgebiet nierungserfolges näher zu beleuchten: Nürnberg bei < 1 kg / Jahr) kann, trotz höherer Schadstoff-

• Entwicklung der Schadstoffausträge am jeweiligen Sa- konzentrationen, die Grundwassersanierung beendet wer-

nierungs-Pegel und am Standort den.

• Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen im Scha-

densherd und in Abstrompegeln (max. 50 m entfernt)

• Entwicklung der Belastungssituation im Umfeld des Fir-

menareals bzw. Altlastenstandorts

• Dauer der Grundwassersanierung

• jährliche Kosten für die Entfernung von 1 kg LCKW aus

dem Grundwasser Tabelle 13: LCKW-Gesamtausträge aus dem Grungwasser bei 33 abgeschlossenen Sanierungsfällen

Verhältnismäßigkeitsprüfung Wenn die Prüfung seitens der Fachbehörden ergibt, dass Nach der BBodSchV können nur solche Sanierungsmaßnah- alle in Betracht gezogenen weiteren Maßnahmen unvermen durchgesetzt werden, die geeignet, notwendig und hältnismäßig sind, bedarf das Sanierungsziel im Rahmen eiangemessen sind. Der Grundsatz der Verhältnismäßigkeits- nes iterativen Prozesses einer Modifizierung. prüfung ist bei allen mit Altlastensanierungen verbundenen Finanzierung behördlichen Forderungen und Entscheidungen zu beachten. Ein nicht unwesentlicher Aspekt ist die Frage, wer nach Feststellung der Sanierungsrelevanz die gezielte Entfernung der Es gibt LCKW-Grundwassersanierungsfälle, bei welchen Schadstoffe aus dem Grundwasser finanziert. Selten kommt die Förderung und Behandlung des verunreinigten Grundaufgrund der wechselvollen Nutzungshistorie von Grundwassers (Pump-and-Treat-Maßnahme) bereits mehr als 15 stücken nur ein einzelner Verursacher, d.h. Handlungsstörer, Jahre dauert. Bei diesen Fällen nimmt oftmals die Effizienz in Frage bzw. kann eine Firma / Person noch als Verantwortwährend der Betriebszeit deutlich ab, der Schadstoffaustlicher in Anspruch genommen werden. Häufig muss der rag wird mit der Zeit geringer, ist aber immer noch deutlich bzw. die Grundstückseigentümer und damit Zustandsstörer > 1 kg/Jahr, gleichzeitig steigen die spezifischen Energieeindie Kosten für die Grundwassersanierung tragen. sätze und Kosten. Bei den meisten größeren Grundwasser-Sanierungsfällen Bei langlaufenden Pump-and-Treat-Maßnahmen (mehr als auf ehemaligen oder bestehenden großen Firmenarealen ist 10 Jahre laufend) ist eine regelmäßige Überprüfung der die Finanzierung in der Regel gesichert; z.B. wurde 2004 Verhältnismäßigkeit erforderlich. Zu dem, in der Altlastenbei einem ehem. Betriebsareal in Schweinau ein Sanierungs- Sanierung zentralen, Thema „Verhältnismäßigkeitsprüfung“ vertrag mit einer Bürgschaft von 1.500.000 EURO für die existieren sehr unterschiedliche Ansichten. Bei Besprechunnächsten 20 Jahre abgeschlossen. gen darüber, was verhältnismäßig ist und was nicht, klaffen die Meinungen der Beteiligten oft weit auseinander. Natur- Aus der Grafik „Entwicklung der laufenden Grundwassergemäß ist der Unterschied besonders groß zwischen den Sanierungsfälle“ (Abbildung 105) ist aber auch ersichtlich, Kostenträgern und den zuständigen Stellen für den Gewäs- dass in den letzten Jahren die Fälle mit der Kategorie „nicht serschutz. in Betrieb“ zunahmen. Dies liegt insbesondere an der fehlenden Bereitschaft einiger Zustandsstörer die Kosten für die Seit ein paar Jahren gibt es zwar in einigen Bundesländern Grundwassersanierung grundsätzlich bzw. weiter zu überumfangreiche Handlungshilfen (jedoch bislang noch nicht nehmen. Hier laufen teilweise rechtliche Klärungsprozesse. in Bayern; Stand Juni 2018) - erwähnt sei hier das Merkblatt Letztendlich gibt es auch Grundstückseigentümer bei deaus Baden-Württemberg vom September 2015 „standarnen die finanzielle Leistungsfähigkeit die ausschlaggebende disiertes Vorgehen zur fachtechnischen Grundlagenermitt- Rolle spielt. lung zur Vorbereitung der Verhältnismäßigkeitsprüfung“. Aber auch dort heißt es: „Die Verhältnismäßigkeitsprüfung selbst ist immer eine Einzelfallentscheidung, die ausschließlich von der zuständigen Behörde durchgeführt wird. Sie ist nicht Gegenstand der Handlungshilfe“ [104].

Zudem können diese Arbeitshilfen keine einfachen Lösungen / Kenngrößen liefern, wie z.B., dass, sobald die Entfernung von 1 kg Schadstoff mehr als 5.000 EURO kostet, grundsätzlich aus Gründen der Verhältnismäßigkeit die Grundwasser-Sanierung eingestellt werden kann.

Altlasten-Sachverständige, die überwiegend in anderen Bundesländern aktiv sind, kommen nicht selten zum Umweltamt der Stadt Nürnberg mit Vorschlägen wie z.B. „sofern die Kosten auf >1.000 EURO/kg LCKW-Entfrachtung steigen, ist die Grundwassersanierung einzustellen“.

Unstrittig sind die wesentlichen Elemente einer Verhältnismäßigkeitsprüfung:

• Prüfung des technischen / konzeptionellen Optimie-

rungspotenzials sonst Ermittlung von Alternativen,

• Darstellung der Sanierungseffizienz,

• Zukünftige Gefährdungsentwicklung für den Fall der

Außerbetriebnahme der Grundwassersanierung.

5.1.4. PFC-Schadensfall am Flughafen Nürnberg - Vorstellung des Sicherungs- und Sanierungskonzeptes

Auf dem Gelände des Nürnberger Flughafens ist es durch Schadensherde den jahrzehntelangen Einsatz von zugelassenen, PFC- Löschbecken Ost (LBO) haltigen Löschschäumen an fünf bekannten Standorten Das ehemalige Löschbecken Ost stellt das Hauptschadens- (Löschbecken Ost, Biotop Ziegellach, Feuerwehrstellfläche, zentrum dar. Hier wurde bei Löschübungen über mehre- Löschbecken West, Nordportal, vgl. Abbildung 106) zu erre Jahrzehnte (1969-2002) die größte Menge an PFC über heblichen Verunreinigungen von Boden, Grundwasser und Löschschäume ausgebracht. Sowohl von der Flächengröße Oberflächengewässern gekommen. Im Abstrom der Scha- (ca. 3 ha) als auch der Höhe der vorgefundenen Belastundensherde liegen die Schutzgüter Bucher Landgraben (Vorgen (der Spitzenwert für PFC lag im September 2012 bei fluter), Beregnungsbrunnen des landwirtschaftlich gepräg- 1.310 μg/l) nimmt das Löschbecken Ost eine Sonderstellung ten Knoblauchslandes sowie Fischteiche der Stadt Fürth. ein. Mit einem Schadstoffpotenzial von rund 36 kg PFC in Die erste, durch das Umweltamt und das staatliche Was- der ungesättigten Zone und einer nachgewiesenen Emissiserwirtschaftsamt veranlasste, Überprüfung der PFC-Belas- on von ca. 1,7 kg/a PFC über den Grundwasserpfad, stellt tungssituation fand im Oktober 2010 während eines Grund- das Löschbecken Ost den größten Emittenten dar und ist wassermonitorings im Zusammenhang mit einer LHKW / für die Hauptfracht an PFC im Vorfluter Bucher Landgraben BTEX-San ie rung am ehemaligen Löschbecken Ost statt. Hier- verantwortlich. bei wurden deutlich erhöhte PFC-Grundwasserkonzentratio- Im Grundwasserabstrom des Löschbeckens Ost hat sich nen von mehreren Hundert μg/l gemessen. In den Folgejaheine rd. 50 ha große Schadstofffahne ausgebildet (vgl. Abren erfolgte die Intensivierung der PFC-Untersuchungen mit bildung 107). Das Schadstoffpotenzial der gesamten PFCabschließender Erkundung und Eingrenzung aller potentiel- Fahne wurde anhand der Porosität des Gebirges und der len Eintragsstellen und bekannten Belastungsbereichen. mittleren PFC-Konzentration in einer Größenordnung von Seit der Errichtung einer gasbetriebenen Brandsimulations- 19-158 kg abgeschätzt. anlage im Jahr 2003 kommt am Flughafen Nürnberg bei Feuerlöschübungen kein PFC-haltiger Löschschaum mehr zum Einsatz.

Abbildung 106: PFC-Schadensherde am Flughafen Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg,Umweltamt)

Die Schadstofffahne unterströmt das Feuchtgebiet Ziegel- Biotop Ziegellach lach und entwässert komplett in den Bucher Landgraben Unmittelbar am Löschbecken Ost entspringt der, in das als Vorfluter. Eine weitere Ausbreitung südlich des Bucher angrenzende Feuchtbiotop Ziegellach entwässernde, Landgrabens konnte auf Grundlage der bisherigen Untersu- Löschweggraben. Dieser wird durch die Zuflüsse der bechungsergebnisse nicht nachgewiesen werden. nachbarten Straßengräben und durch verschiedene Drai- Am Löschbecken Ost wurde in den Jahren 2013 und 2014 nageleitungen des Flughafengeländes gespeist. Durch den eine, über das Bayerische Landesamt für Umwelt betriebe- Oberflächenwasserabfluss vom Löschbecken Ost erfolgte ne und vom Freistaat Bayern geförderte, Pilotanlage zur eine Sekundärkontamination des Biotopstandortes auf ei- Grundwassersanierung getestet. In Zusammenarbeit mit ner Fläche von ca. 13 ha (vgl. Abbildung 107) mit ähnlich dem Technologiezentrum Wasser (TZW) in Karlsruhe fan- hohem Schadstoffpotenzial (ca. 29 kg) wie am Löschbecken den Tests zur Adsorptionsleistung verschiedener Aktivkoh- Ost. len und Ionentauscher im Labor und in der Pilotanlage statt. Nach längeren Regenperioden kommt es zu einer Aufstau- Im Sommer 2015 ist eine weitere Pilotanlage zur Grund- ung des Löschweggrabens mit Rückstau in seine Nebenäswassersanierung durch den Flughafen Nürnberg in Betrieb te. Dies führt periodisch zu einer Überflutung der Ziegelgenommen worden. Mit einem Volumenstrom von aktuell lach mit PFC belastetem Oberflächenwasser (vgl. Abbildung 2 m³/h wird Grundwasser aus dem am stärksten belasteten 108) aus dem Bereich des Löschbecken Ost. Auf diese Weise Grundwasserstockwerk gefördert und über das Perfluorad- kam es zu einer flächigen Anreicherung von PFC im Boden- Verfahren der Firma Cornelsen Umwelttechnologie GmbH material über versickerndes Oberflächenwasser. abgereinigt. Die derzeit am Löschbecken Ost betriebene Die oberflächennahen Belastungen in der Waldfläche Zie- Sanierung läuft insgesamt sehr effektiv und erfolgreich. gellach zeigen jedoch aufgrund der lokalen Boden- und Mit den derzeitigen Förderraten kann der Hauptschaden Entwässerungsverhältnisse (hoher Humusgehalt im Obergrößtenteils erfasst und ein weiterer Abstrom von PFC aus boden, abdichtende Tonschicht im Unterboden) sowie einer dem unmittelbaren Bereich des Löschbeckens Ost verhin- gänzlich anderen Bindung und räumlichen Verteilung ein dert werden. Insgesamt konnten bereits mehr als 4 kg PFC wesentlich geringeres Emissionspotenzial (d.h. eine geringe (Stand 2018) aus dem Grundwasser entfernt werden. Im Neigung zur Schadstoffverlagerung). ausgereinigten Grundwasser liegen die PFC-Gehalte in der Unter Berücksichtigung der ökologischen und naturschutz- Regel <0,03 μg/l (PFOS <0,01 μg/l). fachlichen Aspekte ist ein Bodenaushub und somit eine Zerstörung des wertvollen Feuchtbiotopes als nicht verhältnismäßig einzustufen.

Abbildung 107: PFC-Schadstofffahne im Grundwasser (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH)

Deshalb wurde im Bereich der Ziegellach / Herbstwiesen Feuerwehrstellfläche durch einen weiteren Pilotversuch die Eignung einer Grund- Die Feuerwehrstellfläche, die am nordwestlichen Überwasserreinigung für diesen Bereich getestet. Die Abstrom- gangsbereich zur Ziegellach liegt, dient als Abstellplatz für belastungen (ca. 20-30 μg/l) liegen hier deutlich niedriger die Feuerwehrfahrzeuge. In der Vergangenheit wurden dort als im Hauptschadenszentrum Löschbecken Ost. Während nach den Einsätzen Schläuche gereinigt und im kleineren der Pilotphase wurde oberflächennahes Grundwasser ge- Umfang auch Löschübungen durchgeführt. fördert, um die Reinigungsleistung und Regenerierbarkeit Die festgestellten PFC-Kontaminationen liegen überwievon verschiedenen Aktivkohlen, Ionentauschern und Harzen gend oberflächennah bis zu einer Tiefe von max. 2,5 m u. zu testen. GOK vor. Der Standort weist bei einer verunreinigten Flä- Löschbecken West che von 2,3 ha ein Schadstoffpotenzial in der ungesättigten Zone von knapp 6 kg PFC auf. Das Löschbecken West wurde in den 1980er Jahren errichtet und überwiegend für Handlöschübungen genutzt. Die Nordportal mit PFC kontaminierte Fläche beträgt ca. 1 ha. Für den Flughafen Nürnberg wurde eine direkte Verkehrs- Aufgrund einer zwischen 2,2 und 3,3 m u. GOK anstehen- anbindung an die nördlich verlaufende Bundesautobahn A3 den Tonsperrschicht (Grenzletten) kam es am Löschbecken geplant (Nordanbindung). Im Rahmen dieser Straßenpla- West zu keiner nennenswerten Tiefenverlagerung von PFC- nung ist auch eine Untertunnelung der Start- / und Lande- Schadstoffen. Im Grundwasser sind die Belastungen aus- bahn vorgesehen. Ob die Nordanbindung einmal tatsächschließlich auf den oberen Grundwasserleiter beschränkt. lich umgesetzt werden wird, kann aktuell nicht abgeschätzt Unterhalb der Grenzletten wurden keine relevanten PFC- werden [157]. Jedoch wurden im Rahmen der technischen Konzentrationen festgestellt. Untersuchungen zur Bauwasserhaltung für das Tunnelbau- Während eines Pilotversuches zum Bodenaustausch (vgl. werk im Bereich des geplanten nördlichen Tunnelausgangs, Abbildung 109) wurde im Frühjahr 2014 der Hauptbelas- dem Nordportal, ebenfalls kleinräumige PFC-Verunreinitungsbereich auf einer Fläche von 625 m² bis zu einer Tiefe gung festgestellt. Deren Ursache ist nicht bekannt. von knapp 1 m ausgehoben und im Untertageversatz ver- Das Nordportal bildet mit nur 900 m² die kleinste der fünf wertet. Mit der Entfernung von rund 1.000 t an belastetem Kontaminationsflächen. Das PFC-Schadstoffpotenzial im Bodenmaterial konnte die vorhandene PFC-Schadstoffmen- Boden ist insgesamt relativ gering (ca. 0,4 kg) und befindet ge um knapp 2 kg reduziert werden. Das aktuell noch ver- sich vollständig in der ungesättigten Zone, überwiegend in bliebene Schadstoffpotenzial in der ungesättigten Zone be- den obersten 70 cm. trägt ca. 4,3 kg PFC.

Abbildung 108: Feuchtbiotop Ziegellach – Grabensystem (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH)

Sicherungs- und Sanierungskonzept Für die Sicherung und Sanierung des PFC-Schadens am Flughafen Nürnberg wurde durch das Gutachterbüro Gibs geologen + Ingenieure GmbH & Co. KG ein mit dem Flughafen Nürnberg und den Fachbehörden abgestimmtes Sicherungs- und Sanierungskonzept erarbeitet.

Zur Reduzierung des PFC-Schadstoffpotenzials ist eine Kombination aus hydraulischen Sanierungsmaßnahmen (Quellensanierung am Löschbecken Ost und Abstromsicherung Ziegellach), Bodenaushubmaßnahmen (Löschbecken West, Nordportal, Feuerwehrstellfläche) und Sicherungsmaßnahmen (Oberflächenabdichtung am Löschbecken Ost, Optimierung der Entwässerungssituation) vorgesehen (Abbildung 110). Die umfangreichsten Sanierungsarbeiten werden am Löschbecken Ost notwendig. Folgende Maßnahmen sind dort im Einzelnen vorgesehen:

Um weitere Schadstoffeinträge von der ungesättigten in die gesättigte Zone zu unterbinden, ist eine Oberflächenab- Abbildung 109: Löschbecken West – Pilotversuch Bodenaustausch dichtung als Sicherungsmaßnahme vorgesehen. Weiterhin (Quelle: albuCon GmbH) ist ein Teilaushub im Schadenszentrum aus der gesättigten Zone (ca. 4.000 m³) geplant.

Für eine künftige geordnete Entwässerung werden Profilierungsmassen benötigt. Hierfür bieten sich die kontaminierten Bodenmassen der drei anderen Schadensherde Löschbecken West, Feuerwehrstellfläche und Nordportal an.

Durch Aushub, Umlagerung und Wiedereinbau oberhalb des Grundwasserschwankungsbereichs und unterhalb der Abdichtung kann mit dieser Sicherungsmaßnahme am Löschbecken Ost das vorhandene Gefährdungspotenzial maßgeblich reduziert werden.

Abbildung 110: Sicherungs- und Sanierungskonzept (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH)

Zusätzlich ist im Schadenszentrum eine aktive hydraulische Ausblick Sanierung des oberen Grundwasserstockwerks erforderlich. Mit der vorgeschlagenen Maßnahmenkombination ist von Die Grundwassersanierung wurde bereits über die derzeit einer deutlichen Verbesserung der PFC-Belastungssituation betriebene Pilotanlage erfolgreich begonnen und wird kon- in Boden-, Grund- und Oberflächenwasser im Umfeld des tinuierlich bis zum Regelbetrieb optimiert. Flughafens Nürnberg auszugehen. Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit zur Unterbin- Derzeit findet eine kontinuierliche Abarbeitung der einzeldung des Abströmens belasteter Oberflächenabflüsse aus nen Arbeitsschritte mit zunehmender Konkretisierung der dem Bereich Löschbecken Ost in die Ziegellach. Dies kann Maßnahmen (Entwurfs-, Genehmigungs-, Ausführungsplanur durch eine geordnete Entwässerung erreicht werden nung) statt. (passive hydraulische Maßnahmen). Spitzenabflüsse aus Aufbauend auf den aktuellen Untersuchungen und Erdem Bereich Löschbecken Ost und der östlich daran vorbeikenntnissen wurde ein verbindlicher Sanierungsplan nach führenden Rathsbergstraße sollen künftig nicht mehr in die § 13 BBodSchG als fachliche und rechtliche Grundlage für Ziegellach geleitet werden. Um jedoch nachteilige Auswirdie erforderliche Sanierung und Sicherung der PFC-Altlast kungen auf den Naturhaushalt des Feuchtbiotops zu vererstellt. meiden, ist ein Öko-Monitoring mit einer gezielten Ableitung von Teilströmen aus unbelastetem Wasser in Richtung Die komplette Umsetzung, der im Sicherungs- und Sanie- Ziegellach vorgesehen. rungskonzept beschriebenen Maßnahmen inklusive aller erforderlichen Bauarbeiten, wird bis Mitte des Jahres 2019 Zur Verminderung einer weiteren Beaufschlagung des Bucherwartet. er Landgrabens mit PFC soll außerdem im Bereich Herbstwiesen eine aktive hydraulische Abstromsicherung zwischen der Biotopfläche und dem Vorfluter (Brunnengalerie + Rigole) umgesetzt werden.

Der Erfolg der Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen wird über ein geeignetes Grundwasser- und Oberflächenwassermonitoring begleitet.

5.1.5. Altdeponieüberwachung im Stadtgebiet - Komplexe Herausforderungen für den Grundwasserschutz – neue Möglichkeiten für die Stadtentwicklung

An drei im Stadtgebiet vorhandenen Altdeponien ist es Gefährdungsabschätzung aufgrund von neuen Erkenntnissen zur Schadstoffsituati- Bei der Altdeponie Buchenbühl liegen im unmittelbaren Abon (Buchenbühl) bzw. in Zusammenhang mit anstehenden strom des tieferen Grundwasserstockwerks (25 - 30 m Tie- Bauvorhaben (Silberbuck) und städtebaulicher Planungen fe) am nordwestlichen Deponierand, trotz der von 1988- (Fuchsloch) erforderlich, die vorhandenen Überwachungs- 1991 errichteten Oberflächenabdichtung, deutlich erhöhte und Sicherungssysteme (Grundwassermonitoring, Oberflä- Arsen-Belastungen vor (vgl. Abbildung 111). Die jährliche, chenabdichtung) an die aktuellen Entwicklungskonzepte von der Deponie abströmende Schadstofffracht beträgt ca. anzupassen. 15 kg Arsen. Die Hauptursache der Grundwasserbelastungen wird mit ei- Altdeponie Buchenbühl ner in der Nachkriegszeit dokumentierten Ablagerung von Die Altdeponie Buchenbühl befindet sich unmittelbar östca. 12 t arsenhaltigen Abfällen im nordwestlichen Deponielich des Stadtteils Buchenbühl und südwestlich angrenzend rand in Verbindung gebracht. an die Bundesautobahn A3. Auf Grundlage der aktuellen Untersuchungsergebnisse ist Historie davon auszugehen, dass die Grundwasserverunreinigung durch eine fehlerhafte Drainage im Bereich des Arsenlagers Der frühere, rund 3,3 ha große Steinbruch wurde ab ca. in Verbindung mit einer lokalen Zuspeisung aus einem ober- 1925 bis 1945 zur Gewinnung von Ton, Lehm und Sandflächennahen Schichtwasservorkommen verursacht wird. stein genutzt. Der Gesteinsabbau endete oberhalb des Hauptgrundwasserstockwerks. Von 1939 bis 1952 erfolgte Sanierungsplanung abschnittsweise die Wiederverfüllung der Grube mit Bau- Nach aktuellem Planungsstand ist im nordwestlichen Deund Trümmerschutt sowie Industrieabfällen. Im Zeitraum poniesektor eine Optimierung der bestehenden Siche- 1945 – 1947 stand die Deponie unter alliierter Verwaltung rungsmaßnahme (Oberflächenabdichtung und vertikale der US-Armee. Von 1988 bis 1991 erfolgte die Sicherung Dichtwand zur Reduzierung des Sicker- und Schichtwasserdes Standorts durch eine mineralische Oberflächenabdichzutritts) und eine zusätzliche hydraulische Grundwassersatung (Lehmschlag). Für die Entwässerung der Deponieflänierung (Abstromsicherung) vorgesehen. che wurde am Böschungsfuß eine 2-strangige Ringdrainage errichtet, mit Ableitung des Niederschlagswassers nach Süden in Richtung Hirschsprunggraben.

Abbildung 111: Arsen-Schadstofffahne im nordwestlichen Randbereich der Altdeponie Buchenbühl (Quelle: Gibs geologen + ingenieure GmbH & Co. KG)

Altdeponie Silberbuck Die Altdeponie Silberbuck befindet sich im südlichen Stadtgebiet und liegt zwischen dem Naherholungsgebiet Dutzendteich und dem Messegelände.

Historie Die Deponie ist auf dem Gelände der hufeisenförmigen Baugrube für das in der NS-Zeit geplante „Deutsche Stadion“ errichtet worden. Die Deponiesohle liegt in ca. 10 m Tiefe (Stadiongrube). Die Deponie wurde von 1946-1962 betrieben und ist auf einer Fläche von 35 ha mit Bauschutt, Trümmerschutt, Hausmüll und Industriemüll verfüllt wor- Abbildung 112: Altdeponie Silberbuck um 1950 den. Oberflächlich weist der Silberbuck eine Höhe von rund (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtarchiv: 30 m auf (vgl. Abbildung 112). Die unterirdischen Depo- A38 Nr. SP-299) niebereiche liegen im Grundwassereinfluss. Der nördlich an den Silberbuck anschließende Silbersee bildet den Rest der grundwassergespeisten Stadionbaugrube.

Silbersee und Schwefelwasserstoff Der im Bau- und Trümmerschutt enthaltene Gips (Calciumsulfat) wird infolge des durchströmenden Grundwassers gelöst. Das auf diese Weise gelöste, ungiftige Sulfat reagiert unter anaeroben und reduzierenden Bedingungen im Wasser zum giftigen Schwefelwasserstoff. Höhere Konzentrationen an Schwefelwasserstoff wurden in der Vergangenheit wiederholt im angrenzenden Silbersee gemessen. Das Einatmen hoher Schwefelwasserstoffkonzentrationen kann lebensgefährliche Folgen haben. Aus diesem Grund besteht ein Badeverbot im Silbersee (vgl. Abbildung 113). Zusätzlich wird eine Belüftungs- und Umwälzanlage betrieben, die Abbildung 113: Silbersee mit Hinweisschild zum Schwimmverbot einer Aufkonzentration von Schwefelwasserstoff entgegen- (Quelle: Stadt Nürnberg, Servicebetrieb Öffentliwirkt. cher Raum (SÖR))

Bauvorhaben Messe Nordumfahrung Die NürnbergMesse GmbH beabsichtigt aus logistischen Gründen die Erweiterung des Messegeländes nach Norden. Bei der geplanten Erweiterungsfläche handelt es sich um Teilbereiche der Altdeponie Silberbuck (vgl. Abbildung 114). Im Zusammenhang mit den bautechnisch bedingten Eingriffen in den Deponiekörper wird ein umfassendes Beweissicherungskonzept zum Umgang mit belastetem Ablagerungsmaterial (Bodenmanagement) und zur Überwachung der Grundwassersituation erarbeitet.

Abbildung 114: Geländeumgriff Baumaßnahme Messe Nordumfahrung (Quelle: CDM Smith Consult GmbH)

Altdeponie Fuchsloch Auf Basis der aktuell vorliegenden Erkenntnisse konnte Für den Standort des ca. 8 ha großen, ehemaligen AEG- nachgewiesen werden, dass für das AEG-Nordareal – trotz Nordareals liegt die besondere Situation vor, dass das Ge- Altdeponie – die Möglichkeit einer städtebaulichen Entlände über mehrere Jahrzehnte gewerblich genutzt wurde wicklung hin zu einer höherwertigen Nutzung besteht. Die und sich zudem im Untergrund eine Altdeponie befindet grundsätzliche Möglichkeit für eine bauliche Nutzung zeigt (Fuchslochdeponie / Pegnitzhangschüttung, ca. 6,7 ha Flä- die, bereits in früheren Jahren durchgeführte, Entwicklung che). des Industriestandortes durch AEG. Im Rahmen des Stadterneuerungsgebietes „Weststadt“ fin- Im Hinblick auf zukünftige Baumaßnahmen sind aufgrund den aktuell Planungen für eine höherwertige Entwicklung der festgestellten Schadstoffbelastungen und der heterogedes Standortes statt. Im Zuge der Bauleitplanung wurden nen Ablagerungsverhältnisse erhöhte Aufwendungen für zur Überprüfung einer städtebaulichen Entwicklung um- die Entsorgung von belastetem Bodenmaterial, für technifangreiche Altlastenerkundungen durchgeführt. sche Schutzvorkehrungen und spezielle Bauwerksgründungen zu beachten. Das zwischen 1938 bis 1950 regellos angeschüttete Deponiematerial ist sehr inhomogen und besteht aus mine- Fazit ralischen und gewerblichen Ablagerungen (Bodenaushub, Einzelne Altdeponien beschäftigen die zuständigen Stellen Brandschutt, Bauschutt, Schlacke, Glas, Metall etc.). Organach wie vor. Trotz zum Teil komplexer Altlastensituationen nische Abfälle wurden nur untergeordnet angetroffen. sind - auch auf Grund neuer technischer Möglichkeiten - Bei den festgestellten Schadstoffen handelt es sich um eine positive Entwicklungen möglich. Mischung aus deponiespezifischen Verunreinigungen und Restbelastungen, die auf die ehemalige gewerbliche Nutzung des Areals zurückzuführen sind.

Abbildung 115: AEG-Nordareal – Altdeponie Fuchsloch (Quelle: LGA IUA GmbH)

5.1.6. Ermittlung einer LCKW-Schadstoffausbreitung mit Hilfe eines Grundwasserströmungsmodells im Bereich Rangierbahnhof und Ausbesserungswerk Nürnberg (Deutsche Bundesbahn AG DB Immobilien - C. Rauch in Kooperation mit dem Umweltamt)

Geologie und Hydrogeologie im Bereich Rangierbahnhof und Ausbesserungswerk Der Untergrund im Bereich des Rangierbahnhofs und Aus- Diese Quartäre Rinne ist mit sandigen und kiesigen Lockersebesserungswerks wird durch Sandsteine mit zwischenge- dimenten verfüllt und entwässert einen bedeutenden Anteil schalteten Tonlagen / Letten des Mittleren Keuper (Unterer des Grundwasserzustroms in Richtung Norden. Weiterhin Burgsandstein bis Blasensandstein) gebildet. Im östlichen strömt ein Teil des Grundwassers aus der quartären Rinne Randbereich des Ausbesserungswerks hat sich eine bis zu nach Nordwesten in das Keuper-Festgestein (Kluftgrund- 40 m tiefe Erosionsrinne (Urstromtal der Pegnitz) in das wasserleiter). Darüber hinaus sind noch lokale Schichtwas- Keuper-Festgestein eingeschnitten (vgl. Abbildungen 116 servorkommen zu berücksichtigen (vgl. Abbildung 117), die und 117). in Richtung quartäre Rinne abfließen (Drainagewirkung).

Abbildung 116: Übersicht über die räumlichen Gegebenheiten des Untersuchungsgebietes mit Darstellung der Morphologie der Quartären Rinne (Höhenlinien der Quartärbasis) sowie vorhandener Grundwassermessstellen (Quelle: R&H Umwelt GmbH [134])

Abbildung 117: Geologischer Schnitt von NW nach SO; vom Industriegebiet Gibitzenhof westlich Hasenbuck bis zum östlichen Grundstückbereich des Rangierbahnhofs (Quelle: R&H Umwelt GmbH [134])

Schadensfallhistorie Ausbesserungswerk (Per-Schaden) Im Bereich des Ausbesserungswerkes werden seit 1989 Bodenluft- und Grundwasserverunreinigungen mit LCKW (leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe) und der Hauptkomponente Per (Tetrachchlorethen oder auch PCE, ein Parameter aus der Gruppe der LCKW) saniert. Der zu untersuchende Standort Ausbesserungswerk befindet sich am westlichen Rand der quartären Rinne und zur Hälfte bereits im Bereich des Sandsteinkeupers (vgl. Abbildung 116).

Im Laufe der Jahre wurde ein erstes hydrogeologisches Basisgutachten erarbeitet sowie zahlreiche Förder- und Absaugbrunnen zur Sanierung des Per-Schadens errichtet (vgl. Abbildung 118). Seit Sanierungsbeginn wurden bisher rund 1.800 kg LCKW aus dem Grundwasser und ca. 1.950 kg LCKW aus der Bodenluft ausgetragen.

Kesselwagen-Havarie (Tri-Schaden) Südlich des Ausbesserungswerkes ereignete sich Anfang der Abbildung 118: Messstellen und Sanierungspegel im Bereich des 1970er Jahre im Bereich des Rangierbahnhofes die Havarie Ausbesserungswerkes (AW) (Quelle: R&H Umwelt GmbH [134]) eines Kesselwagens (vgl. Abbildung 116), bei der vermutlich einige Tonnen der Chemikalie Tri (Trichlorethen oder auch TCE; ebenfalls ein Parameter aus der Gruppe der LCKW) in den Untergrund versickerten.

Die Sanierung des Tri-Schadens, der sich vollständig im Be- In das Modell (vgl. Abbildung 119) fanden Daten von insreich der quartären Rinne befindet, erfolgte in den 1990er gesamt 222 Grundwassermessstellen, refraktionsseismische Jahren über eine hydraulische Maßnahme (Pump & Treat) Profile entlang der quartären Rinne, die Ergebnisse der Diund Bodenluftsanierung. rect-Push-Sondierungen sowie diverser Pumpversuche Eingang. Es konnten im Bereich der Kesselwagen-Havarie ca. 27 kg LCKW durch Bodenluftabsaugung und ca. 221 kg LCKW Errichtung der Tiefenmessstelle AW 17 durch Grundwasserförderung aus dem Untergrund entfernt Wie im Bericht zum Grundwassermodell empfohlen, wurwerden. de im Sommer 2016 im abstromigen Bereich des Ausbes- Die Maßnahme wurde aufgrund geringer Schadstoffaus- serungswerkes süd-westlich der AW 16 die neue Messstelle träge und -konzentrationen im März 1999 eingestellt. Es AW 17 (vgl. Abbildung 118) bis zu den Lehrbergschichten war zum damaligen Zeitpunkt davon auszugehen, dass ein in 60 m Tiefe abgeteuft und umfassend untersucht (Zwi- Großteil der in das Grundwasser eingetragenen Tri-Schad- schenpumpversuch, geophysikalische Bohrlochmessungen, stoffe bereits über die quartäre Rinne abgeströmt ist. Leistungspumpversuch).

Vertiefte Sanierungsuntersuchungen (Tiefbrunnen AW 16) Wesentliche Schlussfolgerungen zur Optimierung der Ab dem Jahr 2007 wurden während der laufenden Sanie- Sanierung rung der Per-Verunreinigung im Bereich des Ausbesserungs- Im oberflächennahen Grundwasser bis in ca. 20 m Tiewerkes überraschenderweise deutlich ansteigende LCKW- fe überwiegt in der LCKW-Zusammensetzung eindeutig Summenkonzentrationen mit einem zunehmenden Anteil der im Ausbesserungswerk in den Untergrund eingetragedes Einzelparameters Tri festgestellt (insbesondere am Brun- ne Schadstoff Per. Dieser Schaden wird über die laufenden nen AW 06, vgl. Abbildung 118). Es wurde vermutet, dass Maßnahmen wirkungsvoll saniert. diese auffälligen Tri-Belastungen im Zusammenhang mit Restbelastungen des Tri-Schadens der Kesselwagen-Havarie dem älteren und weiter im Süden gelegenen Kesselwagenin den 70-er Jahren unterströmen das Ausbesserungswerk Unfall aus den 70er Jahren stehen. innerhalb des Blasensandsteines in Tiefen zwischen 20 und Zur weiteren Klärung des Sachverhalts fanden vertiefende 60 m. Detailuntersuchungen im Umfeld der quartären Rinne bis Die aktuellen Untersuchungsergebnisse zeigen, dass mit zur Erosionsbasis statt (Direct-Push-Sondierungen). Im Be- den neuen Tiefenmessstellen der südliche Bereich des Ausreich des Ausbesserungswerks wurde ein neuer Brunnen bis besserungswerkes und insbesondere der tiefere Abstrom 61 m Tiefe gebohrt (AW 16, vgl. Abbildung 118) und tie- des Tri-Schadens ebenfalls vollständig erfasst werden kann. fendifferenzierte Pumpversuche durchgeführt. Im Ergebnis war festzuhalten, dass innerhalb der quartären Rinne keine Ausblick relevanten LCKW-Belastungen oder Schadstoff-Pools nach- Über eine bereits angestoßene Variantenstudie mit der Zielweisbar waren. setzung, den gesamten Abstrom des Ausbesserungswerkes An der neuen Tiefenmessstelle AW 16 konnten hingegen sowie der Tri-Unfallstelle zu erfassen, wird derzeit die Einbezwischen 20 und 60 m Tiefe erhebliche Tri-Belastungen ge- ziehung der beiden Tiefenmessstellen AW 16 und AW 17 in messen werden, die sich deutlich von der bis 20 m Tiefe rei- die Sanierung geprüft. Der Anschluss der beiden Messstelchenden Per-Verunreinigung abgrenzen lassen. len an die Sanierung ist derzeit für 2019 geplant. Im Zuge dessen soll zudem die in Teilen seit 1991 betriebene Sanie- Grundwasserströmungsmodell rungsanlage erneuert werden. Auf Grundlage der neuen Untersuchungsergebnisse erhärtete sich der Verdacht, dass die Tri-Schadstoffe aus dem Kesselwagen-Unfall nicht, wie ursprünglich vermutet, größtenteils über das Urstromtal abströmten, sondern erhebliche Schadstofffrachten aus der Rinne in das angrenzende Festgestein infiltrierten und sich dann weiter nach Nordwesten in Richtung Ausbesserungswerk ausbreiteten.

Weitere Erkenntnisse zum Ausmaß der Tri-Verunreinigung und zur Optimierung der Sanierungsmaßnahmen sollte ein detailliertes Grundwassermodell liefern. Hierfür waren umfangreiche Datenrecherchen mit Geländeaufnahmen zur Geologie und Hydrogeologie erforderlich.

Abbildung 119: Karte Prognoseberechnung 2: Entnahme von je 4,5 l/s aus den Brunnen AW16 / progn. Brunnen mit Wiedereinleitung in die quartäre Rinne (Quelle: R&H Umwelt GmbH [134])

5.1.7. Altlasten bei Chemischen Reinigungen – Erfahrungen aus 30 Jahren Schadensfallsachbearbeitung

Hintergrund Bestandsaufnahme und Defizitanalyse 1987 - 1989 Seit etwa 1925 wurde in Deutschland zunächst Trichlore- Ab Mitte 1987 bis Ende 1989 wurden vom Umweltamt bei then (Tri) und ab etwa 1930 Tetrachlorethen (Per), beides den 91 damals aktiven Chemischen Reinigungen Bestands- Stoffe aus der Parametergruppe der Leichtflüchtigen Chlo- aufnahmen und eine erste Einschätzung des Grundwasserrierten Kohlenwasserstoffe (LCKW), in immer größerem gefährdungspotenzials vorgenommen. Bei den Betriebs- Umfang zum Zweck der Chemischen Reinigung verwendet. besichtigungen erfolgte eine gezielte Überprüfung der In den 1950er Jahren führte die maschinentechnische Ent- vorhandenen technischen und organisatorischen Schutzwicklung (geschlossene Hochtrommelanlagen in kompakter vorkehrungen zur Erfassung von potenziellen Per-Eintrags- Schrankbauweise) zu zahlreichen Neueröffnungen von Che- stellen. mischen Reinigungen. Folgende Kriterien fanden Berücksichtigung: Das hohe Grundwassergefährdungspotential der LCKW • Lage des Grundstücks (z.B. im / oder in der Nähe eines wurde erst zu Beginn der 1980er Jahre erkannt. Es stellte Wasserschutzgebietes) sich heraus, dass selbst Betonwannen das eingesetzte Reini- • Per-Einsatzdauer (z.B. mehr als 30 Jahre) gungsmittel Tetrachlorethen (Per) nicht zurückzuhalten ver- • Per-Jahresverbrauch (z.B. mehr als 1.000 kg) mögen und dass es aufgrund seiner chemischen und phy-

• Per- Lagerbereiche

sikalischen Eigenschaften bei unsachgemäßem Umgang

• Anzahl / Standorte der Reinigungsmaschinen

relativ leicht in den Untergrund gelangen konnte.

• Sorgloser Umgang (z.B. Handhabungsverluste bei Ab-

Ab Mitte der 1980er Jahre wurden die Betreiber von Chemifüllvorgängen) schen Reinigungen von der Stadt Nürnberg zur technischen

• Unterkellerung der Gebäude

Nachrüstung ihrer Anlagen aufgefordert und parallel dazu ist die systematische Erfassung und Bewertung der Altlas- • Entwässerungstechnische Einrichtungen. tenrelevanz von Chemischen Reinigungen erfolgt. Ende der Von den 91 überprüften Standorten wurden 53 Anlagen- 1980er Jahre konnte mit den Sanierungen von Schadensfäl- Betreiber durch das Umweltamt zur Nachrüstung der Belen begonnen werden. triebseinrichtungen aufgefordert. 44 Betriebe investierten 1987 waren 91 Chemische Reinigungen in Betrieb. Eine ver- daraufhin in technische Schutzvorkehrungen. schärfte Umweltgesetzgebung führte ab 1993 zu einem Strukturwandel bei den Chemischen Reinigungsbetrieben. So waren bereits 1993 nur noch 47 Betriebe registriert, 2000 waren es 30 Betriebe und im Jahr 2015 arbeiteten noch 19 Chemische Reinigungen in Nürnberg.

Abbildung 120: Aktivkohle-Reinigungsanlage einer Bodenluftabsaugung (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Altlastensachbearbeitung bei Chemischen Reinigungen 1987 - 2016 Bei der Ermittlung von Schadstoffen im Untergrund ist schrittweise vorzugehen. Auf Grundlage der Erkenntnisse aus den Betriebsbesichtigungen wurden zwischen 1987 und 1990 insgesamt 19 Betreiber von Chemischen Reinigungen zur Durchführung von Orientierenden Altlastenerkundungen mittels Bodenluftsondierungen aufgefordert. Zwischen 1991 und 1999 wurden bei weiteren 4 Betrieben entsprechende Untersuchungen durchgeführt.

Mit Einführung der Bundes-Bodenschutzgesetze im Jahr Abbildung 121: Überblick Altlastenbearbeitung bei chemischen 1999 wurde vor allem über das neue Instrument der Amtser- Reinigungen in den Jahren1987 - 2016 (Untersuchungs- und Sanierungsbeginn) mittlung der Altlastenverdacht bei weiteren Chemischen Rei- (Quelle Stadt Nürnberg Umweltamt) nigungen überprüft. Im Zeitraum 2000 bis Ende 2016 wurde bei insgesamt 11 Standorten eine Orientierende Altlastenerkundung vorgenommen (davon 10 Amtsermittlungen).

Auf Grundlage der Ergebnisse aus den Bodenluftprobenahmen und -absaugversuchen sowie unter Berücksichtigung der lokalen, geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse wurden auch Sickerwasserprognosen erstellt. Die Bewertung der Untersuchungsergebnisse erfolgt nach dem LfU Merkblatt 3.8/1 [139].

Sofern anhand dieser Gefährdungsabschätzung ein Schadstoffeintrag in das Grundwasser nicht ausgeschlossen wer- Tabelle 14: Anfangskonzentration von Per in der Bodenluft bei den den konnte, wurden die Betreiber im nächsten Schritt zur Erkundungsstandorten, (LfW-Merkblatt 3.8/1: LHKW: Stufe 1-Wert: 5 mg/m³, Stufe-2-Wert: 50 mg/m³) Durchführung einer Bodenluftsanierung und / oder zur Überprüfung der Grundwasserbelastungssituation durch die Errichtung einer Grundwassermessstelle aufgefordert.

Im Ergebnis war bei 16 Reinigungsbetrieben eine Bodenluftsanierung und an 14 Standorten Grundwasseruntersuchungen erforderlich.

Bei 8 Standorten waren die gemessenen Grundwasserkonzentrationen und erzielbaren Austragsfrachten so hoch, dass eine Grundwassersanierung aufzunehmen war.

In Karte 19 ist die Altlastenbearbeitung, d.h. die durchgeführten Erkundungs- und Sanierungsmaßnahmen, bei den Tabelle 15: Austragsmengen von Per aus der Bodenluft bis zum 91 Chemischen Reinigungen zusammenfassend dargestellt. Ende bzw. aktuellen Stand der Sanierung (Per-Austragsklasse: Austragsmenge kg/Standort; Per-Austrags- Bodenlufterkundung und Bodenluftsanierung menge gesamt: Gesamtmenge Per-Austrag in kg aus der Bodenluft für in der Zeile angegebene Anzahl von Bei allen untersuchten Standorten wurden Per-Belastun- Standorten gen nachgewiesen, jedoch in ganz unterschiedlichen Konzentrationsbereichen. Mit Hilfe von Bodenluftsanierungen konnten bis Ende 2016 insgesamt rund 2.700 kg Per aus der Bodenluft ausgetragen werden. Hervorzuheben ist, dass rund 75% der Gesamt-Fracht an einem Einzelstandort ausgetragen wurde. Die Dauer der einzelnen Bodenluftsanierungen ist sehr unterschiedlich und hängt maßgeblich von der Konzentrationsentwicklung und von den erzielbaren Austragsraten ab.

Tabelle 16: Per-Bodenluft-Sanierungsdauer (* 2 Bodenluftsanie- Tabellen 14 bis 16 geben einen Überblick über die Bodenrungen sind noch in Betrieb) luftbelastungen und -sanierungen.

Grundwassersanierungen Die Tabellen 17 bis 19 geben einen Überblick über die Anfangskonzentrationen zu Beginn, die Austragsmengen und die Sanierungsdauer von / bei Grundwassersanierungen an Standorten von Chemischen Reinigungen. Bis Ende 2016 konnten rund 350 kg LCKW (überwiegend Per) aus dem Grundwasser entfernt werden. Tabelle 17: Per-Konzentrationen im Grundwasser (LfW-Merkblatt 3.8/1: LHKW: Stufe 1-Wert: 10 μg/l, Stufe-2-Wert: 40 μg/l [139]) Einzelfallbetrachtung Die Chemische Reinigung wurde seit 1975 bis 1988 am Standort betrieben.

• 1992 Bodenlufterkundungen und Errichtung

einer Grundwassermessstelle

• 1992-1997 Konkursverfahren – juristische Auseinan-

dersetzungen

• 1997-2010 Bodenluftsanierung (Austrag 260 kg Per

aus der Bodenluft)

• 1997-2005 Grundwassersanierung

• 2005 Abschluss eines Sanierungsvertrages mit

Tabelle 18: Per-Grundwasser-Austragsmengen (* 3 Grundwasserzwei Firmen sanierungen sind noch in Betrieb)

• 2005-2008 Grundwassersanierung

• 2008-2012 Grundwassermonitoring

Insgesamt konnten bei diesem Einzelfall über die Grundwassersanierung zwischen 1997 und 2008 rund 55 kg LCKW aus dem Grundwasser entfernt werden. Das anschließend noch über vier Jahre durchgeführte Monitoring wurde 2012 beendet. Der Sanierungserfolg wird in Tabelle 20 deutlich.

Finanzierung der Altlastenerkundungen und Sanierungen Da es sich bei den Textilreinigern überwiegend um kleine Familienbetriebe handelt, stellt die Finanzierung der Altlasten- Tabelle 19: Per-Grundwasser-Sanierungsdauer (* 3 Grundwasser- Erkundungen und ggf. Sanierungsmaßnahmen ein zentra- sanierungen sind noch in Betrieb) les Problem dar. Zur Klärung der rechtlichen und finanziellen Aspekte sind seitens des Umweltamtes neben einer hohen Verhandlungsausdauer auch pragmatische und teilweise kreative Lösungen gefragt. So beteiligte sich in einem Fall die Gesellschaft zur Altlastensanierung in Bayern (GAB) an der Sanierung.

Fazit und Ausblick Insgesamt kann auf eine erfolgreiche Bewältigung der Schadstoffbelastung, die in der Vergangenheit aus Unkenntnis und unsachgemäßem Umgang durch Chemische Reinigungen verursacht wurde, zurückgeblickt werden. Tabelle 20: Entwicklung der LCKW-Konzentrationen im Grund- Es kann davon ausgegangen, dass die größten Schadstoffwasser im Verlauf der Sanierung bei dem betrachteten verunreinigungen mit den bisherigen Untersuchungsaktio- Einzelfall (LfW-Merkblatt 3.8/1: LHKW: Stufe 1-Wert: nen ermittelt und bearbeitet sind. Die Bearbeitung ist den- 10 μg/l, Stufe-2-Wert: 40 μg/l) noch nicht abgeschlossen. So ist an 2 Standorten nach wie vor eine Bodenluftsanierung in Gang und an 3 Standorten eine Grundwassersanierung in Betrieb. Im Zuge weiterer Amtsermittlungen und bei geplanten Bau- oder Umnutzungsvorhaben werden in den nächsten Jahren weitere ehemalige Chemische Reinigungen einer konkreten Vor-Ort-Untersuchung unterzogen.

Karte 19: Altlasten bei Chemischen Reinigungen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

5.2. Boden- und Grundwasserschutz bei Baumaßnahmen

5.2.1. Altlastenrelevanz bei Baumaßnahmen

Im Zusammenhang mit einer Neubauplanung, Umnutzung, stückseigentümern und Informationsberechtigten Hinwei- Entsiegelung oder Bodenaushubmaßnahme wird die Frage- se für eine mögliche ehemalige altlastenrelevante Grundstellung, ob ein Grundstück von Untergrundverunreinigun- stücksnutzung geben. Sie umfasst derzeit Informationen zu gen betroffen ist, unmittelbar relevant. Denn bei Herstel- rund 5.500 Grundstücken in Nürnberg. lung sensiblerer Nutzungen (z.B. Frei- und Spielflächen) und im Zuge von Entsiegelungen sowie Eingriffen in den Unter- Aufbau der Altlastendatenbank grund (z.B. Bauaushubmaßnahmen) entsteht im Falle alt- Das „AVF-Kataster“ entstand im Jahr 1991 mit einer Auslastenrelevanter Vornutzungen erhöhter Handlungsbedarf wertung von Branchenbüchern der Jahre 1926, 1938, 1955, im Hinblick auf das veränderte Gefährdungspotential sowie 1970, 1980 und 1990. Dabei wurden Industrie- und Gedem Umgang mit anfallenden Aushubmaterialien. werbestandorte erfasst, die einer umweltrelevanten Bran- Ob ein Grundstück mit Altlasten oder schädlichen Boden- che (gemäß einschlägiger Branchenlisten mit Bewertung veränderungen belastet ist bzw. sein könnte, hängt von der des Gefährdungspotentials) zugeordnet werden konnten. Nutzungsgeschichte ab. Nicht nur große und mittlere In- Dieser erste Hinweis über eine Branchenzuordnung auf eine dustriestandorte können, abhängig von der Produktions- mögliche Altlast wurde nachfolgend durch weitere Rechergeschichte, altlastenverdächtig sein. In der Vergangenheit chen verifiziert (siehe unten). Die Datenbank enthielt damit wurden auch gravierende Schadensfälle bei einigen ehema- „Altlasten-Verdachtsflächen“. ligen kleinen Hinterhofwerkstätten (z.B. Galvaniken) festgestellt. Definition der Altlasten mit Einführung der Bodenschutzgesetze Bauherren und Grundstückseigentümern sowie Kaufinteressenten von Grundstücken wird deshalb empfohlen, sich ak- Mit in Kraft treten des BBodSchG im Jahr 1999 wurde der tiv und frühzeitig über eine mögliche Altlastenrelevanz auf Begriff Altlasten definiert. Neben den ehem. Mülldeponien dem betreffenden Grundstück zu erkundigen. Spätestens im (Altablagerungen) sind es die ehemaligen industriell oder Zuge von Bauanträgen werden die Grundstückseigentümer gewerblich genutzten Grundstücke (Altstandorte), auf deüber eventuelle Anforderungen, die sich aufgrund altlasten- nen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worrelevanter Hinweise ergeben, durch das Umweltamt infor- den ist und von denen heute Gefahren für den Menschen miert und zu entsprechenden Maßnahmen aufgefordert. oder die Umwelt ausgehen können.

Informationsquelle Altlastendatenbank Datenquellen der Altlastendatenbank Altlasten sind die Kehrseite des enormen technischen und Die heutige „Altlastendatenbank der Stadt Nürnberg“ baindustriellen Fortschritts der letzten 150 Jahre. siert auf der Auswertung verschiedenster Datenquellen: Der allzu sorglose Umgang mit Chemikalien und Abfällen • Kenntnisse aus der wasserrechtlichen Sachbearbeitung und die Unkenntnis der Auswirkungen verursachten häufig Seit 1986 werden in Nürnberg Altlasten-Untersuchun- Verunreinigungen des Untergrundes. Das Gefahrenpotenzi- gen durchgeführt und Umgangsbereiche mit umal für Mensch und Umwelt wurde dabei oft zu spät erkannt. weltrelevanten Stoffen in Betrieben überprüft. Die Ortsbegehungen und, soweit vorhanden, die Untersu- In den Jahren 1984/1985 führten höchstrichterliche Urteichungsergebnisse sind dokumentiert. le, die Bebauungspläne für unrechtmäßig erklärten, weil sie den Aspekt „Altlasten“ nicht berücksichtigten, zum Beginn

• Kartei über Tankanlagen

der Altlastendiskussion, auch in Nürnberg. Anfang der 90er Dem Umweltamt sind etwa 7.000 unterirdische Tankan- Jahre waren deshalb die Kreisverwaltungsbehörden aufgelagen bekannt. Im Bereich von diesen Anlagen werden fordert, im Rahmen der Bauleitplanung „Flächen mit erhebhäufig Schadstoffe im Boden festgestellt. lichen Bodenverunreinigungen“ zu kennzeichnen. Damals war nicht ganz klar, welche Flächen hierzu eigentlich in Fra- • Erste Historische Recherchen ge kommen. Als mögliche Standorte wurden zunächst alle Bei den, durch die o.g. Adressbuchauswertung erfassumweltrelevanten Gewerbeflächen angesehen. Aufgrund ten, Altlastenverdachtsflächen liefert ein Blick in die dieser baugesetzlichen Vorgabe wurde ein „Altlastenver- Historie der Fläche erste Anhaltspunkte über mögliche dachtsflächen-Kataster“ (AVF-Kataster) bei der Stadt Nürn- Schadstoffe im Untergrund. Mitte der 90er Jahre wurberg aufgebaut. den die registrierten Grundstücke hinsichtlich ihrer tat- Das weiterentwickelte und nun als „Altlastendatenbank“ sächlichen Relevanz einer Überprüfung durch eine erste, bezeichnete Kataster der Stadt Nürnberg kann Grund- kurz gefasste historische Recherche (in der Regel Aus-

wertung von Entwässerungsakten) unterzogen. Solche Auskünfte aus der Altlastendatenbank der Stadt Nürn- Recherchen liegen für einen Großteil der Verdachtsflä- berg chen vor. Grundsätzlich müssen diese jedoch mittels ei- Im Rahmen von Immobilientransaktionen werden häufig ner qualifizierten Historischen Recherche durch einen Auskünfte angefordert, um in Erfahrung zu bringen, ob das Altlastensachverständigen weiter verifiziert werden. betreffende Grundstück beim Umweltamt als Altlastenverdachtsfläche eingestuft wird.

• Untersuchungsergebnisse, Gutachten

Für mehr als 1.150 Flächen liegen bereits Kenntnisse Die Mitarbeiter des Umweltamts stellen nach schriftlichem zur Untergrundsituation aufgrund vorhandener Altlas- Antrag Informationen aus der „Altlastendatenbank der ten-Gutachten vor. Sie liefern konkrete Hinweise, ob mit Stadt Nürnberg“ zusammen. Die Auskünfte sind gebühren- Schadstoffen im Untergrund zu rechnen ist. Sofern fest- pflichtig. Die Höhe der Gebühren richtet sich nach dem entgestellt wurde, dass, z.B. unter der aktuellen Nutzung standenen Zeitaufwand. (meist Versiegelung und unsensible Gewerbenutzungen), Seit Jahren liegen die entsprechenden Anfragezahlen auf eiderzeitig bei diesen Standorten kein akutes Gefährdungs- nem hohen Niveau mit weiteren Steigerungen in den Jahpotential für die Belange Mensch / Pflanze / Grundwasser ren ab 2015. Auf Grund der starken Baukonjunktur sollen gegeben ist, so kann jedoch ein vertiefender Untersu- auch noch bislang vorhandene Brachen oder locker bebauchungs- oder Sanierungsbedarf bei einer Entsiegelungs- ter Grundstücke nachverdichtet oder umgenutzt (z.B. Geoder Umnutzungsmaßnahme erforderlich werden. werbe und Wohnen) werden.

• Altlastenflächen

Die „Altlastendatenbank der Stadt Nürnberg“ enthält außerdem Grundstücke, die als Altlasten im Sinne des Bundesbodenschutzgesetzes (BBodSchG) eingestuft werden bzw. wurden. Hierbei handelt es sich um Flächen, von denen erhebliche Gefahren für Mensch und / oder Umwelt ausgehen oder ehemals ausgegangen sind. Aufgrund der Erkenntnisse sind bei diesen Standorten gesonderte Auflagen im Rahmen von Bautätigkeiten, die mit Entsiegelungen, Erdarbeiten oder Versickerungen einhergehen, zu berücksichtigen.

Auskün(cid:332)e aus der Altlastendatenbank [Anzahl] 500 450 400 350 224 300 202 250 135 199 200 150 100 209 165 173 50 117 0 2013 2014 2015 2016 Anfragen mit Auskun(cid:332)sergebnis: kein Vorliegen von Anhaltspunkten, dass am Standort mit relevanten Schadsto(cid:299)en umgegangen wurde Altlasten- oder Altlasten-Verdachts(cid:327)ächen

Abbildung 122: Überblick über Auskünfte aus der Altlastendatenbank

5.2.2. Bauvorhaben auf Altlasten- und Altlastenverdachtsflächen

Bauanträge, die bei der Bauordnungsbehörde der Stadt Nürnberg eingereicht werden, werden im Rahmen der Fachstellenbeteiligung durch das Umweltamt unter anderem hinsichtlich der Altlastenrelevanz bewertet. Es wird beispielsweise überprüft, ob es sich bei dem Baugrundstück um eine Altlasten- oder Altlastenverdachtsfläche handelt, ein relevanter Eingriff in den Untergrund stattfindet (z.B. durch die Errichtung einer Tiefgarage) und / oder eine sensible Nutzungsänderung vorgesehen ist (z.B. ehemalige Gewerbefläche in Wohnbebauung etc.). Sofern für das Baugrundstück ein Hinweis auf eine umwelt- Abbildung 123: Sanierungsanlage neben Lebensmitteldiscounrelevante Vornutzung bzw. einen relevanten Umgang mit ter (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) wassergefährdenden Stoffen vorliegt und somit ein Eintrag von Schadstoffen in den Untergrund nicht auszuschließen ist, werden die entsprechenden Bauträger / Grundstückseigentümer durch das Umweltamt angeschrieben und über die, im Zuge des Bauvorhabens zu beachtenden, bodenschutzrechtlichen Anforderungen informiert.

Die intensive bauliche Entwicklung der letzten Jahre zeigt, dass selbst im Falle notwendiger, kostenintensiver Bodenund / oder Grundwassersanierungsmaßnahmen, diese aktuell kein zwingendes Investitionshindernis mehr darstellen. Aufgrund der sich in den letzten Jahren, auch in Nürnberg abzeichnenden Wohnungsknappheit, den stark gestiege- Abbildung 124: Sanierungscontainer auf dem Gelände eines Baunen Grundstücks- und Immobilienpreisen werden die zumarktes (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) sätzlichen Kosten für die Sicherung oder Beseitigung von Altlasten, insbesondere bei größeren Bauvorhaben, zunehmend wirtschaftlicher und werden bei der Projektplanung berücksichtigt. In zahlreichen Fällen im Stadtgebiet konnten sogar Grundwasserreinigungsanlagen inkl. Sanierungsinfrastruktur (Brunnen, Messstellen, Leitungen etc.) innerhalb von Wohnbauprojekten, in Einkaufs- oder Baumärkten integriert werden ohne die eigentliche Nutzung zu beeinträchtigen (Abbildung 123 - Abbildung 126).

Bei einer Vielzahl von Grundstücken besteht zudem grundsätzlich die Möglichkeit im Rahmen des Bauvorhabens eine Altlastenfreistellung zu erwirken.

Für eine solche offizielle Entlassung aus dem Altlastenver- Abbildung 125: Sanierungsarbeiten auf einem ehem. Tankstellendacht mittels Bescheid ist in einem ersten Schritt die Erstel- standort (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) lung einer Historischen Recherche durch einen Altlastensachverständigen erforderlich. Darauf aufbauend ist ein mit den Fachbehörden abzustimmendes Untersuchungskonzept zu erarbeiten und eine orientierende Altlastenerkundung durchzuführen. In Abhängigkeit der Untersuchungsergebnisse kann dann nach der Vorlage eines Abschlussberichtes über die altlastentechnische Begleitung der Baumaßnahme am Umweltamt eine Entlassung aus dem Altlastenverdacht beantragt werden.

Das Umweltamt empfiehlt jedem Bauträger sich über ein potenzielles Altlastenrisiko auf dem Baugrundstück frühzeitig durch eine Auskunft aus der Altlastendatenbank zu informieren (vgl. Kapitel 5.2.1.).

Durch die rechtzeitige Einbindung der Fachbehörden und die regelmäßige Abstimmung mit dem Grundstückseigentümer und dem Altlastensachverständigen können in der Regel pragmatische, zielgerichtete und wirtschaftliche Lösungen für das Bauvorhaben entwickelt werden und auf diese Weise auch unnötige Verzögerungen im Bauablauf bzw. unvorhergesehene Zusatzkosten vermieden werden. Abbildung 126: Attraktive Wohnbebauung nach Sanierung einer ehemaligen Altlast (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

5.2.3. Bauen und Grundwasser

Ein wichtiger Schritt bei der Planung eines Gebäudes ist die Weiterhin können für eine Ersteinschätzung der am Bau- Ermittlung der Grund- und Schichtwassersituation, denn grund vorhandenen Untergrundbedingungen die Daten Bauwerke wie Keller und Tiefgaragen sowie die Baugruben von nahegelegen Untergrundaufschlüssen und Messergebgreifen oft in den Grundwasserkörper ein. nisse aus umliegenden Grundwassermessstellen herangezogen werden; dazu können: Zum Schutz des Grundwassers sind Eingriffe in den Grundwasserkörper jedoch nach Möglichkeit zu vermeiden bzw. • die Einzelergebnisse der Stichtagsmessungen vom März weitgehend zu minimieren. und Oktober 2010 sowie vom Oktober 2016 im Internet von der Homepage des Umweltamtes abgerufen wer- Ist ein Bauen im Grundwasserbereich unumgänglich, ist den (https://www.nuernberg.de/internet/umweltamt/ es notwendig, die Auswirkungen des Baukörpers auf das grundwasser_messprogramm.html) und Grundwasser (z.B. Grundwasserabsenkung) oder eine Beeinflussung von Nachbargrundstücken und die Auswirkun- • zahlreiche, im Bohrungskatalog der Stadt Nürnberg ergen des Grundwassers auf den Baukörper zu bestimmen. fasste Untergrundinformationen und Einzelmesswerte von Grundwassermessstellen und Bohrungen (vgl. Ka- Plangrundlagen - Bestimmung der Grundwasserstände pitel 3.2.1.) im Stadtgebiet beim Umweltamt oder beim Eine wesentliche Planungsgrundlage für Bauwerke sind des- Service öffentlicher Raum (SÖR) abgefragt werden. halb Kenntnisse über die Grundwasserstände vor Ort. Die Planungshinweiskarte, Karte 20, wurde für einen ers- Als erste Hinweise, ob Wasser beim Bauen ein relevantes ten Überblick über wassersensible Bereiche (hier: grundwas- Thema sein kann, können schon die Bezeichnungen von sernahe Standorte, Überschwemmungsgebiete, nasse und Stadtteilen gelten, die ihre Lage zum Wasser bereits im Na- feuchte Böden) für das Stadtgebiet Nürnberg erstellt. Sie ist men tragen, wie z.B. Eibach, Fischbach, Großgründlach. als ein erster, unverbindlicher Hinweis für Bauherren und Ingenieurbüros zu verstehen. Mit Hilfe von Flurabstandskarten können Baugrundbereiche erkannt werden, die aufgrund geringer Flurabstände (in der Genaue Untersuchungen und die verbindliche Bestimmung Regel < 3 m unter GOK) im unmittelbaren bzw. mittelbaren des Bemessungswasserstandes müssen von qualifizierten Einflussbereich des Grundwassers liegen. Die bisher erstell- Ingenieurbüros für den jeweiligen Einzelfall durchgeführt ten Flurabstandskarten für das Stadtgebiet Nürnberg gelten werden. für niedrige bzw. mittlere Grundwasserstände (Anlage B und In der Karte werden interpolierte Flurabstände bei einem Anlage 3 des Grundwasserberichtes 2011 [1]); eine Intererrechneten, eher hohen, Grundwasserniveau dargestellt. polation für höhere Grundwasserstände wurde für die Planungshinweiskarte, Karte 20, erstellt.

Karte 20: Planungshinweiskarte wassersensibler Bereiche im Stadtgebiet Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

Die Interpolation beruht nicht auf einer tatsächlichen Mes- Bei Bauwerken die in den Grundwasserstrom reichen ist ausung der Grundwasserstände, sondern wurde auf Grundla- ßerdem die Fließrichtung zu ermitteln, um mögliche Konge der Ergebnisse der letzten Stichtagsmessung (Oktober sequenzen wie z.B. Grundwasseraufstau zu erkennen. Für 2016) und einer rechnerischen Addition um einen Meter ein einzelnes Bauvorhaben müssen dazu die genauen Fließerstellt. Dabei wird berücksichtigt, dass: verhältnisse Vor-Ort und in der Tiefe, in die der Baukörper eingreift, ermittelt werden. Die Fließrichtung kann erfah-

• die Grundwasserstände bei der Stichtagsmessung 2016

rungsgemäß kleinräumig und im Detail auch deutlich von um durchschnittlich 0,5 m niedriger lagen als bei der der generellen Richtung abweichen. Letztere kann aus dem Flurabstandskarte vom Oktober 2010, welche in etwa Grundwassergleichenplan in Anlage A entnommen werden. mittlere Grundwasserstände abbildet [1]. Es ist dort die Situation des gesamten, zusammengefassten

• bei den Grundwasserstands-Zeitreihen des Datenlog- Grundwasserleiters (Quartär + Sandsteinkeuper) in einer

ger-Messnetzes der Stadt Nürnberg (vgl. Kapitel 3.2.3.) Maßstabsgenauigkeit von 1:25 000 dargestellt. die Grundwasserhochstände im Jahr 2013 um durchschnittlich 0,5 m über dem mittleren Grundwasserniveau lagen. Hinweise für geplante Baukörper im Grundwasserbereich Beim Bauen muss neben dem Grundhochwasser auch die Gefährdung von Bauwerken durch Hochwasser der Oberflä- Gebäudeschutz chengewässer berücksichtigt werden. Deshalb sind die bis- Bei der Planung von Kellern und Tiefgaragen, Fundamenten lang festgesetzten oder vorläufig gesicherten Überschwem- und anderen Tiefbauwerken muss immer dann ein Schutz mungsgebiete ebenfalls in Karte 20 dargestellt. vor Grundwassereinflüssen bedacht werden, wenn das Bau- An grundwassernahen Standorten und in Überschwem- werk im Bereich des höchsten möglichen Grundwasserstanmungsgebiete sind häufig auch nasse bis feuchte Böden an- des (Bemessungswasserstand) zu liegen kommt. Zudem zutreffen. Weitere solcher Böden sind in Arealen mit ober- muss beachtet werden, dass bei bestimmten Boden- und flächennahen Schichtwasservorkommen anzutreffen. Diese Witterungsverhältnissen auch ein sich bildendes Stauwasser zusätzlichen Areale, die aus der Bodenfunktionskarte des oder Schichtwasser zu Vernässungsproblemen an Gebäu- Arten- und Biotopschutzprogrammes bekannt sind, werden den führen kann und ggf. auch dafür Schutzmaßnahmen als Hinweis für nasse und feuchte Standorte zusätzlich dar- einzuplanen sind. gestellt. Die grundlegendsten Probleme sind Kellervernässungen, Zusätzlich zu den Informationen in der Planungshinweis- Gefährdung der Standsicherheit durch Setzungen oder Aufkarte ist das Thema Staunässe oder die Möglichkeit von trieb und schließlich Materialschäden sowie Korrosion der Schichtwasservorkommen zu beachten. Bewehrung durch betonaggressives Wasser. Es können dadurch beträchtliche Schäden an Gebäuden verursacht wer- Wenn davon auszugehen ist, dass der Baukörper stets inden. Nachträgliche Maßnahmen sind - im schlecht zugängnerhalb eines bestimmten Grundwasserstandes zum Liegen lichen Untergrund - oft technisch schwierig, aufwändig und kommt, sollte für das Tiefbauwerk ein Bemessungswasserteuer, deshalb sollten entsprechende Schutzmaßnahmen stand festgestellt werden. Er ist unter anderem im Zusamschon bei der Bauplanung berücksichtigt und auf eine fachmenhang mit dem Nachweis der Auftriebssicherheit, Wasgerechte Ausführung geachtet werden. serdichtheit und bei der Dimensionierung von Bauwerken erforderlich. Gute Kenntnisse der örtlichen Boden- und Grundwasserverhältnisse sind für eine wirtschaftliche und nachhaltige Pla- Der Bemessungswasserstand ist der höchste zu erwartende nung grundlegende Voraussetzung. Deshalb wird empfoh- Wasserstand. Er muss besondere Naturereignisse wie extlen vorab ein Baugrundgutachten zu beauftragen. Welche reme Hochwässer verbunden mit einem zeitgleichen Aufkonkreten Gefährdungen durch Grund- und Stauwasser treten von starken Niederschlägen berücksichtigen. Es wird zu berücksichtigen sind und welche Verfahren sich für den deshalb in der Regel jeweils ein Sicherheitszuschlag zum bis- Schutz am besten eignen, muss auf dieser Basis mit Fachher höchsten gemessenen Wasserstand ergänzt. Zusätzlich leuten von Fall zu Fall geklärt werden. muss bei der Ermittlung berücksichtigt werden, dass Grundwasserstände auch durch umliegende temporäre oder län- Grundwasserschutz ger anhaltende Grundwasserentnahmen bzw. durch die Re- Baukörper (Keller, Tiefgaragen etc.) und Baugrubensicherunduktion oder Aufgabe solcher Entnahmen verändert sein gen (Spundwände etc.), die ständig oder zeitweise in das bzw. sich ändern können. Als Grundlage für den Bemes- Grundwasser eintauchen, beeinflussen das Grundwasser. sungswasserstand ist der mögliche zukünftige Grundwasserstand relevant. Wenn Anlagen geplant sind, die bestimmt oder geeignet sind, Grundwasser aufzustauen, abzusenken oder umzuleiten, wird grundsätzlich eine wasserrechtliche Erlaubnis erforderlich.

Auch Maßnahmen, die geeignet sind, dauernd oder in ei- Bauwasserhaltungen nem erheblichen Ausmaß nachteilige Veränderungen der Beim Bauen im Grundwasser ist für die Bauzeit – anders als Wasserbeschaffenheit herbeizuführen, gelten als Gewässer- für den Baukörper - der aktuelle Grundwasserstand und die benutzung und bedürfen einer wasserrechtlichen Erlaubnis Tiefenlage der in den Untergrund einbindenden Fundamen- (§ 9 WHG, Art. 15 BayWG). te und Untergeschosse maßgebend. Daraus lässt sich ab- Beispiele für Grundwasserbenutzungen sind leiten, ob in diesem Zeitraum eine Grundwasserabsenkung zur Trockenhaltung der Baugrube erforderlich ist.

• das durch Baukörper oder Baugrubenumschließungen

verursachte zeitweise oder andauernde Aufstauen, Um- Bauwasserhaltungen bedürfen einer wasserrechtlichen Erleiten und Absenken von Grundwasser (Bauwasserhal- laubnis (§ 9 WHG, Art. 15 und 70 BayWG). Dazu gehört tung) oder zum einen die Erlaubnis, die Baugrube trockenzulegen, als

• das auch dauerhafte Einbringen von Stoffen in ein Ge- auch die Erlaubnis, anfallendes Grundwasser wieder dem

wässer (z.B.: Baukörper, Baustoffe, Hochdruckinjektio- Naturhaushalt zuzuführen. nen, Bohrpfähle, Fundamente oder Gebäude im Grund- Dabei ist folgendes zu beachten: wasser).

• Die Ableitung des Grundwassers erfolgt nur temporär,

Die wasserrechtliche Erlaubnis wird durch das Umweltamt also während der Bauzeit. erteilt und ersetzt keine sonstigen notwendigen Genehmigungen, wie z.B. die Baugenehmigung. Die Erlaubnispflicht • In ein Oberflächengewässer darf nur unverschmutztes für das Einbringen von Stoffen in das Grundwasser ent- Bauwasser eingeleitet werden. Sind Verschmutzungen fällt, wenn hierdurch keine nachteiligen Veränderungen des in einer Baugrube unvermeidbar, muss eine Vorreini- Grundwassers zu erwarten sind. Das Vorhaben muss in die- gung erfolgen, bevor das Bauwasser eingeleitet wird. sem Fall lediglich einen Monat vor Baubeginn dem Umwelt-

• Technische Maßnahmen, wie Baugrubensicherungen,

amt angezeigt werden (§ 49 Abs. 1 Satz 2 WHG). sind nach Beendigung der Baumaßnahme fachgerecht Dem Umweltamt sollte vor Beginn der Baumaßnahmen ein zu entfernen. Baugrundgutachten zur Prüfung vorgelegt werden, in dem

• Bei Einleitung des Wassers in die öffentliche Kanalisation

die Grundwassersituation auf der Baufläche beurteilt ist und ist zusätzlich ein separater Antrag an den Stadtentwäsdas Angaben zur Baugrubensicherung sowie der geplanten serungsbetrieb Nürnberg zu stellen. Die Einleitung in die Bauwasserhaltung enthält. Kanalisation ist gebührenpflichtig. Von einer nachteiligen Veränderung des Grundwassers wird Weitere Hinweise und die entsprechenden Antragsformgrundsätzlich ausgegangen wenn: blätter für Baukörper im Grundwasser und Bauwasserhal-

• ein Baukörper nahezu quer zur Fließrichtung des Grund- tung sind auf der Internetseite des Umweltamts eingestellt.

wassers liegt,

• ein Baukörper tief in das Grundwasser eingreift,

• das natürliche Fließverhalten des Grundwassers durch

die geplante Anlage negativ beeinflusst wird und so eine mögliche Gefährdung Dritter (wie z.B. feuchte Wände oder Wassereintritt) nicht ausgeschlossen werden kann oder

• sich das Material der eingebrachten Stoffe negativ auf

die Qualität des Grundwassers auswirken kann. Beim Einbringen von Stoffen sind sämtliche, durch den verwendeten Baustoff (z.B. Zement, Bentonit, Weichgel), dessen Einbringungsvorgang (Injektion, Verdüsung etc.) sowie durch erforderliche Hilfsstoffe (z.B. Betonverflüssiger, Erstarrungsverzögerer, Abdichtungsmaterialien) verursachten Veränderungen der Grundwassereigenschaften zu beurteilen. Nur wenn alle vorgenannten Parameter das Grundwasser nicht gefährden oder schädlich verändern, darf das Einbringen zugelassen werden. Der beabsichtige Einsatz von Zement, Bentonit, Weichgelen oder Hilfsstoffen im Grundwasser bedarf daher ei- Abbildung 127: Wasser in der Baugrube ner vorherigen wasserrechtlichen Beurteilung hinsicht- (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) lich der Auswirkungen auf die Grundwasserqualität.

5.3. Maßnahmen für einen nachhaltigen Wasserhaushalt

5.3.1. Ortsnahe Niederschlagsbeseitigung - Sachstand in Nürnberg

Niederschlagswasser, das von versiegelten Flächen abläuft, kann in vielen Fällen gezielt in den Boden versickert werden. Diese Art der Niederschlagswasserbeseitigung ist gemäß Wasserhaushaltsgesetz vorrangig anzustreben. Dabei sind folgende Voraussetzungen zu beachten:

• Der anstehende Boden darf nicht durch Altlasten vor-

belastet sein bzw. muss er in diesem Fall vorher ausgetauscht werden (es ist ein Gutachten erforderlich).

• Der Boden sollte ausreichend wasserdurchlässig sein, d.h.

einen k – Wert zwischen 1 x 10-3 – 1 x 10-6 aufweisen. f

• Die Versickerungsanlage sollte einen Abstand zum

Grundwasser von mindestens einem Meter aufweisen.

• Es muss genügend Abstand zu Gebäuden eingehalten

werden, um der Vernässungsgefahr vorzubeugen. Abbildung 128: Muldenversickerung in Großreuth b. Schweinau

• Auf den Boden- und Grundwasserschutz muss geachtet

werden. Ferner sind folgende Anforderungen zu beachten: Die Versickerung von Niederschlagswasser kann durch verschiedene Methoden erreicht werden. Diese werden unter- • Unterirdische Versickerungsanlagen wie Rigolen, Sickerrohteilt in: re oder -schächte sind nur zulässig, wenn eine flächenhafte Versickerung nicht möglich ist und eine entsprechende Vor-

• Flächenversickerung (Grünflächen, unbebaute Flächen,

reinigung erfolgt. am „natürlichsten“)

• Das zu versickernde Niederschlagswasser ist nicht nachtei-

• Muldenversickerung (Gezielte Zuleitung von Nieder-

lig verändert oder mit Abwasser oder wassergefährdenden schlagswasser in eine begrünte Mulde) Stoffen vermischt.

• Mulden - Rigolen - Versickerung (Versickerung mit Spei-

• Das zu versickernde Niederschlagswasser stammt nicht von

cherraum, geeignet für geringere Durchlässigkeiten des Flächen, auf denen regelmäßig mit wassergefährdenden Bodens) Stoffen umgegangen wird (ausgenommen Kleingebinde bis

• Schachtversickerung (Schacht aus Beton od. Kunststoff;

20 Liter). aus Gründen des Grundwasserschutzes ist diese Methode nur ausnahmsweise einzusetzen). Beim Umweltamt werden seit 1993 Versickerungsanlagen genehmigt. Für das Stadtgebiet von Nürnberg sind ca. 360 solcher Ver- Ein Versickerungs- oder Niederschlagswasserbeseitigungssickerungsanlagen registriert (vgl. Karte 21). Darunter wurden im konzept kann auch eine Kombination von Versickerungs- Zeitraum 2011 – 2016 allein 82 neue Anlagen (23%) genehmigt. methoden vorsehen und sollte nach Möglichkeit zusätzlich Es werden über diese registrierten Versickerungsanlagen Flächen Maßnahmen zur Regenwasserrückhaltung (z.B. Dachbegrüin der Größe von gesamt 1,762 Mio. m² ortsnah, umweltfreundnung) einplanen. Es wird im Rahmen der Planungen emplich und gewässerschonend entwässert. Zahlen für die in Nürnfohlen, zusätzlich einen Überflutungsnachweis erstellen zu berg v.a. auf Privatflächen errichteten nicht genehmigungspflichlassen. tigen Anlagen liegen beim Umweltamt nicht vor, jedoch darf von Versickerungsanlagen können ohne wasserrechtliche Ge- einer weitaus größeren Gesamtzahl für alle in Nürnberg hergenehmigung errichtet werden, wenn folgende Punkte einge- stellten Versickerungsanlagen ausgegangen werden. halten werden [107]: Soweit eine Versickerung vor Ort nicht realisierbar ist, soll das

• Die Versickerung erfolgt außerhalb von Wasser- und Heil- Regenwasser in einen natürlichen Vorfluter (Fluss, Bach) einge-

quellenschutzgebieten und außerhalb von Altlasten und leitet werden und damit dem Naturhaushalt erhalten bleiben. Altlastverdachtsflächen. Nur wenn Versickerung und Ableitung nicht möglich sind, kann eine Einleitung in die städtische Kanalisation realisiert werden.

• An eine Versickerungsanlage werden höchstens 1.000 m²

befestigte Fläche angeschlossen. Für weitere Informationen bezüglich der Genehmigung von Versickerungsanlagen wird auf die Checklisten für die Einlei-

• Das Niederschlagswasser wird flächenhaft über eine ge-

tung in Gewässer und der Versickerung von Niederschlägen auf eignete Oberbodenschicht versickert. der Homepage des Umweltamt Nürnberg verwiesen (https:// www.nuernberg.de/internet/umweltamt/regenwasserbewirtschaftung.html).

Karte 21: Übersicht der genehmigten Versickerungsanlagen in Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt)

5.3.2. Bedeutung und Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit des Bodens für die Planung von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser

Die Kenntnis der Wasserdurchlässigkeit des Sickerraums ist Die Sickerleistung ist eine wesentliche hydraulische Standeine qualitative und quantitative Voraussetzung für das Ver- orteigenschaft und bedingt die bauliche Gestaltung und Disickern von Niederschlagswasser und ein wesentlicher Fak- mensionierung der Versickerungsanlage. Aus diesem Grund tor für die Planung und Auslegung von Versickerungsanla- kommt der sorgfältigen Bestimmung des k-Wertes im Vorf gen [108]. feld der Baumaßnahme eine zentrale Bedeutung zu. Für die Ermittlung des k-Wertes gibt es unterschiedliche methodi- Die Durchlässigkeit von Lockergesteinen hängt überwiegend f sche Ansätze, die sich hinsichtlich Untersuchungsaufwand von ihrer Korngröße, Kornverteilung, Lagerungsdichte und und Aussagekraft unterscheiden. der Temperatur des Sickerwassers ab. Bei Böden sind zusätzlich das Bodengefüge und die damit verbundene Porosität Abschätzung der Wasserdurchlässigkeit mit Hilfe der Boentscheidend für die Wasserleitfähigkeit. Kenngröße für die denansprache Durchlässigkeit ist der Durchlässigkeitsbeiwert (k-Wert), der f Die Wasserdurchlässigkeit des Bodens kann bereits bei der die Wasserleitfähigkeit in der gesättigten Zone in m/s cha- Probenahme vor Ort anhand der Bodenansprache nach rakterisiert. Bei Lockergesteinen variiert der k-Wert in einem f DIN EN ISO 14688-1 [109] überschlägig bestimmt werden. weiten Bereich von sehr stark durchlässig (> 10-2 m/s) für Grundlage dieser Abschätzung liefern Erfahrungswerte für Grobkies bis sehr schwach durchlässig (< 10-10 m/s) für Ton. die Wasserdurchlässigkeit von Lockergesteinen (vgl. Abbil- Der entwässerungstechnisch relevante Versickerungsbereich dung 129). Diese Methode dient im ersten Schritt einer groliegt etwa in einem k-Bereich von 10-3 bis 10-6 m/s [142]. f ben Klassifizierung der Wasserdurchlässigkeit in Bezug zur Liegt der spezifische k-Wert des Sickerraums über 10-3 m/s, Bodenart, die durch nachfolgende Labor- oder Feldmethof sickern Niederschlagsabflüsse mit hoher Geschwindigkeit den verifiziert werden sollte. Denn unterschiedliche Verdichdem Grundwasser zu. In diesem Fall kann aufgrund der ge- tungszustände des gleichen Bodenmaterials, die zu unterringen Verweildauer des Niederschlagswassers in der un- schiedlichen Wasserdurchlässigkeiten führen, bleiben bei gesättigten Bodenzone nur eine ungenügende Reinigung dieser Methode unberücksichtigt. durch chemische und biologische Vorgänge erzielt werden, so dass Schadstoffe ungefiltert in den Grundwasserkörper Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit mit Hilfe von Lagelangen können. bormethoden Bei einem k-Wert kleiner 10-6 m/s ist die Durchlässigkeit des Zur Orientierung kann der k-Wert indirekt aus Kenngrößen f f Sickerraums zu gering, um eine effektive Aufnahme und der Kornverteilungskurve berechnet oder direkt mit Permea- Ableitung des Niederschlagswassers zu gewährleisten. Es metern nach DIN 18130-1 [110] im Labor bestimmt werden. würde zu langen Einstauzeiten in der Versickerungsanlage Voraussetzung für die Auswertung der Kornverteilungskurkommen, die zu anaeroben Verhältnissen in der ungesättigve ist die Durchführung einer kombinierten Sieb- / Schlämmten Bodenzone und einer ungünstigen Beeinflussung des analyse nach DIN 18123 [111] an repräsentativen gestörten Rückhalte- und Abbauvermögens führen würden. Bodenproben.

Abbildung 129: Wasserdurchlässigkeit von Lockergesteinen (Quelle: BURDA, J. [145] modifiziert durch Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg)

Für die Berechnung des k-Werts aus charakteristischen Werf ten der Kornverteilung stehen in der Literatur unterschiedliche empirische Formeln zur Verfügung (Verfahren nach BEYER (1964) [112], HAZEN (1893) [113] oder ZIESCHANG (1964) [114]). Diese Art der Auswertung lässt den Einfluss des Bodengefüges unberücksichtigt und eignet sich in der Praxis für rollige und grobkörnige Böden, deren Durchlässigkeit vorwiegend von der Korngröße bestimmt wird.

Im Gegensatz dazu werden bei der Permeametermethode sowohl die Einflüsse des Bodengefüges als auch der Lagerungsdichte berücksichtigt. Diese Labormethode erfordert die Entnahme von ungestörten Bodenproben mit Hilfe von Stechzylindern. Grundlage des Verfahrens ist die Messung des Durchflusses von Wasser durch einen Probenkörper nach Anlegen eines konstanten hydraulischen Gefälles unter definierten Bedingungen.

Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit mit Hilfe von Feldmethoden Zur Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit „in situ“ ste- Abbildung 130: Durchführung von Versickerungsversuchen hen verschiedene Feldmethoden mit unterschiedlichen Vermit einem Bohrloch-Infiltrometer durch die suchsanordnungen und Gerätevarianten zur Verfügung: Stadtentwässserung und Umweltanalytik (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und

• Doppelzylinder-Infiltrometer nach DIN 19682-7 [140]

Umweltanalytik Nürnberg)

• Bohrlochmethode nach DIN 19682-8 [141]

• Auffüllversuche in Borlöchern („open-end“-Tests)

• Schürfgrubenversickerung.

Bei allen Feldmethoden wird die Infiltrationsrate selbst gemessen und somit die Einflüsse von Körnung, Bodengefüge und Lagerungsdichte berücksichtig. Aus diesem Grund kommen Feldversuche den realen Bedingungen bei der Versickerung am nächsten.

Die Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg, Werkbereich Umweltanalytik (SUN/U) bestimmt die Wasserdurchlässigkeit durch tiefenorientierte Versickerungsversuche mit einem Bohrloch-Infiltrometer nach der Well Permeameter Method („open-end“-Test) gemäß Earth Manual (1990) (vgl. Abbildung 130 und 131).

Das erforderliche Bohrloch wird dabei mit einer Rammkernsonde bis in die Tiefe der geplanten Versickerungssohle niedergebracht und bei nicht standfesten Böden mit einem Filterrohr ausgebaut. Um bei bindigen Böden ein Verschmieren und Verdichten der Versickerungsfläche zu vermeiden, kann ein nachträgliches Überbohren der Bohrlochwandung mit einem Handbohrgerät erforderlich sein.

Der prinzipielle Versuchsaufbau besteht aus einem in Augenhöhe aufgebauten Wasserbehälter auf einem Stativ, aus dem Wasser über eine Rohrleitung mit Schwimmerventil in das Bohrloch geleitet wird (vgl. Abbildung 131). Das Ventil hat die Aufgabe, den Wasserstand im Bohrloch auf einem eingestellten Niveau zu halten. Somit fließt aus dem Wasserbehälter exakt nur die Menge Wasser in das Bohrloch, die Abbildung 131: Schematischer Aufbau eines Bohrloch-Infiltroin dem eingestellten Bodenbereich versickert. meters ohne Filterrohr (Quelle: Betriebsanleitung Permeameter-Infiltrometer, Geotechnisches Büro Heinrich Wiltschut, Lüdge (2012) [146])

Nach Erreichen der Wassersättigung kann aus der pro Zeit- Ob ein Standort zur Errichtung von Versickerungsanlagen einheit infiltrierten Wassermenge (Versickerungsrate) unter geeignet ist, hängt neben der Versickerungsfähigkeit zu- Berücksichtigung von Wassertemperatur, Bohrlochgeomet- dem vom Grundwasserflurabstand ab. rie und Grundwasserstand der k-Wert berechnet werden. f Voraussetzung für eine Versickerung ist ein Abstand zwischen der Sohle der geplanten Versickerungsanlage und der Bemessungs-k-Wert f Grundwasseroberfläche von mindestens 1 m. Deshalb ist er- Da den verschiedenen Bestimmungsmethoden verfahrensgänzend und projektbezogen der voraussichtlich zu erwarbedingt unterschiedliche Randbedingungen zugrunde lietende höchste Grundwasserstand (z.B. aus Bohrungen oder gen, sind die ermittelten Angaben für den Durchlässigaus vorhandenen Grundwassermessstellen in unmittelbarer keitsbeiwert untereinander nur schwer vergleichbar. Um Umgebung) zu ermitteln (vgl. https://www.nuernberg.de/ vergleichbare und möglichst realitätsnahe Grundlagen für internet/umweltamt/regenwasserbewirtschaftung.html). die Bemessung von Versickerungsanlagen zu erhalten, wird ein sog. Bemessungs-k-Wert zugrunde gelegt, der sich aus Von diesen beiden örtlichen Untergrundvoraussetzungen ist f dem experimentell ermittelten k-Wert und einem metho- neben der zur Verfügung stehenden Fläche die Wahl der f denspezifischen empirischen Korrekturfaktor errechnet. Der Versickerungsanlage (Mulde, Rigole, etc.) im Wesentlichen Korrekturfaktor berücksichtigt dabei die Unsicherheit der abhängig. verschiedenen Bestimmungsmethoden.

Abschließende Beurteilung der Versickerungsfähigkeit Für die abschließende Beurteilung der Versickerungsfähigkeit ist neben den verfahrensbedingten Varianzen der Bestimmungsmethoden vor allem die repräsentative Auswahl von Bodenproben und Versuchsstandorten zu beachten, da kleinräumige Inhomogenitäten im Boden (Auffüllungen, Wurzelgänge, Wurmlöcher usw.) einen hohen Einfluss auf die Wasserdurchlässigkeit haben können. Deshalb sind im Beurteilungsgebiet zur Festigung der Aussagekraft unbedingt mehrere Versuche erforderlich.

5.3.3. Ortsnahe Niederschlagsbeseitigung für Neubaugebiete

Ökologische, wasserwirtschaftliche als auch wirtschaftliche Im Oktober / November 2013 beschloss der Umwelt- und und rechtliche Aspekte erfordern seitens der Stadtverwal- der Stadtplanungsausschuss des Nürnberger Stadtrates eintung ein konsequentes Handeln in Bezug auf die Entwässe- stimmig: rung von weitgehend unbelastetem Regenwasser. 1. Die Stadtverwaltung prüft in jedem Bauleitplanverfah- Niederschlagswasser muss so weit als nur möglich ortsnah ren, der eine Neubauplanung vorsieht (einschließlich im Wasserkreislauf gehalten werden. Andernfalls belastet es Konversionsflächen) die Möglichkeiten und die Realidas städtische Kanalsystem, mit den Folgen von Überstau sierbarkeit eines nachhaltigen Umgangs mit und einer bei Starkregen. Es belastet die Kläranlagen und damit die ortsnahen Beseitigung des anfallenden Niederschlags- Gewässer. Darüber hinaus wirkt sich die direkte Ableitung wassers. Dies erfordert in der Regel die Vergabe von über einen Kanal negativ auf das örtliche Kleinklima und die Fachgutachten und die Erstellung eines Niederschlagsörtliche Grundwassersituation aus. wasserbeseitigungskonzeptes durch die Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) bzw. bei vor- Die rechtlichen Grundlagen für den Umgang mit dem Niehabenbezogenen Bebauungsplänen in Abstimmung mit derschlagswasser sind in der Europäischen Wasserrah- SUN. menrichtlinie (WRRL 2000) formuliert und mit dem neuen Wasserhaushaltsgesetz (WHG) seit 2010 in nationales 2. Die Umsetzung der jeweiligen Konzepte wird konse- Recht umgesetzt. Ortsrechtliche Regelungen zum Vorrang quent verfolgt. der Versickerung gibt es aufgrund der seit den 90er Jahren 3. Die Stadtverwaltung berichtet in 5 Jahren über die geerkannten ökologischen Aspekte bereits seit 1992 mit der sammelten Erfahrungen, die umgesetzten Maßnahmen städtischen Entwässerungssatzung und einen weiteren Anund den Kosten – und Arbeitsaufwand im Bauleitplanreiz für Grundstückseigentümer mit dem geteilten Gebühverfahren. renmaßstab seit 2000. 4. Die entsprechenden Planungsmittel werden bis auf wei- Mit der Bauleitplanung ist es besonders gut möglich, frühteres beim Stadtplanungsamt der Stadt Nürnberg (Stpl) zeitig und konsequent Entwässerungskonzepte mit beaus dem Sachkonto „sonstige Gutachtenkosten“ bereitsonderer Berücksichtigung der ortsnahen Beseitigung von gestellt und im Rahmen der Haushaltsplanung durch Niederschlagswasser zu entwickeln und umzusetzen. Vor- Referat VI/Stpl eingebracht. Ein Vorschlag zur dauerhafaussetzungen für erfolgreiche Konzepte sind dabei: ten Regelung zur Kostentragung wird durch die Arbeits-

• das frühzeitige Einbinden der Fachdienststellen Stadt- gruppe Niederschlagswasser vorgelegt.

entwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN), Seither wurden für zahlreiche Bebauungspläne Nieder- Umweltamt (UwA), Service öffentlicher Raum (SÖR) in schlagswasserbeseitigungskonzepte erstellt. den Planungsprozess (Planergespräche). Der große Vorteil, der sich aus diesem Beschluss grund-

• die Erarbeitung und Zusammenschau aller fachlich rele-

sätzlich ergibt ist die Möglichkeit, bereits in einer frühen vanten Grundlagen im Planungsbereich (Grundlagener- Planungsphase etwaige Konfliktpotentiale (z.B. Bodenbehebung, Vergabe von Fachgutachten). lastungen) zu ermitteln und zu minimieren. Aufgrund der

• die Ausnutzung von Synergieeffekten insbesondere mit Flächenknappheit im inneren Stadtgebiet sind für ein Ent-

der Grün-, und Freiraum- sowie der Straßenraumpla- wässerungskonzept flankierende Maßnahmen zur Regennung (Abstimmungen, Planoptimierung). rückhaltung unerlässlich. Dazu zählen zum Beispiel Dachbegrünungsmaßnahmen. Diese ermöglichen es, Teile des

• das Einbinden der Entwässerungskonzeptplanung in

Niederschlagswassers bereits vor Ort temporär zurückzuhalden Prozessablauf der Bauleitplanung (abgeschichtetes ten und somit die Gesamtmenge, die eine Versickerungsan- Vorgehen). lage aufnehmen muss, zu verringern.

• die Sicherung der erforderlichen Flächen und Maßnah-

Ein positives Beispiel für ein gelungenes Konzept zur Niemen (Festsetzungen im Bebauungsplan / vertragliche derschlagswasserbeseitigung ist der Bebauungsplan für das Regelungen z.B. in städtebaulichen Verträgen). Bauprojekt eines Wohn- und Gewerbezentrums an der Zü-

• bei Bedarf die Übernahme von entsprechenden Entwäs- richer Straße in Großreuth bei Schweinau im Bereich einer

serungsanlagen durch den städtischen Entwässerungs- zukünftigen U – Bahn Haltestelle der Linie U3 (vgl. Abbilbetrieb. dung 132). Dabei wurde ein Konzept erarbeitet, das das gesamte Niederschlagswasser aus dem in Abbildung 132 dargestellten Neubaugebiet und zusätzlich aus dem südlich

gelegenen Baugebiet des ehemaligen ATV-Gelände über Durch die Einbindung dieser Entwässerungsfunktion in ein Muldenversickerungen in Kaskaden mit einer gesamten Ver- Freiraumkonzept werden Synergien mit dem Ziel eines atsickerungsfläche von ca. 1,5 ha entwässert. traktiven Wohnumfeldes erreicht.

Dabei wurde von einem Niederschlagsereignis mit 30-mi- Eine Bilanzierung der ersten Erfahrung der konsequenten nütiger Dauer und einem Gesamtniederschlag von rund Umsetzung des Umgangs mit Niederschlagswasser und 40 mm ausgegangen, also einem extremen Starkregen eine Berichterstattung für den Umweltausschuss des Nürn- (100-jähriges Regenereignis). berger Stadtrates ist für 2019 vorgesehen.

Der maximale Wasserstand in der Mulde würde hierbei 30 cm betragen und könnte durch die Mulden nach und nach versickern.

Abbildung 132: Überflutungsplan mit Leistungsnachweis der Überflutungsflächen für Muldenversickerung an Züricher Straße gemäß Überflutungsprüfung nach EULER Typ II, T: 100 a; Dauer: 30 min;. Regensumme: ca. 40 mm (Quelle: Adler & Olesch, Nürnberg sowie Ingenieurbüro Miller, Nürnberg)

Anhang I

Anhang I

Weiterführende Informationen im Internet

http://www.umwelt.nuernberg.de http://www.wwa-n.bayern.de

Auf der Homepage des Umweltamtes Nürnberg finden Das staatliche Wasserwirtschaftsamt Nürnberg bietet Insich unter anderem Informationen zur Thematik Boden- formationen zu Grundwasser, Trinkwasser sowie Wasser und Gewässerschutz und in diesem Rahmen zu Grund- im Allgemeinen. wasser, Regenwasser, Geothermie, Gartenbrunnen, Alt-

http://www.inka.bayern.de

lasten mit Checklisten zur Einleitung und Versickerung von Niederschlagswasser u.v.m. Der Indikatorenkatalog Bayern beruht auf Daten des Statistischen Landesamtes von Bayern und bietet die https://www.nuernberg.de/internet/umwelt- Möglichkeit raumrelevante Bestandszahlen und Indikaamt/grundwasser_messprogramm.html toren für beliebige Gemeinden in Bayern auszugeben. Auf diesen, für das Grundwassermessprogramm gestal-

http://www.hnd.bayern.de

teten Seiten des Umweltamtes der Stadt Nürnberg finden sich die Ergebnisse der Stichtagsmessungen am „hnd“ steht für den Hochwassernachrichtendienst des Grundwassermessnetz vom Frühjahr und Herbst 2010 Bayerischen Landesamtes für Umwelt, der v.a. die tagesund Herbst 2016 (als Karte mit den Messstellen und in aktuellen Pegelstände der Gewässer veröffentlicht sowie einer Tabelle Angaben der gemessenen Grundwasserflur- über aktuelle und historische Hochwässer und Überabstände und Grundwasserstände in Meter über Meeres- schwemmungen informiert und vor bevorstehendem höhe). Hochwasser warnt.

http://www.umweltatlas.bayern.de http://www.n-ergie.de/N-ERGIE/wasser-74.html

Der Umweltatlas des Bayerischen Landesamtes für Um- Die N-Ergie AG hält auf ihrer Homepage u.a. Informawelt enthält Kartendarstellungen zu diversen Geowis- tionen rund um das Thema Trinkwasser, Trinkwasserversenschaftlichen Fachgebieten, u.a. Geologie, Hydrogeo- sorgung in Nürnberg und zur Wasserqualität bereit. logie, Bodenkunde, Bohrungs- und Aufschlussdaten.

http://wv-knoblauchsland.de

In der Kartenanwendung „Geologie“ sind unter dem Layer „Bohrungen- und Quellen“ Erstinformationen zu Der Wasserverband Knoblauchsland informiert über die Grundwassermessstellen auch im Nürnberger Stadtge- Bewässerung im Knoblauchsland. biet zu finden.

http://www.dwd.de

Unter der Kartenanwendung „Angewandte Geologie“ Der Deutsche Wetterdienst informiert über die wesentlifindet sich die Standortauskunft für oberflächennahe chen Belange der Thematik Klima und stellt eine Vielzahl Geothermie. an Klimadaten zur Verfügung.

http://www.lfu.bayern.de

http:\\www.wettergefahren.de

Das Bayerische Landesamt für Umwelt hält unter An- Das Hitzewarnsystem des Deutschen Wetterdienstes derem Informationen zur Grundwasserneubildung und (DWD). Der Deutsche Wetterdienst überprüft täglich die zum Kooperationsvorhaben „Klimaveränderung und aktuelle Wettersituation und informiert aktuell über Hitze- Konsequenzen für die Wasserwirtschaft“ sowie einer warnungen. Die Informationen werden auch als Newslet- Vielzahl weiterer umweltrelevanter Themen bereit. ter und in einer APP bereitgestellt. Die Informationsbroschüre „Oberflächennahe Geothermie“ und der „Leitfaden Erdwärmesonden in Bayern“ http://www.naturgefahren.bayern.de sind zu finden unter http://www.lfu.bayern.de/geologie/ Hier werden alle für Bayern relevanten Warn- und Inforgeothermie/geothermie_oberflaechennah/index.htm/ mationsdienste über Naturgefahren durch die bayerische und können bestellt werden unter: http://www.bestel- Staatsregierung zusammen- und vorgestellt. len.bayern.de.

https://www.nuernberg.de/internet/gesundheitsamt/

http://www.bgr.bund.de

klima_hitze.html

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Ratgeber für den Sommer: Das Gesundheitsamt und das bietet Informationen zum Thema Grundwasser und etli- Umweltamt der Stadt Nürnberg haben einen Ratgeber zu chen weiteren Geowissenschaftlichen Themenbereichen. den gesundheitlichen Gefahren durch Hitze veröffentlicht.

Anhang I

https://www.nuernberg.de/imperia/md/klimaschutz/ https://difu.de/sites/difu.de/files/archiv/publikationen/ dokumente/klimafahrplan2014_gesamt.pdf reihen/kommunaler%20klimaschutz/praxisratgeber- Klimafahrplan Nürnberg 2010 – 2050 klimagerechtes-bauen.pdf Der aktuelle Klimafahrplan der Stadt Nürnberg enthält Praxisratgeber Klimagerechtes Bauen - Mehr Sicherheit erstmals die beiden Säulen Klimaschutz und Klimaan- und Wohnqualität bei Neubau und Sanierung (2017) passung. Im Auftrag der Schwäbisch Hall-Stiftung bauen-wohnenhttps://www.nuernberg.de/imperia/md/klimaanpas- leben und unter der Schirmherrschaft des Deutschen Städsung/dokumente/klimaanpassung_handbuch_low.pdf tetages wurde dieser Ratgeber vom Deutschen Institut für Handbuch Klimaanpassung Urbanistik gGmbH (Difu) herausgegeben. Hier werden Das Umweltamt hat die Ergebnisse des Forschungsprojek- mögliche Maßnahmen für Gebäude und Grundstücke im tes „Urbane Strategien zum Klimawandel veröffentlicht. Hinblick auf den Klimaschutz und vor allem auch Maßnahmen zum Schutz vor den Klimafolgen von Starkregen https://www.nuernberg.de/internet/umweltamt/publi- und Hochwasser, Hitze, Stürme und Hagel vorgestellt.

kationen.html#34

https://www.steb-koeln.de

Stadtklimagutachten Wassersensibel planen und bauen in Köln - Es beinhaltet eine Klimaanalyse für das Stadtgebiet Nürnberg und enthält eine Planungshinweiskarte Leitfaden zur Starkregenvorsorge für Hauseigentümer, Bauwillige und Architekten, Stadtentwässerungsbetriebe http://www.lfu.bayern.de/natur/sap/arteninformatio- Köln (2016).

nen/steckbrief

das Bayerische Landesamt für Umwelt informiert auf dieser Homepage unter der Rubrik „Arteninformationen“ über zahlreiche geschützte Tierarten, u.a. den Biber.

https://www.bund-naturschutz.de/tiere-in-bayern/sa-

eugetiere/biber/bibermanagement.html

Der BUND Naturschutz in Bayern e.V. informiert auf dieser Internet-Seite über das Bibermanagement.

Glossar

Abteufen Bauwasserhaltung Einen senkrechten Hohlraum (Schacht oder Bohrloch) Siehe Grundwasserhaltung von oben nach unten herstellen. BBodSchG Abundanz Bundesbodenschutzgesetz Anzahl von Organismen pro Flächen- oder Raumeinheit Benkersandstein Adsorption Geologische Schicht des Gipskeupers Anlagerung eines Stoffes aus einer Gas- oder Flüssig- Biodiversität phase an die Oberfläche eines Festkörpers (Adsorbens). Artenreichtum äolisch Biotop vom Wind verursacht. Lebensraum einer Artengemeinschaft mit einer einheit- Altlasten lichen, gegenüber seiner Umgebung abgrenzbaren Be- Stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonsti- schaffenheit. ge Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gela- Blasensandstein gert oder abgelagert worden sind (Altablagerungen) Geologische Schicht des Sandsteinkeupers und Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Boden Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stof- Belebte, verwitterte oberste Zone über dem ursprüngfen umgegangen worden ist (Altstandorte), durch die lichen Gestein; im Sinne des Bundes-Bodenschutzschädliche Bodenveränderungen oder sonstige Gefahgesetzes der oberste Bereich der Erdkruste bis zum ren für den Einzelnen oder die Allgemeinheit hervorge- Grundwasser einschließlich der flüssigen Bestandteile rufen werden. (Bodenlösung) und der gasförmigen Bestandteile (Bo- AMPA denluft), ohne Grundwasser und Gewässerbetten. Abkürzung für Aminomethylphosphonsäure; AMPA ist Bodenluft ein Abbauprodukt des Breitbandherbizids Glyphosat. Alle Gase, die sich in den Hohlräumen des Bodens be- Anthropogen finden. Vom Menschen ausgehende Beeinflussung Bodenmatrix Aquiclude Bezeichnung für die festen Bestandteile des Bodens. Schicht, die eine Grundwasser leitende Schicht (Aquifer) BTEX begrenzt und selbst kaum wasserdurchlässig ist (z.B. Abkürzung für die monozyklischen aromatischen Koh- Tone). lenwasserstoffe Benzol, Toluol, Ethylbenzol und die Xy- Aquifer lole. Zur Speicherung von Grundwasser geeignete geologi- Buntsandstein sche Schicht im Untergrund einschließlich nicht wasser- Geologische Schicht der Trias erfüllter Bereiche. Datenlogger Aquiferbasis Gerät zur automatischen Datensammlung, zum Beispiel Untere Grenze eines Aquifers. von Grundwasserstandsdaten. Arkosen Deckschichten Sandsteine, die neben Quarzkörnern als Hauptbestands- Siehe Grundwasserdeckschichten teile über 25 % Feldspatkörner enthalten, meist unter Difu ariden Klimabedingungen von Flüssen in der Nähe ih- Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH rer, aus Gneisen und Graniten bestehenden Liefergebiete abgelagert. Das Auftreten der relativ verwitterungs- diskordant anfälligen Feldspäte lässt auf nur kurze Transportwege winklig aneinanderstoßend; v.a. bei sedimentären Geschließen. steinsschichten; bei einer diskordanten Überlagerung weisen die Schichten in ihrer Lagerung unterschiedliche Arteser Neigungen auf. Bei Bohrungen und Brunnen oberflächlicher Wasseraustritt durch gespanntes Grundwasser (unter Druck ste- Drainagen hendes Grundwasser). technische Anlagen zur Fassung und Ableitung von Wasser, um der Vernässung von Bauwerken und landwirtschaftlichen Flächen entgegenzuwirken.

Durchlässigkeitsbeiwert (k-Wert) Gley f Ein Maß für die Wasserwegsamkeit eines Bodens oder ein vom Grundwasser beeinflusster Boden. Gesteins, also die Durchlässigkeit für Wasser. Glyphosat Einzugsgebiet Einzelstoff aus der Gruppe der Pflanzenschutzmittel. Fläche, aus der das Grundwasser einem oder mehreren GOK Brunnen zufließt. Abkürzung für Geländeoberkante; Erosion u.GOK bedeutet unter Geländeoberkante. Abtrag des vorhandenen Gesteins z.B. durch Gletscher, Grundhochwasser Flüsse oder Niederschlagswasser, dabei können z.B. Ero- Ein durch erhöhte Grundwasserneubildung oder Flusssionsrinnen entstehen. hochwasser ausgelöstes erhebliches Ansteigen der eutroph Grundwasserstände. bezogen auf Gewässer und deren Beurteilung: zu viel Grundwasser Nährstoff enthaltend; überdüngt. Ist das unterirdische Wasser, das die Hohlräume der Erd- Eutrophierung rinde zusammenhängend ausfüllt und in seinen Bewe- Eutrophierung von Gewässern: Prozess der Anreiche- gungen der Schwerkraft unterworfen ist. rung von Nährstoffen in ursprünglich nährstoffarmen Grundwasseranreicherung Gewässern durch menschliche Aktivitäten; mit der Fol- Künstliches Einbringen von Wasser in den Untergrund, ge, dass Algen und Wasserpflanzen übermäßig wach- z.B. über Schluckbrunnen oder Versickerungsanlagen. sen können und so anderen Pflanzenarten, vielen Klein- Grundwasserdargebot lebewesen und Tieren die Lebensgrundlage entziehen. Summe aller positiven Bilanzglieder des Wasserhaushal- EU-WRRL tes (Grundwasserneubildung aus Niederschlag, Uferfiltsiehe Wasserrahmenrichtlinie rat, künstliche Grundwasseranreicherung, usw.). Evaporation Grundwasserflurabstand Verdunstung von Wasser von unbewachsenen Oberflä- (oder Flurabstand) ist der Abstand zwischen der Gelänchen oder von Wasserflächen. deoberfläche und der Grundwasseroberfläche. Fazies Grundwasserhaltung lateinisch facies = Gesicht, Antlitz: Gesamtheit aller Ei- Grundwasserentnahme zur Trockenhaltung von Baugrugenschaften eines Gesteins, die auf seiner Entstehungs- ben oder Lagerstätten. geschichte beruhen; bei einem Sedimentgestein: alle Grundwasserkörper strukturellen und texturellen Merkmale sowie der Fos- Abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalb eines silieninhalt, die/den es bei seiner Bildung aufgrund der oder mehrerer Grundwasserleiter. Ablagerungsbedingungen erhalten hat. Grundwasserleiter Festgestein Schichten im Untergrund, die in ihrem Porenraum Felsgestein Grundwasser führen (z.B. Sand, Kies oder Sandstein). Fließgewässer Grundwassermessstelle (GWM) Gewässer mit Bewegung (z.B. Flüsse). In den Untergrund eingebautes Messrohr, in dem die Flurabstand Höhe des Grundwasserstandes bestimmt oder Grundsiehe Grundwasserflurabstand wasserproben gewonnen werden können. Fluviatil Grundwasserneubildung durch fließendes Wasser (Flüsse) geschaffen / verursacht. Zusickerung von infiltriertem Niederschlags- oder Ober- Ganglinie flächenwasser zum Grundwasser. Graphische Darstellung der zeitlichen Änderung hydrolo- Grundwasserspiegel gischer Daten (z.B. Hochwasser, Grundwasserstände etc.) Oberfläche des Grundwasservorkommens, wie sie zum Geogen Beispiel in einer Grundwassermessstelle oder einem von geologischen Ausgangsmaterial herrührend, z.B. Brunnen gemessen werden kann. natürlicher Sulfatgehalt im Grundwasser. Grundwasserstauer Geologie Bindige Gesteine mit sehr kleinen oder kaum zusam- Lehre vom Aufbau, der Entwicklungsgeschichte und der menhängenden Poren wirken als Grundwassergeringlei- Struktur der Erde, der Entwicklungsgeschichte und den ter (z.B. Geschiebemergel, sandiger Schluff) oder als Eigenschaften der Gesteine. Grundwasserstauer (u.B. Ton, Tonstein). Geothermie (oder Erdwärme) ist die unterhalb der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie.

Grundwasserstockwerke Klimatopwert Stockwerkartig sich überlagernde hydrogeologische Klimawirksamkeit der urbanen Oberfläche Einheiten, die durch einen Wechsel im Untergrund zwi- KLIWA schen Grundwasser führenden Schichten und stauen- Kooperationsvorhaben „Klimaveränderung und Konseden Schichten entstehen. quenzen für die Wasserwirtschaft“ der Länder Baden- Grundwasserdeckschicht Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz sowie des (auch Grundwasserüberdeckung) Boden- und Gesteins- Deutschen Wetterdienstes; Ziel ist die Herausarbeitung schichten oberhalb des Grundwasserspiegels. möglicher Auswirkungen der Klimaveränderung auf den Habitat Wasserhaushalt und auf die Ökologie der Flussgebiete bezeichnet in der Biologie den charakteristischen Auf- im Süden Deutschlands, das Aufzeigen der Konsequenenthaltsbereich einer bestimmten Tier- oder Pflanzenart zen und das Erarbeiten von Handlungsempfehlungen. beziehungsweise den durch spezifische abiotische und Kluft biotische Faktoren bestimmten Lebensraum, an dem die Gesteinsfuge im Festgestein, die durch die Bewegung Art in einem Stadium ihres Lebenszyklus lebt. der Erdkruste entstanden ist. Hangende Konglomerat Das Hangende ist die Gesteinsabfolge, die topografisch aus Geröllen bestehendes, durch kalkige oder kieselige über einem bestimmten Horizont oder einer geologi- oder tonige u. a. Bindemittel verkittetes Sedimentgeschen Schicht liegt. stein. holozän Kolmation das Erdzeitalter Holozän betreffend; das Holozän be- Prozess des Eintrags und der Ablagerung von Feinmaschreibt den Abschnitt der Erdgeschichte, der vor rund terialien in das Lückensystem eines porösen Materials - 12 000 Jahren einsetzte und bis heute andauert; er ist hier in den Porenraum des Bodens, mit der Folge einer die zweite Serie des Quartärs (sog. „Nacheiszeitalter“). Verringerung der Durchlässigkeit des Bodengerüsts. Horizontierung Kontamination Ausprägung eines Bodenprofils dessen Lagen unter- Verunreinigung des Bodens oder des Grundwassers mit schiedlicher Bodeneigenschaften sich horizontal vonei- Schadstoffen. nander abgrenzen lassen. LCKW Hydrogeologie Leichtflüchtige Chlorierte Kohlenwasserstoffe oder Wissenschaft vom Wasser in der Erdkruste, den geolo- Leichtflüchtige Chlorkohlenwasserstoffe; eine Schadgischen Eigenschaften der Gesteine in Hinblick auf ihre stoffgruppe aus der Gruppe der LHKW. Leit- und Speicherfähigkeit für Grundwasser und ande- Leitfähigkeit ren Faktoren, die Einfluss auf das Grundwasser haben. Maß für die Ionenkonzentration im Wasser Infiltration Leitparameter Prozess des Eindringens von Niederschlagswasser in den Wasserinhalts- oder Schadstoffe, die charakteristisch für Erdboden. das Grundwasservorkommen oder für bestimmte anth- Infiltrationskapazität ropogene Beeinflussungen des Grundwassers sind. entspricht der Niederschlagsmenge, die pro Flächenein- Letten heit in den Boden eindringen und von diesem aufge- Verschiedenfarbige, feinkörnige, tonige Lagen im Keunommen werden kann, bis Oberflächenabfluss einsetzt. per. Interzeption Liegende Rückhalt von Wasser auf der Oberfläche von Pflanzen. Das Liegende ist die Gesteinsabfolge, die topografisch Isohypse unter einem bestimmten Horizont oder einer geologi- Linie gleicher Grundwasserstände schen Schicht liegt. Kelvin LHKW Kurzzeichen K, Basiseinheit der thermodynamischen Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe, eine Temperatur (Kelvin-Temperatur). Die Skaleneinteilung Gruppe von stark gesundheitsschädlichen, in der Natur entspricht der Celsius-Skala, jedoch liegt der Skalen- nicht vorkommenden, Stoffen. Nullpunkt beim absoluten Temperatur-Nullpunkt. Kelvin Lockergestein wird zur Angabe von Temperaturdifferenzen verwendet. Nicht verfestigtes Gestein wie Sand, Kies. Keuper Mäander Oberster Abschnitt des Erdzeitalters der Trias; bestehend Flusstyp bei der ein Fluss durch geringe Bewegungsenerim Wesentlichen aus Gipskeuper und Sandsteinkeuper. gie viele Schleifen bildet (z.B. Mosel).

Makrophyten PFC Gewächse, die auf Grund ihrer Größe als einzelnes Ex- per- und polyfluorierte Chemikalien – auch bekannt als emplar mit bloßem Auge sichtbar sind. Der Begriff wird PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen); eine Unmeist auf Wasserpflanzen angewandt. tergruppe sind die PFT (perfluorierte Tenside); Haupt- Makrozoobenthos vertreter ist PFOS. PFC kommen nicht natürlich vor. Sie Tierischen Organismen bis zu einer definierten Größe finden verbreitet Anwendung in industriell gefertigten (mit dem Auge noch erkennbar), die am Gewässerbo- Produkten (z. B. wasser-, fett- und schmutzabweisenden leben. den Beschichtungen, in Textil- und Papierausrüstungen, Galvanik und Feuerlöschschäumen). PFC sind kaum ab- Metabolite baubar und verbleiben daher für einen sehr langen Zeit- Abbauprodukte von chemischen Verbindungen raum in der Umwelt. Minimata-Konvention PFOS Quecksilber-Konvention der Vereinten Nationen siehe PFC Mitigation pH-Wert Abschwächung, Milderung Wert für die Aggressivität von Säuren und Basen. MKW Phytobenthos Mineralölkohlenwasserstoffe (z.B. Benzin, Diesel) Zum Phytobenthos zählen alle niederen Wasserpflanzen Monitoring (Algen, Cyanobakterien), die am Gewässergrund leben. Dauerhafte Überwachung nach einem festgelegten Pro- POK gramm. Pegeloberkante Muschelkalk polyvalent Geologische Einheit der Trias in mehrfacher Beziehung wirksam. Nitrat Porenvolumen Stickstoffverbindung, die durch die Oxidation stickstoff- Das Volumen der, nicht durch Klüfte entstandenen, haltiger Düngemittel und Stickstoffdepositionen aus der Hohlräume in einem Gestein. Luft entsteht. Porosität Nutzwasser Stellt das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamt- Wasser, das nicht zum Trinken, aber zu anderen Zwevolumen eines Stoffes oder Stoffgemisches dar. cken gewonnen bzw. genutzt wird. PSM Ökokonto Pflanzenschutzmittel In einem Ökokonto werden Flächen und Maßnahmen zur ökologischen Aufwertung bevorratet, die bei künf- Quartär tigen Eingriffen in Natur und Landschaft (z.B. Bauvor- Erdzeitalter von etwa 2,6 Millionen Jahren vor unserer haben) als Kompensationsmaßnahmen herangezogen Zeit bis heute (umfasst Pleistozän und Holozän). werden können. Quartäre Deckschichten PAK Sedimente der quartären Fließgewässer (Sande, Kiese, Abkürzung für polyzyklische aromatische Kohlenwasser- z.T. auch schluffig-tonige Lagen) und Flugsandablagestoffe (z.B. Benzo(a)pyren). Entstehen generell bei Ver- rungen aus Verwehungen während der Eiszeiten im brennungsprozessen. Quartär. Paläotäler Quacken Überreste alter Flussverläufe, heute mit Lockersedimen- Im fränkischen Sprachgebrauch benannte Gesteine, die ten verfüllt. überwiegend aus sehr harten, dolomitisch und kalkig gebundenen Arkose-Sandsteinen bestehen; vorwiegend Persistenz im Bereich der tonigen Fazies des Blasen- und Stuben- Eigenschaft von Stoffen, unverändert durch pysikalisandsteins und – etwas seltener – im Unteren Burgsandsche, chemische oder biologische Prozesse in der Umstein anzutreffen. Bei Tiefbauarbeiten bereiten sie große welt zu verbleiben. Der Ausdruck „persistente Stoffe“ Schwierigkeiten, bei Bohrungen und Tunnelbauten verwird häufig für schwer abbaubare Stoffe verwendet. ursachen sie einen hohen Materialverschleiß.

Quelle synsedimentär Natürlicher, an einer bestimmten, örtlich begrenzten Vorgänge (meist tektonische Vorgänge), die zeitgleich Stelle nicht nur vorübergehend erfolgender Austritt von mit der Ablagerung eines Sediments ablaufen. Grundwasser. Tektonik Redoxpotential Bewegung der Erdplatten Elektrische Spannung, die bei einer Redoxreaktion auf- Tertiär tritt. Es ist ein Maß für die oxidierende bzw. reduzieren- Erdzeitalter von etwa 65 bis 2,6 Millionen Jahren vor de Kraft dieser Relation. unserer Zeit. Redoxsystem Tracer Ein aus einem Oxidations- und einem Reduktionsmit- Leicht nachweisbarer Stoff, der zur Markierung (Markietel bestehendes System von Reaktionspartnern, in dem rungsversuch) in geringen Mengen in Fließgewässer oder das Reduktionsmittel Elektronen an das Oxidationsmit- in Grundwasser eingebracht wird, um etwa die Fließwetel abgibt. ge zu ermitteln. Auch natürlich vorkommende Stoffe Renaturierung können für Traceruntersuchungen genutzt werden. Maßnahmen zur Restaurierung von Brachland in Natur- Transpiration flächen. Verdunstung von Wasser über die Spaltöffnungen der rezent Blätter von Pflanzen. in der Gegenwart ablaufende geologische Prozesse. Transmissivität Rigole Durchlässigkeit eines gesamten Aquifers. Ein unterirdischer Speicher, dem abfließendes Regen- Trias wasser zugeleitet wird und aus dem es nach und nach Erdzeitalter zwischen 250 und 205 Millionen Jahren vor in den Untergrund versickert. unserer Zeit, bestehend aus den Abschnitten Buntsand- Rohwasser stein, Muschelkalk und Keuper. Noch nicht aufbereitetes Grund- oder Oberflächenwas- Triazole ser, das der Trink- und Brauchwasserversorgung dienen Als Triazole werden heterocyclische aromatische Verbinsoll. dungen mit der Formel CHN bezeichnet, welche ei- 2 3 3 Sandsteinkeuper nen fünfatomigen Ring mit zwei Kohlenstoff- und drei Sandstein-Tonstein-Wechselfolgen aus der Zeit des mitt- Stickstoff-Atomenbilden. leren und oberen Keupers (obere Trias). Trinkwasser Schilfsandstein: Wasser, das als Lebensmittel für den Menschen verwen- Einheit des Gipskeupers det wird. Schluff Trockenheitsindex Kornfraktion mit einem Korndurchmesser von 0,002 bis Er beschreibt den Zeitraum, in dem der mittlere Fül- 0,063 mm. lungszustand des Bodenwasserspeichers einen definier- Sonderkultur ten Grenzwert unterschreitet und ist damit ein Indikator Landwirtschaftlich angebaute Kulturpflanzen, deren für die Wasserverfügbarkeit im Boden. Es handelt sich Anbau nicht überall möglich ist bzw. deren Produktion dabei um Zeiträume, in denen die Vegetation unter Trosehr arbeits- und kostenintensiv ist. ckenstress steht, mit der Folge eines deutlich erhöhten anthropogenen Wasserverbrauchs für Landwirtschaft Speichergestein und öffentliche Wasserversorgung. Ein Gesteinskörper, der aufgrund seiner Beschaffenheit, z.B. großer Hohlraumanteil oder miteinander verbun- Tübbing dene Hohlräume, dazu geeignet ist, Grundwasser oder Bauteile für Versteifungen im Tunnelbau, meist vorge- Erdöl bzw. Erdgas zu speichern. fertigte Betonsegmente. Stauwasser TVO zeitweise, d.h. nach Niederschlagsereignissen, auf Trinkwasserverordnung schlecht wasserdurchlässigen Schichten aufstauendes Uferfiltrat Sickerwasser. Grundwasser, das durch das Einströmen von Bach- oder Stillgewässer Flusswasser in dem gewässerbegleitenden Grundwas- Stillstehende Gewässer (z.B. Weiher) serleiter gebildet und in Ufernähe durch Brunnen gewonnen wird. stomatär mit den Stomata (speziell regulierbare Öffnungen in der UwA Blattunterfläche; Spaltöffnungen) zusammenhängend. Umweltamt der Stadt Nürnberg

Urban WETTREG Die Stadt betreffend. statistisches Verfahren zur Errechnung von Klimavariab- Versiegelung len (WETTerlagen-basierte REGionalisierungsmethode); Überbauung oder andere wasserundurchlässige Befesti- dabei werden Beziehungen zwischen atmosphärischen gung des Bodens mit der Folge einer Verhinderung der Ver- Größen in den globalen Zukunftsprojektionen und den sickerung von Wasser. lokalen Parametern ermittelt. Dieser Zusammenhang lässt sich auf einzelne Stationen anwenden. Das Modell Wasserfassung WETTREG (WETTREG2006 und WETTREG2010) wird Wasserfassung ist ein Oberbegriff für jegliche bauliche Anvon den Klimaforschern als am ehesten überzeugend lage zur Gewinnung von Wasser aus Grundwasser, Quellen eingeschätzt; KLIWA stützt sich bei der Bayerischen Kliusw., z.B. Brunnen, Brunnenstuben, Entnahmebauwerke, ma-Anpassungsstrategie [25] vorwiegend auf diese Er- Sickerleitungen, Sickerstollen. Spezielle Wasserfassungen gebnisse [128] und [24]. werden auch als Brunnenfassung bezeichnet. WWA Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) Staatliches Wasserwirtschaftsamt Nürnberg Kurzbezeichnung für die „Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Zechstein Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Ge- Geologische Einheit des Perm (Erdzeitalter zwischen meinschaft im Bereich der Wasserpolitik“. 300 und 250 Mio. Jahre vor unserer Zeitrechnung). Wasserscheide Grenze zwischen zwei Einzugsgebieten. Wasserschutzgebiet Dient dem besonderen Schutz des Grundwassers vor Verunreinigungen. Es ist in mehrere Zonen gegliedert, für die abgestufte Handlungsbeschränkungen und Verbote gelten.

Abbildungsverzeichnis mit Quellenangabe

Seite Vorwort Pressebilder (Quelle: Stadt Nürnberg, Presse- und Informationsamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Abbildung 1: Technische Hochwasserschutzmaßnahmen zur Hochwasserfreilegung Ziegelsteins (Quelle: Stadt Nürnberg, Service Öffentlicher Raum (SÖR) / Brückenbau und Wasserwirtschaft) . . . . . 10 Abbildung 2: Pflanzung von auwaldtypischen Gehölzen (Esche, Erle) in der Gründlachaue (Quelle: Landschaftspflegeverband Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Abbildung 3: Maßnahmen zur Hochwasserfreilegung Ziegelstein, hier: aufgeweiteter und renaturierter Bereich des ehemaligen Rübenweihers (Teilstück des Hirschsprunggrabens) mit Uferbefestigung als Sitzgruppe (Stadt Nürnberg, Service Öffentlicher Raum (SÖR) / Brückenbau und Wasserwirtschaft) . . . . . 10 Abbildung 4: Renaturierter Abschnitt des Bucher Landgrabens südlich des Flughafens (Quelle: Landschaftspflegeverband Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Abbildung 5: Leitbild Auenlandschaft Gründlachtal aus dem vertiefenden „Baustein Wasser zum städtischen Freiraumkonzept Nürnberg“ (Quelle: bmgr Landschaftsarchitekten [5]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Abbildung 6: Projektgebiet „Nachhaltige Entwicklung der Kulturlandschaft Rednitztal“ (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Abbildung 7: Weißstorch in den Wässerwiesen des Rednitztals von Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Abbildung 8: Biber an der Pegnitz (Quelle: Bibermanager Horst Schwemmer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Abbildung 9: Themenfelder und Konzeptbausteine des INSEK Nürnberg am Wasser (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) 14 Abbildung 10: Umgestaltetes Südufer der Insel Schütt (Quelle: Stadt Nürnberg, Presse- und Informationsamt) . . . . 15 Abbildung 11: Geplante naturnahe Ableitung von Niederschlagswässern aus den geplanten Neubaugebieten im Tiefen Feld – Ableitungs- und Retentionsschema (Quelle: Ramboll Studio Dreiseitl 2016) . . . . . . . . . 15 Abbildung 12: Temperaturverlauf, gemessen an der Flugwetterwarte Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Daten der Messstation Flugwetterwarte Nürnberg des Deutscher Wetterdienst, DWD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Abbildung 13: Entwicklung der Anzahl und max. Höhe von Starkniederschlägen (>30mm/Tag) (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Abbildung 14: Begrüntes Gleisbett am Straßenbahnhof „Am Wegfeld“ (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . 23 Abbildung 15: Entwässerungsmulde zur Ableitung von Niederschlagswasser vor Ort (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Abbildung 16: Dachbegrünung auf dem Gebäude des Cinecitta, gesehen vom Dach der Stadtbücherei (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Abbildung 17: Hochwasserschutz am Bauwerk (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Abbildung 18: Freiflächen im Bebauungsplan von Nürnberg Röthenbach (Stadt Nürnberg, Stadtplanungsamt [120], Luftbild: Nürnberg Luftbild, Hajo Dietz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Abbildung 19: Wasserbilanz einer Muldenversickerung für unterschiedliche Regenereignisse im Vergleich zu einer unbebauten Fläche (Quelle: SIEKER, 2015 [118], BECKER et al., 2015 [126], modifiziert) . . . . . . . . . . 25 Abbildung 20: Verdunstungsleistung von unterschiedlichen Bewuchsflächen als Funktion der Sonnenscheindauer und der Niederschlagsmenge zwischen Vollfrühling und Frühsommer mit beispielhafter Bewuchsentwicklung für das Kiesbeet (nach BEYER, 2015 [86], modifiziert) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Abbildung 21: Aufbau eines natürlichen bzw. künstlichen Substrats zur zyklischen Nutzung von temporär gespeichertem Niederschlagswasser (Substrataufbau aus ZEH, 2010 [116], modifiziert) . . . . . . . . . . . . . . . 27 Abbildung 22: Rohrberegnung im Knoblauchsland (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Abbildung 23: Übersicht Wasserverband (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Abbildung 24: Beregnungspumpwerk u. Brunnenfassung (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . 33 Abbildung 25: Lageplan der Brunnen und Messstellen (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland und Dr. Reiländer GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Seite Abbildung 26: Bohrprofil eines Brunnens (Quelle: Weikert Brunnenbau) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Abbildung 27: Brunnenvorschacht vor und nach dem Einbau (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . 35 Abbildung 28: Systembild - Prozessleitsystem (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Abbildung 29: Schaltanlage mit Frequenzumrichter (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Abbildung 30: Ansicht Hochbehälter Buch (Quelle: Wasserverband Knoblauchsland) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Abbildung 31: Schematisches petrographisches und hydrologisches Schichtenprofil des Deckgebirges im Bereich der Altstadt von Nürnberg. Verändert nach BAIER et al. (2016) (Quelle: BAIER [56]) . . . . . . . . . . . . . .. 38 Abbildung 32: Typischer Muschelkalk-Aquifer: Starker Wasseraustritt aus verkarsteter Störungsfläche mit Kluftfüllung; Norbertusheim-Stollen der Trinkwasserversorgung Würzburg (Foto: BAIER; GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Abbildung 33: Toniger Blasensandstein bei Seitendorf (Foto: BAIER; GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Abbildung 34: Unterer Burgsandstein mit Lettenlagen. Baugrube des Delfinariums im Tiergarten zu Nürnberg. (Foto: BAIER; GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Abbildung 35: Charakteristische Letten-Zwischenlagen im Oberen Burgsandstein. Steinbruch am Worzeldorfer Berg (Südlicher Nürnberger Reichswald). (Foto: BAIER; GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg) 41 Abbildung 36: Durchführung Pumpversuch mit messtechnischer Ausstattung (Foto: TÜV Rheinland LGA Bautechnik GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Abbildung 37: Offenes Kluftsystem mit Wasseraustritten an der Schichtgrenze Blasensandstein/Lehrbergschichten (IMAX-Baugrube, Nürnberg, 2000; (Foto: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg) . . . . . 44 Abbildung 38: Wasserzutritt über „Quacken“horizont aus Klüften im Blasensandstein (U-Bahnbau Nürnberg / bergmännischer Vortrieb) (Foto: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg) . . . . . . . . . . . . 43 Abbildung 39: Düne im nordöstlichen Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Abbildung 40: Profil über das Paläotal 1 (Quelle: GeoZentrum Nordbayern der FAU Erlangen-Nürnberg - WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Abbildung 41: Ausgewertetes Georadarprofil im Fassungsbereich des Wasserschutzgebiet Erlenstegen mit Interpretation der quartären Aquiferbasis (Quelle: N-ERGIE AG - GOODWYN, P.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Abbildung 42: Visualisierung der Aquiferbasishöhe im Fassungsbereich des Wasserschutzgebietes Erlenstegen mit eingezeichnetem Rinnentief (Geobasisdaten: © Bayerische Vermessungsverwaltung; Wasserdaten: © N-ERGIE Aktiengesellschaft; Quelle: GOODWYN, P.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Abbildung 43: Entwicklung der Siedlungs- und Verkehrsflächen im Stadtgebiet Nürnberg; Auswertung der statistischen Jahrbücher der Stadt Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Abbildung 44: Niederschläge in hydrogeologischen Sommer- und Winterhalbjahren seit 1981 an der Flugwetterwarte Nürnberg (Datenquelle: Deutscher Wetterdienst (DWD); Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) 50 Abbildung 45: Vereinfachtes Modell des Wasserhaushalts (Quelle: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Wassertechnologie, KOLB, F. R.) . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Abbildung 46: Mittlere Oberflächenabflussbeiwerte (Zahlenwert) und prozentuale Flächenverteilung nach Nutzungsarten für das Stadtgebiet Nürnberg (berechnet auf Datenbasis von: BEYER, 2015 [86], modifiziert) . . . . 52 Abbildung 47: September 1988: Spänelager im Freien ohne Untergrundabdichtung (Foto: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Abbildung 48: Ausschnitt aus der Grundwasserbelastungskarte (Anlage D) (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . 55 Abbildung 49: Anzahl Grundstücke mit Altlastenerkundungen und mit Grundwassersanierungen im Stadtgebiet von Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Abbildung 50: Verteilung der Hauptschadstoffe im Grundwasser an 122 gering belasteten Standorten im Stadtgebiet von Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Abbildung 51: Grundwassersanierungen im Stadtgebiet von Nürnberg - beteiligte Hauptschadstoffe (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Abbildung 52: Umweltrelevante Grundwasserbelastungen bei Bauwasserhaltungen; Maßnahmen erforderlich (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Seite Abbildung 53: Prozentuale Verteilung LHKW-belasteter Brunnen des Qualitätsmessnetzes (Quelle Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Abbildung 54: Prozentuale Verteilung von Nitratgehalten in Brunnen des Qualitätsmessnetzes (hier: einschließlich 12 Brunnen aus Nitrat-Messsnetz des Wasserwirtschaftsamtes) (Quelle: Umweltamt der Stadt Nürnberg) . 64 Abbildung 55: Prozentuale Verteilung der Summengehalte von Pflanzenschutzmitteln in Brunnen des Qualitätsmessnetzes (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Abbildung 56: Prozentuale Verteilung von Chloridgehalten in Brunnen des Qualitätsmessnetzes (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Abbildung 57: Chemischer Zustand des Grundwassers (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . 76 Abbildung 58: Chemischer Zustand des Grundwassers bezüglich Nitrat (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . 77 Abbildung 59: Chemischer Zustand des Grundwassers bezüglich Pflanzenschutzmittel (PSM) (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Abbildung 60: Chemischer Zustand der Fließgewässer (ohne ubiquitäre Stoffen) (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Abbildung 61: Entwicklung der Nitratkonzentationen im Knoblauchsland von 1984 -2016 (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Abbildung 62: Veränderungen der Nitratkonzentrationen an Messstellen im Knoblauchsland (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Abbildung 63: Entwicklung Nitratkonzentration in Buch (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . 82 Abbildung 64: Pump Box (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . 85 Abbildung 65: Einsatz der Pumpbox bei einem Immissions-Pumpversuch (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Abbildung 66: Messgerät (GC/MSD) zur Bestimmung von Chlorphenolen (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Abbildung 67: Messgerät (CFA) zur Bestimmung von Cyaniden und Phenolindex. (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Abbildung 68: Klimatische Ausgangslage für die Stichtagsmessungen im Herbst 2010 und Herbst 2016; Niederschlagsverteilung der Vormonate von Mai bis September Auswertung auf Datengrundlagen des DWD – Niederschlagsdaten an der Flugwetterwarte Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) 89 Abbildung 69: Ganglinie einer Messstelle an der Südwesttangente, Nähe Eibacher Forst (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Abbildung 70: Ganglinie einer Messstelle am Rangierbahnhof (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . 93 Abbildung 71: Ganglinie mit Bauwasserhaltung im Bereich Köhnstraße (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . 93 Abbildung 72: Für niederschlagsarme und -reiche Perioden gemittelte Grundwasserstände an Notbrunnen (Niederschlagswerte ermittelt auf Basis der Datengrundlagen des Deutschen Wetterdienstes ; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Abbildung 73: Grundwasserstandsänderungen im Knoblauchsland (Auswertung der linearen Trends von 2004 - 2016 - Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Abbildung 74: Grundwasserganglinien von Wasserverbandsbrunnen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . 97 Abbildung 75: Grundwassertemperatur in Nürnberg 2 m unter Grundwasseroberfläche (Kartengrundlage: Bayerische Vermessungsverwaltung – www.geodaten.bayern.de; Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern; RAMMLER, M.) . 99 Abbildung 76: Wärmequellen für das Grundwasser in Nürnberg; Darstellung angelehnt an Abbildungen von MEN- BERG et al. (2013) [95] (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern; RAMMLER M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Abbildung 77: Ganglinie für die Grundwassertemperatur an einer Messstelle in Ziegelstein in einer Messtiefe von 8 m (Daten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen Wetterdienst, DWD; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Abbildung 78: Ganglinie für die Grundwassertemperatur an einer Messstelle nördlich des Eibacher Forstes, in einer Messtiefe von 14 m; (Daten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen Wetterdienst, DWD; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Seite Abbildung 79: Ganglinie für die Grundwassertemperatur und der Lufttemperatur an einer Messstelle in Kleinreuth h.d.Veste, in einer Messtiefe von 25 m; (Daten der Lufttemperatur an der Flugwetterwarte vom Deutschen Wetterdienst, DWD; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Abbildung 80: Herstellung einer Erdwärmesondenanlage im Gewerbebau (Quelle: Baugrund Süd Gesellschaft für Geothermie mbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Abbildung 81: Durchführung einer Brunnenbohrung im Wohnungsbau (Quelle: Baugrund Süd Gesellschaft für Geothermie mbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Abbildung 82: Anzahl genehmigter Grundwasser-Wärmepumpenanlagen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . 106 Abbildung 83: Anzahl der errichteten Erdwärmesondenanlagen im Nürnberger Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Abbildung 84: Anzahl von Bohrungen/Sonden bei privaten Erdwärmesondenanlagen und bei Sondenfeldern (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Abbildung 85: Überblick über die erzeugte Heizleistung bei Erdwärmesondenanlagen laut Genehmigungsunterlagen – Gesamtleistung der je Jahr genehmigten Anlagen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . 107 Abbildung 86: Grundwassertemperatur der Stadt Nürnberg im April 10 Meter unter Geländeoberkante (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Abbildung 87: Grundwassertemperatur in Nürnberg im Juli in 10 Meter unter Geländeoberkante (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Abbildung 88: Temperaturdifferenz in Nürnberg zwischen Juli und April in 10 m unter Gelände (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Abbildung 89: Lage der beispielhaften potentiellen Messstellen im Stadtgebiet (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Abbildung 90: Geologisches Bohrprofil der Grundwassermessstelle 9-1224 mit den Flurabständen vom April 2015 (blau) und dem April 2017 (rot), Datengrundlage Stadt Nürnberg, Umweltamt, Flurabstände von BATZ, 2015 [143] und WILLACKER 2017 [117] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Abbildung 91: Temperaturkurven der Messstelle 9-1224 aus April 2015 und April 2017 (Daten von BATZ 2015 [143] und WILLACKER, 2017 [117] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . 112 Abbildung 92: Temperaturverlauf von April bis Juli 2015 (Daten von BATZ, 2015 [143]) mit Monatsmitteln der Lufttemperatur [144] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Abbildung 93: Geologisches Blockbild der Grundwassermessstelle 9-430 mit den Flurabständen aus dem April 2015 (blau) und dem Juli 2015 (rot), Daten von MARLIN [97] und dem Umweltamt Nürnberg (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Abbildung 94: Temperaturverlauf in der Grundwassermessstelle von April bis Juli 2015 (Daten von MARLIN 2015 [97] und DWD [144]; Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Abbildung 95: Geologisches Blockbild der Grundwassermessstelle 9-63 mit den Flurabständen aus dem April 2016 (blau) und dem April 2017 (rot) mit Daten vom Umweltamt Nürnberg und Flurabständen von RAMMLER,2016 [119] und KRANZ, 2017 [123] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . 114 Abbildung 96: Vergleich der Temperaturkurven vom April 2016 und April 2017 mit Daten von RAMMLER 2016 [119] und KRANZ, 2017 [123] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Abbildung 97: Temperaturverlauf von April bis Juli 2016 mit Daten von RAMMLER, 2016 [119] und Monatsmitteln DWD [144] (Quelle: GeoZentrum Nordbayern; WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Abbildung 98: Gründungselemente mit zusätzlicher energetischer Nutzung des Untergrunds über Wärmetauscher (Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Abbildung 99: Regelmäßige Informationen zur Grundwassersituation - die Grundwasserberichte der Stadt Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Referat für Umwelt und Gesundheit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Abbildung 100: Gemüseanbaugebiet Knoblauchsland (Quelle: Stadt Nürnberg, Presseamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Abbildung 101: Schematische Darstellung der N -Gehalte mit der Bodentiefe im Jahresablauf min (Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wein- und Gartenbau) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Abbildung 102: Ökolandbau - weniger Schadstoffe ins Grundwasser und ein Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Seite Abbildung 103: Ermittlung und Überprüfung der pot. LCKW-Schadensherde auf einem Grundstück (Quelle: Abbildung aus unveröffentlichtem Gutachten: Geowissenschaftliches Büro Diplomgeologe Stefan Seitz (GBS); Oktober 2010 [137]; Tabelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Abbildung 104: LCKW - Grundwasser-Sanierungsfall im südlichen Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . 124 Abbildung 105: Entwicklung aller in Nürnberg durchgeführter Grundwasser-Sanierungen von 2008 bis 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Abbildung 106: PFC-Schadensherde am Flughafen Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg,Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . 127 Abbildung 107: PFC-Schadstofffahne im Grundwasser (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH & Co. KG) . . . . . . . 128 Abbildung 108: Feuchtbiotop Ziegellach – Grabensystem (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH & Co. KG) . . . . . 129 Abbildung 109: Löschbecken West – Pilotversuch Bodenaustausch (Quelle: albuCon GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Abbildung 110: Sicherungs- und Sanierungskonzept (Quelle: Gibs geologen+ingenieure GmbH & Co. KG) . . . . . . . . 130 Abbildung 111: Arsen-Schadstofffahne im nordwestlichen Randbereich der Altdeponie Buchenbühl (Quelle: Gibs geologen + ingenieure GmbH & Co. KG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Abbildung 112: Altdeponie Silberbuck um 1950 (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtarchiv A38 Nr. SP-299) . . . . . . . . . . . . 133 Abbildung 113: Silbersee – Hinweisschild zum Schwimmverbot (Quelle: Stadt Nürnberg, Servicebetrieb Öffentlicher Raum, SÖR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Abbildung 114: Geländeumgriff Baumaßnahme Messe Nordumfahrung (Quelle: CDM Smith Consult GmbH) . . . . . . . 133 Abbildung 115: AEG-Nordareal – Altdeponie Fuchsloch (Quelle: LGA IUA GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Abbildung 116: Übersicht über die räumlichen Gegebenheiten des Untersuchungsgebietes mit Darstellung der Morphologie der Quartären Rinne (Höhenlinien der Quartärbasis) sowie vorhandener Grundwassermessstellen (Quelle: R&H Umwelt GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Abbildung 117: Geologischer Schnitt von NW nach SO; vom Industriegebiet Gibitzenhof westlich Hasenbuck bis zum östlichen Grundstückbereich des Rangierbahnhofs (Quelle: R&H Umwelt GmbH) . . . . . . . . . . . . 136 Abbildung 118: Messstellen und Sanierungspegel im Bereich des Ausbesserungswerkes (AW) (Quelle: R&H Umwelt GmbH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Abbildung 119: Karte Prognoseberechnung 2: Entnahme von je 4,5 l/s aus den Brunnen AW16 / progn. Brunnen mit Wiedereinleitung in die quartäre Rinne (Quelle: R&H Umwelt GmbHl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Abbildung 120: Aktivkohle-Reinigungsanlage einer Bodenluftabsaugung eines Anlagenscontainers (Quelle Stadt Nürnberg Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Abbildung 121: Überblick Altlastenbearbeitung bei chemischen Reinigungen in den Jahren1987 - 2016 (Untersuchungs- und Sanierungsbeginn); (Quelle Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Abbildung 122: Überblick über Auskünfte aus der Altlastendatenbank (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . 144 Abbildung 123: Sanierungsanlage neben Lebensmitteldiscounter (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . 145 Abbildung 124: Sanierungscontainer auf dem Gelände eines Baumarktes (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . 145 Abbildung 125: Sanierungsarbeiten auf einem ehem. Tankstellenstandort (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . 145 Abbildung 126: Wohnbebauung nach Sanierung (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Abbildung 127: Wasser in der Baugrube (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Abbildung 128: Muldenversickerung in Großreuth b. Schweinau (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . 150 Abbildung 129: Wasserdurchlässigkeit von Lockergesteinen (Quelle: BURDA J. [145] modifiziert durch Stadt Nürnberg, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Abbildung 130: Durchführung von Versickerungsversuchen mit einem Bohrloch-Infiltrometer durch die Stadtentwässserung und Umweltanalytik (Quelle: Stadt Nürnberg, Stadtentwässserung und Umweltanalytik Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Abbildung 131: Schematischer Aufbau eines Bohrloch-Infiltrometers ohne Filterrohr (Quelle: Betriebsanleitung Permeameter-Infiltrometer, Geotechnisches Büro Heinrich Wiltschut, Lüdge (2012) [146]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Abbildung 132: Überflutungsplan mit Leistungsnachweis der Überflutungsflächen für Muldenversickerung an Züricher Straße gemäß Überflutungsprüfung nach EULER Typ II, (Quelle: Adler & Olesch und Ingenieurbüro Miller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Anhang IV

Anhang IV

Kartenverzeichnis

Seite Karte 1: Verteilung der Brunnen im Stadtgebiet Nürnberg (Stand 2016; Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . 29 Karte 2: Verteilung der Entnahmekontingente im Stadtgebiet (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . 31 Karte 3: Karte der Paläotäler unter Nürnberg nach BAIER (2011) mit eingezeichneter Profillinie (rot) (Quelle: BAIER, A.; Verändert von WEHRL, M.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Karte 4: LHKW-Belastungen in Brunnen und Messstellen des Grundwassermonitoringprogrammes im Zeitraum 2005- 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Karte 5: LHKW-Belastungen in Brunnen und Messstellen des Grundwassermonitoringprogrammes im Zeitraum 2011- 2016 (Quelle Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Karte 4a: Interpolierte Schwerpunktbereiche mit LHKW-Belastungen im Zeitraum 2005 – 2010 (Quelle Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Karte 5a: Interpolierte Schwerpunktbereiche mit LHKW-Belastungen im Zeitraum 2011 – 2016 (Quelle Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Karte 6: Nitratgehalte im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2005 – 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Karte 7: Nitratgehalte im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2011 – 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Karte 8: Pflanzenschutzmittel (PSM-Summengehalte) im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2005 – 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Karte 9: Pflanzenschutzmittel (PSM-Summengehalte) im Nürnberger Grundwasser im Zeitraum 2011 – 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Karte 10: Überblick über die Chloridbelastungen 2005 – 2010 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . 72 Karte 11: Überblick über die Chloridbelastungen 2011 – 2016 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . 73 Karte 12: Messstellen des Sondermessprogrammes 2014 (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . 75 Karte 13: Ergebnisse der Nitratuntersuchungen an Brunnen 2016 und Drainagen 2012 (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Karte 14: Ergebnisse der Pflanzenschutzmitteluntersuchungen (Quelle: Wasserwirtschaftsamt Nürnberg) . . . . . . . 83 Karte 15: Das Grundwassermessnetz der Stadt Nürnberg und Datenloggermessstellen im Stadtgebiet von Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Karte 16: Trend langfristiger Grundwasserspiegeländerungen bei Notbrunnen, Auswertung halbjährlicher Grundwasserstandsdaten, erhoben von der N-ERGIE - Service GmbH (Auswertung der linearen Trends); (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Karte 17: Überblick der Grundwassertemperaturen in 10 m Tiefe (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . 98 Karte 18: Überblick der geothermischen Grundwassernutzung in Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) 108 Karte 19: Altlasten bei Chemischen Reinigungen (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Karte 20: Planungshinweiskarte wassersensibler Bereiche im Stadtgebiet Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Karte 21: Übersicht der genehmigten Versickerungsanlagen in Nürnberg (Quelle: Stadt Nürnberg, Umweltamt) . . 151

Karten in der Anlage

Anlage A: Grundwassergleichenplan Anlage B: Flurabstandskarte Anlage C: Deckschichtenkarte von Nürnberg Anlage D: Grundwasserbelastungskarte

Anhang V

Anhang V

Tabellenverzeichnis

Seite

Tabelle 1: Simulierte jährliche Anzahl der Kennwerte nach verschiedenen Klimaprojektionen unter Berücksichtigung der ExWoSt-Klimamessungen (Werte gerundet); Ergebnis der Untersuchungen über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Stadt Nürnberg (Altstadt und Weststadt) unter Berücksichtigung der regionalen Klimamodelle WETTREG und REM (Quelle: VETTER, M. & WEINBERGER, S. 2012 [12]) . . . . . . . . 17

Tabelle 2: Langjährige mittlere Jahresniederschläge an der Flugwetterwarte Nürnberg in verschiedenen Zeiträumen (Auswertung: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes, DWD) . 18

Tabelle 3: Entwicklung der Niederschlagsmengen seit 1956 an der Flugwetterwarte (Auswertung des linearen Trends: Stadt Nürnberg, Umweltamt; Datengrundlage: Werte des Deutschen Wetterdienstes, DWD) . . . . . 18

Tabelle 4: Prognosen für Klima- und Wasserhaushaltsgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Tabelle 5: Mögliche Klimafolgen auf wasserbezogene Themenbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Tabelle 6: Übersicht der Entnahmebrunnen im Stadtgebiet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Tabelle 7: Übersicht der Faktoren des natürlichen Wasserhaushaltes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Tabelle 8: Unvollständige Übersicht und Kurzdefinition von Kenngrößen zur Beschreibung der Wirkungsweise von urbanen Flächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Tabelle 9: Wasserbilanz für die Stadt Nürnberg (Datenquelle: BEYER, 2015 [86], modifiziert) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Tabelle 10: Übersicht der untersuchten Leitparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Tabelle 11: Änderung der Grundwasserstände im Stadtgebiet und im Knoblauchsland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Tabelle 12: Ökologische Landwirtschaft / zertifizierte Bio-Betriebe in Nürnberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Tabelle 13: LCKW-Gesamtausträge aus dem Grungwasser bei 33 abgeschlossenen Sanierungsfällen . . . . . . . . . . . . . 125

Tabelle 14: Anfangskonzentration von Per in der Bodenluft bei den Erkundungsstandorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Tabelle 15: Austragsmengen von Per aus der Bodenluft bis zum Ende bzw. aktuellen Stand der Sanierung . . . . . . . . . 140

Tabelle 16: Per-Bodenluft-Sanierungsdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Tabelle 17: Per-Konzentrationen im Grundwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Tabelle 18: Per-Grundwasser-Austragsmengen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Tabelle 19: Per-Grundwasser-Sanierungsdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Tabelle 20: Entwicklung der LCKW-Konzentrationen im Grundwasser im Verlauf der Sanierung bei dem betrachteten Einzelfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

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[128] KLIMAVERÄNDERUNG UND WASSERWIRTSCHAFT (Heft 17; KLIWA 2012): Auswirkungen des Klimawandels auf Bodenwasserhaushalt und Grundwasserneubildung in Baden - Württemberg, Bayern und Rheinland - Pfalz; Untersuchungen auf Grundlage von WETTREG2003 und WETTREG2006 - Klimaszenarien; LFU - Baden Württemberg, Freiburg

[129] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT (2014): Tabelle zur Risikoanalyse für Flusswasserkörper, ökologischer/s Zustand / Potenzial; Die Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie in Bayern - Aktualisierung der Bestandsaufnahme 2013 - Ergebnisse; LfU - Bayern, Augsburg

[130] KLIMAVERÄNDERUNG UND WASSERWIRTSCHAFT (KLIWA): Klimawandel in Süddeutschland - Veränderungen von meteorologischen und hydrologischen Kenngrößen Monitoringbericht 2011 - Klimamonitoring im Rahmen des Kooperationsvorhabens KLIWA, 2011

[131] MUTSCHMANN, JOHANN ; STIMMELMAYR, FRITZ (2007): Taschenbuch der Wasserversorgung. Wiesbaden: 14. Aufl.; Wiesbaden

[132] DEUTSCHE IPCC KOORDINIERUNGSSTELLE (2014): Kernbotschaften des fünften Sachstandsberichts des IPCC, Klimaänderungen 2014: Synthesebericht. IPCC, Berlin

[133] STADT NÜRNBERG, GESUNDHEITSAMT (2016): Hitze und Gesundheit - Ratgeber für den Sommer; Gesundheitsamt der Stadt Nürnberg, Nürnberg

[134] R&H - UMWELT (2015): Grundwasserströmungsmodell, unveröffentlichtes Gutachten (29.10.2015); Nürnberg

[135] KOMMISSION BODENSCHUTZ BEIM UMWELTBUNDESAMT (KBU) (2016): Böden als Wasserspeicher, Erhöhung und Sicherung der Infiltrationsleistung von Böden als ein Beitrag des Bodenschutzes zum vorbeugenden Hochwasserschutz; KBU, Dessau - Roßlau

[136] STADT NÜRNBERG – REFERAT FÜR UMWELT UND GESUNDHEIT / UMWELTAMT (2014): Masterplan Freiraum; Vertiefender Baustein Wasser; Arbeitsexemplar Stand November 2014

[137] GEOWISSENSCHAFTLICHES BÜRO SEITZ (GBS) (2010): Unveröffentlichtes Gutachten, Nürnberg

[138] GRIMM, W.-D. (1969): Hydrogeologische Kartierungen im Raum Nürnberg. Z.Dt.Geol.Ges., Bd. 118, S. 308 - 332, Berlin

[139] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT (2001): Untersuchung und Bewertung von Altlasten, schädlichen Bodenveränderungen und Gewässerverunreinigungen – Wirkungspfad Boden-Gewässer, Merkblatt 3.8./1; München

[140] DIN 19682-7 (2007-07): Bodenbeschaffenheit - Felduntersuchungen - Teil 7: Bestimmung der Infiltrationsrate mit dem Doppelzylinder-Infiltrometer, Beuth - Verlag, 2007, Berlin

[141] DIN 19682-8 (2012-07):Bodenbeschaffenheit - Felduntersuchungen - Teil 8: Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit mit der Bohrlochmethode, Beuth - Verlag, 2012, Berlin

[142] DEUTSCHEN VEREINIGUNG FÜR WASSERWIRTSCHAFT, ABWASSER UND ABFALL E. V. (DWA) (2008): DWA-Kommentar zum Arbeitsblatt DWA-A 138: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA), Hennef.

[143] BATZ, A. (2015): „Untersuchung des Potentials für flache Geothermie im Raum Großreuth/Nürnberg und Darstellung mit ArcGIS“, Masterarbeit Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen

[144] DWD, DEUTSCHER WETTERDIENST: Online-Wetterdaten, Wetterdatenabruf WESTE XL; www.dwd.de/WESTE, Deutscher Wetterdienst, Klima- und Umweltberatung, Frankfurter Straße 135, 63067 Offenbach

[145] BURDA JOSEF (2017): Bodendurchlässigkeit, k-Wert; http://www.ebook-tipp.eu/regenwasserversickerung/bodenf durchlaessigkeit-kf-wert

[146] WILTSCHUT, HEINRICH (2012): Permeameter-Infiltrometer zur Bestimmung der Bodendurchlässigkeit im Gelände – Betriebsanleitung 2012; Geotechnisches Büro Heinrich Wiltschut, 32676 Lüdge

[147] UMWELTBUNDESAMT (2008): Trinkwasserhygienische Bewertung stoffrechtlich „nicht relevanter“ Metaboliten von Wirkstoffen aus Pflanzenschutzmitteln im Trinkwasser, Bundesgesundheitsbl–Gesundheitsforsch-Gesundheitsschutz 2008 - 51: 797-801

[148] UMWELTBUNDESAMT (2003): Bewertung der Anwesenheit teil- oder nicht bewertbarer Stoffe im Trinkwasser aus gesundheitlicher Sicht. Empfehlung des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission, Bundesgesundheitsbl–Gesundheitsforsch-Gesundheitsschutz 2003 - 46: 249-251

[149] STADT NÜRNBERG, BÜRGERMEISTERAMT / STAB STADTENTWICKLUNG (2016): Integriert planen – integriert handeln, Nürnberg

[150] RAMBOLL STUDIO DREISEITL (2016): Nürnberg – Tiefes Feld Quartiersentwicklungsplan - Entwässerungskonzept als Bestandteil der Freiflächengestaltungsplanung; Überlingen (Gutachten im Auftrag der Stadt Nürnberg)

[151] BAYERISCHE LANDESAMT FÜR UMWELT (2017): Gemessene Klimaveränderung [Online] [Zitat vom 13.07.2017] https://www.lfu.bayern.de/wasser/klima_wandel/klimaveraenderung/index.htm

[152] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ / STADT NÜRNBERG - UMWELTREFERAT (1996): Arten- und Biotopschutzprogramm Stadt Nürnberg, Hrsg: Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen (StMLU), München

[153] UMWELTBUNDESAMT (2018): Glyphosat [Online] 23.05.2018 https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/glyphosat

[154] BUND-/LÄNDERARBEITSGEMEINSCHAFT WASSER, LAWA (2009/2010) : Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser – NSO-Heterocyclen; http://www.lawa.de/documents/Bericht_NSO_Heterozyklen_9f8. pdf

[155] BUND-/LÄNDERARBEITSGEMEINSCHAFT WASSER, LAWA (2016) : Ableitung von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser; Aktualisierte und überarbeitete Fassung; Stuttgart 2017; [Online] http://www.lawa.de/documents/Geringfuegigkeits_Bericht_Seite_001-028_a1b.pdf

[156] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT (2018): Entwicklung der PSM-Belastung in bayerischen Gewässern – Bilanz nach 30 Jahren PSM-Monitoring; 2.korrigierte Fassung, UmweltSpezial; Augsburg

[157] STADT NÜRNBERG (2014): Sitzungsunterlagen mit Beschlussgutachten des Nürnberger Stadtrates vom 25.06.2014; TOP 12 Nordanbindung zum Nürnberger Flughafen; [Online] https://online-service2.nuernberg.de/Eris/Base/calendar

[158] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT (2009): Artenvielfalt im Biberrevier, Wildnis in Bayern. Seiten 10, 18, 19, 29, 42; Augsburg

[159] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT (2014): Junihochwasser 2013 – Wasserwirtschaftlicher Bericht; 2. überarbeitete Auflage; UmweltSpezial; Augsburg

Anhang VII

Anhang VII

Autorenverzeichnis

Textbeiträge externer Organisationen

DR. BAIER, A. GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Schlossgarten 5; 91054 Erlangen 2.1. Wichtige hydrogeologische Einheiten und deren Ausprägungen DR. BAYER, M; PRIESS, A. GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Schlossgarten 5; 91054 Erlangen 2.2. Das geohydraulische Verhalten des Nürnberger Untergrundes DR. FRÜHAUF, H. Wasserwirtschaftsamt Nürnberg; Allersberger Straße 17/19; 90461 Nürnberg 3.1.5. Grundwasserqualität gemäß der europäischen Wasserrahmenrichtlinie GOODWYN, P. N-ERGIE Aktiengesellschaft; Am Plärrer 43; 90429 Nürnberg 2.3.2. Das Quartär im Bereich des Pegnitztals bei Erlenstegen KLEEBERGER, U. Wasserwirtschaftsamt Nürnberg; Allersberger Straße 17/19; 90461 Nürnberg 4.1. Nutzung der oberflächennahen Geothermie in Nürnberg – Chancen und Risiken PROF. DR.-ING. KOLB, F. Hochschule Weihenstephan-Triesdorf; Markgrafenstraße 16; 91746 Weidenbach; Lehrgebiet Wassertechnologie 1.3.3. Mögliche Konsequenzen der urbanen Klimaanpassung 2.4.3. Daten zum Wasserhaushalt in Nürnberg – lokale Wasserbilanz PRIESS, A. GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Schlossgarten 5; 91054 Erlangen 4.4. Anwendungstechnik zur Nutzung der Geothermie RAMMLER, M; WEHRL, M; PROF. DR. J. ROHN; PROF. DR. J.A.C. BARTH GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Schlossgarten 5; 91054 Erlangen 3.3.2. Neue Erkenntnisse zu erhöhten Grundwassertemperaturen im Stadtgebiet Nürnberg RAUCH, C. Deutsche Bahn AG DB Immobilien Region Süd; Kundenteam Altlasten-/Entsorgungsmanagement Barthstraße 12; 80339 München 5.1.5. Ermittlung einer LCKW-Schadstoffausbreitung mit Hilfe eines Grundwasserströmungsmodells im Bereich Rangierbahnhof und Ausbesserungswerk Nürnberg SCHMIDT, A. Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau; An der Steige 15; 97209 Veitshöchheim 3.1.7. Notwendige Maßnahmen der Landwirtschaft zur Reduzierung der Nitratauswaschung SPLITGERBER, H. Wasserwirtschaftsamt Nürnberg; Allersberger Straße 17/19; 90461 Nürnberg 3.1.6. Grundwasserbelastungssituation im Knoblauchsland - Untersuchungsaktionen des Wasserwirtschaftsamtes Nürnberg QUERGFELDER, G.; DUNGER, S. Wasserverband Knoblauchsland; Hofwiesenweg 11; 90427 Nürnberg 1.5. Bewässerung des Knoblauchslandes – Aktuelles WEHRL, M. GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Schlossgarten 5; 91054 Erlangen 2.3.1. Die Bedeutung der quartären Deckschichten 4.3. Geothermisches Potential des Nürnberger Untergrundes

Anhang VII

Textbeiträge der Stadtverwaltung

BAUMGÄRTEL, S.; LÖHR, G. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 3.1.3. Leitparameter des Grundwassermonitorings 3.1.4. Weitere Parameter - Sondermessprogramm 2014 3.3.1. Überwachung der Grundwassertemperaturen im Stadtgebiet Nürnberg seit 2012 – erste Erkenntnisse 3.3.3. Jahresgang der Grundwassertemperatur - Auswertung durch das Umweltamt Nürnberg 5.3.3. Ortsnahe Niederschlagswasserbeseitigung für Neubaugebiete DR. EBERT, W Stadt Nürnberg - Referat für Umwelt und Gesundheit - Referat III; Hauptmarkt 18; 90403 Nürnberg 5.1.2. Grundwasserschutz durch ökologischen Landbau GROPP, C. Stadt Nürnberg - Stadtentwässerung und Umweltanalytik; Adolf-Braun-Straße 33; 90429 Nürnberg 5.3.2. Bedeutung und Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit des Bodens für die Planung von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser HEINEL, A. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 5.1.4. PFC-Schadensfall am Flughafen Nürnberg - Vorstellung des Sicherungs- und Sanierungskonzeptes 5.1.5. Grundwasserüberwachung im Bereich von Altdeponien 5.2.2. Bauvorhaben auf Altlasten- und Altlastenverdachtsflächen LÖHR, G.; MILNARIK, P.; PATRZEK, A.; TREIBER, G.; VÖCKLER,W.; WAGNER,C. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 1.1.3. Schutz, Renaturierung und Entwicklung von grundwassernahen und Feuchtstandorten MAHR, A. Stadt Nürnberg - Stadtentwässerung und Umweltanalytik; Adolf-Braun-Straße 33; 90429 Nürnberg 3.1.7. Grundwasseruntersuchungen durch die Umweltanalytik der Stadt Nürnberg MARTENS, M. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 1.2. Integriertes Stadtentwicklungskonzept – Gemeinschaftsaufgabe „Nürnberg am Wasser“ DR. PLUSCHKE, P.; DR. KÖPPEL, K. Stadt Nürnberg - Referat für Umwelt und Gesundheit - Referat III; Hauptmarkt 18; 90403 Nürnberg Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg Vorwort; Zusammenfassung SPÄTH, A. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 3.1.1. Grundwasserbelastungen im Stadtgebiet - nutzungsspezifische Schadstoffeinträge 4.2. Aktueller Stand der Nutzung der Geothermie in Nürnberg 5.1.3. LCKW-Grundwassersanierungen 5.1.6. Ermittlung einer LCKW-Schadstoffausbreitung mit Hilfe eines Grundwasserströmungsmodells im Bereich Rangierbahnhof und Ausbesserungswerk Nürnberg 5.1.7. Altlasten bei Chemischen Reinigungen – Erfahrungen aus 30 Jahren Schadensfallsachbearbeitung 5.2.1. Altlastenrelevanz bei Baumaßnahmen WEIDIG, A.; LÖHR G. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 1.3.1. Klimawandel – Klimaveränderungen im Stadtgebiet Nürnberg und die Folgen für den Wasserhaushalt 1.3.2. Maßnahmen und Handlungsfelder zur Milderung der Klimawandelfolgen WILPERT, K. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg 5.2.3. Bauen und Grundwasser 5.3.1. Ortsnahe Niederschlagswasserbeseitigung – Sachstand in Nürnberg LÖHR, G. Stadt Nürnberg - Umweltamt; Lina-Ammon-Straße 28; 90472 Nürnberg Alle weiteren Texte

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184 GRUNDWASSERBERICHT 2017 Daten zur Nürnberger Umwelt

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