Der heutige Küstenraum mit seinen Landschaftselementen, den Inseln, Watten und Marschen, ist geologisch betrachtet ein sehr junges Gebilde, das erst in den letzten 8500 Jahren unter dem Einfluss eines Meeresspiegel-Anstieges um ca. 25 m entstanden ist. Die ursprünglich vorhandene, im Eiszeitalter ausgeformte Geestlandschaft wurde dabei überflutet, teilweise umgestaltet und in unterschiedlicher Mächtigkeit von holozänen Küstenablagerungen überdeckt. Überwiegend handelt es sich dabei um tonig-schluffige, teilweise auch sandige Watt- und Brackwassersedimente, die vom Meer und von Flüssen in den Küstenraum eingefrachtet bzw. um Torfe, die in Küstenmooren akkumuliert worden sind. Im Bereich der Inseln wird dieser maximal 35 m mächtige Sedimentkörper stellen- weise von Dünen überlagert, die bis zu 25 m Höhe erreichen. Die Geologische Küstenkarte von Niedersachsen 1 : 25 000 stellt die holozänen Landschaftsformen und Küstenablagerungen in zwei Karten zu folgenden Themen dar: - Relief der Holozänbasis - Profiltypen des Küstenholozäns. Das Relief der Holozänbasis wird in Form eines auf NN bezogenen Tiefenlinienplanes abgebildet, wobei die einzelnen Isolinien Tiefenstufen von 1 m kennzeichnen, Flächenfarben dagegen Tiefenbereiche von jeweils 2 m zusammenfassen. Kartenausschnitte, für die keine Aussagen zum Relief der Holozänbasis getroffen werden können, sind durch hellblaue Flächenfarbe gekennzeichnet. Sofern ein Kartenblatt Geestgebiete umfasst, werden diese ohne Flächenfarbe dargestellt. In weiten Teilen des Küstenraumes entspricht die Holozänbasis-Fläche der ehemaligen, im Eiszeitalter ausgeformten Landoberfläche. Stellenweise wurde dieses ursprüngliche Relief jedoch bei der holozänen Meeresüberflutung und den damit einhergehenden Erosionsprozessen überprägt. Exponiert gelegene Teile der ursprünglichen Geestlandschaft wurden unter Einwirkung von Seegang und Brandung flächenhaft abgetragen, ehemalige Talsysteme durch Gezeitenströmungen erweitert, vertieft und z.T. in weit landeinwärts reichende Erosionsrinnen umgestaltet. Mit fortschreitendem Meeresspiegel- Anstieg wurden die ursprünglichen Landschaftsformen sowie die im Holozän umgestalteten Gebiete gleichermaßen durch junge Küstenablagerungen überdeckt. Aufgrund dieser Gegebenheiten bildet die Holozänbasis-Fläche eine geotechnisch bedeutsame Grenzfläche zwischen tragfähigen eiszeitlichen Moränen-, Schmelzwasser- und Flußablagerungen im Liegenden und setzungsfähigen holozänen Weich- bzw. Lockerablagerungen im Hangenden.

Die Auswertung Beregnungswirksamer mittlerer kapillarer Aufstieg auf Basis der Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) beschreibt die mittlere jährliche Menge (in mm) an kapillar aus dem Grundwasser aufsteigendem Wasser an Ackerstandorten mit Beregnung. Der Kennwert dient ausschließlich der Bestimmung des mittleren potenziellen Zusatzwasserbedarfs (mZWpot). Der Kennwert wird auf Basis der BK50 für alle Ackerböden im Maßstab 1:50.000 für Niedersachsen bereitgestellt.

Die Auswertung Nutzbare Feldkapazität im ersten Bodenmeter beschreibt die Menge an Wasser, die ein Boden bis in eine Tiefe von 1 m unter Geländeoberkante gegen die Schwerkraft pflanzenverfügbar speichern kann. Bei der Berechnung der nutzbare Feldkapazität wird das sogenannte Totwasser, das nicht durch Pflanzen dem Boden entzogen werden kann, von der Feldkapazität abgezogen. Die Auswertung basiert auf der übersetzten Bodenschätzung im Maßstab 1:5.000 und liegt für landwirtschaftliche genutzte Flächen in Niedersachsen vor. Angaben aus Bodenkarten können aufgrund der Heterogenität der Böden detaillierte Standortuntersuchungen nicht ersetzen. Der Kennwert kann zur allgemeinen Charakterisierung der Standortqualität und für weitere bodenwasserhaushaltliche Untersuchungen genutzt werden.

Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit ist maßgeblich durch die Wechselwirkung zwischen Grundwasser und der durchströmten Gesteinsmatrix geprägt. In Deutschland sind die Grundwässer jedoch durch anthropogene Handlungen wie z.B. Ackerbau, Rodung und Maßnahmen zur Grundwasserentnahme ubiquitär überprägt. Einflüsse einer Jahrhunderte alten Kulturlandschaft können dennoch als natürlich betrachtet werden (Funkel et al. 2004). Zur Erfüllung der Aufgaben aus der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) wurden für die hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens (Elbracht et al., 2016) Hintergrundwerte u.a. für elek. Leitfähigkeit im Grundwasser ermittelt. Die Hintergrundwerte von elek. Leitfähigkeit umfassen die Messwerte, welche sich unter natürlichen Bedingungen durch den Kontakt des Grundwassers mit der umgebenden Gesteinsmatrix des Grundwasserleiters sowie in Kontakt mit einer Jahrhunderte alten Kulturlandschaft einstellen. Die Karte zeigt farblich differenziert Klassen der Hintergrundwerte für elek. Leitfähigkeit der hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens. Für die elektrische Leitfähigkeit im Grundwasser gibt es aktuell keine Grenz-, Prüf- oder Richtwerte. Durch das Auswählen eines Teilraumes gelangt man zu weiterführenden Informationen (z.B. Probenanzahl, zusammengefasste Teilräume, etc.). Informationen zu den Daten: Die genutzten Grundwasseranalysen stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS). Hintergrundwerte sind definiert als das 90.-Perzentil der Normalpopulation der geogenen Konzentration des analysierten Parameters. Zur Bestimmung der Hintergrundwerte wurde die jeweils aktuellste Analyse einer Grundwassermessstelle verwendet. Bei zu geringer Probenzahl (n < 10) wurden, soweit möglich, lithologisch ähnliche Teilräume zu einem gemeinsamen Hintergrundwert zusammengefasst. Die Ermittlung der Hintergrundwerte folgte dem Verfahren zur statistischen Auswertung der Daten mittels Wahrscheinlichkeitsnetz der Staatlichen Geologischen Dienste (Wagner et al., 2011). Quellen: ELBRACHT, J., MEYER, R. & REUTTER, E. (2016): Hydrogeologische Räume und Teilräume in Niedersachsen. – GeoBerichte 3, LBEG, Hannover. DOI: 10.48476/geober_3_2016. Funkel R., Voigt H.-J., Wendland F., Hannappel S. (2004): Die natürliche ubiquitär überprägte Grundwasserbeschaffenheit in Deutschland, Forschungszentrum Jülich GmbH (47), ISBN: 3-89336-353-X. WAGNER, B., WALTER, T., HIMMELSBACH, T., CLOS, P., BEER, A., BUDZIAK, D., DREHER, T., FRITSCHE, H.-G., HÜBSCHMANN, M., MARCZINEK, S., PETERS, A., POESER, H., SCHUSTER, H., STEINEL, A., WAGNER, F. & WIRSING, G. (2011): Hydrogeochemische Hintergrundwerte der Grundwässer Deutschlands als Web Map Service. – Grundwasser 16(3): 155-162; Springer, Berlin / Heidelberg.

Die Auswertung Effektive Wasserbilanz in der Hauptvegetationsperiode auf Basis der Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) zeigt das Wasserdargebot für Pflanzen im Zeitraum Mai – August an. Der Kennwert wurde im Rahmen des Müncheberger Soil Quality Ratings entwickelt und für Bodenkarten operationalisiert (DWA-M 920-4, 2018). Die Methode verrechnet für die Hauptvegetationsperiode (Mai bis August) die Parameter Niederschlag, den kapillaren Aufstieg aus dem Grundwasser und die nutzbare Feldkapazität im effektiven Wurzelraum mit der potenziellen Verdunstung. Die Ableitung erfolgt flächendeckend für Niedersachsen unter Verwendung von Niederschlagdaten (REGNIE) und Verdunstungsdaten (VPGFAO) des DWD für den Zeitraum 1991 – 2020 im Maßstab 1:50.000. Das tatsächliche Wasserdargebot am Standort kann aufgrund des Maßstabes, unterschiedlicher Anbaukulturen und etwaiger Zusatzwassergaben von den modellierten Daten abweichen.

Die Auswirkungen des Klimawandels bringen zukünftig Veränderungen und Herausforderungen für das Management des Landschaftswasserhaushalts mit sich. Maßnahmen zur Grundwasseranreicherung und zum Wasserrückhalt sind eine Möglichkeit die Ressource Grundwasser und damit den Landschaftswasserhaushalt nachhaltig positiv zu beeinflussen. Für verschiedene Maßnahmen wurden landesweite Potenzialkarten berechnet. Die Karten unterstützen bei der Auswahl von geeigneten Maßnahmen an potentiellen Standorten oder bei der Identifizierung von potentiell geeigneten Standorten für gewünschte Maßnahmen. Die Potenzialkarte für die Maßnahme „Infiltrationsbrunnen“ zeigt landesweit das hydrogeologische Standortpotenzial für die Umsetzung dieser Maßnahme in Niedersachsen. Das Potenzial wird in Rasterzellen (100 m x 100 m) mit Werten zwischen null (kein Potenzial) und fünf (sehr hohes Potenzial) dargestellt. Die Karte basiert auf nachfolgenden hydrogeologischen Standortfaktoren: - mittlerer Grundwasserflurabstand (LBEG, unveröffentlicht) - Entnahmebedingungen in den grundwasserführenden Gesteinen 1 : 500 000 (LBEG 1982) Die Umsetzung der Maßnahme Infiltrationsbrunnen ist insbesondere an Standorten geeignet, an denen oberflächennahe Geringleiter oder Hemmer die Umsetzung von Maßnahmen an der Oberfläche verhindert. An durchlässigen Standorten sind hingegen Maßnahmen mit oberflächennaher Versickerung vorzuziehen. Daher werden durchlässige Standorte ausgeschlossen. Das Ausschlusskriterium basiert auf der Karte HK50 - Durchlässigkeiten der oberflächennahen Gesteine (LBEG 2025). Methodik Die Berechnung des hydrogeologischen Potenzials erfolgt für jede Rasterzelle mit einer multikriteriellen Entscheidungsanalyse. Dafür werden die Attributwerte der oben genannten Kriterien zunächst innerhalb einer fest definierten Skala (0 – 5) bewertet, sodass die einzelnen Kriterien untereinander vergleichbar werden (Standardisierung). Mit einer Gewichtung der standardisierten Kriterien wird festgelegt, wie stark der Einfluss des jeweiligen Kriteriums in der Berechnung des Standortpotenzials ist. Durch Bildung des gewichteten Mittelwertes der standardisierten Kriterien wird das Potenzial für die Umsetzung der Maßnahme für jede Rasterzelle berechnet und mit einem Wert zwischen null (kein Potenzial) und fünf (sehr hohes Potenzial) dargestellt. Sobald ein Kriterium innerhalb einer Rasterzelle mit null bewertet wird, erhält die Zelle in der Potenzialkarte unabhängig von der Bewertung der anderen Kriterien den Wert „kein Potenzial“. In der Potenzialkarte kann zwischen den Rasterzellen mit dem Wert „kein Potenzial“ differenziert werden (s. Grauwerte in der Legende), sodass die Kriterien, die zum Ausschluss einer Rasterzelle geführt haben, identifiziert werden können. Hinweis Die Einstufung der Potenzialkarte ersetzt keine detaillierte Einzelfallprüfung vor Ort. Die Karten stellen daher lediglich Suchräume für die jeweilige Grundwasseranreicherungsmaßnahme dar. Literatur LBEG (Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie) (1982): Entnahmebedingungen in den grundwasserführenden Gesteinen 1 : 500 000/ CC BY 4.0 LBEG (Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie): Mittlerer Grundwasserflurabstand (unveröffentlicht) Reutter, E. (2011): Hydrostratigrafische Gliederung Niedersachsens. – Geofakten 21: 2. Aufl., 11 S., 5 Abb., 2 Tab.; Hannover (LBEG)

Die Auswertung Anteile Ton-, Schluff und Sandfraktion stellt die Zusammensetzung des Feinbodens für die Horizonte der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung, also den Ton-, Schluff- und Sandanteil dar. Die Auswertung erfolgt auf der übersetzten Bodenschätzung im Maßstab 1:5.000 (Basismodell) und gibt jeweils die Mittelwerte der Fraktionen nach Feinbodenartendiagramm nach Bodenkundlicher Kartieranleitung (5. Auflage) an. Die Angabe erfolgt in Gew.-%. Der Datensatz steht flächendeckend für landwirtschaftlich genutzte Böden bereit und kann als Eingang für diverse Modellierungen und die Weiterverarbeitung genutzt werden.

Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit ist maßgeblich durch die Wechselwirkung zwischen Grundwasser und der durchströmten Gesteinsmatrix geprägt. In Deutschland sind die Grundwässer jedoch durch anthropogene Handlungen wie z.B. Ackerbau, Rodung und Maßnahmen zur Grundwasserentnahme ubiquitär überprägt. Einflüsse einer Jahrhunderte alten Kulturlandschaft können dennoch als natürlich betrachtet werden (Funkel et al. 2004). Zur Erfüllung der Aufgaben aus der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) wurden für die hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens (Elbracht et al., 2016) Hintergrundwerte u.a. für gelöstes Kalium im Grundwasser ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Kalium umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen durch den Kontakt des Grundwassers mit der umgebenden Gesteinsmatrix des Grundwasserleiters sowie in Kontakt mit einer Jahrhunderte alten Kulturlandschaft einstellen. Die Karte zeigt farblich differenziert Klassen der Kalium-Hintergrundwerte der hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens. Durch das Auswählen eines Teilraumes gelangt man zu weiterführenden Informationen (z.B. Probenanzahl, zusammengefasste Teilräume, etc.). Informationen zu den Daten: Die genutzten Grundwasseranalysen stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS). Hintergrundwerte sind definiert als das 90.-Perzentil der Normalpopulation der geogenen Konzentration des analysierten Parameters. Zur Bestimmung der Hintergrundwerte wurde die jeweils aktuellste Analyse einer Grundwassermessstelle verwendet. Bei zu geringer Probenzahl (n < 10) wurden, soweit möglich, lithologisch ähnliche Teilräume zu einem gemeinsamen Hintergrundwert zusammengefasst. Die Ermittlung der Hintergrundwerte folgte dem Verfahren zur statistischen Auswertung der Daten mittels Wahrscheinlichkeitsnetz der Staatlichen Geologischen Dienste (Wagner et al., 2011). Quellen: ELBRACHT, J., MEYER, R. & REUTTER, E. (2016): Hydrogeologische Räume und Teilräume in Niedersachsen. – GeoBerichte 3, LBEG, Hannover. DOI: 10.48476/geober_3_2016. Funkel R., Voigt H.-J., Wendland F., Hannappel S. (2004): Die natürliche ubiquitär überprägte Grundwasserbeschaffenheit in Deutschland, Forschungszentrum Jülich GmbH (47), ISBN: 3-89336-353-X. WAGNER, B., WALTER, T., HIMMELSBACH, T., CLOS, P., BEER, A., BUDZIAK, D., DREHER, T., FRITSCHE, H.-G., HÜBSCHMANN, M., MARCZINEK, S., PETERS, A., POESER, H., SCHUSTER, H., STEINEL, A., WAGNER, F. & WIRSING, G. (2011): Hydrogeochemische Hintergrundwerte der Grundwässer Deutschlands als Web Map Service. – Grundwasser 16(3): 155-162; Springer, Berlin / Heidelberg.

Die Auswertung zur Curve Number (CN) auf Basis der Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) ist ein wichtiger Eingangsdatensatz zur Ableitung des mittleren jährlichen Oberflächenabflusses mit dem SCS-Verfahren. Die dimensionslose Curve Number beschreibt das Verhältnis von Oberflächenabfluss zu Niederschlag. Die CN kann Werte zwischen 0 und 100 einnehmen. Ein hoher CN-Wert weist auf eine geringe Infiltration und damit einen hohen Oberflächenabfluss hin. Die CN ist abhängig vom hydrologischen Bodentyp und der Landnutzung. Beide Informationen werden aus der BK50 genutzt. Die Curve Number liegt flächendeckend für Niedersachsen im Maßstab 1:50.000 vor. Sie kann bei der Modellierung des Bodenwasserhaushaltes, insbesondere zur Abschätzung des Oberflächenabflusses, verwendet werden.