Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Die Karte zeigt die mittlere jährliche Grundwasserneubildung des hydrologischen Winterhalbjahres für den 30-jährigen Zeitraum 1991-2020.
Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen.
Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen.
Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (HERRMANN et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern.
Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.
- Erläuterung zur Datenherkunft:
Berechnung der Grundwasserneubildung:
Da die Grundwasserneubildung nicht flächenhaft gemessen werden kann, muss sie unter Berücksichtigung einer Reihe von Eingangsdaten mit Hilfe von Wasserhaushaltsmodellen ermittelt werden. Für die Version mGROWA22 ist die Bodenkarte 1:50.000 (LBEG 2017) als Grundlage der bodenspezifischen Parameter integriert. Die Simulationsmethodik hat sich im Vergleich zu mGROWA18 (s. Ertl et al. 2019) nicht verändert. Weiterhin werden Flächendaten der Landnutzung (LGLN 2015) und der Topographie verwendet. Die Ausweisung landwirtschaftlicher Drainflächen erfolgt auf Basis der Daten der BK50 (LBEG 2017). Auf drainierten Flächen wird Drainageabfluss berechnet. Für Festgesteinsbereiche dient die Geologische Karte 1:50.000 (GK 50, LBEG 2007) als Grundlage für die Ermittlung des Zwischen- und Direktabflussanteils. Die Versiegelungsgrade der Erdoberfläche sind dem High Resolution Layer Imperviousness 20 m (Copernicus Land Monitoring Service 2012) entnommen.
Referenzen:
Copernicus Land Monitoring Service (2012): High Resolution Layer Imperviousness: 20 m https://land.copernicus.eu/pan-european/high-resolution-layers/imperviousness.
Engel, N., Müller, U. & Schäfer, W. (2012): BOWAB - Ein Mehrschicht - Bodenwasserhaushaltsmodell. - Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie [Hrsg.]: GeoBerichte, 20: 85-98; Hannover.
Ertl, G., Bug, J., Elbracht, J., Engel, N. & Herrmann, F. (2019): Grundwasserneubildung von Niedersachsen und Bremen. Berechnungen mit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA18. – GeoBerichte 36: 54 S., 20 Abb., 9 Tab.; Hannover (LBEG).
Herrmann, F., Chen,S ., Heidt, L., Elbracht, J., Engel, N., Kunkel, R., Müller, U., Röhm, H., Vereecken, H. & Wendland, F. (2013): Zeitlich und räumlich hochaufgelöste flächendifferenzierte Simulation des Landschaftswasserhaushalts in Niedersachsen mit dem Modell mGROWA. - Hydrologie u. Wasserbewirtschaftung, 57 (5): 206-224.
LBEG - LANDESAMT FÜR BERGBAU, ENERGIE UND GEOLOGIE (2017): BK 50 – Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50.000. – Kartenserver des Niedersächsischen Bodeninformationssystems NIBIS®, <http://nibis.lbeg.de/cardomap3/>; Hannover.
LBEG - LANDESAMT FÜR BERGBAU, ENERGIE UND GEOLOGIE (2007): GK 50 – Geologische Karte 1:50.000. – Niedersächsisches Bodeninformationssystem (NIBIS®); Hannover.
LGLN – LANDESAMT FÜR GEOINFORMATION UND LANDESVERMESSUNG NIEDERSACHSEN (2015): Digitale Landschaftsmodelle – DLM-ATKIS, <http://www.lgn.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=11079&article_id=12872 2&_psmand=35> [02.11.2015].
Rauthe, M., H. Steiner, U. Riediger, A. Mazurkiewicz and A. Gratzki (2013): A Central European precipitation climatology – Part I: Generation and validation of a high-resolution gridded daily data set (HYRAS), Vol. 22(3), p 235–256, DOI:10.1127/0941-
2948/2013/0436.
Richter, D. (1995): Ergebnisse methodischer Untersuchungen zur Korrektur des systematischen Messfehlers des Hellmann-Niederschlagsmessers, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 194, Offenbach a. M. 1995.
- Erläuterung zur Datenherkunft:
Berechnung der Grundwasserneubildung:
Da die Grundwasserneubildung nicht flächenhaft gemessen werden kann, muss sie unter Berücksichtigung einer Reihe von Eingangsdaten mit Hilfe von Wasserhaushaltsmodellen ermittelt werden. Für die Version mGROWA22 ist die Bodenkarte 1:50.000 (LBEG 2017) als Grundlage der bodenspezifischen Parameter integriert. Die Simulationsmethodik hat sich im Vergleich zu mGROWA18 (s. Ertl et al. 2019) nicht verändert. Weiterhin werden Flächendaten der Landnutzung (LGLN 2015) und der Topographie verwendet. Die Ausweisung landwirtschaftlicher Drainflächen erfolgt auf Basis der Daten der BK50 (LBEG 2017). Auf drainierten Flächen wird Drainageabfluss berechnet. Für Festgesteinsbereiche dient die Geologische Karte 1:50.000 (GK 50, LBEG 2007) als Grundlage für die Ermittlung des Zwischen- und Direktabflussanteils. Die Versiegelungsgrade der Erdoberfläche sind dem High Resolution Layer Imperviousness 20 m (Copernicus Land Monitoring Service 2012) entnommen.
Referenzen:
Copernicus Land Monitoring Service (2012): High Resolution Layer Imperviousness: 20 m https://land.copernicus.eu/pan-european/high-resolution-layers/imperviousness.
Engel, N., Müller, U. & Schäfer, W. (2012): BOWAB - Ein Mehrschicht - Bodenwasserhaushaltsmodell. - Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie [Hrsg.]: GeoBerichte, 20: 85-98; Hannover.
Ertl, G., Bug, J., Elbracht, J., Engel, N. & Herrmann, F. (2019): Grundwasserneubildung von Niedersachsen und Bremen. Berechnungen mit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA18. – GeoBerichte 36: 54 S., 20 Abb., 9 Tab.; Hannover (LBEG).
Herrmann, F., Chen,S ., Heidt, L., Elbracht, J., Engel, N., Kunkel, R., Müller, U., Röhm, H., Vereecken, H. & Wendland, F. (2013): Zeitlich und räumlich hochaufgelöste flächendifferenzierte Simulation des Landschaftswasserhaushalts in Niedersachsen mit dem Modell mGROWA. - Hydrologie u. Wasserbewirtschaftung, 57 (5): 206-224.
LBEG - LANDESAMT FÜR BERGBAU, ENERGIE UND GEOLOGIE (2017): BK 50 – Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50.000. – Kartenserver des Niedersächsischen Bodeninformationssystems NIBIS®, <http://nibis.lbeg.de/cardomap3/>; Hannover.
LBEG - LANDESAMT FÜR BERGBAU, ENERGIE UND GEOLOGIE (2007): GK 50 – Geologische Karte 1:50.000. – Niedersächsisches Bodeninformationssystem (NIBIS®); Hannover.
LGLN – LANDESAMT FÜR GEOINFORMATION UND LANDESVERMESSUNG NIEDERSACHSEN (2015): Digitale Landschaftsmodelle – DLM-ATKIS, <http://www.lgn.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=11079&article_id=12872 2&_psmand=35> [02.11.2015].
Rauthe, M., H. Steiner, U. Riediger, A. Mazurkiewicz and A. Gratzki (2013): A Central European precipitation climatology – Part I: Generation and validation of a high-resolution gridded daily data set (HYRAS), Vol. 22(3), p 235–256, DOI:10.1127/0941-
2948/2013/0436.
Richter, D. (1995): Ergebnisse methodischer Untersuchungen zur Korrektur des systematischen Messfehlers des Hellmann-Niederschlagsmessers, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 194, Offenbach a. M. 1995.
Für den Onlinezugriff auf diese Daten stehen folgende Anwendungen/Dienste bereit:
Allgemeine Informationen (Bestellhinweise, AGB, Vergütungsverzeichnis für Leistungen des LBEG, Produktkatalog, Preisliste) finden Sie unter:
NIBIS-Preisliste, AGB, Vergütungsverzeichnis für Leistungen des LBEG, Bestellhinweise (https://www.lbeg.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=613&article_id=905&_psmand=4); Produktkatalog des LBEG (https://www.lbeg.niedersachsen.de/download/1238)