Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp - In Erweiterung des Moorschutzgutachtens Nordsteimke - Stadt Wolfsburg
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Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
In Erweiterung des Moorschutzgutachtens Nordsteimke
Feuchtwiese (Blickrichtung Nordwesten,04.05.16) Feuchtwiese (Blickrichtung Osten, 26.10.20)
Auftraggeber: Stadt Wolfsburg
Porschestr. 49
38440 Wolfsburg
Auftragnehmer: IHU Geologie und Analytik GmbH – Niederlassung Güstrow
Tieplitzer Straße 8, D-18276 Groß Upahl, Tel./Fax: 038450-20034
E-Mail: info@ihu-guestrow.de; Internet: www.ihu-stendal.de
Projektbearbeiter: Dr. Volkmar Rowinsky
Dr. Volkmar Rowinsky
Niederlassungsleiter
Groß Upahl, 18.02.2021
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Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
Inhalt
Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................................. B
Tabellenverzeichnis ................................................................................................................................. C
1 Veranlassung und Einleitung ........................................................................................................... 1
2 Untersuchungsraum ........................................................................................................................ 3
3 Planungsgrundlagen und Methoden ............................................................................................... 6
3.1 Recherche und Datensichtung ................................................................................................ 6
3.2 Hydrologie und Hydrogeologie................................................................................................ 6
4 Ergebnisse........................................................................................................................................ 8
4.1 Einzugsgebiete ......................................................................................................................... 8
4.2 Einzugsgebiete nach Bau der Quartiere .................................................................................. 9
4.3 Hydrologie und Hydrogeologie.............................................................................................. 11
4.3.1 Geologie und Hydrogeologie ......................................................................................... 11
4.3.2 Niederschlag .................................................................................................................. 12
4.3.3 Klimatische Wasserbilanz .............................................................................................. 14
4.3.4 Stauwasserspiegel im Untersuchungsgebiet ................................................................. 15
4.3.5 Grundwasserstandsmessungen 2016 bis 2020 ............................................................. 16
4.3.6 Grundwasserstufen ....................................................................................................... 17
4.3.7 Bodenfeuchtestufen ...................................................................................................... 19
4.3.8 Grundwasserneubildung ............................................................................................... 21
5 Bodenfeuchtestufen nach Umsetzung der Baumaßnahmen ........................................................ 26
6 Empfehlungen ............................................................................................................................... 28
7 Unterlagen- und Literaturverzeichnis ........................................................................................... 30
IHU Geologie und Analytik, NL Güstrow A
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Planung für den Untersuchungsraum nach Flächennutzungsplan (ACKERS PARTNER STÄDTEBAU 2011: 73): Entwicklungsschwerpunkt um Nordsteimke (7 und 8: geplante neue Wohnbaugebiete, 7: Nordsteimke, Am Mooranger, 8: Nordsteimke, An der Schneede) ...................... 1 Abb. 2: Lage des Untersuchungsraumes (Quelle: TOP50, © Landesamt für Landesvermessung und Geoinformation Sachsen-Anhalt, Bundesamt für Kartographie und Geodäsie 2003, Karte im Maßstab 1:50.000; Untersuchungsraum: schraffierte Fläche)............................................................................... 3 Abb. 3: Teich oberhalb Moor Nordsteimke mit Pegel 3 (Blickrichtung Westen, 04.05.16) .................... 4 Abb. 4: Ablaufgraben Nordsteimker Moor kurz vor Einmündung in Feuchtwiese (Blickrichtung Nordwesten, 04.05.16) ............................................................................................................................ 4 Abb. 5: Feuchtwiese (Blickrichtung Nordwesten, 04.05.16) ................................................................... 4 Abb. 6: Feuchtwiese (Blickrichtung Osten, 26.10.20) ............................................................................. 4 Abb. 7: Teich westlich Feuchtwiese (Blick vom Einlauf zum Auslauf, 04.05.16) ..................................... 5 Abb. 8: Niederungsbereich östlich K5 (Blickrichtung Nordwesten, 26.10.20) ........................................ 5 Abb. 9: Oberirdische Einzugsgebiete im Untersuchungsraum ................................................................ 8 Abb. 10: Oberirdische Einzugsgebiete im Untersuchungsraum nach Bau der Quartiere ..................... 10 Abb. 11: Monatssummen der Niederschläge (Station Danndorf, Quelle DWD 2020) für den Zeitraum Januar 2016 bis Dezember 2020 im Vergleich mit dem mittleren Monatssummen ............................ 13 Abb. 12: Stauwassergleichen für den Zeitraum März bis April 2016 .................................................... 15 Abb. 13: Grundwasserflurabstände und Niederschlag (Tagessummen in mm) im Untersuchungszeitraum (Lage der Pegel siehe Abb. 12) ...................................................................... 17 Abb. 14: Grundwasserstufen im Untersuchungsraum (im Untersuchungsraum kommen nur die Grundwasserstufen 3, 4 und 7 vor; Quelle: NIBIS® Kartenserver, Abruf vom 08.12.2020) .................. 18 Abb. 15: Bodenfeuchtestufen im Untersuchungsraum (Quelle: NIBIS® Kartenserver, Abruf vom 08.12.2020) ........................................................................................................................................... 19 Abb. 16: Grundwasserneubildung im Jahresmittel (1981 – 2010) im Untersuchungsraum (Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) ............................... 22 Abb. 17: Grundwasserneubildung im Jahresmittel (1981 – 2010) im Untersuchungsraum (Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) mit Einzugsgebieten und Quartieren nach Umsetzung der Baumaßnahmen ........................................................................ 24 Abb. 18: Prognostizierte Bodenfeuchtestufen im Untersuchungsraum nach Fertigstellung der Quartiere (verändert nach Abbildung 15) ............................................................................................. 26 IHU Geologie und Analytik, NL Güstrow B
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Tabellenverzeichnis Tab. 1: Monatsmittel der Niederschläge in mm (1961-1990, Quelle: DWD Internet 2015) ................. 12 Tab. 2: Monatsmittel der Niederschläge in mm (1981-2010, Quelle: DWD Internet 2015) ................. 12 Tab. 3: Monatssummen der Niederschläge für die Station Danndorf in den Jahren 2016 bis 2020 in mm (Quelle: DWD Internet 2016-20) .................................................................................................... 12 Tab. 4: Klimadaten (Reihe 1961 bis 1990) für den Untersuchungsraum in mm nach NIBIS Kartenserver (Quelle: http://nibis.lbeg.de/, © Landesamt für Bergbau, Energie und Rohstoffe Niedersachsen, Abruf v. 07.01.2016) .............................................................................................................................. 14 Tab. 5: Einstufung der bodenkundlichen Feuchtestufe (aus Bug et al. 2020: 219) .............................. 20 Tab. 6: Mittlere Jahreswerte für Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspenden der Einzugsgebiete im Untersuchungsraum (Reihe 1981 - 2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) .................................................................................... 23 Tab. 7: Mittlere Monatswerte der Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet III (Nordsteimker Moor, Reihe 1981 – 2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) ........................................................................................................................................... 23 Tab. 8: Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspenden der Einzugsgebiete im Untersuchungsraum im Jahresmittel (1981 - 2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) nach Umsetzung der Baumaßnahmen ............................. 25 IHU Geologie und Analytik, NL Güstrow C
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 1 Veranlassung und Einleitung Die Stadt Wolfsburg erschließt ein neues Wohngebiet („Sonnenkamp“), um den Bedarf an Wohnraum zu decken. Hierfür wird nordöstlich von Nordsteimke und nordwestlich von Hehlingen ein neuer Wohnstandort mit mehreren Wohnquartieren entwickelt (siehe Abb. 1). Zwischen dem bestehenden Ortsteil Nordsteimke und dem neuen Wohnstandort befindet sich das geschützte Nordsteimker Moor, Quellgebiet für den Nordsteimker Graben, sowie nördlich davon geschützte Feuchtwiesen. Die Niederungsbereiche werden aktuell größtenteils von Grünland bzw. nicht genutzten Moorflächen eingenommen. Im Einzugsgebiet herrschen aktuell Ackerflächen vor. Die geplanten Quartiere 1 bis 4 liegen im Bereich dieser Ackerflächen. Das geplante (optionale) Quartier 5 liegt im Bereich einer Fläche, die aktuell als Grünland bzw. als Gartenland genutzt wird. Abb. 1: Planung für den Untersuchungsraum nach Flächennutzungsplan (ACKERS PARTNER STÄDTEBAU 2011: 73): Entwicklungsschwerpunkt um Nordsteimke (7 und 8: geplante neue Wohnbaugebiete, 7: Nordsteimke, Am Mooranger, 8: Nordsteimke, An der Schneede) Im Zuge der Erschließung des Gebiets als Wohnstandort sollte ein dezentrales Regenwassermanagement erfolgen. Aufgrund der überwiegend schlechten Versickerungsverhältnisse im Untergrund sieht das Konzept zur Siedlungswasserwirtschaft aktuell überwiegend ein Sammeln von Niederschlagswasser von versiegelten Flächen und Veranlassung und Einleitung Seite 1 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp anschließend eine Ableitung aus dem Gebiet vor. Im Bereich der Feuchtwiese (Quartier 3) und im Bereich des Nordsteimker Moores (Quartier 2) sind sogenannte Quellrigolen geplant, über welche das Regenwasser in die Niederung abgeführt wird. Über ein Regenrückhaltebecken im Bereich des Quartiers 2 soll das Nordsteimker Moor mit Wasser versorgt werden. Das aus dem Einzugsgebiet der Niederungen im Bereich der Quartiere abgeleitete Niederschlagswasser steht für den Bodenwasserspeicher nicht mehr zur Verfügung. Damit fehlt dieses Wasser v. a. nach trockenen Witterungsperioden, mit dem Effekt, dass sich im Hangbereich und in der Niederung trockenere Verhältnisse einstellen. Eine Ausnahme bildet das Nordsteimker Moor, dem über das Regenrückhaltebecken kontinuierlich Wasser zugeführt werden soll. Die Quellrigolen sollen im Fall eines Niederschlagsüberschusses die Wasserversorgung in Teilbereichen der Niederung sichern. Im Rahmen dieses Gutachtens werden Aussagen zur Auswirkung der Versiegelung in den einzelnen Quartieren auf die Feuchteverhältnisse im Bereich der Niederungen bzw. der Hangbereiche getroffen. Es soll geklärt werden, wie sich die „Grundwasserneubildung“ bzw. wie sich die Menge des pflanzenverfügbaren Bodenwassers auf den Flächen verändert, wenn sich die Nutzung ändert, d. h. ein großer Teil versiegelt wird. Außerdem sollen Aussagen zur Veränderung der Bodenkundlichen Feuchtestufe gegeben werden. Die Wasserhaushaltsbetrachtung für alle geplanten Quartiere dient der Absicherung der Planung für die geplante grünordnerische Zonierung. Es sollen Aussagen darüber getroffen werden, welcher Grünlandtyp im Bereich der Hänge und der Senken (südlich bzw. westlich Panoramaweg) entwickelt werden kann. Veranlassung und Einleitung Seite 2 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 2 Untersuchungsraum Zum Untersuchungsraum gehören das Nordsteimker Moor, die nordwestlich gelegenen Feuchtbiotope sowie die geplanten Wohnquartiere mit deren Einzugsgebieten. Das untersuchte Gebiet umfasst damit eine Fläche von 164,15 ha. Es gehört administrativ zur Stadt Wolfsburg, begrenzt wird die Fläche durch die Straßen K5 (L322) im Westen und L290 im Osten (siehe Abb. 2). Die Entfernung zum nordwestlich gelegenen Stadtzentrum beträgt etwa 4 km. Abb. 2: Lage des Untersuchungsraumes (Quelle: TOP50, © Landesamt für Landesvermessung und Geoinformation Sachsen-Anhalt, Bundesamt für Kartographie und Geodäsie 2003, Karte im Maßstab 1:50.000; Untersuchungsraum: schraffierte Fläche) Naturräumlich liegt die Stadt Wolfsburg an der Grenze zwischen Heidelandschaft im Norden und Bördelandschaft im Süden. Der Untersuchungsraum gehört zur Bördelandschaft und darin zur Einheit Ostbraunschweigisches Hügelland (nach Karte Naturräumliche Regionen in Niedersachsen 2010, Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küstenschutz und Naturschutz, NLWKN). Der Untersuchungsraum ist im Wesentlichen durch Ablagerungen der vorletzten Eiszeit (Saale-Glazial) geprägt. Nach Norden fällt das Gelände zur Aller-Niederung mit dem Mittellandkanal deutlich ab. Im Untersuchungsraum werden Höhen von fast 100 m NN Untersuchungsraum Seite 3 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
erreicht, im Bereich der Aller-Niederung liegt die Geländehöhe bei 55 m NN. Das
untersuchte Gebiet besteht aus Teileinzugsgebieten, die über Bachläufe Richtung Norden
bzw. Aller-Niederung (Hehlinger Bach im Osten, Steimker Bach im Westen) entwässern.
Der Untersuchungsraum unterliegt aktuell einer fortgesetzten Entwässerung durch einen
Vorflutgraben mit Anschluss an den Nordsteimker Graben (siehe Abb. 4) bzw. an den
Hehlinger Bach. Über einen Zulauf aus der Ortslage von Nordsteimke und aus den
umliegenden Ackerflächen erfolgt ein Zufluss in die Niederung mit den Feuchtgebieten.
Folgende Fotos zeigen den Niederungsbereich zwischen dem Moor in Nordsteimke bis
östlich der K5 (Bildfolge in Fließrichtung).
Abb. 3: Teich oberhalb Moor Nordsteimke mit Pegel 3 Abb. 4: Ablaufgraben Nordsteimker Moor kurz vor
(Blickrichtung Westen, 04.05.16) Einmündung in Feuchtwiese (Blickrichtung
Nordwesten, 04.05.16)
Abb. 5: Feuchtwiese (Blickrichtung Nordwesten, Abb. 6: Feuchtwiese (Blickrichtung Osten, 26.10.20)
04.05.16)
Untersuchungsraum Seite 4 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Abb. 7: Teich westlich Feuchtwiese (Blick vom Einlauf Abb. 8: Niederungsbereich östlich K5 (Blickrichtung zum Auslauf, 04.05.16) Nordwesten, 26.10.20) Weitere Ausführungen zum Untersuchungsraum sind IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH (2016: 7) zu entnehmen. Untersuchungsraum Seite 5 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 3 Planungsgrundlagen und Methoden Das Bearbeitungskonzept baut auf den Erkenntnissen auf, die im Rahmen des Moorschutzgutachtens Nordsteimke (IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2016) sowie der Monitoringberichte Grundwasser (IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2017, 2018, 2019, 2020) gewonnen wurden. 3.1 Recherche und Datensichtung Für die Bearbeitung des Auftrages wird überwiegend auf vorhandene Daten zurückgegriffen. Wichtige Grundlagendaten bieten die vorliegenden Sondierungsbohrungen (GEO-LOG INGENIEURGESELLSCHAFT MBH 2017, INGENIEURBÜRO BGA GBR 2018) und Vermessungsdaten. Mit Hilfe der Vermessungsdaten werden die oberirdischen Einzugsgebiete abgegrenzt. Mit Hilfe der bodenkundlichen Daten (Schichtenaufbau und Wasserspiegel) kann für den Zeitraum der Sondierungsbohrungen (2016) die Fließrichtung des Stauwasserspiegels rekonstruiert werden. Für das vorliegende Gutachten wurden neben seitens der Stadt Wolfsburg übergebenden Vermessungsdaten (Stand 2015) die Daten verwendet, die im Rahmen des Moorschutzgutachtens Nordsteimke (IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2016) erhoben wurden. Hierzu wurden am 27.04.2016 die Höhen von Wasserspiegeln, Geländepunkten sowie der Moor- und Grundwasserpegel mittels eines GPS-Gerätes erfasst. Außerdem wurden einige Grabenprofile vermessen. Es kam ein Präzisions-GPS-Gerät zum Einsatz. Das GPS-Gerät wird durch den SAPOS-Korrekturdatendienst unterstützt (hochpräziser Echtzeit-Positionierungs-Service HEPS, Lagegenauigkeit bis 1 cm, Höhengenauigkeit bis 2 cm). Das verwendete Koordinatensystem ist ETRS89, die Höhen werden in m [DHHN = Deutsches Haupthöhennetz] angegeben. Außerdem liegen durch das Landesamt für Bergbau, Energie und Rohstoffe Niedersachsen Daten zum Wasserhaushalt vor (NIBIS Kartenserver), die mit dem Verfahren mGROWA („monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurden (HERRMANN et al. 2013). Das Modell ist für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts entwickelt worden. Hierzu wurden Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes DWD mit dem Interpolationsmodell CLINT (KUNKEL et al. 2012) regionalisiert und fanden dann Eingang in das Bodenwasserhaushaltsmodell BOWAB (ENGEL et al. 2012) zur Berechnung der Grundwasserneubildungsrate für den Zeitraum 1961 – 1990. Die Ergebnisse der Berechnung der Grundwasserneubildungsrate werden in Stufen von jeweils 50 mm/a mitgeteilt. Diese Daten können genutzt werden, um Aussagen zur Veränderung der Grundwasserneubildung im Bereich der geplanten Baugebiete zu treffen. Mittlerweise erfolgte eine Aktualisierung der Daten mit der Version mGROWA18, so dass auch für den Zeitraum 1981 – 2010 Daten zur Grundwasserneubildung vorliegen. Eine ausführliche Beschreibung der Methodik ist durch ERTL et al. (2019) dokumentiert. Die Betrachtung erfolgt jeweils gesondert für die einzelnen Einzugsgebiete. Außerdem werden weitere Angaben aus dem NIBIS Kartenserver zum Bodenwasserhaushalt ausgewertet. 3.2 Hydrologie und Hydrogeologie Zur Dokumentation der Grundwasserverhältnisse im Moor und dessen Einzugsgebiet wurden im Rahmen des Moorschutzgutachtens Nordsteimke (IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK Planungsgrundlagen und Methoden Seite 6 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp GMBH 2016) an ausgewählten Standorten drei Pegel im Einzugsgebiet bzw. im Randbereich des Moores (P2, P3 und P5) und ein Pegel im Zentrum des Moores (P4) installiert und seither gemessen. Ein Pegel (P1) wurde am südlichen Rand der Feuchtwiese installiert. Alle Grundwasserpegel wurden im obersten Grund- bzw. Stauwasserleiter - in Randbereichen der Niederungen - und im Moorkörper verfiltert und dokumentieren daher den oberflächennahen Grundwasser- bzw. Stauwasserstand. Mit der Installation von Datenloggern (Datensammler der Firma HT Typ 575-II) am 04.05.2016 ist seither eine kontinuierliche Messung der Wasserstände gewährleistet. Zur Dokumentation der Grundwasser- bzw. Stauwasserverhältnisse im Bereich der Senken sollen ergänzend zu den vorhandenen Messstellen an ausgewählten Standorten weitere Pegel im Einzugsgebiet bzw. im Randbereich der Senken installiert werden. Durch die Stadt Wolfsburg sind (siehe Ausführungsplanung Übergeordnete Entwässerung, Übersichtslageplan, Stand: 05/2020) insgesamt fünf Pegelstandorte vorgeschlagen worden. Diese Pegelstandorte decken den Bereich der Feuchtwiese im Bereich des Nordsteimker Grabens ausreichend ab. Ein Oberflächenwasserpegel soll zusätzlich im Bereich eines vorhandenen Teiches installiert werden. Alle Pegel werden wie die vorhandenen Pegel mit Datenloggern ausgestattet, um die Messwerte kontinuierlich zu erfassen. Die Pegel dienen auch im weiteren Verlauf der Baumaßnahmen der Sicherung und Dokumentation der Wasserstände. Die Ergebnisse der Pegelmessungen können zusammen mit der Erfassung der vorhandenen Pegel (Monitoringberichte Grundwasser Moorschutzgutachten Nordsteimke) ausgewertet werden. Für das vorliegende Gutachten werden die vorhandenen Daten aus den Jahren 2016 bis 2020 ausgewertet, v.a. hinsichtlich der Wasserstandsschwankungen im Jahresgang. Außerdem wurden die im Rahmen des Baugrundgutachtens (INGENIEURBÜRO BGA GBR 2018) im Zeitraum Februar bis April 2016 erfassten Stauwasserspiegel ausgewertet und ein Stauwassergleichenplan erstellt. Der bestimmende Faktor für die Erhaltung der Niedermoorstandorte ist der Wasserfaktor. Daher werden ausgehend von der hydrologischen Grundgleichung (N = A + V; N: Nieder- schlag, V: Verdunstung, A: Abfluss) die einzelnen Wasserhaushaltsgrößen erfasst. Die Niederschlagshöhe in mm (l/m²) als Eingangsgröße der Wasserbilanz wird durch Auffanggefäße gemessen, Für diese Größe wird auf Messungen zurückgegriffen, die außerhalb des Untersuchungsraumes vorgenommen wurden (Stationen des DWD). Der größte Teil des Niederschlages geht durch die Verdunstung verloren. Die quantitative Erfassung dieser Größe ist sehr schwierig, da in der Gebietsverdunstung die Verdunstung unbewachsener Bodenflächen, freier Wasserflächen, von Vegetationsoberflächen (Interzeption) und die Transpiration der Pflanzen enthalten ist. Es wird zwischen der potentiellen Verdunstung (gleich der über einer Oberfläche maximal möglichen Verdunstung) und der aktuellen oder effektiven Verdunstung (Verdunstungshöhe unter den meteorologischen Bedingungen) unterschieden. Für den Untersuchungsraum wird auf Daten zurückgegriffen, die auf Angaben des DWD beruhen und über den Kartenserver NIBIS (Landesamt für Bergbau, Energie und Rohstoffe Niedersachse) zur Verfügung stehen. Die Wasserspeisung der Niederungen erfolgt neben dem Niederschlag, der direkt auf die Fläche fällt, über Zufluss aus Grund- und Oberflächenwasser. Messungen hierzu sind nicht vorhanden, so dass dies näherungsweise aus vorhandenen Daten (Grundwasserstandsmessungen, NIBIS Kartenserver) abgeleitet werden muss. Planungsgrundlagen und Methoden Seite 7 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 4 Ergebnisse 4.1 Einzugsgebiete Da für die Wasserversorgung der Niederungen vor allem der oberirdische Zufluss, der Zwischenabfluss und der Zufluss aus dem obersten Grundwasser- bzw. Stauwasserspiegel entscheidend ist, wurden die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Die folgende Abbildung dokumentiert die Einzugsgebietsgrenzen für die einzelnen Teilgebiete des Untersuchungsraumes. Abb. 9: Oberirdische Einzugsgebiete im Untersuchungsraum Ergebnisse Seite 8 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Niederung nördlich Feuchtwiese (I) Die Niederung nördlich der Feuchtwiese weist ein oberirdisches Einzugsgebiet von 23,9 ha auf. Feuchtwiese (II und V) Das Einzugsgebiet der Feuchtwiese beträgt insgesamt 49,7 ha. Ein Teil der bebauten Fläche in Nordsteimke westlich der K5 entwässert ebenfalls in dieses Einzugsgebiet Nordsteimker Moor (III und V) Das oberirdische Einzugsgebiet (AE) des Moores östlich der K5 (L322) wird vor allem von Ackerflächen eingenommen und beträgt nach eigener Ausgrenzung ca. 50,4 ha (III). Darin ist das Moor mit 3,9 ha enthalten. Außerdem sind ein Teil der Straßenentwässerung der K5 (L322) und eine bebaute Fläche (Ortslage Nordsteimke westlich der K5) über einen Durchlass durch die K5 (L322) an das Moor angeschlossen. Diese Fläche beträgt nach Mitteilung durch WEB (Wolfsburger Entwässerungsbetriebe, Mittlg. Wichmann vom 04.05.16) insgesamt 19,3 ha (Wohngebiet: 1,195 ha, davon 0,37 ha Haus- und Straßenfläche; Straßenfläche K5/L322: 0,72 ha; Wohngebiet mit Einkaufszentrum: 17,403 ha, davon 6,225 ha Haus- und Straßenfläche). Im Zuge der Entwurfsplanung für die Entwässerung wurden die Regenwasserbestandsleitungen für den bestehenden Stadtteil Nordsteimke neu ermittelt. Hieraus ergaben sich Änderungen bei den Flächen. Danach werden insgesamt 48,6 ha aus dem bestehenden Stadtteil Nordsteimke in das Entwässerungssystem des Untersuchungsgebietes eingeleitet (PST, Mitteilung vom 15.12.2020). Von dieser Fläche entwässert nur ein Teilgebiet in den Graben am Moorrand (EZ III, ca. 21,7 ha), ein weiteres Teilgebiet entwässert unterhalb der K111 in das Einzugsgebiet der Feuchtwiese (EZ II). Hehlinger Bach (IV) Im Untersuchungsraum umfasst das Einzugsgebiet des Hehlinger Baches aktuell eine Fläche von 40,2 ha. 4.2 Einzugsgebiete nach Bau der Quartiere In folgender Abbildung werden die oberirdischen Einzugsgebiete nach Umsetzung der Baumaßnahmen dargestellt. Die veränderten Einzugsgebietsgrenzen ergeben sich aus der Entwässerungsplanung für die geplanten Quartiere. Niederung nördlich Feuchtwiese (I, VI) Die Niederung nördlich der Feuchtwiese weist nach Umsetzung der Baumaßnahmen noch ein oberirdisches Einzugsgebiet von 9,0 ha (VI) auf. Das im Bereich des Quartieres 4 (Einzugsgebiet I) anfallende Regenwasser wird gesammelt und über einen Durchlass in der K5 dem Nordsteimker Bach zugeführt. Das Einzugsgebiet dieser Niederung wird damit künstlich verkleinert. Feuchtwiese (II) Das Einzugsgebiet der Feuchtwiese beträgt nach Bau der Quartiere noch 38,1 ha. Im Einzugsgebiet der Feuchtwiese liegt das geplante Wohnquartier 3 und Teile des optionalen Quartiers 5. Hier ist zur Versorgung der Feuchtwiese der Bau einer Quellrigole vorgesehen, die das Regenwasser von Quartier 3 komplett der Feuchtwiese zuführt. Ein Teil des Ergebnisse Seite 9 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp ehemaligen Einzugsgebietes wird nun von dem Quartier 4 eingenommen und entfällt damit. Die Entwässerung von Quartier 4 erfolgt über einen Durchlass der K5 in den Nordsteimker Bach. Abb. 10: Oberirdische Einzugsgebiete im Untersuchungsraum nach Bau der Quartiere Nordsteimker Moor (III) Im Einzugsgebiet des Nordsteimker Moores liegen größere Teile der geplanten Wohnquartiere 1 und 2. Das oberirdische Einzugsgebiet (AE) des Moores östlich der K5 (L322) beträgt nach Bau der Quartiere 50,8 ha. Darin ist das Moor mit 3,9 ha enthalten. Ergebnisse Seite 10 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Hinzu kommen wie bisher ein Teil der Straßenentwässerung der K5 und eine bebaute Fläche westlich der K5 (Teil von EZ V, siehe oben). Hehlinger Bach (IV) In diesem Teileinzugsgebiet liegen Flächen der geplanten Wohngebiete 1 und 2. Das Einzugsgebiet des Hehlinger Baches umfasst nach Bau der Quartiere eine Fläche von 39,8 ha. 4.3 Hydrologie und Hydrogeologie 4.3.1 Geologie und Hydrogeologie Der geologische Aufbau des oberflächennahen Untergrundes wird durch geologische Karten dokumentiert, die über den Kartenserver NIBIS verfügbar sind. Für den Untersuchungsraum liegt die Detailkartierung im Maßstab 1 : 25.000 vor, die den geologischen Aufbau des oberflächennahen Untergrundes darstellt. Danach bauen auf den von Acker eingenommenen Hochflächen Geschiebelehme (bis 2 m tief entkalkte Geschiebemergel) und Geschiebemergel den oberflächennahen Untergrund auf. Südlich der Straße K111 ist eine Niedermoorbildung (Nordsteimker Moor) erfasst. Auf der Hochfläche stehen in der Regel bis 5 m Tiefe laut Baugrundbohrungen schlecht wasserdurchlässige Geschiebemergel bzw. Geschiebelehme an, die als „Grundwassergeringleiter“ gelten. Diese werden in geringer Mächtigkeit von Sanden überlagert, die nur stellenweise eine Mächtigkeit von mehr als 1 m aufweisen. Diese Sande führen nur zeitweise Wasser, v. a. im Winterhalbjahr und nach feuchten Witterungsperioden. Der eigentliche, ständig wasserführende Grundwasserleiter wurde auf der Hochfläche nicht erbohrt. Nur im Bereich der Niederungen, v.a. östlich des Nordsteimker Moores, überlagern m.o.w. mächtige Sandschichten (v.a. Mittelsande bis 4,7 m Tiefe) die Geschiebelehme. Laut Kartenserver NIBIS ist im Randbereich des Moores mit einer geologischen Bohrung eine Beckenfüllung erfasst, die bis 8 m Tiefe eine Abfolge von Feinsand, Schluff, Grob- und Mittelsand enthält. Die Moorfläche umfasst nach eigener Ausgrenzung 3,9 ha (siehe IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2016). Die Moorstandorte zeigen überwiegend Moormächtigkeiten über 12 dm, wobei die Moormächtigkeit vom Niederungsrand ausgehend relativ schnell ansteigt. Die Moorbohrungen dokumentieren für das Moorgebiet eine Moormächtigkeit (Torf und Mudde) von mehr als 28 dm, wobei in einigen Bohrungen die mineralische Basis nicht erreicht werden konnte. Die Moorbasis wird im Untersuchungsraum von Feinsanden gebildet. Die eigentlichen Moorbildungen werden von Seesedimenten unterlagert, die als mineralische Mudde (Schluffmudden) abschnittsweise einen höheren Pflanzenanteil enthalten. Sie weisen eine durchschnittliche Mächtigkeit von 8 dm auf. Nach den vorliegenden Untersuchungen und Gutachten (u.a. IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2016, INGENIEURBÜRO BGA GBR 2018) wird das Moor in Nordsteimke und die nördlich gelegene Senke (Feuchtwiese) v.a. mit Oberflächenwasser und Stauwasser aus dem oberirdischen Einzugsgebiet versorgt. Im Rahmen der Baugrunderkundung im Jahr 2016 wurden auch Grundwasser- bzw. Stauwasserstände festgestellt. Danach lagen im Zeitraum der Erkundung (Februar bis April 2016) die Wasserstände soweit feststellbar bei 0,5 m bis 1 m unter Gelände, in höher Ergebnisse Seite 11 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
gelegenen Bereichen bei größeren Sandauflagen zwischen 2 und 4 m unter Gelände (siehe
auch Kap. 4.3.4, Abb. 12).
4.3.2 Niederschlag
In den Tabellen 1 und 2 sind die durchschnittlichen Monats- und Jahressummen der
Niederschläge für die dem Untersuchungsraume nächst gelegenen Niederschlagsstationen
Danndorf (nordöstlich des Untersuchungsraumes) und Wolfsburg (Südwest, nordwestlich
des Untersuchungsraumes) aufgeführt. Innerhalb des Untersuchungsraumes sind keine
Niederschlagsstationen vorhanden. Für die Station Danndorf liegen sowohl für die Reihe
1961 bis 1990 als auch für die Reihe 1981 bis 2010 Daten vor. Danach hat sich der
Niederschlag für die aktuelle langjährige Reihe (1981-2010) um 39 mm gegenüber der Reihe
1961 bis 1990 erhöht.
In den einzelnen Monaten können die Niederschlagssummen stark schwanken, höhere
Niederschläge entfallen v. a. auf die Monate Juni bis August. Dabei zeigt die im Westen
gelegene Station Wolfsburg Südwest im langjährigen Mittel etwas höhere
Jahresniederschläge als die Station Danndorf.
Tab. 1: Monatsmittel der Niederschläge in mm (1961-1990, Quelle: DWD Internet 2015)
Station Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr
Danndorf 45,4 35,2 43,5 45,1 54,3 70 58,7 63,9 45 39,4 48,4 51,8 600,1
Tab. 2: Monatsmittel der Niederschläge in mm (1981-2010, Quelle: DWD Internet 2015)
Station Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr
Danndorf 59 44 51 40 48 61 66 60 52 49 49 59 639
Wolfsburg (Südwest) 62 45 56 43 54 64 66 72 58 50 56 60 685
In folgender Tabelle sind die monatlichen Niederschlagssummen der Station Danndorf für
den Zeitraum der Grundwasserstandsmessungen (ab 2016) dokumentiert. Danach sind in
diesem Zeitraum ein Jahr mit überdurchschnittlichen Niederschlagssummen (2017) und zwei
Jahre mit unterdurchschnittlichen Niederschlagssummen (2018, 2019) aufgetreten. Das Jahr
2018 kann als Trockenjahr gelten, die Jahresniederschlagssumme beträgt lediglich 440,2
mm. Die Jahre 2016 und 2020 lagen mit den Jahresniederschlägen annähernd im Bereich
des langjährigen Mittels.
Tab. 3: Monatssummen der Niederschläge für die Station Danndorf in den Jahren 2016 bis 2020 in mm (Quelle:
DWD Internet 2016-20)
Station Danndorf Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr
2016 59,8 62,2 28,1 22,2 91,4 130,8 46,6 15,2 29 62,7 22,9 22,5 593,4
2017 52,6 42,0 57,8 36,6 109,7 142,9 163,7 89,6 73,8 55,1 53,4 52,3 929,5
2018 85,5 11,6 70,3 41,1 29,9 22,7 20,7 18,8 33,5 12,1 15,0 79,0 440,2
2019 60,3 21,5 89,6 23,2 45,1 63,1 32,5 46,1 53,7 49,8 31,2 33,3 549,4
2020 30,2 96,3 23,7 16,9 46,1 76,4 72,4 50,5 73,6 58,7 11,3 28,3 584,4
Ergebnisse Seite 12 von 31Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Das Witterungsgeschehen in den Jahren 2016 bis 2020 wird auch mit folgender Abbildung dokumentiert. Im Jahr 2016 waren vor allem die Monate Mai, Juni und Oktober feucht bzw. sehr feucht, das Gesamtjahr zeigte insgesamt eine durchschnittliche Niederschlagssumme. Das Jahr 2017 wies dagegen eine überdurchschnittliche Niederschlagsmenge auf, v.a. die Sommermonate Mai bis Juli zeigten sehr hohe Niederschläge. Dagegen war im Jahr 2018 die Periode Mai bis November sehr trocken, das Niederschlagsdefizit war sehr hoch. Auch das Jahr 2019 war, mit Ausnahme des Monates März mit überdurchschnittlichen Niederschlägen, insgesamt zu trocken. Das Winterhalbjahr 2019/20 zeigte ebenfalls mit Ausnahme des Monats Februar 2020 unterdurchschnittliche Niederschlagssummen. Von Mai bis Oktober 2020 liegen die Monatssummen im Niederschlagsmittel oder leicht darüber, die Monate November und Dezember 2020 waren wieder relativ trocken. Abb. 11: Monatssummen der Niederschläge (Station Danndorf, Quelle DWD 2020) für den Zeitraum Januar 2016 bis Dezember 2020 im Vergleich mit dem mittleren Monatssummen Ergebnisse Seite 13 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
4.3.3 Klimatische Wasserbilanz
Nach NIBIS Kartenserver liegen für den Untersuchungsraum folgende Daten zu
Niederschlag, potenzieller Verdunstung und klimatischer Wasserbilanz vor. Die Tabelle
beinhaltet langjährige Mittelwerte der Reihe 1961 bis 1990.
Tab. 4: Klimadaten (Reihe 1961 bis 1990) für den Untersuchungsraum in mm nach NIBIS Kartenserver (Quelle:
http://nibis.lbeg.de/, © Landesamt für Bergbau, Energie und Rohstoffe Niedersachsen, Abruf v. 07.01.2016)
Parameter Winter Sommer Jahr
Niederschlag 276 341 618
Potenzielle Verdunstung 106 452 558
Klimatische Wasserbilanz 170 -110 59
Die klimatische Wasserbilanz für den Untersuchungsraum belegt, dass es im langjährigen
Mittel nur einen geringen Wasserüberschuss gibt. Dieser Wasserüberschuss wird
ausschließlich im Winterhalbjahr gebildet. Der Sommer weist ein größeres Defizit in der
klimatischen Wasserbilanz auf. Für die untersuchten Niederungen, v.a. für das Moor
Nordsteimke, kann davon ausgegangen werden, dass die reale Verdunstung annähernd der
potenziellen Verdunstung entspricht. Bei mittleren Jahren bedeutet das für die Moorfläche
von 3,9 ha ein größeres Bilanzdefizit im Sommerhalbjahr. Das Defizit der klimatischen
Wasserbilanz beträgt für den Sommer (Reihe 1961 bis 1990) 110 mm bzw. l/m², so dass für
die Fläche von einem Defizit von ca. 4.290 m³ für diesen Zeitraum auszugehen ist.
Diese Zahl liefert nur in erster Näherung ein Maß für die regionale Wasserverfügbarkeit. Es
muss berücksichtigt werden, dass die Daten für die aktuelle Klimareihe davon abweichen
können. Weiterhin kann in trockenen Jahren dieses Defizit auch deutlich höher ausfallen.
Das Moor kann demnach bereits in mittleren Jahren nur durch Zufluss ausreichend mit
Wasser versorgt werden. Für die Zukunft ist bei steigenden Temperaturen davon
auszugehen, dass sich das sommerliche Wasserbilanzdefizit vergrößern wird.
Ergebnisse Seite 14 von 31Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 4.3.4 Stauwasserspiegel im Untersuchungsgebiet Im Rahmen der Baugrunderkundung wurden im Zeitraum Februar bis April 2016 auch Messungen der Wasserspiegel durchgeführt (INGENIEURBÜRO BGA GBR 2018), die mit folgender Abbildung dokumentiert wird. Im Zeitraum der Messungen wurden im Gebiet zunächst (Februar 2016) leicht überdurchschnittliche Niederschlagsmengen erfasst, die Monate März und April waren gegenüber dem langjährigen Mittel jedoch deutlich zu trocken. Dies hat sich auch auf die Stauwasserstände ausgewirkt, die in diesem Zeitraum erfasst wurden. Stauwasser wird hier auch als oberflächennahes, schwebendes, periodisches Grundwasser angesehen. Abb. 12: Stauwassergleichen für den Zeitraum März bis April 2016 Ergebnisse Seite 15 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp In der Abbildung wird keine Stichtagsmessung dokumentiert, sie dokumentiert die Wasserstände für die Periode Februar bis April 2016. Dabei wurden die Wasserstandsmessungen an den einzelnen Bohrpunkten mit Bezug zur Geländeoberfläche in absolute Höhen (in m NHN) umgerechnet und aus diesen Daten der Stauwassergleichenplan konstruiert. Dieser Plan gibt Informationen über die Fließrichtung des Stauwassers. Danach besteht für den Stauwasserspiegel eine Grenze zwischen Nordsteimker und Hehlinger Bach, die der oberirdischen Einzugsgebietsgrenze folgt. Das Stauwasser fließt in Richtung der Niederungen ab. In den Hochlagen beträgt der Stauwasserspiegel zum Zeitpunkt der Messungen über 92 m NN. Im Bereich der Feuchtwiese liegt der Wasserspiegel zwischen 82 und 84 m NN, im Bereich des Moorgebietes über 84 m NN. 4.3.5 Grundwasserstandsmessungen 2016 bis 2020 In Mooren wird aus bodenkundlicher Sicht das Grundwasser als Stauwasser angesprochen (EGGELSMANN 1990: 296). Dieser Stauwasserspiegel befindet sich vor allem in den Wintermonaten oberhalb des Grundwasserspiegels der mineralischen Umgebung des Moores und bietet einen guten Indikator für den Wasserhaushalt des Moores. Die Pegel P4 (Moorzentrum, Birkenbruchwald) und P3 (Teich) wurden im Torfkörper des Nordsteimker Moores verfiltert und messen den Moorwasserspiegel, die übrigen Pegel (P1, P2, P5) wurden in mineralischen Sedimenten verfiltert und repräsentieren daher den oberen Grundwasserspiegel bzw. Stauwasserspiegel. Dabei wurde der Pegel P2 am nördlichen Rand des Moores in der Nähe des Vorflutgrabens installiert. Der Pegel P5 liegt am Südrand des Nordsteimker Moores. Der Pegel P1 wurde am Südrand der Feuchtwiese installiert. Folgende Abbildung zeigt eine Übersicht der Wasserstandsmessungen für die Pegel P1 und P5 sowie die Tages-Niederschlagssummen im Untersuchungszeitraum (Mai 2016 bis Oktober 2020); dargestellt werden die Grundwasserflurabstände. Die Darstellung dokumentiert für die Pegel größere Wasserstandsschwankungen in Abhängigkeit vom Witterungsverlauf. Höhere Niederschläge im Jahr 2017 haben zu hohen Wasserständen v.a. im Winterhalbjahr 2017/18 geführt. In den beiden Folgejahren sind die Wasserstände in den Sommermonaten stark abgesunken. Die Wasserstände lagen dann mehr als 2 m unter Flur. Der Pegel P1 repräsentiert die Hangbereiche im Randbereich der Feuchtwiese. Hier stehen unter 0,7 m Sand bis in über 4 m Tiefe Lehme an. Die Standorte sind demnach bereits aktuell durch „wechseltrockene“ Feuchteverhältnisse (Definition siehe GOEBEL 1996: 9) geprägt, d. h. es besteht ein ausgeprägter Wechsel zwischen Austrocknungs- und Nässephasen, wobei die Trockenphasen im Sommer weit überwiegen. Dies bedeutet für diesen Zeitraum oft eine Abkoppelung der Vegetation vom Grundwasser. Die Grundwasserflurabstände betragen in der untersuchten Periode (Mai 2016 bis Oktober 2020) im Mittel 1,30 m (HW: 0,14 m, NW: 2,18 m). Der Pegel P5 liegt am südlichen Rand der Moorniederung. Unter einer 1 m mächtigen Aufschüttung aus einem Lehm-Sand-Gemisch wurde hier bis über 5 m Tiefe Lehm erbohrt. Auch hier herrschen „wechseltrockene“ Feuchteverhältnisse vor. Der Grundwasserflurabstand beträgt im Untersuchungszeitraum im Mittel 1,43 m (HW: 0,17 m). Der Pegel ist in den letzten drei Sommern trocken gefallen. Der Wasserstand lag über einen längeren Zeitraum mehr als 2 m unter Flur. Ergebnisse Seite 16 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Die Pegelmessungen im Bereich des Nordsteimker Moores wurden bereits im Rahmen der Monitoringberichte (siehe IHU GEOLOGIE UND ANALYTIK GMBH 2017, 2018, 2019, 2020) ausgewertet. Abb. 13: Grundwasserflurabstände und Niederschlag (Tagessummen in mm) im Untersuchungszeitraum (Lage der Pegel siehe Abb. 12) 4.3.6 Grundwasserstufen Mit Hilfe der Grundwasserstufe kann die Tiefe des im Boden auftretenden, oberflächennahen Grundwassers in Bezug zur Geländeoberfläche bewertet werden. Der Grundwasserflurabstand verändert sich im Jahresgang mit dem Witterungsverlauf. Die Grundwasserstufe bewertet diesen Jahresgang der Grundwasserstände mit Hilfe eines eindeutigen Kennwertes (BUG et al. 2020: 16). Im Untersuchungsraum sind drei Grundwasserstufen verbreitet (3, 4 und 7). Ergebnisse Seite 17 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Im Untersuchungsraum sind überwiegend Standorte verbreitet, die der Grundwasserstufe 7 zuzuordnen sind (Skala von 1 bis 7, siehe Abb. 14). Der Grundwasserstand steigt auch bei mittlerem Hochwasserständen nicht über 20 dm unter Flur. Nur in den Niederungsbereichen sind die Grundwasserstufen 3 (mittel) und 4 (tief) verbreitet. In der Grundwasserstufe 3 können die Grundwasserstände bei Hochwasser bis nahe Flur ansteigen. Dies betrifft das Moor in Nordsteimke und die tiefer gelegenen Niederungsbereiche am Nordsteimker und Hehlinger Bach. Für den Bereich der Feuchtwiese und die Niederung oberhalb bis zum Nordsteimker Moor wird die Grundwasserstufe 4 (tief) ausgewiesen, bei welcher das Grundwasser bei mittlerem Hochwasserstand bis 4 – 8 dm unter Flur ansteigen kann. Die Pegelganglinie für den Pegel 1 (Abb. 13) bestätigt im Wesentlichen diese Einstufung. Abb. 14: Grundwasserstufen im Untersuchungsraum (im Untersuchungsraum kommen nur die Grundwasserstufen 3, 4 und 7 vor; Quelle: NIBIS® Kartenserver, Abruf vom 08.12.2020) Ergebnisse Seite 18 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 4.3.7 Bodenfeuchtestufen Die Bodenfeuchtestufen ermöglichen eine Aussage über die Feuchtesituation von Standorten. Sie berücksichtigen verschiedene Kennwerte (u.a. zu Boden und Klima). Es werden 12 Feuchtestufen (von dürr bis nass) unterschieden. Ermittelt werden je nach Bodentyp auch nach Jahreszeit getrennte Werte (Frühjahrszahl/Sommerzahl, z.B. 6/2), so bei stauwasserbeeinflussten Böden, wie sie im Untersuchungsraum vorkommen. Diese Böden können im Frühjahr deutlich feuchter als im Sommer sein. Die Basis für die Auswertung bietet die Bodenkarte von Niedersachsen im Maßstab 1:50.000. Abb. 15: Bodenfeuchtestufen im Untersuchungsraum (Quelle: NIBIS® Kartenserver, Abruf vom 08.12.2020) Ergebnisse Seite 19 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Die mit der Abbildung für den Untersuchungsraum dokumentierten Bodenfeuchtestufen bewegen sich zwischen 3 (schwach trocken) und 7 (schwach feucht). In den Niederungen kommen in Frühjahr und Sommer die Stufen 6 (stark frisch) und 7 (schwach feucht) vor. Für eine kleinere Fläche am Ostrand des Untersuchungsgebietes ist für Frühjahr und Sommer die Feuchtestufe 3 (schwach trocken) ausgewiesen, auf diesen hoch gelegenen Standorten sorgen mächtigere Sandauflagen für durchgängig relativ trockene Verhältnisse. Der größte Teil der Flächen im Einzugsgebiet der Niederungen wird von den Feuchtestufen 6/3 (Stark frisch/schwach trocken) und 7/3 (schwach feucht/schwach trocken) eingenommen. Auf diesen durch Stauwasser geprägten Böden sinkt die Feuchtestufe im Sommer gegenüber den Frühjahrswerten um 3 bis 4 Stufen ab, die Standorte sind im Sommer relativ trocken. Die folgende Tabelle gibt eine Erläuterung zu den einzelnen Bodenfeuchtestufen und eine Einschätzung für die Eignung zur landwirtschaftlichen Nutzung. Tab. 5: Einstufung der bodenkundlichen Feuchtestufe (aus Bug et al. 2020: 219) Ergebnisse Seite 20 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 4.3.8 Grundwasserneubildung Für die Wasserversorgung der Niederungen und v.a. des Nordsteimker Moores ist die Höhe der Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet von entscheidender Bedeutung. Für die Perioden 1961 – 1990, 1971 – 2000 sowie 1981 - 2010 liegen Angaben zur Grundwasserneubildung für den Untersuchungsraum vor (NIBIS Kartenserver, Quelle: http://nibis.lbeg.de/, © Landesamt für Bergbau, Energie und Rohstoffe Niedersachsen, Abruf vom 07.01.2016 und 08.12.2020). Für Niedersachsen ergeben sich nach dieser Methodik hohe Neubildungsraten in den Hochlagen der Mittelgebirge und des Harzes sowie in den Geestflächen des norddeutschen Tieflandes. Nach Osten nehmen die Grundwasserneubildungsraten wegen der dort generell geringeren Niederschlagsmengen deutlich ab. Auch im Untersuchungsraum ist von vergleichsweise geringen Grundwasserneubildungsraten auszugehen. Insgesamt wurde für Niedersachsen in der Periode 1981 – 2010 eine etwas höhere Grundwasserneubildungsrate ermittelt als für die Periode 1961 – 1990. Die Grundwasserneubildung beträgt nach mGROWA für die Periode 1961 – 1990 auf Ackerflächen im Untersuchungsraum 151-200 mm/a, in der Niederung des Nordsteimker Grabens 101-150 mm und in der Bachaue des ausgebauten Bachzulaufs zum Hehlinger Bach
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp Abb. 16: Grundwasserneubildung im Jahresmittel (1981 – 2010) im Untersuchungsraum (Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) Die folgende Tabelle dokumentiert Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspende für die Einzugsgebiete im Untersuchungsraum (Reihe 1981 – 2010). Die Berechnung beruht auf den Daten zur Grundwasserneubildung (nach mGROWA18, ERTL et al. 2019). Hierbei wurden Rasterdaten durch das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Niedersachsen (Mitteilung vom 09.12.20) zur Verfügung gestellt, die für die Berechnung verwendet wurden. Ergebnisse Seite 22 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
Tab. 6: Mittlere Jahreswerte für Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspenden der Einzugsgebiete
im Untersuchungsraum (Reihe 1981 - 2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie,
Datenübergabe am 09.12.2020)
Fläche Gebiets- Gebiets- Grundwasser- Abflussspende
Einzugsgebiet
(ha) abfluss (m³/a) abfluss (l/s) neubildung (mm) (l/s * km²)
I: Niederung nördlich
23,9 27.648 0,88 116 3,68
Feuchtwiese
II: Feuchtwiese 49,7 65.075 2,06 131 4,15
III: Nordsteimker Moor 50,4 68.723 2,18 136 4,32
IV: Hehlinger Bach 40,2 42.816 1,36 107 3,38
Bei einer Grundwasserneubildung von 136 mm beträgt der mittlere Gebietsabfluss für das
Einzugsgebiet des Nordsteimker Moores (III) 68.723 m³/a oder 2,18 l/s. Die mittlere
Abflussspende beträgt 4,3 l/s * km².
Die bei der Modellierung der Grundwasserneubildung ermittelte rechnerische Genauigkeit
weist für jede Rasterzelle aufgrund vorhandener Unsicherheiten einen Toleranzbereich auf.
Daher werden die Grundwasserneubildungsraten üblicherweise in Wertebereichen
angegeben. Für die Einzelwerte der Rasterdaten können bei den Jahresmittelwerten 25
mm/a zu- oder abgeschlagen werden. Bei der Berechnung der Grundwasserneubildung für
die Einzugsgebiete wurde hierauf verzichtet. Bei der Interpretation der Daten muss aber
dieser Toleranzbereich berücksichtigt werden.
Mittels mGROWA18 kann auch das innerjährliche Abflussgeschehen abgebildet werden. In
der folgende Tabelle werden die 30jährigen Monatsmittelwerte (1981 – 2010) für das
Einzugsgebiet III (Nordsteimker Moor) aufgeführt. Die Übersicht belegt, dass die
Grundwasserneubildung v.a. im Winterhalbjahr (November bis April) stattfindet. Bei der
Interpretation der Daten muss ebenfalls ein Toleranzbereich berücksichtigt werden.
Tab. 7: Mittlere Monatswerte der Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet III (Nordsteimker Moor, Reihe 1981 –
2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020)
Monat Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez
mm/Monat 36 26 30 11 3 2 1 1 1 3 9 18
Folgende Übersicht zeigt die Grundwasserneubildung im Untersuchungsgebiet nach
Umsetzung der Baumaßnahmen. Bei der Abgrenzung der Einzugsgebiete wurde der Stand
der Entwässerungsplanung für die Bebauungsgebiete (Quartiere 1 bis 5, August 2019)
berücksichtigt.
Durch die Bebauung werden Oberflächen vollständig bzw. teilweise versiegelt. Es findet hier
keine Grundwasserneubildung statt. Das nicht verdunstete Wasser kann dem Direktabfluss
Ergebnisse Seite 23 von 31Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp zugerechnet werden. Dieser Anteil des Direktabflusses wird zum größten Teil aus dem Gebiet abgeleitet und steht für die Wasserversorgung der Niederung nicht zur Verfügung. Im Fall des Quartieres 4 wird das gesamte auf die versiegelten Flächen fallende Wasser aus dem Gebiet abgeleitet (Planungsstand 2019/20). Nach aktuellem Planungsstand soll das Niederschlagswasser in dezentralen Versickerungsrigolen im öffentlichen Raum teilweise zurück gehalten werden. Dies betrifft das Einzugsgebiet I. Im Einzugsgebiet II (Feuchtwiese) wird im Bereich des Quartieres 2 der Niederschlag gesammelt und über eine Quellrigole komplett der Niederung zugeführt. Abb. 17: Grundwasserneubildung im Jahresmittel (1981 – 2010) im Untersuchungsraum (Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am 09.12.2020) mit Einzugsgebieten und Quartieren nach Umsetzung der Baumaßnahmen Ergebnisse Seite 24 von 31
Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp
Im Einzugsgebiet III (Nordsteimker Moor) wird das Niederschlagswasser aus Teilgebieten
der Quartiere 1 und 2 in einem Regenrückhaltebecken gesammelt und in den Nordsteimker
Graben an der K111 eingeleitet. Durch einen hier vorhandenen Stau soll das eingeleitete
Wasser dem Nordsteimker Moor zur Verfügung stehen. Im Einzugsgebiet IV wird das
Regenwasser in Teilgebieten der Quartiere 1 und 2 im Bereich der Niederung gesammelt
und über den Hehlinger Bach abgeleitet.
In folgender Tabelle werden Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspende für
die Einzugsgebiete aufgeführt. Nach Umsetzung der Baumaßnahmen verändern sich die
Größen der Einzugsgebiete und damit auch die Werte für Gebietsabfluss,
Grundwasserneubildung und Abflussspende.
Tab. 8: Gebietsabfluss, Grundwasserneubildung und Abflussspenden der Einzugsgebiete im Untersuchungsraum
im Jahresmittel (1981 - 2010; Quelle: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Datenübergabe am
09.12.2020) nach Umsetzung der Baumaßnahmen
Gebiets-
Fläche Gebiets- Grundwasser- Abflussspende Undurchlässige
Einzugsgebiet abfluss
(ha) abfluss (l/s) neubildung (mm) (l/s * km²) Fläche* (ha)
(m³/a)
I: Niederung nördlich
26,42 34.759 1,10 132 4,17 10,43
Feuchtwiese
VI: Niederung
9,00 8.470 0,27 94 2,98 -
nördlich Feuchtwiese
10,70
II: Feuchtwiese 38,14 49.494 1,57 130 4,11 (Quartiere 3
und 5)
III: Nordsteimker
50,81 69.227 2,20 136 4,32 15,28
Moor
IV: Hehlinger Bach 39,78 42.311 1,34 106 3,37 12,50
*: Angaben nach PST (Stand: 08/2019)
In der Tabelle 8 wird außerdem die Größe der undurchlässigen Fläche für die einzelnen
Einzugsgebiete aufgelistet (Stand der Entwurfsplanung Übergeordnete Entwässerung, PST
08/2019).
Im Bereich des Einzugsgebietes I wird ein großer Teil der Fläche bebaut, davon sind nach
Stand der Planung im geplanten Quartier 4 ca. 10,4 ha undurchlässig. Auf dieser nun
bebauten Fläche werden gegenwärtig noch im langjährigen Mittel (1981 – 2010) bei einer
Grundwasserneubildung von 132 mm insgesamt 13.768 m³/a gebildet. Für das
Einzugsgebiet II (Feuchtwiese) sind dies 13.910 m³/a, für das Einzugsgebiet III
(Nordsteimker Moor) 20.781 m³/a und das Einzugsgebiet IV (Hehlinger Bach) 13.250 m³/a.
Durch die Versiegelung der Flächen reduziert sich damit der Gebietsabfluss um diese
Beträge gegenüber den in Tabelle 8 angegebenen Werten. Dabei muss noch das über
Rigolen in die Niederung gespeiste Wasser berücksichtigt werden, was die Wasserbilanz der
Niederungen verbessert.
Ergebnisse Seite 25 von 31Wasserhaushaltsbetrachtung Sonnenkamp 5 Bodenfeuchtestufen nach Umsetzung der Baumaßnahmen Die prognostizierten Bodenfeuchtestufen beruhen auf einer fachgutachterlichen Einschätzung, welche auf den ausgewerteten Daten und Unterlagen beruhen. Durch die Bebauung ändert sich die Versickerung auf den betroffen Flächen, in Abhängigkeit von der Versiegelung der Standorte. Mit Ausnahme der Flächen, wo durch Quellrigolen aus den entwässerten Flächen die Niederung gespeist wird, werden die Flächen trockener. Es wird davon ausgegangen, dass die Bodenfeuchtestufe auf den betroffenen Standorten im Frühjahr um mindestens eine Stufe absinkt. Im Sommer ist der Unterschied bei diesen Standorten relativ gering, da bereits gegenwärtig die Böden im Sommer austrocknen können. Abb. 18: Prognostizierte Bodenfeuchtestufen im Untersuchungsraum nach Fertigstellung der Quartiere (verändert nach Abbildung 15) Bodenfeuchtestufen nach Umsetzung der Baumaßnahmen Seite 26 von 31
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