Hydrogeologische Karten für den Hydrologischen Atlas von Deutschland

Projektanfang: 01.01.1994

Projektende: 31.12.2013

Projektstand: 31.12.2013

Die BGR hat für den Themenkomplex Grundwasser des Hydrologischen Atlas von Deutschland (HAD) sechs verschiedene thematische Karten im Maßstab 1:2.000.000 (Arbeitsmaßstab 1:1.000.000) erarbeitet, die die Grundwasserverhältnisse in Deutschland beschreiben. Der HAD ist ein interdisziplinäres Gemeinschaftsprojekt verschiedener Bundesbehörden, Institute sowie der Länder und wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) herausgegeben. Er ist als analoger Atlas und als digitale Version realisiert. Das Kartenwerk enthält über 50 Übersichtskarten einschließlich Erläuterungstexten zu den sieben Themenkomplexen Grundlagen, Hydrometeorologie, Oberirdische Gewässer, Bodenwasser, Grundwasser, Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft.

Folgende hydrogeologische Karten wurden im HAD veröffentlicht:

Karte "Hydrogeologie"

Hydrogeologie (HY1000):
In der Karte werden die an der Oberfläche anstehenden Gesteine zunächst in die vier Haupttypen Porengrundwasserleiter, kombinierte Poren- und Kluftgrundwasserleiter, Kluft- und Karstgrundwasserleiter sowie Grundwassergeringleiter unterteilt. Eine weitere Differenzierung erfolgt abhängig von der Ausdehnung und Produktivität gemäß der Systematik der Standardlegende für Hydrogeologische Karten. Die Einstufung in die Produktivitätsklassen wurde aus der Durchlässigkeit hergeleitet. Zusätzlich werden die an der Oberfläche anstehenden Gesteine in Form von Flächensignaturen in 19 verschiedene Gesteinsarten und vier geringmächtige Bedeckungen unterschieden. Weiterhin sind Versalzungszonen des oberflächennahen Grundwassers im Binnenland, Gebiete mit Meerwasser-Intrusionen im Küstenbereich sowie Bergbaugebiete dargestellt.

Datengrundlage der Karte Hydrogeologie ist die von der BGR im Jahr 1993 herausgegebene digitale Geologische Karte der Bundesrepublik Deutschland 1:1.000.000 (GK1000). Die digitale GK1000 beinhaltet Attribute zur Stratigraphie, Lithologie und zur Genese der Gesteine.

Karte "Hydrogeologische Regionen"

Hydrogeologische Regionen (HYREG1000):
In der Karte werden die Flächeneinheiten Deutschlands dargestellt, die sich hinsichtlich der Art und Stärke der Grundwasserführung sowie der chemischen Zusammensetzung des Grundwassers einheitlich beschreiben und voneinander abgrenzen lassen. Insgesamt werden fünf Regionen sowie 24 Unterregionen unterschieden, die den wichtigsten Landschaftseinheiten Deutschlands zugeordnet wurden. Für jede Unterregion wird ein schematisches lithologisches Säulenprofil abgebildet, das einen typischen Schichtenaufbau des Untergrundes der jeweiligen Region zeigt. Die Gesteinsarten werden zusätzlich in Grundwasserleiter, Grundwassergeringleiter und Grundwassernichtleiter unterteilt. Die Grundwasserleiter lassen sich entsprechend der Art ihrer Grundwasserführung in die drei Klassen Poren-, Kluft- und Karstgrundwasserleiter aufteilen, während die Grundwassergeringleiter in Locker- oder Festgestein unterteilt werden. Eine weitere Unterscheidung geschieht nach dem vorherrschenden chemischen Milieu des Gesteins (silikatisch, karbonatisch, sulfatisch, organisch). Im Ergebnis wird zwischen zehn Typen von Grundwasserleitern und sechs Typen von Grundwassergeringleitern differenziert.

Grundlage für die Karte sind die digital vorliegenden Daten der Geologischen Karte 1:1.000.000 (GK1000).

Karte "Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen"

Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen (ERGW1000):
Die Karte zeigt in generalisierter Form eine flächendeckende Darstellung der Grundwasservorkommen in Deutschland, differenziert nach der Ergiebigkeit bestehender Anlagen bzw. der daraus abgeleiteten Grundwasserhöffigkeit. Die Ergiebigkeit der Vorkommen ist in fünf Wertigkeitsstufen unterteilt. Aus ihnen ist auch eine Rangfolge der Grundwasservorkommen in ihrer Bedeutung für die Trinkwasserversorgung ablesbar. Neben Flächen mit bedeutenden oder weniger bedeutenden Vorkommen werden solche Flächen dargestellt, in denen keine zusammenhängenden und regional bedeutenden Grundwasserressourcen vorhanden bzw. zu erwarten sind. Die regional bedeutenden Grundwasservorkommen sind weiter in drei Klassen mit grob quantifizierten Ergiebigkeitsstufen unterteilt.

Die Karte basiert auf einer Publikation der BGR (Vierhuff, H., Müller, W. & Aust, H. 1981), die 1992/1993 auf das Gebiet der neuen Bundesländer erweitert wurde (Müller, A. 1993).

Karte "Mittlere jährliche Grundwasserneubildung"

Mittlere jährliche Grundwasserneubildung (GWN1000):
Die Karte stellt die mittlere jährliche Grundwasserneubildung in Deutschland für den Zeitraum 1961 – 1990 als Rasterdarstellung in einer Zellweite von 1 x 1 km dar. Dazu wurde ein mehrstufiges Regressionsverfahren entwickelt (Neumann, J. 2005). In einem ersten Schritt wurde der Baseflow-Index (BFI = Basisabfluss / Gesamtabfluss) als Regressionszielgröße in Abhängigkeit von Hangneigung, Gewässernetzdichte, Bodenbedeckung, nutzbarerer Feldkapazität, Grundwasserflurabstand sowie vom Anteil des Direktabflusses am Gesamtabfluss ermittelt. Darauf aufbauend wurden zwei unterschiedliche Modellvarianten für die abflussarmen (R < 200 mm/a) sowie die abflussreichen Regionen (R > 200 mm/a) entwickelt. Für R < 200 mm/a ergibt sich die Grundwasserneubildung aus der multiplikativen Verknüpfung des rasterbasierten Baseflow-Index mit dem flächendifferenzierten Gesamtabfluss nach BAGLUVA. Für die höheren Werte R > 200 mm/a wurde eine zweite Regressionsgleichung formuliert, die neben dem Baseflow-Index auch den BAGLUVA-Gesamtabfluss sowie den Grundwasserflurabstand als weiteren Parameter erfordert.

Karte "Geogene Grundwasserbeschaffenheit"

Geogene Grundwasserbeschaffenheit (GEOGW1000):
In der Karte wird die repräsentative chemische Grundwasserbeschaffenheit für 22 hydrogeologische Unterregionen Deutschlands dargestellt. Die Typisierung der Wässer jeder Unterregion erfolgte auf der Basis der Gesamtmineralisation sowie des chemischen Stoffbestands. Nach dem Grad der Mineralisation wurden fünf Klassen von Wässern unterschieden (sehr geringer, geringer, mittlerer, hoher sowie stark wechselnder Lösungsinhalt). Die Typisierung der Wässer nach ihrem chemischen Stoffbestand erfolgte entsprechend dem Äquivalentprozentanteil der Hauptkationen und -anionen auf der Basis des Vierstoffdiagramms nach Piper. Mit der so durchgeführten chemischen Klassifizierung sowie dem Grad der Mineralisierung ließen sich deutschlandweit 22 geogene Grundwassertypen differenzieren.

Grundlage für die Kartierung der geogenen Grundwasserbeschaffenheit ist die Karte "Hydrogeologische Regionen". Die Wasserbeschaffenheitsdaten stammen aus den Grundwassermessnetzen der deutschen Bundesländer, die von den Landesämtern für Geologie/Bodenforschung bzw. Umwelt erhoben wurden. Weitere Analysen gehen auf den Datenbestand des ehemaligen Zentralen Geologischen Instituts der DDR zurück. Insgesamt wurden Proben aus knapp 8000 Grundwassermessstellen ausgewertet.

Karte "Heil-, Mineral- und Thermalwässer"

Heil-, Mineral- und Thermalwässer (HMTW1000):
Die Karte gibt anhand von rund 500 Wässern einen Überblick über die Verbreitung und Beschaffenheit der Heil-, Mineral- und Thermalwasservorkommen in Deutschland. Die Analysedaten der Wässer sind in sog. UDLUFT-Kreisdiagrammen dargestellt. Entsprechend der Summe an gelösten Mineralstoffen werden die Wässer in drei Klassen unterteilt, die in Form von Kreisgrößen dargestellt sind (0 - 1g/l, 1 - 5 g/l, 5 - 20 g/l). Hochmineralisierte Solen, Säuerlinge und Thermalwässer sind durch gesonderte Signaturen gekennzeichnet. Therapeutisch wirksame Anteile gemäß den Begriffsbestimmungen für Heilwässer wie Eisen, Fluorid, Jodid, Sulfidschwefel und Radon werden mit der entsprechenden chemischen Abkürzung neben dem jeweiligen Diagramm notiert. Die Signaturen sind durchnummeriert, um sie den im Tabellenverzeichnis aufgeführten Brunnendaten zuordnen zu können. Das Verzeichnis enthält neben der jeweiligen Orts- und Quellenbezeichnung soweit bekannt die Tiefe des Brunnens, die Gesamtmineralisation und den chemischen Typ des Wassers.

Grundlage der Karte sind Daten, die von den Staatlichen Geologischen Diensten der Bundesländer zur Verfügung gestellt oder ergänzend recherchiert worden sind.

Neben den sechs oben aufgeführten hydrogeologischen Karten hat die BGR weitere Atlastafeln zum Themenkomplex Bodenwasser sowie die Grundlagenkarte Lithologie für den Hydrologischen Atlas von Deutschland erstellt.

Ergänzende Informationen zum Projekt HAD einschließlich der Bezugsadresse finden Sie unter:

• http://www.hydrology.uni-freiburg.de/forsch/had/had_home.htm

Geoviewer:

• Hydrogeologie (HY1000) im BGR Geoviewer
• Hydrogeologische Regionen (HYREG1000) im BGR Geoviewer
• Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen (ERGW1000) im BGR Geoviewer
• Mittlere jährliche Grundwasserneubildung (GWN1000) im BGR Geoviewer
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit (GEOGW1000) im BGR Geoviewer

Karten:

• Grundwasservorkommen von Deutschland nach Art der Grundwasserleiter (DinA3-Format) (PDF, 3 MB)
• Grundwasservorkommen von Deutschland nach Art der Grundwasserleiter (DinA3-Format) (png, 2 MB)
• Hydrogeologische Regionen und Unterregionen von Deutschland (DinA3-Format) (PDF, 7 MB)
• Hydrogeologische Regionen und Unterregionen von Deutschland (DinA3-Format) (png, 2 MB)
• Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen von Deutschland (DinA3-Format) (PDF, 1 MB)
• Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen von Deutschland (DinA3-Format) (png, 1 MB)
• Mittlere jährliche Grundwasserneubildung von Deutschland (DinA3-Format) (PDF, 2 MB)
• Mittlere jährliche Grundwasserneubildung von Deutschland (DinA3-Format) (png, 1 MB)
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit von Deutschland (DinA3-Format) (PDF, 3 MB)
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit von Deutschland (DinA3-Format) (png, 2 MB)
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit von Deutschland - Wasserhärte (DinA3-Format) (PDF, 2 MB)
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit von Deutschland - Wasserhärte (DinA3-Format) (png, 1 MB)
• Bezug der gedruckten Ausgabe des HAD

Daten:

• Hydrogeologie (HY1000) als Shapefile
• Hydrogeologische Regionen (HYREG1000) als Shapefile
• Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen (ERGW1000) als Shapefile
• Mittlere jährliche Grundwasserneubildung (GWN1000) als TIFF
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit (GEOGW1000) als Shapefile
• Hydrogeologie (HY1000) als Web Map Service
• Hydrogeologische Regionen (HYREG1000) als Web Map Service
• Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen (ERGW1000) als Web Map Service
• Mittlere jährliche Grundwasserneubildung (GWN1000) als Web Map Service
• Geogene Grundwasserbeschaffenheit (GEOGW1000) als Web Map Service

Literatur:

• BGR (1993): Geologische Karte der Bundesrepublik Deutschland 1 : 1 000 000, Blatt 1: Grundkarte, Blatt 2: Legende und Kartengrundlagen. Hannover.
• BMU (Hrsg. 1998, 2001, 2003): Hydrologischer Atlas von Deutschland. Lieferung 1-3 mit 51 Kartentafeln - Bonn/Berlin 1998/2001/2003.
• HILTMANN, W. & KANTOR, W. (2001): Geogene Grundwasserbeschaffenheit. Tafel 5.7. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2001): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 2. – Freiburg i. Br.
• MÜLLER, A. (1993): Grundwasservorkommen der Bundesrepublik Deutschland 1 : 1.000.000. - Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen. Hannover.
• MÜLLER, A., PHILIPP, U. & VIERHUFF, H. (2001): Ergiebigkeit der Grundwasservorkommen. Tafel 5.2. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2001): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 2. – Freiburg i. Br.
• NEUMANN, J. & WYCISK, P. (2003): Mittlere jährliche Grundwasserneubildung. Tafel 5.5. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2003): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 3. – Freiburg i. Br.
• NEUMANN, J. (2005): Flächendifferenzierte Grundwasserneubildung von Deutschland: Entwicklung und Anwendung des makroskaligen Verfahrens HAD-GWNeu. - Dissertation Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle/Saale.
• NEUMANN, J. (2009): Flächendifferenzierte Grundwasserneubildung von Deutschland: Entwicklung und Anwendung des makroskaligen Verfahrens HAD-GWNeu. - Sonderheft Reihe C Geologisches Jahrbuch, Heft 6: 127 S.; Hannover.
• RICHTS, A., PHILIPP, U. & WINTER, P. (2001): Hydrogeologische Arbeiten für den Hydrologischen Atlas von Deutschland. In: Niedersächsisches Landesamt für Bodenforschung (Hrsg.): Aufbruch nach Europa - Hydrogeologie vor neuen Aufgaben. Arbeitshefte Wasser 2001/1: S. 65 - 72.- Hannover.
• RICHTS, A. & VIERHUFF, H. (2001): Hydrogeologische Regionen. Tafel 5.1. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2001): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 2. – Freiburg i. Br.
• VIERHUFF, H., WAGNER, W. & AUST, H. (1981): Die Grundwasservorkommen in der Bundesrepublik Deutschland. - Geologisches Jahrbuch Reihe C, Heft 30: 110 S.; Hannover.
• WINTER, P. & GOSSEL, W. (2001): Hydrogeologie. Tafel 1.6. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2001): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 2. – Freiburg i. Br.
• ZAEPKE, M. (2003): Heil-, Mineral und Thermalwässer. Tafel 5.9. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg. 2003): Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Lfg. 3. – Freiburg i. Br.

Partner:

• Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
• Deutscher Wetterdienst (DWD)
• Institut für Hydrologie (IHF) der Universität Freiburg i. Br.
• Umweltbundesamt (UBA)
• Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG)
• Statistisches Bundesamt (StBA)
• Amt für Militärisches Geowesen (AMilGeo)
• Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)