Aktuelle Ergebnisse zur Grundwasserneubildung Niedersachsens

Einleitung

Für die Berechnung der Grundwasserneubildung von Niedersachsen verwendet das Land Niedersachsen seit über 10 Jahren das Wasserhaushaltsmodell mGROWA, das nun zum dritten Mal novelliert wurde. mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt. Es basiert auf einer flächendifferenzierten Ermittlung des Bodenwasserhaushalts mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell BOWAB und der anschließenden Abtrennung der Direktabflussanteile. Durch die gute Performanz des Modells können Grundwasserneubildungswerte sowohl für die Beobachtungszeiträume als auch für Klimaszenarien berechnet werden.

Gabriele Ertl et al.: Die Grundwasserneubildungsmodellierung 1961‐2020 mit neusten Eingangsdaten

Wie hat sich die Grundwasserneubildung seit 1961 entwickelt? Nachdem die Klimadaten der neuen aktuellen Klimareferenzperiode 1991‐2020 verfügbar waren, konnten die Modellierungen inklusive der neuen Zeitreihe beginnen. Somit konnte die im Jahr 2019 veröffentlichte Version der Grundwasserneubildung von Niedersachsen und Bremen (mGROWA18), die Modellierungsergebnisse bis zum Jahr 2010 beinhaltete, abgelöst werden.

Hierfür wurden die aktuellen Bodeninformationen der BK50 zur Novellierung des Modells genutzt, um eine harmonisierte Datengrundlage zu schaffen. Dies beinhaltet unter anderem die Informationen zu Bodenhorizonten, Drainagen, Mittleren Höchst‐ und Niedriggrundwasserständen sowie Staunässestufen. Die daraus resultierenden Änderungen der Grundwasserneubildungswerte in Version mGROWA22 werden im Vortrag vorgestellt.

Für die neue Version mGROWA22 liegen Auswertungen für 30‐jährige Mittelwerte für alle Monate, hydrologische Halbjahre und das Kalenderjahr vor, aber auch jährliche Zeitreihenanalysen auf Basis niedersächsischer Grundwasserkörper.

30‐jährige Mittel der Grundwasserneubildung von Niedersachsen in den Beobachtungszeiträumen (mGROWA22) Quelle: LBEG

Mithra-Christin Hajati et al.: Die projizierte Grundwasserneubildung unter Verwendung zweier Zukunftsszenarien

Wie beeinflusst der Klimawandel die Grundwasserneubildung in Niedersachsen bis ins Jahr 2100? Für diese Abschätzung bedarf es Klimaprojektionen, mit denen das Wasserhaushaltsmodell mGROWA angetrieben wird.

Klimaprojektionen sind der Output von Klimamodellen, die wiederum mit Treibhausgasszenarien (RCP‘s) angetrieben werden. Gemeinsam mit dem Niedersächsischen Kompetenzzentrum Klimawandel (NIKO) wurden die Klimaprojektionen für 2 Treibhausgasszenarien (RCP) aktualisiert (AR5‐NI Version 2.1). Dabei wird für jedes Szenario eine Vielzahl an Klimamodellen (11 x RCP8.5 und 8 x RCP2.6) verwendet. Durch diese Vielzahl an Modellen berechnet sich die Ergebnisbandbreite eines Treibhausgasszenarios.

Das Wasserhaushaltsmodell mGROWA wurde mit dem klimatischen Input des AR5‐NI v2.1 angetrieben. Es stehen Ergebnisse für das „Kein‐Klimaschutz“‐Szenario (RCP8.5) und das „Klimaschutz“‐ Szenario (RCP2.6) zur Verfügung und jeweils für die Wasserhaushaltsgrößen des Modells (z.B. Grundwasserneubildung und künstliche Entwässerung).

Für die neue Version mGROWA22 liegen Auswertungen für 30‐jährige Mittelwerte mit Bandbreiten für alle hydrologischen Halbjahre und das Kalenderjahr vor, aber auch jährliche und halbjährliche Daten von 11 RCP8.5 Läufen und 8 RCP2.6 Läufen für die Weiterverarbeitung in Strömungsmodellen.

Grundwasserneubildungsänderung 2071‐2100 zu 1971‐ 2000 im Kalenderjahr für die Hydrogeologischen Räume Niedersachens Quelle: LBEG

Im Ergebnis zeigt sich eine relativ große Bandbreite der Ergebnisse, jedoch weisen Auswertungen darauf hin, dass sich bisherige Trends in der Klimaentwicklung weiter etablieren werden. So könnten Nutzungskonflikte im Sommer und Abflüsse im Winter weiter zunehmen.

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