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Umweltatlas Berlin

02.05 Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers (Ausgabe 1993)

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Kartenbeschreibung

Die vorliegende Karte stellt die aus dem Grundwasserflurabstand und dem Aufbau der Deckschichten abgeleitete Verschmutzungsempfindlichkeit dar. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß diese Karte nur für großräumliche Betrachtungen geeignet ist, nicht aber für die Bewertung kleiner Gebiete. Außerdem ist der Erkundungsstand in den letzten zehn Jahren weiter fortgeschritten, was in dieser Karte nicht berücksichtigt werden konnte.

Im folgenden wird nach einer allgemeinen Beschreibung der pleistozänen Bildungen die Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers auf der Grundlage von Geologie und Grundwasserflurabstand für die geomorphologischen Einheiten Berlins beschrieben.

Allgemeine Beschreibung der pleistozänen Bildungen

Der letzte Zeitabschnitt des Tertiärs (Pliozän) zeigte durch eine starke Abkühlung des Gebietes um den nördlichen Pol den Übergang zum Eiszeitalter (Pleistozän) an. Durch große Niederschlagsmengen in Skandinavien kam es zur Bildung von Gletscherströmen, die sich nach Süden bewegten, dabei die vorhandene Erdoberfläche erodierten und große Mengen von Gesteinsmaterial aufnahmen. In Mittel- und Nordeuropa konnten drei große Eisvorstöße, die durch Bildungen von Warmzeiten getrennt sein können, lokalisiert werden (Elster-, Saale- und Weichseleiszeit). Der Rückzug des Eises erfolgte durch Abschmelzen infolge einer Klimaerwärmung.

Landschaftsformen

Folgende Landschaftsformen wurden durch die Vor- und Rückzugsphasen des Eises geschaffen:

Grundmoräne: an Gletschersohle aufgearbeitetes Gesteinsmaterial als unsortiertes Gemisch aus Ton, Schluff und Sand (Geschiebemergel, Geschiebelehm) und nicht aufgearbeitete Gesteinsblöcke (Geschiebe in der Mergelmasse)

Endmoräne: gebildet durch vor dem Eis transportiertes grobes Gesteinsmaterial (Gesteinsblöcke); bei Gleichgewicht von Nachschub und Abschmelzen des Eises (Stillstand der Inlandeisrandlage) über längere Zeit Aufschüttung von häufig groben Blockpackungen nordischen Gesteinsmaterials, aber auch von Kiesen und Sanden, zum Teil auch von tonigem Material

Sander: durch Schmelzwässer (stammen vom Eisrand, aber auch von der Gletscheroberfläche) aus Endmoräne ausgewaschenes kiesiges und vor allem grob- und mittelsandiges Material

Urstromtal: Abflußgebiet der Schmelzwässer.
Innerhalb der drei großen Eisvorstöße erfolgten mehrere Vorstoß- und Rückzugsphasen (z. B. werden in der Weichseleiszeit drei Phasen unterschieden: die Brandenburger, die Frankfurter und die Pommersche Phase) mit oben beschriebener glazialer Abfolge. Dadurch kam es zur Überlagerung mehrerer glazialer Abfolgen mit den entsprechenden Bildungen.

Die Spaltung des Gletschers in viele Gletscherströme mit entsprechender Abfolge bewirkte zusätzlich eine Verschachtelung der glazialen Formen, so daß es in Gebieten mit kleinräumigen glazialen Landschaftsformen oft schwer ist, die Bildungen eindeutig genetisch zuzuordnen.

Vor allem die Grundmoränenlandschaft ist noch stärker in sich gegliedert. Als Ergebnis der Schmelzwassertätigkeit entstanden zum einen Seen verschiedener Formen, zum anderen unterschiedliche Ablagerungsformen von im Eis enthaltenem Gesteinsmaterial. Der Abfluß von Schmelzwasser in Eisspalten des Gletschers schuf tiefe, schmale Rinnenseen (Bsp. Grunewald-Seenkette, Havel-Seenkette); die Erosionstätigkeit von ehemaligen Eiszungen des Inlandeises liegt den oft breiten und tiefen, langgestreckten Zungenbeckenseen zugrunde. Ausschmelzende Toteisschollen (vom sich durch Nachschub und Abschmelzen bewegenden Inlandeis abgetrennte Eisblöcke) schufen abflußlose wassergefüllte Senken (Sölle, Pfuhle). Nach dem Abschmelzen des Eises auf der Grundmoräne zurückgebliebenes Gesteinsmaterial (Sande, Kiese, Blöcke) bildete Oser und Kames (geschichtete Sand- und Kiesablagerungen in Eisspalten und Geröllhügel) sowie Drumlins (elliptische Geröllhügel mit einem Kern aus Geschiebemergel).

Geologie und Verschmutzungsempfindlichkeit der geomorphologischen Einheiten Berlins

Barnim-Hochfläche

Geologischer Aufbau

Die Barnim-Geschiebemergelhochfläche ist im Zuge der Brandenburger Phase der Weichseleiszeit entstanden. Die südliche Begrenzung dieser Grundmoräne verläuft ungefähr von Frohnau über Hermsdorf, Pankow, Humboldthain, Lichtenberg (am Bahnhof), Rüdersdorf und Herzfelde. Der Barnim zeigt eine Neigung nach Süden zum Urstromtal hin. An der Erdoberfläche anstehend oder oberflächennah ist ein Geschiebemergel zu beobachten. An einigen Stellen wird er durch Hochflächensande überlagert, die jedoch keinen Grundwasserleiter darstellen. Nördlich von Buch, Karow, Schönerlinde und Hobrechtsfelde verdecken ihn Sandersande der Frankfurter Phase. Häufig bilden saale- und weichselzeitliche Geschiebemergel einen kompakten Stauer, sie sind stellenweise nur durch geringmächtige Sandeinlagerungen getrennt. Der Hauptgrundwasserleiter ist im nördlichen Teil des Barnims durch eine ca. 30 - 40 m mächtige und im südlichen Teil durch eine ca. 10 - 30 m mächtige Geschiebemergeldecke geschützt. Er ist mit einer Mächtigkeit von 50 m besonders gut in Buch ausgebildet. Im Raum Hohenschönhausen - Falkenberg - Malchow - Schwanebeck keilt dieser Hauptgrundwasserleiter nach Nordwesten zum Panketal hin aus, während er in Weißensee, Pankow und Wedding durch Geschiebemergeleinlagerungen in mehrere Grundwasserleiter aufgespalten ist.

Verschmutzungsempfindlichkeit

Überwiegend besteht, zumindest von der Deckschichtenart her (Geschiebemergel > 10 m), auf der Barnim-Hochfläche eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers. Dabei erreichen Schadstoffe das Grundwasser im nördlichen Teil aufgrund der größeren Mächtigkeit des Geschiebemergels noch später als im südlichen Teil der Hochfläche.



Schmelzwasserrinnen

Jedoch ist auch das Grundwasser dieser Hochfläche nicht restlos vor Schadstoffeintrag geschützt. So durchbrechen die durch Schmelzwässer geschaffenen Rinnensysteme wie die Wuhle und das Neuenhagener Fließ die schützende Geschiebemergeldecke und ermöglichen das Eindringen von Schadstoffen, die durch die Grundwasserfließ- und -strömungsverhältnisse weitreichend (auch in tiefere Grundwasserleiter) verteilt werden können.

Die Wuhle weist als Schmelzwasserrinne sowohl von den natürlichen Gegebenheiten als auch von der Flächennutzung her ein hohes Gefährdungspotential auf. Sie enthält Sande mit einem Flurabstand unter 5 m; zwischen Biesdorf-Nord und Eiche schließen sich Sande und Geschiebemergel in Wechsellagerung an, wobei der Flurabstand von der unmittelbaren Wuhle zum umgebenen Geschiebemergel hin zunimmt (von < 5 m auf > 10 m). Die das Grundwasser überlagernden Deckschichten zeigen also eine hohe bis mittlere Verschmutzungsempfindlichkeit. Trotzdem wurden jahrelang entlang der Wuhle Hausmüll, Trümmer und Bauschutt verkippt (Ahrensfelder- und Kienberg-Kippe, Trümmerberge von Biesdorf), deren genaue Zusammensetzung weitgehend unbekannt ist. Dadurch wurden und werden Schadstoffe durch Niederschlagswasser gelöst und in die Wuhle eingetragen. Das unzureichend geklärte Abwasser des Klärwerks Falkenberg und die an die Wuhle grenzenden Schrottplätze sowie wilde Müllkippen bergen ebenfalls eine enorme Schadstoffbelastung in sich. Die Wuhle, die nördlich von Ahrensfelde beginnt, überträgt durch ihre Verbindung mit der im Urstromtal gelegenen Spree diese große Schadstoffbelastung auf weitere hoch verschmutzungsempfindliche Bereiche.

Ebenso bietet das Neuenhagener Mühlenfließ durch seine natürlichen Gegebenheiten, im Talbereich Sande mit einem Grundwasserflurabstand von 0 - 5 m, die Möglichkeit des Schadstoffeintrages, sei es durch Versickerung oder durch Oberflächenabfluß schadstoffbelasteter Wässer.

Rieselfeldnutzung

Durch die bis 1960 und zum Teil länger andauernde Rieselfeldnutzung weiter Teile der Hochfläche, so nördlich von Falkenberg und Marzahn bis Wartenberg und Malchow, entstand eine hohe Anreicherung des Bodens mit Schwermetallen, Nährstoffen und organischen Schadstoffen. Neben dem großen Schadstoffangebot aus den eingeleiteten Abwässern sind für diese Anreicherung die große Pufferkapazität und der hohe Gehalt an organischer Substanz dieser Böden sowie nicht zuletzt die sich einstellenden Redox-/pH-Bedingungen (insbesondere durch den alkalischen Charakter der verrieselten Abwässer und das große Angebot abgestorbener organischer Substanz) verantwortlich. Mit Einstellung der Abwasserverrieselung bewirkt der jahrelange saure Niederschlag ein Absinken des Redoxpotentials und pH-Wertes in diesen Gebieten. Bei Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte werden bisher fest gebundene Schwermetalle mobilisiert und können damit durch Niederschlagswässer oder durch auftretende Schichtenwässer (bei sandigem Geschiebemergel vorhanden) in verschmutzungsempfindliche Gebiete abgeführt werden. Das Oberflächenwasser und auch das Grundwasser auf der Hochfläche fließen nach Südwest in Richtung des Urstromtals. Geringe Flurabstände und Sande bzw. Sande und bindige Böden in Wechsellagerung als Deckschichtentyp, wie z. B. vorherrschend südlich des Malchower Sees unweit der ehemaligen Rieselfeldnutzungen, sowie die Lage dieses Gebietes in Strömungsrichtung bedingen den Eintrag und die Verbreitung dieser schadstoffbelasteten Niederschlags- und Schichtenwässer in den Grundwasserleitern.



Unregelmäßigkeiten im geologischen Aufbau

Auch lokale Sandfenster (die sicher nicht alle kartiert sind), Partien eines sehr sandigen Geschiebemergels über größere Mächtigkeit oder die Durchtrennung von Bereichen geringmächtigen Geschiebemergels durch Baumaßnahmen ermöglichen einen Schadstoffeintrag in den Fließ- und Strömungskreislauf des Grundwassers (nicht nur des obersten Grundwasserleiters).

Eine ganz andere, nicht anthropogene, sondern geogene Gefahr für die Grundwasserqualität kann überall dort vorliegen, wo Fehlstellen des Rupeltons (Bildung des Tertiärs) vorhanden sind, die entweder primär durch fehlende Ablagerung dieser Bildung oder sekundär durch die Erosionstätigkeit des Eises entstanden. Der Rupelton trennt gering mineralisiertes und höher mineralisiertes Grundwasser voneinander. Durch Fehlstellen (z. B. bei Schwanebeck) besteht die Möglichkeit, daß höher mineralisiertes Grundwasser aus Tiefen unterhalb des Rupeltons in oberflächennahe Bereiche aufsteigt. Diese Möglichkeit besteht vor allem dort, wo eine Umkehrung des natürlichen Fließregimes vorliegt, vorrangig in Bereichen von Förderanlagen der Wasserwerke.

Die hier aufgeführten Beispiele sollen verdeutlichen, daß auch eine Geschiebemergelhochfläche nicht vollständig gegen Schadstoffeintrag geschützt ist.

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