Geoportal  



 

Umweltatlas Berlin

02.04 Qualität des oberflächennahen Grundwassers (Ausgabe 2006)

Kartenansicht English Text available Inhalt    zurück weiter

Sulfat

Sulfat ist ein gut wasserlöslicher Gesteinsbestandteil und wird relativ schnell ausgewaschen. Derzeitige anthropogene Sulfateinträge in den Boden und das Grundwasser sind sehr hoch und vielfältiger Art. In Brandenburg gelten Konzentrationen bis etwa 100 mg/l als Hintergrundgehalte und auch die Untersuchungen von Schleyer & Kerndorff (1992) kommen zu ähnlichen Ergebnissen (100 bis 150 mg/l). Kunkel u.a. (2003) geben Gehalte bis etwa 200 mg/l an.

In Berlin hingegen wurden in jüngerer Vergangenheit unter Waldstandorten bereits Gehalte bis in die Größenordnung des aus der TrinkwV abgeleiteten Schwellenwertes als typisch befunden (240 mg/l). Kabelitz (1990) beschreibt Konzentrationen bis zu 1200 mg/l in jungpleistozänen Grundwasserleitern Berlins. Für den Bestandsniederschlag eines Kiefernbestandes um den Grunewald geben Renger u.a. (1989) für den Zeitraum 1986 bis 1989 hingegen nur Sulfatwerte von 5 bis 42 mg/l an. Ursache für die deutlich erhöhten Sulfatkonzentrationen im Berliner Grundwasser ist primär der großflächig über die Stadt verteilte Bau- und Trümmerschutt des 2. Weltkrieges (SenStadtUm 1986); untergeordnet wird auch der Einfluss häuslicher Abwässer genannt (Wurl 1995). Charakteristisch für die meist gipshaltigen Ablagerungen ist, dass sie mehr oder weniger diffus verstreut über die gesamte Stadt verteilt sind. So sind die Bauschuttdeponien Berlins an der Nahtstelle zwischen diffuser und punktueller Eintragsquelle einzuordnen. Vielmehr wurden auch sehr viele kleine (natürliche und künstliche) Hohlräume dazu verwendet, den in großen Mengen vorhandenen Schutt abzulagern.

Der Einfluss dieser Ablagerungen soll anhand eines Beispieles verdeutlicht werden: Siebert (1956) kommt zu dem Ergebnis, dass die riesigen ab 1949/50 angefahrenen Trümmerschuttmassen im Bereich des Teufelsberges im Grunewald Mitte der 50er Jahre noch keinen Einfluss auf die Grundwasserbeschaffenheit hatten. Eine direkt im westlichen Abstrom des Teufelsberges gelegene Grundwassermessstelle wies damals einen Sulfatgehalt im Bereich von etwa 50 mg/l auf. Im Rahmen des Hydrogeologischen Strukturmodells für das Wasserwerk Tiefwerder (GCI & AKS 1998) hingegen wird darauf verwiesen, dass in der gleichen Messstelle der Sulfatgehalt mittlerweile auf über 400 mg/l angestiegen ist.

Sulfatgehalte unterhalb von 100 mg/l finden sich im Stadtgebiet mit Ausnahme kleiner bewaldeter Areale im Nordwesten sowie im Südosten nicht mehr. Auch südlich und westlich der Stadt liegen die Sulfatwerte in Brandenburg zumeist oberhalb von 100 mg/l. Innerhalb des gesamten Innenstadtbereiches liegen die Werte oberhalb von 180 mg/l; kleinräumige Ausnahmen finden sich entlang der innerstädtischen Spree (z. B. mit einem mittleren Sulfatwert von 114 mg/l). Räumliche Bezüge zu Bauschuttdeponien sind an vielen Stellen erkennbar (Wilhelmsruh, Spandau, Teufelsberg). Die höchsten Sulfatgehalte (oberhalb von 360 mg/l) finden sich flächenhaft in den dicht bebauten Innenstadtgebieten. Hiervon betroffen ist z. B. ein ca. 30 km² großes Gebiet beiderseits des Unterlaufes der Panke nach Osten bis nach Friedrichshain. Die Sulfatgehalte reichen hier punktuell bis oberhalb von 800 mg/l (z.B. an der Eberswalder Straße südlich des Jahn-Sportparkes mit einem Mittelwert von 872 mg/l). Bei der Berechnung der Verweilzeiten des Sickerwassers (BTU 2003) wurden hier, am Südrand des Barnims, Zeiträume von weniger als 50 Jahren ermittelt, so dass das Eintragsszenario aufgrund des Stoffinputs der Ablagerungen nach dem zweiten Weltkrieg plausibel erscheint.

Ein Sonderfall sind jedoch die ebenfalls extrem hohen Sulfatgehalte im südwestlichen Grunewald entlang des östlichen Havelufers. Auch hier liegen die Werte bis zu 900 mg/l (mit 872 mg/l an der Havelchaussee oder mit 922 mg/l in den Havelbergen). Trümmer- und Bauschuttablagerungen kommen hier zumindest bei der letztgenannten Messstelle als Ursache kaum in Frage. In Fugro & Hydor (2002) wurde als Ursache solch hoher Gehalte Grundwasserabsenkung in Folge von Entnahmen der Brunnen des WW Beelitzhof genannt. Diese könnte zur Belüftung ehemals gesättigter Bereiche und damit zur Oxidation von dispers im Sediment verteilten sulfidischen Schwefels führen. Auch Sommer von Jarmersted (1992) führt dies als Erklärung für die extrem hohen Sulfatgehalte dieser Messstellen auf. Das Schichtenverzeichnis einer der Messstellen weist zudem direkt oberhalb des Filters in 19-25 Meter unter Gelände Lagen von eemwarmzeitlichen Faulschlämmen auf, welche eine zusätzliche Quelle für den sulfidischen Schwefel sein könnten.

Um diese Hypothese zu überprüfen, zeigt die nachfolgenden Abbildungen die Ganglinien der Grundwasserstände der Messstellen 1172 und 1276. Die Geländehöhen liegen bei der Messstelle 1172 bei etwa 40 m, bei der Messstelle 1276 bei etwa 49 m. Es handelt es sich also beide Male um Flurabstände im Bereich von 10 bis 20 Meter. Deutlich zu erkennen sind drastische Schwankungen der (hier freien) Grundwasseroberfläche mit Gesamtamplituden bis zu 5 Meter. Diese können nicht durch natürliche Ursachen erklärt werden. Bei beiden Messstellen ist bis etwa Ende der siebziger Jahre ein deutlicher Rückgang der Grundwasserstände zu erkennen, der nur durch erhöhte Wasserwerksförderungen erklärt werden kann. Ob die extrem hohen Sulfatgehalte jedoch tatsächlich durch Pyritoxidation erklärt werden können, kann nur nach hydrogeochemischen Bilanzierungen der Inhaltsstoffe der hier auch sehr harten, nicht sauren Grundwässer geklärt werden. Weitere Ursachen sind zu prüfen.

Entwicklung der Grundwasserstände an den Messstellen 1172 und 1276
Abb. 1: Entwicklung der Grundwasserstände an den Messstellen 1172 und 1276 (beide im Grunewald)

Excel
[Die Datengrundlage der Abbildung liegt auch im Excel-Format vor (MS-Excel wird benötigt).]

Kartenansicht English Text available Inhalt    zurück weiter

umweltatlas_logo_klein