Der Untergrund von Fhr: Geologie,Grundwasser und Erdwrme

Ergebnisse des INTERREG-Projektes CLIWAT

Landesamt fr Landwirtschaft,Umwelt und lndliche Rume

Schleswig-Holstein

Herausgeber:

Landesamt fr Landwirtschaft, Umwelt

und lndliche Rume des Landes

Schleswig-Holstein (LLUR)

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24220 Flintbek

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Redaktion:

Abteilung Geologie und Boden

Ansprechpartner: Dr. Reinhard Kirsch

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Dieses Projekt wurde von der

Europischen Gemeinschaft kofinanziert

Titel:

Luftaufnahme Fhr

(Gerhard Launer WFL GmbH,

Schiehausstr. 14, 97228 Rottendorf,

www.deutschlandvonoben.de)

kleine Fotos (LLUR)

links: SkyTEM-Erfassung

mitte: Referenz-Bohrung

rechts: 3-D-Modell von Fhr

wenn nicht anders angegeben,

Grafik und Fotos im Innenteil von LLUR

PDF der Broschre im Internet

www.llur.schleswig-holstein.de

Herstellung:

Pirwitz Druck & Design, Kronshagen

Februar 2012

ISBN: 978-3-937937-59-5

Schriftenreihe: LLUR SH Geologie und Boden; 18

Diese Broschre wurde auf

Recyclingpapier hergestellt

Diese Druckschrift wird im Rahmen der

ffentlichkeitsarbeit der schleswig-

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Vorworte.........................................................................................................................5

1 Einleitung ......................................................................................................................7

2 Geologie und Landschaftsentwicklung von Schleswig-Holstein .....................................................................................11

3 Werkzeuge der Hydrogeologie ....................................................................21

3.1 Bohrungen ..................................................................................................................213.2 Geophysikalische Bohrlochvermessung .....................................................................253.3 Messstellen, Brunnen .................................................................................................263.4 Hydrogeologische Schnitte und Modelle ....................................................................303.5 Ermittlung von Grundwassereinzugsgebieten ............................................................313.6 Grundwasser-Analysen ...............................................................................................34

4 Geophysikalische Untersuchungen auf Fhr ....................................38

4.1 Unser Untergrund von der Geologie zur Physik ......................................................384.2 Geoelektrische und Elektromagnetische Messungen auf Fhr, SkyTEM ..................384.3 Seismische Messungen auf Fhr ...............................................................................434.4 Seismik und SkyTEM kombiniert ................................................................................454.5 Weitere Untersuchungen ...........................................................................................45

5 Ein Blick in den Untergrund der Insel Fhr ........................................49

5.1 Datengrundlage und zustzliche Untersuchungen im Rahmen des Projektes CLIWAT .......................................................................................................49

5.2 Hydrogeologischer Aufbau des Untergrundes, nutzbare Grundwasserleiter .............505.2.1 Eiszeitliche Ablagerungen ..................................................................................515.2.2 Jungtertire Ablagerungen ................................................................................545.2.3 Nacheiszeitliche Ablagerungen in der Marsch und Godelniederung .................56

5.3 Das digitale dreidimensionale Geologische Modell .....................................................565.4 Grundwasserstrmungsverhltnisse ...........................................................................585.5 Grundwasserbeschaffenheit........................................................................................60

6 Wasserversorgung auf Fhr .........................................................................63

6.1 Vom Hausbrunnen zur zentralen Wasserversorgung .................................................636.2 Wassergewinnung und Wasserabgabe ......................................................................656.3 Trinkwasserqualitt .....................................................................................................666.4 Grundwasserschutz und Wasserschutzgebiete .........................................................686.5 Grundwasserberwachung (Monitoring) ....................................................................71

3

Inhalt

7 Grundwasser im Klimawandel Ergebnisse des Projektes CLIWAT fr die Insel Fhr ..............................................................................73

7.1 Klimawandel womit mssen wir rechnen? .............................................................737.2 Das hydrogeologische und geophysikalische Untersuchungsprogramm auf Fhr ....747.3 Grundwassermodell ....................................................................................................76

7.3.1 Der Weg zum Grundwassermodell ...................................................................767.3.2 Datengrundlage .................................................................................................767.3.3 Auswahl und Aufstellung des Modells ..............................................................77

7.4 Ergebnisse der Grundwassermodellierung fr Fhr....................................................807.5 Ausblick und mgliche Anpassungsmanahmen........................................................85

7.5.1 Geest .................................................................................................................857.5.2 Marsch ...............................................................................................................857.5.3 Was bleibt zu tun? .............................................................................................86

8 Wrme aus der Tiefe Geothermische Nutzung des Untergrundes von Fhr......................................................................................87

8.1 Die Heizung aus dem Untergrund ..............................................................................878.2 Technik der oberflchennahen Geothermie ................................................................878.3 Die Effektivitt der Erdwrmeheizung ........................................................................908.4 Zur Dimensionierung von Erdwrmesonden ..............................................................918.5 Besonders wichtig: der Schutz des Grundwassers ....................................................94

9 Zusammenfassung Summary ..................................................................97

10 Danksagung ..............................................................................................................99

11 Literatur ......................................................................................................................100

12 Liste der Autoren ................................................................................................102

4

Die weltweite Erwrmung des Klimas ist ei-nes der zentralen Themen des 21. Jahrhun-derts. Sollte der befrchtete Anstieg der glo-balen Durchschnittstemperatur um mehrereGrad nicht abgewendet werden knnen, dro-hen in den kommenden Jahrzehnten weit rei-chende Folgen. So muss beispielsweise ne-ben einer allgemeinen Zu- oder Abnahme derNiederschlge je nach Region mit einer Hu-fung extremer Witterungsverhltnisse wieDrreperioden, berschwemmungen infolgeStarkregens oder Wirbelstrmen gerechnetwerden. Das Hauptaugenmerk gilt dem An-stieg des Meeresspiegels, hervorgerufendurch die thermische Ausdehnung des Meer-wassers und abschmelzende Gletscher derHochgebirge, vor allem aber des grnlndi-schen Inlandeises.

Die Insel Fhr ist aufgrund ihrer Lage imNordfriesischen Wattenmeer durch einennachhaltigen Anstieg des Meeresspiegels na-turgem besonders gefhrdet. Dies betrifftzunchst ihren Bestand an sich die Niede -rungen der Marsch liegen nur etwa 1 m berNN und mssen durch einen Deich geschtztwerden , lngerfristig jedoch auch dasGrundwasser in den Geestkernen. Dabei giltes, zwei Aspekte zu unterscheiden: Mit demMeeresspiegel steigt der Grundwasserspie-gel mglicherweise noch verstrkt durcheine Zunahme der Niederschlagsmengen,wie von Klimamodellen fr Norddeutschlandprognostiziert wird , so dass tiefer gelegeneBereiche vernssen knnten. Eine Gefahr be-steht ferner fr das Grundwasser der Geestselbst, aus dem die Trinkwasserversorgungder Insel Fhr bestritten wird und dessen

Gleichge