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)
Hamburger Chaussee 25
24220 Flintbek
Tel: +49 (43 47) 704 - 0
Fax: +49 (43 47) 704 - 102
www.llur.schleswig-holstein.de
Redaktion:
Abteilung Geologie und Boden
Ansprechpartner: Dr. Reinhard Kirsch
Tel: +49 (43 47) 704 - 534
Fax: +49 (43 47) 704 - 502
E-Mail: [email protected]
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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Die Landesregierung im Internet:
www.landesregierung.schleswig-holstein.de
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
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