Oberrhein-Aquifer

mini|Oberrheingraben (blau) zwischen Basel und Frankfurt inmitten randlich angegliederter Mittelgebirge (grün bis braun); Farbgebung nach digitalem Höhenmodell

Der Oberrhein-Aquifer (von „wassertragend“ bzw. „Wasserträger“; ) ist mit einem Volumen von geschätzt 45 Milliarden Kubikmetern einer der bedeutendsten Grundwasserleiter Mitteleuropas. Sein Wasserspiegel ist meist bereits wenige Meter unter der Erdoberfläche zu finden, in Flussauen, Auftriebsquellen und Seen auch oberirdisch. Der Flurabstand ist dabei sehr unterschiedlich und im Süden des Oberrheingrabens größer.Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, (29. Juli 2011)Conseil Régional d’Alsace, Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: La nappe phréatique rhénane – Das Grundwasser im Oberrheingraben, Ausgabe 04.1998, A.1: Wissenswertes über das Grundwasser im Oberrheingraben (29. Juli 2011).

Geographie mini|hochkant|Satellitenaufnahme des Oberrheingrabens mit seinen Randgebirgen (dunkel): der Schwarzwald im Osten (rechts), die Vogesen und der Pfälzerwald im Westen (links), oben (schmal, quer, nach rechts leicht steigend) das Rheinische Schiefergebirge, unten rechts der Bodensee

Der Oberrheinaquifer erstreckt sich von Süden, ab der deutsch-schweizerischen Grenze am Rheinknie bei Basel, unterhalb der deutschen Bundesländer Baden-Württemberg (Südwesten), Rheinland-Pfalz (Osten) und Hessen (Südwesten) bis zum Rheinknick bei Mainz, wo das Rheinische Schiefergebirge den Rheinlauf nach Westen ablenkt. (PDF; 399 kB) (PDF; 5,4 MB) Ausläufer des Aquifers befinden sich außerdem unterhalb Frankreichs, östlich der Vogesen im Elsass. Seine geografische Lage entspricht somit in etwa der des Oberrheingrabens.

Geologie Der Oberrheingraben bildet eine lang gestreckte, von Verwerfungen begrenzte Hohlform, die sich durch Absenken eines Teils der Erdkruste im Zuge tektonischer Prozesse bildete. Er zählt neben dem ostafrikanischen Grabensystem und dem Jordangraben zu den weltweit markantesten Grabensystemen.

Vor über ca. 50 Mio. Jahren begann sich der Oberrheingraben zunächst sehr langsam, dann immer schneller um bis zu heute 3500 m abzusenken. Durch diese Absenkung wurden die Ränder bis zu 2500 m angehoben, sie sind heute als Schwarzwald und Vogesen ausgebildet. Durch die Anhebung in Verbindung mit Erosion wurde in den deutschen Mittelgebirgen Taunus, Schwarzwald und Odenwald sowie in den Vogesen das alte kristalline Grundgebirge freigelegt. Die absinkende Oberrheinebene zerbrach dabei in mehrere unterschiedlich große Schollen. Sichtbare Reste dieser Schollen sind heute unter anderem die Hügel des Markgräflerlandes zwischen Freiburg und Basel, der Tuniberg sowie der östliche Teil des Kaiserstuhls in der Nähe von Freiburg im Breisgau.

Die Absenkung des Grabens und die damit verbundene Anhebung der Ränder hatten zur Folge, dass sich in den letzten 45 Mio. Jahren etwa 19.000 Kubikkilometer Gesteinsmaterial als Sediment im Oberrheingraben abgelagert haben.Artur Roll: Versuch einer Volumenbilanz des Oberrheintalgrabens und seiner Schultern. In: Geologisches Jahrbuch. Reihe A, Allgemeine und regionale Geologie BR Deutschland und Nachbargebiete, Tektonik, Stratigraphie, Paläontologie. 52. 1979. S. 3–82

Hydrogeologie, Grundwasserschutz Das Oberrheinaquifer gliedert sich innerhalb der beteiligten verschiedenen deutschen Bundesländer in verschiedene Grundwasserkörper; diese sind wiederum unterteilt in verschiedene hydrogeologische Teilkörper; beide sind systematisch nummeriert. (PDF; 325 kB) (PDF; 383 kB)

Mit der länderübergreifenden Organisation für Grundwasserschutz am Rhein (LOGAR) gibt es seit 1993 ein Projekt zur Erstellung einer grenzüberschreitenden gemeinsamen Datengrundlage und gemeinsamer Kriterien zur Bewertung des Grundwassers. Außerdem werden hier Erkenntnisse über die Bewegung und Verfrachtung der verschiedenen Schadstoffe in den Grundwasserströmen gewonnen.

Im oberflächennahen Bereich sind teilweise außerordentlich komplexe Verhältnisse zu konstatieren. Das Grund- interagiert mit dem Oberflächenwasser zum Beispiel aus lokalen Flüssen. Das Oberflächenwasser in- und exfiltriert den Grundwasserkörper und beeinflusst somit die Schadstoffgehalte im Grundwasser. Die entsprechenden Grenzwerte der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sind teilweise überschritten, sodass das Oberrhein-Aquifer hier als gefährdeter Grundwasserkörper eingestuft wird und zu schützen ist.

Zwischen den hoch durchlässigen sandig-kiesigen Schichten des Oberrheingrabens, welche den Grundwasserleiter bilden, liegen weniger durchlässige Schichten aus Ton, Schluff oder Feinsand, welche teilweise auch eine senkrechte hydraulische Trennung einzelner Abschnitte bewirken – hier sind die tieferen Grundwasserschichten besser gegen Verunreinigungen von der Oberfläche her geschützt.

Nutzung, Risiken Vom Volumen her gilt das Oberrhein-Aquifer durch umfangreichen Zustrom mit einer Grundwasserneubildungsrate von bis zu 6 m pro Jahr aus Rhein, Schwarzwald und Vogesen im Allgemeinen als sicherlubw.baden-wuerttemberg.de: MoNit: Grundwasserströmung und Nitrattransport, S. 97: Abbildung 7.8.1: Verteilung der durchschnittlichen Grundwasserneubildung im Mittelungszeitraum 1. Januar 1985 – 31. Dezember 2002 (9. Oktober 2010; PDF; 10,3 MB), die Erneuerung durch Infiltration aus Niederschlägen sowie durch Austausch zwischen dem Grundwasserkörper und dem Rhein sowie seinen Nebenflüssen beträgt ca. 3 Mrd. m³/Jahr. Zwischen Basel und Rastatt deckt das Wasser des Oberrhein-Aquifers drei Viertel des Trinkwasserbedarfs der Bevölkerung, das sind über drei Millionen Menschen im Elsass und Baden-Württemberg; darüber hinaus mehr als die Hälfte des Bedarfs des von der lokalen Industrie benötigten Wassers. Die Entnahme von Trink- und Brauchwasser für Industrie und Landwirtschaft beträgt dabei ca. 0,5 Mio. m³/anno.

Chlorid Der Einsatz von Dünger in den landwirtschaftlichen Maismonokulturen sowie beim Erdbeer-, Spargel-, Kartoffelanbau in der Rheinebene, außerdem der Weinbau in den Vorbergzonen der Randgebirge sorgen seit Jahrzehnten für eine überhöhte Belastung des oberrheinischen Grundwassers auch mit Chlorid.

Geothermie Siehe auch: Geothermie in der Oberrheinische Tiefebene

Geothermische Energie ist nach dem deutschen Bergrecht (Bundesberggesetz, BBergG) ein bergfreier Rohstoff, er gehört also dem Staat und das Recht für Aufsuchung und Nutzung wird an die jeweiligen Antragsteller verliehen. Für die Aufsuchung der Erdwärme bedarf es also einer Erlaubnis nach § 7 BBergG und für die Gewinnung einer Bewilligung nach § 8 BBergG. Die meisten Anlagen oberflächennaher Geothermie können nach dem § 4 BBergG ohne ein solches Verfahren erstellt werden, wenn die Nutzung auf dem eigenen Grundstück erfolgt. Zur genauen Definition muss das jeweilige deutsche Länderrecht herangezogen werden. Auf jeden Fall sind Anlagen, die bis in Grundwasser führende Schichten reichen, nach dem Wasserrecht erlaubnispflichtig. Darüber hinaus ist für Bohrungen, die tiefer als 100 Meter abgeteuft sind, die Erstellung eines bergrechtlichen Betriebsplanes notwendig.

Im Bezug auf den Oberrhein-Graben soll dabei das trinationale (Deutschland, Schweiz und Frankreich) geologische Projekt GEORG (Geopotenziale des tieferen Untergrundes im Oberrheingraben) unter finanzieller Beteiligung der EU mittels der Erstellung eines dreidimensionalen Computermodelles die Erdwärmenutzung sicherer machen.

Industrieabfälle, Giftmüll Nach wie vor lagern im so genannten Dreiländereck am Rheinknie bei Basel (CH), Mülhausen (F) und Weil am Rhein (D) viele chemische Abfälle im Boden in aufgelassenen Deponien. Von vielen hier entsorgten Substanzen weiß niemand, wie sie (zusammen)wirkenFranz Schmider: Im Dreiländereck um Basel liegt nach wie vor viel Chemiemüll. In: badische-zeitung.de, Nachrichten, Südwest, 10. Juni 2010 (8. Januar 2011); dabei tauchen auch nach Jahrzehnten immer wieder aufgeschwemmte Spuren der abgelagerten Giftstoffe in Gewässern oder andernorts aufama: Anrüchige Geschichten. In: badische-zeitung.de, Lokales, Baselland, 3. Januar 2012 (4. Januar 2012).

Baggerseen als Müllkippen Nach 1945 wurden einige Baggerseen im Umfeld von Basel und auch an anderen Stellen der Region zu Müllkippen, teilweise auch für Giftmüll. Eines von vielen Beispielen ist ein Schuttloch in Teningen, in welches eine Kondensatorenfabrik und ein Aluminiumwalzwerk jahrzehntelang ihren Abfall abkippten und dabei das Grundwasser u. a. mit Dioxin und Polychlorierten Biphenylen (PCB) verunreinigten. Viele dieser Altlasten lagern noch immer im Grundwasser. Die Verursacherfirmen dagegen existieren häufig nicht mehr, somit gehen die Folgekosten zu Lasten der Allgemeinheit.

Chemieunfälle 2002 meldete der Chemiekonzern Rhodia in Chalampé den Behörden einen kleinen Störfall: das Lösungsmittel Cyclohexan sei in kleinen Mengen ausgetreten. Ein Mitarbeiter der Firma meldete jedoch den Medien, es seien mindestens 30 Tonnen versickert. Nach heftigen Reaktionen des BUND sowie von französischen Umweltgruppen wurden nach und nach die eigentlichen Ausmaße des Skandals deutlich. Dabei wurde dann zunächst der Austritt von 400 Tonnen des Stoffes zugegeben, später gingen die Behörden davon aus, dass ca. 1200 Tonnen Cyclohexan ausgetreten waren (diese Menge entspricht in etwa dem Inhalt der Kesselwagen eines 300 Meter langen Zuges).

Sonder- bzw. Giftmüll, Stocamine Auf dem Gelände des stillgelegten ehemaligen Kalischachtes Joseph-Else bei Wittelsheim bei Mülhausen entstand 1974 unter privater Beteiligung nach der Einstellung des Untertageabbaus von Kalisalz Frankreichs einziges Endlager für Sondermüll, das Unternehmen Stocamine: Hier befanden sich über 44.000 Tonnen hochgiftiger Industrieabfälle, darunter Zyanid, Asbest, Arsen sowie chrom- und quecksilberhaltige Substanzen unter anderem aus Kliniken und Chemiefabriken. Am 10. September 2002 entzündeten sich im Block 15 der Deponie 1.500 Tonnen dieser Abfälle, sie brannten zwei Monate lang und konnten nur unter dem Einsatz hunderter lediglich unzureichend geschützter Feuerwehrleute gelöscht werden. Diese giftigen Abfälle sind tiefer gelagert als der überwiegende Teil des Mülls hier. Anschließend wurde die Deponie im September 2003 geschlossen. Zwar ist die Deponie von Kalisalz umhüllt, teilweise hat sich jedoch das Deckgebirge bereits gesenkt; außerdem ist Wasser eingedrungen.

Kalisalz mini|Vom 1973 aufgelassenen Kalibergwerk übriggebliebene Abraumhalde bei Buggingen, der so genannte Monte Kalino oder Kalimandscharo (Blickrichtung von Westen, Juli 2011). Im Hintergrund (mit Sendemast) der Blauen.

Seit Beginn des letzten Jahrhunderts wurde im südbadischen Teil des Oberrheingrabens aus kalihaltigen Gesteinsschichten Kalisalz zur Verwendung als Düngemittel und Streugranulat abgebaut. Als Abfallprodukt fiel dabei Natriumchlorid (Steinsalz) an. Abraumhügel (Kalihalde, Kalimandscharo, Monte Kalino) zeugen noch heute von diesem in Baden historischen Abbau, mittlerweile werden sie z. T. auch als kulturelles Wahrzeichen und Denkmal begriffen.Sigrid Umiger: Monte Kalino – 5 Meter dicke Schutzschicht – Die Salzhalde von Buggingen soll saniert werden: badische-zeitung.de, 31. Mai 2010

In der von 1959 bis 1963 betriebenen, heute abgedeckten und gesicherten Kalihalde bei Heitersheim werden noch 30.000 Tonnen NaCl vermutet; der Monte Kalino beim benachbarten Buggingen wurde 1926 bis 1973 aufgeschüttet; der Oberrhein-Aquifer ist seit langem hohen Belastungen durch Ausschwemmungen auch aus diesen Überresten ausgesetzt (aus Buggingen z. Bsp. ca. 4.200 Tonnen Salz pro Jahr). Die Salzfahnen unterliegen genauer Beobachtung; zur Sicherung und Abdeckung als Vorsorge gegen Auswaschungen aus den Kalihalden werden von der ehemaligen Betreiberin Kali und Salz AG verschiedene Modelle erprobt, z. Bsp. die meterdicke Abdeckung mit dem Material REKAL.