1. Auswirkungen der Sohlrampe auf den Wasserstand der Amper

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1 Wiedervernässung des Ampermooses Auswertungen von April 2015 bis März Auswirkungen der Sohlrampe auf den Wasserstand der Amper Das Ziel der Wiedervernässung des Ampermooses soll durch eine Anhebung des Wasserstandes der Amper im Moosbereich erreicht werden. Dazu wurde bei Grafrath eine Sohlschwelle in Form einer rauen Rampe errichtet. Als Folge staut sich das Wasser der Amper in die Bäche und Gräben des Mooses zurück. Dies soll zu einer spürbaren Erhöhung der Grundwasserstände und damit zu einer Wiedervernässung des Mooses führen. Für den Nachweis des Aufstaus der Amper stehen zwei Pegel in Grafrath zur Verfügung (Pegel Grafrath und Pegel Grafrath Ampermoos). Die raue Sohlrampe liegt zwischen diesen Pegeln. Der Pegelnullpunkt beider Messstellen liegt bei 530,36 m ünn. Bild 1: Ganglinien der beiden Amperpegel in Grafrath im Auswertungszeitraum Bild 1 zeigt die aufgezeichneten Wasserspiegel im Auswertungszeitraum für den Pegel Grafrath (= rote Linie) und den Pegel Grafrath, Ampermoos (= blaue Linie). Durch Differenzbildung der Wasserspiegel der beiden Pegel kann der Höhenunterschied der Wasserstände oberhalb und unterhalb der Rampe bestimmt werden.

2 - 2 - Im Planfeststellungsbeschluss ist für den Pegel oberhalb der Rampe bei einem Abfluss von 27 m 3 /s (= Mittelwasserabfluss im Vegetationszeitraum (MQ V )) ein Wasserstand von 532,11 m ünn festgelegt. Die Abweichungen von diesem Wert aufgrund natürlicher Schwankungen liegen nach langjährigen Messungen in einem Bereich von ±15 cm. Auch für weitere charakteristische Abflüsse wurden die Wasserspiegellagen im Aufstau-Zustand errechnet: Für das mittlere Niedrigwasser (MNQ) und die 1-, 5-, 10- und 100-jährlichen Hochwasser (HQ 1, HQ 5, HQ 10, HQ 100 ) der Amper. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind für den Zeitraum von April 2015 bis März 2016 die gemessenen Wasserstände der Amper den Rechenergebnissen der hydraulischen Berechnung (=W Planfeststellung) gegenübergestellt. Aufgrund eines technischen Defektes wurden am Pegel Grafrath Ampermoos vom bis zum keine Daten aufgezeichnet. Der höchste Abfluss der Amper im Berichtszeitraum wurde mit 49,8 m 3 /s am aufgezeichnet. Hochwasserereignisse traten im Beobachtungszeitraum nicht auf. Tabelle 1: Vergleich W Planfeststellung W gemessen am Pegel Grafrath Ampermoos Ereignis Abfluss in m 3 /s Dauer in Tagen W Planfeststellung W gemessen MNQ 9, ,79 531,80 MQ V ,11 532,18 HQ 1 53, ,54 Nicht erreicht Aus dem Vergleich der Wasserstände wird deutlich, dass das Stauziel erreicht und eingehalten wird. Abfluss und Wasserstände der Pegel Grafrath/Amper und Grafrath/Ampermoos können inzwischen im Internet auf der Seite des bayerischen Hochwassernachrichtendienstes unter dem Link in Echtzeit abgerufen werden. 2. Niederschläge Der Zeitraum von April 2015 bis März 2016 war trockener als das langjährige Mittel von 1961/1990 mit 981 mm Jahresniederschlag. Die Niederschläge lagen mit 908 mm 9 % unter dem langjährigen Durchschnitt. Besonders ausgeprägt war das Niederschlagsdefizit in den Monaten Juli, Oktober, Dezember 2015 und März Dafür fielen im Mai und Juni insgesamt 293 mm Regen. Auch der Januar 2016 war mit 111 mm deutlich nasser als im Durchschnitt

3 - 3 - Tabelle 2 zeigt die monatlichen Niederschläge im Auswertungszeitraum. Tabelle 2: Niederschläge an der Messstelle des DWD in Gilching in mm bzw. l/m2 Monat Hauptwerte 1961/ /2016 April 81,0 71,08 Mai 105,5 135,41 Juni 126,2 157,56 Juli 117,3 46,56 August 115,1 68,00 September 83,2 65,48 Oktober 57,5 36,59 November 66,6 70,92 Dezember 62,5 31,99 Januar 56,9 111,04 Februar 53,1 72,87 März 56,3 40,85 Summe 981,0 908,39 3. Auswirkungen auf den Grundwasserstand 3.1 Grundwasserstände in Eching/Ammersee Die Grundwassermessstellen W100 W1100 sowie GWM1 wurden in 2004 errichtet. Seit dieser Zeit werden die Grundwasserstände an diesen Messstellen aufgezeichnet.

4 - 4 - Bild 2: Grundwassermessstellen im Ortsbereich von Eching Tabelle 3: Grundwasserstände im Ortsbereich von Eching W100 W200 W900 W1000 w1100 GWM1 Schwankungsbreite ,61-533,83 532,87-533,84 533,38-534,68 533,9-534,72 535,30-536,14 532,85-534,25 Schwankungsbreite April 2015 März ,47-533,75 532,92 533,56 533,36 534,23 533,68-534,48 535,51 536,07 532,84 533,75 Mittelwasserstand ,4 533,13 533,77 533,9 535,67 533,17 Mittelwasserstand April März ,39 533,08 533,73 533,89 535,69 533,19 Alle Messstellen im Ortsbereich von Eching liegen außerhalb der ermittelten Auswirkungsgrenze des Aufstaus der Amper. Für den Beobachtungszeitraum von April 2015 bis März 2016 zeigt sich, dass sowohl die Schwankungsbreite der aufgezeichneten Grundwasserstände als auch die Mittelwerte innerhalb des Bereichs der langjährig aufgezeichneten Werte liegen. Auswirkungen des Aufstaus auf die Grundwasserstände in Eching sind nicht zu erkennen.

5 Grundwasserstände im Ampermoos Neben der Beweissicherung in Eching werden sieben weitere Grundwassermessstellen in die Auswertung einbezogen. Sie dienen der Erfolgskontrolle und zur Abgrenzung des gestauten Bereichs. Die Messstellen sind mit Datenlogger und Datenfernübertragung ausgestattet. Da an den meisten Messstellen das Grundwasser häufig oberflächennah ansteht, kann es im Winter einfrieren. Verwertbare Messwerte können dann nicht gewonnen werden. Die Messsonden werden daher in den Wintermonaten ausgebaut. Für den Wiedereinbau wird das Ende der Frostperiode abgewartet. Tabelle 4 und Bild 3 geben eine Übersicht zur Lage der Messstellen im Ampermoos und den dort prognostizierten Aufstau bei Mittelwasser. Tabelle 4: Prognostizierter Aufstau der Messtellen im Ampermoos Messstelle Nr. Progn. Aufstau bei MQ [cm] W1neu W3neu W7neu W19neu W23neu W16neu Bei Mittelwasser sollte die Wiedervernässung an den Messstellen W3neu und 1018 keine Auswirkung haben. Die Messstelle W16neu liegt knapp außerhalb des Aufstaubereichs bei Mittelwasser und dient zur Abgrenzung des Aufstaubereichs.

6 - 6 - Bild 3: Alle Messstellen im Ampermoos Im Auswertungszeitraum wurden an der Messstelle W 16 wegen eines technischen Defekts bis Oktober keine Messwerte aufgezeichnet. An den Messstellen W 1neu und W 3neu hingen die Messsonden aufgrund des trockenen Sommers zeitweise im Trockenen; d.h. die Grundwasserstände fielen unter den messbaren Bereich ab. Die anderen Messstellen funktionierten in der Vegetationsperiode 2015 fehlerfrei. Aufzeichnungen liegen jeweils für den Zeitraum vom bis zum vor.

7 - 7 - Im Jahresgang zeigen die Grundwassermessstellen alle einen ähnlichen Verlauf. Am Beispiel der Messstelle W 7neu ist dies exemplarisch dargestellt. Bild 4: Ganglinie für Messstelle W 7 neu Die geringen Niederschläge von Juni bis August führen zu einem Absinken des Grundwasserstands, der Mitte August sein Minimum erreicht. Die Niederschläge Ende August lassen den Grundwasserstand wieder ansteigen. Ab Oktober lag der Grundwasserstand weniger als 30 cm unter Gelände. An der Ganglinie von W7 neu beträgt der Schwankungsbereich des Grundwassers vom bis Ende November 2015 knapp einen Meter. Der Verlauf der Ganglinie lässt sich gut mit der Niederschlagsverteilung in diesem Zeitraum erklären. 3.3 Auswertung der Auswirkungen des Aufstaus der Amper auf die Grundwasserstände im Moos Die Auswirkung des Aufstaus der Amper auf die Grundwasserstände im Moos wird im Folgenden näher betrachtet: Leider können die Einflüsse, die ihre Ursache in der Wirkung der Sohlrampe haben, nur schwer von den Auswirkungen anderer Einflussfaktoren wie beispielsweise der Witterung (Niederschlag, Verdunstung) getrennt werden. Die Ergebnisse der Auswertungen beinhalten deshalb große Unsicherheiten und müssen erst durch Beobachtungen in den kommenden Jahren bestätigt werden.

8 - 8 - Die Wirksamkeit der Sohlrampe lässt sich leicht durch einen Vergleich der Wasserspiegel aus der hydraulischen Berechnung mit den tatsächlich gemessenen Wasserständen ermitteln. Die Auswertungen zur Wirksamkeit der rauen Sohlrampe in den vergangenen Jahren haben gezeigt, dass bei den Abflüssen der Amper vom MNQ bis zum HQ 10 am der tatsächliche und der in der Planung errechnete Aufstau innerhalb der natürlichen Schwankungsbreite gut übereinstimmen. Dies trifft auch wieder für den Auswertungszeitraum 2015/2016 zu. Zur Auswertung der Grundwasserstände wurde mit Hilfe der im Zeitraum gemessenen Grundwasserstände für das Ampermoos ein vereinfachtes Grundwassermodell entwickelt. Dabei wurden für die Zustände MNQ, MQ V und HQ 1 jeweils der Ist- und der Planungs-Zustand für die Grundwassermessstellen modelliert. Für die Jahresauswertung wurden nun Zeiträume im Jahresverlauf ausgewählt, die den modellierten Zuständen nahe kommen: Zustand MQ V : Abfluss zwischen 25 und 29 m 3 /s Zeitraum vom bis Niederschlag 0,06 mm Zustand MNQ: Abfluss zwischen 9 und 11 m 3 /s Zeitraum vom bis Niederschlag 1,22 mm Zeitraum vom bis Niederschlag 0,27 mm Für diese Zeiträume werden im Folgenden den modellierten Grundwasserständen (Ist- und Planzustand) vor und nach Bau der rauen Sohlrampe die gemessenen Zustände im ausgewählten Zeitraum gegenübergestellt.

9 MQV Vergleich Grundwassermodell mit dem Istzustand nach Bau der Sohlrampe Die nachstehende Tabelle 5 zeigt die Grundwasserstände an den Messstellen im Ampermoos bei Mittelwasserabfluss im Vegetationszeitraum. An den grün hinterlegten Messstellen sollten sich Effekte durch den Aufstau der Amper zeigen. Tabelle 5: Grundwasserstände bei MQ V der Amper W1 neu Wasserstand in m ünn Modellierung Ist-Zustand 532,21 Modellierung Aufstau-Zustand 532,44 Mittelwert ,66 w3 neu Modellierung Ist-Zustand 533,37 Modellierung Aufstau-Zustand 533,37 Mittelwert ,45 W7 neu Modellierung Ist-Zustand 532,68 Modellierung Aufstau-Zustand 532,77 Mittelwert ,77 W16 neu Modellierung Ist-Zustand 533,13 Modellierung Aufstau-Zustand 533,13 Mittelwert Techn. Defekt W19 neu Modellierung Ist-Zustand 532,02 Modellierung Aufstau-Zustand 532,28 Mittelwert ,22 W23 neu Modellierung Ist-Zustand 532,45 Modellierung Aufstau-Zustand 532,61 Mittelwert , neu Modellierung Ist-Zustand 532,66 Modellierung Aufstau-Zustand 532,66 Mittelwert ,80 Nach der Grundwassermodellierung von 1998 sind an den Messstellen W3 neu, W16 neu und 1018 keine Auswirkungen auf den Grundwasserstand durch den Stau der Sohlrampe zu erwarten. Die Messwerte an W3 neu und 1018 liegen hier 8 bzw. 14 cm höher als die prognostizierten Wer-

10 te. Deren Ursache wird durch die weitere Beobachtung nachgegangen. Generell ist außerhalb der ermittelten Auswirkungsgrenze (Plan 9.2 im Planfeststellungsverfahren) kein Effekt der Sohlrampe auf den Grundwasserstand erkennbar. Die Messstellen W1 neu, W7 neu, W 19 neu und W 23 neu liegen innerhalb der Auswirkungsgrenze. Mit Ausnahme von W1 neu stimmen die für den Austau-Zustand modellierten Grundwasserstände recht gut mit den Messwerten aus dem Jahr 2015 überein. Der Aufstau an W1 neu ist deutlich höher als prognostiziert. Die Messstelle musste aufgrund von Beschädigungen von ihren ungeschützten Standort am Rand eines Fahrwegs verlegt werden. Sie befindet sich jetzt ca. 250 m weiter nördlich auf einem staatlichen Grundstück der Autobahndirektion Südbayern. Durch die weiter nördlichere Lage liegt die Messstelle näher an der Rampe. Der Aufstau der Amper ist hier stärker wirksam als am ursprünglichen Standort. Die Abweichung liegt in der gleichen Größenordnung wie im Auswertungszeitraum 2014/ MNQ Vergleich Grundwassermodell mit den Grundwasserständen nach dem Bau der Sohlrampe Die nachstehende Tabelle 6 zeigt die Grundwasserstände an den Messstellen im Ampermoos bei einem mittleren Niedrigwasserabfluss im Vegetationszeitraum. An den grün hinterlegten Messstellen sollten sich Effekte durch den Aufstau der Amper zeigen. Auf Grund der Trockenheit im Juli sanken die Grundwasserstände im Vergleichszeitraum sehr stark ab, so dass an den Messstellen W1neu und W3neu die Sonden trocken fielen und dort keine verwertbaren Daten zur Verfügung stehen.

11 Tabelle 6: Grundwasserstände bei MNQ der Amper W1 neu Wasserstand in m ünn Modellierung Ist-Zustand 531,48 Modellierung Aufstau-Zustand 531,85 Mittelwert Keine verwertbaren Daten Mittelwert Keine verwertbaren Daten w3 neu Modellierung Ist-Zustand 533,09 Modellierung Aufstau-Zustand 533,09 Mittelwert Keine verwertbaren Daten Mittelwert Keine verwertbaren Daten W7 neu Modellierung Ist-Zustand 532,22 Modellierung Aufstau-Zustand 532,22 Mittelwert ,08 Mittelwert Keine verwertbaren Daten W16 neu - 14 Modellierung Ist-Zustand 532,90 Modellierung Aufstau-Zustand 532,90 Mittelwert Keine verwertbaren Daten Mittelwert ,76 W19 neu Modellierung Ist-Zustand 531,72 Modellierung Aufstau-Zustand 532,10 Mittelwert ,71 Mittelwert Keine verwertbaren Daten W23 neu Modellierung Ist-Zustand 532,12 Modellierung Aufstau-Zustand 532,27 Mittelwert ,88 Mittelwert Keine verwertbaren Daten 1018 neu + 25 Modellierung Ist-Zustand 532,41 Modellierung Aufstau-Zustand 532,41 Mittelwert ,31 Mittelwert ,66 An keiner Messstelle

12 sowohl innerhalb als auch außerhalb des Auswirkungsbereichs ist bei MNQ im Augustzeitraum ein Aufstau erkennbar. Die Messwerte liegen sogar unterhalb des modellierten Istzustands vor dem Bau der Rampe. Für den Zeitraum im November liegen nur Daten für die Messstellen W16neu und 1018 neu vor, da die anderen Sonden für die Winterzeit bereits ausgebaut waren. Hier ergibt sich kein einheitliches Bild der Wasserstand bei Messstelle 1018 liegt über dem prognostizierten Wert, bei W16neu darunter. Die niedrigen Grundwasserstände im August sind nicht auf eine mangelhafte Stauwirkung der Sohlrampe in der Amper zurückzuführen, da sowohl Messstellen innerhalb wie außerhalb der Auswirkungsgrenze betroffen sind. Der Grund liegt wohl zum einen an der unterschiedlichen Aussagekraft der Eingangsgrößen für die Modellierung und den späteren Messwerten nach dem Bau der Rampe. Die Modellierung beruht auf Grundwasserständen, die wöchentlich und später 2- wöchentlich abgelesen wurden. Für die aktuellen Auswertungen liegen stündlichen Aufzeichnungen der Datenlogger vor. In den 90er Jahren war dies aufgrund des großen zeitlichen Abstands der Messungen nicht möglich. Extremwerte wurden nicht erfasst, wenn sie zwischen zwei Grundwasserstandsmessungen auftreten. Wir nehmen deshalb an, dass eine Aufhöhung der Grundwasserstände grundsätzlich auch bei Niedrigwasserverhältnissen stattfindet. Dieser Effekt wird aber nicht sichtbar, weil die realen MNQ-Grundwasserstände niedriger sind, als dies bei der Grundlagenermittlung von angenommen wurde.

13 Zum anderen herrschten von Anfang Juli bis Mitte August auch extreme Witterungsbedingungen. Im Juli und August lagen die mittleren Höchsttemperaturen bei C. Bild 5: Mittlere Höchsttemperaturen in Deutschland im August 2015 Im Auswertungszweitraum wurden täglich Höchsttemperaturen über 30 C aufgezeichnet (Quelle: Wetter online). Verbunden mit den nur sehr geringen Niederschlagsmengen in dem Zeitraum kam es zu dem starken Absinken des Grundwasserspiegels.

14 Zusammenfassung Seit dem Bau der rauen Sohlrampe in Grafrath werden die für den Aufstauzustand errechneten Wasserstandshöhen im Rahmen der natürlichen Schwankungsbreite eingehalten. Der Aufstau der Amper führt zu keinen Aufhöhungen der Grundwasserstände außerhalb des Naturschutzgebiets Ampermoos. Die Aufhöhung der Grundwasserstände innerhalb der ermittelten Auswirkungsgrenze stimmt bei MQ V gut mit den prognostizierten Grundwasserständen des Grundwassermodelles überein. Für den MNQ-Fall konnten im Auswertungszeitraum keine Erhöhung der Grundwasserstände nachgewiesen werden. Gez. Gabriele Merz