Das Berliner Überwachungsprogramm für Oberflächengewässer und das Grundwasser

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1 U M W E L T Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Das Berliner Überwachungsprogramm für Oberflächengewässer und das Grundwasser Informationsblatt zur Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) 3. Ausgabe

2 Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz U M W E L T t Glossar: Datenlogger Gewässertyp Grundwasserkörper Investigatives Monitoring Makrozoobenthos Integrativ-ökologische Bewertung Operatives Monitoring Phytobenthos Referenzbedingungen Umweltqualitätsnormen Oberflächenwasserkörper Detektor zur automatischen Aufzeichnung und Speicherung von (insbesondere physikalischen) Messdaten; hier des Grundwasserstandes Parameter der Typbildung für Fließgewässer sind Ökoregion, Höhenlage, Gefälle und Größe sowie die Fließgewässerlandschaften Deutschlands (BRIEM 2003); der Seentypologie liegen Ökoregionen, Morphologie, Aufenthaltszeit und Schichtungsverhalten zu Grunde abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalb eines oder mehrerer Grundwasserleiter mit Bezug zu den Flussgebietseinheiten Gesondertes, flexibles Meßprogramm zu Ermittlungszwecken, zum Beispiel zur Planung, Begleitung und zur Erfolgskontrolle von Maßnahmen (Parameter und Frequenz sind befundabhängig) vorrangig festsitzende vielzellige wirbellose Tiere Bewertung der biologischen, chemischen, morphologischen und physikalischen Parameter in ihrer Gesamtheit und Funktionsfähigkeit; Bewertungsmaßstab ist der naturnahe Zustand Überwachungsstrategie an Messstellen, die den guten Zustand (wahrscheinlich) nicht erreichen die Qualitätskomponenten und die Frequenz der Untersuchungen für die operative Überwachung werden nach der Art der Belastungen ausgewählt; festsitzende Pflanzen wie Kieselalgen, untergetauchte Wasserpflanzen und niedere gefäßlose Wasserpflanzen ( z.b. Algen) als typspezifische Referenz werden nahezu unbelastete Gewässerabschnitte in den jeweiligen Ökoregionen ausgewählt (Klassen 1 und 2 der deutschen Gewässerstrukturgüte gem. LAWA 2000) von der EU bzw. von den Mitgliederstaaten festgelegte einzuhaltende Stoffkonzentrationen organischer und anorganischer Schadstoffe zu bewertende Einheit eines Gewässerabschnittes Impressum Herausgeber Redaktion Fachliche Bearbeitung Layout Druck Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Abteilung II Integrativer Umweltschutz Referat Wasserwirtschaft, Wasserrecht und Geologie Brückenstraße Berlin Andrea Wolter Antje Köhler Alexander Limberg Sabine May Dagmar Olbrich Michael Wagner Jan Lengert Zenon DMP Digital- & Offsetdruck GmbH Berlin 1. Auflage, Juli 2007 Weitergehende Fachinformationen

3 Vorwort Liebe Bürgerinnen, lieber Bürger, die Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie nimmt immer mehr Konturen an. Die Bestandsaufnahme liegt nunmehr schon gut zwei Jahre hinter uns. Dazu haben wir im Rahmen der Information der Öffentlichkeit umfassend berichtet. Mit hohem Engagement haben die Kolleginnen und Kollegen den weiteren Prozess der fachlichen Umsetzung voran getrieben. Der Schwerpunkt der zurückliegenden Arbeit lag in der Anpassung der laufenden Monitoringprogramme an die Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie. Die Arbeiten wurden abgeschlossen und seit Anfang 2007 wird das neue Messprogramm im Oberflächenwasser sowie im Grundwasser einschließlich der Bewertungsverfahren angewandt. Dazu waren umfassende methodische, wie auch organisatorische Umstellungen erforderlich. Eingebettet war diese Umstellung in einen engen fachlichen Abstimmungsprozess auf internationaler sowie auf nationaler Ebene im Rahmen der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser und der Flussgebietsgemeinschaft Elbe. Das Berliner Monitoringprogramm ist nunmehr ein fester Bestandteil des Überwachungsprogramms der Flussgebietsgemeinschaft Elbe und dient auf der Ebene des Landes Berlin zur Überprüfung der Zustände der Gewässer vor Ort. Kombination mit den Ergebnissen der Bestandsaufnahme maßgebliche Grundlage für die Aufstellung der Maßnahmenprogramme sein. Die ersten fachlichen Vorarbeiten dazu haben bereits begonnen. Mit diesem Informationsblatt möchten wir Ihnen die Grundzüge des neuen Überwachungsprogramms nahe bringen. Nähere Informationen bekommen Sie über den zuständigen Fachbereich oder über das Internet. Mit Sicherheit stoßen die eigentlichen Maßnahmenplanungen auf ein besonderes Interesse. Hierzu werden wir Sie rechtzeitig in einer geeigneten Form, z.b. im Rahmen von Gewässerforen wie dem Tag der Panke informieren. Ihre Katrin Lompscher Senatorin für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Der integrale Ansatz der Wasserrahmenrichtlinie, der auch im vorliegenden Überwachungsprogramm seinen Ausdruck findet, wird eine länderübergreifende Bewertung der Lebensraumqualitäten der Gewässer und der Ursachen für Degradationen ermöglichen. Die Erkenntnisse aus dem Monitoring werden in 3

4 Inhalt natürliches Ufer der Müggelspree 1 Veranlassung, Ziele und Methodik der Gewässerüberwachung Veranlassung Ziele Methodik 6 2 Überwachungsarten des Gewässermonitorings 7 3 Überwachung der Berliner Oberflächengewässer Wie werden die Messstellen festgelegt? Welche Parameter und Komponenten werden überwacht? Gewässerstrukturkartierung 13 4 Überwachung des Berliner Grundwassers Wie werden die Messstellen festgelegt? Welche Parameter und Komponenten werden überwacht? Monitoring der grundwasserabhängigen Ökosysteme 18 4

5 1. Veranlassung, Ziele und Methodik der Gewässerüberwachung 1.1 Veranlassung Mit der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wird der gute ökologische Zustand bzw. das gute ökologische Potenzial aller Oberflächengewässer angestrebt. Die Bezugsgrundlage für dieses Entwicklungsziel ist der naturnahe Zustand (treferenzbedingungen für natürliche Gewässer) und die Umsetzbarkeit von Maßnahmen bei stark veränderten und künstlichen Gewässern. Zu Grundzügen der Wasserrahmenrichtlinie und zur Ermittlung von Referenzbedingungen wurde bereits in den Broschüren Zukunft Wasser Neue Wege der Gewässerschutzpolitik, erste und zweite Ausgabe, berichtet. Um der tintegrativ-ökologischen Bewertung der Gewässerqualität Genüge zu tun, müssen die bestehenden Messprogramme maßgeblich um biologische Untersuchungen erweitert werden. Im Fokus steht weniger der einzelne Messwert im Gewässer, als vielmehr die Ausprägung der Lebensgemeinschaften im System. Artikel 8 der WRRL schreibt die Überwachung der Oberflächengewässer ( incl. des Grundwassers und der Schutzgebiete) in einem zusammenhängenden europaweit einheitlichen Monitoring als zweiten wesentlichen Umsetzungsschritt nach der Bestandsaufnahme 2004 vor. Das neue Überwachungsprogramm wird seit 2007 durchgeführt. 1.2 Ziele Die Erkenntnisse aus dem Monitoring sollen eine flächendeckende Gewässerbewertung ermöglichen und sind zugleich die Grundlage der Maßnahmenplanung und Erfolgskontrolle. Die Ergebnisse der Überwachung fließen in die zukünftige Berichterstattung zum Bewirtschaftungsplan an die Europäische Kommission ein (Ende 2009). Bisher wurden die Ergebnisse der vorläufigen Bestandsaufnahme nach Artikel 5 der WRRL Ende 2004 veröffentlicht und somit eine Erstbewertung des Gewässerzustands durchgeführt (vgl. Dokumentation der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie in Berlin; Phase Bestandsaufnahme, Bericht 2004). In Abbildung 1 werden die zusammengefassten Ergebnisse der Bestandsaufnahme für die Oberflächengewässer dargestellt. Da diese nur eine vorläufige Einschätzung des Zustandes der Gewässer widerspiegeln, soll die Richtigkeit dieser Ergebnisse im Rahmen des Monitorings aktualisiert und damit Kenntnislücken aus der Bestandsaufnahme geschlossen bzw. die vorläufigen Einschätzungen überprüft werden. Die Überwachungsprogramme sind auch darauf ausgerichtet, räumliche wie auch parameterspezifische Defizite in der Überwachung des Gewässerzustandes auszugleichen. Ziele und Aufgaben des Monitorings sind im Einzelnen: Überblicksüberwachung, Trendbetrachtungen für größere Einzugsgebiete Beurteilung der Gewässer vor Ort (bezogen auf den Wasserkörper) Erarbeitung regionaler Umweltziele Überprüfung der Einhaltung von Umweltzielen Ermittlung der Ursachen von Defiziten zielgerichtete Umsetzung von Maßnahmen bei Defiziten zur Erreichung des guten ökologischen und chemischen Zustandes bzw. des guten ökologischen Potenzials Überprüfen der Wirksamkeit von Maßnahmen Überwachung zur Einhaltung des Verschlechterungsverbotes Kraftwerk Reuter 5

6 Zielerreichung unwahrscheinlich 50% Fließgewässer Zielerreichung wahrscheinlich 22% Zielerreichung unwahrscheinlich 29% künstlich und erheblich veränderte Gewässer Zielerreichung wahrscheinlich 10% Zielerreichung unwahrscheinlich 50% Seen Zielerreichung wahrscheinlich 50% Zielerreichung unklar 28% Zielerreichung unklar 61% Abbildung 1: Ergebnisse der Bestandsaufnahme für die Oberflächengewässer 1.3 Methodik Die anzuwendenden Überwachungsprogramme und Gewässerzustandsbeschreibungen stellen eine Kombination aus Messung der Immissionen, Bewertungsverfahren und Expertenmeinung dar. Die Untersuchungen müssen verlässliche, langfristig reproduzierbare Aussagen liefern und sich trotzdem quantitativ auf das Notwendigste beschränken. Hierzu werden bundesweit abgestimmte Probenahme-, Analyse- und Bewertungsverfahren eingesetzt, die den Untersuchungsumfang bestimmen (vgl. auch Tabelle 1). Für Teile der biologischen Untersuchungen befinden sich die Untersuchungs- und Bewertungsverfahren zur Zeit noch in der Entwicklung oder Erprobung. Es ist zu erwarten, dass Modifikationen der Bewertungsverfahren erforderlich sein werden. Die Daten werden so erfasst, dass die Ergebnisse für weitere Berichtspflichten an den Bund und die EU- Kommission (u. a. nach der Flora-Fauna- Habitat- Richtlinie - FFH-RL, Fischereigewässer-Richtlinie, Badegewässer-Richtlinie) nutzbar sind. Für die Zustandsbewertung der Lebensraumtypen nach der FFH-RL im Rahmen der Berichtspflicht im 6-jährigen Turnus stehen sämtliche Parameter aller Messstellen zur Verfügung. Trotz unterschiedlicher Normung der Erfassungsmethodik in beiden Richtlinien werden bei anstehenden Kartierungen alle möglichen Synergieeffekte genutzt. Biokomponenten Probenahmemethoden Seen Probenahmemethoden Flüsse tmakrozoobenthos wird z. Zt. erarbeitet 1 (Litoral und Sublitoral) PERLODES Makrophyten, tphytobenthos PHYLIB PHYLIB Phytoplankton nach NIXDORF et al PHYTO FLUSS Fische wird z.zt. erarbeitet 3 FIBS Tabelle 1: Probenahmemethodik 1 laufendes Projekt der Bundesländer Berlin und Brandenburg (in Zusammenarbeit mit dem Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei IGB) 2 Leitbildorientierte Bewertung von Seen anhand der Teilkomponente Phytoplankton 3 laufendes Projekt der Länder-AG Norddeutsches Tiefland 6

7 2. Überwachungsarten des Gewässermonitorings Das Überwachungsnetz ist so angelegt, dass sich sowohl langfristige Trends, als auch kurzfristige stoffliche, biozönotische und strukturelle Änderungen des ökologischen und chemischen Zustands erkennen lassen. Nicht nur in den jeweiligen Bearbeitungsgebieten, sondern im gesamten Einzugsgebiet der Elbe sollen einheitliche und vergleichbare Aussagen über den Gewässerzustand ermöglicht werden. Deshalb unterscheidet die WRRL folgende Überwachungsarten: a. Überblicksüberwachung (überregional bedeutende Messstellen im Flusseinzugsgebiet der Elbe) b. operative Überwachung (Messstellen an Gewässern, die vom guten Zustand abweichen) c. Überwachung zu Ermittlungszwecken (Messstellen zur weiteren Ursachenforschung und für Erfolgskontrollen bei Maßnahmenumsetzung) Die Ziele der einzelnen Überwachungsarten spiegelt die Tabelle 2 wieder: Oberflächengewässer Grundwasser Überblicks- Bewertung des Gesamtzustandes Bewertung langfristiger überwachung größerer Einzugsgebiete Veränderungen natürlicher Erfassung langfristiger Veränderungen Gegebenheiten aufgrund natürlicher Gegebenheiten, Erfassung großräumiger sowie menschlicher Aktivitäten anthropogener Veränderungen an repräsentativen und bedeutenden (Trendmessstellen) Messstellen im Elbegebiet gilt für alle tgrundwasserkörper Operative ergänzt das Überblicksmonitoring detaillierte Untersuchung der Überwachung Gewässerbewertung an toberflächen- Grundwasserkörper, die den wasserkörpern, die den guten Zustand guten Zustand wahrscheinlich wahrscheinlich nicht erreichen nicht erreichen bei Einleitung prioritärer Stoffe Untersuchung belastungsrelevanter Parameter Überwachung zu Ermittlungszwecken (investigativ) ergänzt die operative Überwachung berücksichtigt lokale Probleme Ursachenforschung bei chemischer Grenzwertüberschreitung oder ökologischen Defiziten Anwendung weitergehender detaillierter Messmethoden, problembezogen zugeschnitten maßnahmenbegleitende Messprogramme Tabelle 2: Übersicht über die Überwachungsarten für Oberflächengewässer und Grundwasser 7

8 3. Überwachung der Berliner Oberflächengewässer 3.1 Wie werden die Messstellen festgelegt? Für die Festlegung der Messstellen bzw. der Messorte sind mehrere fachliche Kriterien entscheidend: Messstellen der Überblicksüberwachung und der operativen Überwachung Die Methodik der Abgrenzung von Wasserkörpern ist umfassend im Berliner Bericht zur Bestandsaufnahme 2004 dargelegt. Im Zuge der Bestandsaufnahme wurden die Oberflächengewässer in die drei Klassen Zielerreichung wahrscheinlich, Zielerreichung unklar" und Zielerreichung unwahrscheinlich" eingestuft. Für die Wasserkörper, deren Zielerreichung unklar bzw. unwahrscheinlich ist, ist eine toperative Überwachung erforderlich. Insgesamt werden in Berlin 37 operative Messstellen und 4 Überblicksmessstellen betrieben (siehe Abbildung 2). Die Überblicksmessstellen sowie die Messstellen für die operative Überwachung sind weitgehend feste Messstellen. Mit zunehmender Erfahrung und Erkenntnisfortschritt sind künftig auch hier Veränderungen möglich und Anpassungen vorzunehmen. Entnahme von Sedimenten mittels Van-Veen-Greifer vom Fischereiforschungsschiff»Piscator«a. Überblicksmessstellen Repräsentativität der Messstellen für größere Einzugsgebiete gemeinsame Erfassung der biologischen, chemisch-physikalischen und hydrologischen Parameter am Messort b. operative Überwachung Repräsentativität der Messstelle bzw. mehrerer Messstellen für den Wasserkörper Ergebnisse der Bestandsaufnahme Abgrenzung und Homogenität der Wasserkörper Vorort-Bedingungen wie Zugänglichkeit c. Messprogramm zu Ermittlungszwecken Bedeutung von nicht genau zu lokalisierenden Belastungen Maßnahmenbegleitung Investigative Messstellen Das Messprogramm für Ermittlungszwecke ist demgegenüber ständig den Erkenntnisfortschritten zu ökologischen und chemischen Defiziten und den Belastungssituationen anzupassen. Daher richtet sich die Anzahl der Messstellen nach den durchzuführenden Maßnahmen und der aktuellen Gewässersituation (z.b. Starkregenereignisse). Fester Bestandteil des tinvestigativen Messprogramms sind die 10 kontinuierlich betriebenen Messstationen zur sensorischen Erfassung der Auswirkungen der Mischwasserüberläufe und Regenwassereinleitungen. Neben den drei Messprogrammen gemäß WRRL werden im Rahmen des sonstigen Landesmessnetzes auch die Gewässer weiterhin untersucht, die nicht explizit unter die Wasserrahmenrichtlinie fallen und von besonderer Bedeutung sind. Darunter fällt maßgeblich die Überwachung von 12 Berliner Landseen. Im Zusammenhang mit der Etablierung des Monitoringmessnetzes wurden Messstellen des bisherigen Landesmessprogramms eingestellt, die für eine künftige Überwachung der Gewässer nicht mehr zwingend erforderlich sind. 8

9 Monitoring-Messnetz der Berliner Oberflächengewässer Überwachungsarten Überblicksüberwachung operative Überwachung investigative Überwachung Gewässertypen künstliches Gewässer Fließgewässer Typ 11 organisch geprägter Bach Typ 14 sandgeprägter Tieflandbach Typ 15* sandgeprägter Tieflandfluss Typ 16 kiesgeprägtertieflandbach Typ 19 Niederungsgewässer Typ 21 seeausflussgeprägte Fließgewässer *Typ 15 groß Seen Typ 10 geschichteter Flusssee Typ 11 ungeschichteter See Typ 12 ungeschichteter Flusssee Typ 13 geschichteter See Stadt- und Bezirksgrenze Abbildung 2: Räumliche Verteilung der Messstellen in Berliner Oberflächengewässern getrennt nach Überwachungsarten 3.2 Welche Parameter und Komponenten werden überwacht? Erhoben werden: Biologische Komponenten (wirbellose benthische Organismen, Wasserpflanzen & benthische Kieselalgen, planktische Algen, Fische) allgemeine chemische und physikalische Daten (z.b. Sauerstoff, Nährstoffe) Organische und anorganische Schadstoffe (z.b. organische Spurenstoffe, Schwermetalle) hydrologische Daten (Durchflüsse, Wasserstände, Strömungsgeschwindigkeit) hydromorphologische Daten (Gewässerstruktur, Querbauwerke) Die Bewertung des ökologischen Zustandes erfolgt letztendlich über die Bewertungsverfahren der biologischen Komponenten. Abbildung 3 zeigt das Berliner Messnetz zur Überwachung des ökologischen Zustandes anhand der biologischen Komponenten. Die chemisch-physikalischen, die hydrologischen sowie die hydromorphologischen Daten sind Hilfskomponenten und dienen maßgeblich der Untersuchung der Ursachen für ökologische Defizite (Kausalanalyse). Der chemische Status wird durch Umweltqualitätsstandards für Schadstoffe bestimmt. Der gute chemische Zustand der Gewässer ist eingehalten, wenn die Messergebnisse aus der Überwachung der organischen und anorganischen Schadstoffe die tumweltqualitätsnormen nicht überschreiten. 9

10 Monitoring-Messnetz der biologischen Parameter der Berliner Oberflächengewässer Überwachungsarten Phytoplankton Makrozoobenthos Makrophyten/Phytobenthos Fische Gewässertypen künstliches Gewässer Fließgewässer Typ 11 organisch geprägter Bach Typ 14 sandgeprägter Tieflandbach Typ 15* sandgeprägter Tieflandfluss Typ 16 kiesgeprägtertieflandbach Typ 19 Niederungsgewässer Typ 21 seeausflussgeprägte Fließgewässer *Typ 15 groß Seen Typ 10 geschichteter Flusssee Typ 11 ungeschichteter See Typ 12 ungeschichteter Flussse Typ 13 geschichteter See Stadt- und Bezirksgrenze Abbildung 3: Monitoring-Messnetz der biologischen Parameter Überblicksüberwachung Während der Geltungsdauer des Bewirtschaftungsplans für das Einzugsgebiet (6 Jahre) werden mindestens 2-mal an jeder Überwachungsstelle folgende Parameter überwacht: Biologische Qualitätskomponenten Abfluss (nur in Fließgewässern) Allgemeine physikalisch-chemische Qualitätskomponenten Organische und anorganische Schadstoffe Strukturgüte Biologische Anzahl Umsetzung Berlin Komponente Messstellen Frequenz / Planzeitraum Frequenz / a Makrozoobenthos Makrophyten Kiemenfußkrebs Diatomeen Phytoplankton Fischfauna Tabelle 3: Anzahl der Messstellen und Messfrequenzen der Überblicksüberwachung (vgl. Abb. 3) Tegeler Fließ 10

11 Für die Maßnahmenplanung innerhalb der Flussgebietsgemeinschaften hat die Einhaltung der chemischen Umweltqualitätsnormen einen herausragenden Stellenwert. Das Monitoring der Schadstoffe nach WRRL wird die bislang gemessenen Stoffe der Listen I und II der RL 76/646 EWG ersetzen. Die Probeent- nahmestellen für diese Messpflicht bleiben bis dahin bestehen und gehen zum Teil direkt in die Überblicksüberwachung über. Die Messstelle Spree bei Sophienwerder ist zudem Bestandteil des internationalen Messprogrammes der Elbe (IKSE). Parameter Anzahl Frequenz der Messung Umsetzung Berlin Messstellen gemäß WRRL Frequenz / Frequenz / a Frequenz / Frequenz/a Planzeitraum Planzeitraum Allgemeine Chem. Phys. Komponenten Schadstoffe (Anhänge VIII und IX der WRRL + prioritäre Schadstoffe) Tabelle 4: Umsetzung des chemischen Messprogramms nach WRRL in Berlin Operative Überwachung Um das Ausmaß der Belastungen der Oberflächenwasserkörper zu beurteilen, werden nur die Qualitätskomponenten überwacht, die für die Belastungen des Wasserkörpers maßgebend sind: Biologische Qualitätskomponenten, die auf Belastungen der Wasserkörper am empfindlichsten reagieren Maßgebliche chemisch-physikalische Parameter Schadstoffe, die in signifikanten Mengen eingeleitet werden Hydrologische und hydromorphologische Qualitätskomponenten, die auf die ermittelten Belastungen am empfindlichsten reagieren»kick-sampling«von wirbellosen Organismen Die biologischen Bewertungsverfahren fordern für alle Biokomponenten mindestens zwei Untersuchungen in sechs Jahren. Der Zeitpunkt und der Ort ist abhängig von den zu messenden Biokomponenten. Das Phytoplankton wird 7-10 Mal in jedem Jahr untersucht. 4 Bei Überschreitung der Umweltqualitätsnorm (UQN) wird der entsprechende Stoff im darauffolgenden Jahr mit einer 3-monatlichen Frequenz weiterhin überwacht. 5 Maximalzahl auf EU-Ebene noch in Diskussion 11

12 Biologische Komponente Messstellen - Anzahl Messstellen - Anzahl Fließgewässer Seen (incl. Flussseen) Makrozoobenthos 30 8 Makrophyten 13 8 Diatomeen 30 8 Sonstiges Phytobenthos 16 1 Phytoplankton 20 8 Fischfauna 30 8 Tabelle 5: Anzahl der operativen Messstellen in Seen und Flüssen (vgl. Abb. 4) Im operativen Monitoring wird monatlich an allen 37 Messstellen eine Auswahl an allgemein üblichen chemisch-physikalischen Komponenten gemessen, die zur Ergänzung der biologischen Bewertung beitragen (Sauerstoff, ph-wert, Nährstoffe). Neben diesen Parametern werden an ausgewählten Wasserkörpern des operativen Messnetzes, die durch Abwassereinleitungen, Regen- und/oder Mischwassereinläufe belastet sind, bzw. die unter Rieselfeldeinfluss stehen, gebietsspezifische Schadstoffe gemessen. Die Messfrequenz und Stoffauswahl wechselt je nach Art der Belastung. In einem ersten Schritt werden in 2007 Schadstoffe (v.a. Schwermetalle, PAH) an 14 Messstellen mit einer Messhäufigkeit von 12 Mal im Jahr ermittelt. Einen Überblick über den Bearbeitungs- bzw. Planungsstand der einzelnen biologischen Teilmessprogramme zeigt die Tabelle 6. Parameter Untersuchungsgewässer Jahr Makrozoobenthos alle kleinen Fließgewässer 2006 Wasserstraßen 2006 Seen, Flussseen 2006/2007 Makrophyten Flussseen von Dahme und Spree, Havel, Groß-Glienicker See Kleine Fließgewässer 2007 Benthische Diatomeen Flüsse und Seen Abschlussbericht 2006 Phytobenthos kleine Fließgewässer 2007/2008 Fische 2007/2008 Strukturgüte Tegeler Fließ 2006/2007 Panke 2007 Seen fachlich in Vorbereitung Tabelle 6: Bearbeitungs- bzw. Planungsstand der einzelnen biologischen Teilmessprogramme 12

13 Das operative Monitoring-Konzept Berlins (d.h. die Messstellen, die Beprobung und Bewertungsgrundlagen sowie die grenzüberschreitende Arbeitsteilung) wurde mit dem Land Brandenburg detailliert abgestimmt. Gewässerstrukturkartierung Entscheidend für das Erreichen des guten ökologischen Zustandes, bzw. des guten Potenzials, ist - neben den chemischen und hydrologischen Qualitätskomponenten - die typspezifische Gewässermorphologie mit ihren großräumigen Strukturen (Auen, Flussmäander...) und Mikrohabitaten (Totholz, Sandriffel) für intakte Organismengemeinschaften. Die Grundlage für die Kartierung der Gewässerstruktur in kleinen und mittelgroßen Fließgewässern bildet das LAWA-Vor-Ort-Verfahren, für größere Gewässer die Überblickskartierung. Sie wird mindestens alle sechs Jahre wiederholt. Die Tabelle 7 zeigt den aktuellen Stand der bereits durchgeführten Kartierungen in Berliner Gewässern. Berücksichtigt werden die Kriterien Gewässerstruktur, Laufkrümmung, Uferbewuchs und angrenzende Nutzung. Je nach Heterogenität der Wasserkörper sind die Abschnitte unterschiedlich lang, im Mittel ca. 500 m. An den homogenen Abschnitten wird anschließend eine aktuelle Vor-Ort-Strukturkartierung vorgenommen, die die Grundlage für biologische Untersuchungen bildet. Für Wasserpflanzen und die wirbellose Fauna sind die Uferstruktur und die Beschaffenheit der Sohle Lebensgrundlage. Mikrohabitatstrukturen entscheiden über das Vorkommen der für die Bewertung relevanten Arten. Für eine zielgerichtete Maßnahmenplanung, z.b. für eine effektive Wiederbesiedlung, ist die Kenntnis solcher naturnahen Standorte wichtig. Deshalb werden neben den Parametern des LAWA-Verfahrens auch Detailkartierungen vor Ort angefertigt. Die Abbildung 4 zeigt beispielhaft die Ergebnisse der Kartierungen von Habitatstrukturen am Tegeler Fließ. Gewässer Übersichts- Vor-Ortkartierung Kartierung Havel Spree Dahme Wuhle Alte Wuhle Panke Tegeler Fließ Neuenhagener Mühlenfließ Fredersdorfer Mühlenfließ Bullengraben Fließgraben Gosener Graben Hellersdorfer Graben Kuhlake Laake Lietzengraben Plumpengraben Rudower Fließ Tabelle 7: Stand der bereits durchgeführten Gewässerstrukturkartierungen in Berliner Gewässern. Abbildung 4: Kartierung der Habitatstrukturen am Tegeler Fließ Legende Uferlinie Semiaquatischer Bereich Sand Sandbank Sandriffel Feinkies Grobkies Gerölle, Steine Blöcke Insel Grobdetritus Feindetritus Zweige Äste Sturzbaum / Stamm Makrophyten Uferbaum Wurzeln Holzpflock Fotostandort 13

14 4. Überwachung des Berliner Grundwassers Grundsätze der Überwachung und Bewertung Die räumlichen Bezugseinheiten für die Überwachung und Bewertung des Zustands des Grundwassers sind die Grundwasserkörper (GWK). Diese sind definierte Grundwasservolumina innerhalb eines oder mehrerer Grundwasserleiter, die bezüglich Beschaffenheit und Belastungssituation möglichst homogene Einheiten darstellen. Im Rahmen der Bestandsaufnahme wurden landesweit 4 Grundwasserkörper mit einer Größe von 70 km 2 bis 450 km 2 abgegrenzt (Abbildung 5). Die Abgrenzung erfolgte in der Regel unter Berücksichtigung hydraulischer und geologisch-hydrogeologischer Kriterien. Alle Grundwasserkörper sind länderübergreifend. Die Methodik der Abgrenzung von Wasserkörpern ist umfassend im Berliner Bericht zur Bestandsaufnahme 2004 dargelegt. Die von der WRRL geforderte repräsentative chemische Überwachung und Bewertung der Grundwasserkörper konzentriert sich vor allem auf den oberen Hauptgrundwasserleiter, da dort die punktuellen und diffusen Stoffeinträge vorrangig erfasst werden. Auch im Hinblick auf den mengenmäßigen Zustand ist der obere Hauptgrundwasserleiter das Bindeglied zwischen dem Gefährdungspotenzial der Grundwasserentnahme aus diesem oder tiefer liegenden Grundwasserleitern und den Auswirkungen auf die grundwasserabhängigen Lebensräume. Tiefere Grundwasserleiter werden je nach örtlicher Problemsituation und Nutzung in die Überwachung einbezogen (z.b. Salzaufstiege). 4.1 Wie werden die Messstellen festgelegt? Messstellen der chemischen Überwachung Grundlage bei der Aufstellung des chemischen Monitoringprogramms ist das bisherige Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit mit 180 Messstellen. Für die Festlegung der Messstellen bzw. der Messorte zur überblicks- und operativen Überwachung sind mehrere fachliche Faktoren entscheidend: Spurenanalytik am Gaschromatographen Das Grundwassermonitoring umfasst die Ermittlung und Auswertung von Daten zur Grundwassermenge und -beschaffenheit als Grundlage der Bewertung des Zustandes eines Grundwasserkörpers. Wissensstand über die natürliche Charakteristik und die Belastungsschwerpunkte im Grundwassersystem (konzeptionelles Modell) Risikobewertung einschließlich der räumlichen Verteilung der Gefährdungspotenziale Praktische Überlegungen, wie die Zugänglichkeit von Messstellen, langfristige Absicherung der Datenerhebung 14

15 Monitoring-Messnetz Grundwasser Überwachungsarten Überblicksüberwachung operative Überwachung Überwachung des mengenmäßigen Zustandes Gewässerkörper Dahme BE Obere Havel BE Untere Havel BE Untere Spree Oberflächengewässer Abbildung 5: Messstellen des Monitoring-Messnetzes in den einzelnen Grundwasserkörpern Die Bestandserfassung belegt für die Berliner Grundwasserkörper Obere Havel, Untere Havel und Untere Spree eine hohe diffuse Belastung aus Bau- und Trümmerschutt. Aufgrund der damit verbundenen Sulfatgehalte werden die Ziele der WRRL wahrscheinlich nicht erreicht. Für eine endgültige Einschätzung des chemischen Zustandes des Grundwassers ist die nunmehr verabschiedete Tochterrichtlinie für das Grundwasser (Richtlinie 2006/118/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2006 zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und Verschlechterung) maßgebend. Es ist im Rahmen des europäischen Abstimmungsverfahrens zur Tochterrichtlinie nicht gelungen, sich durchgehend auf einheitliche Schwellenwerte mit Ausnahme beim Nitrat und bei den Pestiziden zu einigen. Die Entwicklung von Umweltqualitätsnormen und die Anwendung dieser Normen im Rahmen der Überwachung und Bewertung obliegt nunmehr den Mitgliedsstaaten und ist bis Dezember 2008 abzuschließen. Dieser Abstimmungsprozess innerhalb Deutschlands steht erst am Anfang. Messstellen zur überblicksweisen Überwachung des chemischen Zustandes: Die Messstellen der Überblicksüberwachung stellen sicher, dass neben der aktuellen Beschreibung des chemischen Zustandes langfristige Einträge aus potentiellen Schadstoffquellen erkannt und Maßnahmenstrategien entwickelt werden können. Auf die 4 GWK entfallen 36 Messstellen der Überblicksüberwachung, d.h. jede Messstelle repräsentiert durchschnittlich 24 km 2. Messstellen der operativen Überwachung: Die operative Überwachung erfolgt nur zur Erfassung des chemischen Zustandes. Dafür werden vorrangig die Messstellen der Überblicksüberwachung genutzt, ergänzt um geeignete Messstellen aus dem bisherigen Landesmessnetz und aus Sondermessnetzen (Überwachung von Altablagerungen). 15

16 Auf die 3 Grundwasserkörper, für die im Rahmen der Bestandsaufnahme ein Risiko festgestellt wurde, entfallen insgesamt 179 operative Messstellen. Das sind im Mittel 60 Messstellen pro Grundwasserkörper (bezogen auf den Berliner Anteil der länderübergreifenden GWK); d.h. jede Messstelle repräsentiert durchschnittlich 5 km 2. Die Messdichte ist vor dem Hintergrund der Bedeutung der Grundwasservorräte für die Trinkwassergewinnung der Stadt, der Landnutzung und Eingriffsintensitäten zur Erfassung lokaler Belastungen und Trends im hochurbanen Raum geboten. Messstellen der mengenmäßigen Überwachung Zudem werden künftig 58 Trendmessstellen zur Erfassung des mengenmäßigen Zustandes der 4 GWK betrieben und ausgewertet - im Mittel 14 Messstellen pro GWK; d.h. jede Messstelle repräsentiert durchschnittlich 15 km Welche Parameter und Komponenten werden überwacht? Einen Überblick der zu untersuchenden Parameter einschließlich der Umweltqualitätsnormen zeigt die Tabelle 8. Parameter Bezug zur WRRL Grundwasserqualitäts- Parametergruppe normen / Schwellenwert ph-wert Leitfähigkeit Anh. II Tochterrichtlinie GW; noch festzulegen Vor-Ort-Parameter; Leitparameter nach Anh. V, Ziff WRRL Sauerstoff Säurekapazität bis ph 4,3 bzw. Hydrogencarbonat Kalzium Magnesium Natrium Kalium Nitrat Anh. I Tochterrichtlinie GW, 50 mg/l Leitparameter nach Anh. V, Ziff WRRL Sulfat Anh. II Tochterrichtlinie GW noch festzulegen Chlorid Anh. II Tochterrichtlinie GW noch festzulegen Hauptinhaltsstoffe Pestizide Anh. I Tochterrichtlinie GW 0,1 μg/l Spurenstoffe Arsen, Cadmuim, Blei, Anh. II Tochterrichtlinie GW noch festzulegen Spurenstoffe, Metalle Quecksilber, Tri- und Tetrachlorethylen Ammonium Leitparameter nach Anh. V, noch festzulegen Hauptinhaltsstoff Ziff WRRL, Parameter nach Anh. II Tochterrichtlinie GW Tabelle 8: Parameterliste für die Überwachung des chemischen Zustandes des Grundwassers 16

17 Überblicksüberwachung des chemischen Zustandes Die Basis der Messhäufigkeit der Überblicksüberwachung wird in Abhängigkeit von den Messergebnissen, vorliegenden Kenntnissen zur hydrogeologischen Situation des Grundwasserkörpers oder bereits vorhandener Zeitreihen festgelegt. Von Bedeutung für die Festlegung der Messhäufigkeit ist die zeitliche Veränderung der Konzentrationsverteilung. Treten solche zeitlichen Variabilitäten auf, ist das Messnetz in der Lage, diese Veränderungen ausreichend gut zu beschreiben. Zu Beginn der Überblicksüberwachung (ab 2007) werden zwei Analysen pro Jahr durchgeführt. Wenn die Ergebnisse für den ersten Bewirtschaftungszeitraum keine signifikanten Veränderungen zeigen, kann seltener beprobt werden, mindestens aber einmal pro Bewirtschaftungszeitraum. Das Messintervall kann auch dann gestreckt werden, wenn die Ergebnisse eindeutig den geogenen Hintergrund zeigen. Operative Überwachung des chemischen Zustandes Ziel der operativen Überwachung ist es, den chemischen Zustand der Grundwasserkörper räumlich detaillierter und erkannte parameterspezifische Trends genauer zu untersuchen (vgl. dazu auch Tabelle 8). Über die Mindestanforderungen hinaus werden an ausgewählten Messstellen weitere spezifische organische Stoffgruppen wie PAK s, LHKWs, Bor und BTEX gemessen. Der Messturnus wird zunächst auf 2-mal jährlich festgelegt. Die operativen Messprogramme sind so lange zu absolvieren, bis der gute chemische Zustand belegt ist. Entsprechende Schwellenwerte und einheitliche Vorgaben für eine Zustandsbeschreibung werden mit Vollzug der Tochterrichtlinie bis Ende 2008 vorliegen. Überblicksüberwachung des mengenmäßigen Zustandes Der mengenmäßige Zustand eines Grundwasserkörpers wird in dynamischer Hinsicht - d.h. in seiner zeitlichen Entwicklung - bewertet. Die Messgröße Grundwasserstand in seiner zeitlichen Anstehendes Grundwasser im Spandauer Luchwald Entwicklung ist Grundlage der Zustandsbeschreibung und -bewertung. Die Mengenbilanz eines Grundwasserkörpers darf durch anthropogene Eingriffe nicht derart beeinflusst werden, dass ein fortlaufender Vorratsverlust auftritt. Als Kriterium für einen solchen Vorratsverlust werden trendhaft abfallende Grundwasserstände herangezogen. Die Bestandserfassung 2004 hat erbracht, dass eine Übernutzung der Berlinweiten Grundwasserstände in Auswertung der Jahresreihen und Trendentwicklungen von 1971 bis 2000 nicht stattfindet und die Ziele der WRRL wahrscheinlich erreicht werden. Diese Risikobewertung ist ab 2007 durch weitergehende Trenduntersuchungen mit Hilfe des Messnetzes zu verifizieren. Die Grundlage des Messnetzes zur Überwachung des mengenmäßigen Zustandes ist das laufende Landesmessnetz Grundwasserstand. Ausgewertet werden repräsentative Messstellen außerhalb des unmittelbaren Einflussbereiches von Wasserentnahmen (sogenannte Trendmessstellen). Die Messhäufigkeit beträgt 12-mal pro Jahr. Diese Frequenz gewährleistet entsprechend den Vorgaben der WRRL die Abschätzung des mengenmäßigen Zustandes jeden Grundwasserkörpers unter Berücksichtigung kurz- und langfristiger Schwankungen des Grundwasserstandes. 17

18 4.3 Monitoring der grundwasserabhängigen Ökosysteme Der gute Zustand des Grundwassers setzt ebenfalls voraus, dass die bedeutenden vom Grundwasser abhängigen Land- wie Gewässerökosysteme 6 nicht signifikant geschädigt werden. Als signifikant im Sinne der WRRL wird die Schädigung eines grundwasserabhängigen Ökosystems bezeichnet, die durch eine anthropogene Änderung der Grundwasserquantität oder -qualität zu einer Änderung des Biotoptyps führt. Kurzfristige Änderungen des qualitativen wie quantitativen Grundwasserzustandes, wie z.b. ein Absenken durch Baumaßnahmen, sind nicht relevant im Sinne der Richtlinie, ebenso wenig wie lang zurückliegende Schädigungen eines Ökosystems. Entscheidend im Sinne der WRRL sind dagegen aktuelle, bestehende Gefährdungen eines Ökosystems oder solche, die sich bedingt durch eine anthropogene Grundwasserzustandsveränderung ankündigen. Im Rahmen der Bestandsaufnahme 2004 erfolgte eine erste Abschätzung, ob bedeutende Ökosysteme durch Grundwasserabsenkungen beeinflusst werden. Um festzustellen, ob es sich bei dieser potentiellen Beeinflussung oder Gefährdung um eine signifikante Schädigung handelt, erfolgt im Rahmen des Monitorings die Überwachung des mengenmäßigen und ggf. chemischen Zustandes an spezifischen Messstellen. Die Feststellung, ob ein grundwasserabhängiges Ökosystem tatsächlich signifikant geschädigt wird, wird nach Auswertung der Monitoring-Daten, frühstens ab 2009 möglich. Was wird untersucht oder bewertet? a. Grundwasserquantität Maßgebender Parameter für die Beurteilung ist der Grundwasserstand, der mittels Ganglinien dokumentiert wird. Grundwasserbeeinflusste Ökosysteme sind an unterschiedliche Nähe zum Grundwasser angepasst. Die einzelnen Biotoptypen haben spezifische Flurabstandsansprüche, wobei die jeweiligen Biotoptypen verschiedenartig auf Grundwasserstandsänderungen reagieren. Durch Angabe der Ober- bzw. Untergrenzen der Spannen der Flurabstände kann eine mögliche anhaltende Über- oder Unterschreitung festgestellt werden. Pegel für das Monitoring der grundwasserabhängigen Ökosysteme gemäß WRRL Grundwassermessstellen Biotopgruppe Quellen- und Quellhänge Moore Feucht- und Frischwiesen Moor- und Bruchwälder Wälder feuchter und frischer Standorte Grünlandbrachen feuchter Standorte Gewässer Grundwasserabhängige Gewässer Wasserwerk der BWB Stadtgebietsgrenze Grundwasserkörpergrenze Abbildung 6: Messstellen zur quantitativen Überwachung der dauerhaft grundwasserabhängigen bedeutenden Ökosysteme 6 FFH- und Vogelschutzgebiete, bestehende und künftige NSG und LSG, großflächige Gartendenkmale 18

19 Die Abbildung 6 zeigt die Messpunkte zur Überwachung des mengenmäßigen Zustandes der grundwasserabhängigen Ökosysteme. Insgesamt werden 32 Messstellen im Rahmen dieses Monitorings betrieben. In vielen Bereichen konnten aktive Wasserstandsmessstellen aus dem landeshydrologischen Messnetz oder Messstellen der Berliner Wasserbetriebe in das Monitoring einbezogen werden. Zusätzlich wurden in einigen naturschutzfachlich wertvollen Gebieten Neubohrungen durchgeführt, um Angaben zur hydrologischen Versorgung dieser Biotope zu erhalten. Ein Teil der Pegel ist mit tdatenloggern zur automatischen Erfassung der täglichen Werte ausgestattet, der andere Teil wird monatlich abgelesen. b. Grundwasserqualität Ein Ökosystem kann ebenfalls durch Veränderungen der chemischen Grundwasserbeschaffenheit signifikant geschädigt werden. Schädigungen können infolge diffuser oder punktueller Stoffeinträge eintreten. Es ist jedoch auf Grund der komplexen hydrologischen und hydrochemischen Zusammenhänge nur schwer möglich, Grundwasserinhaltsstoffe in ihrer lokalen Wirkung auf grundwasserabhängige Biozönosen eindeutig zu zuordnen. Aussagen über die Richtung, in die sich grundwasserabhängige Biozönosen nach einer stofflichen Belastung des Grundwassers entwickeln, sind in der Literatur nur spärlich vorhanden und selten quantifiziert. Bei den diffusen Einträgen kämen die stark erhöhten Sulfatgehalte im südwestlichen Grunewald im Bereich einiger Schutzgebiete als mögliche Ursache signifikanter Schädigungen in Betracht, wobei nicht die wurzelnahen Messstellen (Tiefe < 10 m) hohe Konzentrationen aufweisen, sondern die der Tiefenklassen m. Berlinweit bestehen keine Gefährdungen grundwasserabhängiger Ökosysteme durch Punktquellen mit Ausnahme des FFH- Gebietes Tegeler Fließtal. In diesem Bereich werden im Rahmen des Monitorings vertiefte Untersuchungen zu möglichen Einflüssen der dort befindlichen Deponie auf das Ökosystem vorgenommen. Teufelssee im FFH- und Naturschutzgebiet Teufelsmoor Köpenick 19

20 Stillwasserzone hinter offener Spundwand mit Gabionen (Spree)