Hydrogeologisches Gutachten. über die. staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont. (Niedersächsisches Staatsbad Pyrmont) mit einem Vorschlag

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1 über die staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont (Niedersächsisches Staatsbad Pyrmont) mit einem Vorschlag zur Abgrenzung und Gliederung des Heilquellenschutzgebietes Eingetragen beim Amtsgericht Hannover HRB Geschäftsführer: Dr. Dieter Michalzik, Dr. Axel Rogge Telefon (+49) Telefax (+49) Bankverbindung: Konto-Nr Commerzbank Hannover ( ) IBAN: DE SWIFT-BIC: COBA DE FFXXX Steuerdaten: Steuer-Nr.: FA Nienburg/Weser USt-Id.Nr.: DE

2 Impressum Auftraggeber: Betriebsgesellschaft mbh Heiligenangerstraße Bad Pyrmont Auftragnehmer: Nienburger Straße 2, Wunstorf Berichtsname/Datei: Seitenanzahl: Anhänge: Anlagen: B _v002_ doc 123 (einschl. Titelblatt) 22 (77 Seiten) 4 (14 Seiten) Abbildungen: 14 Tabellen: 7 CD-/DVD-ROM: - Ausfertigung: pdf (nicht unterzeichnet) Datum: Unterschriften: Geschäftsleitung / Bearbeitung Bearbeitung Dr. Axel Rogge, Dipl.-Geol. Sonja Nowag, Dipl.-Geol., M.Sc. B _v002_ doc Seite 2 von 123

3 I Inhaltsverzeichnis Seite 1. EINFÜHRUNG Anlass und rechtliche Rahmenbedingungen Abgrenzung des Betrachtungsgebietes und des Aussagegebietes Datengrundlage, Vorgehensweise und Methodik WASSERWIRTSCHAFTLICHE GEGEBENHEITEN Anlagen zur Grundwasserentnahme Bestehendes Wasserrecht und staatliche Anerkennung Natürliche Schüttung und Grundwasserentnahme aus den Heilquellen Weitere Grundwasserentnahmen GEOGRAPHISCHE GEGEBENHEITEN Naturräumliche und landschaftliche Gliederung, Morphologie Flächennutzung Bodentypen und ihre Verbreitung Naturschutzfachliche Schutzgebiete und Wasserschutzgebiete HYDROLOGISCHE UND KLIMATISCHE GEGEBENHEITEN Gewässernetz und oberirdische Wasserscheiden Wasserhaushalt, klimatische Wasserbilanz Grundwasserneubildung GEOLOGISCHE GEGEBENHEITEN Regionalgeologischer Überblick...42 B _v002_ doc Seite 3 von 123

4 5.2 Tektonischer Bau Lagerungsverhältnisse Verlauf von Verwerfungen Schichtenfolge und Gesteinsbeschreibung Rotliegendes Zechstein Buntsandstein Muschelkalk Keuper Jura und Tertiär Quartär HYDROGEOLOGISCHE GEGEBENHEITEN Regionaler Überblick Hydrogeologischer Bau Hydrogeologische Merkmale, hydraulische Kennwerte Grundwasserbewegung Grundwasserfließsystem Aufstiegsmechanismen der Sole in Wechselwirkung mit oberflächennahem Grundwasser Grundwassereinzugsgebiet GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT Hydrochemische Typisierung Genese SCHUTZWIRKUNG DER GRUNDWASSERÜBERDECKUNG B _v002_ doc Seite 4 von 123

5 9. VORSCHLAG ZUR BEMESSUNG UND GLIEDERUNG DES HEILQUELLENSCHUTZ- GEBIETES Vorbemerkungen Quantitative Schutzzonen Zone B (äußere Zone) Zone A (Innere Zone) Qualitative Schutzzonen Zone III (Weitere Schutzzone) Zone II (Engere Schutzzone) Zone I (Fassungsbereich) GEFÄHRDUNGSPOTENZIAL IM (POTENZIELLEN) EINZUGSGEBIET DER STAATLICH ANERKANNTEN HEILQUELLEN Belastungssituation und potenzielle Gefährdungsherde Bewertung des Gefährdungspotenzials im Hinblick auf die Heilquellen Landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Nutzung Siedlungs- und Verkehrsflächen Industrie und Gewerbe Abwasser- und Abfallanlagen Altlasten (Altablagerungen und Altstandorte) Oberirdische Gewässer Bodeneingriffe Weitere Gefährdungspotenziale BEWEISSICHERUNG / ÜBERWACHUNG / GRUNDWASSERSCHUTZMAßNAHMEN VERWENDETE UNTERLAGEN UND LITERATUR B _v002_ doc Seite 5 von 123

6 II Verzeichnis der Anhänge Anzahl Blatt 1.1 Topographische Übersichtskarte staatlich anerkannte Heilquellen und weitere Grundwasserentnahmen im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Grundwasserentnahmen im Untersuchungsgebiet Flächennutzung im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Flächennutzung im Untersuchungsgebiet Kategorisierung der Flächennutzung Bodenkundliche Übersichtskarte im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Bodenkundliche Übersichtskarte im Untersuchungsgebiet Geschützte Teile von Natur und Landschaft im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Geschützte Teile von Natur und Landschaft im Untersuchungsgebiet Besonders geschützte Bereiche von Natur und Landschaft im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont 4.4 Besonders geschützte Biotope nach 30 BNatSchG in Verbindung mit dem jeweiligen Landesgesetz im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont 5.1 Wasserwirtschaftliche Schutzgebiete im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Wasserwirtschaftliche Schutzgebiete im Untersuchungsgebiet Gewässernetz und hydrographische Gliederung im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Gewässernetz und hydrographische Gliederung im Untersuchungsgebiet Gangliniendarstellung ausgesuchter Parameter - Friedrichsquelle Gangliniendarstellung ausgesuchter Parameter Hufelandquelle II Gangliniendarstellung ausgesuchter Parameter Salinenquelle II Grundwasserneubildung im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen Grundwasserneubildung im Untersuchungsgebiet 1 9 Geologischer Schnitt Pyrmonter Gewölbe 1 B _v002_ doc Seite 6 von 123

7 10 Geologischer Schnitt A B (Pyrmonter Talkessel) 1 11 Geologischer Schnitt C D (Pyrmonter Talkessel) 1 12 Geologische Übersichtskarte für das (potenzielle) Einzugsgebiet der Heilquellen 1 13 Strukturkarte der Basis Muschelkalk 1 14 Geoelektrische Messungen, Schnitt A- A 1 15 Hydrogeologischer Profilschnitt A B 1 16 Hydrogeologischer Profilschnitt C - D 1 17 Hydrogeologische Merkmale, Hydraulische Kennwerte 1 18 Hydrochemische Beschaffenheit der Heilwässer - Gangliniendarstellung ausgesuchter Parameter 19 Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen 20.1 Hydrogeologischer Vorschlag zur Abgrenzung eines Heilquellenschutzgebiets (qualitative Schutzzonen) 20.2 Hydrogeologischer Vorschlag zur Abgrenzung eines Heilquellenschutzgebiets (qualitative und quantitative Schutzzonen) 20.3 Hydrogeologischer Vorschlag zur Abgrenzung eines Heilquellenschutzgebiets (quantitative Schutzzonen) 21 Altablagerungen, Altstandorte, Abwasser- und Abfallanlagen im vorgeschlagenen HQSG (qualitative Schutzzonen) Stammdatentabelle Altablagerungen 3 B _v002_ doc Seite 7 von 123

8 II Verzeichnis der Anlagen Anzahl Blatt 1 Bewilligung zur Grundwasserentnahme aus den staatlich anerkannten Heilquellen des Nds. Staatsbades in Bad Pyrmont vom , Az.: Erlass staatliche Anerkennung Hylliger Born, Helenenquelle, Friedrichsquelle, Trampel sche Quelle, Salinenquelle I, Hufelandquelle II vom Erlass staatliche Anerkennung Wolfgangquelle II vom Anerkennungsbescheid Salinenquelle II vom , Az.: B _v002_ doc Seite 8 von 123

9 III Abbildungsverzeichnis Seite Abbildung 1: Topographische Übersichtkarte: Lage des bisherigen Heilquellenschutzgebietes Bad Pyrmont als Untersuchungs- / Betrachtungsgebietes sowie der administrativen Grenzen, Kartengrundlage: Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG), Quelle administrative Grenzen: GeoBasis-DE / BKG Abbildung 2: Morphologisches Relief im Untersuchungsgebiet nach SRTM mit dem Untersuchungsgebiet (rot) und den staatlich anerkannten Heilquellen des niedersächsischen Staatsbades Pyrmont (magenta), Koordinatensystem: ETRS89/UTM Zone 32N, Datenquelle SRTM: JARVIS ET AL Abbildung 3: Mittlere monatliche Niederschlagsverteilung im Jahresgang für den Zeitraum 2006 bis 2015, Station Bad Pyrmont (MeteoGroup) Abbildung 4: Geologische Karte des Pyrmonter Gewölbes nach [HERRMANN 1969b] und Lage der Profilschnitte (Anhang 10 und 11) Abbildung 5: Sockelstörungen und Schollenmosaik im Großraum Bad Pyrmont [BALDSCHUHN ET AL. 2001] Abbildung 6: CO2-Gehalte in Volumenprozent der Bodenluft in ca. 1,0 m Tiefe [ROGGE 2001] Abbildung 7: Geoelektrische Messungen, Schnitt E- E (ROGGE 2001), Lage siehe Abbildung Abbildung 8: Gliederung des Mittleren Buntsandstein nach Gamma-Ray-Logs der Bohrungen Pyrmont 2 und Salinenquelle II [Rogge 2001] Abbildung 9: Lage der geoelektrischen Messpunkte der Profile A bis F [Rogge 2001] Abbildung 10: Grundwasserkörper im Untersuchungsgebiet (Datenquelle: Hydrogeologische Karte von Niedersachsen im Maßstab 1 : , NIBIS - Kartenserver, Stand September 2016) Abbildung 11: Grundwasserfließsystem im Raum Pyrmont (schematisch) nach Rogge (2001) Abbildung 12: Hydrochemische Befunde von Bad Pyrmonter Heilquellen, Darstellung nach SCHOELLER 1962, Datenbasis: aktuelle Heilwasseranalysen B _v002_ doc Seite 9 von 123

10 Abbildung 13: Vergleich der Wasseranalysen unter Berücksichtigung der Konzentration und Mischungsvorgänge, Nummerierung vgl. Tabelle 1 und Tabelle 4, Darstellung nach HERCH 1997, Datenbasis: aus ROGGE Abbildung 14: Prinzipskizze zur Verdeutlichung des Unterschiedes zwischen Bildungsgebiet und Einzugsgebiet bzw. der unterschiedlichen Erstreckung der quantitativen und qualitativen Schutzzonen im geplanten Heilquellenschutzgebiet Bad Pyrmont. Das Bildungsgebiet ist durch die Weser als Hauptvorflur auch für das höher mineralisierte Grundwasser sowie durch im geologischen Bau begründete Linien, z.b. Muldenachse, Verwerfungen, begrenzt B _v002_ doc Seite 10 von 123

11 IV Tabellenverzeichnis Seite Tabelle 1: Bestehendes Wasserrecht zur Grundwasserentnahme aus den staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont vom sowie Heilwassertyp gemäß der Begriffsbestimmungen und Qualitätsstandards für die Prädikatisierung von Kurorten, Erholungsorten und Heilbrunnen [DEUTSCHER TOURISMUSVERBAND E.V. (DTV) / DEUTSCHER HEILBÄDERVERBAND E.V. 2005] und jeweilige Verwendung Tabelle 2: Natürliche Quellschüttung bzw. Grundwasserförderung im Zeitraum 2005 bis Die Nummerierung entspricht der Zuordnung in Tabelle 1. Anmerkung: blaue Zahlen = Grundwasserförderung mittels Unterwassermotorpumpe. * Tabelle 3: Jährliche Quellschüttung und Grundwasserentnahmemengen im Zeitraum 2005 bis Die Nummerierung der Quellen entspricht der Zuordnung in Tabelle 1. * Angaben beziehen sich auf die für balneologische Zwecke verwendete Menge, nicht die Quellschüttung, ** Wasserzähler defekt, Austausch 03/ Tabelle 4: Weitere Grundwasserentnahmen im Pyrmonter Talkessel (Einzugsgebiet für die staatlich anerkannten Heilquellen, die laufende Nummerierung entspricht der Nummerierung in Anhang Tabelle 5: Verteilung der verschiedenen Landnutzungsformen im potenziellen Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont(höher mineralisiertes Grundwasser) getrennt nach niedersächsischen (NDS) und nordrheinwestfälischen (NRW) Gebietsanteil (Datenquelle: ATKIS-Daten der Vermessungs- und Katasterverwaltung der Länder) Tabelle 6: Verteilung der verschiedenen Landnutzungsformen im Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont (oberflächennah talwärts strömendes Grundwasser) getrennt nach niedersächsischen (NDS) und nordrheinwestfälischen (NRW) Gebietsanteil (Datenquelle: ATKIS-Daten der Vermessungs- und Katasterverwaltung der Länder) Tabelle 7: Charakteristische Analysendaten der staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont, Datenbasis: aktuelle Heilwasseranalyse (Einzelwert), Nummerierung vgl. Tabelle B _v002_ doc Seite 11 von 123

12 V Verzeichnis verwendeter Abkürzungen AJ Az. BKG DN DWD ETRS89 FBR, BR, Br. GD GK GOK GROWA GWK GWM HQSG kf KJ KWB LANUV LAWA LBEG N NDS NMU NRW MW NN Nds. NLWKN NRW NWG O petp Q S SRTM UTM Abflussjahr (01. Nov. bis 31. Okt.) Aktenzeichen Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (Nenn-)Durchmesser Deutscher Wetterdienst Europäisches Terrestrisches Referenzsystem 1989 Förderbrunnen Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen Gauß-Krüger Geländeoberkante Großwassermodell Grundwasserkörper Grundwassermessstelle Heilquellenschutzgebiet Durchlässigkeitsbeiwert Kalenderjahr Klimatische Wasserbilanz Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Niedersachsen Norden bzw. Niederschlag (kontextabhängig) Niedersachsen Niedersächsisches Umweltministerium Nordrhein-Westfalen Mittelwert, arithmetisch Normalnull Niedersächsisches Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten und Naturschutz Nordrhein-Westfalen Niedersächsisches Wassergesetz Osten potenzielle Evapotranspiration (Verdunstung) Entnahmerate Süden Shuttle Radar Topography Mission Universal Transverse Mercator B _v002_ doc Seite 12 von 123

13 W WHG WSG WW Westen Wasserhaushaltsgesetz Wasserschutzgebiet Wasserwerk Einheiten: s, min, h, d, a mm, cm, m, km ha l kg, g, mg Sekunde, Minute, Stunde, Tag, Jahr Millimeter, Zentimeter, Meter, Kilometer Hektar Liter Kilogramm, Gramm, Milligramm B _v002_ doc Seite 13 von 123

14 1. EINFÜHRUNG 1.1 Anlass und rechtliche Rahmenbedingungen Die Niedersächsische Staatsbad Pyrmont Betriebsgesellschaft mbh (im Folgenden Staatsbad Pyrmont), Heiligenangerstraße 6, Bad Pyrmont unterhält für das Land Niedersachsen im Staatsbad Pyrmont neun staatlich anerkannte Heilquellen, für die die nachfolgenden Quellenschutzgebiete festgesetzt sind: 1. Quellenschutzgebiet für die staatlich anerkannten Heilquellen in Bad Pyrmont in den Regierungsbezirken Hannover und Hildesheim vom ; unbefristet; festgesetzt von dem Regierungspräsidenten in Hannover. 2. Quellenschutzgebiet für die staatlich anerkannten Heilquellen in Bad Pyrmont im Regierungsbezirk Detmold (Quellenschutzgebietsverordnung Bad Pyrmont) vom , befristet bis zum ; festgesetzt von dem Regierungspräsidenten in Detmold. Vier weitere staatlich anerkannte Heilquellen in Bad Pyrmont werden von der Firma Bad Pyrmonter Mineral- & Heilquellen GmbH & Co. OHG betrieben. Eine dieser Quellen befindet sich anteilig im Besitz der Stadt Bad Pyrmont. Die Lage der staatlich anerkannten Heilquellen geht aus Anhang 1.1 hervor. Da eine Verlängerung der auf 40 Jahre befristeten Verordnung für den nordrheinwestfälischen Geltungsbereich (2) nach der vorliegenden Rechtslage nicht möglich war und eine Schutzgebietsnovellierung aus fachlicher Sicht nur für das gesamte Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen sinnvoll ist, beantragt das Staatsbad Pyrmont die Neufestsetzung eines Schutzgebietes für die staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont für den niedersächsischen sowie den nordrheinwestfälischen Gebietsanteil. Der umfassende Schutz der staatlich anerkannten Heilquellen im nordrheinwestfälischen Geltungsbereich wird derzeit über die vorläufige Anordnung vom gewährleistet, die zum in Kraft getreten ist und eine Laufzeit von drei Jahren hat. Der vorläufigen Anordnung wurde die bisherige Begrenzung des Schutzgebiets zugrunde gelegt. Ende der 1990ger-Jahre wurde bereits eine Novellierung des bestehenden Heilquellenschutzgebietes angestrebt und ein hydrogeologisches Gutachten durch Dipl.-Geol. A. Rogge (, ehemals Institut für Geologie und Paläontologie der Universi- B _v002_ doc Seite 14 von 123

15 tät, Hannover) erstellt. Das wasserrechtliche Verfahren der Schutzgebietsausweisung wurde jedoch nicht eingeleitet. Die in Garbsen wurde durch das Staatsbad Pyrmont mit der Aktualisierung und Ergänzung dieses hydrogeologischen Gutachtens zur Bemessung und Gliederung des Heilquellenschutzgebietes Bad Pyrmont beauftragt. Das hydrogeologische Gutachten bildet die Grundlage für den Antrag und letztlich für die Ausweisung eines neuen Quellenschutzgebiets. 1.2 Abgrenzung des Betrachtungsgebietes und des Aussagegebietes Die niedersächsische Stadt Bad Pyrmont liegt an der Landesgrenze zu Nordrhein- Westfalen im Landkreis Hameln-Pyrmont. Für die Abgrenzung des Betrachtungsgebietes bzw. den Suchraum für die Grundlagendatenrecherche wurde die bisherige äußere Begrenzung des Heilquellenschutzgebietes Bad Pyrmont zu Grunde gelegt (Abbildung 1). Abbildung 1: Topographische Übersichtkarte: Lage des bisherigen Heilquellenschutzgebietes Bad Pyrmont als Untersuchungs- / Betrachtungsgebietes sowie der administrativen Grenzen, Kartengrundlage: Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG), Quelle administrative Grenzen: GeoBasis-DE / BKG B _v002_ doc Seite 15 von 123

16 Diese orientiert sich im Wesentlichen an der Ausdehnung einer als Pyrmonter Gewölbe bezeichneten regionalgeologischen Einheit, die eine Fläche von 420 km 2 bedeckt. Der Focus der Betrachtung liegt auf dem anzunehmenden Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont, dem Pyrmonter Talkessel und seiner Bergumrandung (Aussagegebiet). Im Westen umfasst das Untersuchungsgebiet Teile des nordrheinwestfälischen Landkreises Lippe, der zentrale sowie östliche Bereich liegt anteilig innerhalb der niedersächsischen Landkreise Hameln-Pyrmont und Holzminden. Es umfasst ganz oder anteilig die topographischen Karten (Maßstab 1 : ) der Blätter C3918 Minden, C3922 Hannover, C4318 Paderborn und C4322 Holzminden. Die topographische Kartengrundlage im Maßstab 1: besteht aus dem Blatt 4021 Bad Pyrmont und Teilen der Blätter 3920 Extertal, 3921 Aerzen, 3922 Hameln Süd, 4020 Blomberg, 4022 Ottenstein, 4121 Schieder-Schwalenberg, 4122 Holzminden und 4023 Eschershausen. 1.3 Datengrundlage, Vorgehensweise und Methodik Die Erarbeitung des hier vorgelegten hydrogeologischen Gutachtens mit dem Vorschlag zur Abgrenzung und Bemessung des Heilquellenschutzgebietes Bad Pyrmont orientiert sich im Wesentlichen an nachstehenden Regelwerke, Richtlinien und Fachausführungen: LAWA (Januar 1998): Richtlinien für Heilquellenschutzgebiete, 3. Auflage, Berlin. DVGW Technische Regeln (Juni 2006): Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete; Teil 1: Schutzgebiete für Grundwasser. - Arbeitsblatt W 101. Bonn. Merkblatt-Wasserschutzgebietsverfahren: Erforderliche Inhalte eines Wasserschutzgebietsgutachtens. Bezirksregierung Detmold, Stand Oktober Eckl, H. (2010): Hydrogeologische und bodenkundliche Anforderungen an Anträge zur Festsetzung von Wasserschutzgebieten für Grundwasser. Geofakten 2, Hannover. Eckl, H. & Raissi, F. (2009): Leitfaden für hydrogeologische und bodenkundliche Fachgutachten bei Wasserrechtsverfahren in Niedersachsen, GeoBerichte 15, LBEG, Hannover. Hölting et. al. (1995): Konzept zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung, Geol. Jb., C 63, Hannover. B _v002_ doc Seite 16 von 123

17 Zur Beschreibung der hydrogeologischen Standortgegebenheiten und der technischen Anlagen sowie Darlegung der wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen standen neben umfangreichen Unterlagen und Informationen des Quellenbetreibers die im Schriftenverzeichnis (Kapitel 12) aufgeführten Schriften, Grundlagendaten, Kartenwerke und Unterlagen für die Projektbearbeitung zur Verfügung. Besonders wertvoll sind die zahlreichen Arbeiten von Dr. Rudolf Herrmann (ehem. Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung, Hannover). Grundlage der vorliegenden Ausarbeitung bildet das hydrogeologische Gutachten von Dipl.-Geol. A. Rogge, das durch neue Ergebnisse geologischer, hydrodynamischer und chemischer Untersuchungen des Forschungsprojektes zur "Hydrogeologie im Raum Bad Pyrmont" [ROGGE 2001] ergänzt und aktualisiert wurde. Darüber hinaus konnten die Erfahrungen aus der seit 1993 andauernden Heilquellenschutzberatung der GeoDienste GmbH genutzt werden, um die bestehende hydrogeologische Systemvorstellung durch aktuelle Geländebefunde zu überprüfen und zu verfeinern. Wesentliche Ergänzungen, die auf einem Abgleich mit den aktuellen Regelwerken, Richtlinien und Fachausführungen beruhen, betreffen u.a. die Themen Flächennutzung, Verbreitung von Bodentypen, Grundwasserneubildung, Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung, Ableitung des Gefährdungspotenzials und die Aktualisierung der Bodeneingriffstiefen. Aktuelle Stamm- und Bewegungsdaten (Schüttung/Förderung, ggf. Ruhe- und Betriebswasserspiegel) sowie chemisch-physikalische Analysendaten der Heilquellen (betriebliche Messungen, Kontrollanalysen und Heilwasseranalysen) sind in einer Datenbank erfasst (digitales Quellenarchiv, AquaInfo -Messstellenkataster) und können für weiterführende Auswertungen digital abgerufen werden. Darüber hinaus erfolgte die Zusammenstellung, Sichtung und Auswertung projektrelevanter Unterlagen, u. a. amtlicher Karten zu den Themen Topographie, Hydrologie, Geologie, Hydrogeologie wie auch Boden, Natur-, Landschafts- und Biotopschutz, Altlasten und Klima. Hierzu sind u. a. Archivanfragen beim Geologischen Dienst von Nordrhein- Westfalen (GD NRW), dem Kreis Lippe, der Bezirksregierung Detmold, dem Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) sowie dem Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG), den Landkreisen Hameln-Pyrmont bzw. Holzminden, dem Niedersächsischen Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz (NMU), dem Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) und dem Deutschen Wetterdienst (DWD) / Stadtwerke Pyrmont (Klimadaten) erfolgt. B _v002_ doc Seite 17 von 123

18 Die Abgrenzung des bemessungsrelevanten Einzugsgebiets der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont wurde gemäß der fachlichen Praxis für Festgesteinsstandorte [ECKL & RAISSI 2009] unter Berücksichtigung des geologisch-hydrogeologischen Aufbaus des Untergrundes, hydraulischer Untersuchungsergebnisse und unter Einbeziehung der morphologischen Verhältnisse näherungsweise vorgenommen. Ein numerisches Strömungsmodell oder die Abgrenzung über Grundwassermessstellen kann aufgrund der komplizierten Strömungsverhältnisse im Festgestein, die durch die komplexe räumliche Anordnung von Grundwasserleitern und geringleitern sowie der inhomogenen und im Detail nicht bekannten Verteilung von Klüften und Wegsamkeiten in den Grundwasserleitern hervorgerufen werden, nicht zur Bemessung des Einzugsgebiets angewendet werden. Die Erstellung der Projektunterlagen (Kartenanlagen) erfolgt im Geoinformationssystem Quantum GIS Wien. Alle Plananlagen und Textabbildungen sind im Koordinatensystem ETRS89 / UTM Zone 32 N (EPSG: 25832) dargestellt. Als Höhensystem in den Kartendarstellungen wird Normalhöhennull (NHN) des Deutschen Haupthöhennetzes (DHHN 92) verwendet. Im Text werden teilweise zusätzlich Angaben in Normalnull (NN) aufgeführt. Als Bezugszeiträume für die Betrachtung der Grundwasserstände, Wasserstände von Oberflächengewässern, Schüttung bzw. Fördermengen, Niederschlag, Roh- und Reinwasseranalysen wurde der Zeitraum Januar 2005 bis Dezember 2015 gewählt. Durch diese einheitliche Vorgehensweise können statistische Betrachtungen wie z. B. Mittelwertberechnungen und Trendentwicklungen untereinander vergleichbar gemacht werden. Für Zeitreihenuntersuchungen wird je nach Betrachtungselement bzw. Bilanzgröße generell zwischen dem hydrologischen Abflussjahr (AJ, 01. November bis 31. Oktober) und dem Kalenderjahr (KJ, 01. Januar bis 31. Dezember) unterschieden. Grundsätzlich konnten alle wasserwirtschaftlich relevanten Daten einheitlich auf den Stand Dezember 2015 aktualisiert werden, so dass der redaktionelle Datenschluss das AJ und KJ 2015 vollständig abbildet. Aufgrund der langjährigen Beweissicherung und der Vielzahl an Voruntersuchungen, u.a. des Forschungsprojektes zur "Hydrogeologie im Raum Bad Pyrmont" [ROGGE 2001], kann die Datengrundlage und die Kenntnislage über die hydrogeologische Gebietskulisse als durchaus gut bis sehr gut bewertet werden. B _v002_ doc Seite 18 von 123

19 2. WASSERWIRTSCHAFTLICHE GEGEBENHEITEN 2.1 Anlagen zur Grundwasserentnahme Eine detaillierte Beschreibung der staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont und der Historie der Heilwassernutzung der Bad Pyrmonter Heilquellen ist dem Erläuterungsbericht (Anlage 1 des Antrags) bzw. der Anlage 4 des Antrags (Kennblätter Heilquellen) zu entnehmen. Die Lage der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont geht aus Anhang 1.1 dieses Gutachtens hervor. Umfassende Stammdaten sowie Darstellungen des jeweiligen Ausbaus und, sofern vorhanden, den dazugehörigen Bohrprofilen sind in der Anlage 4 des Antrags enthalten. Die Grundwasserentnahme erfolgt für medizinisch-therapeutische Zwecke aktuell aus insgesamt sieben staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont. Die Heilquellen bzw. Heilwässer unterscheiden sich im Wesentlichen aufgrund ihrer topographischen Lage, ihrer Wasserbeschaffenheit sowie ihrer Überlaufhöhe bzw. Entnahmetiefe (Art der Erschließung). Die Heilquellen im Stadtgebiet (Der Hyllige Born, Helenenquelle, Friedrichsquelle und Trampel sche Quelle) treten natürlich zu Tage und sind mit Fassungen überbaut oder über eine Bohrung künstlich vertieft (Helenenquelle). Die in der Emmerniederung (Wolfgangquelle II, Hufelandquelle II und Luisenquelle) bzw. am Nordhang des Mühlenbergs gelegenen Heilquellen (Salinenquelle I und II) sind über Bohrbrunnen künstlich erschlossen. Mit Ausnahme der Hufelandquelle II erfolgt die Grundwasserentnahme aus diesen Heilquellen teils bedarfsabhängig, teils kontinuierlich über Unterwassermotorpumpen. Alle staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont liefern ein Mischwasser aus jungem, talwärts strömenden, gering mineralisiertem Grundwasser (quartärzeitliches Grundwasserleitersystem) und altem, aufsteigendem, höher mineralisiertem tieferen Grundwasser. Grundwasserleiter für das höher mineralisierte Wasser sind die Poren- und Kluftgrundwasserleiter innerhalb der Festgesteinsabfolge des Buntsandstein. Die Tiefenlage der Quellfassung bzw. die Tiefenlage und Länge der Filterstrecken der Bohrbrunnen orientieren sich am Vorkommen dieser Schichtglieder. 2.2 Bestehendes Wasserrecht und staatliche Anerkennung Mit Datum vom wurde dem Land Niedersachsen, vertreten durch den Minister der Finanzen und dieser vertreten durch das Staatsbad Pyrmont, die bis zum B _v002_ doc Seite 19 von 123

20 befristete wasserrechtliche Bewilligung erteilt (Bezirksregierung Hannover, Az.: ), Grundwasser aus den staatlich anerkannten Heilquellen des Niedersächsischen Staatsbades in Bad Pyrmont zu entnehmen, um es als Heilwasser / Mineralwasser im Kurbetrieb des Niedersächsischen Staatsbades Bad Pyrmont oder zur Abgabe an Dritte zu verwenden (Anlage 1 des Gutachtens). In Tabelle 1 sind die genehmigten Entnahmemengen im Detail aufgeführt. Tabelle 1: Bestehendes Wasserrecht zur Grundwasserentnahme aus den staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont vom sowie Heilwassertyp gemäß der Begriffsbestimmungen und Qualitätsstandards für die Prädikatisierung von Kurorten, Erholungsorten und Heilbrunnen [DEUTSCHER TOURISMUSVERBAND E.V. (DTV) / DEUTSCHER HEILBÄDERVERBAND E.V. 2005] und jeweilige Verwendung. Nr. Quelle/Brunnen genehm. Entnahme [m³/d] genehm. Entnahme [m³/a] Heilwassertyp Verwendung 1 Der Hyllige Born (Hauptquelle) Säuerling Trinkkur 2 Helenenquelle Ca-Mg-HCO3- SO4-Säuerling 3 Friedrichsquelle Ca-Mg-HCO3- SO4-Cl-Säuerling Trinkkur, Wannenbäder, CO2-Gas-Bäder Trinkkur 4 Trampel sche Quelle Säuerling Trinkkur, Wannenbäder (Ersatz für Helenenquelle), Befüllung eines Tretbeckens im Kurpark 5 Wolfgangquelle II Na-Cl-Säuerling Trinkkur 6 Hufelandquelle II Na-Cl-SO4- Wasser 7 Salinenquelle I Na-Cl-Säuerling (Sole) 8 Salinenquelle II Na-Cl-Säuerling (Sole) 9 Luisenquelle Ca-Mg-HCO3- SO4-Säuerling Trinkkur, Badezwecke Wannenbäder, Bewegungsbäder Badezwecke Wannenbäder, Bewegungsbäder Badezwecke (Ersatz für Salinenquelle I) Badezwecke (geplant), CO2-Gas-Bäder (geplant) Aus den Salinenquellen I und II dürfen gemäß wasserrechtlicher Genehmigung vom zusammen nicht mehr als 600 m³/d und m³/a entnommen werden. B _v002_ doc Seite 20 von 123

21 Der Hyllige Born, die Helenenquelle, die Friedrichsquelle, die Trampel sche Quelle, die Salinenquelle I und die Hufelandquelle II wurden als Heilquelle mit Erlass des Preußischen Ministers des Innern, für Wirtschaft und Arbeit und für Landwirtschaft, Domänen und Forsten vom staatlich anerkannt. Die Wolfgangquelle II und die Luisenquelle erhielten ihre staatliche Anerkennung durch die Erlässe des Niedersächsischen Sozialministers, des Niedersächsischen Ministers für Wirtschaft und Verkehr, des Niedersächsischen Ministers des Innern und des Niedersächsischen Ministers für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten vom bzw. vom Die Salinenquelle II wurde durch Bescheid der Bezirksregierung Hannover vom staatlich anerkannt (Anlagen 2 bis 4 des Gutachtens). 2.3 Natürliche Schüttung und Grundwasserentnahme aus den Heilquellen In Tabelle 2 ist die natürliche Schüttung bzw. die Grundwasserentnahme aus den Heilquellen mittels Förderung für den Zeitraum 2005 bis 2017 aufgeführt. Die Ermittlung der Schüttung bzw. der Förderrate erfolgt zumeist monatlich über die Ablesung von Wasserzählern (Wasseruhren oder induktive Durchflussmesser), die in den jeweiligen Fassungsbauwerken bzw. in der Mineralwasserstation im Kurpark eingebaut sind. Tabelle 2: Natürliche Quellschüttung bzw. Grundwasserförderung im Zeitraum 2005 bis Die Nummerierung entspricht der Zuordnung in Tabelle 1. Anmerkung: blaue Zahlen = Grundwasserförderung mittels Unterwassermotorpumpe. * Quelle / * Schüttung/Entnahme [l/min] Zeitreihe Mittelwert 3,8 137,3 22,1 58,1 7,5 661,3 154,3 Minimum 2,4 55,0 12,5 46,2 4, Maximum 8, ,0 80,0 14, Die natürliche Schüttung der Helenenquelle ist höher als die in Tabelle 2 genannten Werte, da nur der Anteil der Quellschüttung erfasst wird, der für Badeanwendungen über eine Rohrleitung von der Quelle abgeführt wird. Der für Trinkzwecke verwendete Anteil der Quellschüttung sollte zwischen 2,8 l/min bis 3,7 l/min liegen. Der induktive Durchflussmesser im seitlichen Verteilerschacht an der Friedrichsquelle erfasst die Summe der abgeführten Menge für balneologische Anwendungen sowie für den freien Auslauf an der Außenseite des Brunnentempels. Nicht berücksichtigt wird der Teil der Schüttung, der in B _v002_ doc Seite 21 von 123

22 der Quellfassung über die Steigleitung frei austritt. Die natürliche Schüttung liegt daher über den in Tabelle 2 aufgeführten Angaben. Aufgrund eines geringen Bedarfs wird die Schüttung der Hufelandquelle II im Normalbetrieb gedrosselt. Das Heilwasser wird über Systempumpen entnommen und abgeführt. Zur Ermittlung der natürlichen Schüttung der Hufelandquelle II wird der Pumpbetrieb unterbrochen und das Grundwasser läuft ungedrosselt über eine Messvorrichtung. Die Heilwasserförderung aus der Salinenquelle II und der Luisenquelle wird derzeit nicht erfasst. In Tabelle 3 sind die Entnahmemengen der Kalenderjahre 2006 bis 2017 dokumentiert. Angaben zu allen Heilquellen liegen seit 2010 vor. Im Zeitraum 2010 bis 2017 belief sich die mittlere Jahresentnahme (KJ) auf rund m³. Mit m³ zeigte sich das Kalenderjahr 2011 als das Jahr der höchsten, 2014 hingegen mit m³ als das Jahr der geringsten Schüttung / Entnahmemenge. Ehemals wurde das über den Hylligen Born frei austretende Grundwasser bis auf eine geodätische Höhe von NN + 110,91 m in der Quellkammer angestaut. Eine Erfassung der Entnahme konnte aus technischen Gründen nicht erfolgen. In den Jahren 2008/2009 wurde die Entnahmevorrichtung geändert. Das Grundwasser tritt weiterhin frei aus und läuft von der Quellkammer nun frei über eine Rohrleitung in einen vorgelagerten Messschacht (Verteilerschacht am Brunnenplatz) westlich des Brunnentempels. Von hier aus wird es über eine Pumpe im Dauerbetrieb der balneologischen Trinkanwendung zugeführt. In den Jahren 2005 bis 2007 lagen die natürliche Schüttung der Helenenquelle und folglich auch die Grundwasserentnahme aus dieser Quelle in der Jahressumme über der wasserrechtlich genehmigten Entnahmemenge. In der Folge zeigte sich ein starker Schüttungsrückgang. Die natürliche Quellschüttung ist im Wesentlichen durch klimatische bzw. geogene Faktoren (Druckverhältnisse im Grundwasserleitersystem) gesteuert. Mit Blick auf die Entnahmemenge der Trampel sche Quelle fällt der sprunghafte Anstieg im Jahr 2010 von zuvor durchschnittlich m³/a auf im Mittel m³/a auf, der auf Sanierungsarbeiten an der Quellfassung (u.a. zur Unterbindung von unkontrollierten Quellwasseraustritten) im April 2010 zurückzuführen ist. In diesem Zuge wurde auch ein induktiver Durchflussmesser installiert, über den nunmehr der gesamte Anteil der Quellschüttung erfasst wird (vgl. Tabelle 2). Schwankungen bei der Grundwasserentnahme aus der Wolfgangquelle II hängen im Wesentlichen mit wartungsbedingten Stillstandszeiten der Grundwasserförderung zusam- B _v002_ doc Seite 22 von 123

23 men. Die Entnahme aus der Hufelandquelle II und die Förderung aus den Salinenquellen I und II erfolgt bedarfsabhängig. Die nicht für die Trink- oder Badeanwendung verwendeten Heilwässer werden in den Mischwasserkanal in der Seipstraße / Heiligenangerstraße bzw. in die Schlossgraft abgeleitet. Tabelle 3: Jährliche Quellschüttung und Grundwasserentnahmemengen im Zeitraum 2005 bis Die Nummerierung der Quellen entspricht der Zuordnung in Tabelle 1. * Angaben beziehen sich auf die für balneologische Zwecke verwendete Menge, nicht die Quellschüttung, ** Wasserzähler defekt, Austausch 03/2014. Quelle * 7+8 Summe Entnahmemenge [m³/a] 2006 k.a k.a k.a k.a >1.083** >1.034** Zeitreihe KJ Min > Max Mittelwert B _v002_ doc Seite 23 von 123

24 2.4 Weitere Grundwasserentnahmen Im Bereich des Pyrmonter Gewölbes existieren eine Reihe weiterer Brunnen und Quellen, deren Lage aus Anhang 1.1 bzw. Anhang 1.2 hervorgeht. In Tabelle 4 sind die jeweiligen Betreiber, die wasserrechtliche Anerkennung, die Fassungsart, die wasserrechtlich genehmigte Entnahmemenge und die Verwendung des Grundwassers für die im Pyrmonter Talkessel gelegenen Brunnen / Quellen aufgeführt. Tabelle 4: Weitere Grundwasserentnahmen im Pyrmonter Talkessel (Einzugsgebiet für die staatlich anerkannten Heilquellen, die laufende Nummerierung entspricht der Nummerierung in Anhang 1.1. Nr. Quelle/Brunnen Betreiber/ Rechtszweck / Verwen- Art genehm. Rechtsinhaber dung Entnahme [m³/a] 10 Staatl. Pyrmonter Säuerling a Gewölbe-Quelle Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 10b Turm-Quelle Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 11 Mühlenbergquelle Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Quelle Quelle Brunnen Katharinenquelle Bad Pyr. M. & H.* ges a Obere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 12b Untere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgu3.677ng Mineralwasser1.528abfüllung Brunnen Brunnen Eichenkellerquelle Stadt Bad Pyrmont u. Bad Pyr. M & H. priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Quelle ca Steinmeyer sche Quelle Staatsbad Pyrmont priv. Brauchwasserversorgung Quelle Ibergquelle Staatsbad Pyrmont priv. Trinkwasserversorgung Quelle freier Auslauf Friedrichsquelle Staatsbad Pyrmont priv. Trinkwasserversorgung Quelle - 17 Augenbrunnen Staatsbad Pyrmont - Brunnen - 18 Wolfgangquelle I Staatsbad Pyrmont - Brunnen - 19 Hufelandquelle I Staatsbad Pyrmont - Brunnen - 20 BIIA/NS 20a Obere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 20b Untere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Brunnen Brunnen B _v002_ doc Seite 24 von 123

25 21 BI/NRW Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Brunnen BII/NRW ges a Obere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 22b Untere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Brunnen Brunnen BIII/NRW ges a Obere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung 23b Untere Fassung Bad Pyr. M. & H.* priv. Trinkwasserversorgung Mineralwasserabfüllung Brunnen Brunnen WW Hoheborn Stadtwerke Pyrmont u. Stadt Bad Pyrmont 25 WW Fritz Emme Herr Fritz Emme, seit Stadtwerke Pyrmont öffentl. Trinkwasserversorgung öffentl. Trinkwasserversorgung Brunnen Brunnen Uhlenbrunnen Brunnen k.a. 27 Brunnen Schaper Herr Michael Schaper Speisung von Teichen Brunnen Brunnen Schaake Herr Wilhelm Schaake Speisung von Teichen Brunnen Brunnen Binder Brunnen k.a. 30 Brunnen Andre Brunnen k.a. 31 Brunnen Wellen- Hallen-Bad Brunnen k.a. 32 Brunnen Stüper Brunnen k.a. 33 Brunnen 1 Klocke Herr Paul Klocke GW-Wärmepumpebetrieb Brunnen Brunnen 2 Klocke Herr Paul Klocke GW-Wärmepumpebetrieb Brunnen 35 Schachtbrunnen priv. Betriebswasserversorgung (Trink- u. Brauchwasser) Brunnen k.a. 36 Brunnen Hof Halle 2 Schwering & Hasse priv. Brauchwasserversorgung Brunnen k.a. 37 Brunnen Golfplatz priv. Trinkwasserversorgung, Bewässerung Golfplatz Brunnen k.a. 38 Brunnen Lüdge 1 Stadt Lügde öffentl. Trinkwasserversorgung 39 Brunnen Lüdge 2 Stadt Lügde öffentl. Trinkwasserversorgung Brunnen Brunnen Brunnen Lüdge Stadt Lügde öffentl. Trinkwasserversorgung * Bad Pyrmonter Mineral- und Heilquellen GmbH & Co. OHG Brunnen k.a. Aufgrund ihrer Entnahmemengen wurden insbesondere die Mineralwasserbrunnen der Bad Pyrmonter Mineral- und Heilquellen GmbH & Co. OHG, die Brunnen der öffentlichen B _v002_ doc Seite 25 von 123

26 Trinkwasserversorgung der Wasserwerke (WW) Hohenborn und Emme sowie die Süßwasserquellen des Staatsbades Pyrmont bei der Bilanzierung des Wasserhaushaltes berücksichtigt. Die Mineralwasserbrunnen der Bad Pyrmonter Mineral- und Heilquellen GmbH & Co. OHG befinden sich am südöstlichen Rand des Talkessels am Nordwesthang des Mühlenberges. Die oberen Filterstrecken der Brunnen BII/NRW, BIII/NRW und BIIA/NS erschließen gering mineralisiertes Grundwasser aus den unteren Röt-Folgen. Mittels der unteren Filterstrecken wird höher mineralisiertes Wasser aus dem oberen Bereich des Mittleren Buntsandstein erschlossen. Der mit einer durchgehenden Filterstrecke versehene Brunnen BI/NRW fördert ebenfalls höher mineralisiertes Wasser aus den Gesteinsschichten des Mittleren Buntsandstein. Die Grundwasserentnahme aus den Brunnen der Bad Pyrmonter Mineral- und Heilquellen GmbH & Co. OHG beeinflusst zwar die hydraulische Situation im Bereich der Salinenquellen, es ergibt sich jedoch keine nachteilige Beeinträchtigung hinsichtlich der Menge und des Solecharakters der Salinenquellen. Durch die Entnahme von gering mineralisiertem Grundwasser aus dem höheren Niveau des Fließsystems kommt es zur Druckentlastung, die den Aufstieg der Sole eher begünstigt. Die Entnahmebrunnen der Wasserwerke Hohenborn und Emme liegen am Westrand des Pyrmonter Talkessels. Sie fördern Süßwasser aus dem oberflächennahen Fließsystem für die öffentliche Trinkwasserversorgung. Bei derzeitiger Entnahmemenge ist eine hydraulische Beeinträchtigung der Heilquellen auszuschließen. Die STEINMEYER'sche Quelle liegt in einer Geländemulde am Fuße des Bombergs. Sie ist bis zu einer Tiefe von ca. 4,0 m gefasst und besitzt eine Quellstube. Die stark schwankende Schüttung der Quelle beträgt maximal 40 l/min (Zeitraum im Mittel rd m³/a). Das Wasser dient der Speisung von Springbrunnenanlagen und der Bewässerung des Kurparks. Am Hang des Ibergs befindet sich die zweite Süßwasserquelle des Staatsbades Pyrmont. Die Stollenfassung der Iberg-Quelle reicht bis in ca. 4 bis 5 m Tiefe. Die stark niederschlagsabhängige Schüttungsmenge beträgt durchschnittlich ca. 70 l/min (Zeitraum im Mittel rd m³/a). Das Quellwasser läuft einem Sammelbehälter zu und dient der Trink- und Brauchwasserversorgung des Staatsbades. In beiden Quellen wird natürlich zutage tretendes Süßwasser aus dem oberflächennahen Grundwasserfließsystem gefasst. Eine nachteilige Beeinträchtigung der staatlich anerkannten Heilquellen ist hierdurch nicht gegeben. B _v002_ doc Seite 26 von 123

27 3. GEOGRAPHISCHE GEGEBENHEITEN 3.1 Naturräumliche und landschaftliche Gliederung, Morphologie Nach der naturräumlichen Gliederung gehört das Betrachtungsgebiet, das Pyrmonter Schichtengewölbe, zum Weser- und Weser-Leinebergland (Niedersächsisches Bergland) im Bereich des Oberen Weserberglandes. Es umfasst vollständig die naturräumliche Haupteinheit Pyrmonter Bergland und anteilig die Einheiten Lipper Bergland, Holzmindener Wesertal und Weserengtal von Bodenwerder. Das Pyrmonter Schichtengewölbe ist etwa 35 km lang und bis zu 16 km breit. Etwas exzentrisch in der Scheitelregion dieser als "Pyrmonter Gewölbe" bezeichneten regionalgeologischen Einheit, die eine Fläche von etwa 420 km 2 bedeckt, liegt der von der Emmer durchflossene Ausräumungskessel (Pyrmonter Talkessel). Die morphologischen Gegebenheiten für das Pyrmonter Gewölbe gehen aus Abbildung 2 hervor. Abbildung 2: Morphologisches Relief im Untersuchungsgebiet nach SRTM mit dem Untersuchungsgebiet (rot) und den staatlich anerkannten Heilquellen des niedersächsischen Staatsbades Pyrmont (magenta), Koordinatensystem: ETRS89/UTM Zone 32N, Datenquelle SRTM: JARVIS ET AL Die Emmer, ein linker Nebenfluss der Weser, durchfließt den Talkessel in einer Höhenlage von NHN m bis NHN + 94 m. Der Pyrmonter Talkessel ist bei ungefähr halbkreisförmigem Grundriss etwa 20 km 2 groß. Seine Bergumrahmung erhebt sich auf der Südost- und der Nordost- bis Nordwestseite mit steilen überwiegend bewaldeten Hängen bis B _v002_ doc Seite 27 von 123

28 zu maximal > NHN m, weniger steil und hoch sowie waldfrei ist seine Südwestseite. Das Pyrmonter Gewölbe ist ansonsten morphologisch durch den Plateaucharakter seiner Anhöhen gekennzeichnet. Die größte Ausdehnung unter diesen besitzt die Ottensteiner Hochebene (Ottensteiner Platten) im südöstlichen Teil des Gewölbes. Ihr gegenüber liegen, getrennt durch die Emmer und ihre Nebenbäche, im Südwesten des Gewölbes die rund NHN m hohe Hochfläche von Hagen und die Hochebene Das Mörth, die eine Höhe von rund NHN m erreicht und damit den morphologisch höchsten Punkt des Gebietes bildet. An ihren Rändern sind die Hochflächen von Senken, Schluchten und Tälern eingeschnitten und lösen sich randwärts in Einzelkuppen auf, z.b. den frei aufragenden Kegel der Herlingsburg. 3.2 Flächennutzung Die übergeordnete Flächennutzung für den Pyrmonter Talkessel und seiner Bergumrandung (potenzielles Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont) bzw. für das Pyrmonter Gewölbe kann im Grundsatz den Anhängen 2.1 und 2.2 des Gutachtens entnommen werden. Sie ist eine Grundlage zur Bewertung und Ableitung des Gefährdungspotenzials im Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen (vgl. Kapitel 10). Datengrundlage sind die ATKIS-Daten (Geobasisdaten der Niedersächsischen Vermessungs- und Katasterverwaltung bzw. der Kommunen und des Landes Nordrhein- Westfalen). Die Verteilung der verschiedenen Landnutzungsformen im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont getrennt in den niedersächsischen (rd. 74 %) und nordrheinwestfälischen (rd. 26 %) Gebietsanteil gehen aus Tabelle 5 hervor. Unland umfasst hierbei die Nutzungen Unland, Tagebau, Grube, Steinbruch und Sumpf. Die gemischte Nutzung beinhaltet Plätze, Flächen besonderer funktionaler Prägung, z.z. unbestimmbare Flächennutzung und gemischte Nutzung. Vermutlich aufgrund von Datenüberschneidungen entlang der Landesgrenze ergibt die Aufsummierung der Nutzungsformen eine Diskrepanz von ca. 10 ha zur berechneten Größe des (potenziellen) Einzugsgebietes. Das (potenzielle) Einzugsgebiet des tieferen, höher mineralisierten Grundwassers umfasst eine Fläche von 42,7 km² (4.272,64 ha), die insgesamt zu rd. 38 % (rd. 16,1 km²) landwirtschaftlich und zu rd. 37 % (15,3 km²) forstwirtschaftlich genutzt wird. Die landwirtschaftliche Flächennutzung besteht im Betrachtungsgebiet zum größeren Teil aus Ackerbau und zum geringeren Teil aus Weidewirtschaft, die sich auf die Emmerniederung, steilere Hanglagen sowie die nähere Umgebung der Siedlungsflächen beschränkt. Auf den B _v002_ doc Seite 28 von 123

29 Hochebenen überwiegt landwirtschaftliche Nutzung. An den steileren Hängen der Bergumrahmung und an den Pyrmonter Berghöhen herrscht Forstwirtschaft (Laub- und Mischwald) vor. Am Pyrmonter Berg befindet sich das einzige größere Laubwaldgebiet. Tabelle 5: Verteilung der verschiedenen Landnutzungsformen im potenziellen Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont(höher mineralisiertes Grundwasser) getrennt nach niedersächsischen (NDS) und nordrheinwestfälischen (NRW) Gebietsanteil (Datenquelle: AT- KIS-Daten der Vermessungs- und Katasterverwaltung der Länder). Nutzungsform NDS Fläche Fläche Prozentualer Anteil [m²] [ha] [%] Industrie ,76 154,08 3,61 Gewässer ,83 20,15 0,47 Siedlung ,82 302,79 7,09 Sport und Freizeit ,01 98,76 2,31 Friedhöfe ,91 9,21 0,22 Verkehrswege ,49 254,39 5,95 Wald , ,53 28,26 Gehölz ,94 25,69 0,60 landwirtschaftliche Nutzfläche , ,95 25,65 Unland ,19 5,61 0,13 Summe 74,29 Nutzungsform NRW Fläche [m²] Fläche [ha] Prozentualer Anteil [%] Industrie ,18 59,92 1,40 Gewässer ,98 7,02 0,16 Siedlung ,18 107,43 2,51 Sport und Freizeit ,15 30,87 0,72 Friedhöfe ,82 2,10 0,05 Verkehrswege ,92 1,29 0,03 Wald ,48 318,84 7,46 Gehölz ,65 18,44 0,43 landwirtschaftliche Nutzfläche ,73 513,41 12,02 gemischte Nutzung ,9 48,28 1,13 Unland 4768,37 0,48 0,01 Summe 25,93 B _v002_ doc Seite 29 von 123

30 Dem SW-NO Verlauf der Emmer folgt auf nordrhein-westfälischem Gebiet die Landstraße L 614, die an der Landesgrenze zu Niedersachsen in die L 429 übergeht. Parallel dazu verläuft die Eisenbahnstrecke von Altenbeken nach Hameln. Verkehrswege machen insgesamt einen Anteil von rd. 6,0 % (ca. 2,6 km²) des (potenziellen) Einzugsgebiets der staatlich anerkannten Heilquellen aus. Industriell und gewerblich genutzte Flächen, insgesamt 5 % des (potenziellen) Einzugsgebiet (ca. 2,1 km²), liegen entlang dieser Hauptverkehrswege zwischen der Stadt Lügde und dem Bad Pyrmonter Ortsteil Oesdorf. Knapp 10 % (4,1 km²) werden von Siedlungsflächen eingenommen. Außerhalb der Städte Bad Pyrmont und Lügde beschränkt sich die Bebauung überwiegend auf kleinere Ortschaften, im Wesentlichen auf den Hochplateaus der Bergumrahmung. Innerhalb des (potenziellen) Einzugsgebietes des höher mineralisierten Grundwassers ist auch das Einzugsgebiet für das oberflächennah talwärts strömende, gering mineralisierte Grundwasser gelegen, das eine Fläche von 7,96 km² (795,87 ha) umfasst und nahezu vollständig im Land Niedersachsen gelegen ist. Die Flächennutzung innerhalb dieses Gebietes ist in Tabelle 6 zusammengefasst. Tabelle 6: Verteilung der verschiedenen Landnutzungsformen im Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont (oberflächennah talwärts strömendes Grundwasser) getrennt nach niedersächsischen (NDS) und nordrheinwestfälischen (NRW) Gebietsanteil (Datenquelle: ATKIS-Daten der Vermessungs- und Katasterverwaltung der Länder). Nutzungsform NDS Fläche Fläche Prozentualer Anteil [m²] [ha] [%] Industrie ,70 91,03 11,44 Gewässer ,68 4,70 0,59 Siedlung ,73 137,76 17,31 Sport und Freizeit ,07 52,96 6,65 Friedhöfe ,44 2,83 0,35 Verkehrswege ,38 83,73 10,52 Wald ,26 210,52 26,45 Gehölz ,30 4,42 0,56 landwirtschaftliche Nutzfläche ,01 169,81 21,34 Unland ,28 1,33 0,17 Summe 95,38 B _v002_ doc Seite 30 von 123

31 Nutzungsform NRW Fläche [m²] Fläche [ha] Prozentualer Anteil [%] Industrie 4.936,12 0,49 0,06 Gewässer Siedlung Sport und Freizeit 288,94 0,03 - Friedhöfe Verkehrswege Wald ,41 11,47 1,44 Gehölz 4.128,31 0,41 0,05 landwirtschaftliche Nutzfläche ,28 24,35 3,06 gemischte Nutzung - - Unland - - Summe 4, Bodentypen und ihre Verbreitung Die im Anhang 3.1 und Anhang 3.2 enthaltene Bodenkundliche Übersichtskarte im Maßstab 1 : gibt einen Überblick über die im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen (Pyrmonter Talkessel und seiner Bergumrandung) sowie im Pyrmonter Gewölbe verbreiteten Bodentypen. Die Datengrundlage bilden die Bodenkarte von Nordrhein-Westfalen ( Geologischer Dienst NRW 2014) und die Bodenübersichtskarte von Niedersachsen 1: ( Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie). Die im Untersuchungsgebiet verkommenden Bodeneinheiten mit ihren unterschiedlichen Merkmalen und Eigenschaften haben sich in Abhängigkeit von Klima, Relief, geologischem Ausgangsmaterial, hydrogeologischer Situation und der Nutzung entwickelt. Im Niederungsbereich der Emmer und ihren Nebenflüssen kommen über den dort verbreiteten sandig-kiesigen Terrassensedimenten und tonigem Auelehm Gley, Auengley und Braunauenboden (Vega) vor. Im zentralen Stadtgebiet von Bad Pyrmont hat sich über einem Sinterkalkvorkommen Gley entwickelt. Im übrigen Stadtgebiet von Bad Pyrmont, den Ortsteilen Holzhausen sowie Oesdorf und an den Hängen der Bergumrandung, vorwiegend im Löß-bzw. Lößlehmverbreitungsgebiet, sind Braunerde, Parabraunerde sowie die Übergangsformen Pseudogley-Braunerde und Pseudogley-Parabraunerde vergesell- B _v002_ doc Seite 31 von 123

32 schaftet. Flachgründige Rendzina, Pararendzina, Braunerde sowie Braunerde-Rendzina treten im Verbreitungsgebiet von karbonatreichen Festgesteinen des Muschelkalk an den steileren Berghängen des Pyrmonter Talkessels auf. Auf den Hochebenen der Bergumrandung sind je nach geologischem Ausgangsmaterial hauptsächlich Rendzina, Pararendzina, Pelosol, Braunerde sowie die übergangsformen Braunerde-Ranker und Braunerde- Rendzina ausgebildet. Für das Pyrmonter Gewölbe lassen sich für die Bereiche Flussniederungen/Täler, Berghänge und Hochebenen/Höhenzüge ähnliche Vergesellschaftungsmuster von Bodentypen erkennen. Details sind dem Anhang 3.2 zu entnehmen. Für die Erstellung eines gesonderten bodenkundlichen Gutachtens für das gesamte (potenzielle) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen besteht unseres Erachtens keine Notwendigkeit. Zur Abwägung von möglichen Nutzungseinschränkungen (Schutzgebietsverordnung) sollten für potenziell betroffene Flächen, z.b. landwirtschaftliche Nutzflächen in der Emmerniederung oder nördlich von Bad Pyrmont, eine gesonderte bodenkundliche Bewertung angefertigt werden. In dieser könnte beispielsweise die Nitratauswaschungsgefährdung dargestellt werden. 3.4 Naturschutzfachliche Schutzgebiete und Wasserschutzgebiete In Anhang 4.1 sind die im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen, in Anhang 4.2 die im Untersuchungsgebiet (Pyrmonter Gewölbe) ausgewiesenen naturschutzfachlich relevanten Bereiche dargestellt (Datenquelle: Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz sowie Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Land NRW, Recklinghausen). Hierbei handelt es sich um den Nationalpark Weserbergland, mehrere Naturschutz- und Landschaftsschutzgebiete sowie um geschützte Landschaftsbestandteile, Naturdenkmäler nach 28 BNatSchG und gesetzlich geschützte Biotope nach 30 BNatSchG handelt. Weiterhin erstrecken sich mehrere FFH- bzw. EU-Vogelschutzgebiete (Natura 2000) im Betrachtungsgebiet. In Anhang 4.3 sind die naturschutzrechtlich besonders geschützten Teile von Natur und Landschaft sowie Gebiete oder Objekte, die zur Erreichung bestimmter Schutzziele durch Gesetz oder einen Akt der Rechtsetzung unter besonderen Schutz gestellt sind, aufgeführt. Der nordrhein-westfälischen Gebietsanteil des (potenziellen) Einzugsgebietes der staatlich anerkannten Heilquellen ist mit Ausnahme des Stadtgebietes von Lüdge durch FFH-Gebiete, Naturschutzgebiete und Landschaftsschutzgebiet zum Teil mit besonderen Festsetzungen naturschutzrechtlich geschützt. Im Bundesland Niedersachsen ist die Em- B _v002_ doc Seite 32 von 123

33 merniederung ebenfalls als Naturschutzgebiet und in Teilen als Landschaftsschutzgebiet ausgewiesen. Das niedersächsische Landschaftsschutzgebiet Emmertal erstreckt sich außerhalb des Niederungsbereiches der Emmer weiterhin auf die Bereiche zwischen der Landesgrenze und den Ortslagen Hagen und Holzhausen bis an den Fuß des Pyrmonter Berges nördlich von Bad Pyrmont. Innerhalb der Ortslage Bad Pyrmont befinden sich drei Naturdenkmäler (vgl. Anhang 4.3). Eine Auflistung der gesetzlich gesetzten Biotope im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont ist dem Anhang 4.4 zu entnehmen. Gemäß DRACHENFELS [2011] handelt es sich überwiegend um Wald und Gebüsch trockenwarmer (Kalk-)Standorte, Kalk-Magerrasen, naturnahe Bach- und Flussabschnitte sowie auf nordrheinwestfälischer Seite um Seggen- und binsenreiche Nasswiesen. Insgesamt nehmen die besonders gesetzlich geschützten Biotope einen Flächenanteil von rd. 90 ha ein. Anhang 5.1 enthält die im (potenziellen) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen gelegenen Wasserschutzgebiete (Datenquelle: Untere Wasserbehörde des LK Hameln-Pyrmont, Koordinierungsstelle GDI-HOL des LK Holzminden sowie Umweltamt und Geobasisdaten der Kommunen und des Landes Nordrhein-Westfalen). Hierbei handelt es sich um die Trinkwasserschutzgebiete Fritz Emme (WW Emme, seit Stadtwerke Pyrmont) und Hohenborn (WW Hohenborn) der Stadtwerke Bad Pyrmont. Zu einem kleinen Anteil sind die Trinkwasserschutzgebiete Aerzen, Amelgatzen und Lüdge- Kernstadt (geplant) im (potenziellen) Einzugsgebiet gelegen. In Anhang 5.2 sind die im Untersuchungsgebiet ausgewiesenen WAserschutzgebiete dargestellt. B _v002_ doc Seite 33 von 123

34 4. HYDROLOGISCHE UND KLIMATISCHE GEGEBENHEITEN Die Beschreibung der hydrologischen Gegebenheiten beschränkt sich im Wesentlichen auf das anzunehmende Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen und somit auf den Bereich der vorgeschlagenen qualitativen Schutzzonen (Pyrmonter Talkessel und seine Bergumrandung). 4.1 Gewässernetz und oberirdische Wasserscheiden Das anzunehmende Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont gehört vollständig dem Stromgebiet Weser (Gebietskennzahl GKZ 4), Teilabschnitt Diemel bis Werre, (GKZ 45) an. Gemäß der Hydrographischen Karte von Niedersachsen (NMU 2016b) bzw. der Gewässerstationierungskarte 1: (GSK 3C 2010) des Landes Nordrhein-Westfalen wird es in unterschiedliche Niederschlagsgebiete unterteilt. In den Anhängen 6.1 und 6.2 sind die oberirdischen Gewässer sowie die Basiseinzugsgebiete (Abflussgebiete) enthalten. Die Abflussgebiete sind durch oberirdische Wasserscheiden voneinander getrennt, deren Verlauf ebenfalls den Anhängen 6.1 und 6.2 zu entnehmen ist. Demnach umfasst das mutmaßliche Einzugsgebiet der Heilquellen vollständig die oberirdischen Abflussgebiete Tiefer Graben (GKZ ), Emmer von Eschenbach bis Tiefer Graben (GKZ ), Emmer von Tiefer Graben bis Hessenbach (GKZ ) und Hessenbach (GKZ ) sowie anteilig die Basiseinzugsgebiete Grießenbach von Beginn bis Pferdebrunnen (GKZ ), Eschenbach (GKZ 45696) und Emmer von Hessenbach bis Deitlevser Bach (GKZ ). Die staatlich anerkannten Heilquellen liegen mit Ausnahme der Luisenquelle (oberirdisches Einzugsgebiet des Hessenbach) im oberirdischen Einzugsgebiet der Emmer (Abschnitt Tiefer Graben bis Hessenbach). Hauptvorfluter für das potenzielle Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen ist die Emmer (GKZ 456) mit ihren tributären Nebenbächen, deren Läufe in dem Anhang 6.1 gekennzeichnet sind. Die Emmer, ein linker Nebenfluss der Weser, entspringt an der Ostflanke des Egge-Gebirges, fließt über Steinheim nach NO und wird bei Schieder seit 1983 in der Emmertalsperre (Schiedersee, Emmerstausee) aufgestaut. Bei Lügde tritt sie von SW durch ein enges und steilwandiges Tal in den Pyrmonter Talkessel ein, den sie z.t. in Mäandern in einem weit nach NW ausholenden Bogen durchfließt und bei der Ortschaft Thal über einen engen Taleinschnitt in nordöstlicher Richtung wieder verlässt. Wenige Kilometer weiter nordöstlich mündet sie bei Emmern in die Weser. Die gesamte Flusslänge B _v002_ doc Seite 34 von 123

35 der Emmer beträgt rund 52 km, davon 32 km oberhalb des Pyrmonter Talkessels und 9 km unterhalb. Innerhalb des Pyrmonter Talkessels beträgt die Fließlänge ca. 10 km. Die Quelle der Emmer befindet sich auf einer Geländehöhe von etwas NHN m, der Eintritt in den Pyrmonter Talkessel auf rund NHN m, der Austritt auf etwa NHN + 95 m. Die Mündung der Emmer in die Weser liegt bei ca. NHN + 70 m. 4.2 Wasserhaushalt, klimatische Wasserbilanz Der langfristige Wasserhaushalt eines Gebietes lässt sich quantitativ durch die hydrologische Grundgleichung beschreiben: N = Ao + Au + ET N = Niederschlagshöhe Ao = oberirdischer Abfluss (Bäche, Flüsse, usw.) Au = unterirdischer Abfluss (Versickerung, Infiltration) ET = Evatranspiration (im Wesentlichen Verdunstung) Bei langjährigen Betrachtungen und unter Berücksichtigung der Grundwasserentnahmen kann der unterirdische Abfluss der Grundwasserneubildungsrate gleichgesetzt werden. Der NLWKN hat über Regionalisierungsprozesse für den Raum Niedersachsen 32 hydrogeologische Landschaften identifiziert, in denen weitgehend ähnlich Verhältnisse auftreten (ELSHOLZ & BERGER 1998). Das potenzielle Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen ist in der hydrologischen Landschaft Weserberge gelegen, für die folgende gebietstypischen Richtwerte (Mittelwerte) aus der Zeitreihe 1972 bis 1995 errechnet wurden: Gebietsniederschlag: mm/a Gebietsabfluss: mm/a Gebietsverdunstung: mm/a Auf Grundlage von Beobachtungsdaten der Klima- und Niederschlagsstationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wurde der mittlere Jahresniederschlag, die mittlere Ver- B _v002_ doc Seite 35 von 123

36 dunstung sowie die klimatische Wasserbilanz für die Zeitreihe niedersachsenweit regionalisiert (KUNKEL ET AL. 2012). Gemäß den Berechnungen ergeben sich folgende Werte für das Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont: mittlerer Jahresniederschlag: mm potenzielle Verdunstung im Jahresmittel (FAO-Grasreferenzverdunstung): mm Es wurde ebenfalls eine klimatische Wasserbilanz (KWB) berechnet, die sich aus der Differenz zwischen Niederschlag und potenzieller Verdunstung ergibt. Die KWB fällt mit 250 bis 560 mm/a für die Zeitreihe deutlich positiv aus (Wasserüberschuss). Zur Beschreibung der klimatischen Bedingungen im potenziellen Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen liegen weiterhin Temperatur (T) und Niederschlagsdaten (N) der Station Bad Pyrmont der MeteoGroup (Höhe NHN+ 98 m) für den Zeitraum November 2005 bis Dezember 2015 in Form von Tages- und Monatssummen vor. Zusätzlich betreibt das Staatsbad Pyrmont eine nichtamtliche Klimastation. Somit sind Daten für 10 vollständige Abflussjahre (AJ) und 10 Kalenderjahre (KJ) vorhanden. Auf Basis genannter Messdatenreihe beträgt der mittlere Niederschlag der AJ 829,2 mm (KJ = 834,1 mm). Der geringste Niederschlag wurde mit 644,5 für das AJ 2008/09 registriert (KJ 2011 = 698,0 mm), das niederschlagsreichste AJ zeigte sich 2006/07 mit 1.288,5 mm (KJ 2007 = 1.334,1 mm). Für das AJ 2008/09 liegt die Niederschlagssumme rd. 22 % unterhalb des Mittelwertes, so dass dieses AJ als Niederschlags-Trockenjahr charakterisiert werden kann. Das AJ 2006/07 kann als Niederschlags-Nassjahr bezeichnet werden, da die Niederschläge sehr deutlich (ca. 55 %) über dem Mittelwert der betrachteten Zeitreihe lagen. Die übrigen AJ können als überwiegend ausgeglichene Niederschlags-Normaljahre angesehen werden. Der innerjährliche Niederschlag ist im Mittel nahezu gleichverteilt, d.h. auf das Winterhalbjahr (Oktober bis März) entfallen durchschnittlich 412,0 mm (ca. 49,4 %), auf das Sommerhabjahr (April bis September) 424,1 mm (ca. 50,6 %). Der mittlere Monatsniederschlag der Zeitreihe beläuft sich auf 69,5 mm. Im November 2011 wurde mit 3,1 mm der geringste, im Mai 2007 mit 184,4 mm der höchste Niederschlag registriert. Die mittlere monatliche Niederschlagsverteilung im Jahresgang für den Zeitraum 2006 bis 2015 kann der Abbildung 3 entnommen werden. Demnach fallen im Mittel im April mit 37,6 mm die geringsten Niederschläge, der August hingegen zeigt sich mit durchschnittlich 97,8 mm als der niederschlagsreichste Monat. B _v002_ doc Seite 36 von 123

37 Abbildung 3: Mittlere monatliche Niederschlagsverteilung im Jahresgang für den Zeitraum 2006 bis 2015, Station Bad Pyrmont (MeteoGroup). Im Betrachtungsgebiet stehen für den Hauptvorfluter Emmer zwei amtliche Pegel und ein weiterer, vom Staatsbad Pyrmont betriebener nichtamtlicher Pegel zur Verfügung. Die Lage der Pegel geht aus den Anhängen 6.1 und 6.2 hervor. Der Pegel Bad Pyrmont / Gewässer Emmer (Messstellen Nr ) wird vom Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten und Naturschutz betrieben. Die zugehörige oberirdische Einzugsgebietsfläche (AEo) bis zum Pegel Bad Pyrmont beläuft sich auf 470 km² (übergeordnetes Einzugsgebiet: Weser). Der Pegelnullpunkt beträgt NHN+ 92,33 m. Abflusswerte werden aktuell am Pegel Bad Pyrmont wie auch an dem außerhalb des (potenziellen) Einzugsgebiets der Heilquellen gelegenen Pegel Schieder-Stausee (Pegelnummer , Betreiber: Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, PNP: NHN+ 109,42 m) nicht erhoben, da beide durch den Betrieb des Emmerstausees staubeeinflusst sind. Für die Darstellung der grundsätzlichen Beziehungen zwischen Niederschlag, Abfluss, Quellschüttung und einiger weiterer klimatischer und hydrochemischer Daten wurden aufgrund ihrer Verfügbarkeit und hohen Datendichte die hydrologischen Jahre (Abflussjahre) exemplarisch ausgewählt (vgl. ROGGE 2001). In den Anhängen 7.1 bis 7.3 sind für einige ausgewählte Heilquellen die Ganglinien der Quellschüttung bzw. der Entnahmemenge, des CO2-Gehaltes, der Leitfähigkeit, des HCO3-Gehaltes sowie der Wasser- und Lufttemperatur dargestellt. Zusätzlich sind die Niederschlags- und die Abfluss- Ganglinien aufgetragen. B _v002_ doc Seite 37 von 123

38 Die Abflussganglinie, die die wechselnden Abflüsse der Emmer pro Zeiteinheit (in l/s) darstellt, korreliert naturgemäß mit dem Jahresgang der Niederschlagssummen. In den hydrologischen Winter-Halbjahren (November-April) wurden generell höhere Abflüsse als in den Sommer-Halbjahren registriert. Dies ist letztlich im Wesentlichen auf höhere Evapotranspiration in den Sommermonaten zurückzuführen. Die Friedrichsquelle wird exemplarisch für die mineralreichen Säuerlinge im Kurparkbezirk betrachtet (vgl. Anhang 7.1): Ihre Schüttung unterlag im Betrachtungszeitraum (November 1987 bis Oktober 1989) deutlichen Schwankungen, die im Wesentlichen vom Niederschlagsgang abhängen. Bei nachlassenden Niederschlägen ist ein Schüttungsrückgang feststellbar. Im Winter und Frühjahr ist die Quellschüttung insgesamt höher als in den Sommer- und Herbstmonaten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass in der Regel im Winterhalbjahr mehr Grundwasser neugebildet wird, da der Wasserverbrauch mangels Transpiration durch Pflanzen sowie durch Verdunstung verringert ist. Die höchste Schüttung betrug 56 l/min, die niedrigste 36 l/min. Die CO2-Gehalte der Friedrichsquelle liegen zwischen und mg/l. Sie sind im Sommer höher als im Winter und scheinen vor allem mit der Wasser- und Lufttemperatur zu korrelieren. Die Leitfähigkeit schwankte bis auf einige Ausnahmen um ms/cm. HCO3-Gehalt und CO2-Gehalt zeigen einen gegenläufigen linearen Zusammenhang (umgekehrt proportional/negative Korrelation). Die Situation der NaCl-reichen Säuerlinge im Emmertal südöstlich von Pyrmont (vgl. Anhang 1.1) kann am Beispiel der Hufelandquelle II beschrieben werden (vgl. Anhang 7.2): Ihre Quellschüttung wird von der hydraulischen Situation im Emmertal bestimmt. Die kurzzeitigen Schwankungen der Schüttung sind abhängig vom Niederschlagsgang. Der Langzeitverlauf korreliert deutlich mit der Abflussganglinie der Emmer. Bei hohen Abflussmengen in der Emmer sind hohe Grundwasserstände im Emmertal zu beobachten: die Quellschüttung nimmt zu. Interessant ist hier die Gegenläufigkeit der Quellschüttungsganglinie zur Leitfähigkeitsganglinie. Die Leitfähigkeit des Quellwassers wird im Wesentlichen durch dessen NaCl-Gehalt und somit dessen Tiefenwasseranteil bestimmt. Steigen die Grundwasserstände in der Emmerniederung überwiegt der Anteil an geringer mineralisiertem, oberflächennahen Grundwasser: der Tiefenwasseranteil geht zurück und die Leitfähigkeit nimmt ab. Sinken die Grundwasserstände in der Niederung überwiegt der Tiefenwasseranteil, die Leitfähigkeit steigt (siehe auch Kapitel 6 und 7). B _v002_ doc Seite 38 von 123

39 Die Salinenquelle II gehört zur Gruppe der am Nordwesthang des Mühlenbergs durch Brunnenbohrungen erschlossenen Heilquellen (vgl. Anhang 1.1 und Anhang 7.3): Auf Grund der größeren Entnahmetiefe und des größeren Abstandes zum oberflächennahen Grundwasser sind bei den Salinenquellen I und II keine signifikanten Änderungen der Wasserbeschaffenheit infolge Niederschlagsereignissen feststellbar. 4.3 Grundwasserneubildung Zur Bewertung wasserwirtschaftlicher bzw. wasserbilanzieller Fragestellungen stellt die Grundwasserneubildung eine grundlegende hydrologische Kenngröße dar. In den Anhängen 8.1 und 8.2 ist die Verteilung der Grundwasserneubildung im (potenziellen) Einzugsgebiet der Heilquellen sowie im Untersuchungsgebiet dargestellt. Zur Bestimmung der Grundwasserneubildung existieren unterschiedliche Verfahren, deren Ergebnisse z.t. stark voneinander abweichen. Als Grundlage zur Bestimmung der Grundwasserneubildung gilt die vereinfachte Betrachtung, dass sich die Grundwasserneubildung als Restglied der Differenz von Niederschlag, Verdunstung und oberirdischem Abfluss ergibt. Die im vorliegenden Gutachten verwendete Grundwasserneubildung wurde auf niedersächsischem und nordrhein-westfälischem Gebietsanteil mit Hilfe des flächendifferenzierten, rasterbasierten Wasserhaushaltsmodells mgrowa [HERRMANN ET AL 2013] ermittelt (Zeitreihe ). Dabei werden standortspezifische Gegebenheiten berücksichtigt. Neben den klimatischen Faktoren wie Niederschlag und Verdunstung gehen auch Landnutzung, Topographie, Geologie, Boden und Oberflächengewässer in die Berechnung ein. Die räumliche Auflösung liegt derzeit bei 100 m x 100 m. In der vorliegenden Bearbeitung wird ausschnittsweise die vom LBEG und vom LANUV herausgegebene digitale Karte im Maßstab 1: verwendet. Die Grundwasserneubildung wird in mm pro Jahr und m² angegeben und gilt für das obere Grundwasserstockwerk. Eine Quantifizierung der Neubildungsrate des tiefen Grundwassers ist bisher nicht möglich. In den petrographisch sehr unterschiedlich ausgebildeten, oberflächennah anstehenden Gesteinen im Einzugsgebiet des oberflächennahen, gering mineralisierten Grundwassers schwankt die Grundwasserneubildung engräumig zwischen Werten von 0-50 mm/a und mm/a. Die mittlere Grundwasserneubildungsrate im Einzugsgebiet der Heilquellen (oberflächennahes Grundwasser) beträgt nach mgrowa 192 mm/a. Dies entspricht 23 % des mittleren Niederschlags für die Zeitreihe 2006 bis 2015 der Messstation B _v002_ doc Seite 39 von 123

40 Bad Pyrmont (834 mm, vgl. Kapitel 4.2). Gemäß mgrowa findet geringste Neubildung (0 50 mm/a bzw mm/a) im Verbreitungsgebiet des Oberen Buntsandstein (Röt) am Nordhang des Mühlen- bzw. Schildbergs und am Königsberg statt. Grundwasser wird ebenfalls in geringen Raten (51 bis 100 mm/a) auf den flachen, waldfreien, lößgedeckten Hängen der Bergumrandung gebildet. Die höchste Grundwasserneubildung mit Raten von mm/a (z.t mm/a) erfolgt gemäß der Modellberechnung für den niedersächsischen Gebietsanteil im zentralen und südlichen Stadtgebiet von Bad Pyrmont. Aufgrund des hohen Anteils an Oberflächenversieglung erscheinen diese Werte im Verhältnis gesehen aus unserer Sicht jedoch wenig plausibel. Zudem fallen länderspezifische Berechnungsunterschiede für ähnliche Untergrundverhältnisse auf. So betragen die Grundwasserneubildungsraten im Verbreitungsgebiet des Auslehms in der Emmerniederung überwiegend 251 bis 300 mm/a (niedersächsischer Gebietsanteil), während für den nordrheinwestfälischer Gebietsanteil eine Rate von 51 bis 100 mm/a angenommen wird. Im Folgenden wird eine grob überschlägige Wasserbilanz für das Einzugsgebiet aufgestellt. Die Quellschüttungsmengen bzw. wasserrechtlich bewilligten Gesamtentnahmemengen werden der jährlichen Grundwasserneubildungsrate gegenübergestellt. Neben den Heilquellen werden auch alle weiteren, mengenmäßig relevanten Quellen und Brunnen innerhalb des Einzugsgebietes der Heilquellen berücksichtigt. Laut wasserrechtlichen Bewilligungen ergibt sich für die staatlich anerkannten Heilquellen des Niedersächsischen Staatsbades Pyrmont eine mögliche Entnahmemenge von m 3 /a. Aus allen weiteren Quellen und Brunnen innerhalb des Einzugsgebietes der Heilquellen ist nach bestehenden Wasserrechten eine weitere Entnahme von m 3 /a möglich. Es ergibt sich eine Gesamtentnahmemenge von m 3 /a. Die Gesamtfläche des potentiellen Einzugsgebietes beträgt rund 43 km 2. Nach den vom LBEG und vom LANUV herausgegebenen Daten (Methode mgrowa) werden auf dieser Fläche jährlich rund m 3 Grundwasser neugebildet. Innerhalb des Einzugsgebietes des oberflächennahen Grundwasseranteils (vgl. Kapitel 6.4.3) der Heilquellen ist laut bestehenden Wasserechten eine Grundwasserentnahme von insgesamt m 3 /a möglich. Zusammen mit den genehmigten maximalen Entnahmemengen der staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont ergibt sich ein Wert von Diesem Wert steht eine mittlere jährliche Grundwasserneubildungsmenge von etwa m 3 gegenüber. B _v002_ doc Seite 40 von 123

41 Unter Berücksichtigung des nicht unerheblichen Anteiles an aufsteigendem tieferen Grundwassers (vgl. Kapitel 6) ergibt sich ungeachtet des dichten Nebeneinanders einiger Entnahmestellen und der daraus resultierenden Überschneidung der Einzugsgebiete ein ausreichendes Grundwasserdargebot. B _v002_ doc Seite 41 von 123

42 5. GEOLOGISCHE GEGEBENHEITEN Die Ausführungen zu den geologischen Untergrundgegebenheiten basieren im Wesentlichen auf dem Hydrogeologischen Gutachten des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung [HERMANN 1963] sowie der Dissertation von ROGGE [2001]. Insbesondere Angaben zur Verbreitung oberflächennaher quartärzeitlicher Deckschichten im Stadtgebiet von Bad Pyrmont beruhen zudem auf der amtlichen Geologischen Karte 1 : Blatt 4021 Bad Pyrmont, auf den Arbeiten von RICHTER [1967], WALDECK [1966] und BURGHARDT [1996] sowie auf den langjährigen Erfahrungen und Beobachtungen der Heilquellenschutzberatung durch die. Die geologischen Gegebenheiten im Untergrund des Pyrmonter Gewölbes werden aus den geologischen Profilschnitten im Anhang 9 ersichtlich. Die Profilschnitte der Anhänge 10 und 11 zeigen den geologischen Untergrundaufbau im Pyrmonter Talkessel. Die Lage der Profilschnitte geht aus Anhang 9 bzw. Abbildung 4 hervor. In Anhang 12 ist eine geologische Übersichtskarte des Pyrmonter Talkessels enthalten. 5.1 Regionalgeologischer Überblick Der Heilquellenbezirk des Staatsbades Pyrmont liegt im zentralen Teil einer in WNW- OSO-Richtung streichenden etwa 35 km langen und bis zu 16 km breiten, weitspannigen Aufwölbung von Schichten der Trias-Zeit, die gemäß HERMANN (1969b) durch postsalinare Prozesse entstanden ist (vgl. Abbildung 4 und Anhang 9). Etwas exzentrisch in der Scheitelregion dieser als Pyrmonter Gewölbe bezeichneten regionalgeologischen Einheit liegt der von der Emmer durchflossene, nach NW aufgeweitete Talkessel von Bad Pyrmont. B _v002_ doc Seite 42 von 123

43 Abbildung 4: Geologische Karte des Pyrmonter Gewölbes nach [HERRMANN 1969b] und Lage der Profilschnitte (Anhang 10 und 11). Das Pyrmonter Gewölbe, das eine Fläche von 420 m² einnimmt, ist das südöstlichste Glied einer Kette von Schichtaufwölbungen, die sich mit 225 km Länge vom Weserabschnitt Polle - Bodenwerder in WNW-Richtung bis in die Gegend von Osnabrück erstreckt und seit STILLE [1910] als "Piesberg-Pyrmonter Achse" bekannt ist. In der südöstlichen Hälfte dieser Struktur ist das Pyrmonter Gewölbe die tektonisch ausgedehnteste und höchste Erhebung [HERMANN 1969b]. Der Pyrmont-Sattel ist gemäß BALDSCHUHN ET AL. [2001] Teil der Pyrmont-Scholle, die im N und NW von der Quetzen-Süntel-Scholle, im S und SW vom Falkenhagener Grabensystem und im W vom Bad Meinberger Graben begrenzt wird. Im NO und SO grenzt sie an das Hameln-Elfas-Salzderhelden-Lineament (Abbildung 5). B _v002_ doc Seite 43 von 123

44 Abbildung 5: Sockelstörungen und Schollenmosaik im Großraum Bad Pyrmont [BALDSCHUHN ET AL. 2001]. Das Pyrmonter Gewölbe selbst ist im SSO durch das Falkenhagener Grabensystem begrenzt, im SSW und NNO wird es durch Synklinalen (Lippische Keuper-Mulde und Bösingfeld-Mulde) von den benachbarten Aufwölbungen getrennt (vgl. Anhang 9). Quer zu seiner Längsrichtung wird es im OSO durch die Westrandstörung des Voglers, im NW durch die Verwerfungszone von Sternberg begrenzt. Bei der Entstehung des Pyrmonter Gewölbes kam es im zentralen Scheitel wegen der dort stärksten tektonischen Beanspruchung zur Bildung tiefreichender Verwerfungs- und Zerrüttungszonen. Grundwasser konnte somit bis in große Tiefe eindringen und Steinsalzlager der Zechstein-Zeit großflächig auflösen. Infolge dieser Ablaugung des Zechstein- Salzes, läuft heute ein Salzhang von N nach S quer durch den Pyrmonter Talkessel (vgl. Anhang 10). Das verursacht komplizierte geometrische Beziehungen zwischen geologischem Unterbau und heutiger Oberflächenform. Westlich des Salzhanges ist nach der Subrosion des gasabsperrenden Salzlagers der Weg frei für den Aufstieg tiefenvulkanisch gebildeten Kohlenstoffdioxids. Erkenntnisse über die Ausbildung der im Kern des Pyrmonter Gewölbes liegenden Schichten des Rotliegenden, des Zechstein und des Buntsand- B _v002_ doc Seite 44 von 123

45 stein beruhen im Wesentlichen auf den Tiefbohrungen "Pyrmont 1" (P1), "Pyrmont 2" (P2) und "Sonneborn" (S), der Lage aus Abbildung 4 hervorgeht. 5.2 Tektonischer Bau Lagerungsverhältnisse Sowohl die Gewölbestruktur mit ihren Verwerfungs- und Zerrüttungszonen, wie auch die Auslaugung der Salinargesteine mit ihren Folgeerscheinungen sind bestimmend für das heutige Grundwasser-Fließsystem, so dass sie im Folgenden dargestellt werden. Einzelheiten der Schichtenlagerung auf dem Pyrmonter Gewölbe lassen sich aus der Strukturkarte von HERMANN [1969b] und ROGGE [2001] entnehmen, die einen 22 km langen und 15 km breiten Ausschnitt seines höchsten Teiles darstellt (Anhang 13). Die Karte zeigt die Höhenlage der Muschelkalkbasis über oder unter NHN in Isohypsen mit 25 m- Abstand. Zudem ist die Ausbisslinie der Muschelkalkbasis bzw. die Höhenlage der Basis vor der Erosion der Muschelkalk-Formation dargestellt. Das relativ einfach und nahezu gleichförmig-symmetrisch gebaute Schichtengewölbe stellt eine Brachyantiklinale dar, deren Gewölbeachse von SO kommend sanft ansteigt, breit kulminiert und flach nach NW abfällt. Hieraus ergibt sich eine elliptische Form, die sich in eine Region der Gewölbeachse sowie eine nördliche und eine südliche Gewölbeflanke gliedern lässt (vgl. Anhang 9). Der zentrale, tektonisch höchstgelegene Teil des Gewölbes liegt am Nordrand des Pyrmonter Talkessels im Bereich des Bomberges. In seinem Scheitelpunkt liegt die Muschelkalkbasis in einer Höhe von NHN m. Von hier fallen die Schichten in der Gewölbeachse sehr flach nach allen Seiten mit Winkeln um 2 ein. Westlich der etwa von Lüdge nach Holzhausen verlaufenden Flexur ist das Deckgebirge in Schollen zerbrochen, die vertikal gegeneinander verschoben sind. Die östlich der Flexur Lüdge Holzhausen noch erkennbare Gewölbeachse geht im Nordwesten in eine Schichtendepression über, die von zwei Teilsätteln eingerahmt wird. Die unregelmäßige Schichtenlagerung westlich der Flexur und die scheinbare Zweiteilung der Gewölbeachse in diesem Raum hat ihre Ursache in den Senkungen, die durch die Subrosion des Zechsteinsalinars im Scheitelbereich des Gewölbes verursacht worden sind. Im weiteren Verlauf der Gewölbeachse nach OSO im Bereich der Ottensteiner Hochfläche nehmen die Schichten im Bereich der Gewölbeachse B _v002_ doc Seite 45 von 123

46 eine angenähert söhlige Lage ein und laufen zwischen Rühle und Bodenwerder an der Weser gegen eine Überschiebung (Vogler-Westrandstörung). Auf der nördlichen bis nordöstlichen Gewölbeflanke fallen die Schichten vom Gewölbescheitel aus zunächst mit durchschnittlich 7 nach NO ein. Weiter außerhalb verflacht sich das Schichteinfallen und geht in angenähert söhlige Lagerung über. Die tiefste Lage, zu der die Schichten im NO vom Pyrmonter Gewölbe einfallen, die Achse der Bösingfelder Keuper-Mulde, liegt etwa auf der Linie Bodenwerder Kemmade - Kirchohsen Groß Berkel Bösingfeld (vgl. Anhang 9). Auf der südlichen Flanke fallen die Schichten mit durchschnittlich 3 bis 5 nach SW ein. Im Umkreis des Pyrmonter Talkessels ist das Schichteinfallen generell nach außen gerichtet mit Einfallswinkeln zwischen 2 und 7. Örtlich zeigen sich jedoch auch andere Lagerungsverhältnisse: Am Westrand des Talkessels, streckenweise auch am Nordrand, ist das Schichteinfallen im Unteren Muschelkalk und - soweit beobachtbar - auch im Röt gegen die Gewölbeachse und somit gegen das Innere des Talkessels gerichtet. Die Verstellung der mesozoischen Schichten gegen die Gewölbeachse in diesen Bereichen ist teils auf Subrosion von Zechstein- und / oder Rötsalinar, teils auf tektonische Schrägstellungen zurückzuführen. Eine weitere Ursache ist das Abrutschen von Gesteinen des Muschelkalk auf tonigen Schichten des Röt Verlauf von Verwerfungen Der regionale und kleinräumige Verlauf von Verwerfungen hat einerseits Auswirkungen auf die Abgrenzung der Schutzzonen (vgl. Kapitel 9). Andererseits wird er zur Bewertung des Gefährdungspotenzials, z.b. von Bodeneingriffen im Zuge von Baumaßnahmen, herangezogen. In der Scheitelregion ist das Pyrmonter Gewölbe durch Verwerfungen in Schollen aufgegliedert, die gegeneinander versetzt sind. Bei den Störungen handelt es sich um Dehnungsbrüche, die durch Dehnung bei einer Schichtaufwölbung entstanden sind. Sie sind über das gesamte Gewölbe verteilt und betreffen seinen subsalinaren Untergrund, das Salinargebirge und das mesozoische Deckgebirge. Im Gebiet westlich der Linie Holzhausen / Lügde, in dem Subrosionserscheinungen im Zechstein-Salinar nachgewiesen sind, ist die Verstellung und Zerrüttung der Schichten sowie die hier dichtere Verteilung der Störungen durch das Nachsinken des Deckgebirges über dem schwindenden Salz zu erklären (vgl. Anhang 13). B _v002_ doc Seite 46 von 123

47 Durch eine Kartierung von GRUPE [1927 a, b], geoelektrische Messungen [BROST & ROGGE 1995] sowie Messungen der CO2-Gehalte in der Bodenluft ([ROGGE 2001] & und Heilquellenschutzberatung der GEODIENSTE GMBH) konnten Informationen über den Verlauf von Verwerfungen erhoben bzw. überprüft werden. Im Talkessel selbst lässt die ausgedehnte Decke quartärzeitlicher Lockersedimente meist nur Vermutungen über den Verlauf von Verwerfungen zu. Die Einzelbetrachtung der Verwerfungslinien sei mit derjenigen begonnen, die von Lügde aus am Rand der Emmerniederung nach NNW verläuft und ihre Fortsetzung in der Verwerfung an den Erdfällen von Holzhausen findet. Ein Zusammenhang zwischen diesen beiden Teilstrecken entlang der o.g. Flexur lässt sich vermuten. Diese ist aber auf mehr als 3 km unter quartärzeitlichen Lockersedimenten verborgen. Nordwestlich Lügde bestätigen die Ergebnisse der geoelektrischen Untersuchungen den vermuteten Verlauf dieser Verwerfung. Die Strukturkarte von HERRMANN [1969b] zeigt am Fuß des Hohberges eine Abspaltung bzw. Fortsetzung der Lügder Verwerfung nach NW. Dort entspringt an der Basis des geklüfteten, z.t. verkarsteten und somit gut grundwasserleitenden Unteren Muschelkalks im Grenzbereich zum darunter liegenden geringdurchlässigen Röt-Tonstein die Hohenborn-Quelle (WW Hohenborn, Anhang 1.1). Der Versatz des wassererfüllten Unteren Muschelkalks gegen den Röt-Tonstein führte zur Bildung dieser Stauquelle. Die Verwerfung schwenkt dann in das kurze Tal westlich von Holzhausen ein und findet Anschluß an die aus der geologischen Kartierung [GRUPE 1927b] bekannte Verwerfung, die sich bis Sonneborn erstreckt und dort etwa 60 m Sprunghöhe aufweist. Diese auf 8 km Erstreckung - von Lügde bis Sonneborn - verfolgbare Verwerfung hat die Tiefscholle durchweg auf der Südwestseite und ist damit der Böschung des Salzhanges entgegengesetzt angeordnet. Sie ist also wohl den Lagerungsstörungen der Auslaugungssenkungen zuzuschreiben. Hinweise auf eine rezente Subrosion von Salinargesteinen des Zechsteins und / oder des Röts geben zum einen die Erdfälle nördlich Holzhausen [HERRMANN 1968] und zwei Vertiefungen der Quartärbasis in der Emmerniederung, die ebenfalls als mit quartärzeitlichen Sedimenten verfüllte Erdfälle betrachtet werden müssen sowie zum anderen die nicht unerhebliche Salzfracht der Pyrmonter Quellen. Als Ort der voranschreitenden Subrosion kommt in erster Linie der Bereich des Salzhanges in Frage. Eine allmähliche Verlagerung des Salzhanges nach O ist somit nicht auszuschließen. Die zweite bedeutende Verwerfungslinie ist diejenige, die am Südhang des Bomberges die Helenenquelle mit dem Hylligen Born in WNW-OSO-Richtung verbindet und als Quellspalte bekannt ist (vgl. Anhang 13). Nördlich dieser in der Achse des Gesamtgewölbes liegenden Verwerfung streichen Schichten des Bausandsteins sowie die Tonigen B _v002_ doc Seite 47 von 123

48 Grenzschichten der Solling-Folge des Mittleren Buntsandstein aus. Im südlichen Vorgelände stehen unter einer quartärzeitlichen Deckschicht die Gesteine des Röt an. Der abgesunkene Flügel der Verwerfung liegt somit entlang dieses Teilabschnittes auf der Südseite. Weiter westlich ist die Verwerfungslinie von quartärzeitlichen Lockersedimenten bedeckt und ist erst wieder auf dem isolierten Muschelkalkhügel nordwestlich Holzhausen nachweisbar, nun mit abgesunkener Nordscholle. In einem Steinbruch ca. 150 m südlich der Straße stehen Oolith-Bänke mit etwa 20 m Sprunghöhe gegen Wellenkalk an. Mit gleichbleibender Sprunghöhe durchschneidet die Verwerfung weiter westlich den Nordhang des Papenberges und vereinigt sich dann mit der Verwerfung Lügde-Sonneborn. Der Wechsel der Verwurfsrichtung etwa bei Holzhausen könnte auf einer Umkehr der Sprunghöhen bei den durch die Auslaugung bedingten Senkungen beruhen. Abbildung 6 zeigt die Ergebnisse der Bodenluftuntersuchungen im Stadtgebiet von Bad Pyrmont zur Feststellung von CO2-Anomalien und alle bisher nachgewiesenen Verwerfungen im Stadtgebiet von Bad Pyrmont. Nach FRICKE & QUERFURTH [1972] gilt bei dieser Messmethode als Normalwert das in den obersten Bodenschichten selbst gebildete CO2, dessen Gehalt je nach Bodentyp, Düngung usw. zwischen 0,3 Vol.-% bis 1,0 Vol.-% betragen kann. CO2-Gehalte > 1 Vol.-% gelten bereits als Anomalie. Abbildung 6: CO2-Gehalte in Volumenprozent der Bodenluft in ca. 1,0 m Tiefe [ROGGE 2001]. B _v002_ doc Seite 48 von 123

49 Das N-S-verlaufende Messprofil, das ausgehend von der Bombergallee nördlich der Helenenquelle entlang der Klosterallee durch den Kurpark verläuft, zeigt eine ausgeprägte Anomalie mit > 10 Vol.-% CO2-Gehalt in der Bodenluft etwa auf Höhe der Helenenquelle. Bereits wenige Meter nördlich und südlich entfernt von diesem Messpunkt nimmt der CO2-Gehalt in der Bodenluft wieder ab. Ein Zusammenhang zwischen dem hohen CO2- Gehalt und den in diesem Bereich verbreiteten Torf- und Moorböden erscheint wegen der engen Begrenzung der Anomalie eher unwahrscheinlich. Die Zufuhr des CO2-Gases erfolgt auf Verwerfungen aus größerer Tiefe. Eine zweite Anomalie etwa 100 m südlich der Helenenquelle deutet auf eine weitere Verwerfung hin, bei der es sich möglicherweise um eine Abspaltung von der eigentlichen Quellspalte handelt. Die Ergebnisse der umfangreichen Baugrunderkundung und Tiefgründungsarbeiten im Zuge des Um- und Neubaus der Fürstenhofklinik und des Kurhotels deuten ebenso auf eine zweite ggf. sogar dritte Verwerfung in Form eines Staffelbruchsystems hin. Vom Hylligen Born aus knickt die Quellspalte, an der die Hauptquellen aufgereiht sind, in ONO-Richtung ab. Hier liegen auf einer Strecke von etwa 600 m ziemlich geradlinig hintereinander die TRAMPELsche Quelle, der Staatlich Pyrmonter Säuerling und die Eichenkellerquelle (vgl. Anhang 13). Erwähnenswert erscheinen an dieser Stelle die Ergebnisse der Bodenluftuntersuchungen in der Umgebung der Dunsthöhle (Abbildung 6). CO2 tritt hier über dem Grundwasserspiegel aus und sammelt sich in einer, heute umbauten Kaverne am Boden eines amphitheatralischen Bauwerks. Entgegen der Erwartung betrugen die CO2-Gehalte der Bodenluft in unmittelbarer Nähe der Dunsthöhle lediglich zwischen 1,0 Vol.-% und 1,5 Vol.-%. Weiter hangabwärts konnte jedoch anhand einer signifikanten Anomalie von 6 Vol.-% CO2 der von GRUPE [1927b] vermutete Verlauf der Verwerfung auf etwa 20 m genau lokalisiert werden. Die Dunsthöhle liegt demnach vermutlich nicht unmittelbar auf einer Verwerfung, wie es eine Schemaskizze von HERRMANN [1971] zeigt, sondern ist über Klüfte mit der südlich verlaufenden Verwerfungslinie verbunden. Andererseits besteht auch noch die von HERRMANN [1971] beschriebene Möglichkeit, wonach das CO2-Gas der Dunsthöhle einer Gaskappe entstammt, welche sich infolge Entgasung des Säuerlingswassers oberhalb des Grundwasserspiegels ständig bildet. Weiter östlich teilt sich die Quellspalte spitzwinklig in zwei Äste. Der südliche Ast durchschneidet den Königsbergs nordwestlich Löwensen, der nördliche Ast umschließt in einem weiten Bogen das Bomberg-Gewölbe (vgl. Anhang 13). B _v002_ doc Seite 49 von 123

50 Die dritte besonders zu erwähnende Verwerfungslinie verläuft südlich des Pyrmonter Ortsteils Oesdorf, in der Emmerniederung von Löwensen kommend, in Richtung WSW. Die Verwerfung ist entlang ihres Verlaufes in der Emmerniederung von quartärzeitlichen Lockersedimenten bedeckt. GRUPE [1927b] gab ihren Verlauf als Verbindungslinie zwischen Luisenquelle, Hufelandquelle II, Hufelandquelle I, Wolfgangquelle I und heute nicht mehr vorhandener Alter Solquelle an. Die Ergebnisse der geoelektrischen Untersuchungen und der Bodenluftmessungen ergaben jedoch weitere Hinweise auf ihren Verlauf. Am nordöstlichen Ende des geoelektrischen Messprofils A - A im Bereich der Messpunkte 29 bis 52 treten in den oberflächennahen Schichten spezifische Widerstände unter 20 m auf, die auf eine Versalzung des Grundwassers hindeuten (Anhang 14). Bei den Messpunkten 29 bis 52 in der Nähe der Hufelandquelle II (Bohrung Pyrmont 1) werden solche spezifischen Widerstände auch in größerer Tiefe beobachtet. Im Bereich der Verwerfung gelangt offenbar Salzwasser aus dem tieferen Untergrund bis zur Oberfläche und breitet sich in den gut durchlässigen quartärzeitlichen Kies-/Sandablagerungen seitlich aus. Die hydraulischen Gegebenheiten, die das Salzwasser an die Oberfläche gelangen lassen, werden später beschrieben (vgl. Kapitel 6.4.2). Die Verteilung der CO2-Gehalte in der Bodenluft südwestlich der Hufelandquelle II lässt darauf schließen, dass die Verwerfung etwa 50 m nordwestlicher liegt als es GRUPE [1927b] angenommen hat. Andererseits bewirkt möglicherweise der lotrechte Aufstieg des CO2-Gases über verwerfungsnahe Klüfte eine horizontale Abweichung der CO2- Anomalie von der Lage der Verwerfungslinie. Einen weiteren Hinweis auf ein mögliches Umbiegen der Verwerfungslinie in diesem Bereich gibt das geoelektrische Messprofil E - E (Abbildung 7). Anhand der unterschiedlichen spezifischen Widerstände und der Tiefen der Schichtgrenzen konnte die Verwerfung zwischen den Messpunkten 58 und 59 lokalisiert werden. B _v002_ doc Seite 50 von 123

51 Abbildung 7: Geoelektrische Messungen, Schnitt E- E (ROGGE 2001), Lage siehe Abbildung Schichtenfolge und Gesteinsbeschreibung Rotliegendes Das älteste im Raum Pyrmont bekannt gewordenen Gestein ist meist heller, fossilfreier quarzitischer Sandstein, den die Bohrung "Pyrmont 2" ( ) unterhalb des marinen Zechsteins von 1323,5 m bis zur Endteufe von 1469,5 m durchfahren hatte, ohne dessen Basis zu erreichen. Diese Sandsteinserie gehört stratigraphisch vermutlich der Rotliegend-Zeit ("Cornberger Sandstein" des Ober-Rotliegend oder ein durch CO2 gebleichter älterer Rotliegend-Sandstein, vgl. ROGGE 2001) an. B _v002_ doc Seite 51 von 123

52 5.3.2 Zechstein Die Zechsteinformation ist im Pyrmonter Raum aus den drei oben genannten Tiefbohrungen bekannt. Die Gesteinsfolge des Zechstein besteht aus einer mehrfachen, zyklisch aufgebauten Wechselfolge von Tonstein, Dolomit, Anhydrit und von Steinsalz (mit geringem Anteil von Kalisalz) und endet an der Obergrenze mit dem Oberen Bröckelschiefer (Oberer Fulda-Ton). In Bohrung Pyrmont 1 ergibt sich für den Zechstein eine Gesamtmächtigkeit von etwa 610 m. Den - trotz Teilauslaugung in "Pyrmont 2" - noch salzreichen Profilen der beiden Pyrmonter Bohrungen steht die Bohrung "Sonneborn" mit vollständiger Salzauslaugung gegenüber. Die Zechstein-Folge wurde hier von der Endteufe nahe über der Basis des Staßfurt-Hauptdolomit bis zum Oberen Bröckelschiefer nur in einer Mächtigkeit von 134 m angetroffen. Es liegt somit eine mächtigkeitsreduzierte Schichtenfolge vor, der in den Pyrmonter Bohrungen etwa 355 m bzw. 390 m Mächtigkeit entsprechen. Die Auslaugung hat also den Ausfall von rund 250 m löslicher Gesteine verursacht, die den Salzlagern der Staßfurt- bis Aller-Folge entstammen. Die Salzlager des vollständigen Zechsteinprofils keilen gegen das Auslaugungsgebiet hin aus, indem sie von einer schrägen Ablaugungsfläche, dem Salzhang, abgeschnitten werden (vgl. Anhang 10 und 13) Buntsandstein Die Kenntnis über die Buntsandsteinformation im Pyrmonter Raum beruht teils auf Tagesaufschlüssen, die die Schichtenfolge des Oberen und die obersten Schichten des Mittleren Buntsandstein darbieten, andererseits auf Bohrungen, die meist nur Teile des Buntsandstein erfasst haben. Darüber hinaus stehen geophysikalische Bohrlochmessungen (Gamma-Ray) der Bohrungen Pyrmont 2 und Salinenquelle II zur Verfügung, die durch Rogge [2001] neu interpretiert wurden. Als einzige hat die bei Sonneborn im Muschelkalk angesetzte Tiefbohrung Sonneborn den Buntsandstein vollständig durchsunken und nach dem Schichtenverzeichnis von GRUPE [1927a] in einer Mächtigkeit von 824,5 m angetroffen. Die beiden Pyrmonter Tiefbohrungen haben den Buntsandstein nur unvollständig durchbohrt. Pyrmont 1 hat unter quartärzeitlichen Ablagerungen den obersten Teil des Mittleren Buntsandstein angetroffen, "Pyrmont 2" war im tieferen Teil des Oberen Buntsandstein angesetzt worden. Die Bohrungen der Salinenquellen haben beide noch wenige Meter Röt durchteuft. Die Salinenquelle I endete im Mittleren, die Salinenquelle II im Unteren Buntsandstein. Auf der südöstlichen Flanke des Pyrmonter Gewölbes, am Nordwesthang des Schild- bzw. Mühlenberges wurden insgesamt neun Bohrungen (Katharinenquelle, Mühlenbergquelle, B I/NS, B IIA/NS, B IIB/NS, B III/NS, BI/NRW, B II/NRW, B III/NRW) zum Zwecke der B _v002_ doc Seite 52 von 123

53 Mineralwassererschließung abgeteuft. Bohrung B IIA/NS durchteufte unter einer ca. 2 m mächtigen Hangschuttdecke den untersten Bereich des Unteren Muschelkalkes, den gesamten Oberen Buntsandstein und erreichte noch den obersten Teil des Mittleren Buntsandstein. Die Bohrungen B I/NRW, B II/NRW und B III/NRW setzten auf dem Ausstrichbereich des Oberen Buntsandstein an und erschlossen noch wenige Meter (B II/NRW und B III/NRW) bis ca. 30 m (B I/NRW) Schichten des Mittleren Buntsandstein. Die Bohrungen B IIB/NS und B III/NS erschlossen hingegen ausschließlich Schichten des Oberen Buntsandstein. Im Gegensatz dazu erfassten die weiter in Richtung Talinneres abgeteuften Bohrungen "Katharinenquelle" und "Mühlenbergquelle" 20 bis 22 m mächtige quartärzeitliche Sedimente über Schichten des Oberen Buntsandstein, die wiederum von Feinsandstein des Mittleren Buntsandstein (Solling-Formation, s6-folge) unterlagert werden. Weitere Daten zu Verbreitung, Lagerung und Lithologie des Buntsandstein brachten Aufschlussbohrungen einiger Brunnen und Grundwassermessstellen sowie Bohrungen zur Baugrunderkundung. Hinweise über die Verbreitung toniger Sedimente des Oberen Buntsandsteins in der Emmerniederung ergaben sich aus Ergebnissen geoelektrischer Untersuchungen [BROST & ROGGE 1995]. Unterer Buntsandstein Der untere Buntsandstein (su) wurde in der Bohrung "Sonneborn" vollständig gekernt und hat sich dort nach GRUPE (1927a) 307 m mächtig erwiesen. In Pyrmont 1 ist der Untere Buntsandstein ebenfalls vollständig gekernt worden und zeigte eine Mächtigkeit von 294 m [GRUPE 1927b]. In Pyrmont 2 ist der Untere Buntsandstein durchmeißelt worden. Aus dem Gamma-Ray-Log ergibt sich eine Mächtigkeit von etwa 265 m. Der Untere Buntsandstein besteht aus einer Wechsellagerung von dünnbankigem feinkörnigen, zumeist kalkigem Sandstein und rotem schiefrigen Tonstein. Überall in dieser Schichtfolge sind kleine Anhydrit bzw. Gipsknollen beobachtet worden [GRUPE 1931]. Laut Beschluss der SUBKOMMISSION PERM-TRIAS [1993, 2011] wird der Untere Buntsandstein zweigegliedert in Calvörde- (suc) und Bernburg-Formation (subg). Unter Verwendung geophysikalischer Bohrlochmessungen gelang über die Zweigliederung hinaus eine detaillierte kleinzyklische Gliederung des Unteren Buntsandstein im Profil der Bohrung Pyrmont 2. Ein typischer, idealer "fining-upward"-zyklus 3. Ordnung [u.a. RÖHLING 1993] beginnt in der Regel mit einem basalen Sandstein. Darüber folgt ein Abschnitt, der aus einer engen Wechsellagerung Sand- und Ton/Schluffstein besteht. Der Abschluss ei- B _v002_ doc Seite 53 von 123

54 nes idealen "fining-upward"-zyklus wird im höchsten Teil durch ein überwiegend tonigschluffiges Endglied gebildet. Mittlerer Buntsandstein Vom Mittleren Buntsandstein (sm) haben die Bohrungen Pyrmont 2 und Salinenquelle II vollständige und durch geophysikalische Bohrlochmessungen untersuchte Profile (Abbildung 8) ergeben, die auch für die Beurteilung weiterer Aufschlüsse in diesem Formationsabschnitt eine ausreichende Unterlage bieten. Abbildung 8: Gliederung des Mittleren Buntsandstein nach Gamma-Ray-Logs der Bohrungen Pyrmont 2 und Salinenquelle II [Rogge 2001]. B _v002_ doc Seite 54 von 123

55 Die Schichtenfolge des Mittleren Buntsandstein besteht aus einem vielfachem Wechsel von feldspatführender Quarzsandstein und Tonstein. Die Mächtigkeit beträgt etwa 345 m. Ergebnisse der geophysikalischen Bohrlochmessungen in den Bohrungen Pyrmont 2 und Salinenquelle II ermöglichen die Anwendung der Viergliederung des Mittleren Buntsandstein. Die Volpriehausen-Formation (smv, s3-folge) überlagert den Unteren Buntsandstein diskordant und beginnt mit dem etwa 23 m mächtigen Volpriehausen- Sandstein (smvs). In der Bohrung Sonneborn wurden die untersten 22,5 m des Mittleren Buntsandstein gekernt. Sie bestanden aus fein- bis grobkörnigem Sandstein in Bänken bis zu 2 m Mächtigkeit, in Wechsellagerung mit rotem, flaserigen, sich vielfach in einzelne Tongallen auflösenden schiefrigen Tonstein (GRUPE 1927a). In der Bohrung Pyrmont 1 zeigen die Kerne der untersten 3 m des Mittleren Buntsandstein massigen, meist mittel- bis grobkörnigen kaolinhaltigen Sandstein (GRUPE 1927b). Über dem Volpriehausen-Sandstein folgt die etwa 75 m mächtige Volpriehausen-Wechselfolge (smvw), die nach oben in die ca. 46 m mächtigen Volpriehausen-Aviculaschichten (smva) übergeht. Dieser Formationsabschnitt besteht überwiegend aus einer Wechsellagerung von blättrigem Tonstein und hartem, feinkörnigen kieseligen Sandstein. Das unterste Schichtenglied der Dethfurth-Formation (s4-folge) bildet die diskordant überlagernde sandige Unterbank (smdub). Darüber folgt das tonige Zwischenmittel (smdz), das sich im Gamma-Ray-Log gut sichtbar von der darüber folgenden sandigen Oberbank (smdob) abhebt. Ein mehrteiliger Bohrkern von 60 cm Länge aus der Salinenquelle II zeigt einen dicht verkieselten, mittel- bis grobkörnigen Sandstein der Detfurth-Oberbank. Den übrigen Teil der insgesamt etwa 60 m mächtigen Dethfurth- Formation nimmt die Dethfurth-Wechselfolge (smdw) ein, in der nach dem Gamma-Ray- Log der Salinenquelle II der Anteil des Tonsteins dem des Sandsteins überwiegt. Die Untergrenze zur Hardegsen-Formation (smh, s5-folge) ist in den vorliegenden Gamma-Ray-Logs deutlich zu erkennen. Insbesondere der untere Teil ist gegenüber der Dethfurth-Wechselfolge sandreicher. Die Mächtigkeit der Hardegsen-Formation beträgt nach Gamma-Ray-Log in der Bohrung Pyrmont 2 ca. 37 m, in der Aufschlussbohrung der Salinenquelle II etwa 49 m. Das basale Schichtenglied der Solling-Formation (sms, s6-folge) ist der Solling- Basissandstein (Weißvioletter Basissandstein, sms1b), der die Hardegsen-Formation diskordant überlagert. Darüber folgen die Horizonte der Grauen und Roten Tonigen Zwischenschichten (Graue und Rote Tone, smt1, smt2), die nach oben in die Solling- Wechselfolge (smsw bzw. Solling Zwischenmittel und Trendelburger-/Karlshafen- B _v002_ doc Seite 55 von 123

56 Schichten) übergehen. Den Abschluss dieser Folge bildet der Solling-Bausandstein (smss). Den Übergang zum Oberen Buntsandstein (so, Röt) bilden die Tonigen Grenzschichten (sms4). Die Solling-Formation erreicht nach den Logs eine Mächtigkeit von bis zu 92,5 m. Das Bohrfortschrittsdiagramm der Bohrung Salinenquelle II lässt oberhalb der basalen Sandsteinzonen zahlreiche Sandsteinbänke zwischen Ton- und Schluffsteinlagen erkennen. Die Sandsteinbänke des Mittleren Buntsandstein sind vermutlich mehr oder weniger stark verkieselt. Volle Verkieselung liegt nach Ausweis des geringen Bohrfortschritts in der Basis der Solling-Wechselfolge vor. Höhere Bänke des Bausandstein (smss) und Schichten der Tonigen Grenzschichten (sms4) streichen in begrenzter Flächenausdehnung, zum Teil unter Bedeckung von quartärzeitlichen Lockersedimenten, im nördlichen Bereich des Stadtgebietes aus. Dieselben Schichten bilden auch im südöstlichen Stadtgebiet, am Rande der Emmerniederung, stellenweise die Erdoberfläche. In der Emmerniederung werden sie von quartärzeitlichen Sedimenten überlagert. Am Fuß des Bombergs ist der Bausandstein gebrochen wurden. Die dortigen Kohlenstoffdioxid-Austritte sind in der 1720 aufgebauten Dunsthöhle erhalten geblieben. In der Schellenstraße, am Kinderspielplatz, befindet sich nordöstlich der Straße ein ehemaliger Werksteinbruch. An einer z.t. verwachsenen Steilwand sind Stammener Schichten aus dem oberen Teil der Solling-Folge aufgeschlossen. Es handelt sich im unteren Teil bis 1,5 m um ebenplattigen, glimmerschichtigen, rotbraunen Silt- bis Feinsandstein mit gelbbraunen Reduktionsflecken. Nach oben schließt sich ca. 2 m glimmerarmer, rotbrauner Silt- bis Feinsandstein mit eingeschalteten 5 bis 10 cm mächtigen Quarzitbänken an [GROETZNER & ROGGE 1994]. Oberer Buntsandstein (Röt) Als einzige Bohrung im Untersuchungsgebiet durchteufte die Aufschlussbohrung des Entnahmebrunnens "BIIA/NS" der Bad Pyrmonter Mineral- und Heilquellen GmbH & Co. OHG die gesamte Schichtenfolge des Oberen Buntsandstein (so1 bis so4, s7-folge). Der Obere Buntsandstein besteht überwiegend aus homogenem, dichten, feinschichtigen Tonstein mit vereinzelt eingeschalteten, dünnen, quarzitischen Lagen und Sandsteinbänken. Im basalen Teil dieser Schichtenfolge (so1 und so2) sind Steinsalz, Anhydrit, Kalkstein und Dolomitstein eingeschaltet (Röt-Salinar). Die Mächtigkeit des Oberen Bunt- B _v002_ doc Seite 56 von 123

57 sandstein beträgt primär (ohne Subrosion der Evaporite) 170 m bis 200 m. Der vorgenannte Basalkomplex ist rund 50 m mächtig. Die in "BIIA/NS" erbohrte Mächtigkeit beträgt 143 m. Sie entspricht der von HINZE [1967] im südniedersächsischen Bergland ermittelten Mächtigkeit (Subrosion) von etwa 140 m. Die Schichten des Oberen Buntsandstein stehen im Untergrund der peripheren Gebiete der Pyrmonter Talweitung und im Sockel der sie randlich umgebenden Steilhänge an. Ausgedehnte Teile des Ausstrichs sind von örtlich unterschiedlich mächtigen quartärzeitlichen Lockersedimenten bedeckt. Hinweise auf die Verbreitung von Tongesteinen des Buntsandstein im Pyrmonter Talkessel ergaben geoelektrische Gleichstromuntersuchungen, die von BROST & ROGGE [1995] im Rahmen der Objektforschung der Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsaufgaben durchgeführt wurden. Nach den in Form von geoelektrischen Vertikalschnitten dargestellten Auswertungsergebnissen sind tonhaltige Gesteine des Buntsandstein in weiten Teilen der Emmerniederung flächenhaft verbreitet (vgl. Anhang 14). Unterhalb der quartärzeitlichen Sedimente (Auelehm mit Wm, Schotter mit Wm) deuten niedrige Widerstände von 30 bis 45 Wm auf Ton- und Schluffstein des Röt (Oberer Buntsandstein) und der Tonigen Grenzschichten (Mittlerer Buntsandstein) hin. Darunter folgen spezifische Widerstände von 70 bis 110 Wm. Sie repräsentieren Sandstein-Bereiche des Mittleren Buntsandstein. Insbesondere im Bereich des Pyrmonter Talkessels ist der tiefste Teil des Oberen Buntsandstein weitgehend subrodiert, dadurch verkarstet und in seiner Mächtigkeit reduziert. Die Ablaugung hat offenbar in der Ausstrichregion des Oberen Buntsandsteins im Pyrmonter Talkessel begonnen und von hier aus, dem Schichteinfallen folgend, gegen die Tiefe zu Gebiete erfasst, wo das Röt-Salinar unter mächtiger Bedeckung durch jüngere Schichten der Trias-Formation liegt. Regionale Ausdehnung und damit die Grenze dieses Subrosionsbereiches ist nicht bekannt. In Bohrungen, z.b. Mühlenbergquelle, BIIA/NS, BIII/NS, durchteufte Residualgips-Lagen und Zellendolomit sind Produkte der Subrosion. Auch die Erdfälle im Unteren Muschelkalk in der Flur "Sieben Kuhlen" etwa 1 km südlich der Ortslage Grießem sind sehr wahrscheinlich ursächlich auf Subrosionsvorgänge im darunter liegenden Röt zurückzuführen. Im geoelektrischen Profilschnitt (vgl. Anhang 14) ist im Messpunkt 13 eine Tieflage der Basis der quartärzeitlichen Schichten zu beobachten, die möglicherweise durch einen vom Röt- oder Zechstein-Salinar ausgehenden Erdfall verursacht wurde. Da eine ähnliche Tief- B _v002_ doc Seite 57 von 123

58 lage in einem senkrecht verlaufenden Schnitt beobachtet wurde, könnte es sich auch um eine schmale quartärzeitliche Erosionsform (Rinne) handeln. Das Schichtenprofil der Bohrung bei Sonneborn enthält keine Angaben über salinare Einschaltungen im Oberen Buntsandstein. Es ist wahrscheinlich, dass das Röt-Salinar im Bereich dieser Bohrung ebenfalls subrodiert ist. Die außerhalb des Pyrmonter Gewölbes angesetzte Bohrung Steinheim 1 (Ansatzpunkt: etwa 12 km SW von Bad Pyrmont) hat das Röt-Salinar durchfahren. Anzeichen von Subrosion liegen hier nicht vor Muschelkalk Der Schichten des Muschelkalk sind vorwiegend aus Karbonatgesteinen aufgebaut, die in ausgedehnten, aber nicht abgrenzbaren Teilen ihres Verbreitungsgebietes verkarstet sind. Die salinaren Einschaltungen im mittleren Teil der Schichtenfolge sind weitgehend subrodiert. Die Mächtigkeit der Muschelkalk-Formation beträgt im Untersuchungsgebiet 180 m bis 200 m. Umfangreiche lithologische Beschreibungen dieser Formationen sowie einzelner Aufschlussbearbeitungen finden sich in WESELOH [1994] und BURGHARDT [1996]. Unterer Muschelkalk Die Ablagerungen des Unteren Muschelkalk (mu) bestehen im Wesentlichen aus dichtem, dünnplattig-flaserigen, klüftigen, grauen, z.t. tonigen Kalkstein, der wegen seiner unebenen Schichtflächen als Wellenkalk bezeichnet wird. Zwischen die bis zu 40 cm mächtigen Kalksteinbänke schalten sich dünne Tonmergelsteinlagen ein. Die Kalksteinfolgen sind im frischen Zustand sehr kompakt, zerfallen unter dem Einfluss der Verwitterung aber rasch zu dünnen Platten und kleinen Brocken. Eingeschaltet sind weit aushaltende massige Bänke aus festem, oolithischen, wulstig-knauerigen oder schaumigen Kalkstein. Die Mächtigkeit des Unteren Muschelkalk beträgt etwa 110 m. Mittlerer Muschelkalk Der Mittlere Muschelkalk (mm) wird von dünnbankigem, hellgrauen dolomitischen Mergelstein gebildet, dem lagenweise Zellendolomit und Residualgips, Auslaugungsrückstände einer meist nur in tieferen Lagen enthaltenen Folge von salinaren Gesteine, eingeschaltet sind. Der Mittlere Muschelkalk ist etwa 30 m bis 60 m mächtig. Oberer Muschelkalk Im Oberen Muschelkalk (mo) wird der etwa 10 bis 12 m mächtige untere Teil (Trochitenkalk, mo1) von hartem, dickbankigen, kristallinen Kalkstein, der obere, etwa 40 m mäch- B _v002_ doc Seite 58 von 123

59 tige Teil (Ceratitenschichten) von einer Wechsellagerung von ± dezimetermächtigen Kalk- und Mergelsteinen aufgebaut Keuper Der untere und mittlere Teil der Formation besteht vorwiegend aus buntem, meist dolomitischen Mergelstein. Ihm sind dicht über der Basis vereinzelt dünne Bänke von Dolomit und Sandstein und im mittleren Abschnitt zahlreiche Gipsresiduen-Lagen sowie eine 20 m mächtige Folge eines feinkörnigen, glimmerhaltigen Sandsteines eingeschaltet. Im oberen Teil des Keuper wechsellagert quarzitischer Sandstein und Tonstein in örtlich unterschiedlichen Mächtigkeitsanteilen. Die Gesamtmächtigkeit des Unteren und Mittleren Keuper beträgt 250 m, die des Oberen Keuper 50 m Jura und Tertiär Tonstein des Unteren Jura liegt als Erosionsrest in einer Mulde am Nordrand und in grabenartigen Einbrüchen am Südrand des Pyrmonter Gewölbes (Falkenhagener Grabensystem). In einem Einbruchsbecken von Dörentrup am Nordwestende des Gewölbes liegt Sand und Ton des Tertiärs Quartär Im Gebiet des Pyrmonter Talkessels und in den benachbarten Tälern lagern Quartärzeitliche Lockersedimente unterschiedlicher Genese und Ausbildung in wechselnder Mächtigkeit (vgl. Anhang 12). Hierbei handelt es sich größtenteils um weichselzeitlichen Löß und Lößderivate sowie um weichselzeitliche Fließerde in Form von Schwemmlöß, Hanglehm- oder Hangschuttbildungen. Aus Sand und Kies mit unterschiedlichen Anteilen von Schluff bestehende fluviatile Sedimente lagern im Untergrund der Haupt- und Nebentalzüge. Weichselzeitliche Fließerde ist fächerförmig am Fuß von Talhängen weit verbreitet. Zusammensetzung und Aussehen der bis zu etwa 25 m mächtigen Fließerde ist von den am Hang anstehenden Fest- und Lockergesteinen abhängig. Ihre Matrix besteht aus schwach tonigem, feinsandigen Schluff. B _v002_ doc Seite 59 von 123

60 Besonders die Hanglagen im Betrachtungsgebiet werden von weichselzeitlichem Löß bedeckt. Er besteht aus gelbbraunem Schluff mit geringen Anteilen von Ton und Feinsand. Seine Mächtigkeit beträgt von wenigen Dezimetern bis zu rund 8 m. Genauere Kenntnisse über die Mächtigkeit und Beschaffenheit der quartärzeitlichen Sedimente im Bodenbereich des Talkessels konnten durch die im Rahmen der Objektforschung der Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsaufgaben um Bad Pyrmont durchgeführten geoelektrischen Gleichstromuntersuchungen gewonnen werden. Die Ergebnisse der Auswertung wurden in Form von mehreren Vertikalschnitten dargestellt, deren Lage aus Abbildung 9 hervorgeht [BROST & ROGGE 1995]. Abbildung 9: Lage der geoelektrischen Messpunkte der Profile A bis F [Rogge 2001]. Anhang 14 und Abbildung 7 zeigen exemplarisch die Schnitte A - A und E E. Die quartärzeitlichen Sedimente bestehen überwiegend aus fluviatilen Kies- / Sandablagerungen ( m), die im Talbereich des Messgebietes von holozänem Auelehm (40-80 m) überlagert werden. Hierbei handelt es sich um grauen Schluff, der schwach tonig und z.t. fein- bis mittelsandig ist. Hinzu kommt ein stark wechselnder Humusanteil und Holzreste. Bei einem weiteren Sedimenttyp handelt es sich um grauen Fein- bis Mittelsand mit meist schwachem Schluff- und Humusgehalt. Die Auensedimente sind meist wassererfüllt und von plastischer oder breiiger Konsistenz. Die Mächtigkeit dieser Ablagerungen kann zwi- B _v002_ doc Seite 60 von 123

61 schen wenigen Metern, z.b. im Bereich um die Wolfgangquelle II und die Hufelandquelle II, und bis zu ca. 30 m liegen. Im Untergrund des Kurparks und in der südlich bzw. westlich angrenzenden Bebauung ist holozäner Quellsinter verbreitet (vgl. Anhang 12). Die meist stark eisen- und kalkhaltigen aus dem höher mineralisierten Quellwasser ausgeschiedenen Ablagerungen kommen in sehr unterschiedlicher Ausbildung und Festigkeit vor, z.t. als erdiges, verockertes Material (Eisenoxide), als mürber Quellsinter (Schluff mit kiesigem Material), als stark organisch (torfig) durchsetzter, poröser Kalkquellsinter und örtlich, z.b. in Teilbereichen der Heiligenangerstraße und der Kirchstraße, als ca. 1,0 m mächtige, stark verfestige Quellsinterbank. Flachmoortorf ist in der Niederung der Emmer und der ihr zufließenden Wasserläufe sowie nördlich des Kurparks, im Friedrichspark sowie in Teilen des westlich angrenzenden Bergkurparks, verbreitet (vgl. Anhang 12). Die Geländemulde in der Umgebung des Coupe' schen Teiches wird ebenfalls von Torf unterlagert. Im Bereich des Kurparks kann eine Wechselfolge bestehend aus holozänen Niedermoor- (Torf) und Quellsinterbildungen sowie feinsandigem Schluff mit Einlagerungen aus organischem Material auftreten. B _v002_ doc Seite 61 von 123

62 6. HYDROGEOLOGISCHE GEGEBENHEITEN Die Ausführungen zu den hydrogeologischen Gegebenheiten basieren im Wesentlichen auf der Dissertation von ROGGE (2001). 6.1 Regionaler Überblick Das (potenzielle) Einzugsgebiet der staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont (Pyrmonter Talkessel und seine Bergumrandung) befindet sich innerhalb des Flussgebietes Weser im Betrachtungsraum Obere Weser (NI04), für den sich insgesamt 19 Grundwasserkörper ergeben. Es umfasst hierbei einen Teil des insgesamt 478 km² großen Grundwasserkörpers (GWK) Südlippische Trias-Gebiete (NDS_ GWK-ID NI04_15, NRW: 4_17) und im Nordwesten einen geringen Teil des ca. 484 km² großen GWK Nordlippische Trias-Gebiete (NDS: GWK-ID NI04_17, NRW: 4_16) (Abbildung 10). Abbildung 10: Grundwasserkörper im Untersuchungsgebiet (Datenquelle: Hydrogeologische Karte von Niedersachsen im Maßstab 1 : , NIBIS -Kartenserver, Stand September 2016). B _v002_ doc Seite 62 von 123

63 Die Heilquellorte liegen vollständig im Zuständigkeitsbereich des Landkreises Hameln- Pyrmont. Das gesamte Pyrmonter Gewölbe erstreckt sich darüber hinaus zudem anteilig auf die Grundwasserkörper Ottensteiner Hochfläche (NDS: NI04_14, NRW: 4_22) und Mittellippische Trias-Gebiete (NDS: NI04_18, NRW: 4_15), die sich ebenfalls im Flussgebiet Obere Weser befinden. Es ist gemäß ELBRACHT ET AL. (2007) dem hydrogeologischen Großraum Mitteldeutsches Bruchschollenland (05), dem hydrogeologischen Raum Nordwestdeutsches Bergland (051) und den hydrogeologischen Teilräumen Herford- Hamelner Bergland (05109) sowie Steinheim-Ottensteiner Hochfläche (05110) zuzuordnen. Gemäß ROGGE (2001) muss bei der Betrachtung der hydrogeologischen Situation der Bad Pyrmonter Heilquellen ein regionales, dreidimensionales, d.h. weiträumiges und tiefreichendes Grundwasserfließsystem angenommen werden, das sich über das gesamte Pyrmonter Gewölbe erstreckt und sich grob aufteilt in - höher gelegene Grundwasserneubildungsgebiete (recharge area), - verbindende Übergangszonen (Transitzone) - und tiefer gelegene Abflussgebiete (discharge area). Für den qualitativen Heilquellenschutz ist vor allem das Fließsystem im Bereich des Pyrmonter Talkessels und seiner Bergumrahmung von Bedeutung. Die Bergumrahmung bildet im Wesentlichen das Grundwasserneubildungsgebiet. Der Talkessel und insbesondere die Emmerniederung stellen das Abflussgebiet dar. Abbildung 11 zeigt schematisch das beschriebene Grundwasserfließsystem. B _v002_ doc Seite 63 von 123

64 Abbildung 11: Grundwasserfließsystem im Raum Pyrmont (schematisch) nach Rogge (2001). Dieses System gliedert sich bedingt durch lithologische, hydraulische und hydrochemische Faktoren in drei Subsysteme. - Oberflächennahes Grundwasserfließsystem in den quartärzeitlichen Lockersedimenten (Porengrundwasserleiter, "Süßwasserstockwerk"), - tiefer reichendes Grundwasserfließsystem im Festgesteinskörper (überwiegend Kluftgrundwasserleiter, "Süß- und Mineralwasserstockwerk"), - nahezu stagnierendes Tiefenwasser-Fließsystem (Sole). Zudem enthält das hydrogeologische System des Pyrmonter Gewölbes eine Vielzahl von untereinander verbundenen Grundwasserleitern und Grundwassergeringleitern (Grundwasserhemmer) sowie geologische Störungszonen (Anisotropie-Bereiche). Im Folgenden werden deren Verbreitung und, soweit möglich, hydrogeologischen Merkmale beschrieben. 6.2 Hydrogeologischer Bau Der hydrogeologische Bau kann anhand der halbschematischen hydrogeologischen Profilschnitte A - B und C D (Anhang 15 und 16) erläutert werden. In weiten Teilen des Pyrmonter Gewölbes bildet das Zechsteinsalinar in einer Tiefe von etwa NHN m eine nahezu undurchlässige Sohlschicht für das regionale Grundwas- B _v002_ doc Seite 64 von 123

65 serfliesssystem. Das Subrosionsgebiet stellt eine Ausnahme dar (vgl. Anhang 10). Hier ist nach Ablaugung des wasser- und gasabsperrenden Salzlagers der Weg frei für den Aufstieg tiefenvulkanisch gebildeten Kohlenstoffdioxids. Wahrscheinlich begünstigt dieser Kohlenstoffdioxid-Aufstieg den Zustrom gespannten Grundwassers aus dem Rotliegenden in höher gelegene Gesteinsschichten. Die im Untergrund des gesamten Pyrmonter Gewölbes verbreiteten Tonstein- / Sandsteinwechselfolgen des Unteren Buntsandstein bauen den tieferen Teil des Aquifersystems auf, der überwiegend von sehr langsam fließendem bis stagnierendem Na-Cl- Wasser eingenommen wird. Hauptgrundwasserleiter des "Mineralwasserstockwerks" sind die sandsteinreichen Abschnitte der Gesteinsfolgen im Mittleren Buntsandstein. Sie werden unterbrochen von geringer durchlässigen tonreichen Einschaltungen und Tonstein- / Sandsteinwechselfolgen. Der Mittlere Buntsandstein ist etwa 350 m mächtig und ist im gesamten Untersuchungsgebiet verbreitet. Seine obersten Schichten (Solling-Bausandstein) treten in Teilbereichen des Pyrmonter Talkessels zutage. Auf den Gewölbeflanken bildet die etwa 140 m mächtige Serie des Oberen Buntsandstein (Röt) mit ihrer geringen bis sehr geringen Durchlässigkeit, die in Verwerfungs- und Zerrüttungszonen stark erhöht ist, eine hydraulische Trennschicht, die das "Mineralwasserstockwerk" des Mittleren und Unteren Buntsandstein vom "Süßwasserstockwerk" der Muschelkalk- und Keuper-Schichten trennt. Wie die Erschließungsbohrungen der BAD PYR- MONTER MINERAL- UND HEILQUELLEN GMBH & CO. OHG am Nordwest-Hang des Mühlenberges gezeigt haben, sind vor allem auch die Auslaugungszonen im unteren Teil des Röts Mineralwasser-führend und gut durchlässig. Die Unteren und Mittleren Muschelkalkschichten der Gewölbeflanken stellen ergiebige Grundwasserleiter dar, die durch gering durchlässige dolomitische Mergellagen des Mittleren Muschelkalkes in zwei hydraulische Stockwerke getrennt werden. Die Gesteinsschichten des Keuper sind gering durchlässig. Diese beschränken sich auf die südöstlichen Hochebenen des Gewölbescheitels und die äußeren Bereiche der Gewölbeflanken. Im gesamten Subrosionsgebiet westlich der Linie Holzhausen / Lügde ist aufgrund der Verstellung und Zerrüttung der Schichten eine grundsätzlich höhere Gebirgsdurchlässig- B _v002_ doc Seite 65 von 123

66 keit anzunehmen als in den übrigen Bereichen mit nahezu ungestörter Schichtlagerung. Die in Kapitel 5.2 beschriebenen und in den Anhängen 13, 15 und 16 dargestellten geologischen Verwerfungszonen stellen besonders wirksame hydraulische vertikale Anisotropiebereiche dar. Dieser Umstand fand bei der Abgrenzung der qualitativen Schutzzonen Berücksichtigung (vgl. Kapitel 9). Im Talboden um Bad Pyrmont und an den Hängen des Talkessels wird der Festgesteinskomplex von quartärzeitlichen Lockergesteinssedimenten wechselnder Mächtigkeit und unterschiedlicher Durchlässigkeit überlagert (vgl. Anhang 12). 6.3 Hydrogeologische Merkmale, hydraulische Kennwerte Die Durchlässigkeit des Festgesteins wird überwiegend durch die Gebirgsdurchlässigkeit (Trennfugendurchlässigkeit), weniger durch die Gesteinsdurchlässigkeit (Porendurchlässigkeit) bestimmt. Es wird daher von Trennfugen- bzw. Kluftgrundwasserleitern gesprochen. Die Grundwasserbewegung ist daher zum überwiegenden Teil auf die miteinander verbundenen Trennfugen (Schichtfugen, Klüfte, Verwerfungen, Zerrüttungsbereiche) beschränkt. In den quartärzeitlichen Lockersedimenten besteht nur eine lockere Bindung der Einzelkomponenten, so dass die Grundwasserbewegung im Porenraum erfolgt. Hier handelt es sich um Porengrundwasserleiter. Die hydrogeologischen Merkmale der im Untersuchungsgebiet verbreiteten Gesteinsserien sind in Anhang 17 zusammengefasst. Außer Angaben zur Gesteinsausbildung und Mächtigkeit wird die Art und Höhe der Durchlässigkeit beschrieben. Hierbei erfolgt auch eine Einteilung nach der bundeseinheitlichen Nomenklatur der Geologischen Dienste (MAHN- HENKE ET AL. 2001) zu den hydrostratigraphischen Einheiten mit Angabe der jeweiligen Durchlässigkeitsklasse. 6.4 Grundwasserbewegung Grundwasserfließsystem Die hydrogeologischen Profilschnitte A B und C - D (vgl. Anhang 15 und 16) zeigen halbschematisch das Grundwasserfließsystem. Zwischen Bergumrahmung und Emmerniederung zeigen Grundwasserstromlinien Richtung und Intensität der Grundwasserbewegung an. Im Bereich der Bergumrahmung B _v002_ doc Seite 66 von 123

67 (Grundwasserneubildungsgebiet = Recharge Area, vgl. Abbildung 11) überwiegt eine vertikale Komponente mit absteigender Fließrichtung, in einem Übergangsbereich (Transitzone) herrscht horizontale Fließrichtung vor, in der Emmerniederung steigt das Wasser auf (Abflussgebiet = Discharge Area). Das hydrogeologische System enthält Grundwasserleiter und Grundwassergeringleiter. Die Grundwasserbewegung findet in diesem System nicht nur innerhalb der Grundwasserleiter, sondern auch durch die gering leitenden (hemmenden) Schichten, z.b. Röt, hindurch statt (vgl. Anhänge 15 und 16). Die Gebirgsdurchlässigkeit der Grundwasserleiter ist zehn- bis tausendmal so groß wie die der Hemmschicht. Die gut durchlässigen Gesteinsschichten (Grundwasserleiter) setzen daher der Strömungsbewegung den geringsten Widerstand entgegen, mit dem Ergebnis, dass in ihnen für eine gegebene Durchflussrate der Höhenverlust pro Entfernung entlang einer Stromlinie zehn- bis tausendmal geringer ist, als in der hemmenden Schicht. Folglich ist die horizontale Fließbewegung in den gering durchlässigen Gesteinsschichten vernachlässigbar gering. Es überwiegt die vertikale Fließkomponente Aufstiegsmechanismen der Sole in Wechselwirkung mit oberflächennahem Grundwasser Die Fließgeschwindigkeit des Grundwassers nimmt zur Tiefe hin stark ab. Dies ist im Wesentlichen auf die nach unten abnehmende Gebirgsdurchlässigkeit sowie auf die höhere Dichte des stärker mineralisierten tieferen Grundwassers zurückzuführen. Das oberflächennahe Grundwasserfließsystem in den quartärzeitlichen Lockersedimenten bildet mit dem tiefer reichenden Grundwasserfließsystem im Festgesteinskörper hydraulisch eine Einheit. Dagegen ist das nahezu stagnierende Tiefenwasser-Fließsystem (Sole) hydraulisch gesondert zu betrachten. Numerische Untersuchungen, z. B. am Salzstock Gorleben (VOGEL & SCHELKES 1990) zeigen, dass die Fließgeschwindigkeiten im Salzwasser generell erheblich geringer als im Süßwasser sind. Das Süß- bzw. Mineralwasser wird von der Sole durch eine Grenzfläche (Interface) getrennt. Durch Diffusion und hydromechanische Dispersion an der Grenzfläche und auch bei Auf- und Abbewegungen des Salzwasserkörpers kommt es zur Ausbildung einer, in seiner Dicke allerdings im Einzelnen unbekannten Mischzone und somit zum Wasser- und Ionenaustausch zwischen beiden Fließsystemen. Als Dispersion wird hier ein Transportprozess verstanden, der die durch unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten in verschiedenen Volumenelementen des porösen Mediums hervorgerufene Durchmischung beschreibt. Die regionale Fließrichtung der Sole ist bisher unbekannt. Denkbar ist eine Bewegung in Richtung Weser, dem nächsten größeren Vorfluter. Die Tiefenlage der Grenzfläche Süß- / B _v002_ doc Seite 67 von 123

68 Mineralwasser - Sole wird durch das Gewicht des auflagernden Süß- und Mineralwasserkörpers bestimmt. Dieses ist im Bereich der Bergumrahmung am höchsten. Im Gebiet der Emmerniederung, in der dieser Überlagerungsdruck infolge des Übertritts in die Vorflut (Emmer) abgebaut wird, bestehen Druckgefälle, die eine Aufwölbung des Salzwasserkörpers bewirken (vgl. Anhang 16). Wie die Ergebnisse der geoelektrischen Untersuchungen in der Emmerniederung (BROST & ROGGE 1995) gezeigt haben, gelangt im Bereich hydraulisch wirksamer Störungen Salzwasser bis in Oberflächennähe und breitet sich in dem gut durchlässigen quartärzeitlichen Schotter seitlich aus (vgl. Anhang 16). Dieser Aufstieg wird vermutlich durch einen CO2-Gaslift-Effekt unterstützt. Es handelt sich dabei um eine Sonderform des Quellenauftriebs, die hier durch Kohlenstoffdioxidentgasung bewirkt wird. Der an sich sehr komplizierte Vorgang kann mit dem Öffnen einer Sprudelflasche verglichen werden. Das durch Überdruck in der Flasche gelöste Gas entbindet bei Druckentlastung durch Öffnen des Verschlusses schlagartig in zahlreiche Bläschen, die zur Oberfläche aufsteigen und bei engem Flaschenhals Wasser mitreißen, u.a. HÖLTING Das tiefenvulkanisch gebildete Kohlenstoffdioxid gelangt im Subrosionsgebiet des Zechsteinsalzes in höher gelegene Gesteinsschichten und mischt sich dort mit der Sole und dem zirkulierenden Mineralwasser. Es trägt vielleicht in noch unbekanntem Ausmaß zur Vermischung Sole - Mineralwasser bei. Bei den Pyrmonter Heilquellen handelt es sich teils um natürlich austretende, jedoch durch Baumaßnahmen - auch Bohrungen - gefasste Quellen, teils um künstlich - durch Bohrungen - erschlossene Vorkommen von Heilwasser, im hydrogeologischen Sinn also Brunnen, entweder mit artesischem Austritt oder Förderung durch Pumpenbetrieb. Im Folgenden werden diese Brunnen - wie bei Heilwässern üblich - zu den Quellen gerechnet. Werden die Quellen nach ihrer topographischen Lage, ihrer Wasserbeschaffenheit und ihrer Überlaufhöhe bzw. Entnahmetiefe geordnet, so ergibt sich folgende Gruppierung: 1. mineralarme Ca-Mg-HCO3-SO4-Säuerlinge; im nördlichen Stadtbereich unterhalb der Dunsthöhle in einer Höhe von etwa NHN bis NHN m im Mittleren Buntsandstein austretend: - TRAMPELsche Quelle (4) - Staatlich Pyrmonter Säuerling (10) B _v002_ doc Seite 68 von 123

69 - Eichenkellerquelle (13) 2. mineralreiche Ca-Mg-HCO3-SO4-Säuerlinge im Kurparkbezirk in NHN bis NHN m im Mittleren Buntsandstein (unter jüngeren Deckschichten) austretend: - Friedrichsquelle (3) - Helenenquelle (2) - Hylliger Born (1) 3. mineralreicher Ca-Mg-HCO3-SO4-Säuerling am Südwestrand des Pyrmonter Ortsteils Löwensen im Röt bei etwa NN + 96 m erbohrt: - Luisenquelle (9) 4. mineralreiches Na-Ca-SO4-Cl-HCO3-Wasser in NHN + 45 m bis NHN + 81 m am Nordwesthang des Mühlenberges im Mittleren und Oberen Buntsandstein erbohrt: - Mühlenbergquelle (11) - Katharinenquelle (12) 5. Na-Cl-SO4-Säuerlinge im Emmertal südöstlich von Pyrmont zwischen NHN + 93 m bis NHN + 95 m im Mittleren und Oberen Buntsandstein erbohrt: - Wolfgangquelle II (5) - Hufelandquelle II (6) 6. Na-Cl-Säuerlinge (Sole) am nördlichen Hangfuss des Mühlenberges in Tiefen von NHN - 1 m bis NHN m im Unteren und Mittleren Buntsandstein erbohrt: - Salinenquelle I (7) - Salinenquelle II (8) Die größten Entnahmetiefen werden in den Salinenquellen I und II erreicht. Ihre Filterstrecken bzw. offenen Bohrlöcher reichen bis in den aufgewölbten Salzwasserkörper. Die in den Quellen gefasste Sole entstammt dem Zechsteinsalz, das unterhalb der Quellen, etwa zwischen 800 und m unter Gelände vorhanden ist. Als Hauptliefergebiet ist B _v002_ doc Seite 69 von 123

70 der heute noch in Ablaugung befindliche Salzhang anzunehmen. Im Subrosionsgebiet westlich des Salzhanges sinkt geringer mineralisiertes Wasser aufgrund des hohen Zerüttungsgrades der Gesteinsschichten bis in große Tiefen ab. Dort löst es Zechsteinsalz und wandelt sich teils in Sole, teils in Mischwasser um. Vermutlich wird die Salzauflösung chemisch durch Kohlenstoffdioxid begünstigt, das in diesem Bereich aus dem paläozoischen Untergrund zuströmt. In Klüften des Unteren und Mittleren Buntsandstein fließt das Süß- / Mineralwasser im Untergrund der Emmerniederung langsam nach Osten (HERMANN 1969a, SCHERLER & HAHN 1992). Eine ähnliche Fließrichtung ist auch für die Sole, allerdings mit geringerer Fließzeit anzunehmen. Vom Mühlenberg fließt den Salinenquellen im Wesentlichen talwärts strömendes geringer mineralisiertes Grundwasser zu. Die Entnahmetiefe (Lage der Filterstrecke) der Wolfgangquelle II und der Hufelandquelle II liegen mit etwa NHN + 73,0 bis NHN + 68,0 m bzw. NHN + 64,0 bis NHN + 58,0 m deutlich höher als die Entnahmetiefen der Salinenquellen. Das natürliche Druckpotenzial der Hufelandquelle II wird seit Juni 2013 im Zuge der Eigenüberwachung des Staatsbades Pyrmont ermittelt. Im Zeitraum Juni 2013 bis Ende 2015 stellten sich Werte von NHN + 95,31 m bis NHN + 93,95 m ein. Der Betriebswasserspiegel der Wolfgangquelle II ist stark vom Ausmaß der Alterungserscheinungen im Brunnenbauwerk abhängig. Im Zeitraum Januar 1990 bis Ende 2015 lag er im Durchschnitt bei NN +94,21 m (NHN + 95,16 m bis NHN + 89,13 m). Die Gesamtmineralisation des Quellwassers ist gegenüber den Salinenquellen geringer. Wolfgangquelle II und Hufelandquelle II liegen in der Emmerniederung nahe einer geologischen Verwerfungszone, in der eine erhebliche vertikale Anisotropie der Durchlässigkeit besteht. Wahrscheinlich durch Gaslift-Effekt hydraulisch unterstützt, gelangt hier Sole aus dem aufgewölbten Salzwasserkörper durch die Verwerfungszone nahezu vertikal bis in erdoberflächennahe Gesteinsschichten. Dort und vermutlich bereits während des Aufstiegs mischt sich das Salzwasser mit geringer mineralisiertem Wasser. Große Süßwasserauflast im Bereich der Bergumrahmung begünstigt den Salzwasseraufstieg in der Emmerniederung. Periodisch hohe Grundwasserstände in der Emmerniederung wirken dem Aufstieg hydraulisch entgegen. Die obere Filterstrecke der Katharinenquelle befindet sich in der Röt1-Folge, deren Gips- und Anhydritlagen stellenweise subrodiert sind. Ihr strömt vom Mühlenberg talwärts geringmineralisiertes Grundwasser zu. Die untere Filterstrecke der Katharinenquelle und die B _v002_ doc Seite 70 von 123

71 durchgehende Filterstrecke der Mühlenbergquelle liegen im obersten Bereich des Mittleren Buntsandstein. Sie erschließen Mischwasser aus talwärts strömendem, geringmineralisierten und aufsteigendem höher mineralisierten Wasser. Bei der Quellengruppe am Südhang des Bomberges im nördlichen Stadtbereich handelt es sich ebenfalls um Mischwasser, entstanden aus erdoberflächennah talwärts strömendem, geringmineralisierten Wasser und aus der Tiefe aufsteigendem, höher mineralisierten Wasser. Anhang 16 zeigt schematisch das Grundwasserfließsystem. Entlang einer den Stadtbereich etwa in Ost-West-Richtung querenden Verwerfung ( Quellspalte ), an der mineralwasserführendes Kluftgestein des Mittleren Buntsandsteins gegen gering durchlässigen Tonstein des Röt versetzt ist, treten diese kochsalzarmen Säuerlinge an mehreren Stellen zutage. Wie aus den hydrogeologischen Profilschnitten (vgl. Anhang 15 und 16) ersichtlich wird, liefern alle staatlich anerkannten Heilquellen von Bad Pyrmont ein Mischwasser aus talwärts strömendem, gering mineralisierten Grundwasser und aufsteigendem, höher mineralisierten tieferen Grundwasser. Die Differenzen in der Gesamtmineralisation ergeben sich aus variabler hydraulischer Wirksamkeit der Verwerfungszonen sowie verschiedenen Überlaufhöhen bzw. Entnahmetiefen. Mit zunehmender Überlaufhöhe bzw. höher gelegener Entnahme verringert sich der Anteil aufsteigenden Tiefenwassers zugunsten talwärts strömenden gering mineralisierten Grundwassers. Die Gesamtmineralisation des Wassers nimmt ab Grundwassereinzugsgebiet Da es nicht möglich erscheint, innerhalb des Pyrmonter Gewölbes eine Grenze zu ziehen, an der die Kohlenstoffdioxid- und Mineralwasserführung ein seitwärtiges Ende findet, muss das gesamte Pyrmonter Gewölbe als Grundwasserfließsystem der Pyrmonter Heilquellen angesehen werden. Eine Ausnahme bildet im Osten das hydraulisch wirksam trennende Element der Weser, die bis in große Tiefe aufsteigende Gradienten mit z.t. Aufstieg versalzter Tiefengrundwässer bedingt (KLEEFELDT 1983). Die Grundwasserneubildungsgebiete der Bergumrahmung stehen mit dem Abflussgebiet im Pyrmonter Talkessel und den darin gelegenen Brunnen und Quellaustritten in hydraulischer Verbindung. Wie die hydrogeologischen Profilschnitte (vgl. Anhang 15 und 16) zeigen, besteht ein hydraulisches Gefälle zwischen den Grundwasserständen (Potenzialen) in der Bergumrahmung und den Quell- bzw. Brunnenwasserspiegeln der Pyrmonter Heilquellen. Aufgrund der Leitfähigkeit (Durchlässigkeit) des Gesteinskörpers fließt B _v002_ doc Seite 71 von 123

72 Grundwasser vom höheren zum niedrigeren Potential und somit generell von der Bergumrahmung in den Talkessel. Wie die Darstellung des Grundwasserfließsystems (vgl. Abbildung 11) zeigt, ist die Grenze des Grundwassereinzugsgebietes (Zuflussgebiet) der Pyrmonter Heilquellen in der Bergumrahmung des Pyrmonter Talkessels zu suchen. Außer den morphologischen Kriterien sind zur Definition des Einzugsgebietes geologische Faktoren wie Lithologie, Verbreitung, Mächtigkeit und Lagerungsverhältnisse der relevanten Gesteinsschichten sowie das tektonische Inventar und seine hydraulische Wirksamkeit zu berücksichtigen. Das Gesamt-Grundwassereinzugsgebiet der Pyrmonter Heilquellen teilt sich in ein - Einzugsgebiet für das oberflächennah talwärts strömende, gering mineralisierte Grundwasser - und ein größeres, potentielles Einzugsgebiet des tieferen, höher mineralisierten Grundwassers. Da die die Grundwasserströmung bestimmenden Größen, z.b. hydraulischer Gradient und Durchlässigkeit, hier im Festgestein nicht mit der gewünschten Genauigkeit zu erfassen sind, kann insbesondere das Einzugsgebiet des tieferen Grundwassers nur in grober Näherung bestimmt werden. Es wird daher als potenzielles Einzugsgebiet bezeichnet. Für den Heilquellenschutz sind beide Gebiete unterschiedlich zu bewerten. Das erstgenannte Einzugsgebiet ist als qualitative Schutzzone III/1, das zweitgenannte als qualitative Schutzzone III/2 in Anhang 20.1 dargestellt. Die Abgrenzung des unterirdischen Einzugsgebietes des oberflächennah talwärts strömenden, geringmineralisierten Grundwassers wurde nach dem geologischen Aufbau des Untergrundes, morphologischen Kriterien sowie den oberirdischen Abflussverhältnissen (oberirdische Wasserscheiden) vorgenommen. Die Einzugsgebietsgrenze verläuft im N auf dem Kamm des Bomberges, zieht sich nach SO bis Löwensen, knickt dort nach NE in Richtung Hohe Stolle ab, verläuft südöstlich Löwensen, quert die Emmerniederung im Bereich westlich der Kläranlage, zieht sich hangaufwärts, um auf Höhe des Flugplatzes nach SW abzubiegen. Vom Mühlenberg verläuft die Grenze hangabwärts bis zur Bahnlinie, quert die Emmerniederung, biegt auf Höhe des Neubrunnenweges nach NW um, quert den Kurpark, verläuft weiter bis östlich Holzhau- B _v002_ doc Seite 72 von 123

73 sen, um dort nach NO zum Bomberg hin abzuknicken. Bei dem Pyrmonter Ortsteil Holzhausen sowie im Bereich des Königsbergs weicht aufgrund des Vorhandenseins von Verwerfungszonen die Einzugsgebietsgrenze vom Verlauf der oberirdischen Wasserscheide ab (vgl. Anhang 6.1). Infolge der hydraulisch wirksamen Anisotropie entlang der Verwerfung ist auch über die morphologische Hochlage hinaus ein direkter Zustrom zu den Pyrmonter Quellen nicht auszuschließen. Als potenzielles Einzugsgebiet bzw. Zuflussgebiet des tieferen höher mineralisierten Grundwassers kommt jedes bezüglich des Grundwasserstandes höher als das Quellspiegelniveau der Heilquellen gelegene Gebiet in Betracht. Dies gilt nicht nur dann, wenn neugebildetes Grundwasser in gut durchlässiges Gestein, sondern auch, wenn es in gering durchlässiges Gestein bis in größere Tiefen sickern kann. Die Durchlässigkeit der Gesteinsschichten im Einzugsgebiet beeinflusst hier nur Durchflussmenge und Geschwindigkeit des Grundwassers. Die Neubildung des tieferen Grundwassers erfolgt also flächenhaft. Gemäß dieser Modellvorstellung und unter Berücksichtigung der wichtigsten geologischen und tektonischen Elemente wird für die Bad Pyrmonter Heilquellen das potentielle Einzugsgebiet des tieferen höher mineralisierten Grundwassers wie folgt abgegrenzt: Die Einzugsgebietsgrenze verläuft im N auf dem Kamm des Pyrmonter Berges, der dort die oberirdische Wasserscheide bildet. Etwa auf Höhe des Eschenkampes biegt sie nach SO in Richtung Hohe Stolle ab, schließt sich dort dem o.g. Einzugsgebiet an, verläuft im SO bis zur Ortschaft Kleinenberg weiter hangaufwärts, biegt südlich Kleinenberg nach SW in Richtung der Ortschaft Großenberg ab und verläuft über den Kirchberg bis zum Oberen Kirchberg, quert die Emmerniederung im südlichen Bereich der Stadt Lügde. Vom Osterberg und den Hamberg kommend verläuft die Einzugsgebietsgrenze nach NW, um am Westrand der Ortschaft Hagen nach NNW zum Elkenberg abzubiegen. Sie deckt sich in diesem Teilabschnitt mit der Trinkwasserschutzgebietsgrenze des Wasserwerkes Hohenborn (SCHERLER 1967). Im Gebiet zwischen der Stadt Bad Pyrmont und den Ortschaften Hagen, Sonneborn und Grießem weist der Untergrund eine Vielzahl von Verwerfungen auf (vgl. Anhang 13). Zudem sind die Gesteinsschichten infolge des Nachsinkens über dem abgelaugten Zechsteinsalz zerrüttet und gegeneinander versetzt (vgl. Anhang 10). Somit wurde dieser Bereich aufgrund seiner erhöhten Wasserwegsamkeit und der hydraulischen Verbindung zum Pyrmonter Talkessel in das potentielle Einzugsgebiet des tieferen Grundwassers mit einbezogen. Die Einzugsgebietsgrenze verläuft vom Elkenberg weiter B _v002_ doc Seite 73 von 123

74 nach Norden, biegt südlich der Bundesstraße 1 nach NO zum Ziebenberg und verläuft über den Grießemer Berg bis zum Kamm des Pyrmonter Berges. B _v002_ doc Seite 74 von 123

75 7. GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT 7.1 Hydrochemische Typisierung Die in Bad Pyrmont gefassten staatlich anerkannten Heilquellen lassen sich nach ihrer Mineralisation in drei Hauptgruppen zusammenfassen: A. mineralarmes und mineralreiches Hydrogenkarbonat-Wasser vom Typ Ca-Mg-HCO3-SO4-Säuerling: - Trampel sche Quelle (4) - Staatlich Pyrmonter Säuerling (10) - Eichenkellerquelle (13) - Friedrichsquelle (3) - Helenenquelle (2) - Hylliger Born (1) - Luisenquelle (9) B. mineralreiches Sulfat-Wasser vom Typ Na-Ca-SO4-Cl-HCO3: - Mühlenbergquelle (11) - Katharinenquelle (12) C. sehr hoch mineralisiertes Chlorid-Wasser vom Typ Na-Cl-SO4-Säuerling und Na-Cl-Säuerling (Sole): - Wolfgangquelle II (5) - Hufelandquelle II (6) - Salinenquelle I (7) - Salinenquelle II (8) B _v002_ doc Seite 75 von 123

76 Gangliniendarstellungen wesentlicher Heilwasserinhaltsstoffe sind im Anhang 18, die Prüfberichte der aktuellen Heilwasseranalysen und jährlichen Kontrollanalysen in Anlage 5 zum Antrag enthalten. In Tabelle 7 sind ausgewählte, charakteristische Analysendaten der Pyrmonter Heilquellen zusammengestellt. Bis auf Mühlenberg-, Katharinen-, Eichenkeller- und Hufelandquelle II führen sämtliche Mineralquellen Kohlenstoffdioxid (CO2) in Mengen größer 1000 mg/l, sind also nach balneologischen Begriffsbestimmungen Säuerlinge. Von den staatlich anerkannten Heilquellen des Nds. Staatsbad Pyrmont weisen die Trampel sche Quelle und die Wolfgangquelle II erhöhte Nitratgehalte auf. Dies lässt auf einen hohen Anteil an oberflächennah zirkulierendem Süßwasser mit geringer Fließzeit bzw. Verweildauer schließen. Im Rahmen der Heilwasseranalysen werden die Parametergruppen der Phenole, Tenside, Cyanide, polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), BTEX, Halogenkohlenwasserstoffe, Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel sowie Polychlorbiphenyle analysiert. Hinweise auf anthropogene Verunreinigung der Heilwässer wurden nur vereinzelt und temporär, z.b. Spuren von PAK im Heilwasser der Helenenquelle, festgestellt. Die Heilwässer entsprechen, bis auf wenigen, temporäre Ausnahmen, den mikrobiologischen Anforderungen gemäß Anlage 2 zu 4 der derzeit geltenden Mineral- und Tafelwasserverordnung (MTVO). Temporäre mikrobiologische Befunde wiesen die über die Wolfgangquelle II, Hufelandquelle II, Helenenquelle, Trampel sche Quelle und den Hylligen Born erschlossenen Heilwässer auf. B _v002_ doc Seite 76 von 123

77 Tabelle 7: Charakteristische Analysendaten der staatlich anerkannten Heilquellen des Staatsbades Pyrmont, Datenbasis: aktuelle Heilwasseranalyse (Einzelwert), Nummerierung vgl. Tabelle 1. Quelle/Entnahmestelle Parameter Einheit el. Leitfähigkeit [µs/cm] Temperatur [ C] 13,6 13,5 12,1 11,7 12,4 12,1 13,4 12,9 10,1 ph-wert [-] 5,7 5,8 5,8 5,6 5,7 6,4 5,9 5,8 5,9 Natrium (Na 2+ ) [mg/l] 29,9 95, , ,4 Kalium (K + ) [mg/l] 2,2 4,3 3,4 2,1 16,3 33, ,78 Magnesium (Mg 2+ ) [mg/l] 34,6 11,5 88,8 38,8 81, Calcium (Ca 2+ ) [mg/l] Eisen (Fe 2+ ) [mg/l] 8,4 13,8 1,5 0,07 3,9 3,8 25,9 9,06 0,34 Mangan (Mn 2+ ) [mg/l] 0,15 1,90 0,86 0,30 0,93 0,74 2,4 1,13 0,82 Chlorid (Cl - ) [mg/l] 60, , ,5 Sulfat (SO4 2- ) [mg/l] Hydrogencarbonat (HCO3 - ) [mg/l] Nitrat (NO3 - ) [mg/l] <0,5 <0,5 3,6 14,7 14,1 <0,5 0,46 8,27 0,46 Kohlenstoffdioxid, gelöst (CO2) [mg/l] B _v002_ doc Seite 77 von 123

78 Zur Veranschaulichung der Ionenverteilung wurden die aktuellen Heilwasseranalysen der staatlich anerkannten Heilquellen des Nds. Staatsbades Pyrmont (Tabelle 7) im semilogarithmischen Vertikaldiagramm nach SCHOELLER (1962) dargestellt (Abbildung 12). Parallel verlaufende Linien zeigen Analysen mit gleicher Ionenverteilung unabhängig von der Gesamtkonzentration, während die Position in der Vertikalen ein qualitatives Maß für die Gesamtkonzentration ist. Aufgrund der verwendeten Datenbasis gehen aus der Darstellung zwei der oben genannten Grundwassertypen, das mineralarme und mineralreiche Hydrogenkarbonat-Wasser sowie das sehr hoch mineralisierte Chlorid-Wasser, mit ähnlichen Ionenverteilungen bei unterschiedlicher Gesamtkonzentration hervor. Abbildung 12: Hydrochemische Befunde von Bad Pyrmonter Heilquellen, Darstellung nach SCHOEL- LER 1962, Datenbasis: aktuelle Heilwasseranalysen. B _v002_ doc Seite 78 von 123

79 7.2 Genese Obwohl der Übergang von stark zirkulierendem, gering mineralisiertem Grundwasser zu tieferem, nahezu ruhendem, hoch mineralisierten Grundwasser sehr verschieden und unregelmäßig sein kann, ist für den Pyrmonter Raum eine Gliederung in hydrochemische Zonen möglich. Diese konnte in genetischen Zusammenhang mit dem Grundwasserfließsystem gebracht werden (ROGGE 2001). Im Folgenden wird die hydrochemische Beschaffenheit des Wassers aus den einzelnen Zonen näher erläutert. Ergänzende Angaben sind aus Anhang 15 und Abbildung 13 zu entnehmen. Abbildung 13: Vergleich der Wasseranalysen unter Berücksichtigung der Konzentration und Mischungsvorgänge, Nummerierung vgl. Tabelle 1 und Tabelle 4, Darstellung nach HERCH 1997, Datenbasis: aus ROGGE B _v002_ doc Seite 79 von 123

80 Im Gebiet der Bergumrahmung wird Grundwasser neugebildet und strömt zu einem gewissen Anteil und in großen Zeiträumen bis in Tiefen von m. Hierbei entfalten sich Wechselwirkungen zwischen Grundwasserleiter und unterschiedlich beschaffenen Grundwassertypen. Die Beschaffenheit des Grundwassers ist das Ergebnis chemischphysikalischer Prozesse, wie - Auflösung und Ausfällung, - Adsorption, Desorption und Ionenaustausch, - Diffusion, - Oxidation und Reduktion, - Mischung. Im Untergrund der Bergumrahmung wurde anhand der verschiedenen erschlossenen Wassertypen, z.b. BIIA/NS, Mühlenbergquelle und Salinenquellen, eine vertikale hydrochemische Zonierung nachgewiesen (Abbildung 13). Hydrogenkarbonat-Wasser wird hier von Sulfat-Wasser, dieses wiederum von Chlorid-Wasser unterlagert. Versickerndes Niederschlagswasser (Grundwasserneubildung) nimmt während der Bodenpassage Kohlenstoffdioxid auf. Infolge Einwirkung des Kohlenstoffdioxides auf Karbonate des Muschelkalkes (mu) besteht der Lösungsinhalt im oberflächennahen Grundwasser vorherrschend aus Ca- und HCO3-Ionen. Das gering mineralisierte Hydrogenkarbonat- Wasser zirkuliert relativ rasch und ist in der Regel sauerstoffhaltig. Durch Auflösung von Gips und Anhydrit im Mittleren Muschelkalk (mm) sowie in oberen und mittleren Rötfolgen (so4 bis so2) kann sich bereits ein erhöhter SO4-Gehalt ergeben. Während des Abstiegs in tiefere Bereiche des Aquifersystems löst das Wasser beim Durchströmen der Röt-Salinarrelikte weitere, größere Mengen Gips und Anhydrit. SO4 übernimmt die dominierende Rolle. Freier Sauerstoff verschwindet durch Sulfid-Oxidation und Abbau organischer Substanz. Der HCO3-Anteil geht wegen der stark ansteigenden Gesamtmineralisation erheblich zurück. Die Herkunft der hohen Na-Cl-Konzentration im quasi stagnierenden Wasser des tieferen Untergrundes kann im Wesentlichen auf Auflösung (Subrosion) von Zechstein- Salzgestein, insbesondere am Zechsteinsalzhang zurückgeführt werden (vgl. Kapitel 5). B _v002_ doc Seite 80 von 123

81 Durch Diffusion und hydromechanische Dispersion kommt es im Grenzbereich zwischen nahezu stagnierenden, hoch mineralisierten Chlorid-Wasser (Sole) und dem noch deutlich zirkulierendem Sulfat-Wasser zur Mischung. Das resultierende Mischwasser strömt dem Abflussgebiet des Pyrmonter Talkessels zu und mischt sich beim Aufstieg mit geringer und verschiedenartig mineralisiertem Grundwasser. Im Gebiet des Pyrmonter Talkessels (Abflussgebiet) steigt neben flachem Süß- bis intermediärem Mineralwasser auch Sole auf. Infolge hydraulischer Gegebenheiten ist im tieferen Untergrund des Talkessels eine Aufwölbung des Sole-Körpers anzunehmen. Über Verwerfungszonen gelangt Sole bis in oberflächennahe Schichten und breitet sich im gut wasserdurchlässigen quartärzeitlichen Schotter seitlich aus. Der Aufstiegsbereich der Sole ist räumlich eng auf die Verwerfungszonen begrenzt (BROST & ROGGE 1995). Das Chlorid- Wasser vom Typ Na-Cl-SO4-Säuerling der Wolfgang- und Hufelandquelle II stammt aus dieser Salzwasseraufstiegszone. Während des Aufstiegs von Sole und höher konzentriertem Mineralwasser mischt sich talwärts strömendes, geringer mineralisiertes Grundwasser verschiedenen hydrochemischen Typs hinzu. Dies bewirkt eine Abnahme der Gesamtkonzentration (Verdünnung) und eine Änderung der Beschaffenheit in Richtung des beigemengten Wassertyps. Die in den Salinenquellen I und II gefasste kohlenstoffdioxidhaltige Sole stammt zum einen aus dem aufgewölbten Salzwasserkörper und ist zum anderen bereits das erste Ergebnis einer Mischungsreihe. In höheren Bereichen des Aquifersystems mischt sich die aufsteigende Sole mit intermediärem Sulfat-Wasser und absteigendem, gering mineralisierten Hydrogenkarbonat-Wasser. In den Entnahmetiefen der Mühlenberg- und Katharinenquelle führt diese Mischung bzw. Verdünnung zu einem Mineralwasser vom Typ Na-Ca-SO4-Cl- HCO3. Beim weiteren Aufstieg verringert sich der Anteil an Chlorid-Wasser immer stärker zugunsten des beigemengten Hydrogenkarbonat-Wasser. Es entsteht ein Wasser vom Typ Ca-Mg-HCO3-SO4-Säuerling (Trampel sche Quelle, Staatlich Pyrmonter Säuerling, Eichenkeller-Quelle, Friedrichsquelle, Helenenquelle, Der Hyllige Born, Luisenquelle). B _v002_ doc Seite 81 von 123

82 8. SCHUTZWIRKUNG DER GRUNDWASSERÜBERDECKUNG Die Grundwasserüberdeckung ist definiert als Gesteinskörper oberhalb der Grundwasseroberfläche (DIN 4049). Bei der Passage von Sickerwasser durch die Grundwasserüberdeckung können darin enthaltene Schadstoffe mechanischen, physiko-chemischen und mikrobiellen Prozessen ausgesetzt sein, die zu einer Verringerung der Schadstofffracht führen. Die Wirksamkeit dieser Vorgänge wird maßgeblich von der Verweildauer des Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung beeinflusst, die wiederum vor allem von der Deckschichtenmächtigkeit, der Durchlässigkeit, der Gesteinszusammensetzung und der anfallenden Sickerwassermenge bestimmt wird. Je länger die Verweildauer, desto effektiver die Schadstoffverringerung. Bei Festgesteinen wird die Schutzfunktion primär von deren strukturellen Eigenschaften wie Klüftungs- und Verkarstungsgrad beeinflusst (HÖLTING et al. 1995). Das Schutzpotential der Grundwasserüberdeckung kann somit nach ihrer Beschaffenheit und Mächtigkeit beurteilt werden. Im Anhang 19 ist das Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung im Pyrmonter Talkessel dargestellt. Aufgrund der differenzierten Methode und der großmaßstäblicheren Bewertung / Darstellung (1: anstatt 1: ) ist die Datengrundlage sowohl für den nordrhein-westfälischen als auch für den niedersächsischen Gebietsanteil die vom Geologischen Dienst von Nordrhein-Westfalen erstellte Themenkarte Bewertung der Schutzfunktion. Das im Geologischen Dienst Nordrhein-Westfalen angewandte Verfahren nach HÖLTING ET AL. (1995) wurde leicht modifiziert in der Hydrogeologischen Kartieranleitung (1997) dokumentiert. Im nordöstlichen Abschnitt des potenziellen Einzugsgebietes des höher mineralisierten Grundwassers wurden die geologischen Schichtgrenzen aus der amtlichen geologischen Karte (vgl. Anhang 12) übernommen und die vorgenommene Bewertung des Geologischen Dienste Nordrhein-Westfalens analog übertragen. Die Themenkarte beinhaltet eine Abschätzung der geologisch begründeten Schutzwirkung der ungesättigten Zone gegenüber dem Eindringen von Schadstoffen, bezogen auf den oberen zusammenhängenden Grundwasserleiter mit potenzieller Grundwasserführung und sieht eine Einstufung in die Kategorien günstig, mittel und ungünstig vor. Nicht bewertet wurden Flächen stehender Oberflächengewässer und Gebiete mit bisher unzureichender Informationsdichte. Potenzielle Reinigungsvorgänge im grundwassererfüllten Bereich bleiben außer Betracht. Die folgende Beschreibung der petrographischen Zusammensetzung, Durchlässigkeit und Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung sowie die Bewertung des Schutzpotentials bie- B _v002_ doc Seite 82 von 123

83 ten nur eine Übersicht. Spezielle örtliche Fragestellungen setzen weitere Informationen und Spezialuntersuchungen voraus. Das oberflächennahe Grundwasserfließsystem im Betrachtungsgebiet wird, je nach morphologischen und geologischen Gegebenheiten von Talauensedimenten, Fließerde, Lößund Lößderivaten, Keuper- und Muschelkalkschichten überdeckt (vgl. Abbildung 4 und Anhang 12). In der Emmerniederung bis östlich der Ortslage Löwensen ergibt sich im Verbreitungsgebiet der Talauensedimente gemäß der vorgenommenen Klassifizierung ein ungünstiges Schutzpotential der Grundwasserüberdeckung. Im Bereich der bestehenden Schutzzone II/B lagert gering durchlässiger, bis ca. 2,5 m mächtiger Aue-/Schwemmlehm über mäßig bis gut durchlässigen, kiesig-sandigen Ablagerungen der Niederterrasse, deren Mächtigkeit sich in diesem Abschnitt auf ca. 3,0 bis 7,0 m beläuft. Innerhalb der kiesig-sandigen Terrassenablagerungen ist ein Porengrundwasserleiter ausgebildet. Das oberflächennahe Grundwasservorkommen ist an der Unterkante der Auelehmablagerungen gespannt. Dies gilt auch für die übrigen Bereiche der Emmerniederung. Im Allgemeinen kann die Mächtigkeit des grundwasserüberdeckenden Auenlehms zwischen 1,0 und 6,0 m betragen. In den flacheren Hanglagen der Bergumrahmung sowie innerhalb des Ortsteils Holzhausen wird das oberflächennahe Grundwasser in weiten Teilen von 2,0 bis 8,0 m mächtigem, gering durchlässigen Löß, Lößderivaten und/oder Lößfließerden überdeckt, denen eine günstige Schutzfunktion zugewiesen wird. Mit Ausnahme des nördlichen Bereiches kann im Stadtgebiet von Bad Pyrmont überwiegend ein mittleres Schutzpotential der Grundwasserüberdeckung angenommen werden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass vor allem im Stadtgebiet durch Bodeneingriffe wie z.b. die unterirdische Verlegung von Abwasserrohren häufig die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung und somit ihre Schutzfunktion verringert ist und wird. Weite Bereiche der Bergumrahmung werden von überwiegend gut durchlässigen, z.t. verkarsteten Karbonatgesteinen des Muschelkalk gebildet, die ein geringes (ungünstiges) Schutzpotential aufweisen. In ihrem Ausstrichbereich besteht eine erhöhte Grundwassergefährdung. Eine Ausnahme stellen die mäßig durchlässigen Dolomit-Mergelsteinschichten des Mittleren Muschelkalk dar. Ihrem Ausstrichbereich wird, zumindest anteilig, ein mittleres Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung zugesprochen. B _v002_ doc Seite 83 von 123

84 Das tiefer reichende Grundwasserfließsystem ("Mineralwasserstockwerk") im Festgesteinskörper wird nahezu flächenhaft durch gering bis sehr gering durchlässige Gesteine des Röt und der Tonigen Grenzschichten des Mittleren Buntsandstein überdeckt und überwiegend hydraulisch vom oberflächennahen Fließsystem getrennt. Ausnahmen stellen hydraulisch wirksame Erdfallschlote in Bereichen des mittleren und höheren Röt dar. Das Kluftgrundwasser im Festgesteinskörper ist an der Unterkante der gering bis sehr gering durchlässigen Röt-Folge (2 bis 4) gespannt. Teilweise sind die Druckverhältnisse artesisch. Die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung ergibt sich somit durch Addition der jeweiligen Röt-Mächtigkeit und der Mächtigkeit der überlagernden Gesteinsschichten. Für das tiefere Grundwasserfließsystem ergibt sich aufgrund der langen Fließzeit und Verweildauer des Wassers ein hohes Gesamtschutzpotential der Grundwasserüberdeckung. Zudem bewirken die (teilweise artesisch) gespannten Druckverhältnisse im Festgesteinsgrundwasserleitersystem günstige Verhältnisse, da das Eindringen von potenziell belasteten Sickerwässern verhindert wird (vgl. LAWA 2003). Im Bereich der Verwerfungsund Zerrüttungszonen wird durch die vertikale hydraulische Anisotropie das Schutzpotential der Festgesteinsüberdeckung dagegen erheblich verringert bzw. aufgehoben. Dies gilt auch für kleinräumige Subrosionserscheinungen, wie z.b. Erdfälle. Besonders im östlichen Teil des Pyrmonter Talkessels stehen weiter hangaufwärts die Gesteinsschichten des Röt an und bilden hier die Überdeckung des tieferen Grundwassers (vgl. Anhang 12). Die geringe Durchlässigkeit des Ton- und Schluffsteins führt zu einem hohen Schutzpotential. Dies gilt auch für den Bereich südlich der Hamborner Mühle und im Bereich zwischen Lüdge und Löwensen südlich der Emmerniederung, in dem die quartärzeitlichen Lockersedimente von geringdurchlässigen Gesteinsschichten des Röt unterlagert werden. Um die Grundwasserüberdeckung in der bestehenden Schutzzone II/A beurteilen zu können, wurden zahlreiche Flachbohrungen, z.b. Handbohrungen des ehemaligen Niedersächsischen Landamtes für Bodenforschung, und Erdaufschlüsse im Zuge von Baumaßnahmen zusammengestellt und ausgewertet (WALDECK 1966, RICHTER 1967). Die Bohrergebnisse decken sich gut mit den Angaben der älteren geologischen Karte (GRUPE 1927b). Bänke des höheren Bausandsteins (smsw) und Schichten der Tonigen Grenzschichten (sms4) streichen nördlich der "Quellspalte" (Hochscholle) aus. Dieselben Schichten stehen auch im südöstlichen Stadtgebiet an der Erdoberfläche an. Das an der Oberfläche überwiegend verwitterte Festgestein wird in diesen Bereichen z.t. nur von gering mächti- B _v002_ doc Seite 84 von 123

85 gem (< 1,8 m) Löß/Lößderivaten, Lößfließerden mit Buntsandsteinmaterial und/oder Buntsandsteinfließerden überlagert. Im südwestlichen Abschnitt der bestehenden Zone II/A, südlich der Friedrichstraße bis zum nördlichen Teil des Kurparks, kamen oberflächennah Niedermoorbildungen in einer Mächtigkeit von 1,0 m bis 6,0 m zur Ablagerung. Die Gesamtmächtigkeit der quartärzeitlichen Deckschichten (Niedermoor- bzw. Quellsinterbildungen, Löß/Schwemmlöß und Lößfließerden mit Buntsandsteinmaterial) liegt in diesem Bereich bei ca. 7,0 bis 8,0 m. Südlich der Quellspalte ( Tiefscholle ) steigt die Mächtigkeit der Deckschichten (Niedermoor- und Quellsinterbildungen, Fließerden in Form von Schwemmlöß, Lößfließerden mit Buntsandsteinmaterial und/oder Buntsandsteinfließerden) rasch auf > 10,0 m an. Das Schutzpotential der Grundwasserüberdeckung ist im nördlichen Stadtbezirk etwa zwischen dem Bergkurpark / Kurpark im Westen, der Bürgermeister Freese Straße / Ostlandstraße im Osten, der Mozartstraße / Gustav- Beermann-Straße im Norden und der Rathausstraße im Süden als gering bis sehr gering zu bewerten. Dies bedingt ein erhöhtes Gefährdungspotenzial und verstärkte Maßnahmen zur Gewährleistung eines ausreichenden Grundwasserschutzes. B _v002_ doc Seite 85 von 123

86 9. VORSCHLAG ZUR BEMESSUNG UND GLIEDERUNG DES HEILQUELLENSCHUTZ- GEBIETES 9.1 Vorbemerkungen Gemäß LAWA (1998) sind staatlich anerkannte Heilquellen im Interesse des Wohls der Allgemeinheit vor Beeinträchtigungen durch die Festsetzung eines Heilquellenschutzgebietes zu schützen. Das vorgeschlagene Heilquellenschutzgebiet umfasst das Gebiet, in dem Handlungen oder Vorgänge die Heilquellen gefährden können. Im Unterschied zu Wasserschutzgebieten (klassischer Trinkwasserschutz) soll mit der Ausweisung eines Heilquellenschutzgebietes neben dem qualitativen Schutz auch der quantitative Schutz der Heilquellen sichergestellt werden. Der Heilquellenschutz ist somit umfassender als der Trinkwasserschutz. Zur Erhaltung der natürlichen Beschaffenheit der Heilquelle soll der Qualitätsschutz, der sich auf das (potenzielle) Einzugsgebiet erstreckt, anthropogene Einträge von Stoffen verhindern. Der Quantitätsschutz soll gewährleisten, dass die Quellschüttung oder Brunnenergiebigkeit der Heilquellen nicht vermindert und/oder ihre physiko-chemischen Eigenschaften nicht derart verändert werden, dass die Heilquellen ihren individuellen Charakter (Beschaffenheit im Sinne von Mineralisation und Gasgehalt) und ihre bisherige Heilwirkung verlieren. Quantitative Schutzzonen umfassen in der Regel das Bildungsgebiet von Heilquellen. Das Bildungsgebiet einer Heilquelle ist gemäß LAWA (1998) der Bereich, in dem - sich das Grundwasser des Fließsystems der Heilquelle neu bildet (analog dem Einzugsgebiet im klassischen Trinkwasserschutz), - sich das Grundwasser und/oder Gas zur Fassungsanlage bewegt (analog dem Einzugsgebiet im klassischen Trinkwasserschutz), - die Mineralisation stattfindet und Gas (hier Kohlenstoffdioxid) zugeführt wird (Unterschied zum klassischen Trinkwasserschutz). Gemäß dieser Definition ist das Einzugsgebiet Teil des Bildungsgebietes einer Heilquelle. In Abbildung 14 ist der Unterschied zwischen Einzugsgebiet und Bildungsgebiet der Bad Pyrmonter Heilquellen schematisch dargestellt. B _v002_ doc Seite 86 von 123

87 Abbildung 14: Prinzipskizze zur Verdeutlichung des Unterschiedes zwischen Bildungsgebiet und Einzugsgebiet bzw. der unterschiedlichen Erstreckung der quantitativen und qualitativen Schutzzonen im geplanten Heilquellenschutzgebiet Bad Pyrmont. Das Bildungsgebiet ist durch die Weser als Hauptvorflur auch für das höher mineralisierte Grundwasser sowie durch im geologischen Bau begründete Linien, z.b. Muldenachse, Verwerfungen, begrenzt. Die vorgeschlagenen quantitativen und qualitativen Schutzzonen sind auf den anliegenden Karten (Anhang 20.1 bis Anhang 20.3) nach hydrogeologischen Gegebenheiten abgegrenzt. Falls Grenzen der Schutzzonen bei ihrer Festsetzung (parzellenscharfe Abgrenzung) an topographische Gegebenheiten angepasst werden, sollen diese Grenzen jeweils außerhalb der vorgeschlagenen Umgrenzungen der Schutzzonen liegen. Für das gesamte Bildungsgebiet gilt, dass der Gefährdungsgrad mit zunehmender Annäherung an die Heilquellen im Prinzip größer wird, wobei im Einzelfall beträchtliche Abweichungen von dieser Regel auftreten können. Dies ist bei örtlichen Fragestellungen, z.b. Genehmigungsverfahren, innerhalb des Schutzgebietes zu berücksichtigen. 9.2 Quantitative Schutzzonen Zum Schutz gegen quantitative Beeinträchtigungen des Fließsystems der Heilquellen sollen quantitative Schutzzonen ausgewiesen werden. Quantitative Beeinträchtigungen können durch hydraulische Eingriffe z.b. über Bohrungen in den Grundwasser- bzw. Gashaushalt im Bildungsgebiet der Heilquellen hervorgerufen werden, da dadurch die Möglichkeit der Verschiebung von unterirdischen Wasserscheiden für das tiefere, höher mineralisierte Grundwasservorkommen besteht. Durch eine Veränderung von unterirdischen Wasserscheiden können sich die Bildungsgebiete des Heilwasservorkommens ändern. Dies wiederum kann Auswirkungen auf die Mineralisation / Beschaffenheit des Heilwas- B _v002_ doc Seite 87 von 123