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Grundwasseruntersuchung /-monitoring

Farbbalken Wasser
Farbbalken Wasser
An einer Grundwassermessstelle wird Grundwasser in eine Glasflasche gepumpt. Quelle: Tania Birner, LfU
© Tania Birner/Landesamt für Umwelt

Die hydrochemische Überwachung des Grundwassers im Land Brandenburg basiert auf unterschiedlichen Messprogrammen und -netzen, die auf verschiedene Aufgaben und Untersuchungsziele ausgerichtet sind:

  • Beobachtung der quasinatürlichen Grundwasserbeschaffenheit
  • Ermittlung anthropogener, insbesondere landwirtschaftlicher und bergbaulicher Einflüsse
  • Klärung von salinaren Einflüssen auf die wasserwirtschaftlich genutzten Grundwasserstockwerke

Grundlage dieser Überwachung ist das vom Landesamt für Umwelt betriebene Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit, welches den Ausgangspunkt für die Umsetzung der Anforderungen der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) in Hinblick auf die hydrochemische Überwachung und Zustandsbewertung der Grundwasserkörper gebildet hat. Das Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit besteht aktuell aus 271 Grundwassermessstellen.

Neben dem Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit wurden weitere Messnetze gemäß den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie geschaffen. Zur Erhöhung der Messstellendichte in Grundwasserköpern im schlechten chemischen Zustand wird aktuell ein Messnetz mit 213 Messstellen betrieben.

Um darüber hinaus die Vorgaben der Nitratrichtlinie zu erfüllen, wird am Landesamt für Umwelt seit 2016 ein Nährstoffmonitoring an weiteren 225 Messstellen durchgeführt.

Diese 3 Messnetze bilden die Basis der überblicksweisen und operativen Überwachung der Grundwasserkörper gemäß Anhang V der Wasserrahmenrichtlinie. Die Beprobung der Messstellen erfolgt zweimal jährlich im Frühjahr und Herbst.

An einer Grundwassermessstelle wird Grundwasser in eine Glasflasche gepumpt. Quelle: Tania Birner, LfU
© Tania Birner/Landesamt für Umwelt

Die hydrochemische Überwachung des Grundwassers im Land Brandenburg basiert auf unterschiedlichen Messprogrammen und -netzen, die auf verschiedene Aufgaben und Untersuchungsziele ausgerichtet sind:

  • Beobachtung der quasinatürlichen Grundwasserbeschaffenheit
  • Ermittlung anthropogener, insbesondere landwirtschaftlicher und bergbaulicher Einflüsse
  • Klärung von salinaren Einflüssen auf die wasserwirtschaftlich genutzten Grundwasserstockwerke

Grundlage dieser Überwachung ist das vom Landesamt für Umwelt betriebene Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit, welches den Ausgangspunkt für die Umsetzung der Anforderungen der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) in Hinblick auf die hydrochemische Überwachung und Zustandsbewertung der Grundwasserkörper gebildet hat. Das Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit besteht aktuell aus 271 Grundwassermessstellen.

Neben dem Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit wurden weitere Messnetze gemäß den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie geschaffen. Zur Erhöhung der Messstellendichte in Grundwasserköpern im schlechten chemischen Zustand wird aktuell ein Messnetz mit 213 Messstellen betrieben.

Um darüber hinaus die Vorgaben der Nitratrichtlinie zu erfüllen, wird am Landesamt für Umwelt seit 2016 ein Nährstoffmonitoring an weiteren 225 Messstellen durchgeführt.

Diese 3 Messnetze bilden die Basis der überblicksweisen und operativen Überwachung der Grundwasserkörper gemäß Anhang V der Wasserrahmenrichtlinie. Die Beprobung der Messstellen erfolgt zweimal jährlich im Frühjahr und Herbst.

© Referat W15/Landesamt für Umwelt

Der Untersuchungsumfang je Messstelle richtet sich nach der hydrogeologischen Situation, der Landnutzung im Umfeld der Messstelle, dem Messstellenausbau und der hydrochemischen Typisierung. Dabei werden die Vorgaben aus den Richtlinien für die Probennahme [HA1] und Auswertung von Analysen aus Grundwasserbeschaffenheitsmessstellen berücksichtigt.

Dazu zählen:

  • DIN EN ISO 5567–3:2018
  • DIN 38402–13:1985-12
  • LAWA Richtlinien für Beobachtung und Auswertung, Teil 3 – Grundwasserbeschaffenheit (1993)
  • LAWA AQS- Merkblatt P-8/2 (1995)
  • DWA-A-909 (2011)
  • Merkblatt des Arbeitskreises Grundwasserbeobachtung (2003)

98 Messstellen, die überwiegend aus dem Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit Brandenburg stammen, wurden für die regelmäßige Berichterstattung an die Europäische Umweltagentur (EUA) ausgewählt. Sie sind Bestandteil des bundesweiten EUA-Messnetzes, welches den Zustand des Grundwassers in Deutschland repräsentiert. Von diesen 98 Messstellen werden 56 Messstellen für die Nitrat-Berichterstattung verwendet. Die Anzahl der Messstellen ist eine bundesweite Vorgabe berechnet auf Basis der Größe der Bundesländer.

Die Grundwasserbeschaffenheitsmessstellen dienen grundsätzlich auch der Beobachtung des Wasserstandes. Die Wasserstände werden im Allgemeinen wöchentlich per Hand oder täglich mit einem Datenlogger erfasst. Eine Übersicht über die Grundwassermessstellen des Landes finden Sie in der Kartenanwendung Grundwassermessstellen.

Der Bau und Betrieb von Sondermessprogrammen im Braunkohlerevier und bei Altlastenstandorten erfolgt weitgehend in Verantwortung der Anlagenbetreiber und potenziellen Schadensverursacher mit Unterstützung durch das Land. Messnetze in Einzugsgebieten von Wasserwerken werden im Rahmen der Eigenüberwachung durch die Wasserversorgungsunternehmen errichtet.

© Referat W15/Landesamt für Umwelt

Der Untersuchungsumfang je Messstelle richtet sich nach der hydrogeologischen Situation, der Landnutzung im Umfeld der Messstelle, dem Messstellenausbau und der hydrochemischen Typisierung. Dabei werden die Vorgaben aus den Richtlinien für die Probennahme [HA1] und Auswertung von Analysen aus Grundwasserbeschaffenheitsmessstellen berücksichtigt.

Dazu zählen:

  • DIN EN ISO 5567–3:2018
  • DIN 38402–13:1985-12
  • LAWA Richtlinien für Beobachtung und Auswertung, Teil 3 – Grundwasserbeschaffenheit (1993)
  • LAWA AQS- Merkblatt P-8/2 (1995)
  • DWA-A-909 (2011)
  • Merkblatt des Arbeitskreises Grundwasserbeobachtung (2003)

98 Messstellen, die überwiegend aus dem Landesmessnetz Grundwasserbeschaffenheit Brandenburg stammen, wurden für die regelmäßige Berichterstattung an die Europäische Umweltagentur (EUA) ausgewählt. Sie sind Bestandteil des bundesweiten EUA-Messnetzes, welches den Zustand des Grundwassers in Deutschland repräsentiert. Von diesen 98 Messstellen werden 56 Messstellen für die Nitrat-Berichterstattung verwendet. Die Anzahl der Messstellen ist eine bundesweite Vorgabe berechnet auf Basis der Größe der Bundesländer.

Die Grundwasserbeschaffenheitsmessstellen dienen grundsätzlich auch der Beobachtung des Wasserstandes. Die Wasserstände werden im Allgemeinen wöchentlich per Hand oder täglich mit einem Datenlogger erfasst. Eine Übersicht über die Grundwassermessstellen des Landes finden Sie in der Kartenanwendung Grundwassermessstellen.

Der Bau und Betrieb von Sondermessprogrammen im Braunkohlerevier und bei Altlastenstandorten erfolgt weitgehend in Verantwortung der Anlagenbetreiber und potenziellen Schadensverursacher mit Unterstützung durch das Land. Messnetze in Einzugsgebieten von Wasserwerken werden im Rahmen der Eigenüberwachung durch die Wasserversorgungsunternehmen errichtet.

  • Parameterspektrum

    Die Grundwasserproben werden je nach Fragestellung und Ziel der Untersuchung auf unterschiedliche Parameter untersucht. Dabei gehören die Probennahme- und Vor-Ort-Parameter, die meisten Hauptinhaltsstoffe sowie die meisten Metalle zu den Standardparametern, die an jeder Grundwasserprobe analysiert werden.

    Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht des Parameterspektrums der Grundwasseruntersuchungen am Landesamt für Umwelt:

    Probennahme- und Vor-Ort-Parameter

    Abpumpdauer
    Abpumpvolumen Absenkung
    Basekapazität KB 8,2
    Bodensatz in der Wasserprobe
    elektrische Leitfähigkeit Entnahmetiefe
     
    Förderstrom
    Geruch der Wasserprobe
    Lufttemperatur
    pH-Wert
    Redoxpotential Eh
    Redoxspannung
    Ruhewasserstand
     
    Sauerstoffgehalt
    Sohlenlotung der Messstelle
    Säurekapazität KS4,3
    Trübung der Wasserprobe
    Wasserfarbe
    Wassertemperatur
     

    Hauptinhaltsstoffe

    Ammonium
    Bromid
    Calcium
    Chlorid
    Fluorid
    Hydrogenkarbonat
    Kalium
    Magnesium
    Natrium
    Nitrat
    Nitrit
    ortho-Phosphat
    Phosphor gesamt
    Sulfat
     

    Summenparameter

    TOC DOC AOX

    Metalle (inklusive Halbmetalle und Schwermetalle)

    Aluminium
    Arsen
    Barium
    Blei
    Bor
    Cadmium
    Chrom
    Eisen
    Kupfer
    Mangan
    Nickel
    Quecksilber
    Uran
    Zink
     

    Pflanzenschutzmittel und deren Metabolite

    2,4-D-Säure
    2,4-DB
    2,4,5-T-Säure
    2,4,5-TP (Fenoprop)
    2,6-Dichlorbenzamid
    AMPA
    Atrazin
    Bentazon
    Bromoxynil
    Chloridazon
    Chlormequat
    Chlorthalonil
    Chlorthalonilsulfonsäure
    Chlortoluron
    Desphenyl-Chloridazon
    Desethylatrazin
    Desethylterbutylazin
    Desisopropylatrazin
    Dichlorprop
    Diflufenican
    Dimethachlor
    Dimethachlorsäure
    Dimethachlor-Sulfonsäure
    Dimethachlor Metabolit SYN 530561
    Dimethachlor Metabolit 369873
    Dimethachlor Metabolit 373464
    Dimethachlor Metabolit 102935
    Dimethenamid
    Dimethenamidsulfonsäure
    Dimethoat
    Diuron
    Epoxiconazol
    Fenuron
    Flufenacet
    Fluoroxypyr
    Flurtamone
    Glyphosat
    Hydroxy-Terbuthylazin
    Isoproturon
    Isopyrazam
    MCPA
    MCPB
    Mecoprop
    Mepiquat
    Metamitron
    Metazachlor
    Metazachlorsäure (BH 479-4)
    Metazachlor-Sulfonsäure (BH 479-8)
    Methyl-Desphenyl-Chloridazon
    Metolachlor/S-
    M2 / FOE (Flufenacetsulfonsäure)
    Napropamid
    Nicosulfuron
    Pethoxamid
    Pendimethalin
    Pirimicarb
    Propyzamid
    Prochloraz
    Propamocarb-hydrochlorid
    Quinmerac
    Simazin
    S-Metolachlorsäure
    Metribuzin
    S-Metolachlor Metolachlor-Sulfonsäure
    S-Metolachlor-Metabolit NOA 413173
    S-Metolachlor-Metabolit 357704
    S-Metolachlor-Metabolit 368208
    S-Metolachlor-Metabolit 37735
    S-Metolachlor-Metabolit 50267
    Terbuthylazin
    Terbuthylazin-Metabolit CGA 324007
    TFA (Trifluoressigsäure
    Terbutryn
    Tebuconazol

    Arzneimittel

    Bezafibrat
    Carbamazepin
    Clofibrinsäure
    Diclofenac
    Ibuprofen
     
    Valsartan
    Valsartansäure
     

    Künstliche Süßstoffe

    Acesulfam
    Cyclamat
    Saccharin Sucralose

    Weitere organische Schadstoffe (nur Stoffgruppen)

    Fette und Öle (MKW)
    Komplexbildner (EDTA / NTA)
    LHKW und Aromaten
    PAK
    PCB

    Die erhobenen Messwerte werden einer strengen Plausibilitätskontrolle unterzogen. Über eine eigene Software werden die Probennahmekriterien (wie zum Beispiel Einhaltung des hydraulischen und des Beschaffenheitskriteriums) geprüft und im Anschluss Ausreißerprüfungen, sowie Prüfungen zu Redoxverhältnissen und weiteren Parameter-Verhältnissen durchgeführt.

    Erst nach intensiver Bewertung der Ergebnisse aus den einzelnen Prüfungen wird die einzelne Analyse in die Datenbank des Landesamtes für Umwelt importiert.

    Die Grundwasserproben werden je nach Fragestellung und Ziel der Untersuchung auf unterschiedliche Parameter untersucht. Dabei gehören die Probennahme- und Vor-Ort-Parameter, die meisten Hauptinhaltsstoffe sowie die meisten Metalle zu den Standardparametern, die an jeder Grundwasserprobe analysiert werden.

    Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht des Parameterspektrums der Grundwasseruntersuchungen am Landesamt für Umwelt:

    Probennahme- und Vor-Ort-Parameter

    Abpumpdauer
    Abpumpvolumen Absenkung
    Basekapazität KB 8,2
    Bodensatz in der Wasserprobe
    elektrische Leitfähigkeit Entnahmetiefe
     
    Förderstrom
    Geruch der Wasserprobe
    Lufttemperatur
    pH-Wert
    Redoxpotential Eh
    Redoxspannung
    Ruhewasserstand
     
    Sauerstoffgehalt
    Sohlenlotung der Messstelle
    Säurekapazität KS4,3
    Trübung der Wasserprobe
    Wasserfarbe
    Wassertemperatur
     

    Hauptinhaltsstoffe

    Ammonium
    Bromid
    Calcium
    Chlorid
    Fluorid
    Hydrogenkarbonat
    Kalium
    Magnesium
    Natrium
    Nitrat
    Nitrit
    ortho-Phosphat
    Phosphor gesamt
    Sulfat
     

    Summenparameter

    TOC DOC AOX

    Metalle (inklusive Halbmetalle und Schwermetalle)

    Aluminium
    Arsen
    Barium
    Blei
    Bor
    Cadmium
    Chrom
    Eisen
    Kupfer
    Mangan
    Nickel
    Quecksilber
    Uran
    Zink
     

    Pflanzenschutzmittel und deren Metabolite

    2,4-D-Säure
    2,4-DB
    2,4,5-T-Säure
    2,4,5-TP (Fenoprop)
    2,6-Dichlorbenzamid
    AMPA
    Atrazin
    Bentazon
    Bromoxynil
    Chloridazon
    Chlormequat
    Chlorthalonil
    Chlorthalonilsulfonsäure
    Chlortoluron
    Desphenyl-Chloridazon
    Desethylatrazin
    Desethylterbutylazin
    Desisopropylatrazin
    Dichlorprop
    Diflufenican
    Dimethachlor
    Dimethachlorsäure
    Dimethachlor-Sulfonsäure
    Dimethachlor Metabolit SYN 530561
    Dimethachlor Metabolit 369873
    Dimethachlor Metabolit 373464
    Dimethachlor Metabolit 102935
    Dimethenamid
    Dimethenamidsulfonsäure
    Dimethoat
    Diuron
    Epoxiconazol
    Fenuron
    Flufenacet
    Fluoroxypyr
    Flurtamone
    Glyphosat
    Hydroxy-Terbuthylazin
    Isoproturon
    Isopyrazam
    MCPA
    MCPB
    Mecoprop
    Mepiquat
    Metamitron
    Metazachlor
    Metazachlorsäure (BH 479-4)
    Metazachlor-Sulfonsäure (BH 479-8)
    Methyl-Desphenyl-Chloridazon
    Metolachlor/S-
    M2 / FOE (Flufenacetsulfonsäure)
    Napropamid
    Nicosulfuron
    Pethoxamid
    Pendimethalin
    Pirimicarb
    Propyzamid
    Prochloraz
    Propamocarb-hydrochlorid
    Quinmerac
    Simazin
    S-Metolachlorsäure
    Metribuzin
    S-Metolachlor Metolachlor-Sulfonsäure
    S-Metolachlor-Metabolit NOA 413173
    S-Metolachlor-Metabolit 357704
    S-Metolachlor-Metabolit 368208
    S-Metolachlor-Metabolit 37735
    S-Metolachlor-Metabolit 50267
    Terbuthylazin
    Terbuthylazin-Metabolit CGA 324007
    TFA (Trifluoressigsäure
    Terbutryn
    Tebuconazol

    Arzneimittel

    Bezafibrat
    Carbamazepin
    Clofibrinsäure
    Diclofenac
    Ibuprofen
     
    Valsartan
    Valsartansäure
     

    Künstliche Süßstoffe

    Acesulfam
    Cyclamat
    Saccharin Sucralose

    Weitere organische Schadstoffe (nur Stoffgruppen)

    Fette und Öle (MKW)
    Komplexbildner (EDTA / NTA)
    LHKW und Aromaten
    PAK
    PCB

    Die erhobenen Messwerte werden einer strengen Plausibilitätskontrolle unterzogen. Über eine eigene Software werden die Probennahmekriterien (wie zum Beispiel Einhaltung des hydraulischen und des Beschaffenheitskriteriums) geprüft und im Anschluss Ausreißerprüfungen, sowie Prüfungen zu Redoxverhältnissen und weiteren Parameter-Verhältnissen durchgeführt.

    Erst nach intensiver Bewertung der Ergebnisse aus den einzelnen Prüfungen wird die einzelne Analyse in die Datenbank des Landesamtes für Umwelt importiert.

  • Umfangreiche Datenbasis

    Die Zeitreihen der Grundwasseranalysen beginnen am Landesamt für Umwelt Anfang der 1990er Jahre. Damals wurden im Landesmessnetz mit um die 70 Grundwassermessstellen etwa 60 Parameter untersucht.

    Das Parameterspektrum und auch die Anzahl der Messstellen stiegen seitdem kontinuierlich. Mit der Einführung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie im Jahr 2000 entstanden zusätzlich strenge Vorgaben zu Art und Umfang des Monitorings. Derzeit werden insgesamt knapp 800 Grundwassermessstellen zweimal jährlich auf bis zu 100 Parameter untersucht.

    Heute umfasst die Datenbank des Landesamtes für Umwelt etwa 21.000 Analysen mit fast 1,3 Millionen Einzelwerten von über 1300 Grundwassermessstellen.

    Die Zeitreihen der Grundwasseranalysen beginnen am Landesamt für Umwelt Anfang der 1990er Jahre. Damals wurden im Landesmessnetz mit um die 70 Grundwassermessstellen etwa 60 Parameter untersucht.

    Das Parameterspektrum und auch die Anzahl der Messstellen stiegen seitdem kontinuierlich. Mit der Einführung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie im Jahr 2000 entstanden zusätzlich strenge Vorgaben zu Art und Umfang des Monitorings. Derzeit werden insgesamt knapp 800 Grundwassermessstellen zweimal jährlich auf bis zu 100 Parameter untersucht.

    Heute umfasst die Datenbank des Landesamtes für Umwelt etwa 21.000 Analysen mit fast 1,3 Millionen Einzelwerten von über 1300 Grundwassermessstellen.

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