Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023

Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Hydrologie in Hessen, Heft 26 Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Hydrologie in Hessen, Heft 26 Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Wiesbaden, 2024 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Impressum Hydrologie in Hessen, Heft 26 ISSN 1438-7859 ISBN 978-3-89026-726-5 Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Redaktion: Cornelia Löns-Hanna, Dr. Theresa Frommen, Monika Spicker Layout: Sheela Berigai, ci company GmbH Titelbild: Flächenhafter Niederschlag 2023 (Datenquelle: DWD, Karte: HLNUG), Foto: Hochwasser in Eberschütz an der Diemel am 24.12.2024 © Falko Eberle, RP Kassel Herausgeber, © und Vertrieb: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Postfach 3209, 65022 Wiesbaden Telefon: 0611 6939-111 Telefax: 0611 6939-113 E-Mail: [email protected] www.hlnug.de Nachdruck – auch auszugsweise – nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers. Inhalt 1 Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2 Witterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Cornelia löns-Hanna 2.1 Allgemeines ...................................................................8 2.2 Lufttemperatur ................................................................9 2.3 Sonnenscheindauer ............................................................12 2.4 Niederschlag .................................................................13 3 Oberflächengewässer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 3.1 Wasserstand und Durchfluss ......................................................24 Monika spiCker & Cornelia löns-Hanna 3.2 Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken ..........................................34 Monika spiCker 3.3 Physikalisch-chemische Beschaffenheit oberirdischer Gewässer ...........................40 andreas BurMeister & Jana-anette seMsei 3.4 Untersuchungen zur Fauna und Flora der Fließgewässer .................................55 elisaBetH sCHlag 3.5 Gewässerstruktur ..............................................................61 JoaCHiM Wedel & ann katrin tHoMas 3.6 Seen — Trophische Untersuchungen ...............................................64 ann katrin tHoMas 4 Grundwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 4.1 Grundwasserneubildung ........................................................70 Mario Hergesell 4.2 Grundwasserstände und Quellschüttungen ...........................................73 dr. tHeresa FroMMen 4.3 Grundwasserbeschaffenheit: Nitrat und Denitrifikation im Grundwasser .....................79 kiM HussMann & dr. riCHard HoFFMann 5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 6 Übersicht Berichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 6 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Das Jahr 2023 war ein vergleichsweise nasses Jahr, auch wenn es im Februar und im Frühsommer zunächst so aussah, als ob sich die Trockenheit der Vorjahre wiederholen würde. Aber in den meisten Monaten bestimmten Tiefdruckgebiete mit ergiebigen Niederschlägen die wasserwirtschaftliche Situation. Im Frühjahr und im August, aber besonders zum Jahresende traten immer wieder Hochwasser in Hessen auf. Infolge der ergiebigen Regenmengen konnten sich die Grundwasserstände erholen. Am Ende des Jahres konnten an über 50 % der Messstellen hohe und sehr hohe Grundwasserstände beobachtet werden. Der Klimawandel machte sich insbesondere durch hohe Lufttemperaturen bemerkbar. 2023 war das wärmste Jahr seit dem Beginn der amtlichen Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Um einen Überblick über die wasserwirtschaftliche Situation in Hessen und die Entwicklung der Wassermengen in Grundund Oberflächengewässern zu erhalten, sind umfangreiche Messungen und Untersuchungen von Niederschlag, Grundund Oberflächenwasser erforderlich. Dazu betreibt das Land Hessen eine Vielzahl gewässerkundlicher Messstellen (Abb. 1). An diesen Messstellen werden vom HLNUG und von den Regierungspräsidien Messungen und Untersuchungen durchgeführt. Ergänzt werden die hier erhaltenen Messergebnisse durch Daten aus Sondermessprogrammen, aus Erhebungen für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sowie aus den Daten Dritter (Nachbarländer, Bundeswasserstraßenverwaltung (WSV), Deutscher Wetterdienst (DWD), Wasserversorgungsunternehmen u. a.). Diese Messdaten werden in einem gewässerkundlichen Datenpool aufbereitet und in Datenbanken ständig aktualisiert. Sie dienen der Beurteilung der wasserwirtschaftlichen Situation und bieten die Grundlage für Planungen und Bauten der Wasserwirtschaft, damit auch zukünftig Wasser an den benötigten Orten in der richtigen Menge zur Verfügung steht. Die Daten werden in verschiedenen Portalen und Anwendungen auf den Webseiten des HLNUG der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. In Monatsund Jahresberichten werden die Daten ausgewertet und zusammengestellt, die wasserwirtschaftliche Situation wird für die jeweiligen Zeiträume beschrieben. Im hier vorliegenden Gewässerkundlichen Jahresbericht 2023 wird die wasserwirtschaftliche Situation des Jahres 2023 dargestellt. Dieser Bericht ist bereits der 17. Gewässerkundliche Jahresbericht, sodass seit 2007 die wasserwirtschaftliche Situation Hessens dokumentiert und nachlesbar ist. Prof. Dr. Thomas Schmid Präsident des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie 1 Vorwort 7 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 120 Pegel an oberirdischen Gewässern zur Erfassung von Wasserständen und Durchflüssen 65 Niederschlagsmessstellen 900 Grundwassermessstellen zur Erfassung der Grundwasserstände 60 Quellschüttungsmessstellen 400 Grundwassermessstellen zur Messung der Grundwasserbeschaffenheit 7 feste Gütemessstationen an Fließgewässern zur Messung physikalisch-chemischer Parameter 260 Gütemessstellen an Fließgewässern zur Messung physikalisch-chemischer Parameter 1 000 operative Messstellen (gemäß WRRL) zur Erfassung von Fischen, Fischnährtieren, Algen und/oder Wasserpflanzen 100 Gütemessstellen an Seen Abb. 1: Gewässerkundliche Messstellen des Landes Hessen 8 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 2.1 Allgemeines Referenzperiode 1991—2020 Zur Einordnung und Bewertung der aktuellen Klimadaten werden Klimareferenzperioden verwendet. Diese umfassen in der Regel Mittelwerte über einen Zeitraum von 30 Jahren, um den Einfluss der natürlichen Variabilität aus der statistischen Betrachtung des Klimas auszuklammern. In dieser Publikation werden aktuelle Umweltdaten dargestellt, die zur Referenzperiode 1991–2020 in Bezug gesetzt werden, um Einordnungen und Vergleiche zu den derzeit herrschenden Verhältnissen zu erlauben. Um Effekte des Klimawandels zu berücksichtigen, müsste dagegen die Referenzperiode 1961–1990 verwendet werden (Empfehlung der Weltorganisation für Meteorologie, WMO). Jahr 2023 Nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) [2] war das Wetterjahr 2023, wie bereits 2022, wiederum das wärmste Jahr seit Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Weltweit war 2023 ein neues Rekordjahr bei der Temperatur. Deutschlandweit lag die Jahresmitteltemperatur mit 10,6 °C 1,3 Grad über dem Mittel der Referenzperiode 1991–2020, gegenüber dem Mittelwert der Referenzperiode 1961–1990 von 8,2 °C war es 2,4Grad wärmer. Wie der DWD [1] mitteilte, traten 2023 im Gegensatz zu früheren warmen Jahren, die oft von Trockenheit und Hitzewellen geprägt waren, eher feuchtwarme Bedingungen mit hohen Niederschlagsmengen auf. Die Jahresniederschlagssumme betrug deutschlandweit 958 l/m2 und lag damit 20 % über dem langjährigen Mittelwert der Referenzperioden (1991–2020: 791 l/m2, 1961–1990: 789 l/m2). In Hessen war 2023 niederschlagsreich, abgesehen von wenigen Monaten. Nicht nur in den Wintermonaten, sondern auch im April und August kam es lokal zu Hochwasser. 2 Witterung Cornelia löns-Hanna Abb. 2: Sommer am Rhein © Cornelia Löns-Hanna, HLNUG 9 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 2.2 Lufttemperatur Lufttemperaturmessnetz, Zielsetzung & Aufgabe Die Lufttemperatur wird an hessischen Messstellen des Luftmessnetzes erfasst. Lufttemperaturwerte werden im Rahmen der Gewässerkunde für verschiedene Fragestellungen benötigt: • als Eingangswerte für Wärmemodelle der Gewässer, • für die Beurteilung der physikalisch-chemischen Gewässerbeschaffenheit, • für die Beurteilung der biologischen Gewässerbeschaffenheit, • als Eingangswerte für Hochwasservorhersagemodelle, • für die Betrachtung langfristiger Klimaänderungen und • für Modellrechnungen zur Grundwasserneubildung. Lufttemperatur im Jahr 2023 Die mittlere Jahrestemperatur betrug im Jahr 2023 in Hessen 10,7 °C. Damit lag sie 1,4 Grad über der langjährigen mittleren Temperatur des Vergleichszeitraums von 1991–2020 von 9,3 °C. Das Jahr 2023 war noch wärmer als die Jahre 2014, 2018, 2019, 2020 und 2022 und ist das wärmste Jahr seit Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen 1881. In Abbildung 4 sind die Jahresmittelwerte von Hessen seit 1881 dargestellt. Verglichen mit dem Wert der Referenzperiode 1961–1990 von 8,2 °C, deren Werte für Erkenntnisse über langjährige Klimaänderungen betrachtet werden, war 2023 um 2,5 Grad wärmer. Der Abbildung 4 ist zu entnehmen, dass vor 1989 lediglich ein Jahr (1934) über dem Mittelwert der Klimareferenzperiode 1991–2020 lag und vor allem ab Mitte / Ende der 1980er Jahre die Temperaturen stark anstiegen. Der Temperaturverlauf im Berichtsjahr ist in Abbildung 5 dargestellt. Abgesehen vom April, in dem es mit 7,7 °C um 1,4 Grad kälter war, lagen die Abb. 3: Witterungsund Durchflussverlauf 2023 in Hessen (MST = Anzahl der Meldestufenüberschreitungen) © HLNUG Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Hochwasser 42 MST fallende Durchflüsse langdauernde Hochwasserphase mit mehreren Scheiteln, 90 MST Hochwasser 30 MST erhöhte Durchflüsse, vereinzelt Hochwasser zu nass zu warm, trüb, Dauerregen viel zu nass März warm, April kühl, trüb, Dauerregen viel zu nass normale Temperaturen, Dauerregen zu trocken sonnig, warm zu trocken viel zu warm, sonnig viel zu nass zu warm, trüb, Dauerregenphase normal warm trocken, punktuell Starkregen zu trocken sonnig, warm, Gewitter mit Sturzfluten normale Durchflüsse, fallend niedrige Durchflüsse normale bis niedrige Durchflüsse, lokal Hochwasser 15 MST 10 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Abb. 4: Jahresmitteltemperaturen in Hessen seit 1881, Daten: DWD, Grafik: HLNUG mittleren Monatstemperaturen in den übrigen elf Monaten über dem langjährigen Mittel. Im Vergleich mit der Periode 1961 bis 1990 waren alle Monate wärmer. So lagen im Januar die Mitteltemperaturen mit 3,5°C 2,6 Grad über dem Referenzwert (1991−2020) von 0,9°C und im Februar mit 3,4 °C 1,8 Grad über dem Mittelwert. Auch der März war mit 5,8 °C wärmer und lag um 0,9 Grad über dem langjährigen Monatsmittel. Im Mai war es mit 13,3 °C nur etwas zu warm, wohingegen im Juni mit 18,9°C die Temperatur 2,6 Grad über dem Referenzwert lag. Im Juli und August war es nur etwas wärmer als im Mittel. Danach endete das Jahr jedoch wieder mit vier überdurchschnittlich warmen Monaten. Insbesondere im September mit 17,1 °C lag die Temperatur um 3,5Grad weit über dem Referenzwert von 13,6°C. Tabelle1 zeigt die mittleren monatlichen Temperaturen des Jahres 2023 im Vergleich zu den Mittelwerten der Referenzperioden 1991−2020 und 1961−1990. 6 7 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 8 9 10 11 Jahresmitteltemperatur [°C] Kalenderjahr Jahrmitteltemperatur gleitender Mittelwert über 11 Jahre Mittelwert 1961–1990 Mittelwert 1991–2020 10,70 1881 1886 1891 1896 1901 1906 1911 1916 1921 1926 1931 1936 1941 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016 2021 2023 Abb. 5: Monatliche Lufttemperatur 2023 im Vergleich zum langjährigen monatlichen Mittel 1991–2020, Daten: DWD, Grafik: HLNUG Lufttemperatur [°C] langjähriges Monatsmittel 1991–2020 -5 0 5 10 15 20 25 DezNovOktSeptAugJulJunMaiAprMrzFebJan mittlere monatliche Lufttemperatur 2023 17 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Deutlich sind langfristige dekadische Schwankungen der Niederschlagshöhen erkennbar. Hohe Niederschlagssummen, die über den Mittelwerten der Referenzreihen liegen, wurden in den 1960er, 1980er und im Zeitraum Mitte der 1990er Jahre bis ca. Mitte der ersten Dekade des 21.Jahrhunderts aufgezeichnet. In den letzten 20Jahren waren die Jahresniederschläge abgesehen von den Jahren 2007 mit 958 l/m2 und 2017 mit 836l/m2 vergleichsweise niedriger. Die langfristige Auswertung zeigt aber auch, dass ab Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen 1881 von Ausnahmen abgesehen bis zu Beginn der 1920er-Jahre, also über ca. 40 Jahre und in den 1930er, 1940er und teilweise 1950er Jahren die Jahresmittelwerte unter den Daten der Referenzzeitreihen lagen, die Perioden mit geringeren Niederschlägen also überwogen. So ist auch insgesamt der Mittelwert des gesamten betrachteten Zeitraums 1881 bis 2023 mit 753 l/m2 noch etwas niedriger als der Mittelwert der 30-jährigen Referenzperiode 1991–2020. Seit 1881 war 2023 das siebt-nasseste Jahr, wobei seit den siebziger Jahren die Jahre 1981 mit 1 084,4 l/m2, 2002 mit 994,6 l/m2 und 2007 mit 957,8 l/m2 nasser waren. Die hohen Regenmengen im Jahr 2023 wurden durch längere, ergiebige Dauerregenlagen bedingt. Eine Auswertung über Dauerregen verschiedener Intensitäten, gemessen als Tagessummen seit 2002 an hessischen Niederschlagsstationen kann der Abbildung 13 entnommen werden. Vergleichsweise wurden 2023 viele Dauerregentage festgestellt, wobei ergiebige Dauerregen mit Tageswerten von mehr als 50l/m2 17-mal an verschiedenen hessischen Stationen gemessen wurden. Extrem ergiebige Tagessummen mit Werten > 80 l/m2 wurden an hessischen Stationen 2023 nicht registriert. Regionale Verteilung der Niederschläge Die regionale Verteilung der Niederschläge kann Abbildung 14 entnommen werden. Höhere Niederschlagsmengen mit mehr als 1 200 l/m2 fielen in den Mittelgebirgen, vor allem im Vogelsberggebiet, in der Rhön, im Spessart sowie in den westhessischen Gebirgen Westerwald, Gladenbacher Bergland und Rothaargebirge, im Taunus und in den nordhessischen Gebirgen Reinhardswald, Kellerwald und am Hohen Meißner. Trockener hingegen war es im Rheingau und im hessischen Ried sowie im Norden von Hessen mit Jahresniederschlagssummen unter 700 l/m2. In den übrigen hessischen Gebieten gab es zumeist Gebietsniederschläge zwischen 700 und 1 000 l/m2. In Tabelle 3 und den Grafiken der folgenden Abbildung 15 wird das Niederschlagsgeschehen an einzelnen, in verschiedenen Regionen Hessens liegenden Niederschlagsmessstationen anhand der Monatssummen dargestellt und mit denen der vorangegangenen Jahre verglichen. Hessenweit gab es regionale Unterschiede bei der Überregnung, jedoch waren in den meisten Regionen die Monate Februar, Mai, Juni und September zu trocken. Der regenreichste Monat war hessenweit der März. Auch im August, im November und im Dezember waren überall weit über dem Durchschnitt liegende Regenmengen zu verzeichnen. An der Messstation Bebra in Nordhessen lag die Jahresniederschlagssumme mit 721 l/m2 120 l/m2 (20 %) über dem Durchschnittswert von 600,6 l/m2. Der März wies mit 77 l/m² die höchste Abweichung zum monatlichen Mittelwert auf (+84 %). Dauerregen 30–50 l/m2*Tag ergiebige Dauerregen 50–80 l/m2*Tag extrem ergiebige Dauerregen >80 l/m2*Tag 200 7 200 8 200 2 200 9 200 6 200 5 200 4 200 3 201 0 201 1 201 4 201 7 201 2 201 3 201 5 201 6 201 9 201 8 202 1 202 2 2023 202 0 Anzahl Dauerregentage 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Abb: 13: Dauerregen: Anzahl der Regenereignisse unterschiedlicher Intensität in Hessen 2002–2023, Basis: Tagessummen hessischer Niederschlagsstationen, Daten und Grafik: HLNUG 18 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation Deutscher Wetterdienst Bearbeitung: HLNUG 2023 Niederschlag 2023 (mm/Jahr) < 600 600–700 700–800 800–900 900–1 000 1 000–1 100 1 100–1 200 1 200–1 300 > 1 300 Wiesbaden Viernheim Bensheim Michelstadt Darmstadt Groß-Gerau Rüsselsheim Langen Offenbach Frankfurt a.M. Hanau Gelnhausen Schlüchtern Darmstadt Friedberg Fulda Limburg Gießen Marburg Dillenburg Hünfeld Lauterbach Alsfeld Bad Hersfeld Fritzlar Homberg (Efze) Kassel Bad Arolsen Korbach Eschwege Idstein Hofgeismar Bebra Wetzlar Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Abb. 14: Niederschlagsverteilung in Hessen 2023, Daten: DWD, Karte: HLNUG Die größten Regenmengen fielen in den Sommermonaten Juli und August mit 101,2l/m² bzw. 101,8 l/m² (45 bzw. 80% über den Mittelwerten). Am Jahresende, in den Monaten Oktober bis Dezember, fiel etwa 50 % mehr Regen als im langjährigen Vergleich 19 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Anfang des Jahres, im Januar und Februar, lagen die Niederschläge in der Größenordnung der langjährigen Referenzwerte. Im April waren sie etwas höher. Sehr trocken hingegen war es im Mai, Juni und September. In Mittelhessen an der Station Marburg-Lahnberge fiel im Jahresmittel mit 852,7 l/m2 163 lm2 (24 %) mehr Regen als im Mittel, das 689,5 l/m2 beträgt. Regenreichster Monat war hier der März mit 118,1 l/m2. Es regnete mehr als das Zweieinhalbfache des langjährigen monatlichen Mittels von 45 lm2. Weitere Monate mit weit überdurchschnittlichen Regenmengen waren der Januar, der August und am Jahresende der November und Dezember. Trocken, mit unterdurchschnittlichen Niederschlägen war es 2023 in den Monaten Februar, Mai, Juni und September. An der Messstation Driedorf-Mademühlen im Westen wurden im Jahr 2023 insgesamt 1 433,2 l/m2 registriert und somit 377,5 l/m2 (36 %) mehr als im langjährigen Mittel von 1 055,8 l/m2. Hier fielen die höchsten Jahresniederschlagsmengen seit 1981. Aufgrund der Lage im Westen fielen hier vergleichsweise hohe Niederschläge, da die regenreichen Tiefdruckgebiete aus westlicher Richtung kamen. Regenreichster Monat war der Dezember mit 199,1 l/m2 (+73 l/m2 (58 %)). Weitere regenreiche Monate waren Januar, März und April und alle Monate in der zweiten Jahreshälfte. Zu trocken war es hier im Februar, im Mai und im Juni. Im Vogelsberg an der Messstation Grebenhain-Ilbeshausen-Hochwaldhausen fielen im Jahr 2023 mit 1 789,5 l/m2 531,8 l/m2 (42 %) mehr Regen als im Mittel (1 257,7 l/m2). Die höchsten Niederschläge Tab. 3: Niederschlagswerte [l/m2] ausgewählter hessischer Niederschlagsmessstellen 2023, Daten: HLNUG Messstation Bebra Marburg Mademühlen Hochwaldhausen Modautal Höhenlage [m über NN] 192 325 548 475 313 Niederschlag Monatssumme [l/m²] Monat Mittel 1991–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Mittel 2005–2020 2023 Jan 49 51 61 88 112 188 151 246 71 107 Feb 37 35 45 32 87 38 115 94 68 26 Mrz 42 77 45 118 87 163 109 287 70 121 Apr 35 48 41 71 58 97 68 91 52 108 Mai 60 35 65 40 69 53 86 26 90 47 Jun 58 30 64 17 72 26 73 21 78 4 Jul 70 102 71 76 94 134 100 164 77 107 Aug 57 102 61 109 85 141 84 163 94 137 Sep 47 26 55 38 80 104 93 52 63 31 Okt 45 67 55 60 90 116 109 144 71 116 Nov 50 73 56 101 96 174 111 217 72 163 Dez 50 77 69 105 126 199 161 284 99 125 Jahressumme 601 721 690 853 1 056 1 433 1 258 1 790 904 1 092 20 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie traten in den Monaten Januar, März, November und Dezember auf. Die größte Monatssumme wurde im März mit 286,7l/m2 (+177,6 l/m2 (163 %)) registriert. Aber auch in den Sommermonaten Juli und August sowie im Januar gab es überdurchschnittlich hohe Niederschläge. Trockene Monate hingegen waren Mai, Juni und September. Unterdurchschnittliche Regenmengen fielen auch im Februar. Im Jahr 2023 fiel hier insgesamt die höchste Niederschlagsmenge seit 1981. Da die Messstation Stockstadt in Südhessen 2023 wie auch im Vorjahr teilweise ausgefallen war, werden die Niederschlagsdaten der Messstation ModautalBrandau betrachtet. Auch hier entsprach der Jahresgang weitgehend dem der übrigen hessischen Stationen. Unterdurchschnittliche Regenmengen fielen hier ebenfalls im Februar, im Mai, im Juni und im September, wobei der Juni mit einem Monatsniederschlag von nur 4,1l/m2 extrem trocken war und nur 5 % des langjährigen Monatswertes betrug. Alle übrigen acht Monate waren zu nass, wobei hier im November mit 162,8 l/m2 die höchsten Niederschläge in einem Monat niedergingen. Insgesamt wurden hier im Jahr 2023 1 091,9 l/m2 registriert, dies sind 188,2 l/m² (21 %) mehr als der Mittelwert von 903,7 l/m2. Starkregen Im Gegensatz zum Vorjahr 2022 gab es 2023 zahlreiche Starkregen. An hessischen Niederschlagsmessstationen wurden, bezogen jeweils auf eine Stunde, 64 Starkregen registriert. Dabei traten Starkregen der Stufe 3 nur zweimal auf. Hier werden nur stationsbasierte Daten des HLNUG ausgewertet. Aufgrund der Stationsdichte und der extrem lokalen Verteilung können nicht alle Starkregen erfasst werden. Hierzu sind Auswertungen von 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 DezNovOktSepAugJulJunMaiAprMrzFebJan 0 100 50 150 200 250 300 350 400 DezNovOktSepAugJulJunMaiAprMrzFebJan 0 50 100 150 200 250 DezNovOktSepAugJulJunMaiAprMrzFebJan 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 140 160 DezNovOktSepAugJulJunMaiAprMrzFebJan DezNovOktSepAugJulJunMaiAprMrzFebJan Monatssumme (mm) Monatssumme (mm) Monatssumme (mm) Monatssumme (mm) Monatssumme (mm) Mittel 1991–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Mittel 2005–2020 2023 Mittel 1991–2020 2023 Modautal Hochwaldhausen Mademühlen Marburg Bebra Abb. 15: Monatsniederschläge an fünf hessischen Niederschlagsmessstationen, Daten und Grafik: HLNUG, ungeprüfte Rohdaten 21 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Niederschlagsradardaten des Deutschen Wetterdienstes [3] geeignet. Weitere Informationen und Auswertungen zu Starkregen können dem LAWA Starkregenportal [4] entnommen werden. Zwei Ereignisse im Jahr 2023 werden in den jeweiligen Regionen so schnell nicht in Vergessenheit geraten. Raum Kassel am 22. Juni 2023 Am Donnerstag, den 22.6.2023 zogen von Westen mit dem Tief Lambert Tiefdruckgebiete mit eingelagerten Gewitterzellen über die Mitte Deutschlands. Diese führten regional in Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Teilen Hessens zu erheblichen Starkniederschlägen. In wenigen Stunden wurden an einzelnen hessischen Niederschlagsstationen etwa 50 l/m² gemessen (Abb. 17 und 18). Laut Deutschem Wetterdienst (DWD) fielen gebietsweise über 100 l/m2 [5]. Besonders betroffen war der Norden Hessens, wie der Raum Kassel und das Edergebiet. Hier wurden an den landeseigenen Messstationen Kassel und Bad Arolsen für den Zeitraum von ca. 16:30 bis 22:00 Uhr mehr als 50 l/m2 Niederschlag vermischt mit großen Hagelkörnern registriert (Abb. 18). In den betroffenen Regionen führte dies lokal zu erheblichen Überschwemmungen von Straßen, Unterführungen und Kellern. Laut Medienberichten gab es allein im Raum Kassel mehr als 1 000 Notrufe. 400 Einsatzkräfte waren im Einsatz [2]. Wie von Betroffenen vor Ort in Erfahrung gebracht, waren kleinere Gewässer wie die Drusel in kürzester Zeit randvoll. Auf die größeren Gewässer hatten die lokalen Unwetter keine nennenswerten Auswirkungen. Die Wasserstände stiegen zwar an, Hochwassermeldestufen wurden jedoch nicht überschritten. Erläuterung Starkregenstufen aus dem Wetterlexikon des DWD [1]: Stufe 1 Regenmengen 15 bis 25 l/m2 in 1 Stunde oder 20 bis 35 l/m2 in 6 Stunden Stufe 2 Regenmengen > 25 bis 40 l/m2 in 1 Stunde oder > 35 l/m2 bis 60 l/m2 in 6 Stunden Stufe 3 Regenmengen > 40 l/m2 in 1 Stunde oder > 60 l/m2 in 6 Stunden Anzahl Starkregen 0 20 40 60 80 100 120 200 8 200 6 200 9 200 7 201 0 201 1 201 4 201 7 201 2 201 3 201 5 201 6 201 9 201 8 202 1 202 0 202 2 202 3 15–25 l/m2* h Starkregen Stufe 1 25–40 l/m2* h Starkregen Stufe 2 >40 l/m2* h Starkregen Stufe 3 Abb. 16: Anzahl Starkregen, Stufen 1, 2 und 3, in Hessen 2006–2023, Basis: Stundensummen hessischer Niederschlagsstationen, Daten und Grafik: HLNUG Bad Arolsen Kassel-Wilhelmshöhe Bad Arolsen Summe Kassel-Wilhelmshöhe Summe Niederschlagsstundensumme und akkumulierte Niederschlagsmengen [l/m2] 13:00 12:00 15:00 14:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 0 10 20 30 40 50 Abb: 17: Stundenniederschläge und akkumulierte Niederschlagsmengen am 22. Juni 2023 im Raum Kassel, Daten und Grafik: HLNUG 22 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Niederschlag in l/m2 0 0–100 100–120 120–140 140–160 160–180 180–200 200–220 220–240 240–260 260–280 > 280 Niederschlag in l/m2 < 0,01 0– 5 5–10 10–15 15–20 20–30 30–40 > 40 Ganz im Norden im Oberlauf der Lahn kam es verbreitet zu Niederschlagssummen um die 20 l/m². Da sich die Gewitter und Starkregenereignisse jedoch vor allem über dem Norden und dem Westen Hessens entladen haben, wurden an den südlichen und den östlichen Niederschlagsmessstationen in Hessen keine oder nur geringe Regenmengen gemessen. Südund Osthessen im August 2023 Im August kam es mehrmals zu Regenereignissen mit hohen Niederschlägen, vor allem im Osten (Rhön und Spessart), in Südhessen (hessisches Ried, Odenwald), Kinzigund Niddergebiet, im Taunus und im Vogelsberggebiet. Die regionale Verteilung der Niederschläge im August kann Abbildung 19 entnommen werden. Die Niederschläge, die in mehreren Phasen auftraten, wie beispielhaft in Abbildung 20 dargestellt, führten in den betroffenen Regionen zu Überschwemmungen und Hochwassermeldestufenüberschreitungen in mehreren Phasen. Die erste Phase dauerte vom 1. bis zum 5. August 2023. Es kam kurzzeitig zu Meldestufenüberschreitungen an Gewässern. Ab dem Nachmittag des 16. Augustes zogen wieder von Südwesten örtliche Gewitter mit Starkregen über Hessen. Es kam zeitweise zu kräftigem und gebietsweise schauerartig verstärktem Regen mit vereinzelten Niederschlagssummen bis 60 l/m². Dadurch kam es zu steigenden Wasserständen mit Meldestufenüberschreitungen in der Nacht vom 16. auf den 17. August an mehr als 15 Pegeln. Auch abseits von Gewässern kam es zu Überflutungen. Im Raum Frankfurt kam die Feuerwehr 515-mal zum Einsatz. Der Bahnhof Frankfurt-Süd, besonders die B-Ebene, musste wegen Überflutung geschlossen werden, da die Wassermassen die Treppen und Rolltreppen zur U-Bahn hinabschossen [6]. Auch im weiteren Monatsverlauf, vor allem am 25. und 26. August wurden vereinzelt infolge ergiebiger lokaler Regenfälle kurzzeitig Meldestufenwerte in den Gewässern überschritten. Beispielhaft für den Hochwasserverlauf in den betroffenen Regionen sind die Wasserstände am Pegel Eberstadt/Modau dargestellt (Abb. 21). Abb: 18: Interpolierte Stationsniederschläge am 22. Juni 2023 von 16 bis 22 Uhr aus LARSIM (HLNUG) Abb: 19: Interpolierte Stationsniederschläge im August 2023 aus LARSIM (HLNUG) Niederschlag in l/m2 0 0–100 100–120 120–140 140–160 160–180 180–200 200–220 220–240 240–260 260–280 > 280 Niederschlag in l/m2 < 0,01 0– 5 5–10 10–15 15–20 20–30 30–40 > 40 23 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 0 10 20 30 40 50 60 0 50 100 150 27.08.23 25.08.23 21.08.23. 19.08.23 17.08.23 13.08.23 11.08.23 09.08.23 07.08.23 29.08.23 31.08.23 01.08.23 05.08.23 03.08.23 Fürth-Krumbach Modautal-Brandau KA Fürth-Krumbach Summe Modautal-Brandau KA Summe Tagessumme N [l/m 2 /Tag] Akkumulierte Niederschlagsmenge [l/m 2 ] Abb: 20: Tagesniederschläge und akkumulierte Niederschlagsmengen im August 2023 an Niederschlagsmessstationen in Südhessen, Daten und Grafik: HLNUG Abb: 21: Wasserstände am Pegel Eberstadt/Modau mit Meldestufenüberschreitungen im August 2023 (MST = Meldestufe), Daten und Grafik: HLNUG 0 50 100 150 200 250 27.08.23 28.08.23 29.08.23 23.08.23 24.08.23 25.08.23 26.08.23 21.08.23. 20.08.23. 22.08.23. 19.08.23 17.08.23 18.08.23 13.08.23 14.08.23 15.08.23 16.08.23 11.08.23 12.08.23 10.08.23 09.08.23 08.08.23 07.08.23 30.08.23 31.08.23 01.08.23 06.08.23 05.08.23 04.08.23 03.08.23 02.08.23 Tagessumme N [l/m 2 /Tag] MST 3 Wasserstand (cm) MST 2MST 1 Literatur [1] Deutscher Wetterdienst (DWD): Wetterund Klimalexikon https://www.dwd.de/ DE/service/lexikon/Functions/glossar. html?lv2=102248&lv3=102572 [2] Hessenschau vom 23.05.2023, https://www. hessenschau.de/panorama/unwetter-chaosin-kassel-auswirkungen-weiter-spuerbarv2,unwetter-kassel-128.html [3] Deutscher Wetterdienst https://www.dwd.de/ DE/Home/home_node.html [4] LAWA Starkregenportal https://starkregenportal.de/ [5] Hydro-klimatologische Einordnung der Starkund Dauerniederschläge in Teilen Deutschlands im Zusammenhang mit dem Tiefdruckgebiet „Lambert“ vom 22. bis 23. Juni 2023 https://www.dwd.de/DE/leistungen/besondereereignisse/niederschlag/20230627_ starkniederschlaege_tief-lambert. html?nn=510076#download=1 [6] Frankfurter Rundschau 19.08.2023, https:// www.fr.de/frankfurt/blitz-regen-enormeschaeden-starkem-gewitter-frankfurt-unwetter-92466211.html 24 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 3 Oberflächengewässer 3.1 Wasserstand und Durchfluss Monika spiCker & Cornelia löns-Hanna Pegelmessnetz, Zielsetzung & Aufgabe Kenntnisse der Wasserstände und der Durchflüsse in den Gewässern sind Voraussetzung für nahezu jede hydrologische Arbeit und deren Umsetzung in die wasserwirtschaftliche Praxis. Diese hydrologischen Werte • bilden die Grundlage für die Bewirtschaftung der Gewässer, • stellen die Basis zur Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen dar, • sind fundierte Anhaltswerte für den Hochwasserwarndienst, • sind wesentliche Eingangsdaten für Hochwasservorhersagesimulationen, • dienen zur Berechnung von Stofffrachten in den Gewässern, • sind Eingangsdaten für den Betrieb hydrologischer Modelle und • bieten den Ausgangspunkt für langfristige Betrachtungen im Hinblick auf Veränderungen der hydrologischen und klimatologischen Situation. Zur Ermittlung der Wasserstandsund Durchflusswerte betreibt das Land Hessen ca. 120 Pegel (Abb. 22, 23 und 24). Diese erfassen und dokumentieren den Ist-Zustand des Abflusses der Gewässer. Betrieb und Unterhaltung der Pegel sowie die Durchführung der Durchflussmessungen obliegen den Regierungspräsidien. Das landeseigene Pegelmessnetz wird ergänzt durch mehr als 40 Pegel von Verbänden und sonstigen Betreibern, die meist der Steuerung von Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken dienen. Die Wasserstraßenund Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) betreibt an den Bundeswasserstraßen in Hessen weitere 20 Pegel. Abb. 22: Pegel Bad Vilbel an der Nidda © HLNUG 25 Hydrologie in Hessen, Heft 25 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2022 Helmarshausen Marburg Hanau Lorsch Bad Hersfeld Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Wiesbaden Viernheim Michelstadt Groß-Gerau Rüsselsheim Langen Offenbach Frankfurt a.M. Gelnhausen Schlüchtern Darmstadt Friedberg Fulda Limburg Gießen Dillenburg Hünfeld Lauterbach Alsfeld Fritzlar Homberg (Efze) Kassel Bad Arolsen Korbach Eschwege Idstein Hofgeismar Frankenberg Bebra Wetzlar Bensheim Betreiber Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geodäsie Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung: HLNUG 2024 Pegel Hessen Verbandspegel Pegel der WSV Pegel sonstiger Betreiber im Bericht beschrieben Gewässer Grenze Hessen 100 20 km Abb. 23: Pegelmessnetz, Daten und Karte: HLNUG 26 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Abb. 24: Pegel Bonbaden am Solmsbach © HLNUG Die aktuellen Messwerte der Pegel sowie weitere Informationen sind im Internet auf der HLNUG-Webseite dargestellt: https://www.hlnug.de/static/ pegel/wiskiweb3/webpublic/#/overview/Wasserstand. Das Pegelmessnetz muss die Entwicklung der Abflüsse entlang der Gewässer und das Abflussgeschehen in den verschiedenen Einzugsgebieten erfassen. Die einzelnen Pegel sind je nach Funktion mit Geräten zur Erfassung der Wasserstände, zur Datenregistrierung und zur Datenfernübertragung sowie teilweise ergänzend mit Anlagen zur Durchflussermittlung ausgestattet. Zur Verbesserung der Datensicherheit sind diese Systeme bei den meisten Pegeln redundant ausgerüstet. Ergebnisse 2023 Das Durchflussverhalten der hessischen Gewässer wird zusammenfassend in den Abbildungen 25 und 26 dargestellt. Hierfür wurden die Durchflüsse von 16 repräsentativen, hessischen Gewässern ausgewertet und auf die ganze Fläche Hessens hochgerechnet. Stand der Auswertung ist Februar 2024. Als neue Referenzperiode gilt ab dem Jahr 2021 der Zeitraum von 1991–2020. Geprüfte Daten liegen jedoch noch nicht bis zum Ende dieser Reihe vor, sodass das Jahr 2020 zwar plausibilisiert, aber nicht abschließend geprüft wurde. Im Gegensatz zu den vorherigen Jahren kam es im Jahr 2023 zu mehr Abfluss (ca. 140 %) als im langjährigen Mittel. Insbesondere die Monate April, November und Dezember waren relativ gesehen sehr abflussstark, aber auch im August gab es fast doppelt 33 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 31: Durchflüsse an fünf hessischen Pegeln, Daten und Grafik: HLNUG Durchfluss Q (m³/s) Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Lorsch/Weschnitz 0 5 10 15 20 Durchfluss Q (m³/s) 0 20 40 60 80 100 120 140 Helmarshausen/Diemel Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Tagesmittel 2023 gleitendes Mittel der langjährigen Tagesmittelwerte Durchfluss Q (m³/s) Bad Hersfeld 1/Fulda 0 40 80 120 160 200 240 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Durchfluss Q (m³/s) Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 0 20 40 60 80 100 120 Hanau/Kinzig 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Durchfluss Q (m³/s) Jan Feb Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Marburg/Lahn Mrz 34 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 3.2 Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken Monika spiCker Übersicht In Hessen gibt es ca. 20 Talsperren sowie ca. 50Hochwasserrückhaltebecken (Abb. 32, und ). Diese 3736 dienen: • dem Hochwasserschutz, • der Niedrigwasseraufhöhung, • der Energieerzeugung, • der Naherholung und • der Erwerbsfischerei. In Hochwasserrückhaltebecken kann das Wasser zum Hochwasserschutz der Unterlieger zurückgehalten werden und nach dem Durchgang des Hochwasserereignisses verzögert abgegeben werden. Wenn kein Hochwasserfall vorliegt, sind die Hochwasserrückhaltebecken entweder nur teilweise (Becken mit Dauerstau) oder nicht gefüllt (grüne Becken). Eine Übersicht über die Lage der für den Hochwasserschutz relevanten Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken ist der zu entnehmen. Abbildung 33 Abb. 32: Niddatalsperre © HLNUG 35 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung: HLNUG 2024 Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken im Bericht beschrieben Gewässer Grenze Hessen Hochwasserrückhaltebecken Talsperre 100 20 km Niddatalsperre Edertalsperre Diemeltalsperre Aartalsperre Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Michelstadt Michelstadt Michelstadt Groß-Gerau Groß-Gerau Groß-Gerau Rüsselsheim Rüsselsheim Rüsselsheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel Kassel Bad Arolsen Bad Arolsen Bad Arolsen Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar Bensheim Bensheim Bensheim Abb. 33: Lage der Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken, Daten und Karte: HLNUG 36 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Ergebnisse 2023 Im Folgenden wird exemplarisch die Situation in den Talsperren anhand der beiden großen Talsperren in Hessen, der Edertalsperre und der Diemeltalsperre, sowie zwei kleinerer Talsperren beschrieben. Beckenfüllungen der Talsperren werden einerseits durch die Witterungsverhältnisse, insbesondere der Niederschläge, bestimmt, andererseits – und dies hat größere Auswirkungen – durch die Talsperrensteuerung. Die Füllmengen der Edertalsperre und der Diemeltalsperre sind den Abbildungen 34 und zu ent38 - nehmen. Ergänzend werden in den beiden Abbildungen des mittleren Tagesvolumens die Einzugsgebiete (AE0) und die Stauraumgröße genannt. In den Abbildungen 39 und 40 sind die Füllmengen der Niddaund Aartalsperre dargestellt. Zusätzlich zur Einzugsgebietsgröße und dem möglichen Stauraum sind die jahreszeitlich unterschiedlichen Stauziele angegeben. Die Stauziele werden für die Winterund Sommermonate nach der Nutzung, wie z. B. der Naherholung und der Niedrigwasseraufhöhung der Gewässer Nidda bzw. Aar, festgelegt. Edertalsperre (Edersee) Die größte Talsperre in Hessen ist die Edertalsperre mit einem Stauraum von 199,3 Mio. m3, sie ist die drittgrößte Talsperre in Deutschland. Ursprünglich wurde sie in den Jahren 1908 bis 1914 für die Wasserbereitstellung der Schifffahrt bei Niedrigwasser in der Oberweser und dem Mittellandkanal sowie für den Hochwasserschutz im Unterlauf der Eder errichtet. In den letzten Jahrzehnten wird die Edertalsperre zusätzlich intensiv für Freizeit und Erholung genutzt und stellt somit einen wesentlichen Faktor für den Tourismus in der Region dar. Des Weiteren spielt die Wasserkraftnutzung eine wichtige Rolle und sie ist der einzige Stausee Hessens mit einem gewerblich arbeitenden Fischereibetrieb. Insgesamt war die Edertalsperre mit einem Mittelwert von 151 Mio. m3 im Jahr 2023 voller als im langjährigen Mittel, seit 2014 war sie nicht mehr so gefüllt. Nur im Juli gab es mit 96 % eine unterdurchschnittliche Füllmenge im Stausee. Werden die Tagesmittelwerte betrachtet, so erreichte die Edertalsperre Mitte Mai den maximalen und Ende Oktober den minimalen Füllstand. Dies sind auch die Monate mit den größten bzw. kleinsten Beckeninhalt 2023 Monatsmittel 1991–2020 Beckeninhalt 2023 Monatsmittel 1991–2020 0 50 100 150 200 250 Jan Feb Mrz Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez Volumen V [Mio. m³] AEo=1 443 km² Stauraum=199,3 Mio. m³ Abb. 34: Beckeninhalt der Edertalsperre, Daten: WSV, Grafik: HLNUG mittleres Jahresvolumen [Mio. m³] 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 langj. Mittelwert 0 50 100 150 200 Abb. 35: Mittleres Jahresvolumen der Edertalsperre der letzten 10 Jahre und das langjährige Mittel, Daten: WSV, Grafik: HLNUG 37 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 36: Blick in den Stauraum des HRB Heidelbach © HLNUG Abb. 37: Marbachtalsperre © HLNUG 38 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Monatsmittelwerten, im Mai war der komplette Stauraum gefüllt, im Oktober waren im Mittel nur 89,4 Mio. m3 Wasser enthalten. Die größten Abweichungen zum langjährigen Mittel waren im Juli mit der oben bereits erwähnten einzigen unterdurchschnittlichen Füllung und im November mit einer außergewöhnlich hohen Füllung für diesen Monat mit einer Abweichung von +72 %. Insbesondere von August bis Dezember war der Stand des Edersees auffallend hoch im Vergleich mit dem langjährigen Mittel. Auch hieran ist zu erkennen, dass das Jahr 2023 überdurchschnittlich niederschlagsreich war. Der kleine Peak am Anfang des Jahres ist auf ein Hochwasser zurückzuführen, welches im Januar weite Teile von Hessen betroffen hat und seinen Schwerpunkt zwischen Main und Eder hatte. Die Wellen im November und Dezember spiegeln das Hochwasser wider, welches vor allem Nordhessen betroffen hat. Diemeltalsperre (Diemelsee) Wie die Edertalsperre dient die Diemeltalsperre der Niedrigwasseraufhöhung von Oberweser und Mittellandkanal, dem Hochwasserschutz, der Wasserkraftnutzung und zu Erholungszwecken. Das Füllvolumen entspricht ca. 10 % des Volumens der Edertalsperre. Im Jahr 2023 gibt es einige Parallelen zwischen den beiden größten hessischen Stauanlagen. So wurde zum einen das größte Tagesmittel Mitte Mai mit einer vollständigen Füllung der Talsperre erreicht und zum anderen gab es auch am Diemelsee lediglich einen Monat, hier allerdings der Januar, mit einer unterdurchschnittlichen Füllmenge im Vergleich zum langjährigen Mittel. Ebenfalls im Januar befindet sich der kleinste Tagesmittelwert, Anfang des Monats waren lediglich ca. 6Mio.m3 Wasser im Stausee. Die Monate November und Dezember haben mit der etwa 1,5-fachen Menge die größte relative Abweichung zum langjährigen Mittel, auch hier bedingt durch das außergewöhnliche Hochwasser in Nordhessen. Besonders markant ist dabei die Spitze Ende des Monats um die Weihnachtsfeiertage. Beckeninhalt 2023 Monatsmittel 1991–2020 0 5 10 15 20 25 Jan Feb Mrz Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez AEo=103 km² Stauraum=19,9 Mio. m³ Volumen V [Mio. m³] Abb. 38: Beckeninhalt der Diemeltalsperre, Daten: WSV, Grafik: HLNUG 39 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Weitere Talsperren in Hessen Beispielhaft werden die Niddaund die Aartalsperre als weitere Talsperren in Hessen dargestellt. Beide dienen, wie die anderen hessischen Talsperren, vorrangig dem Hochwasserschutz und der Niedrigwasseraufhöhung während der abflussarmen Zeiten sowie der Stromerzeugung. Weiterhin werden beide Talsperren für verschiedene Freizeitaktivitäten genutzt. Einzelne Hochwasserwellen sind immer wieder gut in der Ganglinie des Stauinhalts der Niddatalsperre erkennbar. Auch hier ist das Hochwasser im Januar deutlich zu erkennen, da die Nidda ebenfalls stark von diesem Ereignis betroffen war. Die Schwergewitterlagen im August führten dazu, dass die im Mai begonnene Absenkung beendet wurde. Die fast ganzjährig immer wieder auftretenden Hochwasserwellen und insbesondere das Hochwasser am Ende des Jahres brachten so viel Wasser, dass das Winterstauziel dauerhaft deutlich überschritten wurde. In der Aartalsperre sind die Hochwasserspitze im Januar, die bereits auch in der Ederund Niddatalsperre ersichtlich waren und dort besprochen wurde, sowie diejenige im Dezember, die vielen unruhige Weihnachtstage beschert haben, deutlich erkennbar. Während der beiden Hochwasserwellen stieg die Wassermenge in der Talsperre schnell an. Nach dem Ereignis ist der Inhalt der Aartalsperre jedoch fast genauso zügig wieder auf das Winterstauziel abgesenkt worden. Ab Mitte März wurde, wie jedes Jahr, von der niedrigeren Höhe des Winterstauziels auf die des höher liegenden Sommerstauziels aufgestaut. Das Maximum von 1,9 Mio. m3 wurde zwar erst Mitte Mai ermittelt, allerdings wurden ähnliche Füllmengen auch schon Ende März fast erreicht. Im Juni und Juli konnte durch Abgaben aus der Talsperre die kurze Trockenphase im Unterlauf etwas abgemildert werden. Ab Ende Oktober nahm der Füllstand innerhalb weniger Tage auf das Winterstauziel ab. 0 1 2 3 Volumen V [Mio. m³] Jan Feb Mrz Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez Beckeninhalt 2023 AEo=60,5 km² Stauraum=4,085 Mio. m³ Winterstauziel Sommerstauziel Abb. 40: Beckeninhalt der Aartalsperre. Daten und Grafik: HLNUG 0 1 2 3 4 5 6 7 Volumen V [Mio. m³] Jan Feb Mrz Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez Beckeninhalt 2023 AEo=34,6 km² Stauraum=6,81 Mio. m³ Winterstauziel Sommerstauziel Abb. 39: Beckeninhalt der Niddatalsperre, Daten und Grafik: HLNUG 40 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 3.3 Physikalisch-chemische Beschaffenheit oberirdischer Gewässer andreas BurMeister & Jana-anette seMsei Allgemeines zum Messnetz Allgemeine physikalisch-chemische Parameter geben Aufschluss über den Zustand und die Qualität hessischer Fließgewässer. Zur Überwachung betreibt das Land Hessen sieben standortfeste Messstationen, beteiligt sich an zwei länderübergreifenden Messstationen in Mainz und Worms zusammen mit den Bundesländern Rheinland-Pfalz und BadenWürttemberg, verfügt über eine mobile Messstation (Abb. 42) und beprobt einzelne Chemiemessstellen innerhalb eines Bewirtschaftungszeitraumes von sechs Jahren (Abb. 43). Die Ergebnisse der Untersuchungen liefern eine Bestandsaufnahme, zeigen Handlungsbedarf auf und dokumentieren den Erfolg bereits durchgeführter Maßnahmen. Die Überwachung der Wasserqualität an standortfesten Gewässergüte-Messstationen (Abb. 41) erfolgt für die Parameter Wassertemperatur, pH-Wert, gelöster Sauerstoff und elektrische Leitfähigkeit kontinuierlich. Sie bilden die Basis der Gewässeruntersuchungen und ermöglichen wertvolle Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des Gewässers. Die Parameter steuern biologische und chemische Prozesse im Fließgewässer und unterliegen starken tageszeitlichen Schwankungen, so dass sie nur durch fortlaufende Messungen sicher beurteilt werden können. An Gewässern mit besonderer Belastungssituation werden zudem die Pflanzennährstoffe ortho-Phosphat, Gesamtphosphor, Ammonium und Nitrat erfasst. Für die Untersuchung vor Ort in Messstationen wird permanent Flusswasser in die mit Messsonden und Messgeräten ausgestattete Station gefördert. Die dort erfassten Messdaten werden automatisch und im Abstand weniger Minuten online erfasst und als Halbstundenmittelwerte übertragen und veröffentlicht (Link Messdatenportal: https://www.hlnug.de/messwerte/ datenportal/messstelle/4/6/2101/). Zusätzlich werden Stichproben genommen und Mischproben über automatische Probenahmesysteme gesammelt. Diese werden zur aufwändigen Analyse zahlreicher Abb. 41: Standortfeste Messstation direkt am Gewässer (hier die Messstation am Schwarzbach) © HLNUG Abb. 42: Mobile Messstation zur flexiblen kontinuierlichen Gewässerüberwachung, bei Schadensfällen oder Belastungen unklarer Herkunft und zur Dokumentation bereits durchgeführter Maßnahmen © HLNUG 41 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Parameter und Spurenstoffe, welche im Rahmen von Messprogrammen abgestimmt wurden, im Labor untersucht. Die Beprobung von nahezu 400 Chemiemessstellen, welche in ganz Hessen verteilt sind, erfolgt stichprobenartig einmal im Monat. Zur Erfassung des gesamten stofflichen Austrags aus einem Flusseinzugsgebiet (farblich hervorgehobene Darstellung auf der Karte (Abb. 44)) befinden sich Messstellen (dunkelrote Raute Abb. 44) ebenso wie die Messstationen (orangefarbenes Quadrat Abb. 44) in der Regel in Mündungsnähe. Der Einfluss von Quellen, Bächen und kleineren Flüssen, die in das Gewässer münden, wird somit miterfasst und abgebildet. Bei der Probenahme am Gewässer werden mit Feldmessgeräten die Parameter Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt, pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit aufgenommen und in einem Feldprotokoll mit Datum und Uhrzeit dokumentiert. Insbesondere die Einbeziehung von Randbedingungen vor und bei der Probenahme, wie örtliche Gegebenheiten sowie meteorologische und hydrologische Verhältnisse helfen bei der Bewertung der Gewässer. Für eine repräsentative Beprobung der Chemiemessstelle ist möglichst an der gleichen Stelle des Gewässers die Wasserprobe zu entnehmen (Abb.43). Um eine Veränderung der Probe nach der Entnahme zu vermeiden, müssen die Proben bis zum Eintreffen im Labor ausreichend gekühlt werden. Durch die Kühlung werden biologische oder chemische Vorgänge in der Wasserprobe verlangsamt und die Probe bis zur Analyse konserviert. Je nach Untersuchungsparameter werden zusätzlich chemische Konservierungsmittel wie Schwefelsäure (H2SO4) und/oder Salpetersäure (HNO3) verwendet. Nach Eintreffen im Labor werden die Proben unmittelbar auf eine Vielzahl von Parametern untersucht. Ist dies nicht möglich, werden sie im Kühlschrank bei 4 °C aufbewahrt. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden in Datenbanken gespeichert, stehen für Auswertungen zur Verfügung und werden auf dem Messdatenportal des HLNUG (Link Messdatenportal: https://www.hlnug.de/messwerte/datenportal/ messstelle/4/6/2101/) veröffentlicht. Die Ergebnisse der Stichprobe zeigen eine Momentaufnahme der Gewässersituation. Durch die regelmäßige Beprobung innerhalb eines Jahres lassen sich dennoch wertvolle Rückschlüsse auf den Zustand der Gewässer unter saisonalen Einflüssen ziehen. Abb. 43: Beprobung einer Chemiemessstelle © DeSoto Studios 42 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Abb. 44: Übersicht über das Messnetz zur Erfassung der Wasserbeschaffenheit und der Gewässergüte in Hessen, Daten und Karte: HLNUG " " " " " " " " " " " " " " " " " " # # # # # # # # # # # # # # # # Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper 100 20 km Gewässergüte-Messstation Einzugsgebiete oberhalb der Messstationen Bezugspegel für Messstation Einzugsgebiet Main Main, Bischofsheim Gewässer Messstation Main, Nied Nidda, Nied Kinzig, Hanau Lahn, Oberbiel Schwarzbach, Astheim Werre, Blickershausen Fulda, Wahnhausen Chemie-Messstelle Gewässer Grenze Hessen Kartengrundlage: HessischeVerwaltung fürBodenmanagement und Geoinformation Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung:HLNUG 2024 Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Michelstadt Michelstadt Michelstadt Groß-Gerau Groß-Gerau Groß-Gerau Rüsselsheim Rüsselsheim Rüsselsheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Hofheim Hofheim Hofheim Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel Kassel Bad Arolsen Bad Arolsen Bad Arolsen Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar Bensheim Bensheim Bensheim 49 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Werte über 7 mg/l. Nach einem steilen Anstieg des Sauerstoffs am 23.07.2023 auf 12,6mg/l, sank der Sauerstoff im Tagesminimum vom 01.08.2023 bis 30.08.2023 erneut unter 7 mg/l. Ab dem 16.10.2023 stabilisierte sich der Sauerstoffgehalt und blieb über dem Orientierungswert. Besonders ausgeprägte Tagesschwankungen ließen sich ab dem 24.04.2023 in der Werra beobachten. Eine geringe Strömungsgeschwindigkeit und unbeschattete Gewässerabschnitte begünstigten das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen. Mit steigenden Wassertemperaturen produzierten die Pflanzen in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung durch Photosynthese tagsüber Sauerstoff. Durch ideale Lebensbedingungen entsteht sehr viel organisches Material, das von den Destruenten unter Sauerstoffverbrauch wieder abgebaut wurde. Es entstehen starke Schwankungen in Tagesminimaund Tagesmaximalwerten. Anfang Juni, am 08.06.2023 sank der Tagesmittelwert in Folge starker Photosynthese-Aktivität mit hoher Biomasseproduktion und Sauerstoffübersättigung erstmals unter 7 mg/l im Tagesminimum. Die niedrigste Sauerstoffkonzentration im Tagesminimum wurde am 12.07.2023 mit 4,7 mg/l gemessen. Ab dem 06.08.2023 lag der Tagesminimalwert erstmals wieder über dem Orientierungswert. Hohe Temperaturen und intensive Sonnenstrahlung im September führten erneut zu einer Algenblüte mit deutlicher Schwankung des Sauerstoffs im Tagesverlauf. Erst ab dem 02.11.2023 kam die Photosynthese-Aktivität der Wasserpflanzen zum Erliegen. Tagesschwankungen waren nur noch gering ausgeprägt. Der Sauerstoffgehalt lag Ende des Jahres bei über 10 mg/l. Die folgende Tabelle 5 zeigt absolute Sauerstoffminima und Temperaturmaxima der Sommerund Wintermaximaltemperatur der vier Messstationen. Die absoluten Sauerstoffminima, gemessen in den Sommermonaten (1.04.–30.11.), sind auf die temperaturabhängige Löslichkeit des Sauerstoffs mit steigender Wassertemperatur sowie vermehrt sauerstoffzehrende Abbauprozesse im Sommer, durch absterbende Wasserpflanzen und Algen, zurückzuführen. Ein Sauerstoffminimum für den Main wurde am 29.07.2023 mit einem Wert von 5,1 mg/l gemessen. In der Lahn kam es am 25.06.2023 zum niedrigsten Sauerstoffgehalt von 6,2 mg/l. Die Fulda lag mit ihrem Tagesminimum der Sauerstoffkonzentration am 27.06.2023 bei 4,4 mg/l und die Werra am 12.07.2023 bei 4,7 mg/l. Alle Messstationen zeigten eine Unterschreitung des Orientierungswertes für den Sauerstoff in den Sommermonaten von 7 mg/l. Als staugeregeltes Gewässer mit zahlreichen Einleitungen hat der Main die höchste Sommermaximaltemperatur. Sie wurde am 25.06.2023 gemessen und lag bei 25,7 °C. Es kam zur Überschreitung der Sommermaximaltemperatur mit einem Orientierungswert von 25 °C. An der Werra kam es ebenfalls zur Überschreitung. Die höchste Wassertemperatur wurde dort am 11.07.2023 mit 25,1 °C gemessen. Ebenfalls am 11.07.2023 wurde an der Lahn die höchste Temperatur mit 24,6 °C erfasst. Die Fulda hatte am 21.08.2023 ihre höchste Wassertemperatur mit 24,4 °C. Die Wintermaximaltemperatur lag für den Main am 31.03.2023 bei 10,7 °C. Sehr milde Lufttemperaturen zum Jahresende führten im Main zusammen mit zahlreichen Einleitungen zur Überschreitung des Orientierungswertes von 10 mg/l. Die Messstationen Lahn, Fulda und Werra überschritten den Orientierungswert der Temperatur für die Wintermonate am 24.03.2023. Gewässer O2-Min mg/l Datum T-Max °C Sommer Datum T-Max °C Winter Datum Main 5,1 29.07.2023 25,7 25.06.2023 10,7 31.03.2023 Lahn 6,2 25.06.2023 24,6 11.07.2023 10,8 24.03.2023 Fulda 4,4 27.06.2023 24,4 21.08.2023 10,2 24.03.2023 Werra 4,7 12.07.2023 25,1 11.07.2023 10,8 24.03.2023 Tab. 5: Absolute Sauerstoffminima und Temperaturmaxima, Daten: HLNUG 50 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Ortho-Phosphat und Gesamtphosphor Die folgenden Diagramme zeigen die Konzentrationsverläufe des gelösten Phosphats (Ortho-P) und des Gesamtphosphors (Gesamt-P) gemessen in wöchentlich genommenen Stichproben an den hier betrachteten Messstellen. Zur Messung des Gesamtphosphorgehaltes sind Aufschlussverfahren notwendig, um alle gebundenen, gelösten und partikulären Phosphorverbindungen bei der Analyse zu erfassen. Das gelöste, freie Ion wird Ortho-Phosphat genannt. Im Oberflächengewässer beeinflusst Phosphor, insbesondere durch ein Überangebot an gelöstem, pflanzenverfügbarem Ortho-Phosphat, das Pflanzenwachstum und führt bei übermäßigem Vorkommen zur Eutrophierung des Gewässers. Anthropogene Einwirkungen durch häusliche Abwässer, Dünger etc. beeinflussen den Gesamtphosphorgehalt der Gewässer. Der Orientierungswert (nach OGewV 2016) liegt für Ortho-Phosphat für die Wasserkörper Main, Fulda, Lahn und Werra bei 0,07 mg/l und für Gesamtphosphor bei 0,1 mg/l. Die Orientierungswerte wurden an allen vier betrachteten Gewässern nahezu durchgehend überschritten. Zur kontinuierlichen Überwachung der Ortho-Phosphatkonzentrationen sind die ortsfesten Messstationen zusätzlich mit Online-Analysegeräte ausgestattet. Die Überwachung des aktuellen Zustands mit tageszeitlichen Schwankungen sowie ereignisbedingten Einträgen, gerade im Hinblick auf Extremwetter, gewinnt an Bedeutung. Der direkte Einfluss auf die Gewässerökologie wird erfasst und dient der Entwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung. Abbildung 49 zeigt den Gehalt von gelöstem Phosphat (ortho-P) und Gesamtphosphor (Gesamt-P) gemessen in den Zweiwochenmischproben der Messstationen. Der Phosphorgehalt im Main (a) zeigte einen gleichmäßig wellenförmigen Verlauf. Phasen, in denen es zu einem starken Algenwachstum kam, zeichnen sich hervorgerufen durch die Zehrung des pflanzenverfügbaren Phosphates durch sehr geringe Konzentrationen an Ortho-Phosphat aus. Somit lassen sich diese Zeiträume verstärkter Algenbildung (Algenblüten) im Allgemeinen in den absoluten Minima im Jahresverlauf des gelösten Phosphates erkennen. Besonders auffällig war dies an Fulda (c) und Werra (d) zu beobachten. Die Ortho-Phosphatkonzentration lag zu Beginn der Algenblüte unterhalb des Orientierungswertes von 0,07 mg/l, da Ortho-Phosphat in der Biomasse gebunden wird. Die Differenz zwischen Gesamtphosphor und dem gelösten Phosphatanteil entspricht dem an Partikel gebundenen oder in die Biomasse inkorporierten Phosphor. In der Lahn (b) kam es im Frühjahr (KW 14) zu einer auffällig hohen Gesamtphosphorkonzentration. Diese erklärt sich durch ein Regenereignis mit hoher Erosion. Erosionsereignisse können sich abhängig vom Standort stark auf den feststoffgebundenen Phosphor im Gewässer auswirken. Als dominierende Eintragsquelle von gelöstem Phosphor (Ortho-P) im Gewässer konnten anhand der hessischen Daten kommunale Kläranlagen identifiziert werden. Durch die Umsetzung des WRRLMaßnahmenprogramms in Hessen 2015–2021 ergaben sich deutliche Reduktionen der PhosphorEinträge kommunaler Kläranlagen. Die dargestellten Abb. 50: Vergleich der Orientierungswerte für Ortho-Phosphat (hessenweit): Stand der Auswertung im Jahr 2012 (aktuellster Jahresmittelwert im Zeitraum 2007–2011, meist 2011) mit dem Stand aus 2024 (aktuellster Jahresmittelwert im Zeitraum 2018–2023, meist 2023), Daten und Grafik: HLNUG Anzahl der Oberflächenwasserkörper 0 40 80 120 160 200 20 48 16 37 17 872 210 29 3 [%] OW eingehalten max. 2-fach überschr. >2–3-fach überschr. >3–4-fach überschr. >4-fach überschr. keine Daten 77 188 64 146 67 32 29 7 113 12 41 6 51 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 49: Konzentration von gelöstem Phosphat (ortho-P) und Gesamtphosphor (Gesamt-P) in Zweiwochenmischproben für das Jahr 2023 an den Messstationen Bischofsheim/Main (a), Oberbiel/Lahn (b), Wahnhausen/Fulda (c) und Witzenhausen/Werra (d), Daten und Grafik: HLNUG a Main Ortho-Phosphat Gesamtphosphor Ortho-Phosphat Gesamtphosphor Ortho-Phosphat Gesamtphosphor Ortho-Phosphat Gesamtphosphor Phosphorkonzentration [mg P/l] 15913172125293337414549 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Phosphorkonzentration [mg P/l] 15913 17 21 25 29 33 37 41 45 49 0 0,1 0,2 0,4 0,3 0,5 0,8 0,7 0,6 bLahn Phosphorkonzentration [mg P/l] 15913 17 21 25 29 33 37 41 45 49 0 0,1 0,2 0,3 0,4 cFulda Phosphorkonzentration [mg P/l] 15913 17 21 25 29 33 37 41 45 49 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Kalenderwoche dWerra 52 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Ergebnisse in Abbildung 50 zeigen die Entwicklung von Ortho-Phosphat im Vergleich zu den Untersuchungszeiträumen 2007–2011 und 2018–2023. Der Anteil der regelmäßig untersuchten 391 Wasserkörper mit Einhaltung des Orientierungswertes OrthoPhosphat ist gestiegen. Um die Orientierungswerte künftig einhalten zu können, besteht jedoch noch weiterer Handlungsbedarf. Die elektrische Leitfähigkeit Der Gesamtgehalt gelöster Salze in einem Gewässer wird über die elektrische Leitfähigkeit erfasst. In der Regel liegt die elektrische Leitfähigkeit eines Gewässers unter 1 000 µS/cm. Ein Grenzwert existiert nur nach Trinkwasserverordnung und beträgt 2 790µS/cm bezogen auf eine Wassertemperatur von 25 °C. Die im Fließgewässer festgestellte elektrische Leitfähigkeit steht unter dem Einfluss natürlicher, im Boden und Grundwasser enthaltener gelöster Stoffe. Durch anthropogene Einwirkungen (Düngung, Abwässer, Deponien, Streusalz etc.) kann sich die elektrische Leitfähigkeit erhöhen. Die elektrische Leitfähigkeit ist daher nur ein Indikator zur Überwachung der Gewässerqualität. Die Zusammensetzung der ins Wasser eingetretenen Stoffe muss dann chemisch analysiert werden. Hochwasser und Starkregenereignisse führen in der Regel zur Verdünnung und damit einem Abfall der elektrischen Leitfähigkeit, ausgedehnte Niedrigwasserphasen hingegen zu einer erhöhten elektrischen Leitfähigkeit. Für die Auswertung von Messdaten wird die elektrische Leitfähigkeit u. a. zur Bewertung der meteorologischen und hydrologischen Verhältnisse des zu untersuchenden Gewässers herangezogen. Die Werra ist ein Sonderfall in der Betrachtung der Tagesmittelwerte der elektrischen Leitfähigkeiten. Einleitungen aus dem Salzbergbau führen zu ganzjährig höheren Werten. Auch der Main zeigt eine im Vergleich höhere elektrische Leitfähigkeit. Zahlreiche Einleitungen anliegender großer Industriebetriebe und kommunaler Kläranlagen führen zu einer Erhöhung. Das Frühjahr führte mit hohen Niederschlagsmengen und Hochwasser zu einer Abnahme der elektrischen Leitfähigkeiten. Besonders deutlich war dies an der Werra zu beobachten. Im weiteren Jahresverlauf der Tagesmittelwerte waren nahezu gleichmäßige Verläufe auf ein gemäßigtes Niederschlagsverhältnis zurückzuführen. Nachfolgend sind exemplarisch die Messergebnisse der Messstationen Witzenhausen und Bischofsheim dargestellt (Tab. 6 und 7). Wenn nicht anders angegeben, handelt es sich um gemittelte Ergebnisse der Laboranalysen der Zweiwochenmischproben. Die Parameter Temperatur, gelöster Sauerstoff, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Gesamtstickstoff, Gesamt org. Kohlenstoff (TOC), Ortho-Phosphat (o-PO4-P) und Gesamtphosphor werden standardmäßig an allen Messstationen erfasst. Leitfähigkeit (μS/cm) (Main, Lahn, Fulda) Leitfähigkeit (μS/cm) (Werra) 0 400 800 1 200 2 000 1 600 2 400 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Main Lahn Fulda Werra Abb. 51: Jahresganglinien der elektrischen Leitfähigkeit als Tagesmittelwerte an den vier Messstationen Bischofsheim/Main, Oberbiel/ Lahn, Wahnhausen/Fulda und Witzenhausen/Werra für das Jahr 2023, Daten und Grafik: HLNUG 53 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Tab. 6: Messergebnisse aus dem Jahr 2023 der Messstation Werra (Witzenhausen). Es handelt sich um gemittelte Werte, sofern nicht anders angegeben, Daten: HLNUG 143,7 8,5 10,4 8,1 3434 4,20 3,50 0,11 0,14 265,5 7,7 10,4 8,1 3207 4,80 7,90 0,12 0,15 398,3 5,0 11,1 8,1 2251 5,00 5,90 0,09 0,25 452,1 4,2 11,9 8,1 3103 4,30 3,00 0,09 0,12 575,6 4,8 11,5 8,2 2831 4,70 7,40 0,11 0,13 677,1 4,1 11,6 8,1 2156 4,70 3,50 0,08 0,15 750,7 6,3 10,5 8,2 3317 4,10 3,20 0,09 0,11 869,2 7,9 10,2 8,1 2577 3,70 4,50 0,10 0,13 951,0 4,9 11,2 8,3 2693 3,90 2,40 0,08 0,11 10 85,8 6,2 11,2 8,1 2500 3,60 5,30 0,08 0,10 11 127,9 7,7 10,9 8,0 1456 4,60 5,40 0,08 0,13 12 84,2 10,0 10,1 8,0 1946 4,10 6,00 0,06 0,11 13 127,1 8,5 10,4 8,0 1632 4,20 5,80 0,08 0,20 14 141,1 8,5 10,6 8,1 1507 4,40 3,50 0,08 0,15 15 80,1 9,9 10,3 8,1 2077 4,50 3,60 0,07 0,10 16 86,2 11,1 9,6 8,1 2268 4,10 3,60 0,09 0,14 17 58,7 11,5 9,4 8,2 2780 3,90 2,70 0,07 0,11 18 45,3 13,2 8,9 8,3 3119 3,70 2,90 0,05 0,09 19 40,8 15,4 9,1 8,5 3314 3,70 4,00 0,02 0,05 20 32,6 14,7 9,4 8,7 3344 3,40 3,50 0,04 0,07 21 27,4 16,2 8,3 8,8 3396 3,10 4,40 0,01 0,05 22 22,3 18,0 8,1 8,5 3390 1,90 3,70 0,01 0,04 23 19,6 19,9 5,5 8,3 3537 2,10 4,30 0,01 0,05 24 16,8 20,7 5,4 8,6 3610 2,10 5,70 0,01 0,06 25 21,4 21,7 6,4 8,1 3310 3,00 6,40 0,04 0,09 26 16,6 20,8 5,6 8,2 3411 2,80 3,40 0,17 0,22 27 14,0 20,4 6,7 8,6 3529 2,50 3,50 0,08 0,13 28 12,5 22,6 4,7 8,3 3469 2,10 3,50 0,06 0,11 29 13,4 20,4 5,8 8,4 3504 2,40 4,00 0,02 0,10 30 18,0 19,0 6,0 8,4 3261 2,80 3,40 0,05 0,12 31 30,9 18,5 5,9 7,9 3246 3,10 4,20 0,20 0,26 32 43,4 17,8 6,8 7,9 3519 3,00 4,00 0,16 0,23 33 48,3 19,7 7,2 8,0 3765 3,70 6,90 0,13 0,20 34 34,9 20,6 6,6 8,0 3292 3,40 4,80 0,16 0,21 35 31,9 17,5 7,5 8,1 3670 3,50 3,60 0,14 0,19 36 28,1 18,9 7,7 8,2 3740 3,50 3,20 0,13 0,19 37 20,9 19,0 7,1 8,4 3781 3,20 4,40 0,10 0,12 38 17,7 17,5 7,0 8,4 3896 3,30 2,30 0,09 0,11 39 16,1 16,4 7,6 8,5 3814 3,00 2,00 0,09 0,11 40 15,5 15,6 7,6 8,5 3884 3,10 2,30 0,09 0,11 41 15,8 15,1 7,3 8,3 3857 3,30 2,50 0,11 0,14 42 17,5 11,6 8,4 8,2 3786 3,30 2,70 0,13 0,16 43 20,0 11,9 8,5 8,1 3696 3,50 3,10 0,13 0,16 44 33,8 11,5 8,7 8,1 3651 3,40 4,50 0,15 0,20 45 39,1 9,8 9,6 8,1 3737 3,30 4,30 0,12 0,17 46 65,2 8,7 10,2 8,0 2764 3,40 3,90 0,11 0,18 47 76,0 7,6 10,7 8,0 2266 3,50 4,90 0,09 0,14 48 71,0 4,8 11,4 8,1 2646 4,10 6,00 0,09 0,14 49 56,2 4,5 11,4 8,2 2973 4,20 4,10 0,09 0,12 50 123,5 7,1 11,0 8,0 2073 4,50 6,30 0,09 0,23 51 157,9 6,6 11,0 8,0 1849 4,50 6,10 0,07 0,12 52 265,1 8,3 10,5 8,0 1600 4,60 4,40 0,09 0,29 Periode Abfluss Q* Temperatur Gelöster Sauerstoff O2min pH-Wert Elektrische Leitfähigkeit GesamtStickstoff Gesamt org . Kohlenstoff TOC ortho-PhosphatPhosphor oPO4-P Gesamtphosphor Woche [m³/s] [°C] [mg/l] [µS/cm] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] 54 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Tab.7: Messergebnisse aus dem Jahr 2023 der Messstation Main (Bischofsheim). Es handelt sich um gemittelte Werte, sofern nicht anders angegeben, Daten: HLNUG Periode Abfluss Q* Temperatur Gelöster Sauerstoff O2min pH-Wert Elektrische Leitfähigkeit GesamtStickstoff Gesamt org . Kohlenstoff TOC ortho-PhosphatPhosphor oPO4-P Gesamtphosphor Woche [m³/s] [°C] [mg/l] [µS/cm] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] 1 277,0 7,8 4,80 5,30 0,11 0,21 2 383,1 8,0 10,1 7,9 478 4,70 5,50 0,12 0,15 3 546,9 6,8 10,9 7,7 422 5,10 8,00 0,13 0,18 4 265,1 4,7 11,9 7,8 462 4,50 4,80 0,12 0,15 5 351,6 5,1 11,9 8,0 519 5,00 4,40 0,09 0,14 6 406,8 4,2 12,0 7,9 466 4,60 8,20 0,09 0,18 7 238,6 5,7 11,8 7,9 509 4,40 4,40 0,11 0,23 8 253,4 7,6 10,4 8,0 531 4,80 3,80 0,09 0,11 9 204,8 6,4 10,0 8,0 554 4,60 2,80 0,09 0,11 10 358,4 6,6 9,5 7,9 530 4,60 4,50 0,08 0,09 11 624,1 7,6 11,3 7,8 444 5,30 7,20 0,08 0,13 12 389,6 9,8 10,2 7,8 428 4,65 4,80 0,08 0,15 13 461,9 10,2 9,7 7,9 434 4,15 4,55 0,09 0,12 14 610,2 9,4 9,9 8,0 394 4,35 6,15 0,08 0,17 15 360,9 10,6 10,3 7,9 412 4,80 4,55 0,09 0,16 16 358,1 11,3 10,4 8,0 465 4,90 4,05 0,09 0,12 17 264,0 13,1 9,5 8,1 462 4,65 4,10 0,10 0,14 18 214,1 15,2 8,7 8,1 489 4,60 3,50 0,09 0,12 19 236,9 16,4 7,1 7,8 483 4,80 3,75 0,09 0,13 20 186,2 16,7 8,2 7,9 511 4,55 3,75 0,09 0,11 21 154,2 18,4 8,2 8,2 516 4,40 4,10 0,09 0,11 22 125,5 20,3 8,0 8,2 508 3,35 4,20 0,02 0,07 23 123,5 21,9 6,4 7,8 525 3,40 3,95 0,06 0,09 24 112,1 23,3 6,2 7,9 565 3,95 3,65 0,09 0,11 25 121,2 24,8 5,2 7,7 562 3,40 3,85 0,12 0,14 26 104,5 23,9 5,9 7,7 574 4,10 4,25 0,12 0,14 27 94,7 22,9 6,3 8,1 584 3,65 3,80 0,14 0,16 28 91,8 24,8 7,1 8,2 602 3,60 4,70 0,13 0,16 29 92,3 23,8 6,5 8,1 594 3,55 5,20 0,13 0,16 30 143,1 22,0 5,1 7,8 549 3,15 3,45 0,13 0,16 31 216,9 20,6 5,5 7,8 489 3,05 3,55 0,16 0,17 32 261,5 19,8 7,2 7,8 480 3,25 4,15 0,14 0,17 33 234,5 22,0 5,4 7,6 439 3,35 4,95 0,15 0,20 34 163,6 24,1 4,9 7,5 434 3,20 5,00 0,15 0,18 35 160,9 21,2 6,1 7,6 469 3,70 3,70 0,14 0,18 36 123,1 21,9 6,7 7,7 494 3,90 3,80 0,14 0,17 37 109,2 22,3 6,1 7,6 533 3,70 4,60 0,14 0,17 38 102,1 20,9 6,3 7,7 541 4,05 3,20 0,13 0,16 39 92,9 19,5 6,6 7,7 559 3,80 4,45 0,14 0,17 40 103,7 18,3 6,7 7,8 580 4,00 3,75 0,13 0,15 41 98,6 17,5 7,3 7,9 591 4,00 3,25 0,13 0,16 42 111,5 15,0 7,6 7,9 598 4,25 3,55 0,13 0,16 43 159,7 13,8 7,6 7,8 567 4,60 2,90 0,13 0,15 44 226,6 13,0 7,4 7,8 506 4,25 3,70 0,13 0,16 45 219,7 11,0 9,1 7,8 500 3,65 3,95 0,13 0,17 46 369,7 11,6 7,0 7,9 472 4,10 7,40 0,15 0,18 47 371,0 8,9 9,7 7,8 412 4,15 5,50 0,12 0,16 48 357,0 5,8 10,8 7,9 425 4,15 4,95 0,11 0,26 49 317,9 5,0 9,9 7,9 491 4,30 4,60 0,10 0,13 50 583,0 7,4 11,2 8,0 449 4,65 7,45 0,10 0,20 51 520,0 6,8 9,9 7,9 386 4,85 6,25 0,10 0,18 52 751,4 9,7 8,9 8,0 341 4,40 5,80 0,10 0,24 55 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 3.4 Untersuchungen zur Fauna und Flora der Fließgewässer elisaBetH sCHlag Zielsetzung & Aufgabe Am 22. Dezember 2000 trat die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL 2000/60/EG) [1] in Kraft. Kernziel der Richtlinie ist die Sicherung bzw. die Erreichung eines sehr guten bis guten ökologischen Zustands bzw. Potenzials der europäischen Gewässer. Zur Ermittlung des ökologischen Zustands/Potenzials werden Fauna und Flora der Gewässer untersucht. Die biologischen Qualitätskomponenten unterscheiden sich dabei in ihrer Empfindlichkeit gegenüber stofflichen, strukturellen und thermischen Belastungen und sind damit im Hinblick auf das Anzeigen möglicher Defizite unterschiedlich gute Indikatoren. Untersucht werden Fische, Makrozoobenthos (Fischnährtiere), Makrophyten (Wasserpflanzen), benthische Diatomeen (am Boden wachsende Kieselalgen), restliches Phytobenthos (andere am Boden wachsende Algen) und Phytoplankton (frei im Wasser schwebende Algen) (Abb. 52 bis ). 55 Beeinträchtigungen in der Durchwanderbarkeit und der Struktur der Gewässer sollen vor allem anhand des Fischbestandes erkannt werden. Das Makrozoobenthos zeigt u. a. ebenfalls die Qualität der Gewässerstruktur an. Seit langer Zeit ist diese Tiergruppe zudem als guter Indikator für den Grad der organischen Belastung bekannt. Makrophyten, Diatomeen, das restliche Phytobenthos und Phytoplankton sind besonders geeignete Organismen, um die trophischen Belastungen, d. h. zu hohe Nährstoffkonzentrationen und die Gefahr einer Eutrophierung anzuzeigen. Bei allen Qualitätskomponenten werden die Artenzusammensetzung und -häufigkeit erfasst; bei den Fischen auch die Altersstruktur. Anhand des vorgefundenen Tierund Pflanzenbestands wird geprüft, wie stark dieser von dem eines vergleichbaren, von menschlichen Einflüssen (nahezu) unbelasteten Gewässers, abweicht. Weiterhin berücksichtigt die WRRL die Variabilität der Gewässer und deren Lebensgemeinschaften. Deshalb wurde zunächst allen Gewässern ein entsprechender Gewässertyp zugeordnet (z. B. silikatischer, grobmaterialreicher Mittelgebirgsbach oder silikatischer Mittelgebirgsfluss). Die ökologische Bewertung erfolgt Abb. 52: Fische: Bachschmerlen Barbatula barbatula © Thomas Wanke, HLNUG 56 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie dann für die verschiedenen Typen entsprechend unterschiedlich. Dabei werden die Gewässer in fünf ökologische Zustandsklassen von sehr gut bis schlecht eingestuft. Bei einer festgestellten Zustandsklasse von mäßig oder schlechter unterscheidet sich die Lebensgemeinschaft zu stark von der einer natürlichen oder naturnahen Biozönose und es müssen Maßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands ergriffen werden. Um den von der WRRL geforderten hinreichenden Grad an Zuverlässigkeit und Genauigkeit bei der Bewertung des Zustands zu erreichen und auch langfristige Veränderungen erkennen zu können, wird für die operative Überwachung anhand der biologischen Qualitätskomponenten ein Überwachungsintervall von jeweils drei Jahren empfohlen. Untersuchungen und Ergebnisse Seit 2021 erfolgt eine zeitliche und räumliche Synchronisation der biologischen Untersuchungen mit denen der allgemeinen chemischen und physikalischen Parameter (ACP-Untersuchungen). Dieses Vorgehen soll eine bessere Ursachenforschung bezüglich der vorgefundenen ökologischen Zustandsklassen ermöglichen und ggf. eine breitere Datengrundlage im Hinblick auf weitere Fragestellungen im chemischen und stofflichen Bereich der Gewässeruntersuchungen liefern. Entsprechend der o. g. Kriterien wurden in 2023 im Auftrag des HLNUG insgesamt 717 Untersuchungen der verschiedenen biologischen Qualitätskomponenten an 284 Probestellen (PS) durchgeführt ( ).Abb. 56 Abb. 53: Makrozoobenthos: Köcherfliegenlarven Brachycentrus subnubilus © Mechthild Banning, HLNUG Abb. 54: Makrophyten: Sumpf-Teichfaden Zannichellia palustris © Klaus van de Weyer, Büro lanaplan, Nettetal Abb. 55: Diatomeen: Cyclotella radiosa © Marcus Werum, Büro AGLHH, Frankfurt 57 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung: HLNUG 2024 Messstellen Gewässerbiologie Makrophyten Diatomeen Gewässer Grenze Hessen Fische Makrozoobenthos 100 20 km ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! !! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! !! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Michelstadt Michelstadt Michelstadt Groß-Gerau Groß-Gerau Groß-Gerau Rüsselsheim Rüsselsheim Rüsselsheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel Kassel Bad Arolsen Bad Arolsen Bad Arolsen Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar Bensheim Bensheim Bensheim Abb. 56: Messstellen Gewässerbiologie 2023, Daten und Karte: HLNUG 58 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Fische An 180 Probestellen wurde der Fischbestand untersucht. Davon wurden an vier, sich meist in größeren Flüssen befindenden Probestellen, zur Ermittlung der stofflichen Belastung der Fischfauna zusätzlich Fische zu Biota-/Gewebeuntersuchungen entnommen. Des Weiteren wurde am Wellritzbach im Bereich der Klostermühle (Wiesbaden) eine Befischung nach FFH-Methode zur Bestandserfassung des Bachneunauges durchgeführt. An 13 Probestellen konnten aufgrund trocken gefallener Gewässerabschnitte keine Befischungen durchgeführt werden. In die folgende Auswertung gehen somit die verbleibenden 167 Probestellen ein. An 5,4 % (neun Probestellen) wurde ein sehr guter und an 16,8 % (28 Probestellen) ein guter ökologischer Zustand bezüglich der Fischfauna erreicht. 26,3 % (44 Probestellen) wurden in die Zustandsklasse mäßig eingestuft. Der unbefriedigende ökologische Zustand wurde an 31,7 % (53 Probestellen), der schlechte an 19,8 % (33 Probestellen) vorgefunden (Abb. 57). Die Ergebnisse der Biota-Untersuchungen lagen zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichtes noch nicht vor. Die FFH-Befischung zeigte einen guten Bestand an Bachneunaugen. Auch der Sommer 2023 war zu warm. An Werra, Nidda, Schwarzbach und Main überschritten die Wassertemperaturen zeitweilig den nach der Oberflächengewässerverordnung (OGewV, Anlage 7 [2]) festgelegten Orientierungswert von 25 °C. Die Temperaturvorgaben in dieser Anlage sind Orientierungswerte, bei deren Überschreitung das Erreichen des guten ökologischen Zustands bzw. des guten ökologischen Potenzials unwahrscheinlich wird. Zu einem hitzebedingten Fischsterben kam es in diesen Fließgewässern im Sommerhalbjahr 2023 jedoch nicht. Makrozoobenthos Makrozoobenthos wurde an 268 Probestellen untersucht. Darunter waren sechs Probestellen, welche bereits seit 2016 jährlich im Rahmen des Kooperationsvorhabens KLIWA „Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft“ beprobt werden. Bei dem Kooperationsvorhaben KLIWA wird von den Bundesländern Bayern, Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz, Saarland und Hessen ein gemeinsames Klimafolgenmonitoring durchgeführt. Ziel des Klimafolgenmonitorings ist die Abschätzung möglicher Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die Fließgewässerfauna. Zum Zeitpunkt der Beprobung war ein Gewässerabschnitt ausgetrocknet, so dass in die Bewertung 267 Probestellen eingehen. Der sehr gute ökologische Zustand wurde an 3,7 % (zehn Probestellen) erreicht. Bei 35,6 % (95 Probestellen) wurde ein guter ökologischer Zustand festgestellt. 29,2 % (78 Probestellen) wurden in eine mäßige ökologische Zustandsklasse eingestuft. Einen unbefriedigenden ökologischen Zustand erzielten 15,4 % (41 Probestellen) und einen schlechten 16,1 % (43 Probestellen) der Probestellen (Abb. 58). Abb. 57: Ergebnis der Fischbestandserhebung mit prozentualem Anteil der Probestellen in der erreichten ökologischen Zustandsklasse, Daten und Grafik: HLNUG Anteil der Probestellen [%] 0 10 20 30 40 schlechtunbefriedigendmäßiggutsehr gut ökologischer Zustand – Fische 65 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 69: Messstellen im aktuellen hessischen Seengütemessprogramm, Daten und Karte: HLNUG Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung: HLNUG 2024 Baggersee mit Badenutzung Tagebausee mit Badenutzung Tagebausee Talsperre oder Weiher Gewässerart Baggersee Altarm Talsperre oder Weiher mit Badenutzung ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! # # Gewässer Grenze Hessen 100 20 km ! ! # # ! ! # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ! ! # # ! ! ! ! # # # # # # ! ! # # # # # # ! ! # # # # # # # # # # # # # # # # # # ! ! # # # # # # # # ! ! # # # # ! ! # # # # # # # # # # # # ! ! ! ! ! ! # # # # # # # # # # # # ! ! # # # # # # # # ! ! # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ! ! Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Michelstadt Michelstadt Michelstadt Groß-Gerau Groß-Gerau Groß-Gerau Rüsselsheim Rüsselsheim Rüsselsheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel Kassel Bad Arolsen Bad Arolsen Bad Arolsen Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar Bensheim Bensheim Bensheim 66 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Trophieklassifikation Alle zu untersuchenden Seen werden hinsichtlich ihrer Trophie nach den Vorgaben der LAWA (Bund/ Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser) klassifiziert [1]. Die Untersuchungen hinsichtlich der Trophie ergeben eine Aussage zum Umfang und Umsatz der durch Photosynthese entstandenen Biomasse in einem Stehgewässer. Das Phosphat spielt dabei eine große Rolle, da dieses meistens der das Algenwachstum begrenzende Nährstoff ist. Basierend auf den Parametern Chlorophylla, Sichttiefe sowie Gesamtphosphor wird der See nach seiner Trophie klassifiziert [1]. Hierzu werden zwischen acht Trophieklassen von oligotroph (nährstoffarm, mit großer Artenvielfalt) bis hin zu hypertroph (übermäßig hoher Nährstoffgehalt, artenarm) unterschieden. Weitere aus den Wasserproben ermittelte physikalische, chemische und biologische Daten dienen als zusätzliche Hilfsgrößen zur Gesamtbeurteilung der Belastungssituation. Grundsätzlich stellt weiterhin die Eutrophierung die größte Belastung für die Seen dar. Der Begriff Eutrophierung steht für eine starke Zunahme der Biomasse infolge einer hohen Nährstoffbelastung. Auch viele Seen in Hessen weisen eine hohe Trophieklasse und damit zu viele Nährstoffe im Wasserkörper auf. Die Nährstoffe gelangen über verschiedenste Wege in die Seen und werde dort länger gehalten und umgesetzt. Darum werden Seen und Talsperren auch als sogenannte Nährstoffsenken bezeichnet. Für die Trophieklassifikation werden die Seen zunächst einer der sechs definierten Seegruppen zugeordnet, wobei die Seen innerhalb einer Seegruppe hinsichtlich ihrer Produktivität vergleichbar sind [1]. Die im hessischen Gütemessprogramm befindlichen Seen wurden in folgende Seegruppen eingeordnet (siehe Tab. 8). Die LAWA-Klassifizierung wurde für die Jahre 2010 bis 2023 angewendet und führte zu folgenden Ergebnissen für die Seen im aktuellen Messprogramm (jeweils letztes Ergebnis und nur eine Messstelle pro See, siehe Tab. 9). Zu berücksichtigen ist hierbei, dass es sich um eine Klassifizierung und nicht um eine Bewertung hinsichtlich des erreichbaren Seezustandes handelt. In Hessen können einige Seen aufgrund ihrer hydromorphologischen Eigenschaften wie Volumen, Tiefe und Uferlänge auch unter natürlichen Bedingungen (d. h. ohne menschlichen Einfluss) keinen besseren Trophiezustand als eutroph erreichen. In der nachfolgenden Tabelle sind die Trophie-Ergebnisse des Jahres 2023 dargestellt ( ).Tab. 10 LAWA-Klassifizierung Trophie-Index Anzahl oligotroph ≤ 1,50 11 mesotroph 1 1,51–2,00 10 mesotroph 2 2,01–2,50 15 eutroph 1 2,51–3,00 16 eutroph 2 3,01–3,50 13 polytroph 1 3,51–4,00 7 polytroph 2 4,01–4,50 1 hypertroph > 4,50 1 Tab. 9: LAWA-Klassifizierung hessischer Seen Seengruppe Kurzbezeichnung Anzahl geschichtete Alpenvorlandund Alpen-/Mittelgebirgs-Seen (ohne Talsperren, > 5 Hektar) AVAMgesch 2 geschichtete Talsperren (nur Talsperren, > 5 Hektar) geschTS 4 geschichtete Tieflandseen (ohne Talsperren, > 5 Hektar) TLgesch 23 geschichtete Kleinseen (ohne Talsperren, ≤ 5 Hektar) geschklein 4 polymiktische (ungeschichtete) Seen mit mittlerer Tiefe > 3 m polygr3m 14 polymiktische (ungeschichtete) Seen mit mittlerer Tiefe ≤ 3 m polykl3m 28 Tab. 8: Gruppierung hessischer Seen nach LAWA 67 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 70: Stockelache 2023 – oligotroph © Ann Katrin Thomas, HLNUG Abb. 71: Einstiegsstelle am Lampertheimer Altrhein 2023 © Ann Katrin Thomas, HLNUG 68 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Tab. 10: Messwerte und Trophie-Klassifizierung 2023 (MW = Mittelwert, Pges= Gesamtphosphor, Zirkul. = Zirkulation, Ges. = gesamt) See, Messstelle Gemeinde See Typ nach LAWA MW Chlorophyll [µg/l] SichttiefeSaisonMW [m] MW Pges [mg/l] MW PgesZirkul . (Frühjahr) [mg/l] Ges . TrophieIndex Trophieklasse Trophie Index Zuvor Badesee Teichmann, Seemitte Vöhl polykl3m 19,2 2,3 0,019 0,005 2,24 mesotroph_2 3,02 Badesee Gernsheim, Seemitte Gernsheim geschklein 15,3 2,4 0,044 0,014 2,59 eutroph_1 2,11 Badesee Klein Krotzenburg, Seemitte Hainburg polygr3m 16,3 1,8 0,016 0,012 2,44 mesotroph_2 2,57 Badesee Mainflingen, Seemitte Mainhausen polykl3m 28,4 3,5 0,017 0,005 2,23 mesotroph_2 1,71 Badesee Niederweimar, Seemitte Weimar (Lahn) TLgesch 2,3 7,3 0,008 0,005 0,93 oligotroph 0,91 Badesee-Autobahn Bensh., Seemitte Bensheim TLgesch 3,9 3,7 0,010 0,013 1,58 mesotroph_2 1,74 Diemeltalsperre, v. Staudamm Marsberg geschTS 11,2 3,0 0,020 0,031 2,42 mesotroph_2 2,40 Edertalsperre, Banfebucht Vöhl geschTS 10,8 2,2 0,027 0,037 2,62 eutroph_1 2,81 Edertalsperre, Waldecker Bucht Edertal geschTS 6,4 4,2 0,020 0,044 2,23 mesotroph_2 2,66 Grube Prinz von Hessen, Seemitte Darmstadt TLgesch 8,2 2,2 0,018 0,024 2,24 mesotroph_2 2,58 Königsee Zellhsn. , Seemitte Mainhausen TLgesch 9,5 4,3 0,010 0,013 1,77 mesotroph_2 1,53 Lamperth. Altrhein, km 3,0 Lampertheim polykl3m 66,9 1,0 0,130 0,038 3,72 polytroph_1 3,79 Nieder-Mooser-See, Seemitte Freiensteinau polykl3m 29,9 1,1 0,069 0,063 3,39 eutroph_1 3,98 Badesee Nieder-Roden, Seemitte Rodgau TLgesch 5,4 1,6 0,007 0,005 1,21 oligotroph 1,83 Riedsee Biblis, Seemitte Biblis TLgesch 3,3 4,5 0,017 0,014 1,62 mesotroph_2 1,36 Stockelache, Westteil Borken (Hessen) TLgesch 1,8 7,1 0,012 0,014 1,16 oligotroph 2,05 Strandbad Rodenbach, Seemitte Rodenbach polykl3m 9,5 2,5 0,017 0,018 2,19 mesotroph_2 2,32 69 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Insgesamt konnte 2023 eine positive Entwicklung der Trophie-Klassifizierung festgestellt werden. Neben drei oligotrophen Seen wurden drei Seen mit mesotroph 1, sieben Messstellen mit mesotroph 2 sowie zwei Messstellen mit eutroph 1 ausgewiesen. Daneben erhielt der Nieder-Mooser-See in Freiensteinau die Einstufung eutroph 2 und der Lampertheimer Altrhein (bei km 3,0) die Einstufung polytroph 1 ( ).Abb. 71 An sechs Messstellen ergaben sich Verschlechterungen beim Trophie-Index, wobei dies an drei Messstellen (Badesee Gernsheim, Badesee Mainflingen und Riedsee Biblis) dazu führte, dass die Trophieklasse im Gegensatz zur vorherigen Untersuchung herabgestuft wurde. So konnte z. B. am Badesee Gernsheim bei der Untersuchung 2019 die Trophieklasse mesotroph 2 festgestellt werden, wobei vier Jahre später bei den Untersuchungen 2023 der See mit eutroph 1 klassifiziert wurde. An vier weiteren Messstellen konnten leichte Trophie-Verbesserungen festgestellt werden. Deutlich fiel die positive Entwicklung an sieben Messstellen auf, die sich jeweils um mindestens eine Trophieklasse verbesserten. Mit einer Index-Änderung von 0,62 konnte der Badesee Nieder-Roden 2023 eine oligotrophe Klassifizierung erreichen, während im Untersuchungsjahr 2019 noch die Trophieklasse mesotroph 1 festgestellt wurde. Des Weiteren rutschte z. B. auch der Badesee Klein Krotzenburg in die nächst bessere Trophieklasse, obwohl die IndexÄnderung mit 0,13 deutlich niedriger ausfiel. Hier reichte eine vergleichsweise geringe Verbesserung im Bereich der definierten Klassengrenzen aus, um eine bessere Klassifizierung zu erlangen. Besonders hervorzuheben sind die Trophie-Verbesserungen beim Badesee Teichmann sowie bei der Stockelache ( ). Beide Badeseen wurden zwei Abb. 70 Klassen besser eingestuft als noch im vorherigen Untersuchungsjahr. So erreichte der Badesee Teichmann 2023 die Einstufung mesotroph 2 (2020: eutroph2) und die Stockelache die Trophieklasse oligotroph (2019: mesotroph 2). Welche Ursachen diese insgesamt positiven Entwicklungen haben, ist meist vielschichtig und individuell unterschiedlich. Gründe können Sanierungsbemühungen, günstige klimatische Bedingungen oder auch das Ausbleiben von Starkregenereignissen sein. Literatur [1] Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) (2014): Trophieklassifikation von Seen – Richtlinie zur Ermittlung des Trophie-Index nach LAWA für natürliche Seen, Baggerseen, Talsperren und Speicherseen, Kiel 70 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 4 Grundwasser 4.1 Grundwasserneubildung Mario Hergesell Grundwasser entsteht überwiegend aus dem Teil des Niederschlags, der in den Untergrund versickert und dem Grundwasser zufließt. Eine weitere Komponente der Grundwasserneubildung ist die Versickerung von Wasser aus oberirdischen Gewässern. Bei einem Grundwasserstockwerksbau erfolgt die Grundwasserneubildung in den tieferen Grundwasserstockwerken nicht direkt aus dem Niederschlag, sondern durch Leckage aus dem oder den jeweils überlagernden Grundwasserstockwerken. In Hessen wie auch in weiten Teilen Mitteleuropas wird Grundwasser in der Regel im Winterhalbjahr neu gebildet, wenn wegen ruhender Vegetation und niedriger Temperatur die Verdunstung zurückgeht und ein Teil des Niederschlags dem Grundwasser zusickern kann. Im Sinne der nachhaltigen und langfristigen Grundwasserbewirtschaftung strebt Hessen einen ausgeglichenen Wasserhaushalt an. Voraussetzung dafür ist, dass die Grundwasserförderung für die Trinkund Brauchwassernutzung durch die Grundwasserneubildung wieder kompensiert, eine Übernutzung also vermieden wird. In Hessen wird das Trinkwasser nahezu vollständig aus Grundwasser gewonnen. Neben der Beobachtung der Grundwasserspiegel ist die Kenntnis der regional unterschiedlichen Grundwasserneubildung entscheidend für die Beurteilung des mengenmäßigen Grundwasserzustands. Die Grundwasserneubildung lässt sich mittels hydrogeologischer Modelle errechnen. In Hessen kommt ein zweistufiges GIS-gestütztes Verfahren zum Einsatz, bei dem ein Bodenwasserhaushaltsmodell mit einem speziell für Hessen entwickelten Regressionsmodell gekoppelt wird. Mit diesem Modell errechnet sich für die Referenzperiode 1971–2000 ein langjähriges Flächenmittel von 105 mm/a, das heißt, pro Quadratmeter Landesfläche werden jährlich im Mittel 105 mm (entspricht 105 Liter) Grundwasser aus Niederschlag neu gebildet. Umgerechnet auf die Fläche Hessens werden somit im langjährigen Mittel (1971–2000) jährlich rd. 2,19Mrd. m3 Grundwasser neu gebildet. Demgegenüber werden jährlich rd. 407 Mio. m3 Grundwasser entnommen. Der Vergleich zeigt, dass hessenweit jährlich rd. 5fach mehr Grundwasser neu gebildet als gefördert wird. Nicht gefördertes Grundwasser strömt über die Vorflut als grundwasserbürtiger Abflussanteil wieder ab. Je nach Tiefe und Mächtigkeit des Grundwasserleiters kann dieser Prozess wenige Tage bis zu mehreren Jahrzehnten dauern. Das zuvor genannte Verfahren zur Ermittlung der Grundwasserneubildung aus Niederschlag ist ursprünglich für die Ermittlung langjähriger Mittelwerte entwickelt worden. Unter Inkaufnahme gewisser Unsicherheiten der Modellierung wird das Verfahren im HLNUG auch für die Ermittlung jährlicher Grundwasserneubildungsraten eingesetzt. Die Karte ( ) zeigt eine Übersichtsdarstellung der moAbb. 72 - dellierten Grundwasserneubildung aus Niederschlag für das Jahr 2023. Die flächenhafte Verteilung der Grundwasserneubildung entspricht in etwa der Niederschlagsverteilung, wobei in Gebieten mit hohen Direktabflussanteilen, geringen Speichereigenschaften (z. B. Rheinisches Schiefergebirge) und hohen Verdunstungsraten (z. B. Rhein-Main Gebiet und Wetterau) die Grundwasserneubildung aus Niederschlag geringer ausfällt. Das Flächenmittel der Grundwasserneubildung betrug für das Jahr 2023 für Hessen 149 mm und lag damit um 42 % deutlich über dem langjährigen Mittelwert der Referenzperiode 1971–2000. Die hohe Grundwasserneubildung im Jahr 2023 ist auf die überdurchschnittlichen Niederschläge, vor allem in den neubildungsrelevanten Monaten des hydrologischen Winterhalbjahres (November–April) zurückzuführen (vgl. Kap. 2.4). Die Sickerwasserrate aus dem Boden ergibt sich aus der Differenz von Niederschlag minus Verdunstung und schnellen lateralen 71 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abb. 72: Flächenhafte Darstellung der Jahressumme der Grundwasserneubildung aus Niederschlag für das Jahr 2023, Daten: KLIWA, Karte: HLNUG Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Bensheim Bensheim Bensheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Hanau Hanau Hanau Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Marburg Marburg Marburg Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Bad Hersfeld Bad Hersfeld Bad Hersfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel Kassel Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar 10 0 20 km Grundwasserneubildung 2023 (mm/Jahr) Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation Deutscher Wetterdienst, Bearbeitung: HLNUG 2024 Gewässer < 1 1 26 51 76 101 126 151 201 251 301 – – – – – – – – – – 25 50 75 100 125 150 200 250 300 400 < 400 Grenze Hessen Abflusskomponenten. Das Sickerwasser bewegt sich der Schwerkraft folgend nach unten zur Grundwasseroberfläche und trägt maßgeblich zur Grundwasserneubildung bei. In ist der Verlauf der Abbildung 73 monatlichen Sickerwasserrate im Jahr 2023 im Vergleich zu den langjährigen Mittelwerten dargestellt. Im Jahresgang der Sickerwasserrate gab es 2023 teilweise deutliche Abweichungen gegenüber dem langjährigen mittleren Verlauf. 72 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Überdurchschnittlich hoch fiel die Sickerwasserbildung in den Monaten Januar, März, April, August, November und Dezember aus. Auffällig ist dabei der Sommermonat August, in dem im langjährigen Mittel normalerweise keine nennenswerte Sickerwasserbildung stattfindet. Die überdurchschnittlich hohe Sickerwasserbildung ist darauf zuzuführen, dass im August 2023 fast die doppelte Niederschlagsmenge wie im langjährigen Mittel gefallen ist (vgl. Kap. 2.4). Damit ist der August 2023 ein Beispiel dafür, dass bei ausreichender Niederschlagsmenge auch im Hochsommer Sickerwasserbildung bzw. Grundwasserneubildung stattfinden kann. Infolge der sehr hohen Sickerwasserraten in den Monaten November und Dezember konnten hessenweit deutliche Anstiege des Grundwassers beobachtet werden (vgl. Kapi tel4.2 - ). Die Jahreswerte der Grundwasserneubildung unterliegen extremen Schwankungen. Der Schwankungsbereich beträgt rund 180 mm (Abbildung 74). Für den gesamten Betrachtungszeitraum 1951–2023 ist kein einheitlicher Trend erkennbar. Auffällig ist, dass die bis zum Jahr 2003 zu beobachtende große jährliche Variabilität ab dem Jahr 2003 deutlich weniger ausgeprägt war und die jährliche Grundwasserneubildung 20 Jahre lang meist unterhalb des langjährigen Mittelwertes lag. Ausgeprägte grundwasserneubildungsreiche Nassjahre wurden in Hessen in den Jahren 2003–2022 überhaupt nicht beobachtet. Dadurch lag die Grundwasserneubildung in dieser 20 Jahre lang andauernden Periode 28 % unter dem langjährigen Mittel (1971–2000). Das Jahr 2023 stellt nach zwei neubildungsarmen Dekaden erstmals wieder ein neubildungsreiches Nassjahr dar. Sickerwasserrate [mm] 0 10 –10 20 30 40 50 60 70 80 DezNovOktSeptAugJulJunMaiAprMrzFebJan Sickerwasserrate 1971–2000 Sickerwasserrate 2023 Abb. 73: Monatliche Sickerwasserraten in Hessen, Daten: KLIWA, Grafik: HLNUG Abb. 74: Langjährige Entwicklung der Grundwasserneubildung in Hessen, Daten und Grafik: KLIWA 250 200 0 50 150 100 25%- und 75%-Perzentil Median 109 mm 1951 1961 1971 1921 1991 2001 2011 2021 25 bis 75-Perzentil < 25-Perzentil>75-Perzentil Mittel: 105 mm 133 mm 72 mm Grundwasserneubildung [mm/a] 73 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 4.2 Grundwasserstände und Quellschüttungen dr. tHeresa FroMMen Grundwassermessnetz, Zielsetzung & Aufgabe Das Grundwasser ist Teil des Wasserkreislaufs. Die Schwankungen der Grundwasserstände und der Quellschüttungen sind ein sichtund messbarer Ausdruck für die Vorratsänderungen in den Grundwasserstockwerken. Üblicherweise findet die Regeneration der Grundwasserressourcen vor allem im hydrologischen Winterhalbjahr (November bis April) statt, da aufgrund der jahreszeitlich bedingt niedrigen Verdunstungsraten und der Vegetationsruhe ein Großteil der Niederschläge in die Böden versickern kann und durch die dann einsetzende Grundwasserneubildung die Grundwasserstände steigen. Im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober) kommt dagegen normalerweise kaum oder nur wenig Niederschlagswasser im Grundwasser an, da ein Großteil des Niederschlags wegen der höheren Temperaturen verdunstet oder von der Vegetation verbraucht wird. Deshalb fallen die Grundwasserstände in diesem Zeitraum in der Regel. Daraus ergibt sich der für das Grundwasser charakteristische Jahresgang, mit steigenden Grundwasserständen im Winterhalbjahr und fallenden Grundwasserständen im Sommerhalbjahr. Hierbei wird von saisonalen Schwankungen gesprochen. Aufgrund der natürlichen Klimavariabilität von Temperatur und Niederschlag kommt es häufig zu Abweichungen gegenüber den mittleren Verhältnissen. In Zeiten länger andauernder Trockenund Nassperioden werden die saisonale Schwankungen durch periodische Schwankungen überlagert. Im Rahmen des Landesgrundwasserdienstes (LGD) wird ein flächendeckendes Messnetz ( ) unAbb. 75 - terhalten, das für Grundwasserstände und Quellschüttungen repräsentative Werte liefert. Mit langfristigen Beobachtungen von Grundwasserständen und Quellschüttungen sind Entwicklungen zu erkennen, die als Grundlage für wasserwirtschaftliche Planungen dienen. Extremwerte, also höchste und niedrigste Grundwasserstände und Quellschüttungen sowie deren Häufigkeit werden herangezogen, wenn z. B. Eingriffe in das Grundwasser zu beurteilen sind, u. a. für die Planung von Bauwerken. Mit dem LGD-Viewer unter https://lgd.hessen. de können folgenden Grundwasserinformationen zu allen Messstellen des Landesgrundwasserdienstes in Form von Daten und Grafiken recherchiert und heruntergeladen werden: • Grundwasserstände • Quellschüttungen • Grundwasserbeschaffenheitsanalysen • Stammdaten Zusätzlich werden die Messwerte von mehr als 110Grundwassermessstellen, die mit Datensammlern und mit Datenfernübertragung ausgestattet sind, täglich übertragen und stehen online im Messdatenportal zur Verfügung: https://www.hlnug.de/ messwerte/datenportal/grundwasser. Die Darstellung im Messdatenportal dient einer hessenweiten Einordnung der aktuellen Grundwassersituation ( ).Abb.76 74 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Abb. 75: Messstellen zur Überwachung der Grundwasserstände und Quellschüttungen, Daten und Karte: HLNUG ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! # # ! ! # # # # ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # # # # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # ! ! # # ! ! # # # # # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # # # ! ! ! ! # # # # ! ! # # # # # # # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! # # # # ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Grundwassermessstellen und Quellen Kartengrundlage: Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geodäsie Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Bearbeitung: HLNUG 2024 Grundwassermessstelle Quelle ( im Bericht beschrieben Gewässer Grenze Hessen 100 20 km Calden Bracht Kath-Willenroth Kath-Willenroth Kath-Willenroth Crumstadt Crumstadt Crumstadt Wiesbaden Wiesbaden Wiesbaden Viernheim Viernheim Viernheim Michelstadt Michelstadt Michelstadt Groß-Gerau Groß-Gerau Groß-Gerau Rüsselsheim Rüsselsheim Rüsselsheim Langen Langen Langen Offenbach Offenbach Offenbach Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Frankfurt a.M. Gelnhausen Gelnhausen Gelnhausen Schlüchtern Schlüchtern Schlüchtern Darmstadt Darmstadt Darmstadt Friedberg Friedberg Friedberg Fulda Fulda Fulda Limburg Limburg Limburg Gießen Gießen Gießen Dillenburg Dillenburg Dillenburg Hünfeld Hünfeld Hünfeld Lauterbach Lauterbach Lauterbach Alsfeld Alsfeld Alsfeld Fritzlar Fritzlar Fritzlar Homberg (Efze) Homberg (Efze) Homberg (Efze) Kassel Kassel KasselBad Arolsen Bad Arolsen Bad Arolsen Korbach Korbach Korbach Eschwege Eschwege Eschwege Idstein Idstein Idstein Hofgeismar Hofgeismar Hofgeismar Frankenberg Frankenberg Frankenberg Bebra Bebra Bebra Wetzlar Wetzlar Wetzlar Bensheim Bensheim Bensheim Bad Hersfeld Bad Hersfeld Bad Hersfeld 81 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Denitrifikation Nitrat kann durch mikrobielle Redoxvorgänge abgebaut werden. Dieser Abbau wird als Denitrifikation bezeichnet und erfolgt durch die Reduktion oxidierter Stickstoffverbindungen wie Nitrat (NO3-) und Nitrit (NO2-) zu den gasförmigen Produkten Stickstoffmonoxid (NO), Distickstoffoxid (N2O) und elementarem Stickstoff (N2). Die Denitrifikation läuft unter anaeroben Verhältnissen ab. Bakterien wie Pseudomonas oder Achromobacter verwerten bei Sauerstoffmangel anstelle von elementarem Sauerstoff, den Sauerstoff der oxidierten Stickstoffverbindungen (NO3und NO2-) als Wasserstoffakzeptor. Als Reduktionsmittel wird entweder organisch gebundener Kohlenstoff oder Pyrit verwertet. Denitrifikationsfördernde Faktoren sind der Mangel an gelöstem Sauerstoff im Bodenwasser, eine schlechte Bodendurchlüftung, leicht zersetzbare organische Substanzen, die von den Bakterien zum Aufbau ihrer Körpersubstanz benötigt werden, und hohe NO3--Konzentrationen. Je nach vorhandenem Reduktionsmittel wird zwischen der heterotrophen und der autotrophen Denitrifikation unterschieden. Denitrifikationsprozesse, die auf organische Kohlenstoffquellen angewiesen sind, werden als heterotroph bezeichnet. Erfolgt der Nitratabbau dagegen unter Beteiligung von Pyrit, wird dies als autotrophe Denitrifikation bezeichnet. Je nach Art der ablaufenden Denitrifikation entstehen als Reaktionsprodukte Sulfat (SO42-), Hydrogencarbonat (HCO3-) und/oder zweiwertiges Eisen (Fe2+) bzw. Mangan (Mn2+), die im reduzierten Milieu in Lösung gehen können. Diese Reaktionsprodukte führen zu einer unerwünschten Aufhärtung des Wassers. Das entsprechende Rohwasser neigt bei Sauerstoffzufuhr zur Ausfällung von Eisenund Manganverbindungen. Die für die Denitrifikation benötigten Reduktionsmittel (organischer Kohlenstoff oder Pyrit) werden irreversibel verbraucht, sodass das Denitrifikationspotenzial begrenzt ist und bei Erschöpfung mit einem sukzessiven Anstieg der Nitratkonzentrationen zu rechnen ist. Für die Beurteilung eines landwirtschaftlichen Einflusses auf das Grundwasser ist daher nicht nur die aktuelle Nitratbelastung von Interesse, sondern auch die Frage, ob ein Stickstoffeintrag stattfindet und vergleichsweise geringe Nitratkonzentrationen das Ergebnis einer ablaufenden Denitrifikation sind. Bei einem nur geringen Denitrifikationspotenzial und einem gleichzeitig stattfindenden Nitrateintrag, besteht dann die Gefahr eines Nitratdurchbruchs. Untersuchung der Denitrifikation mittels der N2/Argon-Methode Die ursprüngliche Nitrateintragskonzentration vor der Denitrifikation im Grundwasserleiter kann über die N2/Argon-Methode ermittelt werden, sodass bei der Bewertung der landwirtschaftlichen Beeinflussung auch das bereits im Grundwasserleiter abgebaute Nitrat berücksichtigt werden kann. Dies ist insbesondere auch im Hinblick des irreversiblen Verbrauchs von Reduktionsmitteln von großer Bedeutung. Mit der N2/Argon-Methode wird der aus der Denitrifikation stammende und im Grundwasser gelöste molekulare Stickstoff (Exzess-N2) gemessen. Der tatsächliche Eintrag von Nitrat in das Grundwasser ist dann die Summe der herkömmlich gemessenen Nitratkonzentration und der Nitratkonzentration, die über die N2/Argon-Methode bestimmt wurde [4, 5]. Somit können mithilfe der N2/Argon-Methode potentiell gefährdete Bereiche hinsichtlich eines Nitrateintrags identifiziert werden, die sich manifestieren werden, sobald das Denitrifikationspotenzial im Grundwasserleiter verbraucht ist. 82 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Verteilung der Nitratkonzentration im hessischen Grundwasser Tabelle 11 zeigt die Häufigkeitsverteilung der herkömmlich gemessenen Nitratkonzentration in den hessischen Grundund Rohwasseranalysen als Mittelwerte pro Messstelle für den Zeitraum von 2010 bis 2022. Die mittlere Nitratkonzentration für ca. die Hälfte aller Grundund Rohwassermessstellen in Hessen beträgt weniger als 10 mg/l. Diese Messstellen können als anthropogen unbeeinflusst klassifiziert werden. Ausnahme stellt hierbei das Grundund Rohwasser in landwirtschaftlich genutzten Gebieten dar, die durch reduzierende Verhältnisse und der damit verbundenen Denitrifikation im Grundwasserleiter niedrigere Nitratkonzentrationen aufweisen. Dass der größte Anteil der Grundund Rohwassermessstellen in diesem niedrigen Konzentrationsbereich liegt, ist u. a. in dem hohen Anteil an Wassergewinnungsanlagen im betrachteten Messnetz begründet. Diese liegen z. T. in Waldregionen, in denen keine Düngungsmaßnahmen stattfinden. Viele Wassergewinnungsanlagen, die zur Trinkwasserversorgung genutzt werden, fördern das Grundwasser häufig aus tieferen Grundwasservorkommen und nicht aus dem oberflächennahen, potentiell verschmutzungsempfindlichen Grundwasser. Zudem sind für viele der hessischen Wassergewinnungsanlagen Wasserschutzgebiete festgesetzt. In diesen gelten Auflagen und Verbote, die in den zugehörigen Festsetzungsverordnungen aufgeführt sind. Diese Auflagen und Verbote umfassen z. B. Vorgaben für die landwirtschaftliche Nutzung und tragen somit zum vorsorgenden Grundwasserschutz bei. An ca. 1 / 3 der Grundund Rohwassermessstellen liegt die gemittelte Nitratkonzentration zwischen 10 und 25 mg/l, was bereits auf eine anthropogene Überprägung hinweist. Weitere 13 % aller Grundund Rohwassermessstellen zeigen gemittelte Nitratkonzentrationen zwischen 25 und 50 mg/l. Diese befinden sich überwiegend in landwirtschaftlich genutzten Bereichen. Drei Prozent aller Grundund Rohwassermessstellen haben gemittelte Nitratkonzentrationen, die oberhalb des Schwellenwertes der GrwV (2022) von 50 mg/l liegen. Abbildung 83 zeigt die Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentrationen des Zeitraums 2000 bis 2021 als Boxplot-Darstellung. Dies ermöglicht die Ableitung des 5., 25., 75. und 95. Perzentils, sowie des Medians. Pro dargestelltem Jahr lagen Messungen zu ca. 3 500 Grundund Rohwassermessstellen vor. Der Median der Nitratkonzentration liegt bei ca. 10 mg/l. Das 25. Perzentil ist ca. 5 mg/l, das 75. Perzentil ca. 20 mg/l und das 95. Perzentil ca. 40 mg/l. Ca. 5 % der Messstellen (rund 180 Messstellen) wiesen im genannten Zeitraum Nitratkonzentrationen größer 40 mg/l auf. Insgesamt wird deutlich, dass sich die Nitratkonzentrationen in den letzten zwei Jahrzehnten nicht grundlegend verändert haben. Die zusätzliche Darstellung der Maximalkonzentrationen (rote Kreuze) zeigt, dass es auch Messstellen mit extrem hohen Nitratkonzentrationen gibt. Die Darstellung eignet sich gut, um die Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentrationen für die einzelnen Jahre darzustellen, nicht jedoch für eine Trendermittlung. Für eine Trendbetrachtung müssen die Entwicklungen der Nitratkonzentrationen der einzelnen Messstellen bewertet werden. Nitratkonzentration in mg/l Anzahl der Messstellen Prozentualer Anteil der Messstellen < 5 1 142 28 ≥ 5 bis 10 964 24 ≥ 10 bis 25 1 301 32 ≥ 25 bis 37,5 412 10 ≥ 37,5 bis 50 141 3 ≥ 50 110 3 Tab. 11: Häufigkeitsverteilung der Nitratkonzentration in den hessischen Grundund Rohwasseranalysen (Mittelwerte pro Messstelle für den Zeitraum von 2010 bis 2022) 83 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Berücksichtigung des abgebauten Nitrats in Hessen Abbildung 84 zeigt die regionalisierte Nitratkonzentration, ermittelt aus dem im Grundwasser gemessenen Nitrat, gemeinsam mit der lokal bestimmten Nitratkonzentration, die über die N2/Argon-Methode bestimmt wurde (N2-Exzess in mg/l Nitrat). Denitrifikationsprozesse treten vor allem im Hessischen Ried auf. Die herkömmlich gemessenen Nitratkonzentrationen liegen in diesem Gebiet z. T. im niedrigen Konzentrationsbereich bis 10 mg/l. Dies wird durch die regionalisierten Nitratkonzentrationen ersichtlich ( ). Die Ergebnisse der NAbb. 84 2/ Argon-Methode zeigen jedoch, dass die ursprüngliche Eintragskonzentration von Nitrat in diesem Gebiet mit Konzentrationen bis größer 100 mg/l teils deutlich erhöht ist. Solch hohe Eintragskonzentrationen, gemessen über die N2/Argon-Methode, treten überwiegend in Gebieten auf, in denen eine intensive landwirtschaftliche Nutzung (Ackernutzung und Sonderkulturen) stattfindet und wo das vorhandene Grundwasser niedrige Sauerstoffkonzentrationen (< 2 mg/l) und gleichzeitig niedrige Nitratkonzentrationen aufweist (< 10 mg/l). Die Denitrifikation hat somit insbesondere im Hessischen Ried einen großen Einfluss auf die Grundwasserbeschaffenheit. Die Ni tratbelastung wäre an vielen Grundwassermessstellen ohne stattfindende Denitrifikationsprozesse deutlich höher. Zu bedenken ist dabei, dass das Denitrifikationspotential begrenzt ist und bei Erschöpfung des Potentials mit einem sukzessiven Anstieg der Nitratkonzentrationen zu rechnen ist. Bestätigt werden die Ergebnisse der N2/Argon-Methode und die dadurch identifizierten Denitrifikationsprozesse durch eine Ammoniumbelastung im Hessischen Ried sowie durch erhöhte Sulfatkonzentration bei gleichzeitig niedrigen Sauerstoffkonzentrationen. Weitere Informationen zu diesen Stoffen finden sich im Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2022 [6]. Nitrateintragskonzentration pro Messstelle Auf Grundlage von wurden nachfolAbbildung 84 - gend die Nitrateintragskonzentrationen im hydrogeologischen Raum „Oberrheingraben mit Mainzer Becken“ (umfasst das Hessische Ried) und im „übrigen Hessen“ für den Betrachtungszeitraum 2018 bis 2023 an 340 hessischen Grundwassermessstellen ausgewertet. Die betrachteten Grundwassermessstellen sind Bestandteil des Grundwasser-Messnetzes des hessischen Landesgrundwasserdienstes. Insgesamt wurden für diesen Betrachtungszeitraum 1 665Einzelmessungen ausgewertet, wobei ausschließlich die Messungen betrachtet wurden für die korrespondierend zur Analyse von Nitrat auch die N2/ArgonMethode angewandt wurde. Für jede Grundwassermessstelle erfolgte eine Mittelung der zugehörigen Einzelmessungen über den Betrachtungszeitraum. Anschließend erfolgte pro festgelegtem Gebiet eine aufsteigende Sortierung nach der gemessenen Nitratkonzentration. Abb. 83: Zeitliche Variabilität der Nitratkonzentrationen in den hessischen Grundund Rohwassermessstellen für die Jahre 2000 bis 2021, Daten und Grafik: HLNUG Kennwerte der Boxplot-Darstellung Höchstwert 95 Perzentil 75 Perzentil Median 25 Perzentil 5 Perzentil Minimalwert 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2014 2013 2012 2011 2016 0 150 250 200 100 50 Nitratkonzentration in mg/l 2000 2021 2020 2019 2018 2017 84 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Weser Kinzig Diemel Werra Fulda Eder Eder Schwalm Efze Haune Lahn Lahn Dill Ohm Fulda Schlitz Wetter Nidda Nidder Lüder Bracht Neckar Main Rhein Modau Gersprenz Weschnitz Wisper Ortslagen Grenze Hessen Hintergrund © GeoBasis-DE / BKG 2013, Darstellung durch HLNUG ! ! 0 ! ! > 10 ! ! > 25 ! ! > 100 ! ! > 50 — 100 N 2 /Argon (N 2 -Excess) 2017–2018 in mg/l NO 3 Regionalisierung von Nitrat-Maximum 2010–2015 in mg/l > 2,5 > 5,0 7,5 > 10,5 > 12,5 > 15,0 > 17,5 20,0 > 20,0 25,0 > 25,0 30,0 > 30,0 37,5 > 37,5 50,0 BG – – – – – – – 10 25 50 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 2,5 > 50,0 – – – – – – – – ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Wiesbaden Viernheim Bensheim Michelstadt Darmstadt Groß-Gerau Rüsselsheim Langen Offenbach Frankfurt a.M. Hanau Gelnhausen Schlüchtern Friedberg Fulda Limburg Gießen Dillenburg Hünfeld Lauterbach Alsfeld Bad Hersfeld Fritzlar Homberg (Efze) Kassel Bad Arolsen Korbach Eschwege Idstein Hofgeismar Frankenberg Wetzlar 10 0 20 km Abb. 84: Regionalisierte Nitratkonzentration und lokale N -Exzesskonzentrationen (in mg/l Nitrat), Daten und Karte: HLNUG 85 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Abbildung 85 zeigt die über den Betrachtungszeitraum gemittelte Eintragskonzentration, die sich zusammensetzt aus der herkömmlich gemessenen Nitratkonzentration und der bereits abgebauten Nitratkonzentration (N2-Exzesskonzentration). Für beide Gebiete kann die Anzahl an Messstellen bestimmt werden, in denen: A . kein Nitrateintrag stattgefunden hat, d. h. C(NO3) + C(N2-Exzess) = 0 mg/l, B . Nitrat vollständig abgebaut wurde, d. h. C(NO3) = 0 mg/l und C(N2-Exzess) > 0 mg/l, C. Nitrat teilweise abgebaut wurde, d. h. C(NO3) > 0 mg/l und C(N2-Exzess) > 0 mg/l, oder Nitrat gar nicht abgebaut wurde, d. h. C(NO3) > 0 mg/l und C(N2-Exzess) = 0 mg/l. Für den hydrogeologischen Raum „Oberrheingraben mit Mainzer Becken“ gibt es 216 Grundwassermessstellen mit belastbaren Daten zu Nitrat und der N2-Exzesskonzentrationen (Abb. 85, oben). Es hat kein Nitrateintrag an einer der 216 Messstellen stattgefunden (Fall A). Im zuströmenden Grundwasser von zehn der 216 Messstellen wurden nur N2-Exzesskonzentrationen, aber keine Nitratkonzentrationen gemessen (Fall B), d. h., oberstromig eingetragenes Nitrat wurde bereits vollständig abgebaut. Das zuströmende Grundwasser einer dieser Messstellen zeigt eine gemittelte Nitrateintragskonzentration, die den Schwellenwert der GrwV (2022) von 50 mg/l überschreitet. Im zuströmendem Grundwasser der verbleibenden 205 Messstellen wurden Nitratkonzentrationen und in überwiegender Zahl auch N2-Exzesskonzentrationen in unterschiedlicher Höhe gemessen (Fall C). Im Zustrombereich von 33 der 205 Messstellen ist nur Nitrat nachgewiesen, d. h., in den durch diese Messstellen erschlossenen Grundwasserleiter findet kein Nitratabbau statt. Im Zustrombereich der verbleibenden 172 Grundwassermessstellen wurden sowohl Nitratals auch N2-Exzesskonzentrationen gemessen. In den durch diese Messstellen erschlossenen Grundwasserleitern erfolgt teilweise ein Nitratabbau. Insgesamt überschreitet die gemittelte Nitrateintragskonzentration deutlich häufiger den Schwellenwert von 50 mg/l, als wenn ausschließlich die gemittelten Nitratkonzentrationen betrachtet werden. D. h., ohne die stattfindende Denitrifikation wären die Nitratkonzentrationen in diesem Gebiet an vielen Grundwassermessstellen noch höher. Berücksichtigt werden muss jedoch, dass das Denitrifikationspotential begrenzt ist und mit einem sukzessiven Anstieg der Nitratkonzentrationen zu rechnen ist, sobald das Potenzial erschöpft ist. Für den übrigen Landesbereich von Hessen gibt es 124 Grundwassermessstellen mit belastbaren Daten zu Nitrat und der N2-Exzesskonzentrationen (Abb.85, unten). Im zuströmenden Grundwasser von drei Messstellen wurden weder Nitrat noch N2Exzesskonzentrationen gemessen (Fall A) und von den verbleibenden 121 Grundwassermessstellen wurden Nitratkonzentrationen gemessen (Fall C). An 14 dieser Messstellen mit Nitratkonzentrationen wurden auch N2-Exzesskonzentrationen gemessen, d. h., bei etwas weniger als 12 % der Messstellen, verteilt im „übrigen Hessen“, wird Nitrat teilweise abgebaut. In den anderen durch diese Messstellen erschlossenen Grundwasserleitern findet kein Nitratabbau statt. Die gemessenen Nitratkonzentrationen im zuströmenden Grundwasser an acht Grundwassermessstellen in diesem Gebiet lagen im Mittel bereits über dem Schwellenwert der GrwV (2022) von 50mg/l. Das zuströmende Grundwasser einer weiteren Messstelle zeigte eine gemittelte Nitrateintragskonzentration von größer 50 mg/l. Die anthropogene Überprägung durch landwirtschaftliche Flächennutzung ist in diesem Gebiet im Vergleich zum hydrogeologischen Raum „Oberrheingraben mit Mainzer Becken“ geringer. Gleichzeitig scheint aber auch das Denitrifikationspotential geringer zu sein, weshalb gleichermaßen Nitrateinträge zu minimieren sind. 86 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 250 200 150 0 100 50 50 100150 20 02 16Anzahl der Messstellen Oberrheingraben und Mainzer Becken gemessenes NO3 abgebautes NO3 (N2-Exzess) gemessenes NO3 abgebautes NO3 (N2-Exzess) A BC Nitrat + N 2 -Exzess [mg NO 3 /l] Anzahl der Messstellen Nitrat + N 2 -Exzess [mg NO 3 /l] 250 200 150 0 100 50 50 10 01 24 Übriges Hessen AC Abb. 85: Gemessene Nitratund N2-Exzesskonzentrationen von Grundwasser in Hessen im Zeitraum von 2018 bis 2023 (n = 340 Messstellen, 1 665 Messungen gemittelt je Messstelle). A: Messstellen, wo kein Nitrateintrag stattgefunden hat, B: Messstellen, wo Nitrat vollständig abgebaut wurde und C: Messstellen, wo Nitrat teilweise oder gar nicht abgebaut wurde. In Rot dargestellt ist der Schwellenwert der GrwV (2022) für Nitrat in Höhe von 50 mg/l. Daten und Grafik: HLNUG 87 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 Ausblick In Hessen zeigt das zuströmende Grundwasser von rund der Hälfte aller Grundund Rohwassermessstellen eine anthropogene Beeinflussung durch Nitratkonzentrationen größer 10 mg/l. Dabei sind Nitratkonzentrationen größer 10 mg/l vornehmlich auf Einträge durch die landwirtschaftliche Flächennutzung zurückzuführen. Bei Betrachtung der Nitrateintragskonzentration, also der Summe von gemessenen Nitratund N2-Exzesskonzentrationen, zeigt sich, dass der Großteil der Messstellen mit zuströmendem Grundwasser mit Werten größer 50 mg/l im hydrogeologischen Raum „Oberer Rheingraben mit Mainzer Becken“ und somit im Hessischen Ried liegen. Die Wasserschutzkooperationen bzw. die Zusammenarbeit in den WRRL-Maßnahmenräumen fördern den Dialog zwischen den Beteiligten und das Verständnis für das System. Das Untersuchungsprogramm zur Denitrifikation wird in Hessen derzeit weiter ausgebaut, um die rechtlichen Anforderungen der GrwV (2022) und der AVV GeA (2022) umzusetzen. Hierfür ist vorgesehen, bis Ende des Jahres 2025 alle Grundund Rohwassermessstellen mindestens einmal mittels der N2/Argon-Methode zu untersuchen und die Ergebnisse dann in die jeweiligen Auswertungen einzubeziehen. Literatur [1] GrwV (2022): Verordnung zum Schutz des Grundwassers (Grundwasserschutzverordnung – GrwV) vom 9. November 2010. – BGBl. I: S. 1513), die zuletzt durch Artikel 1 der Verordnung vom 12. Oktober 2022 (BGBl. I S. 1802) geändert worden ist [2] AVV GeA (2022): Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Ausweisung von mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebieten (AVV Gebietsausweisung – AVV GeA) vom 10. August 2022 [3] Stuhrmann, M. (2000): Verbleib eingetragenen Stickstoffs entlang eines klimatischen Transektes durch Europa. – Bayreuther Forum Ökologie, 79: IV, 154 S.; Bayreuth. [4] NLWKN - Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küstenund Naturschutz (2012): Messung des Exzess-N2 im Grundwasser mit der N2/Ar-Methode als neue Möglichkeit zur Prioritätensetzung und Erfolgskontrolle im Grundwasserschutz. Grundwasser, Band 15. [5] HLNUG – Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (2019): Jahresbericht des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie 2019. [6] HLNUG – Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (2023): Grundwasserbeschaffenheitsbericht 2022. Grundwasser in Hessen, Heft 5. 88 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 5 Zusammenfassung Mit einer mittleren Jahrestemperatur von 10,7 °C in Hessen war 2023 das wärmste Jahr seit Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Die Mitteltemperatur lag um 1,4 Grad über dem Wert der Referenzperiode 1991–2020. Die Sonne schien 1 727 Stunden, 138 Stunden mehr als der Referenzwert. Die Niederschlagssumme im Jahr 2023 lag mit 953,1 l/m2 um 25 % über dem Mittelwert. Mit 192l/m² über dem langjährigen Mittelwert war 2023 ein niederschlagsreiches Jahr. In acht von zwölf Monaten fielen überdurchschnittliche Regenmengen, die teils erheblich über den Durchschnittswerten lagen. Im Gegensatz zu den vorherigen Jahren kam es im Jahr 2023 zu mehr Abfluss als im langjährigen Mittel. Insbesondere die Monate April, November und herausragend der Dezember waren überdurchschnittlich abflussstark, aber auch im August gab es fast doppelt so viel Abfluss. Eine ausgeprägte Niedrigwasserphase gab es zumindest in Hessen im Jahr 2023 nicht. Zu Hochwasser ist es dagegen durch viele Dauerregentage sowie etliche Gewitterlagen in fast allen Monaten gekommen, einzig im Juli und September wurden keine Meldestufenüberschreitungen an Pegeln regis triert. Die andauernde Hochwasserlage im Dezember aufgrund der vielen Niederschläge hat nicht nur Hessen stark betroffen. In unserem Bundesland waren nahezu alle Gewässereinzugsgebiete sowie die großen Wasserstraßen Rhein, mit den Zuflüssen Neckar und Main, und Weser mit der Werra, der Fulda und ihren Zuflüssen, betroffen, der Schwerpunkt lag jedoch in Nordhessen. Insgesamt hatte die größte Talsperre Hessens, die Edertalsperre, höhere Füllstände als im langjährigen Mittel. Seit 2014 war sie nicht mehr so gut gefüllt und nur im Juli gab es eine unterdurchschnittliche Füllmenge im Stausee. Insbesondere von August bis Dezember war der Stand des Edersees auffallend hoch, auch hieran ist zu erkennen, dass es im Jahr 2023 überdurchschnittlich viel Niederschlag gab. In der Diemeltalsperre wurde das größte Tagesmittel Mitte Mai mit einer vollständigen Füllung gemessen. Auch gab es lediglich einen Monat, den Januar, mit einer unterdurchschnittlichen Füllmenge im Vergleich zum langjährigen Mittel. Ebenfalls im Januar befindet sich der kleinste Tagesmittelwert. Anfang des Monats waren lediglich ca. 6 Mio. m³ Wasser im Stausee. Die Monate November und Dezember haben mit der etwa 1,5-fachen Menge die größte relative Abweichung zum langjährigen Mittel, auch hier bedingt durch das außergewöhnliche Hochwasser in Nordhessen. Die kontinuierliche Untersuchung und Überwachung der physikalisch-chemischen Beschaffenheit der vier größeren Fließgewässer Werra, Fulda, Lahn und Main bietet durch ortsfeste Messstationen eine zeitlich nahezu lückenlose Beobachtung und Analyse der Gewässerqualität. Eine Verschiebung dynamischer Prozesse im Gewässer steht im direkten Zusammenhang mit den hydrologischen und meteorologischen Gegebenheiten. So setzte 2023 aufgrund hoher Niederschlagsmengen im Frühjahr an nahezu allen Messstationen die Photosyntheseaktivität der Wasserpflanzen im Vergleich zu den Vorjahren 2021 und 2022 später ein. Zur Unterschreitung des kritischen Sauerstoffgehaltes von 7 mg/l kam es in den Sommermonaten an allen Messstationen. Ganztägig wurde der Sauerstoffgehalt am Main, an der Fulda und Werra unterschritten. Im Sommer 2023 kam es an Werra, Nidda, Schwarzbach und Main zur Überschreitung des nach der Oberflächengewässerverordnung (OGewV, Anlage 7) festgelegten Orientierungswertes für die Gewässertemperatur von maximal 25 °C. Hitzebedingte Fischsterben wurden an den Fließgewässern in Hessen in Sommerhalbjahr 2023 jedoch nicht beobachtet. Die höchste Wassertemperatur mit Überschreitung des Orientierungswertes (OGewV 2016) für die maximale Sommertemperatur zeigte der Main mit 25,7 °C am 25.06.2023. Auch der Orientierungswert für die maximale Wintertemperatur nach OGewV 89 Hydrologie in Hessen, Heft 26 – Gewässerkundlicher Jahresbericht 2023 (2016) wurde am Main überschritten. Sie lag am 25.12.2023 bei 12,9 °C. Starke Schwankungen in den kontinuierlichen Messwerten waren im Jahr 2023 aufgrund der unbeständigen Wetterlage mit lokalen Gewittern besonders ausgeprägt. Zur Ermittlung des ökologischen Zustands der Fließgewässer wurden im Jahr 2023 Untersuchungen zum Fischbestand, zum Makrozoobenthos, zu Makrophyten und zu Diatomeen seitens des HLNUG beauftragt. Bei Erstellung des Berichtes lagen die Ergebnisse zur Diatomeenerfassung noch nicht vor. Bei rund 78 % der hinsichtlich des Fischbestandes untersuchten Gewässerabschnitte wird der sehr gute bzw. gute ökologische Zustand noch nicht erreicht. Das Makrozoobenthos zeigt an gut 60 % der Untersuchungsbereiche Handlungsbedarf an. Bei den Makrophyten verfehlen rund 65 % der untersuchten Gewässerabschnitte den sehr guten bzw. guten ökologischen Zustand. In Hessen werden derzeit viele Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässerstruktur umgesetzt, um die Auflage der WRRL zu erfüllen. Fertiggestellte Maßnahmen werden frühestens nach zwei Jahren bzw. zwei Hochwasserdurchläufen nachkartiert, da sich erst dann die ersten Veränderungen im und am Gewässer ausbilden. In der Winter-Frühjahr Saison 2022/2023 wurden insgesamt 28,5 Kilometer an 46 Gewässern in Nord-, Mittelund Südhessen nachkartiert. Derzeit werden ca. 80 Seenmessstellen im hessischen Gütemessprogramm untersucht. Dabei werden die Seen hinsichtlich ihrer Trophie klassifiziert. Insgesamt konnte 2023 eine positive Entwicklung der Trophie-Klassifizierung festgestellt werden. Die Gründe für diese positive Entwicklung sind vielfältig und können z. B. Sanierungsbemühungen, günstige klimatische Bedingungen oder auch das Ausbleiben von Starkregenereignissen sein. Das Flächenmittel der Grundwasserneubildung betrug für das Jahr 2023 für Hessen 149 mm und lag damit um 42 % deutlich über dem langjährigen Mittelwert der Referenzperiode 1971–2000. Nachdem die Grundwasserneubildung seit dem Jahr 2003 meist unterhalb des langjährigen Mittelwertes lag, stellt das Jahr 2023 nach zwei neubildungsarmen Dekaden erstmals wieder ein neubildungsreiches Nassjahr dar. Die hohe Grundwasserneubildung im Jahr 2023 ist auf die überdurchschnittlichen Niederschläge, vor allem in den neubildungsrelevanten Monaten des hydrologischen Winterhalbjahres (November–April) zurückzuführen. Aber auch die sehr ergiebigen Niederschläge im August führten zu einer für den Sommermonat August ungewöhnlich hohen Sickerwasserbildung. Das Winterhalbjahr 2022/2023 war etwas nasser im Vergleich zur Referenzperiode, was zu einer leichten Entspannung im Grundwasser geführt hat. Durch die Trockenheit zu Beginn des hydrologischen Sommerhalbjahres stiegen die Anteile an Messstellen mit sehr niedrigen und niedrigen Grundwasserständen wieder deutlich an. Die einsetzenden Niederschläge ab Juli sorgten dann für eine Entspannung im Grundwasser. Durch die Trockenheit im September flachten die Anstiege wieder ab, bevor durch die drei folgenden nassen Monate der Anteil der Messstellen im niedrigen und sehr niedrigen Bereich deutlich sichtbar zurückging. Im Vergleich zum Vorjahr lagen die Grundwasserstände Ende Dezember an 96 % der Messstellen auf einem höheren Niveau, was aufzeigt, dass sich gegenüber der Niedrigwassersituation im letzten Jahr die Grundwassersituation hessenweit deutlich entspannt hat. Einen so großen Anteil an Messstellen mit hohen bis sehr hohen Grundwasserständen gab es zuletzt in der ersten Jahreshälfte 2018, also vor dem Beginn der jüngsten Trockenperiode. Die Auswertung der Daten zur Grundwasserbeschaffenheit zeigt hinsichtlich der Nitrateintragskonzentrationen, also der Summe von herkömmlich gemessenen Nitratund N2-Exzesskonzentrationen aus der N2/Argon-Methode, dass im Bereich des 90 Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Hessischen Rieds der Großteil des Grundwassers in den Grundund Rohwassermessstellen Schwellenwertüberschreitungen (> 50 mg/l) aufweisen. Die Messung von N2-Exzesskonzentrationen mit der N2/ Argon-Methode belegt Denitrifikationsprozesse unterschiedlicher Ausprägung in Hessen. Eine hessenweite Auswertung für den Zeitraum von 2018 bis 2023 zeigt, dass im zuströmenden Grundwasser von zehn der insgesamt 340 untersuchten Grundwassermessstellen des Landesgrundwasserdienstes nur N2-Exzesskonzentrationen, aber keine Nitratkonzentrationen gemessen wurden. D. h., in den durch diese Messstellen erschlossenen Grundwasserleitern wird das eingetragene Nitrat vollständig abgebaut. Im Grundwasser von insgesamt vier Grundwassermessstellen wurden weder Nitrat noch N2-Exzesskonzentrationen gemessen, d. h., es fand kein Nitrateintrag statt. In den durch die verbleibenden 326 Messstellen erschlossenen Grundwasserleitern wird Nitrat teilweise oder gar nicht abgebaut.