Von Industrie, Verkehr, Landwirtschaft oder Siedlungsgebieten gehen zahlreiche Gefahren für das Grundwasser aus. Die natürliche Filterfunktion des Bodens reicht in vielen Fällen nicht aus, um Verunreinigungen des Grundwassers zu verhindern. Belastungen mit Schadstoffen sind deshalb immer häufiger zu beobachten.
Das Grundwasser weist durch das Reinigungs- und Filtervermögen von Boden und Untergrund einen natürlichen Schutz auf. Dieses natürliche Rückhaltevermögen gegenüber Schadstoffeinträgen ist jedoch begrenzt, so dass heute in zunehmenden Maße Belastungen des Grundwassers zu beobachten sind, die zu einer Beeinträchtigung der Grundwasserqualität führen.
Die Ursache dafür sind menschliche Nutzungen, von denen Einträge in das Grundwasser ausgehen können. Unterschiedliche Nutzungen können unterschiedliche Belastungen von Sicker- und Grundwasser zur Folge haben, so können undichte Kanalisationssysteme erhöhte Ammonium- und Sulfatkonzentrationen im Grundwasser verursachen. Siedlungsbereiche können unterschiedlichste Grundwasserbelastungen verursachen, im Gartengelände können Nährstoffe oder Pflanzenschutzmittel eingetragen werden, Verkehrsflächen verursachen Chlorid- oder Mineralölbelastungen, ehemalige Gewerbestandorte, Altablagerungen oder Altstandorte können zum Beispiel zu Einträgen von chlorierten Kohlenwasserstoffen, Cyaniden, Schwermetallen aber auch Chlorid, Sulfat oder Ammonium etc. führen. Die landwirtschaftliche Flächennutzung kann Ursache von Nitrat- und Pflanzenschutzmitteleinträgen sein, Baumschulnutzungen haben in der Vergangenheit auch zu Einträgen von chlorierten Kohlenwasserstoffen geführt. Natürliche Waldflächen sind im Allgemeinen als günstig für die Grundwasserbeschaffenheit zu beurteilen – problematisch können Fichtenmonokulturen sein, die als Folge ihrer ganzjährigen Benadelung erhebliche Mengen Luftschadstoffe aus der Atmosphäre herausfiltern, die anschließend in den Boden gelangen können.
An dieser knappen und unvollständigen Aufzählung wird deutlich, dass es eine Vielzahl von Stoffen gibt, die als Folge menschlicher Nutzung ins Grundwasser eingetragen werden können, dass es Stoffe gibt, die eindeutig einer Quelle zugeordnet werden können, andere Stoffe jedoch aus unterschiedlichen Quellen stammen. Auch wird deutlich, dass es eher kleinräumige so genannte Punktquellen wie z.B. Altlasten gibt und eher großräumige Quellen, so genannte flächenhafte Einträge, wie z.B. die Landwirtschaft.
Die EG-WRRL betrachtet die Grundwasserkörper als Bewertungseinheiten, so dass bei der Bewertung von Gefährdung und Zustand der Grundwasserkörper auch die Bedeutung einer Gefährdung bzw. von Analysewerten oberhalb von Qualitätsnormen bzw. Schwellenwerten beurteilt werden muss. Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass die landwirtschaftliche Flächennutzung, die in Schleswig-Holstein im Mittel auf mehr als 70% der Landesfläche erfolgt, auch eine hohe Bedeutung für die Beschaffenheit, des auf diesem Flächenanteil versickernden Anteils der Grundwasserneubildung hat. Andere potenziell eintragsrelevante Flächennutzungen wie Siedlungen, Verkehrsflächen oder Altlasten sind in Schleswig-Holstein flächenmäßig weniger bedeutsam.
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Während rund 55 % der Gesamtfläche der Bundesrepublik Deutschland landwirtschaftlich genutzt wird, ist der entsprechend genutzte Flächenanteil in Schleswig-Holstein mit 70 % vergleichsweise höher. Von dieser Fläche entfallen 54 % auf Ackerland und 45 % auf Dauergrünland. Rund 1 % der Fläche ist mit sonstigen landwirtschaftlichen Nutzungen belegt, also im wesentlichen Haus- und Nutzgärten, Obstanlagen und Baumschulflächen.
Die Bewirtschaftung dieser Flächen erfordert die Zufuhr von Nährstoffen und organischer Substanz sowie den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, was teilweise bereits zu Belastungen des Grundwassers geführt hat (z.B. Nitrat, Pflanzenschutzmittel und deren Metabolite).
Die Zufuhr von Nährstoffen und organischer Substanz durch mineralische und organische Dünger ist im Hinblick auf die zu erzielenden Ernteerträge erforderlich, um den Nährstoffentzug durch die Ernte sowie unvermeidbare Verluste und Festlegungen im Boden auszugleichen und die Bodenstruktur zu erhalten. Im Zuge einer immer stärker nach ökonomischen Gesichtspunkten ausgerichteten intensiven Landwirtschaft ist der Einsatz von Stickstoffdünger daher in den vergangenen Jahrzehnten stark angestiegen. Hinzu kommt, dass mit der Intensivierung der Landwirtschaft und Ausdehnung der Tierhaltung oft ein hoher Viehbesatz einhergehen kann, der zu einem entsprechend großen Anfall von Wirtschaftsdünger in Form von Gülle, Jauche oder Festmist führt. Darüber hinaus hat der Ausbau der erneuerbaren Energien und hier insbesondere der Zuwachs der Biogasanlagen, die nur noch untergeordnet der Energiegewinnung aus Gülle dienen und in erster Linie mit Mais betrieben werden, zu einer erheblichen Vergrößerung der Maisanbaufläche geführt. Der Anbau von Mais kann prinzipiell außerordentlich Grundwasser schonend erfolgen, erfolgt nach den Erhebungen der landwirtschaftlichen Beratung zur Umsetzung der EG-WRRL (2008 – 2012) jedoch überwiegend auf Stickstoff-überversorgten Standorten, die ein hohes Risiko der Nitratfreisetzung darstellen.
Die Entwicklung des Viehbestands in SH ist rückläufig, dies hat sich kaum merklich im Viehbesatz je Hektar der schleswig-holsteinischen Gemeinden niedergeschlagen, nur ein leichter Anstieg des Anteils der Gemeinden mit weniger als 0,5 GVE/ha von 10% im Jahr 2001 auf 13% im Jahr 2010 deutet als Zunahme viehloser Betriebe in die gleiche Richtung.
Hohe Viehdichten bedeuten einen hohen Wirtschaftsdüngeranfall. Zu diesem hohen Wirtschaftsdüngeraufkommen aus der Viehhaltung kommt das hohe Aufkommen von Biogassubstratresten, die ebenfalls auf den landwirtschaftlichen Flächen verwertet werden müssen noch hinzu. Es wird deutlich, dass der Druck auf die landwirtschaftlichen Flächen hinsichtlich der Aufnahme von flüssigen organischen Nährstoffträgern in den letzten Jahren mit Zunahme der Biogasproduktion angestiegen ist.
Das Thünen Institut Braunschweig hat im Auftrag des MELUR für die Jahre 2007 und 2010 eine Brutto-Bilanzierung für den Nährstoff Stickstoff auf Gemeindeebene angestellt. Es zeiget sich, dass ein leichter Anstieg der N-Überschüsse zwischen beiden Jahren festzustellen ist. In der Auswertung wird deutlich, dass die höchsten N-Überschüsse mit bis zu mehr als 120 kg N pro ha LF im Wesentlichen in den nördlichen Geestbereichen (nördlich Hamburgs) festzustellen sind. Die für landesweit 120 Pilotbetriebe im Rahmen der landwirtschaftlichen Beratung zur Umsetzung der EG-WRRL in SH erhobenen Hoftorbilanzen weisen zwar niedrigere N-Bilanzsalden von im Mittel 95 kg N pro ha auf; beide Werte belegen jedoch eine intensive landwirtschaftliche Nutzung der Geest.
Der verstärkte Einsatz von Pflanzenschutzmitteln hat besonders in den Bereichen zu Belastungen des Grundwassers geführt, in denen der Erwerbsgartenbau und hier insbesondere die Baumschulen ansässig sind. Wenngleich die Baumschulen in Schleswig-Holstein im Jahr 1995 mit rund 4.900 Hektar nur einen äußerst geringen Anteil (0,5 %) ausmachen, haben sie dennoch eine besondere Bedeutung, denn 4.253 Hektar oder 86,1 % aller Baumschulflächen in Schleswig-Holstein entfallen davon allein auf den Kreis Pinneberg.
Diese Flächen machen im Kreis Pinneberg damit einen Anteil von knapp 10 % der dortigen landwirtschaftlich genutzten Fläche aus und bilden somit das größte geschlossene Baumschulgebiet Europas.
Durch eine derartige Konzentration von Baumschulflächen besteht für das Grundwasser ein Gefährdungspotenzial, das weniger aus den erhöhten Stickstoffeinträgen infolge der landwirtschaftlichen Düngung sondern vielmehr aus dem intensiven Einsatz von Pflanzenschutzmitteln resultiert.
So wurden in der Vergangenheit bei der chemischen Bodenbehandlung gegen Nematodenbefall (sog. Bodenmüdigkeit) auf den Baumschulflächen Pflanzenschutzmittel eingesetzt, in denen die Wirkstoffbestandteile 1,3 -Dichlorpropen und 1,2-Dichlorpropan enthalten sind. Da sich 1,2-Dichlorpropan im Gegensatz zu 1,3-Dichlorpropen als wenig wirksam erwies, endete die Zulassung für diesen Wirkstoff bereits im Jahr 1987. Dennoch befindet sich 1,2- Dichlorpropan aufgrund der hohen Stabilität (Persistenz) auch heute noch im Boden und Grundwasser, so dass es teilweise zu Grenzwertüberschreitungen kommt.
Als Folge der Grundwasserbelastung mit Pflanzenschutzmitteln mussten im Kreis Pinneberg einzelne Brunnen oder auch ganze Wasserwerke stillgelegt werden, soweit die zentrale Trinkwasserversorgung durch den Anschluss an andere Wasserwerke aufrechterhalten werden konnte. In anderen Fällen mussten Aktivkohle-Filteranlagen errichtet werden, um die Schadstoffe vom Trinkwasser fernzuhalten bzw. zu eliminieren.
Wenngleich die Siedlungsflächen an der Bodennutzung in Schleswig-Holstein nur einen verhältnismäßig geringen Anteil einnehmen, sind die Schadstoffeinträge in den Untergrund hier doch recht vielfältig und können im Einzelfall zu einer direkten Gefährdung des Grundwassers führen.
Die Gefahr solcher Verunreinigungen liegt in dem Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, die in der modernen Industriegesellschaft in vielfältiger Weise und zum Teil in großen Mengen eingesetzt werden. Dazu zählen beispielsweise Heiz- und Kraftstoffe oder Ausgangs- und Hilfsstoffe zur Erzeugung anderer Stoffe, die häufig wiederum wassergefährdend sind.
Art und Umfang des Gefährdungspotenzials sind abhängig von den jeweiligen Industrie- und Gewerbezweigen.
In Anlagen zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen sowie zum Herstellen, Behandeln und Verwenden wassergefährdender Stoffe, die nicht sachgerecht betrieben werden oder bei denen die Prüfungen durch Sachverständige unterbleiben, besteht die Gefahr, dass infolge von Unfällen, Betriebsstörungen oder unsachgemäßem Umgang mit wassergefährdenden Stoffen der Untergrund und das Grundwasser verunreinigt werden.
Auch Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, insbesondere unterirdische Leitungen, sind in vielen Fällen die Quelle für Grundwasserschäden.
Weitere Problembereiche können auch Teeröl produzierende und -verarbeitende Gewerbe wie zum Beispiel Dachpappen-Fabriken sowie ehemalige Gaswerke und Kokereien sein.
Grundwasserverunreinigungen mit Mineralölprodukten, die im Regelfall auf defekte Tankanlagen zurückgehen, spielen dagegen nur eine untergeordnete Rolle und treten bis auf wenige Ausnahmen nur kleinräumig und lokal auf.
Die für Grundwasserverunreinigungen relevanten wassergefährdenden Stoffe lassen sich in folgende Stoffgruppen einteilen:
Da sich die Quellen und häufig auch die Verursacher von Verunreinigungen mit wassergefährdenden Stoffen in der Regel genau ermitteln lassen, können in den meisten Fällen gezielt Sanierungsmaßnahmen eingeleitet werden, die allerdings zeit- und kostenaufwändig sein können.
Altlasten sind Altablagerungen und Altstandorte, durch die schädliche Verunreinigungen hervorgerufen werden, die neben den Umweltmedien Boden und Luft auch das Grundwasser gefährden können.
Altablagerungen, also stillgelegte Anlagen zum Ablagern von Abfällen oder sonstigen Grundstücken werden zur Altlast, wenn ein relevanter Eintrag von wassergefährdenden Stoffen in den Untergrund beziehungsweise die Umwelt stattgefunden hat. Erschwerend kommt bei dieser Art von Verunreinigungen dazu, dass die deponierten Abfallarten und ihre Erzeuger oftmals unbekannt sind.
Altstandorte, also Grundstücke von stillgelegten Anlagen und sonstige Grundstücke, werden als Altlast eingestuft, wenn auf diesen Flächen ein Umgang mit umweltgefährdenen Stoffen stattgefunden hat und dies zu relevanten Stoffausträgen in die Umwelt geführt hat.
Undichte Kanalisationssysteme können das Grundwasser in zweierlei Hinsicht negativ beeinflussen. Verläuft die schadhafte Abwasserleitung innerhalb eines Wasserleiters, jedoch oberhalb des Grundwasserspiegels, kommt es zum Austrag von Schmutzwasser in das Grundwasser und damit zu qualitativen Beeinträchtigungen. Entsprechendes gilt für Druckleitungen.
Liegt die schadhafte Abwasserleitung innerhalb eines Wasserleiters im Bereich der wassergesättigten Zone, wird Grundwasser über das Kanalnetz abgeleitet, und es kommt zu quantitativen Grundwasserverlusten.
Im ersten Fall können neben der Erneuerung der Kanalisation Grundwassersanierungen erforderlich werden. Im zweiten Fall sind neben einer Grundwasserabsenkung größere Grundwassermengen im Kanalisationssystem und in der Kläranlage die Folge. Das schränkt zum einen die Kapazität zur Ableitung und Behandlung von Schmutzwasser ein und verursacht zum anderen in erheblichem Umfang unnötige Kosten.
Ein wesentlicher Teil der heute in Schleswig-Holstein vorhandenen Kanalisation ist jüngeren Datums und deshalb im Vergleich zu den Kanalnetzen in den traditionellen Ballungszentren Deutschlands in einem besseren Zustand. Problematisch sind die älteren Kanalnetze, die vor und um 1900 entstanden sind und teilweise infolge der Kriegseinwirkungen, aber auch durch ständig gestiegene Verkehrsbelastungen Schäden durch äußere Einwirkungen erlitten haben.
