Die Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserbeschaffenheit: Sulfatgehalt zeigt die Auswertung einer repräsentativen Auswahl von Sulfatkonzentrationen aus der Labordatenbank des LBEG. Die über einen Zeitraum von 1967 bis 2000 erhobenen Daten wurden zweifach gemittelt. Bei Grundwasser-Messstellen mit Mehrfachanalysen wurden Mittelwerte der jeweils vorliegenden Untersuchungsergebnisse gebildet. Zusätzlich wurden die Werte aller Probenahmestellen in einem Radius von 2000 m einer weiteren Mittelwertbildung unterzogen. Die Einteilung der Klassen erfolgt unter Berücksichtigung des Geringfügigkeitsschwellenwertes (GFS) bzw. des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung (TVO) von 240 mg/l sowie des TVO-Wertes von 500 mg/l bei geogen bedingter Überschreitung. Erhöhte Konzentrationen, die eindeutig auf punktförmige anthropogene Einträge (z.B. Altdeponien) zurückzuführen sind, werden im Rahmen dieser Übersichtskarte nicht wiedergegeben. Die Sulfatgehalte sind in Tiefenstufen ohne Bezug zur lokalen hydrogeologischen Situation dargestellt. Die Stabdiagramme im rechts gezeigten Beispiel spiegeln Ergebnisse für die Tiefenstufen bis 20 Meter, über 20 bis 50 Meter, über 50 bis 100 Meter und über 100 bis 200 Meter wieder. Ein Vergleich von Werten ist daher ohne Berücksichtigung der jeweiligen hydrogeologischen Situation (z.B. hydrogeologischer Stockwerksbau) ebenso wie die Heranziehung der Daten für Detailuntersuchungen nicht zulässig. Sehr hohe Sulfatkonzentrationen sind z. T. auf geogene Einflüsse zurückzuführen: Die höchsten Konzentrationen für Sulfat finden sich in Niedersachsen im Bereich der Küstenversalzung (Ostfriesische Küste und nördlich des Jadebusens). Ebenfalls sehr hohe geogene Sulfatkonzentrationen gibt es im Verbreitungsgebiet gipshaltiger Gesteine (Oberer Buntsandstein, Mittlerer Muschelkalk, Mittlerer Keuper, Zechstein), wo im Grundwasser Sulfatkonzentrationen von mehr als 1000 mg/l erreicht werden. Die Oxidation von Sulfiden (z.B. Pyrit) führt ebenfalls zu hohen Sulfatgehalten. Im nördlichen Bereich von Hannover werden Konzentrationen von 100 – 400 mg/l erreicht. Eine Ursache dafür ist die Oxidation von Pyritmineralen aus Gesteinen der Kreidezeit. Erhöhte Eisengehalte und niedrige pH-Werte sind weitere Folgen dieser Reaktion. Sehr niedrige Sulfatgehalte mit wesentlich weniger als 10 mg/l sind meist auf Sulfatreduktion zurückzuführen, wobei bei dieser Reaktion häufig organisches Material im Gestein Oxidationsprozessen unterliegt. Das Grundwasser in den holozänen Ablagerungen östlich und südöstlich des Jadebusens ist zu einem großen Teil durch Sulfatreduktion verändert.

Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.

Die Übersichtskarte zeigt die Verbreitung der Bückeberg-Gruppe (Unterkreide, Ober-Berriasium) im Niedersächsischen Becken und stellt insbesondere explorationsrelevante Sandsteine und deren Eigenschaften dar. Als explorationsrelevant werden hier regional zusammenhängende Sandsteine mit einer Mächtigkeit von mindestens fünf Metern bezeichnet. Für diese Einheiten kann ein Potenzial als geothermisch nutzbare Aquifere vermutet werden, das jedoch standortbezogen im Einzelfall nachzuweisen ist. Die hier verwendete Untergliederung in die „obere“, „mittlere“ und “untere“ Bückeberg-Gruppe für die kartierten Einheiten ist informell und als relativ anzusehen. Explorationsrelevante Sandsteine des Berriasium sind vorwiegend im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens zu finden (Kopf-Sandstein der Fuhse-Formation, Sandsteine der Barsinghausen-Subformation und Sandsteine der Deister- und Fuhse-Formation) sowie vereinzelt im Raum Osnabrück (Sandsteine der Oesede-Formation). Die Sandsteine sind in der Regel in eine Wechselfolge aus Tonstein, Siltstein und lokal geringmächtigen Kohlelagen eingebettet. Tonsteine, Siltsteine, Tonmergelsteine, Schillkalksteine und lokal geringmächtige Sandsteine der Isterberg-Formation werden zusammengefasst dargestellt. Porosität, Permeabilität und Transmissibilität der Lithologien wurden bei der Kartierung nicht berücksichtigt, sind jedoch – soweit verfügbar – als bohrungsbezogene Parameter angegeben. Die Abgrenzung der kartierten Einheiten beruht auf vorhandener Literatur und der Bewertung und Interpretation ausgewählter geowissenschaftlicher Daten, die am Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) vorliegen. Grundlage bildet der Paläogeographische Atlas der Unterkreide von Nordwestdeutschland (Schott; 1969), in dem die Verbreitung sowie die Lithologie der Unterkreide im Niedersächsischen Becken dargestellt sind sowie der Geotektonische Atlas von Nordwest-Deutschland und dem deutschen Nordsee-Sektor (Baldschuhn et al. 2001) und die Geologische Karte von Niedersachsen 1: 50 000 (GK50). Die von Schott (1969) kartierte Verbreitungsgrenze des "Wealden" (entspricht weitgehend der Bückeberg-Gruppe) sowie die durch die Beckeninversion erodierten Bereiche wurden in die vorliegende Karte übernommen und stellenweise nach neueren Informationen modifiziert. Die dargestellten Salzstrukturen stammen aus der Karte der Salzstrukturen Norddeutschlands 1: 500 000 (BGR 2008). Innerhalb der Verbreitungsgrenze der Bückeberg-Gruppe wurden basierend auf den Informationen der Kohlenwasserstoff-Bohrungsdatenbank des LBEG Tiefbohrungen mit geeigneter Datenlage für die Kartierung ausgewählt. Die Abgrenzung der kartierten Einheiten beruht auf der Bewertung und Interpretation der stratigraphischen und lithologischen Informationen aus Schichtenverzeichnissen, geophysikalischen Bohrlochmessungen und Bohrkernmaterial. Großräumige Verzahnungs- bzw. Übergangsbereiche zwischen zwei Kartiereinheiten werden als schräg schraffierte Flächen dargestellt. Die Überlagerung von zwei Sandsteineinheiten ist als vertikal schraffierte Fläche abgebildet. Gebiete, in denen keine, oder nur unzureichende Informationen aus Tiefbohrungen vorliegen oder ausgewertet wurden, sind in der Verbreitungskarte als „Gebiete mit unzureichender Kenntnis der Lithologie oder nicht kartiert“ ausgewiesen. Die Bereiche der Salzstockflanken und Salzstock-Randsenken wurden nicht näher untersucht. Lokale Änderungen der Mächtigkeit, Lithofazies und Gesteinseigenschaften in diesen Bereichen bleiben daher unberücksichtigt. Die verwendeten Bohrungen sind als Belegpunkte aufgeführt. Die ausgewerteten Daten der Tiefbohrungen werden als Werteklassen angezeigt. Die Tiefenlage und die Gesamtmächtigkeit basiert auf der Auswertung der Schichtenverzeichnisse. Angaben zur Mächtigkeit der Sandsteine stammen aus der Auswertung von Bohrlochmessungen sowie aus den Schichtverzeichnissen und beziehen sich auf die jeweils mächtigste Sandsteinlage einer ausgewerteten Bohrung. Porosität und Permeabilität der Sandsteine wurden aus den Informationen der Kohlenwasserstoff-Datenbank aus Bohrkerndaten und, falls vorhanden, aus Bohrlochmessungen berechnet. Die Angaben der Porositäten aus Bohrkerndaten sind als effektive Porositäten (%) und aus Bohrlochmessungen als Gesamtporosität (%) zu verstehen. Die Werteklassen der Permeabilität sind jeweils in Millidarcy (mD) und in Quadratmeter (m²) angegeben. In den Karten sind die unterschiedlichen Datengrundlagen durch Symbole gekennzeichnet. Die Transmissibilität der Sandsteine ergibt sich aus deren Mächtigkeit und der jeweiligen Permeabilität und ist entsprechend der Berechnungsgrundlage in unterschiedlichen Symbolen in den Einheiten Darcymeter (Dm) und Kubikmeter (m³) dargestellt.

Die Basis der Volpriehausen Formation markiert den Beginn des Mittleren Buntsandstein. Lücken in der Verbreitung zeigen sich besonders oberhalb und entlang von Salzstrukturen. Dabei ist die Volpriehausen Formation insbesondere in den westlichen Bereichen im Hangenden durch die Unterkreidediskordanz erodiert. Die Tiefenlage nimmt generell von Nordwesten nach Südosten zu. Hochlagen befinden sich hauptsächlich oberhalb des Salzkissens Lilli/Leila und entlang der Diapirflanken der Salzmauer Lollo/Lisa.

Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen dient dem übergeordneten Ziel der langfristigen Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung, insbesondere der öffentlichen Wasserversorgung als ein maßgeblicher Baustein der Daseinsvorsorge. Die Wasserversorgung muss entsprechend der aktuellen und regionalen Herausforderungen und unter der Maßgabe einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung weiterentwickelt werden. Hierzu ist es sowohl für Politik und Wasserbehörden als auch für die Nutzer der Ressource notwendig, Handlungsbedarfe frühzeitig erkennen zu können, um im Weiteren rechtzeitig notwendige Maßnahmen für eine langfristige Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung zu ergreifen. Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen stellt einen hierfür erforderlichen landesweiten Informationsrahmen dar. Als Fachkonzeption dient es Wassernutzern, Zulassungsbehörden und dem Land für die Wasserbewirtschaftung und der Öffentlichkeit als transparente und in die Zukunft gerichtete Informations- und Planungsgrundlage. Vorgaben für Einzelverfahren sind ausdrücklich nicht das Ziel. Im Rahmen des Wasserversorgungskonzeptes erfolgt eine Bilanzierung des derzeitigen Standes (Bezugsjahr 2015) sowie der mittel- und langfristigen Entwicklungen der niedersächsischen Wasserversorgung. Hierbei werden das Grundwasserdargebot für mittlere und trockene Verhältnisse und die Wasserbedarfe der maßgeblichen Grundwassernutzer einander zu verschiedenen Zeitpunkten (2015, 2030, 2050 und 2100) gegenübergestellt. Die Methodik des Wasserversorgungskonzeptes Niedersachsen wurde rasterbasiert durchgeführt. Dafür wurde ein 500 x 500 m Raster erstellt, welches sich über ganz Niedersachsen und Bremen erstreckt. Landesweite Datengrundlagen, die der Planung der aktuellen und zukünftigen Bewirtschaftung des Grundwassers dienen, wurden auf das Raster übertragen. Diese bildeten die Grundlage der durchgeführten Berechnungen, Bewertungen und abschließenden Darstellungen. In der Karte ist das Grundwasserdargebot für den Betrachtungszeitpunkt 2100 bei trockenen Verhältnissen dargestellt.

Die Karte zeigt die mittlere monatliche Grundwasserneubildung für den Monat Juli im 30-jährigen Zeitraum 1991-2020. Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (Herrmann et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.

Diese Karte zeigt die heutige Vitrinitreifeverteilung für das Top Westfal (System: Karbon; Subsystem: Oberkarbon/Siles; vor ca. 325-290 Ma) im KW-Modell der zentralen deutschen Nordsee. Die als Rasterdaten liegen für das Projektgebiet im Bereich der zentralen deutschen Nordsee vor (Geotektonischer Atlas, Baldschuhn et al., 2001). Die Reifekarte ist eine Extraktion aus der Simulation des dynamischen KW-Modells der zentralen deutschen Nordsee. Ziel der 3D-Modellierung war die Rekonstruktion der Versenkungs-, Temperatur- und Reifegeschichte karbonischer Erdölmuttergesteine, die als Grundlage für die Abschätzung des KW-Potenzials genutzt werden kann. Die Berechnung der Reifedaten erfolgt unter Berücksichtigung der Randbedingungen (Paläo-Wassertiefe, Paläo-Wärmefluss, geographische Lage) in der Simulation nach Sweeney & Burnham (1999). Bearbeitung: Zur Darstellung im Kartenserver wurde das ursprüngliche Raster (rechtwinklig, nicht-quadratisch) in ein quadratisches Raster überführt. Die Simulation des Modells erfolgt mit dem Software-Paket PetroMod (Schlumberger, Version 2012.2). Der Eingabe-Datensatz für die Simulation des Modells mit PetroMod ist über den Produkt-Download verfügbar. Darüber hinaus sind die Tiefen- und Mächtigkeitskarten auch einzeln verfügbar. Literatur: SWEENEY J.J., BURNHAM A.K.: Evaluation of a simple model of vitrinite reflectance based on chemical kinetics. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 1990; 74:1559-1570.

Die Karte zeigt die mittlere monatliche Grundwasserneubildung für den Monat Juni im 30-jährigen Zeitraum 1981-2010. Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (Herrmann et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.

Als Subrosion wird die unterirdische Auslaugung und Verfrachtung von meist leichtlöslichem Gestein bezeichnet. Subrodierbar sind chemische Sedimente, wie die leichtlöslichen Chloride Steinsalz und Kalisalz, Sulfatgesteine wie Gips und Anhydrit (Sulfatkarst) und auch die schwerer löslichen Karbonatgesteine z.B. Kalkstein (Karbonatkarst). Die meisten Schäden in Niedersachsen sind auf die Auslaugung von Sulfatgesteinen zurückzuführen. Bei der Subrosion ist zwischen regulärer und irregulärer Auslaugung zu unterscheiden. Eine reguläre Auslaugung findet flächenhaft an der Oberfläche des subrodierbaren Gesteins statt und führt zu weitspannigen, meist geringen Senkungen des Geländes. Eine irreguläre Auslaugung konzentriert sich auf einen kleinräumigen, eng begrenzten Bereich und kann zur Entstehung von Höhlen, Schlotten oder Gerinnen führen. Sie schreitet im Festgestein vor allem entlang von Klüften oder Fugen im Gestein voran. Daher sind aufgelockerte Gebirgsbereiche in tektonischen Störungszonen auch meist Bereiche intensiver Subrosion. Wird die Grenztragfähigkeit des über einem Hohlraum liegenden Gebirges überschritten, kann dieser Hohlraum verstürzen und bis zur Erdoberfläche durchbrechen (Erdfall). Die Schichtmächtigkeit des löslichen Gesteines und damit die mögliche Größe eines Hohlraumes sind maßgeblich für die Größe des Einbruchs an der Geländeoberfläche. Etwa 50 Prozent der Erdfälle haben in Niedersachsen einen Durchmesser bis zwei Meter und bei ungefähr 40 Prozent liegt der Durchmesser zwischen zwei und fünf Metern. Obwohl diese Durchmesser recht klein erscheinen, können die Auswirkungen auf Bauwerke sehr groß sein. In der Karte IEG50 sind Gebiete dargestellt, in denen eine flächenhafte Gefährdung durch Erdfälle besteht. Die in der Karte dargestellten Informationen ersetzen keine Baugrunduntersuchung gemäß DIN EN 1997-2 (DIN 4020).