Die Karte zeigt die modellierte mittlere jährliche Grundwasserneubildung für den 30-jährigen Zeitraum 2071-2100 im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai-Okt.) in mm/a berechnet mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5). 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 Klimaprojektionsdaten genutzt. Die Klimaprojektionsdaten stellen die Ergebnisse eines Ensembles aus verschiedenen Klimamodellen dar (das Niedersächsische Klimaensemble AR5-NI v2.1 siehe Hajati et al. (2022)). Die Daten wurden vom Deutschen Wetterdienst bereitgestellt. Datengrundlage dessen ist das EURO-CORDEX Ensemble (Jacob et al., 2014). Im Rahmen des BMVI-Expertennetzwerks fand durch den DWD eine Herunterskalierung von einem 12,5 km auf ein 5 km Raster statt. Die Klimamodelle sind mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches einen kontinuierlichen Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen beschreibt, der bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen zusätzlichen Strahlungsantrieb von 8,5 Watt pro m² gegenüber dem vorindustriellen Niveau bewirkt. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden. Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 500 x 500 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.

In den Bereichen der niedersächsischen Nordseeküste in denen Bohrdaten, Drucksondierungen und seismische Messungen in ausreichender Qualität und Menge vorlagen, wurden im Rahmen des GPDN-Projektes (Geopotential Deutsche Nordsee) 3 Baugrundschnitte erstellt. In den Profilschnitten sind Informationen über die Lagerungsdichte und die Beschaffenheit des Nordseeuntergrundes dargestellt.

Auf Grund unterschiedlicher Erkundungsmöglichkeiten standen für die onshore-Bereiche (von der 10 m Wassertiefenlinie bis zum Festland) und offshore-Bereiche (ab der 10 m Wassertiefenlinie) unterschiedliche Eingangsdaten für die 3D-Modellierung zur Verfügung. Für den offshore-Bereich wurden, aufgrund der begrenzten Anzahl tiefer und datierter Bohrungen, als Datengrundlage für das 3D-Modell vorrangig geophysikalische Daten verwendet. Im onshore-Bereich wurden bohrungsgestützte, vernetzte geologische Profilschnitte zur Generierung der Flächen verwendet. Die Fläche der Quartärbasis weist einige Abweichungen von der bisherigen Karte der Tiefenlage der Quartärbasis von Brückner-Röhling et al. (2005) auf. Die Abweichungen bewegen sich im Bereich zwischen +100 m und -400 m. Durch die tiefere Lage der neuen Quartärbasisfläche erhöht sich die Mächtigkeit der quartären Sedimente, je nach verwendetem Geschwindigkeitsmodell, das für die Zeit/Tiefen-Umrechnung der Seismik verwendet wurde, auf über 1.200 m im NW-Teil. Für die Basisfläche der pleistozänen Ablagerungen wurden sowohl Tiefenlagenkarten (in m unter NN) als auch Mächtigkeitskarten (in m) in 10 m und 50 m Intervallen erstellt.

Die Karte zeigt die mittlere jährliche Grundwasserneubildung für den 30-jährigen Zeitraum 1971-2000. 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.

Die Bodengroßlandschaften (BGL) sind landschaftsgenetisch oder strukturgeologisch bedingte und morphologisch erkennbare Raumeinheiten mit ähnlichen klimatischen Bedingungen. Die Kenntnis der bestimmenden regional wirksamen Merkmale erlaubt es, diese sowohl bei der Kartierung wie auch bei der Zuweisung von Merkmalsausprägungen und Eigenschaften einzusetzen. Die Bodengroßlandschaften sind damit Hilfsmittel der systematischen Bodenkartierung, Beschreibung von Bodenformen und Qualitätssicherung. In Niedersachsen werden folgende Bodengroßlandschaften dargestellt: Inseln, Watt und Küstenmarschen des Küstenholozäns, die überregionalen Flusslandschaften, Auen und Niederterrassen, Talsandniederungen und Urstromtäler, Geestplatten und Endmoränen der Geest, Lössbörde und Bördenvorland des Bergvorlandes, Lössbecken und Höhenzüge des Berglandes und Submontanes und Montanes Mittelgebirge.

Auf Grund unterschiedlicher Erkundungsmöglichkeiten standen für die onshore-Bereiche (von der 10 m Wassertiefenlinie bis zum Festland) und offshore-Bereiche (ab der 10 m Wassertiefenlinie) unterschiedliche Eingangsdaten für die 3D-Modellierung zur Verfügung. Für den offshore-Bereich wurden, aufgrund der begrenzten Anzahl tiefer und datierter Bohrungen, als Datengrundlage für das 3D-Modell vorrangig geophysikalische Daten verwendet. Im onshore-Bereich wurden bohrungsgestützte, vernetzte geologische Profilschnitte zur Generierung der Flächen verwendet. Die Fläche der Quartärbasis weist einige Abweichungen von der bisherigen Karte der Tiefenlage der Quartärbasis von Brückner-Röhling et al. (2005) auf. Die Abweichungen bewegen sich im Bereich zwischen +100 m und -400 m. Durch die tiefere Lage der neuen Quartärbasisfläche erhöht sich die Mächtigkeit der quartären Sedimente, je nach verwendetem Geschwindigkeitsmodell, das für die Zeit/Tiefen-Umrechnung der Seismik verwendet wurde, auf über 1.200 m im NW-Teil. Für die Basisfläche der pleistozänen Ablagerungen wurden sowohl Tiefenlagenkarten (in m unter NN) als auch Mächtigkeitskarten (in m) in 10 m und 50 m Intervallen erstellt.

Die Ingenieurgeologische Karte 1 : 50 000 (IGK50) ist aus der geologischen Karte 1 : 50 000 abgeleitet und zeigt die räumliche Verbreitung der verschiedenen Baugrundtypen in 2 m Tiefe. Darunter liegende Schichten lassen sich aus der IGK50 nicht immer ableiten. Hierfür kann die Bohrdatenbank oder das Geoarchiv des LBEG weitere Daten liefern. Mit Hilfe von Kriterien und Regeln werden Beziehungen zwischen der Beschaffenheit, der Zusammensetzung sowie der Entstehung der geologischen Einheiten und der Tragfähigkeit sowie den Risiken des Untergrundes als Baugrund hergestellt. Dabei wurden unterschiedliche geologische Einheiten mit ähnlichen geotechnischen Eigenschaften zu einem Baugrundtyp zusammengefasst. Für die Abtragung der Bauwerkslasten in den Untergrund sind oberflächennahe Schichten von untergeordneter Bedeutung, weil für eine frostfreie Gründung eine Einbindetiefe der Fundamente von mindestens 0,8 m erforderlich ist. Torf ist ein besonders riskanter Baugrund, der auf Belastungen durch Bauwerke oder Grundwasserabsenkungen mit starken Sackungen reagiert. Geringmächtige Überlagerungen von 0 bis 2 m werden daher nur berücksichtigt, wenn es sich um Torf handelt, der in diesen Fällen schraffiert dargestellt wird. Aus den Baugrundtypen können generelle Informationen für Gründungsmaßnahmen und ggf. weitere Sicherheitsmaßnahmen abgeleitet sowie gezielte projektbezogene Untersuchungen geplant werden. Für die jeweiligen Baugrundtypen werden die Bodengruppen nach DIN 18196 angegeben. Die IGK50 kann keine Baugrunduntersuchungen gemäß DIN EN 1997-2 (DIN 4020) ersetzen. Im Bereich der organischen / biogenen (Baugrundtyp 3, z.B. Torf), der gering konsolidierten (Baugrundtyp 5, z.B. Klei, Auelehm) sowie der nichtbindigen (Baugrundtypen 10, 11, 12, z.B. Sand, Kies) Lockergesteine muss im Allgemeinen mit Grundwasserständen im Gründungsniveau gerechnet werden (Verzicht auf Keller oder Ausbildung des Kellers mit druckwasserhaltender Isolierung). Bei bindigen Böden (Baugrundtypen 4, 5, 6, 7, 8, z.B. Ton, Schluff) muss mit Staunässe aus Niederschlag im Bereich des i.d.R. mit besser wasserleitendem Material verfüllten Arbeitsraum der Baugrube gerechnet werden. Dort ist das Wasser durch geeignete Drainagesysteme abzuleiten. Zur Frage der Gefährdung durch Hochwasser kann die "Geologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Auswertung Hochwassergefährdung" (GHG50) des LBEG hinzugezogen oder Auskunft bei der unteren Wasserbehörde eingeholt werden. Ein besonderes geotechnisches Risiko besteht durch wasserlösliche Gesteine im Untergrund (Ablagerungen des Zechstein, Oberer Buntsandstein, Mittlerer Muschelkalk und Oberer Jura (Münder Mergel)). Dort können Senkungen und Erdfälle auftreten. Informationen über Erdfälle und erdfallgefährdete Gebiete werden beim LBEG vorgehalten und sind in der "Karte der Geogefahren in Niedersachsen 1 : 25 000 - Erdfall- und Senkungsgebiete" (IGG25) enthalten.

Die Karte zeigt die mittlere Veränderung der Klimatischen Wasserbilanz (in mm) im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai-Okt.) 2031-2060 gegenüber 1971-2000 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5). Dieser Indikator liefert in erster Annäherung ein Maß für die regionale Wasserverfügbarkeit und gibt einen Hinweis darauf, ob die Vegetation in einem Gebiet von Wassermangel betroffen sein kann. Die Klimatische Wasserbilanz wird aus der Differenz der Niederschlagsmenge und der potenziellen Verdunstung berechnet. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrige Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Die Karte zeigt die mittlere Veränderung der Niederschlagssumme (in mm) im hydrologischen Winterhalbjahr (Nov.-Apr.) 2071-2100 gegenüber 1971-2000 unter dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5). Die Klimamodelle sind mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches einen kontinuierlichen Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen beschreibt, der bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen zusätzlichen Strahlungsantrieb von 8,5 Watt pro m² gegenüber dem vorindustriellen Niveau bewirkt. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Der Terrain Classification Index = (TCIlow) ist ein dimensionsloser Index im Wertebereich von 0-2. Er überhöht geringste Höhendifferenzen, insbesondere in Tiefenbereichen. Auch bei geringsten Reliefunterschieden werden Gerinne und flache Senken erkennbar. In der Nähe von anthropogenen Bauwerken wie Deichen, Dämmen oder Halden können Reste oder Artefakte die Werte verfälschen. Der Reliefklassifikationsindex TCIlow beruht auf dem nach 10m generalisierten digitalen Höhenmodel von Niedersachsen (DGM1) und wird aus den komplexen Reliefparametern Höhe über Tiefenlinie, Einzugsgebietsgröße und modifizierten Bodenfeuchteindex berechnet (BOCK, BÖHNER, CONRAD, KÖTHE & RINGELER (2007)). BOCK, M., BÖHNER, J., CONRAD, O., KÖTHE, R. & RINGELER, A. (2007): Methods for creating Functional Soil Databases and applying Digital Soil Mapping with SAGA GIS. - In: Hengl, T. et al. (Eds.) Status and prospect of soil information in south-eastern Europe: soil databases, projects and applications. - EUR 22646 EN, 149-163, Scientific and Technical Research series, Office for Official Publications of the European Communities; Luxemburg.