Gezielte Steuerung von Wasserflüssen zur Stabilisierung von Grundwasser und Bächen in Brandenburg
Eine aktuelle Studie, veröffentlicht im Journal of Hydrology: Regional Studies, untersucht am Beispiel eines Gebietes im unteren Spree-Einzugsgebiet Brandenburgs, wie kleine natürliche Senken in der Landschaft genutzt werden können, um überschüssiges Bachwasser aufzunehmen. Dieses Wasser versickert langsam im Boden, was zu einer Stabilisierung von Grundwasserständen und Bächen führt. Die Modellrechnungen zeigen, dass der Grundwasserspiegel lokal um bis zu zwei Meter ansteigen kann, während der Wasserabfluss in den Bächen um bis zu 15 Prozent erhöht wird.
Herausforderungen der Wasserverfügbarkeit in Brandenburg
Brandenburg zählt zu den trockeneren Regionen Deutschlands, in denen längere Trockenperioden und heftige Niederschläge die gleichmäßige Wasserverfügbarkeit erschweren. Historisch wurden viele Landschaften durch Gräben und Drainagen so verändert, dass Wasser schnell abfließt. Diese Maßnahmen unterstützen zwar die landwirtschaftliche Nutzung, verschärfen jedoch in Trockenzeiten die Wasserknappheit.
Konzept der gesteuerten Grundwasseranreicherung
Die Forschenden untersuchen eine Methode, die als „gesteuerte Grundwasseranreicherung“ bezeichnet wird. Dabei wird überschüssiges Wasser aus Fließgewässern in geeignete, flache Senken geleitet, wo es langsam versickert. Dieses Vorgehen ähnelt der natürlichen Versickerung von Regenwasser im Gartenboden, erfolgt jedoch gezielt und kontrolliert, um den Wasserhaushalt zu stabilisieren.
Jan Stautzebach, Erstautor der Studie vom ZALF, betont, dass kleine natürliche Senken dazu beitragen können, Wasser länger in der Region zu speichern – eine wichtige Maßnahme angesichts zunehmender Trockenperioden.
Methodik: Computermodelle und Langzeitdaten
Für die Untersuchung wurde ein hydrologisches Modell verwendet, das Oberflächen- und Grundwasser als ein verbundenes System simuliert. Dies ist entscheidend, da sich Veränderungen im Grundwasser direkt auf den Wasserstand der Bäche auswirken und umgekehrt.
Das Modell wurde auf ein etwa 4,5 Quadratkilometer großes Gebiet im Einzugsbereich des Demnitzer Mühlenfließes angewandt, das aus Wald-, Acker- und Grünlandflächen besteht. Die Berechnungen basieren auf Wetter- und Landschaftsdaten von 1991 bis 2020. Verschiedene Szenarien prüften, wie viel Wasser aus dem Bach in nahegelegene Senken umgeleitet werden kann und welche Auswirkungen dies auf Boden, Grundwasser und Bach hat.
Die Studie hebt hervor, dass das versickerte Wasser langsam durch den Untergrund fließt und seine Wirkung über mehrere hundert Meter entfalten kann. Der Einfluss auf den Grundwasserspiegel erstreckt sich in den Berechnungen über mehr als 900 Meter.
Potenziale und Einschränkungen der Methode
- Die gesteuerte Grundwasseranreicherung ist besonders effektiv, wenn sie dezentral umgesetzt wird – also an vielen kleinen Stellen ohne große Staumauern oder energieintensive Pumpanlagen.
- Große Anlagen sind für die Region weniger geeignet, da in längeren Trockenzeiten nicht ausreichend überschüssiges Wasser zur Verfügung steht.
- Eine sorgfältige Planung ist notwendig, um Überflutungen in tiefer liegenden Flächen zu vermeiden, die in Mooren oder Feuchtgebieten erwünscht sein können, jedoch in der Nähe von Gebäuden oder empfindlichen Nutzflächen problematisch sind.
- Zu viel Wasser kann auch die Vegetation schädigen, wenn Wurzeln zu lange im nassen Boden stehen.
Die Ergebnisse basieren auf Modellrechnungen und zeigen mögliche Effekte unter den getroffenen Annahmen. Für eine praktische Umsetzung sind detaillierte Standortprüfungen erforderlich, um Versickerungsfähigkeit, betroffene Flächen, notwendige Infrastruktur sowie Betreiber- und Finanzierungskonzepte zu klären. Konkrete Kostenschätzungen liegen bislang nicht vor.
Ausblick und Anwendungsmöglichkeiten
Die gewonnenen Erkenntnisse können Behörden, Wasserverbänden und Landnutzenden helfen, geeignete Standorte für die Rückhaltung von Wasser in der Landschaft zu identifizieren. Als nächster Schritt sind detaillierte Untersuchungen und kleinere Praxisversuche geplant, bei denen auch die Entnahme von Wasser aus Bächen so gesteuert wird, dass Flora, Fauna und andere Nutzungen nicht beeinträchtigt werden.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Jan Stautzebach
Programmbereich 2 „Landnutzung und Governance“
Arbeitsgruppe Tieflandhydrologie und Wassermanagement
E-Mail: jan.stautzebach@zalf.de
Publikation
Stautzebach, J., Steidl, J., Merz, C. (2026): Quantifying the effect of managed aquifer recharge on the hydrologic resilience of coupled surface-groundwater systems in northeast Germany. Journal of Hydrology: Regional Studies 66, 103533. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2026.103533
Die Veröffentlichung steht Open Access unter der Lizenz CC BY 4.0 zur Verfügung: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Weiterführende Informationen
https://www.zalf.de/de/aktuelles/Seiten/Pressemitteilungen/Wasser_fuer_Brandenburg.aspx
