Das Grundwasser im schwäbischen Donautal - Bayerischer ...

SCHRIFTENREIHE DER BAYERISCHEN SAND- UND KIESINDUSTRIE · Heft 11 /2000
Das Grundwasser
im schwäbischen Donautal
Hydrologisch-hydrogeologische
Untersuchung mit Erstellung
eines Grundwassermodells
im Maßstab 7 : 25.000/50.000
im Donautal zwischen
Ulm/Neu-Uim und
Neuburg an der Donau.
BAYERISCHER INDUSTRIEVERBAND STEINE UND ERDEN e. V.
Fachabteilung Sand- und Kiesindustrie · München

Auftraggeber
Karl Daferner Kieswerk GmbH & Co. KG, 89275 Eiehingen
Donaukieswerk GmbH, 89421 Gundelfingen
Donau-Kies- und Schotterwerk Deil GmbH, 86637 Wertingen
Fetzer GmbH & Co. Kies- und Betonwerke, 89423 Gundelfingen
KIESA Quetschwerk GmbH & Co. KG Höchstädt!Donau, 85774 Unterföhring
Kies- und Splittwerke Langenau, A. u. W. Schurr GmbH & Co., 89129 Langenau
Klauser-Wensauer GmbH & Co. Kies, Splitt, Transportbeton KG, 86663 Asbach-Bäumenheim
Xaver Kling GmbH Sand, Kies, Recyclingmaterial, 89344 Aislingen
Josef Reichhardt & Söhne OHG Transportbeton-Kieswerk Fertigmörtel, 89420 Höchstädt/Do.
Skibowski GmbH & Co., 89542 Herbrechtingen
Georg Vollmer & Söhne Schotter- und Kieswerke, 89551 Königsbronn
Gustav Wager GmbH & Co. Kies-, Sand- und Schotterwerke GmbH & Co., 89438 Holzheim
Wanner & Märker Kies- und Splittwerke GmbH & Co KG, 86682 Genderkingen
ISBN 3-9807169-0-2
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Verlag Auskunft gibt.
© 2000, Gesamtherstellung: Ludwig Auer GmbH, Donauwörth
Herausgeber: Bayerischer Industrieverband Steine und Erden
e. V., Fachabteilung Sand- und Kiesindustrie, Beethovenstr. 8,
80336 München

Vorwort
Etwa die Hälfte der in Bayern jährlich geförderten 85 Mio. Tonnen Sand und Kies werden im Naßbaggerverfahren
und damit im Grundwasserbereich gewonnen. Alleine im Untersuchungsgebiet,
d. h. im Donautal zwischen Neu-Uim und Neuburg an der Donau, werden pro Jahr 6 Mio. Tonnen
naß gebaggert, wofür eine Fläche von ca. 50 ha in Anspruch genommen werden muß.
Voraussetzung dafür waren schon immer umfangreiche hydrogeologische Untersuchungen, um das
"Ausspiegeln" des Grundwassers, d. h. Grundwasserabsenkungen oberstromig bzw. Vernässungen
unterstromig, zu verhindern. Darüber hinaus wurde in den vergangenen Jahren der Wasserhaushalt
generell diskutiert. So wurde immer wieder behauptet, daß durch die Verdunstung der Baggerseen
der Wasserhaushalt stark beeinflußt würde.
Dies war der eigentliche Grund für die Durchführung der vorliegenden hydrogeologischen Untersuchung
mit Erstellung eines Grundwassermodells im Maßstab 1:25 000/50 000 im Donautal zwischen
Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau. Wenn man das Ergebnis des Grundwassermodells
und der Grundwasserbilanz betrachtet, zeigt es sich, daß die Verdunstungstheorie der Wasserwirtschaft
im niederschlagsreichen Donautal bedeutungslos ist.
Welche Bedeutung diese wissenschaftliche Untersuchung hat, zeigen die jüngsten Vorstellungen
des Rates der EG-Kommission zur "Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der
Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik"! Hier bewiesen die Auftraggeber der Untersuchung -
das sind fast alle Kiesabbauunternehmer im Untersuchungsgebiet- Weitsicht und Verantwortungsbewußtsein.
Bereits seit 1996 bemüht sich der Verband der bayerischen Sand- und Kiesindustrie bei der Bayerischen
Staatsregierung um eine umfassende hydrogeologische Landesaufnahme. Wasser ist unser
wichtigstes Lebensmittel und der wichtigste Faktor im Naturhaushalt Die sicher notwendige Ausweisung
von Wasserschutzgebieten bedarf aber gründlicher und vor allem gesicherter Erkenntnisse
der Grundwasserverhältnisse.
Wir danken Herrn Prof. Dr. P. Udluft, Universität Würzburg, und seinen Mitarbeitern für die geleistete
Arbeit. Nach den Studien zum Wasserhaushalt im oberfränkischen Main- und Regnitztal ist die Untersuchung
über das "Grundwasser im schwäbischen Donautal" die zweite wissenschaftliche Arbeit
in Bayern, die mit den modernen Mitteln der elektronischen Datenverarbeitung über die Programme
MODFLOW und MODBIL Grundwassermodelle und Grundwasserbilanzen erstellt.
1

Beide Untersuchungen wurden von der bayerischen Sand- und Kiesindustrie in Auftrag gegeben
und finanziert. Wir würden uns freuen , wenn diese Studie zahlreiche Leser der Verwaltung, der
Wasserversorger, der Regionalplanung, der Landes- und Kommunalpolitik, der Universitäten und
Schulen erreichen würde.
München, im Mai 2000
)
Jochen Klauser
1 . Vorsitzender
2

Vorbemerkung
Die Anregung zu dieser Studie stammt von Herrn Dr. F. J. Dingethal, Geschäftsführer der Fachabteilung
Sand- und Kiesindustrie im Bayerischen Industrieverband Steine und Erden e. V., dem es
gelang, die Sand- und Kiesunternehmer des Schwäbischen Donautales zur Finanzierung des
Projekts zu gewinnen; beiden sei an dieser Stelle vom Auftragnehmer Dank gesagt.
ln den letzten Jahren ist der Talraum der Donau zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau
mehrfach Gegenstand von umweltbezogenen Untersuchungen gewesen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit
seien hier genannt:
• Wasserwirtschaftliche Rahmenuntersuchung Donau und Main (1985)
• Betrachtungen der Landeswasserversorgung Baden-Württemberg, Stuttgart
• Dillinger Donauried (1990}
• Günzburger Donauried (1993)
• Fachplanung Lech (1995}
• Württemberger Donauried (1997)
• Landschaftspotential Wasser im Schwäbischen Donautal. ln: Gesamtökologisches Gutachten
Donauried (1998).
Die vielfältige Bedeutung des Talraums eines Flusses liegt nicht zuletzt in der allgegenwärtigen
Verfügbarkeit von Wasser, obwohl von diesem auch beträchtliche Gefahren ausgehen können , wie
das große Hochwasser zu Pfingsten 1999 einmal mehr vor Augen geführt hat. Der Fluß , die Donau,
ist der Sammler aller Gewässer seiner Region; in ihn münden alle Nebenflüsse, in ihn gelangt das
gesamte Grundwasser seines Einzugsgebietes. Durch das von der Donau geschaffene Tal muß das
gesamte Wasser wieder abfließen. Ein Teil dieses Wassers wird im Talraum selbst neu gebildet, der
größte Teil aber fließt ihr unmittelbar als Grund- oder Oberflächenwasser aus den talbegleitenden
Einzugsgebieten zu.
Diese Studie wurde zwischen 1995 und 1999 gefertigt. Sie hat zum Ziel , das Zusammenwirken der
Gewässer im schwäbischen Donautal zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau auf einer
Länge von etwa 80 km mit den Möglichkeiten moderner rechnergestützter Modelltechniken zu
erfassen und darzustellen. Die Wasserbilanzen als Grundlage aller folgenden Betrachtungen orientieren
sich dabei an den grundwasserbürtigen Einzugsgebieten, die den Talraum der Donau begleiten.
Somit war es notwendig, einen etwa 15 km breiten Streifen beiderseits der Donau mit zu
3

untersuchen und zu modellieren. Insgesamt wurde eine Fläche von 1500 km 2 kartenmäßig bearbeitet.
Alle Ergebnisse einschließlich der Grunddaten liegen den Auftraggebern sowie dem Bayerischen
Geologischen Landesamt und dem Bayerischen Landesamt für Wasserwirtschaft auf CD-ROM vor.
Diese Veröffentlichung vermag nicht alle Ergebnisse darzustellen, gibt aber dennoch auf zahlreichen
Karten einen umfassenden Überblick über die Grundwasserverhältnisse des Gebietes. Das Grundwassermodell
ist vom Aufbau und der Datenlage so gestaltet, daß es für Fragestellungen, die dem
Maßstab 1 :25 000 entsprechen, als kompetent angesehen werden kann. Es kann als Grundlage für
Detailbetrachtungen im größeren Maßstab dienen, wobei die Modelldaten in der Lage sind, die
wichtigen Randbedingungen für kleinere Ausschnitte vorzugeben.
Die vorgelegte naturwissenschaftliche Studie kann als fundierter Baustein für eine nachhaltige und
umweltgerechte Entwicklung des Wasserhaushaltes im schwäbischen Donautal verwendet werden.
Die erarbeiteten Modelle, deren Ergebnisse in verschiedenen Karten vorliegen, geben Auskunft über
die Lage von potentiellen Renaturierungsflächen für Niedermoore sowie über Bereiche, die sich aufgrund
durchgeführter flußbaulicher und anderer Maßnahmen für naturnahe Lösungen nicht eignen.
Im Sinne der AGENDA 21 und im Sinne des Rates der EG zur "Schaffung eines Ordnungsrahmens
im Bereich der Wasserpolitik" kann die vorgelegte Studie helfen, eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung
zu verwirklichen.
Würzburg, im Mai 2000
Prof. Dr. P. Udluft
4

Inhalt
Naturräumliche Gegebenheiten . . . . . . . . 1 0
Lage im Raum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0
Erdgeschichtliche Entwicklung . . . . . . . . 11
Die Donau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Besiedlung des Donauraumes . . . . . . . . 15
Klima ............................ 16
Landnutzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Böden ...... ..................... . 19
Anmoor- und Niedermoorgebiete . . . . . . 20
Die Gewässer des Betrachtungsgebietes 21
Einführung .............. ... . . ..... 21
Oberflächengewässer . . . . . . . . . . . . . . . 21
Die Donau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Zuflüsse nördlich der Donau . . . . . . . . 23
Zuflüsse südlich der Donau . . . . . . . . . 23
Baggerseen und Baggerweiher . . . . . . 25
Grundwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Gewässerqualität/Chemismus der
Gewässer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Geogene Hintergrundwerte . . . . . . . . . 27
Anthropogene Belastungen . . . . . . . . . 28
Untersuchungen an 417 Gewässerproben
im Donautal zwischen Ulm/
Neu-Uim und Neuburg an der Donau
im März/Mai 1997 . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Fließgewässer . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Stehende Gewässer . . . . . . . . . . . . 32
Untersuchungen an 10 Baggerseen
im Donautal zwischen Ulm/Neu-Uim
und Neuburg an der Donau im
September 1997 . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Grundwassermodell "Schwäbisches
Donautal" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Hydrogeologisches Modell . . . . . . . . . . . 42
Grundlagen des hydrogeologischen
Modells . .... . . .. .. .. ....... . . ... 42
Jura ...... . ... . . . . . . ... . ..... 42
Kreide ........................ 44
Tertiär
44
Quartär ...... . . . . ..... ........ 47
Hydrogeologisches Modell als Grundlage
zur Umsetzung in das numerische
Modell .. . . . . . ................ .. 50
Wasserhaushaltsmodell . . . . . . . . . . . . . . 51
Grundlagen des Wasserhaushalts .... 51
Bilanzprogramm MODBIL .......... 51
Eingabeparameter für die Wasserhaushaltsberechnung
. . . . . . . . . . . . . 56
Klimatische Grunddaten . . . . . . . . . . 56
Standortspezifische Grunddaten . . . 59
Erläuterung der Wasserhaushaltsberechnungen
mit MODBIL am Beispiel
des Blattes TK 7527 Günzburg . . . . . . . . 62
Ergebnis der Wasserhaushaltsbetrachtungen/Grundwasserneubildung
im
Untersuchungsgebiet "Schwäbisches
Donautal" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Wasserbilanz nördlich des Modellraumes/Abschätzung
des nördlichen
Randzuflusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Numerisches Modell . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Erläuterung zum numerischen Verfahren/Mathematische
Formulierung
mit der Finite-Differenzen-Methode . . 75
Horizontale Modellabgrenzung . . . . . . 77
Vertikaler Modellaufbau . . . . . . . . . . . . 78
Randbedingungen des Grundwasserströmungsmodells
. . . . . . . . . . . . . . . . 78
Räumliche und zeitliche Diskretisierung
der Modellfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Kalibrierung des numerischen
Modells ... . ... . ... ... . .... ...... 84
Wasserbilanz des Modells
"Schwäbisches Donautal" . . . . . . . . . . . . 89
Karten und Anwendung des Modells 91
Literatur- und Quellenverzeichnis . . . . . . 96
Zitierte Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Weiterführende Literatur . . . . . . . . . . . . . 97
Karten/Geologische Karten und
Erläuterungen ................... ... 100
5

Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebietes bzw. des Modellgebietes in der Übersicht . . . . . . 10
Abb. 2: Oberflächengewässer und ihre Einzugsgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Abb. 3: Gewässernetzkarte im Einzugsgebiet der Donau zur Darstellung von
unterschiedlich dichten Flußnetzen in Abhängigkeit von petrographischgeomorphologisch
bedingten Naturräumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Abb. 4:
Abb. 5:
Abb. 6:
Abb. 7:
Abb. 8:
Leitfähigkeitswerte in Fließgewässern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Leitfähigkeitswerte in stehenden Gewässern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Chiaridkonzentrationen in Fließgewässern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Chiaridkonzentrationen in stehenden Gewässern .. . ................... ... .. . 36
Nitratkonzentrationen in Fließgewässern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Abb. 9: Nitratkonzentrationen in stehenden Gewässern . .. .............. .. ...... . ... 38
Abb. 10: Karstgrundwassergleichenplan für das Donauried und für die im Nordwesten
angrenzende Schwäbische Alb vom 12. 9. 1983 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Abb. 11: Streichlinien der Molassebasis (Malmoberfläche) bezogen auf NN im Untersuchungsgebiet
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Abb. 12: Mächtigkeiten der Molasseschichten im Donauried . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Abb. 13: Hydrologisch/hydrogeologisches Modell "Schwäbisches Donautal"
als Grundlage zur Umsetzung in das numerische Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Abb. 14: Klimastationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Abb. 15: Oberflächen- und Gesamtabfluß in Abhängigkeit von der Hangneigung . . . . . . . . . . . 63
Abb. 16: Infiltrationsrate in Abhängigkeit von der Hangneigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Abb. 17: Zusammenhang zwischen Sättigungszustand des Bodens, reeller Verdunstung
und Grundwasserneubildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Abb. 18: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Malm ......... . ...... . ........ ... .. ................ .... .... .. ... 67
Abb. 19: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Löß .. . . ..................... .. ............. . ..... . ... . ...... . . . . 69
Abb. 20: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Tertiär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Abb. 21: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die offenen Wasserflächen ....... 72
6

Abb. 22: Räumliche Darstellung eines Modellknotens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Abb. 23: Stationäre Kalibrierung: Lage der Kalibrierungspunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Abb. 24: Stationäre Kalibrierung: Vergleich der mittleren gemessenen GW-Spiegelhöhen
mit den berechneten Potentialen (langjährige mittlere GW-Verhältnisse)
"Modellraum West" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Abb. 25: Stationäre Kalibrierung: Vergleich der mittleren gemessenen GW-Spiegelhöhen
mit den berechneten Potentialen (langjährige mittlere GW-Verhältnisse)
"Modellraum Ost" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Abb. 26: Korrelation zwischen gemessenen und berechneten Grundwasserspiegelhöhen
(mittlere Grundwasserverhältnisse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Abb. 27: Blockbild zur Darstellung der Volumenströme und der Wasserbilanz
des Modells "Schwäbisches Donautal" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Tabellenverzeichnis
Tab. 1:
Tab. 2:
Tab. 3:
Tab. 4:
Tab. 5:
Tab. 6:
Gliederung des Quartär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Lage relevanter Klimastationen und Klimawerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Staustufen im Untersuchungsgebiet mit Angabe der Stauziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Hydrologische Daten der Donau und ihrer Zuflüsse im Untersuchungsgebiet . . . . . . . 24
Analyse von 8 Niederschlagsproben (Mittelwert) ............................. 29
Analyse-Ergebnisse von Wasserproben aus Baggerseen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Tab. 7 : HAUDEs Monatskoeffizienten ... . . . ..... . .. ... . .. ....................... . 53
Tab.
8: Wichtung der Klimastationen für die Berechnung der Klimadaten des jeweiligen
Kartenblattes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Tab. 9: Bodenklassen mit Bodenkennwerten ....................................... 59
Tab. 10: Geologische Einheiten mit entsprechenden Bodenklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Tab. 11: Nutzbare Feldkapazität in Abhängigkeit von Bodenart und Flächennutzung . . . . . . . . 61
Tab. 12: Wasserbilanz für unbewaldete Flächen mit einer Hangneigung von 3° auf dem
Blatt TK 7527 Günzburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Tab. 13: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Malm . ................ . ..... . . . ................................. . 68
Tab. 14: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Löß . . .................... ... . . . . . . .............. .......... ....... 69
7

Tab. 15: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit
des Tertiär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Tab. 16: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die offenen Wasserflächen . . . . . . . . 71
Tab. 17: Flächenhafte Grundwasserneubildung (November 1974 bis Oktober 1994)
im "Schwäbischen Donautal" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Tab. 18: Wichtige Wasserbilanzglieder für das Lonetal (überschlägige Betrachtung) . . . . . . . . . 74
Tab. 19: Zusammenfassende Gliederung des vertikalen Modellaufbaues I Umsetzung
des hydrogeologischen Modells in das numerische Grundwassermodell . . . . . . . . . . 79
Tab. 20: Übersicht über tatsächliche (Grund-)Wasserentnahmen (Jahresentnahme bzw.
rechnerische Dauerentnahme) aus dem Modellgebiet .......... . . . . ... . .... . . . 81
Tab. 21: Flächenhafte Grundwasserneubildung (November 1974 bis Oktober 1994) ... . . . .. 83
Tab. 22: Wasserbilanzkomponenten des Modells "Schwäbisches Donautal" . . . . . . . . . . . . . . . 89
Kartenverzeichnis
Ausgedruckte Karten
Karte 1 A und 1 B: Historischer Donauverlauf (1 :50 000)
Karte 2: Satellitenbild der schwäbischen Donau (1 :100 000)
Karte 3: Geologische Übersichtskarte (1 :100 000)
Karte 4:
Wasserschutzgebiete, Grundwasseraufschlüsse, Brunnen, Bohrungen
(1 : 100 000)
Karte 5A und 58: Quartärbasis (1 : 50 000)
Karte 6A und 68: Quartärmächigkeit (1 :50 000)
Karte 7A und 78: Grundwasserneubildung (1: 50 000)
Karte 8A und 88: Grundwassergleichenplan (1 :50 000)
Karte 9Aund 98: Grundwasserflurabstand (1 :50 000)
Karte 1 OA und 1 OB: Chemismus der Oberflächengewässer (1 :50 000)
Karte 11:
Arbeiten mit dem Modell
Digitale Karten auf CD-ROM
ln der Tasche auf der Innenseite des Umschlagdeckels befindet sich eine CD, auf der sich ein digitales
Kartenverzeichnis befindet. Mit Ausnahme der Karte 11 (Arbeiten mit dem Modell) sind alle
Karten in Form von HTML Dokumenten auf der CD enthalten.
8

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Ihres Computers öffnen Sie bitte mit dem Browser die Datei index.htm. DurchAnklicken der
entsprechenden Karte erscheint in einem neuen Browserfenster die gewünschte Kartendarstellung.
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readme.txt auf der CD.
9

Naturräumliche Gegebenheiten
Lage im Raum
Die Donau entsteht durch die Vereinigung ihrer beiden Quellflüsse Brigach und Breg bei Donaueschingen
auf einer Höhe von ca. NN + 680 m und mündet nach einer Fließstrecke von etwa
2880 km durch unterschiedlichste Länder, Landschaften und geologische Systeme in das Schwarze
Meer.
Der Untersuchungsraum vorliegender Arbeit umfaßt das schwäbisch-bayerische Donautal zwischen
Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau auf einer Länge von 80 km und einem beiderseits bis zu
15 km breiten Saum mit einer kartographisch bearbeiteten Fläche von 1500 km 2 .
Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebietes bzw. des Modellgebietes in der Übersicht
Das Donautal liegt zwischen zwei Naturräumen:
• Nördlich der Donau erfolgt der rasche Anstieg zur Schwäbischen und Fränkischen Alb, die bei
Donauwörth durch den Rieskrater getrennt werden.
• Nach Süden wird die Donauniederung durch die schwäbisch-bayerische Hochfläche und das
Tertiärhügelland begrenzt.
Rücken die von den Einschnitten der alpenseitigen Donauzuflüsse lller, Roth , Günz und Mindel
zerteilten, tertiären Hochflächen zwischen Ulm/Neu-Uim und Offingen nahe an die Donau heran, so
10

weitet sich die Donauniederung mit dem Donauried zwischen Dillingen und Donauwörth und dem
Donaumoos bei Neuburg an der Donau deutlich nach Süden auf.
Der untersuchte Talraum der Donau liegt an der westlichen Begrenzung in einer Höhe von etwa NN
+ 468 m bei Ulm, von etwa NN + 427 m bei Dillingen und von NN + 378 m bei Neuburg an der
Donau an der östlichen Begrenzung. Die Donau selbst wird in diesem Abschnitt durch 11 Staustufen
geregelt: 6 Staustufen gehören den Oberen Donaukraftwerken (ODK), 4 den Mittleren Donaukraftwerken
(MDK) und 1 der Rhein-Main-Donau AG (RMD) . Der östlichste Abschnitt des Untersuchungsgebietes
erfaßt noch etwa zur Hälfte den Gewässerabschnitt der (zwölften) Stauhaltung
Bittenbrunn westlich Neuburg an der Donau; die Staustufe selbst befindet sich bereits östlich der
Bearbeitungsgrenze.
Erdgeschichtliche Entwicklung
Eine erdgeschichtlich orientierte Betrachtung des Donauraumes zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg
an der Donau muß spätestens mit der Beschreibung der Jurazeit beginnen. Die jüngste Einheit
dieser Zeit, der Malm oder Weißjura, ist im Norden der Donau als Schwäbische Alb nicht nur landschaftsprägend,
sondern auch für die Grundwasserverhältnisse der Region von überragender Bedeutung.
Mit dem Jura begann ein großer Meeresvorstoß, durch den das Nordmeer mit der Tethys - deren
Rest das heutige Mittelmeer bildet - verbunden war. Die zu dieser Zeit entstandenen marinen
Ablagerungen können dreigegliedert werden. Die Ablagerungen des Lias und Doggers umfassen bis
zu 300 m mächtige Tonmergel und marine Feinsande. ln der jüngsten im Untersuchungsgebiet
bedeutenden Stufe, dem Malm, kamen während warmer, mariner Sedimentationsbedingungen bis
zu 600 m mächtige Schicht- und Riffkalke bzw. Dolomite zur Ablagerung.
An der Grenze zur Kreide zog sich das Meer weit über den Betrachtungsraum nach Süden zurück.
Dadurch wurde die Malmkalkplatte in der Unterkreide bei tropischem Klima freigelegt und unterlag
intensiver Verkarstung und Auflösung; Relikte der Bodenbildung aus dieser Zeit sind die auf der Alb
zu findenden Bohnerze. Diese Erze waren ein Grund für die frühe Besiedlung der Region in der Hallstatt-Zeit.
ln der Oberkreide drang das Meer wieder nach Norden vor und hinterließ seine Spuren im Betrachtungsraum
bei Neuburg an der Donau, wo einige Zehner Meter mächtige, vom umgebenden Festland
geprägte, sandig-kiesige Schichten zur Ablagerung kamen.
Im Alttertiär wurden im Zuge der alpinen Deckenüberschiebung Teile Süddeutschlands herausgehoben
und abgetragen, wobei sich das süddeutsche Schichtstufenland bildete. Im Süden senkte
sich der Molassetrog ein und nahm den Schutt der sich auftürmenden Alpen auf. Diese bis 5000 m
mächtigen Konglomerate, Sande und Tone dünnen nach Norden aus und liegen auf Höhe der Donau
nur noch als wenige 100 m mächtige, gering durchlässige Feinsande und Tone dem Malmkarst auf
(BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT, 1996).
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Die Entstehungsgeschichte der Donau selbst kann man bis in die Tertiärzeit zurückverfolgen, wenn
auch für den lang andauernden Prozeß ein genaueres Geburtsdatum nicht angegeben werden kann.
Es ist jedoch sicher, daß das Werden der Alpen und die Entwässerung des Gebirgszuges durch ein
sich bildendes Entwässerungssystem Hand in Hand gingen. Durch die Kollision der alpinen Platte
mit der Süddeutschen Großscholle bildete sich das noch heute wirksame Plattenscharnier im Bereich
des Jura-Hauptkammes heraus; von hier taucht der Jura konsequent nach Süden bis unter
den Alpenkörper auf Teufen von mehr als 6000 m ab.
Mit der Einsenkung des Molassetroges kam es an dessen Nordrand, der Südabdachung der Weißjuratafel-
der heutigen Schwäbischen Alb-, zu limnischen, fluviatilen, brackischen und marinen Ablagerungen,
die von lebhaften Krustenbewegungen und Erosionsphasen unterbrochen wurden. Auf
ein ausgeprägtes Relief mit Höhenunterschieden von mehr als 50 m wurden aus Seen der Unteren
Süßwassermolasse (USM) bunte tonige Mergel, Süßwasserkalke und durch Flüsse aus den Alpen
Feinsande abgelagert. Die Schichten sind unter dem Donauried und besonders zwischen Ulm und
Langenau, einschließlich des steilen Donautalhangs zwischen dem Donauried und dem Lonetal,
erhalten. Unter starker Abrasion (flächenhafter Abtragung) der Landschaft, die im Satellitenbild
(s. Karte 2) deutlich erkennbar ist, dehnte sich das Meer der Oberen Meeresmolasse (OMM) bis zu
seiner landschaftlich auch heute noch weithin gut erkennbaren Küstenlinie, dem Kliff, aus.
Mit dem Aussüßen des miozänen Molassemeeres begann auch eine Heraushebung der schwäbisch-bayerischen
Ebene über das Meeresniveau. Es bildete sich nahe der Klifflinie ein nach Osten
in das Pannonische Becken und eine nach Westen gerichtete Entwässerung heraus. Am Rande der
Malmtafel sammelten sich die Wässer und flossen in ihr nach WSW gegen Schaffhausen ab, wo sie
ins Meer mündeten. Eine 8-13 km breite Zone wurde ausgefurcht, zum Teil bis auf den Jura, und in
ihr erfolgte die mittelmiozäne (helvete) Ablagerung der Graupensande oder Grimmelfinger
Schichten (REICHENBACHER et al. , 1998). Kalke fehlen , bezeichnend sind hagelkorngroße Quarzkörner.
Daneben kommen Feldspat, Hornstein und Lydit vor. Die Gerölle werden bei Ulm (Grimmelfingen)
bis 4 cm groß.
Während der Zeit der Grimmelfinger Schichten lag die schwäbisch-bayerische Hochebene trocken,
ältere tertiäre Ablagerungen wurden abgetragen, so daß die folgende Obere Süßwassermolasse
(OSM) innerhalb der Klifflinie auf Weißjura zu liegen kam. Die OSM bedeckte dann als ein großer See
das heutige Tertiärhügelland. Er erreichte nicht nur die alte Klifflinie, sondern drang auch in alte Täler
ein . Gerölle und wenig gerundete Blöcke leiteten die Ablagerungen ein. Häufig sind Knollenkalke,
deren lockerer Verwitterungsschutt von Kalk überkrustet wurde. Mergel und feine Sande herrschten
in Oberschwaben vor. Die Sande und Schluffe sind meist noch ziemlich locker oder nur teilweise
verbacken; sie tragen die Namen Flinzsande und Flinzmergel. Ureletanten wie Dinotherium bavaricum
und Mastodon angustidens wurden darin gefunden. Mit den Sanden des obermiozänen Flinzes
verzahnen sich im Süden mächtige Geröllströme der alpinen Nagelfluh.
Von der Alb her kamen im Obermiozän Geröllmassen, die durchweg von Flüssen transportiert wurden;
ein Beweis für die schräge Hebung von Alb und Schwarzwald. Ihre Zusammensetzung gibt
Aufschluß über das Einzugsgebiet der Urdonau bzw. über die damals noch vorhandenen Gesteine.
Zwischen Heidenheim und Tuttlingen besteht die Juranagelfluh nur aus Weißjura; an der heutigen
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oberen Donau stellten sich auch tiefere Schichten ein , bis hinunter zum Muschelkalk der Trias,
während im Wutachgebiet die Abtragung den Granit erreicht (WAGNER, 1950).
Die Donau
Am Ende des Obermiozäns ist der süddeutsche Süßwassersee verschwunden. Die Donau, die zuvor
wohl nur in ihren Grundzügen zu erkennen war, nimmt nun Gestalt an ; die vielen Flüsse, die
zuvor ihren Schutt im Molassebecken abgeladen hatten, werden von der Donau gesammelt und
dem zurückweichenden See zugeführt. Im Pliozän mündet sie bereits ins Pannonische Becken. Die
Donau hat sich kaum in den Albkörper eingetieft. Ihre Schotter liegen heute sichtbar als Relikte auf
der Albhochfläche. Die Schweizer Aare war damals der Oberlauf der Donau; ein Teil der heute noch
zu findenden Quarzitschotter stammt aus dem Aare-Massiv.
Vor etwa 16 Mio. Jahren schlug auf der Toplage des Malm ein Meteorit ein und formte so das Ries.
Sein über 600 m tiefer Krater wurde im Lauf der Zeit (bis heute andauernd) mit Seesedimenten
gefüllt: Das Riesereignis hatte möglicherweise zur Folge, daß die Donau nach Süden abgelenkt
wurde. Durch den lmpakt wurde der Grundwasserabstrom aus dem Malm zur Donau weitgehend
unterbunden; die Altmühl nimmt heute die Grundwässer auf. Die Donau transportierte bis ins
Unterpliozän sehr viele alpine Gerölle, die in Süddeutschland nicht heimisch sind (Radiolarite, Glimmerquarzite,
große Gangquarze). Auch war ihr noch ein großer Teil des oberen Neckargebietes
abflußpflichtig.
Wann die Ablenkung der einzelnen Zuflüsse der Donau zwischen Aare und lller erfolgte, ist noch
nicht eindeutig nachgewiesen. Der pleistozäne Einbruch des Bodensees hat jedoch die Entwässerung
gründlich geändert.
Von stärkstem Einfluß auf die Landschaftsgestaltung war der Einbruch des Rheintalgrabens, der
große Höhenunterschiede schuf und damit die Abtragung belebte. Seine Zuflüsse schnitten sich
rasch rückwärts ein, in die alten Entwässerungsnetze einbrechend, und zwar zu beiden Seiten des
Rheintalgrabens. Die stärksten Zuflußverluste erlitt die Donau nicht nur im Pleistozän, sondern
bereits im Pliozän und Miozän.
Klimaveränderungen führten zum Ende des Pliozän in weiten Teilen Europas zur Vereisung; mit
dieser Zeitmarke beginnt die Erdneuzeit, das Quartär. Der Hauptteil des Quartärs gehört zum
Pleistozän (Diluvium); als jüngsten Abschnitt kann man das Holozän (Alluvium) abtrennen. Von diesem
Zeitpunkt an greift der Mensch dominant in das Erdgeschehen ein und gestaltet die Geschichte
(FRISCH , 1979). Im Pleistozän wechselten sich Kaltzeiten mit dazwischenliegenden Warmzeiten ab.
Im Verlauf der Warmzeiten dürfte der Raum dicht bewaldet gewesen sein, während der Kaltzeiten
herrschte eine Steppen- und Tundrenlandschaft vor. Als Zeitgrenze zum Holozän kann man die Auflösung
der geschlossenen Eisdecke in Skandinavien wählen, die über 9000 Jahre zurückliegt.
Die Eiszeit begann nach neuesten Erkenntnissen (JERZ, 1996) bereits vor 2,47 Mio. Jahren. Insgesamt
können sieben Kaltzeiten unterschieden werden, von denen die beiden letzten, die Riß- und
Würmkaltzeit, die am besten erhaltenen Spuren zurückgelassen haben. Am Ende jeder Eiszeit kam
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es durch Schmelzwässer zu verstärktem Abfluß, in dessen Folge die Täler ausgeräumt und eingetieft
wurden. Mit nachlassender Wasserführung waren dann die Flüsse nicht mehr in der Lage,
den zugeführten Schutt fortzuschaffen, so daß es nach den Ausräumungsphasen zu Phasen der
Aufschotterung kam.
Tab. 1: Gliederung des Quartär
Serie Jahre vor heute Stufe Gliederung für Alpen und Alpenvorland
Holozän Jungholozän Postglazial
Mittelholozän "Geologische Gegenwart"
- 10000 Altholozän
Pleistozän Jungpleistozän Würm-Kaltzeit
- 130 000 Riß/Würm-lnterglazial
Mittelpleistozän Riß-Kaltzeit
- 380000 Mindei/Riß-lnterglazial
Altpleistozän
Mindei-Kaltzeit
Haslach/Mindel-lnterglazial
Haslach-Kaltzeit
Günz/Haslach-lnterglazial
Günz-Kaltzeit
- 780000 Donau/Günz-lnterglazial
Ältestpleistozän Donau-Kaltzeit
- 2470000 Biberkaltzeit
Im Flußgebiet der Oberen Donau und der Wutach besitzen die quartären Ablagerungen eine
gemeinsame Geschichte. Die ältesten Ablagerungen sind die Kiese und Sande der Feldbergdonau,
die zwischen Eichberg und Buchberg zur Donau abfloß. Auf den Flanken der heute tief eingeschnittenen
Wutachschlucht sind noch einzelne bis 15 m mächtige Kiesvorkommen der ehemaligen
breiten Talfüllung vorhanden.
Die Goldshöfer Sande um Aalen im Flußgebiet der Kocher und der Jagst sind Ablagerungen eines
altquartären Flußsystems (Ur-Brenz), das noch zur Donau entwässerte. Während von den ältestpleistozänen
Ablagerungen im Donaugebiet nur Fragmente erhalten sind, finden sich alteiszeitliche
Schotterplatten in Form von meist stark zertalten Riedelrücken vor allem im Gebiet zwischen lller
und Lech. Diese Schotter sind meist tief lehmig verwittert oder als Nagelfluh ausgebildet. Mindelund
vor allem rißeiszeitliche Schotter liegen heute als talbegleitende, weitgehend grundwasserfreie
Terrassen (Hochterrassen) vor. Die Schotter der Würmeiszeit (Niederterrassen) und des Holozäns
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ilden die grundwassererfüllten Talungen aller dem Alpen- und Voralpengebiet entspringenden
Flüsse sowie der Donau.
Besiedlung des Donauraumes
Erste Anzeichen menschlicher Aktivitäten finden sich nach neuesten Forschungsergebnissen in
Form von etwa 30 000 Jahre alten Siedlungsresten und 13 000 Jahre alten Felszeichnungen in
Höhlen der Alb (CONRAD, UERPMANN, 1999). Mit dem Ende des Pleistozäns entstand in der
Mittelsteinzeit das Donautal mit seiner Füllung in der heutigen Form. Der Grundwasserreichtum,
insbesondere bedingt durch den Zustrom von den Rändern, brachte eine Niedermoor- und Riedlandschaft
hervor. Die Ablagerungen von schluffig-humosen Muddeschichten in den stehenden
Wasserflächen führten zu fortschreitender Verlandung und der Bildung von Schilftorfen. An den Talrändern
und auf den begleitenden Höhen wuchs Eichenmischwald, den mäandrierenden Fluß
begleiteten Auwälder.
Die frühe Eisenzeit (Hallstattzeit vor 2750 bis 2500 Jahren) ist durch die Kultur der Kelten gekennzeichnet,
die den bewaldeten Höhen den Namen "Jura" gaben. Die Kelten gewannen Eisen aus
Bohnerzen, die sie an verschiedenen Fundstellen im Gebiet der Schwäbischen Alb antrafen. Die
Verhüttung des Eisens erfolgte direkt vor Ort. Das für die Eisenverhüttung notwendige Abholzen der
Wälder schuf gleichzeitig Acker- und Weideflächen. ln der späten Eisenzeit (Latenezeit vor 2500 bis
1950 Jahren) lebten die Kelten als Bauern, als Händler und Handwerker insbesondere auf der
Schwäbischen Alb; das Donautal selbst war hingegen wegen der häufigen Hochwässer weitgehend
unbewohnt. Funde von Handelsgütern aus den Mittelmeerkulturen, insbesondere aus Griechenland
und Italien, belegen die bereits damals schon guten Verbindungen zum Süden.
Die Machtübernahme im Donauraum durch die Römer erfolgte ab ca. 100 n. Chr. Dabei vermischten
sich die Kelten mit den eingewanderten Römern. Mit dem Niedergang des Römischen Reiches
drangen die Alemannen- ab etwa 250 n. Chr. -18- aus der Mark Brandenburg nach Südwesten vor.
Sie nannten sich selbst in späterer Zeit auch Sueven oder Sueben ("Schwaben"). Sie siedelten wie
die Römer an den Rändern des Donautals und auf den erhöht liegenden "Verbergen" zur Schwäbischen
Alb. Eine genauere Zuordnung der Siedlungsgründungen ergibt sich aus der Endung des jeweiligen
Ortsnamens. So sind Orte mit der Namensendung "-ingen" in der Regel schwäbisch-alemannischen
Ursprungs, Ortsnamen mit "-heim" verweisen auf fränkische Siedlungen (ZWECKVER­
BAND LANDESWASSERVERSORGUNG, 1997).
Sehr bald erkannten die Sueben den Wert des Torfes als Brennmaterial. Der erste Torfabbau begann
bereits um das Jahr 500, so daß auch wohl um diese Zeit eine Besiedlung des Mooses auf etwas
höher gelegenen Flächen einsetzte. Die Kultivierung der abgetorften Flächen und weitere Trockenlegungen
erfolgten Zug um Zug. Über 1000 Jahre lang sind keine nennenswerten Veränderungen
eingetreten. Die nach dem 30jährigen Krieg einsetzende Bevölkerungszunahme führte dann zu Engpässen
in der Ernährung. Im 18. und 19. Jahrhundert wanderten viele Menschen aus den von Armut
geprägten Landstrichen der Schwäbischen Alb in das Donautal.
Von Bedeutung war die Schiffahrt und auch die Flößerei auf der Donau, obwohl der Fluß einen star-
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ken Wechsel zwischen Niedrig- und Hochwasser zu verzeichnen hatte. Die Hauptarbeiten zur
Regulierung und Begradigung der Donau wurden im Zeitraum von 1806 bis 1871 durchgeführt und
der Fluß weitgehend in seine heutige Form gebracht. Die Karte 1 zeigt den Verlauf der Donau vor
200 Jahren: viele Flußschlingen werden von umfangreichen Auwäldern umsäumt, die Niedermoore
sind noch weitgehend vorhanden. Durch die Begradigung der Donau erhöhte sich das Fließgefälle,
so daß sich der Fluß in wenigen Jahrzehnten bis zu zwei Meter eintiefte. Gleichzeitig senkte sich
auch der Grundwasserspiegel, die Trockenlegung von Moos- und Riedflächen bei gleichzeitiger
Ausweitung der Ackerflächen war die Folge.
Zwischen Ulm und Neuburg an der Donau wurden ab dem Jahr 1960 zwischen Obereiehingen und
Faimingen sechs Stauwehre mit Wasserkraftanlagen durch die Oberen Donaukraftwerke (ODK) in
Betrieb genommen. ln den folgenden Jahren kamen vier Staustufen der Mittleren Donaukraftwerke
(MDK) zwischen Dillingen und Donauwörth sowie die Staustufe Bertoldsheim der Rhein-Main­
Donau AG (RMD) hinzu. Die Staustufe Bittenbrunn westlich Neuburg an der Donau befindet sich
bereits außerhalb des Untersuchungsgebietes. Die Stauhaltungen haben heute einen beachtlichen
Einfluß auf die Wechselwirkung zwischen Fluß- und Grundwasser.
Heute leben im Betrachtungsgebiet etwa 250 000 und im Talraum selber etwa 155 000 Menschen.
Klima
Den immer wiederkehrenden Ablauf des Wettergeschehens in einer bestimmten Gegend bezeichnet
man als dessen Klima (griechisch Klima = Gegend, Landstrich). Diese klimatischen Gegebenheiten
lassen sich mit den längerfristigen Mittelwerten von Meßparametern beschreiben. Dazu gehören in
erster Linie der Niederschlag, die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit, aber auch die Sonnenscheindauer
und der Wind. Vergleicht man die Klimadaten des gesamten betrachteten Gebietes,
so entsprechen sie weitgehend den Mittelwerten Gesamtbayerns (s. Tab. 2).
Eine differenzierte Betrachtung des Raumes läßt jedoch grundsätzlich eine Aufteilung in vier Teilbereiche
sinnvoll erscheinen:
A) die westliche Malmtafel,
B) das Riesgebiet und die östliche Malmtafel,
C) der Donau-Talraum,
D) das südliche Tertiärhügelland.
Zu A)
Die auf Höhen von über NN + 700 m aufsteigende westliche Malmtafel trägt im Schwäbischen die
Bezeichnung "Rauhe Alb", womit ein Klimabereich relativ niedriger Temperaturen und hoher Niederschläge
gekennzeichnet wird. Die höchsten mittleren Niederschläge im Betrachtungsgebiet werden
an der Station Laiehingen (NN + 747 m) mit 1080 mm/a registriert, die mittlere Jahrestemperatur
erreicht nur 7,0 oc (s. Tab. 2).
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Zu B)
Das östlich anschließende Ries und auch die östliche Malmtafel zwischen Monheim und Weilheim
liegen mit Höhen bei NN+450 m bis NN+500 m deutlich niedriger als die westlichen Bereiche. Bedingt
durch die Leelage im Westwindschatten und die geringere Höhe sind die Niederschläge niedriger
und die Temperaturen höher als im Westen . Die Meßstation Nördlingen (NN + 425 m) weist mit
nur 660 mm/a die geringsten Niederschläge bei einer mittleren Jahrestemperatur von 8,4 oc auf. Die
Station Weißenburg (NN + 422 m) zeigt mit 700 mm/a Niederschlag und 8,5 oc mittlerer Jahrestemperatur
vergleichbare Werte (s. Tab. 2).
Zu C)
Der eigentliche Talraum der Donau weist die günstigsten klimatischen Bedingungen auf. Die
Niederschläge liegen bei 700 bis 770 mm/a, wobei 250 bis 300 mm im Sommerhalbjahr und 425
bis 475 mm im Winterhalbjahr fallen. Die mittlere Jahrestemperatur erreicht mit annährend 9 oc die
höchsten Werte der Region. Nebelbildung in den Wintermonaten, bedingt durch geringe Flur-
Tab. 2: Lage relevanter Klimastationen und Klimawerte
Klimastation betrachteter Höhe HW RW Nieder- mittlere mittlere
Zeitraum [NN+m] [Gauß- [Gauß- schlag Temperatur Luftfeuchte
Krüger] Krüger] [mm/a] rc1 [%]
Ulm/ Donau 11.74-10.94 522/567 5361360 3571460 774 8 79,9
Kaisheim-Neuhat 11 .74-10.94 516 5404330 4410990 814 7,8 79,1
Augsburg-Mühlhausen 11 .74-10.94 461 5366000 4420800 792 8,3 78,4
Weißenburg/ Bay. (Wst.) 11 .74-10.94 422 5431850 4424060 702 8,5 76 ,7
Heidenheim-Brenz 11.74-10.94 500 5394410 3584850 893 7,4 79,9
Ellwangen-Jagst 11.74-10.94 443 5426120 3582380 822 8,1 78,6
Kösching 11 .74-10.94 417 5410490 4462480 715 8,1 81 ,2
Nördlingen 01.83-10.94 425 5412610 4389720 656 8,4 79,5
Laiehingen 01 .83-10.94 747 5373600 3551790 1079 7 78,2
Eichstätt 01 .83-1 0.94 397 5417900 4439490 813 8,5 77,6
Krumbach-Edenhausen 11 .74-10.90 520 5355550 3601760 966 7,9 79,7
Neuburg/ Kammel-
Naichen
Dillingen-Donau 01 .83-1 0.94 435 5382470 3610670 777 8,9 77 ,2
Karlshuld/Königsmoos-
Untermaxteid 01 .84-1 0.94 374 5392860 4442460 790 8 80,6
"Schwäbisches 815 8,1 79
Donautal"
Bayern, gesamt ca.835 ca. 8,5 ca. 79
17

abstände des Grundwassers und durch die große Zahl offener Wasserflächen, verhindert strenge
Fröste; die mittleren Januartemperaturen liegen zwischen -1 und-2 oc, im Juli werden 17 bis 18 oc
erreicht. Die mittlere potentielle Verdunstung kann mit 550 mm/a, die reelle Jahresverdunstung mit
450 bis 550 mm angegeben werden.
Zu D)
Im südlichen Tertiärhügelland steigen die Niederschläge gegenüber dem Donautal wieder auf Werte
von 800 mm/a und darüber an , während die Temperaturen zurückgehen. So erreichen die Niederschläge
am Südrand des Betrachtungsgebietes (Krumbach NN + 520 m) 960 mm/a bei einer mittleren
Jahrestemperatur von nur noch 7,9 °C. Die mittlere jährliche potentielle Verdunstung liegt
bei 500 mm/a, wobei sich nach Süden zu die Werte der reellen Verdunstung an die der potentiellen
Verdunstung annähern.
Landnutzung
Das Untersuchungsgebiet unterliegt unterschiedlichen und teilweise konkurrierenden Nutzungsansprüchen.
Zu nennen sind hier
• die Landwirtschaft,
• die Wasserversorgung,
• die Rohstoffgewinnung (Sand- und Kiesabbau) ,
• die Siedlungs- und Infrastruktur,
• die Entwicklung von Industrie und Gewerbe,
• der Natur-, Landschafts- und Artenschutz,
• die Freizeit- und Erholungsnutzung.
Die aus der unterschiedlichen Nutzung entstehende Konkurrenz gewinnt meist dann an Bedeutung,
wenn sie ein und die selbe Flächeneinheit betrifft. Andererseits können bereits Nutzungsziele im
Widerspruch zu Schutzzielen stehen und damit zur Konfliktbildung beitragen. Nutzungen mit "Fernwirkung"
sind im Bereich wasserwirtschaftlicher Belange die Regel. So hat z. B. das Anlegen von
Drängräben die Ausweitung der Landnutzung ermöglicht, andererseits aber auch Flächen beeinflußt,
die in ihrem Bestand geschützt werden sollten.
Naturnahe oder weitgehend ursprüngliche Räume sind im Untersuchungsgebiet kaum mehr anzutreffen.
Nach einer vom WWF (World Wide Fund For Nature) veröffentlichten Studie ist die Auelandschaft
der Donau in Deutschland weitgehend zerstört, ohne daß Möglichkeiten gesehen werden,
den ursprünglichen Naturraum wieder herzustellen (WWF-AUEN-INSTITUT, 1999}. Einen gewissen
ursprünglichen Charakter im Betrachtungsraum weisen einige Magerwiesen auf der Schwäbischen
Alb sowie die Reste des Auwaldes der Donau auf. Einigen älteren ehemaligen Baggerseen, die heute
nicht als Bade- oder Fischweiher genutzt werden, kann man ebenfalls eine gewisse Naturnähe
zusprechen, solange in ihre Biotopentwicklung nicht eingegriffen wird. Sie stellen einen gewissen
Ersatz für verlorengegangene Flußmäander dar. Mäanderreste sind nur noch zwischen Offingen und
Dillingen sowie zwischen Tapfheim und der Lechmündung vorhanden.
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Der Untersuchungsraum umfaßt mit einer Fläche von ca. 1500 km 2 den Talraum der Donau auf einer
Länge von 80 km zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau und dessen direkten Grundwasserzustrombereich
auf 15 km beiderseits des Flusses. Von der Gesamtfläche sind ca. 280 km 2
bewaldet, das entspricht 18,5%. Der Talraum selbst umfaßt eine Fläche von ca. 800 km 2 , wobei
auf die Aue ohne Hochterrassen 680 km 2 und auf die Hochterrassen 120 km 2 entfallen. Die Fläche
der Donau beläuft sich auf 13,8 km 2 , die der Baggerseen auf 20 km 2 . Die überbaute, versiegelte
oder teilversiegelte Fläche liegt bei 40 km 2 . Etwa 10 km 2 sind als Naturschutzgebiete ausgewiesen.
Die Fläche der Wasserschutzgebiete beträgt 172 km 2 . Die Landnutzung im gesamten Betrachtungsraum
ist durch Ackerbau geprägt (ca. 1150 km 2 ). Im Talbereich einschließlich der Hochterrassen
werden heute ca. 450 km 2 landwirtschaftlich genutzt. Der Umbruch des Grünlandes, der in den
letzten Jahrzehnten zu einer mehr als 80%igen Feldnutzung geführt hat, ist in letzter Zeit wieder
rückläufig.
Das Untersuchungsgebiet beinhaltet neben dem Verdichtungsraum Ulm/Neu-Uim u. a. die Städte
Günzburg, Gundelfingen, Höchstadt, Dillingen, Donauwörth und Neuburg an der Donau.
Einen Überblick über das Untersuchungsgebiet bietet das Satellitenbild (Karte 2). Es vermittelt einen
Einblick über die naturräumlichen Gegebenheiten und die verschiedenen Nutzungen. Des weiteren
ermöglicht es einen ersten Eindruck über die hydrologischen Gegebenheiten und Zusammenhänge.
Deutlich zu erkennen sind als Hauptstrukturen das Donautal, die nördlich angrenzende Schwäbische
und Fränkische Alb mit dem trennenden Rieskrater sowie die von den Alpenflüssen durchschnittenen
Tertiärhochflächen. Im Donautal fällt die flächenmäßig überwiegende landwirtschaftliche
Nutzung auf; die Bewaldung ist auf Restbestände des donaubegleitenden Auwaldes zurückgedrängt.
Die Bereiche des Günzburger Donauriedes, einige kleinere Flächen zwischen Dillingen
und Donauwörth sowie das Donaumoos südlich Neuburg an der Donau zeichnen sich noch als vom
Grundsatz her grundwassernahe Flächen ab, während z. B. das Glötter Ried südwestlich Dillingen
diesen Charakter verloren zu haben scheint. Neben der Donau selbst sind an offenen Wasserflächen
die größeren Sand- und Kiesabbaubereiche zu erkennen. Nördlich und südlich des Donautals tritt
der Waldanteil mehr in den Vordergrund; der Rieskrater ist fast ausschließlich landwirtschaftlich
genutzt. Die Talräume der südlichen Nebenflüsse werden landwirtschaftlich mit- im Vergleich zum
Donautal- höherem Gründlandanteil bewirtschaftet. Die Tertiär-Rücken sind großflächig bewaldet.
Böden
Für die Entstehung der unterschiedlichen Bodenarten sind in gleicher Wertigkeit das Ausgangsgestein,
die Klimageschichte, die Durchfeuchtung und die Bewirtschaftung von prägender Bedeutung.
So sind im Betrachtungsraum wiederum im Norden die Malmtafel und das Riesgebiet, in der
Mitte die Donauaue selbst und im Süden das Tertiärhügelland zu nennen.
Auf der verkarsteten Malmtafel lagern schlecht entwickelte Rendzinen - und unter den Braunerden
der fetten Lehmüberdeckungen - Relikte der Terra fusca aus der Tertiärzeit. ln hohen, exponierten
Lagen findet man Braunerden aus gelben bis ockerfarbigen steinigen Lehmen. ln einigen Bereichen
sind auf reliktischen Lößen ackerbare Flächen vorhanden. ln den häufig trockenfallenden Tälern
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liegen Abschlämmassen mit erhöhtem Wasserspeichervermögen. Südlich der Klifflinie des Burdigalmeeres
finden sich auf der Abrasionsfläche Relikte tertiärer Sande und Schluffe, auf denen sich
Braunerden guter Qualität entwickeln konnten.
Die leicht erhöht liegenden älteren Terrassen des Donautals (Hochterrassen) tragen z. T. gut entwickelte
Lößböden mit alten Ackerkulturen. Im eigentlichen Überschwemmungsgebiet der Donau,
den Niederterrassen, finden sich überwiegend grund- und oberflächenwasserbeeinflußte Böden,
die bis in die jüngste Zeit hinein von untergeordnetem wirtschaftlichem Wert waren . Heute sind
Nieder- und Anmoorböden in ihrer ursprünglichen Ausbildung fast nicht mehr anzutreffen. Die Bildung
dieser Nieder- und Anmoorböden ging mit den hohen Grundwasserständen und dem damit
verbundenen Sauerstoffmangel einher. Eine ertragreiche Agrikultur wurde auf diesen Flächen erst
durch die Donaubegradigung und die damit verbundene Dränung, d.h. Absenkung des Grundwassers
um ein bis zwei Meter ermöglicht. Heute sind nur noch an wenigen Stellen die Voraussetzungen
für den Erhalt naturnaher Nieder- und Anmoore gegeben. Da intakte Nieder- und
Anmoore durch direkten Grundwasserkontakt praktisch immer wassergesättigt sind, ist ihre
zusätzliche Wasserspeicherfähigkeit sehr eingeschränkt; ihr Beitrag zur Wasserrückhaltung und
zum Hochwasserschutz wird immer wieder erwähnt, ist jedoch in Wirklichkeit nicht gegeben. Dennoch
sind diese Flächen im Sinne des Naturschutzes aufgrund ihrer heutigen Singularität als sehr
wertvoll anzusehen.
An das Donautal schließt sich im Süden das Tertiärhügelland an , das vielerorts durch eiszeitliche
Ablagerungen überprägt ist. Tiefgründig verwitterte Braunerden und Parabraunerden sind typisch
für die Flächen der älteren eiszeitlichen Ablagerungen; häufig sind diese mit Wald bestockt. Die
sandigeren Braunerden des Tertiärs, die den größten Teil dieser Flächen einnehmen, bilden
Ackerflächen und Weideland.
Anmoor- und Niedermoorgebiete
Die Gesamtfläche der Moorgebiete im Untersuchungsgebiet (s. Karte 3) umfaßt insgesamt eine
Größe von etwa 20 km 2 (ZETTLER, 1998). Die größten zusammenhängenden Flächen der Moore
sind an den Abstrom der Grundwässer aus der nördlich gelegenen Malmtafel gebunden, die zum
Teil direkt in die Donauschotter entwässern, zum Teil aber als Quelltöpfe sichtbar das Zentrum der
Moorgebiete markieren bzw. markierten. Die Mächtigkeit der Moore liegt im Leipheimer und Gundelfinger
Moos zwischen 2 und 5 m.
Im Mündungsgebiet der Mindel verläßt die Donau das südliche Ufer ihres Tales und wendet sich
dem Nordufer zu ; aus dem Norden fehlen hier die Zuflüsse des Grund- wie des Oberflächenwassers.
Das Nördlinger Ries unterbricht die Malmkarstentwässerung. Die südlichen Zuflüsse übernehmen
die Feuchtgebietsbildung, wie sie im Dillinger und Mertinger Ried zwischen Mindel-, Schmutter- und
Zusam-Mündung anzutreffen waren. Diese Niedermoorvorkommen lassen sich mit dem Zuschußwasser
der einmündenden Flüsse in Verbindung bringen. Während die Niedermoorbereiche südlich
Lauingen/Dillingen heute irreparabel degradiert vorliegen, läßt sich der Niedermoorbereich zwischen
Zusam und Schmutter (Lauterbach bis Donauwörth) mit einer Größe von 785 ha (ZETTLER, 1998)
noch als Niedermoor ansprechen.
20

Die Gewässer des Betrachtungsgebietes
Einführung
Unter Gewässer versteht man nach DIN 4049 fließendes oder stehendes Wasser, das im Zusammenhang
mit dem natürlichen Wasserkreislauf steht, einschließlich Gewässerbett bzw. Grundwasserleiter.
Damit ergibt sich zwanglos eine Einteilung in Gewässer auf der Erdkruste und Gewässer in
der Erdkruste, die im allgemeinen Oberflächengewässer und Grund(ge)wässer genannt werden. Die
Oberflächengewässer lassen sich weiter in Fließgewässer (Flüsse, Bäche etc.) und stehende
Gewässer (Seen, Teiche etc.) untergliedern, während man das Grundwasser in oberflächennahes
(vadoses Wasser) und tiefes Grundwasser (Tiefengrundwasser, profundes Wasser) oder nach der Art
des Grundwasserleiters in Poren-, Kluft- und Karstgrundwasser einteilen kann . Über den Wasserkreislauf
sind Oberflächengewässer und Grundwässer miteinander verbunden.
Oberflächengewässer
ln den folgenden Abschnitten werden die wichtigen Oberflächengewässer des Untersuchungsgebietes
vorgestellt.
Abb. 2: Oberflächengewässer und ihre Einzugsgebiete (Bay. Landesamt f. Wasserwirtschaft 1987)
21

Die Donau
Die Donau ist die Sammlerin aller Gewässer im Betrachtungsgebiet; stellenweise ist jedoch ihre
Fähigkeit, durchgehend als Vorfluter zu dienen, durch den Bau von Staustufen verloren gegangen.
Oberhalb der Staustufen exfiltriert nämlich die Donau in sie begleitende Gräben, die das Donauwasser
unterstromig wieder dem Fluß zuführen. Insgesamt ist die Donau auf der Fließstrecke
zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau mit 11 Staustufen ausgebaut (s. Tab. 3). Die
vollständige Veränderung ihres Abflußverhaltens einschließlich ihrer Funktion als durchgängiger
Vorfluter hat zu einer völligen Umstrukturierung der Flußlandschaft geführt, die durch das Fehlen
von Sedimentfrachten aus den südlichen alpinen Flußgebieten noch verstärkt wird; der Sedimentfrachttransport
von lller und Lech wurde durch Staustufenketten zur Flußregulierung und Energiegewinnung
unterbrochen.
Die Donau weist beim Eintritt in das Betrachtungsgebiet bei Ulm/Neu-Uim einen mittleren Abfluß
von 124 m 3 /s und beim Verlassen des Gebietes bei Neuburg an der Donau einen solchen von
308 m 3 /s auf. Der Zugewinn an Abflußmenge von 184 m 3 /s stammt mit 166 m 3 /s aus den tributären
Tab. 3: Staustufen im Untersuchungsgebiet mit Angabe der Stauziele
Staustufe Setreiber Flußkilometer Stauziel (NN + m)
(bayer. Einteilung)
Obereiehingen ODK 12,94 459,0
Leipheim ODK 19,54 452,5
Günzburg ODK 25,30 446,0
Offingen ODK 31 ,63 439,5
Gundelfingen ODK 36,05 434,5
Faimingen ODK 42,44 429,5
Dillingen MDK 49,05 423,0
Höchstädt MDK 57,20 417,5
Schwenningen MDK 65,58 410,0
Donauwörth MDK 76,17 403,7
Bertoldsheim RMD 97,83 391 ,5
22

Zuflüssen und zu 20 m 3 /s aus Grundwasser, das in ihrem Einzugsgebiet (2600 km 2 ) neugebildet
wird (8 1/s · km 2 ).
Zuflüsse nördlich der Donau
Die nördlichen Hauptzuflüsse zur Donau sind die Brenz, die Egau und die Wörnitz; die Summe ihrer
mittleren Abflüsse liegt bei 21 m 3 /s. Des weiteren entwässern als wesentlich kleinere Zuflüsse der
Zwergbach, der Klosterbach, der Nebelbach, der Reichenbach, die Kessel und zwischen Donauwörth
und Neuburg an der Donau die Ussel, die allesamt die Riesrandgebiete entwässern. Wegen
fehlender Abflußdaten muß diese Abflußmenge aus der Einzugsgebietsgröße und den meteorologischen
Daten geschätzt werden. Die Summe der nicht durch Meßstationen erfaßten Zuflüsse kann
mit 2 m 3 /s angegeben werden (400 km 2 ; 51/s · km 2 ). Daraus ergibt sich ein Gesamtzufluß aus den
nördlichen Gebieten zur Donau von 23 m 3 /s; davon entstammen 19 m 3 /s aus Gebieten außerhalb
des Betrachtungsgebietes.
Die Brenz hat an ihrem untersten Abflußmeßpegel ein Einzugsgebiet von 810 km 2 und einen Abfluß
von 8,1 m 3 /s entsprechend einer Spende von 10 1/s · km 2 . Es ist sehr wahrscheinlich, daß am Pegel
der Brenz nicht der gesamte Abfluß des Einzugsgebietes erfaßt wird; Bilanzierungen unter Einbeziehung
der Grundwasserneubildung ergeben nämlich eine Gesamtabflußspende von 12 bis
141/s · km 2 . Man kann somit von einem direkten Karstwasserabstrom aus dem Einzugsgebiet der
Brenz in das Donautal um 2,5 m 3 /s ausgehen. Die Nauquelle darf diesem System zugerechnet
werden.
Die Egau ist mit einem Einzugsgebiet von 417 km 2 und einem mittleren Abfluß von 2,1 m 3 /s der
kleinste der drei durch Meßstationen erfaßten nördlichen Zuflüsse.
Die Wörnitz entwässert mit 1578 km 2 ein recht großes Einzugsgebiet. Die Wasserscheide liegt auf
der Frankenhöhe nördlich von Feuchtwangen. Mit einem mittleren Abfluß von 11 m 3 /s weist sie eine
Abflußspende von 6,9 1/s · km 2 auf und entspricht weitgehend dem nordbayerischen Durchschnitt.
Zuflüsse südlich der Donau
Die südlichen Hauptzuflüsse zur Donau zwischen Ulm/ Neu-Uim und Neuburg an der Donau sind die
Günz, die Mindel, die Zusam, dieSchmutterund der Lech. Die Summe ihrer mittleren Abflüsse liegt
bei 145 m 3 /s.
Des weiteren entwässern als wesentlich kleinere Flüsse noch die Roth , die Biber, die Glött und
östlich des Lechs die Kleine Paar. Wegen fehlender Abflußdaten muß dieser aus der Einzugsgebietsgröße
und den meteorologischen Daten geschätzt werden. Die Summe der nicht durch Meßstationen
erfaßten südlichen Zuflüsse kann mit 4 m 3 /s angegeben werden (500 km 2 ; 81/s · km 2 ) . Daraus
ergibt sich ein Gesamtzufluß aus den südlichen Gebieten zur Donau von ca. 149 m 3 /s; davon
entstammen ca. 145 m 3 /s aus Gebieten außerhalb des Betrachtungsgebietes.
Die Günz entwässert ein Einzugsgebiet von 810 km 2 bei einem Abfluß von 8,7 m 3 /s entsprechend
einer Spende von etwas mehr als 121/s · km 2 . ln seiner Größenordnung entspricht dieser Wert den
Abflußverhältnissen im Einzugsgebiet der Brenz.
23

Die Mindel ist mit einem Einzugsgebiet von 951 km 2 und einem mittleren Abfluß von 11 ,7 m 3 /s
der zweitgrößte der fünf durch Meßstationen erfaßten südlichen Zuflüsse. Ihre Abflußspende ist mit
12,31/s · km 2 gleich groß wie die der Günz.
Die Zusam entwässert ein 50 km 2 großes Einzugsgebiet, das vollständig im Naturpark "Augsburg -
Westliche Wälder" liegt. Mit einem mittleren Abfluß von 4,4 m 3 /s weist sie eine Abflußspende von
8,51/s · km 2 auf.
Der Lech ist der größte Donauzufluß im Betrachtungsgebiet Sein Einzugsgebiet, das eine Fläche
von 3800 km 2 umfaßt, reicht bis in die hochalpinen Regionen der Lechtaler Alpen im Westen Nordtirols.
Entsprechend hoch ist die mittlere Abflußspende von über 30 1/s · km 2 und der mittlere Abfluß
von 115 m 3 /s, der fast die Abflußhöhe der Donau bei Ulm/Neu-Uim mit 124 m 3 /s erreicht.
Eine Übersicht der hydrologischen Grunddaten der Donau und ihrer Zuflüsse innerhalb des Untersuchungsgebietes
gibt Tab. 4.
Tab. 4: Hydrologische Daten der Donau und ihrer Zuflüsse im Untersuchungsgebiet
Gewässer/ Einzugs- Niedrigwasser- mittlerer Abfluß mittlere Abfluß-
Pegel gebietsfläche abfluß spende
[km2] NQ [m 3 /s] MQ [m 3 /s] [1/s · km2]
Donau
bei Neu-Uim 7578 22 ,00 124,01 16,5
Roth 170 0,49 1,71 10,0
Günz 707 1,97 8,66 12,2
Mindel 951 2,80 11 ,70 12,3
Zusam 505 1 '1 0 4,39 8,5
Schmutter 480 0,71 3,52 7,3
Lech 3800 32 ,90 115,22 30,3
Brenz 810 2,73 8,11 10,0
Egau 417 0,36 2,14 5,1
Wörnitz 1 578 0,50 10,96 6,9
Donau
bei lngolstadt 20001 62,00 310,17 15,5
24

Baggerseen und Baggerweiher
Bedingt durch die ausgezeichnete Qualität der quartären Ablagerung ist der Kiesabbau über das
gesamte Donautal verbreitet; fast flächendeckend kommen abbauwürdige Kiese vor. Damit ist das
Donautal eine der bedeutendsten Lagerstätten von nutzbaren Steinen und Erden in Bayern. Aus der
von uns erstellten Karte der quartären Mächtigkeiten geht hervor, daß die Lagerstätten mancherorts
deutlich 10 Meter überschreiten; die meisten Abbaggerungen erschließen jedoch Kiesvorkommen
bis etwa 8 Meter. Der geringe Flurabstand des Grundwassers ist die Ursache dafür, daß auf den Niederterrassen
Naßabbau die Regel ist; nur an wenigen Stellen auf der Hochterrasse wird Trockenabbau
betrieben.
Durch den Abbau entstanden in der Region über 610 "Baggerseen" und "Baggerweiher", die nicht
völlig gleichmäßig über das Donautal verteilt sind, sondern in gewissen Bereichen konzentriert angelegt
wurden. Die Abbaufläche läßt sich mit 2200 ha angeben, wovon weniger als 10% wiederverfüllt
wurden. Die allermeisten nicht mehr dem Abbau dienenden Baggerseen und -weiher werden
heute im allgemeinen von der Bevölkerung entweder als Angelgewässer oder als Badeseen genutzt.
Grundwasser
Der Zufluß des Grundwassers in die Donau erfolgt in vielfältiger Weise. Im Bereich der Karstgebiete
der Malmtafel fehlen Oberflächengewässer weitgehend (s. Abb. 3); die dortige Entwässerung folgt
den unterirdischen Karstgerinnen.
Abb. 3:
Gewässernetzkarte im Einzugsgebiet
der Donau zur Darstellung
von unterschiedlich dichten
Flußnetzen in Abhängigkeit
von petrographisch-geomorphologisch
bedingten Naturräumen
(WAGNER, 1950)
25

Im Donautal tritt das Karstwasser in Quellen sichtbar aus oder entwässert unmittelbar in die
Donauschotter und gelangt schließlich unterirdisch als Grundwasser in die Donau. Die nach Osten
anschließenden Trümmermassen des Rieses und die tertiären Sedimentreste lassen ihr neugebildetes
Grundwasser rasch in kleinere Bäche abfließen, die beim Erreichen des Donautals häufig in den
Schotterflächen der Hochterrasse versickern und in der Niederterrasse austretend in Entwässerungsgräben
unmittelbar der Donau zugeführt werden . ln früheren Jahren kam es im Zuge von
Quellaustritten zur flächenhaften Almkalk- und Moorbildung.
Im Nördlinger Ries ist die Grundwasserneubildung äußerst gering; der gesamte Abfluß entwässert
in die Wörnitz und gelangt damit auf oberirdischem Wege in die Donau. Der östlich anschließende
Teil der Malmtafel ist wie der westliche Teil wieder weitgehend ohne sichtbaren Abfluß ; die Entwässerung
erfolgt überwiegend als Karstwasser direkt in die Donau.
Völlig anders als im Norden ist das Abflußgeschehen südlich der Donau. Die Entwässerung aus dem
Tertiärhügelland im Süden läßt sich aufgrund des geologischen Aufbaus wesentlich einfacher als im
Norden erfassen. Das gesamte Gebiet wird durch in Süd-Nord-Richtung verlaufende Entwässerungssysteme
mit ost-west- bzw. west-ost-gerichteten, kleineren Zuflüssen gegliedert. Bei hohen
Niederschlagsintensitäten (> 10 mm/h) kommt es in diesem Gebiet auf den verlehmten Flächen zur
Ausbildung von Abfluß auf der Oberfläche direkt in die Gerinne. Ansonsten bestimmen hier lnterflow
und oberflächennaher Grundwasserabfluß das Entwässerungsgeschehen. Der Grundwasserabfluß
kann als "direkt-vorflutbezogen" angesprochen werden, was bedeutet, daß sich die Grundwasserhöhengleichen
als Abbild der Morphologie darstellen.
An den Talrändern des Donautals finden sich heute weitverbreitet künstlich angelegte Auffang- und
Entwässerungsgräben, die den Grundwasserzufluß aus dem Tertiärhügelland abfangen und der
Donau zuleiten. Ohne diese Gräben wären auch heute noch weite Teile des Donauriedes zwischen
Gundremmingen und der Lechmündung aktive Feuchtgebiete. Die Hauptableitung hat der Landgraben
übernommen, der die Talaue von Holzheim bis südlich Tapfheim entwässert.
Das Grundwasser im Donautal stammt aus drei Herkunftsbereichen:
- den Randzuflüssen
• im Norden aus der nordwestlich gelegenen Malmtafel mit 12,5 m 3 /s, aus dem Bereich des
Rieses und aus dem Karst östlich Donauwörth und Neuburg an der Donau mit ca. 1 m 3 /s,
• im Süden aus dem Tertiärgebiet mit 4 m 3 /s.
- dem im Talbereich neugebildeten Grundwasser mit ca. 5 m 3 /s.
ln der Summe sind dies 22 ,5 m 3 /s. Davon werden 2,5 m 3 /s für die Wasserversorgung entnommen.
Die restlichen 20 m 3 /s gelangen als Grundwasserzustrom in die Donau, wobei die durch Staustufen
bedingte Ex- und Infiltration in der Bilanz zu Null aufgehen.
Bei gleichmäßiger Verteilung des Grundwasserabflusses auf die Flußlänge von 1 02 km zwischen
Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau ergibt sich ein rechnerischer Zustrom in die Donau
von 250 1/s pro Flußkilometer oder 1251/s für jede Seite des Flusses; die Höhendifferenz zwischen
26

Anfangs- und Endpunkt beträgt 90 m. Aus diesen Zahlenwerten läßt sich für einen 10m mächtigen,
wassererfüllten und durchströmten Wasserkörper ein Durchlässigkeitsbeiwert (k 1 -Wert) von
+1- 1 · 1 o- 2 m/s für die Kiese der Talfüllung errechnen. Da die Zuströmung nicht flußparallel , sondern
unter einem Winkel von etwa 45° mit größerem Gefälle erfolgt, kann der mittlere k 1 -Wert mit etwa
8 · 1 o- 3 m/s errechnet werden.
Das Grundwasserströmungsbild wird heute nicht mehr ausschließlich durch die Donau bestimmt,
vielmehr haben Entwässerungsgräben, Baggerseen und Grundwasserentnahmen deutlichen Einfluß
auf das Grundwassersystem. So bestimmen z. B. der Landgraben und die Glött den Verlauf der
Grundwasserhöhengleichen zwischen Gundremmingen und Höchstädt ebenso stark wie die Donau
selbst.
Der Einfluß der Baggerseen ist gegenüber den Iinienhaft über größere Entfernung verlaufenden
Entwässerungsgräben nur als lokal anzusehen. Deutlichen Einfluß hat die Grundwasserentnahme
des Zweckverbandes der Landeswasserversorgung Baden-Württemberg insbesondere in Trockenjahren.
Gewässerqualität/Chemismus der Gewässer
Einführung
Der Chemismus der Gewässer wird vom Gestein geprägt, das sie durchflossen haben. Hinzu kommen
Stoffe aus Niederschlägen (nasse und trockene Depositionen) sowie aus unmittelbarem
Auftrag auf die Erdoberfläche; es gilt folglich die jeweilige "geogene Grundbelastung" von der
"anthropogenen Zusatzbelastung" zu unterscheiden. Häufig wird die geogene Grundbelastung
durch "diffuse" anthropogene Belastungen überlagert, so daß sich die einzelnen Belastungsarten
meist nur schlecht voneinander trennen lassen. Des weiteren kann durch anthropogene Aktivitäten
festliegendes geogenes Material mobilisiert werden, das dann gelöst ins Grund- und Oberflächenwasser
gelangt.
Geogene Hintergrundwerte
Eine Differenzierung der Wässer nach ihrer geologischen Herkunft ist für den oberflächennahen
Bereich - bedingt durch die carbonatische Grundmatrix der meisten im Untersuchungsgebiet
auftretenden Gesteine- nicht ohne weiteres möglich. Entkalkte Lehme, Lösse und Deckenschotterreste
machen sich nicht über größere Bereiche bemerkbar.
Natrium und Kalium sind im Betrachtungsraum bei natürlichen, unbeeinflußten Wässern nur in
Konzentrationen von wenigen Milligramm pro Liter (mg/1) anzutreffen; beide Ionen stammen in
erster Linie aus der Verwitterung von Feldspäten sowie aus anderen Silikatischen Mineralien. Bei
der Kalksteingenese werden Natrium und Kalium in kleinen Anteilen je nach primärem Angebot mit
den Tonen auf austauschfähigen Plätzen festgelegt, so daß einige mg/1 auch aus der Kalksteinlösung
stammen. Das Ammonium-Ion (NH 4 +) kommt in einem belüfteten Grundwasser geogen
nicht vor.
27

Die Menge der Magnesium- und Calcium-Ionen (= Gesamthärte) wird maßgeblich vom geologischen
Untergrund bestimmt. Eine natürliche Aufhärtung des Wassers kann zusätzlich durch den
Abbau organischer Stoffe und die dadurch bedingte Kohlenstoffdioxidbildung (C0 2 ) erfolgen. ln
Zeiten niedrigerer organischer Aktivität (Herbst bis Frühjahr) kann es dann durch C0 2 -Reduzierung
zu Calcium-Fällung (Enthärtung) kommen; die Magnesiumgehalte werden dabei nicht verändert. Die
Mobilisierung von Schwefel-Eisen-Verbindungen (Markasit) bei der Torfzersetzung durch die Oxidation
von Sulfiden führt letzten Endes ebenfalls zur Erhöhung der Gesamthärte, solange Carbonatgesteine
als Lösungspartner vorhanden sind; fehlen diese, erniedrigt sich der pH-Wert.
Bei den Anionen ist Chlorid ebenso wie die Alkalimetalle Natrium und Kalium nur in Konzentrationen
von wenigen Milligramm als "natürlich" (geogen) zu betrachten. Sulfat ist je nach geologischer
Umgebung in natürlichen Konzentrationen von wenigen mg/1 bis zu mehreren 100 mg/1 anzutreffen.
Das Hydrogencarbonat hingegen liegt meist mit Konzentrationen von deutlich über 250 mg/1 vor; es
ist wie das Sulfat ein Partner-Ion der Gesamthärte.
Das Nitrat-Ion kommt in naturbelassenen Wässern in der Regel nur in Konzentrationen von wenigen
mg/1 vor; Phosphor-Ionen sind in Carbonatischen Wässern aufgrund der geringen Löslichkeit von
Ca-Apatit in Werten von nur wenigen j..Jg/1 anzutreffen. Gesetze der aquatischen Geochemie verbieten
nämlich in Calcium-Hydrogencarbonat-Wässern das Auftreten höherer Phosphat-Ionen-Konzentrationen
(> 251-J/I). Im Grundwasser sind Gesamtphosphat- und Phosphat-lonenwerte gleich.
Schwermetalle sind in naturnahen sauerstoffreichen Grundwässern in Konzentrationen von wenigen
IJg/1 anzutreffen; sie liegen immer deutlich unter den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung.
Die Gehalte an organischem Kohlenstoff unterliegen je nach Herkunft der Wässer stärkeren
Schwankungen, die sich im Grundwasser zwischen 0,1 und 1 mg/1 und im Oberflächengewässer
zwischen 1 und 10 mg/1 bewegen. Der pH-Wert ist ein Ausdruck der C0 2 -Konzentration bzw.
C0 2 -Produktion in einem Gewässer. ln Carbonatischen Grundwässern sind Gleichgewichts-pH­
Werte um 7,5 die Regel. Die Oberflächengewässer stehen im allgemeinen mit dem C0 2 -Partialdruck
der Atmosphäre im Gleichgewicht, was bei Calcium-Hydrogencarbonat-Wässern einem pH-Wert
um 8,3 entspricht.
Anthropogene Belastungen
Der durch Menschen bedingte Eintrag von Stoffen in die Umwelt kann erfolgen:
A) über die Atmosphäre unkontrolliert,
B) flächenhaft gezielt,
C) punktuell, meist unbeabsichtigt oder aber auch kontrolliert,
D) durch Mobilisierung geogenen Materials aufgrund von Milieuveränderungen.
zu A)
Der Eintrag von Stoffen in die Atmosphäre erfolgt aus sehr vielen und unterschiedlichen Quellen.
Die Stoffe kehren flächenhaft als Depositionen auf die Erdoberfläche in trockener und nasser Form
zurück. Stoffliche Bedeutung haben insbesondere Ammonium, Nitrat, Sulfat und auch Phosphor.
Bezogen auf Regen- bzw. Schneeniederschläge kann für den Donauraum folgende "Mittelwertanalyse"
gelten:
28

• elektrische Leitfähigkeit
45,00 [IJS/cm bei 25 oq
• pH-Wert (bei Entnahme) 5,50
• organischer Kohlenstoff (DOC) 1,40 [mg/1]
• Gesamthärte 0,11 [mmol/1]
• Gesamthärte
• Carbonathärte
Ein Liter Niederschlag enthält:
0,63 [deutsche Grade]
0,63 [deutsche Grade]
Tab. 5: Analyse von 8 Niederschlagsproben (Mittelwert)
Stoff Masse Äquivalente Äquivalente
[mmol] [%]
Kationen Natrium 2,10 mg 0,091 21,47
Kalium 0,80 mg 0,020 4,81
Ammonium 1,60 mg 0,089 20,85
Magnesium 1,40 mg 0,115 27,07
Calcium 2,20 mg 0,110 25,80
Summe 0,425 100,00
Anionen Fluorid 0,05 mg 0,003 0,61
Chlorid 1,90 mg 0,054 12,39
Nitrat 2,40 mg 0,039 8,95
Sulfat 5,30 mg 0,110 25,51
Hydrogencarbonat 13,80 mg 0,226 52 ,29
Hydrogenphosphat 0,05 mg 0,001 0,24
Summe 31,60 mg 0,432 100,00
Spurenmetalle Kupfer 3,80 IJg
Zink
22,00 IJg
Blei
1,50 IJg
29

zu B):
Der flächenhafte Eintrag erfolgt meist aus der landwirtschaftlichen Tätigkeit. Er umfaßt die große
Palette der Agrochemikalien, wobei von der Stoffmenge her gesehen die Düngemittel an erster
Stelle stehen. Örtlich von Bedeutung ist das Aufbringen von Kalium, Phosphor und Stickstoff
in Form von Gülle. Der flächenhafte Auftrag von organischen Wirkstoffen in Form von Pestiziden
sowie von Hormonen bedingt eine Vielfalt im Wasser gelöster Stoffe im Konzentrationsbereich von
Mikro- und Nanogramm pro Liter. Diese Stoffe sind häufig als Abbau- und Umbauprodukte der
angewendeten Substanzen analytisch nur schwer zu identifizieren.
zu C) :
Ursachen punktuellen Eintrags sind häufig Unfälle irgendwelcher Art. Aber auch sog. Altlasten, die
seit Jahren oder Jahrzehnten Stoffe freisetzen , zählen dazu. Zu den kontrollierten punktuellen Einleitungen
zählen alle Formen von Abwassereinleitungen, die sowohl in Fließgewässer als auch in
Grundwasserkörper, insbesondere in Karstgebieten, erfolgen. Auch das Aufbringen von Gülle auf
kleine Flächen mit hohen Versickerungspotentialen kann man hierzu rechnen. Bei den Stoffen, die
auf diese Weise in ein Gewässer gelangen, stehen neben dem organischen Kohlenstoff in erster
Linie Stickstoff und Phosphor, in zweiter Linie Chlorid und Kalium.
zu D):
Die zusätzliche Mobilisierung geogenen Materials geschieht im allgemeinen durch Änderung des
aquatischen Milieus. So wird z. B. die Grundwasserabsenkung in einem humosen Körper (Moor,
Anmoor) zur Oxidation bislang immobiler Stickstoff- und Schwefelverbindungen führen , was sich
am Ende des Prozesses in erhöhten Nitrat- und Sulfatkonzentrationen im Gewässer widerspiegelt.
Untersuchungen an 417 Gewässerproben im Donautal zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg
an der Donau im März/Mai 1997
Im gesamten Untersuchungsraum wurden in der Zeit vom 18. 3. bis 21 . 5. 1997 aus fließenden und
stehenden Gewässern 417 Wasserproben entnommen und auf folgende Parameter untersucht:
Temperatur ( 0 C} , elektrische Leitfähigkeit (IJS/cm bei 25 °C}, pH-Wert, deutsche Härte ( 0 d), Chlorid
(mg/1) und Nitrat (mg/1) .
Bei 55 der 417 Proben wurden zusätzlich bei den Anionen Sulfat und Hydrogencarbonat und bei den
Kationen Natrium, Kalium , Magnesium und Calcium bestimmt.
Alle Wässer sind vom Typ erdalkalisch/hydrogencarbonatisch mit zum Teil erhöhten Sulfatwerten.
Die Erdalkali- und Hydrogencarbonatgehalte sind weitgehend geogen. Da jedoch durch die Düngung
die C0 2 -Produktion im Wurzelbereich erhöht wird, wird auch die Carbonatlösung unter landwirtschaftlich
genutzten Flächen verstärkt. Ein in die gleiche Richtung ablaufender Prozeß der
verstärkten Carbonatlösung ist unter Moorflächen zu beobachten. Durch die bei der Entwässerung
von Moorkörpern einsetzende Oxidation von Markasit (Schwefeleisen) aber auch von Ammonium­
Ionen (zu Nitrat) werden Hydronium-lonen (H 3 0 +) frei , die ebenfalls durch zusätzliche Carbonat-
30

Iösung abgepuffert werden. Unter wenig gedüngten moorfreien Flächen entsteht ein Wasser mit
einer Härte von 15 od und einem Hydrogencarbonatgehalt von etwa 340 mg/1. ln wenig durchströmten
Baggerseen und anderen stehenden Gewässern kann die Härte durch Carbonatfällung auf
Werte bis zu 10 od (HC0 3 150 mg/1) zurückgehen.
Der überwiegende Gehalt an Alkali- sowie Chlorid- und Nitrat-Ionen ist anthropogen. Düngesalze
enthalten entsprechend hohe Konzentrationen an Alkali-Chlorid, so daß auf diesem Wege der Eintrag
erklärbar ist. Das Kalium-Ion wird zum allergrößten Teil in die Pflanzensubstanz eingebaut und
erscheint nicht im Gewässer, während das Natrium-Ion und insbesondere das Chlorid-lon mobil
sind und kaum zurückgehalten werden. Erhöhte Kalium-Ionen-Konzentrationen in einem Gewässer
sind meist ein Hinweis auf die direkte Einleitung von Abwasser (geklärt oder ungeklärt).
Eine umfassende Übersicht über die Ergebnisse der wasserchemischen Untersuchungen finden
sich auf den Abb. 4 bis 9, welche die Verhältnisse getrennt nach fließenden und stehenden Gewässern
wiedergeben. Den stehenden Gewässern wurden bei den durchgeführten Untersuchungen
Baggerseen, Baggerweiher, Altarme und Weiher zugeordnet, während die Wasserproben der Fließgewässer
aus den Flüssen und Entwässerungsgräben stammen, die einen deutlichen Durchfluß aufwiesen.
Die Gräben in der Talaue enthalten meist recht frische Grundwasseranteile, was in den
gemessenen pH-Werten (im Mittel unter 8) zum Ausdruck kommt. Dargestellt sind die Verteilung
der elektrischen Leitfähigkeit bezogen auf 25 oc , sowie die Anionen Chlorid, Nitrat in Milligramm
pro Liter.
Fließgewässer
Die elektrische Leitfähigkeit der Donau liegt bis zur Lechmündung zwischen 500 und 600 iJS/cm; der
Lech bringt Wasser mit einer Leitfähigkeit unter 500 iJS/cm, so daß die Donau unterhalb der Lechmündung
auf einen Leitfähigkeitswert unter 600 iJS/cm absinkt. Ansonsten weisen bei den Fließgewässern
nur einige Gräben in der Talaue unter 500 iJS/cm auf. Diese leiten enthärtetes Wasser aus
Baggerseen ab und führen es der Donau zu . Leitfähigkeiten zwischen 600 und 800 iJS/cm und auch
über 800 iJS/cm sind im Untersuchungsgebiet weit verbreitet. Sie repräsentieren meist den allerorts
spürbaren Einfluß der Landwirtschaft auf die Wasserqualität; vereinzelt ist die erhöhte elektrische
Leitfähigkeit auch auf natürlichen Eintrag von Sulfat aus der Eisensulfidoxidation von degenerierenden
Moor- und Anmoorkörpern zurückzuführen. Dies gilt insbesondere für Bereiche, in denen die
Leitfähigkeiten zwar hoch, die Chlorid- und Nitratgehalte dagegen relativ niedrig sind.
Die Chiaridkonzentrationen liegen in den weitaus meisten Fällen unter 50 mg/1; Werte zwischen
50 und 75 mg/1 oder gar über 75 mg/1 treten zwar vereinzelt auf, sind aber nicht als flächenspezifisch
zu bewerten. Die Donau selbst führt bis zur Mindelmündung Wasser mit Chiaridwerten von etwas
über 25 mg/1 , von der Mindelmündung an abwärts und insbesondere unterhalb der Lechmündung
sinken dann die Chiaridkonzentrationen unter 25 mg/1.
Die Nitratkonzentrationen zeigen ein sehr erfreuliches Bild. Weitaus die meisten Werte liegen unter
30 mg/1. Werte über 50 mg/1 sind nur ganz vereinzelt und sehr lokal anzutreffen. Nicht überraschend
für die Verteilung der Werte zwischen 30 und 50 mg/1 Nitrat ist ihre Lage in landwirtschaftlich inten-
31

siv genutzten Bereichen; auffällig ist der Bereich der Brenz. Werte unter 15 mg/1 sind weit verbreitet;
insbesondere sind sie in der Donau und dem Lech sowie in Roth und Biber zwischen Neu-Uim und
Leipheim sowie südlich des Nördlinger Rieses anzutreffen.
Stehende Gewässer
ln den stehenden Gewässern sind erwartungsgemäß die elektrischen Leitfähigkeiten um die
Größenordnung von 100 1-JS/cm niedriger als in den Fließgewässern. Dies ist auf Carbonatfällung
zurückzuführen, die bei pH-Werten über 8 deutlich zu beobachten ist. Die Chiaridkonzentrationen
sind bei den Stehgewässern gegenüber den Fließgewässern nicht deutlich verändert; dies ist auch
zu erwarten, da das Chlorid-lon im Gegensatz zum Hydrogencarbonat-Ion oder Nitrat-Ion sich
"nicht-reaktiv" verhält. Die Chlorid-Werte liegen überwiegend deutlich unter 50 mg/1 , wobei etwa die
Hälfte der Werte unter 25 mg/1 liegt. Charakterisiert werden die Stehgewässer durch ihre deutlich
unter den Fließgewässern liegenden Nitratgehalte. Die Mehrzahl der Analysenwerte von Nitrat liegen
unter 5 mg/1; nur vereinzelt kommen Werte über 25 mg/1 vor. Die niedrigen Nitratkonzentrationen
werden jedoch relativ häufig durch erhöhte Ammonium-Ionen Konzentrationen um 1 mg/1 begleitet,
was auf aktive Abbau- und Reduktionsprozesse in diesen Gewässern hinweist.
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Abb. 9: Nitratkonzentrationen in stehenden Gewässern
38

Untersuchungen an 10 Baggerseen im Donautal zwischen Ulm!Neu-Uim und Neuburg an der
Donau im September 1997
Bei Baggerseen spielen die jahreszeitlich wechselnden Temperaturwerte für die Chemie des Wassers
eine stärkere Rolle als beim Grundwasser. Die Temperaturen sind dabei nicht nur für die
Geschwindigkeit der im Wasserkörper ablaufenden biochemischen Prozesse relevant, sondern sie
erlauben durch den Vergleich mit der hypolimnischen Wassertemperatur des in den Aquifer eingebetteten
Baggersees auch Schlüsse auf die Austauschprozesse zwischen diesen beiden Wasserkörpern.
Die Grundwassertemperaturen schwanken im Donautal je nach Flurabstand zwischen
8 und 12 oc. Bei Grundwasserkörpern mit einem Grundwasserflurabstand von 1-2 Metern kann die
Amplitude noch etwas größer sein. Ab 10 Meter ist die Temperaturamplitude kleiner als 2 oc. ln Baggerseen
liegen die Temperaturwerte im oberflächennahen Bereich zwischen Minustemperaturen
(Eisbildung) und um 30 oc, im Tiefenwasser knapp über Grund zwischen 4 und etwa 20 oc nach der
Zirkulation.
Der Sauerstoffhaushalt eines Baggersees ist für die im See ablaufenden Prozesse von geradezu
grundlegender Bedeutung. Sauerstoffarmes oder -freies Grundwasser, das in einen gut belüfteten
See einströmt, verliert seine meist als negativ zu bewertenden, reduzierenden Eigenschaften. Ein
Baggersee, der ohne Hilfsmittel nicht in der Lage ist, seine oxisches Milieu aufrecht zu erhalten,
weist unerwünschte Qualitätsmerkmale auf und ist i. d. R. als eutroph einzustufen. Die Eutrophierung
ist in einem See dann zu erwarten, wenn der über die Oberfläche eingetragene Sauerstoff von
durchschnittlich 15 g/m 2 · d nicht ausreicht, einen ungeschichteten See bis zu einer Tiefe von 10 m
ausreichend zu belüften.
ln 10 Baggerseen des Untersuchungsraumes wurden im September 1997 Temperatur-, Leitfähigkeits-
und Sauerstoffprofile sowohl am Zulauf als am Ablauf aufgenommen. Insgesamt wiesen die
Seen kaum Algenbildung auf, der Uferbereich war meist locker mit Wasserpflanzen bewachsen. Es
zeigte sich, daß zu diesem Zeitpunkt die Seen keinerlei Sommer-Schichtung mehr aufwiesen. Die
Temperatur lag zwischen 18,9 und 21 ,7 oc, die Sauerstoffsättigung zwischen 89 und 99%; erst
wenige Dezimeter über Grund konnte eine Abnahme der Sauerstoffsättigung auf unter 50% registriert
werden. Auch weitere Parameter wie die elektrische Leitfähigkeit und der pH-Wert zeigten
konstante Werte. ln jedem See wurden in ca. 1 m Tiefe am Einlauf und am Auslauf je eine Wasserprobe
entnommen und auf ihre Haupt- und Neben-Ionen untersucht; die Ergebnisse (20 Proben)
finden sich in der folgenden Tab. 6.
Tab. 6: Analyse-Ergebnisse von Wasserproben aus Baggerseen (Lf in ~S/cm ;
restliche Werte in mg/1)
Wert Lf Na• K+ NH 4
• Mg2+ Ca 2 • Cl- No 3
- SO/- HC03- HPO/-
2s •c
Chloro-
Phäophyll-a
pigmente
Mittel 457 7,4 1,6 0,01 15,3 63,0 26,3 2,9 70,0 152 0,04
Min 349 3,9 0,9 nn 8,3 34,8 12,9 0,7 26,4 104 0,02
Max 597 10,4 3,4 0,04 28,9 115,0 44,8 13,7 142,0 210 0,07
1,87 0,72
0,05 0,05
7,00 2,90
39

Beachtenswert niedrig sind auf der anorganischen Seite die Nitratwerte (N0 3 - ) mit einem Mittelwert
unter 3 mg/1. Ammonium (NH 4 +) lag durchgehend unter 0,05 mg/1, wobei der Mittelwert bei
0,0135 mg/1 liegt; die Ammoniumkonzentration der Niederschläge liegt etwa 1 OOmal höher! Zum
Vergleich mit den Analysewerten der Baggerseen ist eine Mittelwertanalyse von 8 Niederschlagsproben
aus den Jahren 1992 bis 1995 wiedergegeben, die im Rahmen eines Forschungsvorhabens
ermittelt worden waren (s. Tab. 5) .
Der Hydrogenphosphatgehalt (HPO/-) in den Seewässern lag mit 40 IJg/1 ebenfalls sehr niedrig; der
Niederschlagseintrag ist hingegen mit etwa 50 IJg/1 höher und entspricht damit etwa den Gesamtphosphatkonzentrationen.
Wie die Chlorophyll-a-Werte und die Phäopigmente im Zusammenspiel
mit den Stickstoff- und Phosphorgehalten aufzeigen, sind praktisch alle beprobten Seen als oligobis
mesotroph einzustufen.
Die Hauptkationen Natrium (Na+), Magnesium (Mg 2 +) und Calcium (Ca 2 +) entsprechen den Werten
normaler Grundwässer in den Donauschottern der Umgebung; ein direkter anthropogener Einfluß ist
beim Kaliumgehalt (K+) zu vermuten. Bei den Hauptanionen Chiarid (Cl-) , Sulfat (SO/-) und Hydragencarbonat
(HC0 3 - ) kann für das Chiarid eine deutliche anthropogene Komponente ausgemacht
werden, die aus mehreren diffusen Quellen stammen dürfte. Die Sulfatkonzentration von 70 mg/1
(Mittelwert) liegt über der des üblichen geogenen Hintergrundes; eine Ursache für diese höheren
Werte könnte in der Aufbringung von Düngemitteln liegen; die bereits oben erwähnte Herkunft der
erhöhten Sulfatkonzentration aus der Sulfidoxidation ist für einige Bereiche ebenfalls als Herkunftspfad
anzunehmen (bis 140 mg/1). Der Hydrogencarbonatgehalt von 100 bis 200 mg/1 liegt deutlich
niedriger als derjenige umgebender Grundwässer. Diese Erniedrigung hat seine Ursache in der Fällung
von Calciumcarbonat (CaC0 3 ) durch Verlust von C0 2 an die Atmosphäre; der hohe pH-Wert
von über 8 ist das Ergebnis dieser Gleichgewichtseinstellung. Durch die Carbonatfällung wird
gleichzeitig das Hydrogenphosphat mitgefällt und somit in seiner Konzentration limitiert.
Die Hydrogenphosphatgehalte im Seewasser gleichen denen des Niederschlagseintrags (s. Tab. 5).
Die Ammoniumkonzentrationen liegen mit 0,04 mg/1 bzw. 0,03 mg/1 im sehr niedrigen Bereich; für
das Nitrat-Ion werden im Mittel mit 3 mg/1 sehr niedrige Werte gemessen. Die äußerst niedrigen
Konzentrationen der Stickstoffträger Ammonium und Nitrat sind in Verbindung mit den niedrigen
Phosphorgehalten (Hydrogenphosphat 60 bzw. 40 IJg/1), der weitgehenden Sauerstoffsättigung,
dem pH-Wert um bzw. über 8 und der beachtlichen Calcium-Konzentration von etwa 60 mg/1 der
Grund dafür, daß die beprobten Baggerseen ihren derzeitigen oligo- bis mesotrophen Zustand beibehalten
werden.
40

Grundwassermodell "Schwäbisches Donautal"
Das Grundwassermodell "Schwäbisches Donautal" besteht aus einem hydrogeologischen Modell,
einem Bilanzmodell und einem numerischen Modell.
Das hydrogeologische Modell als Ergebnis der geologischen, hydrologischen und hydrogeologischen
Datenauswertung veranschaulicht die räumliche Verbreitung der einzelnen hydraulisch
wirksamen (geologischen) Einheiten, deren geohydraulische Parameter (Transmissivität, Durchlässigkeitsbeiwert,
Speicherkoeffizient, nutzbarer Hohlraumanteil) sowie die hydraulischen Zusammenhänge
der Einheiten. Das hydrogeologische Modell wird mit Ergänzung durch das Wasserbilanzmodell
in das numerische Modell umgesetzt. Das Wasserbilanzmodell stellt u. a. mit der
flächenhaften Grundwasserneubildung beliebiger Zeitschritte wichtige Eingangsparameter bereit.
Das numerische Modell berechnet die resultierende flächenhafte Verteilung der Potentiale (Grundlage
für Erstellung von Grundwassergleichenplänen) und die damit verbundenen modellinternen
Volumenströme und belegt letztlich das hydrogeologische Modell mit "Zahlen". Für das Grundwassermodell
wird abschließend eine Gesamtwasserbilanz erstellt.
Das Grundwassermodelllebt von einer intensiven Datenerhebung und Auswertung; hierzu gehören:
1. Geologische Karten mit Erläuterungen;
2. das Zusammentragen hydrogeologischer und hydrologischer Daten von
- staatlichen Ämtern,
- kommunalen Wasserversorgern,
- Unternehmen,
- privaten Sachverständigen,
- Universitäten;
3. die Auswertung von Bodenschätzkarten und sonstigen Bodenkarten;
4. die Erfassung und Auswertung klimatischer Meßdaten (Kiimastationen);
5. der Zusammenbau des hydrogeologischen Modells;
6. die Zuordnung von hydrogeologischen Einheiten zu unterschiedlichen Ebenen (Layer) für die
spätere Umsetzung in das numerische Modell;
7. die Selektion hydraulischer Potentiale;
8. das Erkennen offener Fragen.
Die Datenerhebung erfolgte im Grundsatz über einen etwa zweijährigen Zeitraum (1995 bis Ende
1997) und wurde im Zuge der weiteren Bearbeitung in Einzelfällen durch aktuelle Nachträge ergänzt.
Es wurde eine Fülle von Daten beim Bayerischen Geologischen Landesamt, beim Bayerischen
Landesamt für Wasserwirtschaft, bei den Wasserwirtschaftsämtern Krumbach und Donauwörth
erhoben. Darüber hinaus lag das Hydrogeologische Gutachten "Fachplanung Lech" (SCHULER,
GÖDECKE, 1995) mit Tab.n und Kartendarsteilungen vor. Von den Auftraggebern wurden umfangreiche
Unterlagen zu bestehenden Abbauflächen, Grundwasseraufschlüssen und geplanten
Abbauvorhaben zur Verfügung gestellt. Daten zu Stauhaltungen und Aufschlußbohrungen
41

wurden von der Rhein-Main-Donau AG zur Verfügung gestellt. Es fanden Abstimmungen mit der
Landeswasserversorgung Baden-Württemberg, Stuttgart, zu hydrogeologischen und numerischen
Fragestellungen statt. Auf Grundlage eines durch das Bayerische Landesamt für Wasserwirtschaft
zur Verfügung gestellten Übersichtsplanes zu Wasserentnahmen im Zuge der Trinkwasserversorgung
wurden sämtliche Wasserversorgungsträger angeschrieben und zu Entnahmemengen und
-tiefen bzw. zum Brunnenausbau befragt.
Zudem ist und war der Untersuchungsraum Gegenstand zahlreicher geologischer, hydrogeologischer
und auch ökologischer Untersuchungen staatlicher Stellen und privater Sachverständiger;
die vielfältigen Ergebnisse sind in thematischen Karten erläutert bzw. in Fachliteratur und Studien
zugänglich.
Die Datenfülle wurde entsprechend der Aufgabenstellung gewichtet und ausgewertet.
Die vorliegenden Informationen zu Bohrungen etc. sind in einer Bohrdatei geführt und unter dem
Programm ArcView visualisiert. Die Datendokumentation wird den staatlichen Stellen und den Auftraggebern
in digitaler Form zur Verfügung gestellt. Aktualisierungen sind jederzeit möglich und
sinnvoll.
Hydrogeologisches Modell
Grundlagen des hydrogeologischen Modells
Jura
An den Nordrand des Donautals schließen sich die Carbonatischen Ablagerungen des Weißen Jura
(Malm) an. Das freiliegende oder von jüngeren Sedimenten überdeckte jurassische Gestein kommt
in zwei verschiedenen, horizontal wie vertikal eng verzahnten Fazies-Typen vor: als geschichtete,
teils mit mergelig-tonigen Zwischenlagen wechsellagernde Kalke und Dolomite oder als massig
ausgebildete, kalkig-dolomitische Riff-Fazies. Der 250-600 m mächtige Malm fällt mit einer Schichtneigung
von ca. 2° nach Süd-Süd-Ost ein (HOMILIUS et al. , 1983). Im nördlichen Randbereich des
Donautals wird er von Tertiär-Sedimenten, deren Mächtigkeit nach Südosten keilförmig zunimmt,
überlagert.
Die hervorragende hydrogeologische Eigenschaft des Malm, die Verkarstung, bedingt hier einen
bis zu 200 m tiefen, zusammenhängenden Karstgrundwasserkörper. Das Grundwasser füllt den
Karst nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren entlang von Schichtflächen, Klüften, Spalten
und anderen tektonischen Trennflächen mit einem Anteil von 1-4%, im Mittel von 2% aus (BIERER
et al., 1987). Das Hohlraumvolumen ist z. T. bis in größere Tiefen durch tonige Einschwemmungen
postjurassischer Sedimente ganz oder teilweise "plombiert" (HOMILIUS et al., 1983). Hierin sind
die starken Schwankungen des Karstgrundwasserleiters hinsichtlich seiner Durchlässigkeit und
Ergiebigkeit begründet. Die Schwankungsbreite der Ergiebigkeit liegt zwischen wenigen 1/s und
200-300 1/s, wobei meist 10-60 1/s angetroffen werden. Da Niederschlagswasser im Malm sehr
rasch versickert, kann es oberflächlich kaum abfließen. Dies verursacht eine Erniedrigung der Verdunstung
von der Geländeoberfläche, eine für die Karstwasserneubildung günstige Voraussetzung,
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die zu hohen Siekerraten führt. Diese können im Bereich der Schwäbischen Alb mehr als 50% des
Niederschlages betragen. Der Karstwasserspiegel ist in Abb. 10 auszugsweise für ein Teilgebiet dargestellt.
Die Karstwassergleichen lassen einen Zustrom des Karstwassers in den Kiesaquifer sowohl
von Nordwesten als auch von Südwesten erkennen, was u. a. die hohe Ergiebigkeit des quartären
Grundwasserleiters in diesem Bereich erklärt.
Abb. 1 0: Karstgrundwassergleichenplan für das Donauried und für die im Nordwesten angrenzende
Schwäbische Alb vom 12. 9. 1983 (nach SCHLOZ, in BIERER et al. , 1987)
Bei einer Grundwasserförderung aus dem Karst ist zu beachten, daß mit der Verkarstung eine
Beeinträchtigung der Filtrationswirkung des versickernden Wassers einhergeht. Dies kann z. B. zu
einer erhöhten Nitratbelastung führen.
Der Karstaquifer wird in einen seichten und tiefen Karst differenziert. Der seichte Karst ist ein Karstgrundwasserspeicher
mit an der Sohle befindlichen Grundwasseraustritten im Gegensatz zum
tiefen Karst, bei dem ein Großteil des Karstgrundwasserspeichers unterhalb der Grundwasseraustritte
liegt.
Die Entwässerung des Karstes findet nur z. T. über die Oberflächengewässer statt. Meist werden
diese von Karstwasser unterströmt, das anschließend entweder direkt in der Donau oder wie zumeist
über die Quartärschotter seine Vorflut in der Donau findet. Dieser vertikale Grundwasserstrom
in die quartären Schotter kann bis zu 40 1/s · km 2 betragen (REGIERUNGSPRÄSIDIUM STUTTGART,
1977). Schlecht durchlässiges Tertiär trennt streckenweise die Quartärschotter vom Karst, so daß
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in manchen Bereichen ein gespannter Karstgrundwasserleiter entsteht. Zusätzlich werden die
gespannten Karstwasserverhältnisse von den gering durchlässigen bis undurchlässigen, bis
NN +250m hinabreichenden Zementmergeln des Tithons {oberer Malm) bedingt. Bereiche, in denen
das tiefe Karstwasser direkt in die Talschotter übertritt, dort wo also zwischen dem Malm und den
Talschottern ein direkter Kontakt besteht, sind:
- südlich der Linie Langenau-Niederstotzingen (der Raum , in dem vom Zweckverband Landeswasserversorgung
Stuttgart Grundwasser gefördert wird),
- an verschiedenen Stellen zwischen dem Brenztal und dem Kesselbachtal,
- im Raum Wittislingen,
- bei Lutzingen (BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT, 1981 ).
Aufstiegsgebiete von Karstwasser können an hydraulischen Auswirkungen, Temperaturanomalien,
hydrochemischen Befunden und isotopenhydrologischen Differenzierungen erkannt werden
(SCHLOZ, 1988). Die Gesamthärte nimmt bereichsweise durch die Lösung von Sulfaten bzw.
oxidierten Sulfiden stark zu. Im Donauried konnten Sulfatwerte von > 400 mg/1 nachgewiesen
werden, wobei die Konzentrationen im östlichen Donauried geringer sind als im Westen (REGIE­
RUNGSPRÄSIDIUM STUTTGART, 1977). Erhöhte Eisenwerte entstehen beim Aufstieg von Karstwasser
durch die Graupensande (s. Abschnitt Tertiär). Der gesamte Bereich des tiefen Karstes liegt
im Einzugsgebiet der Donau, das durchschnittlich 30 km über den Nordrand des Donautals hinausreicht
(HOMILIUS et al., 1983).
Kreide
Kreidezeitliche Ablagerungen treten im Modelliergebiet nur untergeordnet und zwar nördlich der
Donau am nordöstlichen und östlichen Rand des bearbeiteten Bereiches auf. Die hier vor allem
sandig ausgebildeten, karstdeckenden Sedimente füllen hauptsächlich die Mulden und Karsttrichter
des Jura aus. Die weiter im Osten vorwiegend tonig ausgeprägten Sedimente wurden selbst in
verhältnismäßig enge Karstspalten eingeschlämmt und beeinträchtigen dort somit die Wasserwegsamkeit
des Karstwasserkörpers.
Tertiär
Nördlich der Donau liegen tertiäre Ablagerungen dem Malm in Form von geringmächtigen Erosionsresten
z. T. inselartig und teilweise in geschlossener Verbreitung auf. Im Untersuchungsgebiet wird
der gesamte Südrand des Donautals von tertiären Sedimenten (ungefaltete Molasse) gebildet, die
auch unter den quartären Ablagerungen anzutreffen sind.
Die Molassebasis stellt eine nach Süden geneigte Platte dar, woraus sich für die Mächtigkeiten der
Molasseablagerungen ein asymmetrisches Nord-Süd-Profil ergibt. Mit dem Abtauehen der Malmoberfläche
nordwestlich der Donau (s. Abb. 11) nimmt die Mächtigkeit des Tertiärs von wenigen
Metern über stellenweise 100m bereits auf Höhe der Donau bis auf z. T. 100-200 m nach Südosten
keilförmig zu und trennt somit den Jura vom Talquartär. Ausnahmen sind z. B. im Bereich südlich
Langenau-Niederstotzingen zu finden. Dort hat die Donau durch die pleistozäne Tiefen- und Seitenerosion
das Tertiär ausgeräumt, womit ein direkter Kontakt zwischen dem Jura und den Quartär-
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ablagerungen hergestellt wurde (s. Abschnitt Quartär). Nach Südosten nehmen die Mächtigkeiten
der tertiären Ablagerungen des Molassebeckens kontinuierlich zu , bis sie schließlich am Nordrand
der Alpen 5000 m erreichen. in diesem Bereich verläuft die Trogachse des Molassebeckens. Nach
LEMCKE (1988) steigt die mesozoische Unterlage der ungefalteten Molasse (Molassebasis) von
Südosten nach Nordwesten zur Donau hin (zwischen Neuburg an der Donau und Bad Gögging)
ziemlich gleichmäßig (im Süden etwas steiler) mit einem Durchschnittseinfallen um 2,5° an. Dieses
Einfallen kann anhand der Streichlinienkarte für die Molassebasis bestätigt werden (Abb. 11 ).
)·eo go ....._ l600
.-------~' ~--------~L-------
Molassebasis ( Malmoberfläche l
ergänzt nach : BERTLEFF (1986 : 29, Abb.11)
90 HOMILIUS et aU 1983 : Taf. 5)
LEMCKE ( 1984:389, Abb.10)
PAULSEN (1962 :Taf.2)
SCHETELIG (1962 : 79 ff.)
28
• Bohrpunkt
+ Geoelektrikpunkt
- ·- .• Profillinien (Abb. 5, 6)
80 ~_._ v ermutete Abschiebung
=:=Streichlinien
74 80
50
77
Abb. 11: Streichlinien der Molassebasis (Malmoberfläche) bezogen auf NN im Untersuchungsgebiet
(aus DOPPLER, 1989)
Folgende Abb. 12 zeigt für einen Ausschnitt des Untersuchungsraumes, das Donauried, die Mächtigkeit
der Tertiär-Ablagerungen; aus den Erkundungen im Rahmen der Wassererschließung der
Landeswasserversorgung Baden-Württemberg ergeben sich Mächtigkeiten des Tertiär zwischen
0 m am Albrand und über 100m im Bereich der Donau.
Da zur Zeit des Tertiärs die Sedimentationsbedingungen zwischen Meer, Festland und im fest-
45

~ MöchUgkeiten d., Jrololasse 1n m
-"'=•···">.; '"< - 0 m ( Jrololoue f•hll l
- 0-20m
= 20-40m
.... >100m
'
Abb. 12: Mächtigkeiten der Molasseschichten im Donauried (nach SCHLOZ, in BIERER et al. , 1987}
ländischen Bereich selbst (weithin pendelnde Flüsse, Seen, sumpfige Niederungen) wechselten,
unterliegen die tertiären Ablagerungen mannigfachen faziellen Unterschieden. Tone, Schluffe,
Sande, Kiese und mergelige Gesteine wechseln sich sowohl horizontal als auch vertikal z. T. sehr
kleinräumig ab und sind somit schwer zu gliedern. Die Durchlässigkeit (ausgedrückt durch den
Durchlässigkeitsbeiwert) der von Tonen und Mergeln geprägten Ablagerungen liegt in der Größenordnung
von 1 o-s bis 10-6 m/s, während die der sandigen und kiesigen Einschaltungen um 1-2 Zehnerpotenzen
höher liegt.
Stratigraphisch ist das Tertiär im Untersuchungsraum zu unterteilen in:
- schwer durchlässige Sand- und Tonmergel der bis zu 70 m mächtigen Ulmer Schichten (Untere
Süßwassermolasse); eine mergel- und kalkreiche, offenbar teilweise lakustrine Albrandfazies, die
mit der Ausweitung des Ablagerungsraumes weiter nach Norden wandert (BAYERISCHES
GEOLOGISCHES LANDESAMT, 1996);
- fluviatile, teils schluffige, grobsandige bis feinkiesige Graupensande (Obere Meeresmolasse);
diese Ablagerungsrinne nördlich der festländischen Albsteinschwelle wurde infolge eines weiter
absinkenden Meeresspiegels von der Urdonau erodiert. Die in der Graupensandrinne abgelagerten
Kiessande der Grimmelfinger Schichten (bis 25m) führen z. T. typische Frankenwald-Lydite,
welche die Herkunft der Schüttung aus Nordostbayern belegen. Kurzfristige Meeresspiegelschwankungen
bewirkten das Eindringen von Brackwasser über die Graupensandrinne in weite
Gebiete des schwäbisch-oberbayerischen Raumes {WEINIG, 1980};
46

- feinsandige und schluffige Wechselfolgen der Kirchberger Schichten (Brackwassermolasse);
diese bis zu 100m mächtigen Schichten führen untergeordnet Mergel und humose Tone und sind
von einer reichen brackischen bis limnischen Fauna (v. a. Mollusken) geprägt;
- feinsandige, z. T. stärker tonige Schichten der Oberen Süßwassermolasse (BAYERISCHES
GEOLOGISCHES LANDESAMT, 1981 ).
Im wesentlichen kommen im Untersuchungsgebiet jedoch die mergelig-tonigen Sedimente vor, die
in der Praxis über keinen wirksamen Porenanteil verfügen. ln den tertiären Sedimenten ist die
Grundwasserführung an die etwa bis zu 15m mächtigen, kiesig-sandigen Ablagerungen (Graupensande)
gebunden. Diese glimmerreichen Sande und feinkörnigen Quarzgerölle liegen in einer bis
ca. 10 km breiten Rinne am Südostrand der Schwäbischen Alb, die aus der Gegend von Dillingen
am Albrand entlang bis in die Gegend von Schaffhausen verläuft (GRAF, 1991}. Die Verzahnung der
verschieden durchlässigen Ablagerungen führt im Tertiärs zu komplizierten hydrogeologischen
Verhältnissen. Zu bemerken ist, daß die Abfolgen des Tertiärs zusammenfassend sehr gering durchlässig
sind und eine hydraulische Trennschicht zwischen dem Kies- und Karstaquifer darstellen.
Dennoch ist die Durchlässigkeit des Tertiärs groß genug, um einen Grundwasseraufstieg vom Malm
in das Talquartär zu gewährleisten (REGIERUNGSPRÄSIDIUM STUTTGART, 1977). Eine wasserwirtschaftlich
bedeutende Wasserführung der feinkörnigen Randfazies des Molassebeckens in
Donaunähe tritt meist stark zurück; die höhere Ergiebigkeit ist an die grabkörnigeren Ablagerungen
(Graupensande) gebunden und reicht von wenigen 1/s bis max. 40 1/s. Während des Altmiozäns
entwickelte sich das nach Osten gerichtete, vorwiegend erosive Donausystem.
Die Obere Süßwassermolasse (OSM) bildet zumeist die Unterlage der quartären Sedimente im
Donautal. Bei Langenau und Neuburg an der Donau - an den Rändern des Betrachtungsraumes -
haben die quartären Schotter direkten Kontakt zum Malm und im Osten auch zur Oberkreide. Im
südöstlichen Donauried bilden die glimmerführenden, gelblich-grünlichen Feinsande des Flinz
(OSM) die dominante Basis, die auch den Südrand des Donauriedes und nach Süden anschließend
den Untergrund der pleistozänen Schotterplatten zwischen den rechten Donauzuflüssen Roth,
Biber, Günz und Mindel aufbaut. Zwischen Leipheim und Gundremmingen nimmt die Gesamtmächtigkeit
der Molasse-Schichten bis zur Donau auf über 100m zu . Sie sind nur sehr gering wasserdurchlässig
und bilden damit eine nach Süden zunehmend wirksame hydraulische Trennschicht
zwischen dem unterlagernden Weißjurakarst und dem überlagernden Kiesaquifer. Sind die Molasseschichten
jedoch von geringer Mächtigkeit oder feinsandig ausgebildet, so können sie in nennenswertem
Umfang durchströmt werden. Die Graupensande sind trotz ihrer Grobkörnigkeit infolge
der Schluff- und Tongehalte meist nur sehr gering durchlässig.
Quartär
Während des Quartärs sind im Donautal folgende Sedimente abgelagert worden (WEINIG , 1980):
- sandige Kiese (älteste quartäre Ablagerungen des Altpleistozän),
- jüngere Deckenschotter (Mindeleiszeit),
- Hochterrasse (Rißeiszeit),
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- Niederterrasse (Würmeiszeit),
- Löß und Lößlehm,
- Auesedimente,
- Kalktuff und Wiesenkalk,
- Niedermoore,
- Talsedimente.
Hierbei gilt der Hochterrasse, der Niederterrasse und den nacheiszeitlichen Ablagerungen das
Hauptaugenmerk der Kiesabbauunternehmen.
Abgesehen von Löß, Lößlehm, Kalktuff, Wiesenkalk und den Niedermooren liegt die Korngrößenverteilung
der quartären Sedimente hauptsächlich im Bereich der sandigen Kiese, die sich zum
kommerziellen Abbau gut eignen. Insbesondere die Niederterrassenschotter und die postglazialen
Ablagerungen genügen bei der Herstellung von Baustoffen höchsten Ansprüchen.
Im Quartär können z. T. bis zu 12 Terrassen differenziert werden (HOMILIUS et al. , 1983), wobei die
Hochterrasse der Rißeiszeit und die Niederterrasse der Würmeiszeit bzw. diese begleitende oder
auflagernde postglaziale Ablagerungen von Bedeutung sind.
Das meist uneinheitliche Korngrößenspektrum der Rißschotter (Hochterrasse) besteht zumeist aus
schluffreien, sandigen Kiesen mit teilweise an den Talflanken zur Alb stärker schluffigen Anteilen, die
vor allem an die Einflußbereiche der aus der Alb austretenden Bäche gebunden sind.
Die sich 10-15 m über den Donautalboden erhebenden Schotter werden - wie die meisten älteren
Schotter - von einer 2-4 m mächtigen Lößlehmdecke überlagert, die vor allem durch Hangabschwemmungen
bis 10 m mächtig werden kann. Zwischen Mörslingen und Wittislingen bildeten
sich Niedermoore und Kalktuffe über dem Hochterrassenschotter.
Das Grundwasser der Hochterrasse des nördlichen Talrandes tritt je nach Höhenlage der Tertiärbasis
in Form von Schichtquellen oder als Vernässung des Terrassenfußes in die jüngeren
Talschotter über. Bei Blindheim z. B. fließt es in die West-Nord-West/Ost-Süd-Ost verlaufenden
Periglazialfüllungen der Seitentäler und bedingt dort somit z. T. stärkere Quellschüttungen (HOMI­
LIUS et al. , 1983). Die Grundwassermächtigkeit steigt von sehr geringen Werten am Terrassenrand
auf ca. 10m an und erfüllt somit in den mittleren und nördlichen Hochterrassenbereichen einen
Großteil des Schotterprofils. Treten weiter südlich höhere Grundwassermächtigkeiten auf, so sind
diese auf in der Schotterbasis verlaufende Rinnen zurückzuführen. Diese Rinnen wirken als Sammler
des aus der Hochterrasse in die Talaue eintretenden Grundwassers und verursachen einen
partiell verstärkten Grundwasserstrom.
Das Donautal umfaßt die würmeiszeitliche Akkumulation (Niederterrasse) und die postglazialen
Aufschüttungsphasen, aus denen sich als jüngster Talbereich die Auestufe differenzieren läßt. Sie
kennzeichnet den Bereich, den die Donau bis zu ihrer Regulierung in der Neuzeit eingenommen hat.
ln weiten Bereichen des Donauriedes stoßen die Niederterrasse und das Postglazial ohne an der
Oberfläche erkennbare Grenze aneinander und liegen meist auch übereinander, abgesehen von der
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Strecke Gundremmingen bis etwa Kicklingen. Hier ist die Niederterrasse durch eine 1-2m hohe
Geländestufe abgehoben (HOMILIUS et al. , 1983).
Die Mächtigkeit der Niederterrassenschotter variiert zwischen 4 und 8 m, wobei je nach Lage und
Ausprägung von Mulden und Rücken auch geringere oder höhere (bis über 10m, z. B. im Donauried
nördlich von Günzburg) Schottermächtigkeiten angetroffen werden können. Auch im Lechmündungsgebiet
ist die Mächtigkeit auf bis zu 10m erhöht, da die in das Donautal eintretenden "Lechschotter"
zu einer Gefälleverminderung führten. Der Flurabstand erhöht oder erniedrigt sich mit der
Morphologie der Rücken und Mulden.
Die jungquartären Kiessande verfügen über ein weitgestreutes Korngrößenspektrum und werden
donauabwärts feinkörniger. Sie sind in verschiedenem Maße von jüngeren Sedimenten bedeckt.
Nahezu entlang des gesamten südlichen Talrandes des östlichen Donauriedes sind lehmige
Schwemmfächer über den Schottern ausgebildet.
Die Deckschichten können auf den Terrassen bis zu 5 m mächtig sein. Sie schützen den darunterliegenden,
z. T. gespannten Aquifer vor Verunreinigungen. An Stellen, an denen diese Schutzschicht
fehlt (Fenster), entsteht ein direkter Kontakt zwischen der Geländeoberfläche und dem Kiesgrundwasserleiter.
Anthropogen wurde dieser direkte Kontakt durch das Anlegen von Entwässerungsgräben
geschaffen, die teilweise die Deckschichten in ihrer gesamten Mächtigkeit durchschneiden.
Bei einer Grundwasserförderung aus der Niederterrasse betragen die Wassermengen, trotz der
geringen Grundwassermächtigkeit, 20-100 1/s. Die relativ hohe Ergiebigkeit ist auf die gute Durchlässigkeit
dieser Ablagerung zurückzuführen. Die Durchlässigkeit des Kiesgrundwasserleiters wird
für das Donauried nach zahlreichen Pumpversuchen mit 5 · 1 Q-4 bis 1 · 1 o- 2 m/s angegeben (BIERER
et al., 1987). SCHLOZ (1988) gibt exemplarisch folgende Größenordnungen für die wichtigsten
Komponenten des Grund- und Oberflächenwasser-Haushalts des Donauriedes an:
"Aus dem Karst-Einzugsgebiet stammen etwa 115 Mio. m 3 /a, davon treten 40 Mio. m 3 /a in den
Karstquellen der Nau aus, 25 Mio. m 3 /a strömen lateral, 50 Mio. m 3 /a aufsteigend in den Kiesaquifer
ein. Dieser erhält zusätzlich auf 150 km 2 Ausdehnung eine Grundwasserneubildung im
Ried selbst von 10 Mio. m 3 /a. Aus dem Kiesaquifer treten 40 Mio. m 3 /a in die Grabensysteme aus,
35 Mio. m 3 /a werden im nördlichen Donauried durch die Landeswasserversorgung gefördert und
abgeleitet und 10 Mio. m 3 /a fließen unterirdisch ab."
Diese Zahlen belegen die Funktion der zur Entwässerung des Donauriedes angelegten Grabensysteme,
die einen hohen Anteil des Grundwassers aufnehmen und abführen.
Die aus den Talauen und Schottern ausgeblasenen Feinstsande und Schluffe finden sich als
äolische Sedimente in Gestalt von Löß und Lößlehm (Lößlehm entsteht durch Entkalkung aus kalkreichem
Löß oder als eine bereits kalkfreie Windablagerung) hauptsächlich auf den älteren Schotterflächen
sowie stellenweise auf den tertiären Ablagerungen - bevorzugt an den nach Osten
orientierten Hängen. Deren Mächtigkeit variiert in Abhängigkeit vom Ablagerungszeitraum und von
der Entfernung vom Liefergebiet.
49

Die bis zu 2 m mächtigen schluffig-lehmigen Auesedimente können als Füllung von ehemaligen
Fließrinnen mächtiger ausgebildet sein oder vor allem auf der morphologisch hervortretenden
Niederterrasse völlig fehlen.
Das Flußsystem "Donau" ist seit dem Jungtertiär zahlreichen, tiefgreifenden Veränderungen
unterworfen. Gegen Ende des Tertiärs floß die Donau noch auf der Hochfläche der Südalb in einer
breiten Rinne, um sich zu Beginn des Quartärs allmählich in die Juratafel einzuschneiden. Sie war
bereits damals Sammelrinne aller gegen das Molassebecken gerichteten Zuflüsse. Im Ältest- und
Altpleistozän floß die Donau östlich von Ulm in einem weiten Bogen bis zu 20 km weiter südlich und
zusammen mit der lller weiter durch das in den Jura eingetiefte Wellheimer Tal. Im Mittelpleistozän
verlegte die Donau ihren Lauf zunächst in das Schuttertal und schließlich an den Südrand der
Frankenalb, wo sie seitdem an der "Nahtlinie" zwischen dem Jura und dem Molassebecken festgelegt
ist (BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT, 1996).
Hydrogeologisches Modell als Grundlage zur Umsetzung in das numerische Modell
Anhand eines schematischen Profilschnittes werden die maßgeblichen hydrogeologischen Einheiten,
deren hydraulische Parameter und die hydraulischen Zusammenhänge zwischen den Einheiten
zusammenfassend dargestellt (Abb. 13). Das Schema läßt zudem die Umsetzung des hydrogeologischen
Modells in das numerische Grundwassermodell erkennen.
mu.NN
~ctiWiblsche
Alb
Donaurie

Wasserhaushaltsmodell
Grundlagen des Wasserhaushalts
Der Wasserkreislauf auf der Erde unterliegt einem komplizierten Prozeß, der aus einer "ständigen
Folge der Zustands- und Ortsveränderungen in Form von Niederschlag, Abfluß und Verdunstung"
{DIN 4049) resultiert. Als Motor und Energielieferant des Wasserkreislaufes dient die Sonne.
Werden Verdunstung, Niederschlag und Abfluß mengenmäßig betrachtet und gegenübergestellt, so
gilt die hydrologische Grundgleichung oder Wasserbilanzgleichung. Diese lautet:
N=A+V GI. 1
mit: N = Niederschlag
V = Verdunstung
A = Abfluß.
ln einem abgeschlossenen Bilanzraum entspricht die Niederschlagshöhe der Summe aus Verdunstungs-
und Abflußhöhe. Für detaillierte Betrachtungen kann der Abfluß in eine oberirdische und
eine unterirdische Komponente aufgeteilt werden. Die erweiterte hydrologische Grundgleichung lautet
dann:
mit: A 0
= Oberflächenabfluß
Au = unterirdischer Abfluß.
Gl.2
Aus der erweiterten hydrologischen Grundgleichung 2 ergibt sich für die Wasserhaushaltsbetrachtung
eines Bilanzraumes zwingend die Notwendigkeit der Kenntnis der hydrologischen Basisdaten
Niederschlag, Abfluß und Verdunstung. Dabei müssen die Basisdaten zeitlich und räumlich differenziert
werden, d. h. es müssen Zeitreihen des Niederschlags, des Abflusses und der Verdunstung für
Teilgebiete erstellt werden. Da nicht alle Basisdaten des Wasserhaushalts direkt meßbar sind und
entsprechende Zeitreihen nicht vorliegen, werden hier weiterführende Betrachtungen mit Hilfe des
Bilanzprogramms MODBIL durchgeführt.
Bilanzprogramm MODBIL
Das Bilanzprogramm MODBIL wurde von UDLUFT und ZAGANA (1994) und von UDLUFT {1999) erarbeitet,
um mit Hilfe von klimatischen und bodenphysikalischen Parametern die für die Grundwasserbilanzierung
notwendigen Wasserhaushaltsgrößen Abfluß und Verdunstung zu ermitteln, wobei
der Niederschlag vorgegeben wird.
Das Programm arbeitet in wählbaren Zeitschritten und bestimmt für jeden Abschnitt die entsprechenden
Wasserhaushaltsgrößen.
51

Eingabeparameter:
a) Klimawerte der Station (fageswerte)
- Niederschlag
- Temperatur um 14 Uhr
- relative Feuchte um 14 Uhr
b) Gebietsspezifische Parameter:
- Stationshöhe
- mittlere Gebietshöhe
- Höhenkorrekturfaktor
- Schneespeicher
c) Bodenspezifische Parameter:
- mittlere Hangneigung
- Grenzdurchlässigkeit
- nutzbare Feldkapazität (Wurzelraum)
- Sättigung des Bodens
- lnterzeption
- Niederschlagshöhenkorrekturfaktor
[mm/d]
[OC]
[%]
[m +NN]
[m + NN]
[°C/1 00 m]
[mm]
[0]
[mm/d]
[mm]
[%]
[mm/d]
[mm/100 m]
Ausgabeparameter in [mm/d]:
- Potentielle Verdunstung (V poJ nach HAUDE (1954)
- Schneespeicher (Sn)
- Oberflächenabfluß (A 0
)
- Reelle Verdunstung (Vreel l)
- Wassergehaltsänderung des Bodenspeichers (ß nWG)
- Grundwasserneubildung (GWN)
1. Schritt: Eingabe der Klimadaten
Beim vorliegenden Projekt wurden die durchschnittlichen Monatswerte des Niederschlags, der
Temperatur um 14 Uhr und der relativen Luftfeuchte um 14 Uhr verwandt.
2. Schritt: Berechnung der potentiellen Verdunstung (Vpot) nach HAUDE (1954)
Die potentielle Verdunstung ist die maximale Verdunstung, die möglich ist bei einem ausreichenden
Wasserdargebot bzw. bei Wassersättigung des Bodens. Die Berechnung nach HAUDE basiert auf
der Grundlage der Temperatur und der relativen Luftfeuchte jeweils um 14 Uhr. Zum Ausgleich der
vegetativen Unterschiede im Jahresverlauf wird für jeden Monat ein Korrekturfaktor angesetzt, der
in Tab. 7 aufgeführt ist.
Die potentielle Verdunstung nach HAUDE (1954) ergibt sich aus:
F 14 )
Vpot = X · p 14
(
1 - -
100
[mm/d]
Gl.3
52

mit: x = Monatskoeffizient
P 14 = Sättigungsdampfdruck der Luft um 14 Uhr
F14 = relative Luftfeuchte um 14 Uhr
Tab. 7: HAUDEs Monatskoeffizienten
Monat Jan. Febr. März April Mai Juni
Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez.
X 0,28 0,28 0,28 0,28 0,38 0,43
0,44 0,3 0,3 0,28 0,28 0,28
Der Sättigungsdampfdruck der Luft (P 14) um 14 Uhr für einen Luftdruck von 1013 mbar (Meereshöhe)
und der Lufttemperatur T14 um 14 Uhr errechnet sich aus der MAGNUS-Formel (HOFFMANN
1960):
7.45 ·T,.
P14 = 4,58 · 10 235 +r,. [Torr]
Gl. 4
Der Sättigungsdampfdruck (P 0
) für die mittlere Gebietshöhe ergibt sich aus MÖLLER (1973):
Po = P14 · 10 -i(,+i) [mbar]
Gl.5
mit: h = mittlere Gebietshöhe [km]
P = Sättigungsdampfdruck bei Gebietshöhe [mbar]
P 0
= Sättigungsdampfdruck bei Meereshöhe (1 013 mbar bzw. 760 Torr)
T14 = Lufttemperatur um 14 Uhr.
Außerdem erfolgt eine Höhenkorrektur nach DAMMANN (1965) .
3. Schritt: Berechnung des Schneespeichers
ln den Wintermonaten geht der Niederschlag häufig in die feste Form des Schnees über und nimmt
nicht unmittelbar am Abflußgeschehen teil , sondern wird für eine gewisse Zeit an der Bodenoberfläche
als Schneedecke gespeichert. Diesen Vorgang berücksichtigt das Programm MODBIL, indem
bei der Bilanzierung der Niederschlag unter 0,75 oc Tagestemperatur nicht direkt berücksichtigt
wird, sondern als Schneedeckenspeicher (sn) angesetzt wird.
Da an der Grenzfläche zwischen Boden und Schneedecke etwas höhere Temperaturen vorliegen,
kommt es zur ständigen Abschmelzung des Schneedeckenspeichers von 10 mm im Monat bzw.
0,33 mm am Tag, welche schrittweise der Infiltration des Bodens zugerechnet wird, bis der Schneespeicher
aufgebraucht ist.
Die eigentliche Abschmelzung (sme 1 J ist temperaturabhängig und wird mit der Gleichung 6 beschrieben.
Dieser Abschmelzbetrag wird im nächsten Rechenschritt auf den Niederschlag addiert, so daß
ein korrigierter Niederschlag (N 5
) entsteht.
53

Smelz = (asmelz + b 1 smelz * tm(i) + b2smelz * t 2 m(i))/30 [mm/d]
Gl.6
mit: Smelz = tägliche Schmelzwassersumme [mm/d]
tm(i) = mittlere Tagestemperatur [ 0 C]
a smelz = Konstante = 20
b1 smelz = Konstante= 11,4
b2smelz = Konstante= 0,069.
Es folgt dann die Eingabe spezifischer Parameter:
- nutzbare Feldkapazität [mm],
- Sättigung des Bodens (Startwert) [%],
- Grenzdurchlässigkeit [mm/d],
- mittlere Hangneigung [ 0 ],
- Vegetation,
- Niederschlagsfaktor [wählbar].
4. Schritt: Oberflächenabfluß (Ao) - Infiltration (IN)
Mit dem Programm MODBIL ist es möglich, den Niederschlag (N) anteilmäßig auf die Parameter
Oberflächenabfluß (A 0
) und Infiltration (IN) aufzuteilen. Hierzu wird der Anteil des Oberflächenabflusses
über die Eingabeparameter Grenzdurchlässigkeit (mm/Ereignis bzw. Tag) und mittlere Hangneigung
bestimmt.
Die Wassermenge Q eines Niederschlagsereignisses N (hier Monatswert) wird nach Erreichen der
Erdoberfläche in den Boden eindringen (Infiltration) oder auf dem Boden oberflächig abfließen
(Oberflächenabfluß). Diese Trennung erfolgt mit dem Programm MODBIL über die Grenzdurchlässigkeit
und die mittlere Hangneigung des Bodens.
Die Grenzdurchlässigkeit charakterisiert die Wasseraufnahmefähigkeit eines Bodens bei kurzzeitigen
Niederschlagsereignissen. Ein Boden mit der Grenzdurchlässigkeit von 15 mm pro Niederschlagsereignis
kann bis zu 15 mm aufnehmen bzw. die Wassermenge kann in den Boden infiltrieren.
Bei einem Niederschlagsereignis von 20 mm wird die Differenz von 5 mm/E auf der Bodenoberfläche
abgeführt (A 0
). Da der Infiltrations- bzw. Oberflächenabflußanteil auch über die Hangneigung
der Betrachtungsfläche gesteuert wird, muß die Grenzdurchlässigkeit mittels eines Reduktionsfaktors
korrigiert werden, so daß sich mit zunehmender Hangneigung die Infiltration verringert und der
Anteil des Abflusses auf der Oberfläche vergrößert.
Aus der Differenz zwischen Niederschlag (N) und Infiltration (IN) ergibt sich der Oberflächenabfluß
(A 0 ). Der Anteil des A 0 wird nicht für weitere Berechnungen verwendet. Der Anteil der Infiltration wird
dem Bodenspeicher zugerechnet und dient zu dessen Auffüllung.
Für die Berechnung des Oberflächenabflusses (A 0
) gilt:
A 0
= N - IN [mm/d]
Gl.7
54

für die Berechnung der Infiltration (IN} gilt:
IN = N - A 0
[mm/d]
Gl.8
5. Schritt: Berechnung der reellen Verdunstung, Wassergehaltsänderung des Bodenwasserspeichers
und Grundwassersickerung
Das Kernstück des Programms MODBIL bildet der simulierte Bodenwasserspeicher, der durch die
nutzbare Feldkapazität [mm] bestimmt wird. Der Ist-Zustand des Bodenspeichers vor dem ersten
Rechenschritt wird in der Sättigung bzw. dem Wassergehalt des Bodens durch die Angabe in % der
nutzbaren Feldkapazität ausgedrückt. Auf den Bodenwasserspeicher wirken unterschiedlich gerichtete
Größen , die eine ständige Wassergehaltsänderung bewirken. Dies sind die Infiltration (IN), die
reelle Verdunstung (Vreeu) und unter bestimmten Bedingungen der Grundwasserzustrom (GWN).
Die Infiltration führt niederschlagsabhängig zu einer positiven Wassergehaltsänderung durch eine
von oben nach unten gerichtete Größe.
Zu einer ständigen Speicherentleerung, d. h. zu einer negativen Vorratsänderung führt die reelle
Verdunstung , die der Infiltration entgegengerichtet ist. Bei einer Wasserspeichersättigung (1 00%
der nutzbaren Feldkapazität) ist die potentielle Verdunstung der reellen Verdunstung gleichzusetzen.
Ansonsten muß die potentielle Verdunstung wassergehaltsabhängig nach der Gleichung 9 auf die
reelle Verdunstung korrigiert werden.
spx1/2
Vreel/ = Vpot · 8,5 * 1oQ [mm/d]
Gl.9
mit: V reell = reelle (aktuelle) Verdunstung [mm]
v pot
SP
= potentielle Verdunstung [mm]
= prozentuale Sättigung des Bodens vor dem jeweiligen Zeitschritt [mm]
x1 = Exponent nach RENGER
x2 = Exponent nach SPONAGEL.
Der Exponent nach RENGER, STREBEL (1980) findet bei wenig bewachsenen Böden Verwendung,
und der Quotient aus VreeuN pot kann maximal 1 erreichen. Die Korrektur im Sinne von SPONAGEL
(1980) berücksichtigt die Vegetation und findet insbesondere in Waldgebieten Anwendung, wobei
hierbei der Quotient aus VreeuN pot maximal1 ,2 erreichen kann , um die lnterzeptionsverdunstung und
Transpiration der Pflanzen auszugleichen.
Die Wassergehaltsänderung des Bodens (ßnWG) ergibt sich aus der Differenz zwischen Infiltration
und reeller Verdunstung (s. GI. 10). Der aktuelle Wassergehalt des Bodens (nWG =%der nutzbaren
Feldkapazität) ergibt sich aus dem Wassergehalt des Vormonats und der Wassergehaltsänderung
des Rechenmonats, so daß sich mit jedem Rechenschritt {hier Monat) ein neuer Wassergehalt
(s. GI. 11) des Bodens einstellt.
ßnWG =IN- Vreeu [mm/d]
Gl.10
nWGaktuell = nWGvormonat + ßnWG [mm/d] GI. 11
55

Ist die Infiltration größer als die aktuelle Verdunstung, so wird der Bodenwasserspeicher aufgefüllt
und der Wassergehalt des Vormonats um diesen Betrag erhöht. Wird hierbei die nutzbare Feldkapazität
(nFk = 1 OOprozentige Sättigung des Bodenspeichers) überschritten, so wird der Überschuß
dem Grundwasserstrom (GWN) zugerechnet. Ist dagegen die aktuelle Verdunstung größer als
die Infiltration, so wird der Bodenspeicher um die Differenz entleert. Ein Grundwasserzustrom (GWN)
bzw. eine Grundwasserneubildung ist somit nur möglich, wenn die Infiltrationsrate größer ist als die
aktuelle Verdunstung (= Auffüllung des Bodenspeichers) und wenn zugleich der Sättigungsgrad des
Bodenspeichers (nWG > nFK) überschritten wird.
GWN = nWGaktuell - nFK [mm/d]
Gl.12
Prüfbedingung für den Grundwasserzustrom bzw. die Grundwasserneubildungsrate [mm/d] unter
der Bedingung, daß IN > Vree 11 :
Prüfbedingung a) nWGaktuell < nFK ---- keine Grundwasserneubildung (GWN = 0)
Prüfbedingung b) nWGaktuell = nFK ---- keine Grundwasserneubildung (GWN = 0)
Prüfbedingung c) nWGaktuell > nFK ---- Grundwasserneubildung (GWN = nWGaktuell -nFK)
Insbesondere in Gebieten, in denen die klassische Methode der Erfassung des unterirdischen
Abflusses bzw. der Grundwasserneubildung nach NATERMANN (1951 ) aufgrund unbekannter
Einzugsgebietsgrößen häufig nicht anwendbar ist, hat sich die Anwendung des Bilanzprogramms
MODBIL in der hydrogeologischen Praxis bewährt.
Eingabeparameter für die Wasserhaushaltsberechnung
Die Wasserhaushaltsberechnungen im "Schwäbischen Donautal" erfolgten für den 20jährigen Zeitraum
November 1974 bis Oktober 1994. Für die Simulation wurden die Eingabeparameter für das
Untersuchungsgebiet ermittelt. Nachfolgend wird die Ermittlung der hydrologischen Basisdaten
näher erläutert. Am Beispiel des Blattes 7527 Günzburg der Topographischen Karte 1: 25 000, wird
ein Berechnungsgang im Detail vorgestellt.
Klimatische Grunddaten
Die Klimadaten wurden von den in Tab. 2 und Tab. 8 aufgeführten Klimastationen übernommen; die
Lage der Stationen ist in Abb. 14 ersichtlich.
Die relevanten Klimadaten wurden den monatlichen Witterungsberichten des Deutschen Wetterdienstes
für den Zeitraum November 1974- Oktober 1994 entnommen. Erfaßt wurden dabei die
Monatswerte für die Parameter Niederschlag, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit. Aus den vorliegenden
Daten wurden nach dem in Tab. 8 aufgeführten Verteilungsschlüssel die Mittelwerte für
56

Abb. 14: Klimastationen
die einzelnen Kartenblätter des Modellraums interpoliert. Die jeweilige Verteilung richtet sich nach
der Entfernung und damit der Vergleichbarkeit der klimatischen Bedingungen des Blatt- bzw.
Modellgebietes zu den einzelnen Klimastationen. Hierzu wurden mindestens drei Klimastationen
herangezogen, die unmittelbar an die Kartenblätter angrenzen und durch deren direkte Verbindung
ein Dreieck entsteht, welches ein Kartenblatt umschließt. Je nach Entfernung der Klimastationen
vom Kartenblatt bzw. in Abhängigkeit von der Morphologie des Betrachtungsgebietes wurden die
Klimastationen unterschiedlich gewichtet und mit einem Multiplikator so versehen, daß die Summe
der Multiplikatoren 10 ergibt.
Da sich die Gewichtung der einzelnen Klimastationen genau genommen nur auf das Kartenzentrum
bezieht, können bei angrenzenden Kartenblättern durch die unterschiedliche Wichtung der Klimastationen
relativ große Unterschiede der klimatischen Bedingungen vorliegen. Deshalb wurden bei
benachbarten, stark differierenden Kartenblättern die Ränder miteinander verschnitten und der Mittelwert
berechnet, um die klimatischen Unterschiede an den Blattgrenzen zu minimieren.
Da die Klimastation Dillingen erst ab 1983 Daten lieferte, wurden mit Hilfe der Klimastationen Ulm
und Kaisheim-Neuhof Monatskorrekturfaktoren ermittelt, mit denen auf die Werte der Klimastation
Dillingen von 1974 bis 1983 geschlossen wurde.
57

Tab. 8: Wichtung der Klimastationen für die Berechnung der Klimadaten des jeweiligen
Kartenblattes
Kartenblatt Klimastationen Multipli- Klimastationen Multipli- Klimastationen Multipli- Klimastationen
1:25000 kator kator kator
Multiplikator
Blatt 7131 Kaisheim 8,0 Karlshuld 1,0 Eichstätt 1,0
Blatt 7229 Kaisheim 5,5 Dillingen 3,0 Heidenheim 1,5
Blatt 7230 Kaisheim 10,0
Blatt 7231 Kaisheim 10,0
Blatt 7232 Kaisheim 5,0 Karlshuld 5,0
Blatt 7328 Dillingen 7,0 Heidenheim 2,0 Kaisheim 1,0
Blatt 7329 Dillingen 5,0 Kaisheim 3,0 Nördlingen 1,0 Augsburg
1,0
Blatt 7330 Kaisheim 5,0 Dillingen 3,0 Augsburg 2,0
Blatt 7331 Kaisheim 6,0 Augsburg 4,0
Blatt 7332 Karlshuld 6,0 Kaisheim 4,0
Blatt 7426 Ulm 4,5 Heidenheim 3,5 Dillingen 2,0
Blatt 7427 Kaisheim 5,0 Dillingen 3,0 Augsburg 2,0
Blatt 7428 Dillingen 4,5 Krumbach 3,0 Ulm 1,0
Blatt 7429 Dillingen 7,0 Krumbach 1,0 Kaisheim 1,0 Augsburg
1,0
Blatt 7430 Dillingen 4,0 Augsburg 3,5 Kaisheim 2,5
Blatt 7526 Ulm 7,0 Dillingen 1,5 Heidenheim 1,5
Blatt 7527 Ulm 4,5 Dillingen 3,5 Krumbach 1,0 Heidenheim
1,0
Blatt 7528 Dillingen 4,5 Krumbach 3,5 Ulm 2,0
Blatt 7529 Dillingen 4,5 Krumbach 3,5 Augsburg 2,0
Blatt 7530 Augsburg 5,0 Dillingen 3,0 Kaisheim 2,0
Blatt 7626 Ulm 7,0 Krumbach 2,0 Dillingen 1,0
Blatt 7627 Krumbach 5,0 Ulm 4,0 Dillingen 1,0
Niederschlag
Das Grundwasser wird hauptsächlich aus versickerndem Niederschlag gebildet. Deshalb spielt die
Niederschlagsmenge eine entscheidende Rolle für die Grundwasserneubildung. Niederschlagsmessungen
repräsentieren aber genau genommen nur Ortsniederschläge. Bei der Erfassung der
Gebietsniederschläge ist es deshalb wichtig, auf Schwankungen in ihrer groß- und kleinregionalen
Verteilung einzugehen. Weil eine Aussage über die Niederschlagsverteilung im Modellraum "Schwäbisches
Donautal" auf Grund der Ausdehnung nur schwer möglich ist, wurde der Gebietsniederschlag
aus den Einzelwerten der Klimastationen auf die Gesamtfläche nach dem oben beschriebenen
Verfahren interpoliert.
58

Temperatur und Luftfeuchte
Die Erfassung der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit innerhalb des Betrachtungsraumes
ist notwendig, da diese als Eingangsparameter zur späteren Berechnung der Verdunstung bedeutsame
Rollen einnehmen. Hierzu wurden Monatswerte der mittleren Lufttemperatur und der
mittleren relativen Luftfeuchtigkeit verwendet. Diese Daten lieferten die in Tab. 2 aufgeführten Klimastationen.
Die mittlere Jahrestemperatur im Untersuchungsgebiet liegt zwischen 7 oc und 9 °C. Die
mittlere relative Luftfeuchtigkeit bewegt sich um 80%.
Standortspezifische Grunddaten
Boden
Zu den standortspezifischen Eingabeparametern in MODBIL gehören neben der Landnutzung und
der Neigung auch die bodenphysikalischen Parameter nutzbare Feldkapazität und Durchlässigkeit.
Die Durchlässigkeit eines Bodens beeinflußt das Abflußgeschehen bzw. lnfiltrationsgeschehen; die
nutzbare Feldkapazität beeinflußt die Verdunstungshöhe.
Tab. 9: Bodenklassen mit Bodenkennwerten
Bodenklasse Bodenart Durchlässigkeit Durchlässigkeitsbeiin
MODBIL
wert (kf-Wert) [m/s]
1 offene Flächen sehr gut > 1 . 1 o·s
2 Sande gut 1 . 1Q•5 - 1 . 1Q•6
2-3 lehmige Sande, sandige Lehme gut- mittel 5 . 10" 6 - 5 . 10" 7
3 Verwitterungslehme, Löß , lehmig-tonige Rendzinen mittel 1 . 10" 7 - 1 . 1 o-s
3-4 tonige Lehme mittel - schlecht 5 . 1Q•8 - 5 . 1Q•9
4 lehmige Tone, Sande über lehmigen Tonen schlecht 1. 10" 8 -1 . 10" 9
5 bebautes Gebiet sehr schlecht < 1 . 1 o- 9
Das Bilanzierungsprogramm MODBIL sieht deshalb eine Einteilung der Böden in Bodenklassen
nach der Durchlässigkeit der Deckschichten vor. Jeder ermittelten Bodenart wurde eine Bodenklasse
in Abhängigkeit von der Durchlässigkeit der Deckschichten zugeordnet. Der Zusammenhang
ist in Tab. 9 dargestellt. Die Einteilung reicht dabei von Sanden mit guter Durchlässigkeit bis hin zu
lehmigen Tonen mit schlechter Durchlässigkeit.
Eine Sonderstellung nehmen die Siedlungsflächen ein. Den besiedelten Gebieten wurde, unabhängig
vom Untergrund, begründet durch weitgehende Versiegelung, die Bodenklasse 4 bei kleinen
Ortschaften und Bodenklasse 4,5 bei größeren Ortschaften zugeordnet. Im Kernbereich von Städten
wurde die Bodenklasse 5 angesetzt. Für Bereiche mit offenen Wasserflächen wurde die Bodenklasse
1 verwendet.
59

Tab. 1 0: Geologische Einheiten mit entsprechenden Bodenklassen
Geologische Einheit
Bodenklasse
in MODBIL
Talsedimente 3
Niedermoor 1
Kalktuff, Wiesenkalk 2
Postglaziale Talaue 2-3
Postglaziale Talaue mit Auestufe 1
Schwemmfächer (vorwiegend sandig - lehmig) 3
Schwemmfächer (ungegliedert; Postglazial bis Altpleistozän)
a) vorwiegend sandig - kiesig 2
b) wie a) unter Löß und Lößlehm 2-3
Flugsande in größerer Verbreitung und Mächtigkeit 2
Löß und Lößlehm bzw. lehmige Albüberdeckung 2-3
Niederterrasse
a) unter geringmächtigen Deckschichten 2-3
b) unter Löß- und Lößlehmdecke (bis 2 m mächtig) 2-3
a) Hochterrasse und b) vorgelagerte Erosionsterrasse 2-3
sandige Kiese, freiliegend oder mit geringmächtiger Lößlehmauflage 2-3
a) Hochterrasse und b) vorgelagerte Erosionsterrasse 2-3
sandige Kiese, unter Löß- und Lößlehmdecke (bis 2 m mächtig) 2-3
Jüngere Deckenschotter 2-3
Alt- und Ältestpleistozän (ungegliedert) 2-3
Tertiär, ungegliedert (Miozän, untergeordnet Pliozän)
a) vorwiegend sandig -tonig - mergelig 3-4
b) vorwiegend oder teilweise sandig - kiesig 3
Riestrümmermassen 2
Oberkreide 3
Malm (Weißer Jura) 2
Die Berechnung des Oberflächenabflusses und die räumliche Abgrenzung der einzelnen Flächeneinheiten
erfolgte mit Hilfe der geologischen Karte. Deshalb wurde abschließend jeder geologischen
Einheit je nach Ausprägung, eine Bodenklasse zugeordnet. Der Zusammenhang ist in Tab. 10 dargestellt.
Nutzbare Feldkapazität
Die Feldkapazität bezeichnet diejenige Wassermenge, die ein Boden bei ungestörter Lagerung
gegen die Schwerkraft halten kann. Die nutzbare Feldkapazität (nFK) bezieht sich hier auf den pflanzenverfügbaren
Anteil der Feldkapazität Dies entspricht definitionsgemäß dem Bereich der Was-
60

Tab. 11: Nutzbare Feldkapazität in Abhängigkeit von Bodenart und Flächennutzung
Geologische Einheit
Acker bzw. Wiese
nFK [mm]
Waldgebiet
Talsedimente 140 190
Niedermoor 500 540
Kalktuff, Wiesenkalk 60 100
Postglaziale Talaue 120 160
Postglaziale Talaue mit Auestufe 300 340
Schwemmfächer (vorwiegend sandig - lehmig) 100 140
Schwemmfächer (ungegliedert; Postglazial bis Altpleistozän)
a) vorwiegend sandig - kiesig 80 120
b) wie a) unter Löß und Lößlehm 180 220
Flugsande in größerer Verbreitung und Mächtigkeit 80 120
Löß und Lößlehm bzw. lehmige Albüberdeckung 180 220
Niederterrasse
a) unter geringmächtigen Deckschichten 80 120
b) unter Löß- und Lößlehmdecke (bis 2 m mächtig) 180 220
Hochterrasse und vorgelagerte Erosionsterrasse
sandige Kiese, freiliegend oder mit geringmächtiger Lößlehmauflage
Hochterrasse und vorgelagerte Erosionsterrasse
sandige Kiese, unter Löß- und Lößlehmdecke (bis 2 m mächtig)
100 140
180 220
Jüngere Deckenschotter 150 190
Alt- und Ältestpleistozän (ungegliedert) 150 190
Tertiär, ungegliedert (Miozän, untergeordnet Pliozän)
a) vorwiegend sandig -tonig - mergelig 120 160
b) vorwiegend oder teilweise sandig - kiesig 100 140
Riestrümmermassen 80 120
Oberkreide 100 140
Malm (Weißer Jura) 60 100
serspannung von pF > 1 ,8 und pF < 4,2. Die nFK ist sowohl abhängig von der Kornverteilung als
auch dem Gefüge des Bodens und der Wurzeltiefe.
ln den bewaldeten Bereichen wurde die nutzbare Feldkapazität der Böden auf Grund der größeren
Wurzeltiefe um 40 mm gegenüber landwirtschaftlich genutzten Standorten erhöht. Der intakte
Auwald erhielt die gleiche Feldkapazität wie das Niedermoor; damit steht für diese Gebiete immer
ausreichend Wasser zur Verdunstung zur Verfügung.
Die im Rahmen der Bilanzierung angesetzten Werte für die nFK berücksichtigen somit die Eigen-
61

schatten der typischerweise auf einer geologischen Einheit entwickelten Böden und z. T. den Bewuchs.
Die notwendigen Informationen wurden einerseits aus der geologischen Karte 1: 200 000
(WEINIG, 1980), der Wasserwirtschaftlichen Rahmenuntersuchung Donau und andererseits aus der
topographischen Karte 1: 25 000 entnommen.
Nutzung
Die Landnutzung beeinflußt die Höhe der Verdunstung. Deshalb wird sie bei der Berechnung mit
MODBIL zur Bestimmung der reellen Verdunstung verwendet. Sie kommt zum Ausdruck im Korrekturfaktor
nach RENGER oder SPONAGEL (s. S. 55). Weiterhin geht der Bewuchs über die o. g. Erhöhung
der nutzbaren Feldkapazität für Waldflächen in die Berechnung ein. Zur Abgrenzung von
Waldflächen, Ackerland und Ortschaften bzw. versiegelten Flächen, wurden die topographischen
Karten des Modellraums ausgewertet.
Mittlere Hangneigung
Die Hangneigung eines Gebietes steuert im Zusammenspiel mit der Durchlässigkeit des Bodens das
Abflußverhalten bzw. das lnfiltrationsverhalten. Je nach Neigung einer Fläche fließt der Niederschlag
mehr oder weniger oberflächig ab bzw. kann in den Boden infiltrieren. Die Ermittlung der mittleren
Hangneigung für eine bestimmte Teilfläche wurde ebenfalls auf Grundlage der topographischen
Karte 1:25 000 durchgeführt.
Erläuterung der Wasserhaushaltsberechnungen mit MODBIL am Beispiel des Blattes
TK 7527 Günzburg
Mit Hilfe des Bilanzprogramms MODBIL errechnen sich aus den Eingabeparametern (s. vorheriges
Kapitel) die fehlenden Wasserhaushaltsgrößen. Nachfolgend soll der Berechnungsgang und die
Sensitivität der einzelnen Eingabeparameter am Beispiel des Blattes Günzburg dargestellt werden.
Im Beispielgebiet befinden sich die Stadt Günzburg und die Ortschaften Leipheim, Niederstotzingen
und Sontheim. Der Zentralbereich des Teilraumes wird von dem großflächigen "Günzburger Donauried"
belegt. Der nördliche Bereich des Rieds ist als Niedermoor ausgebildet wobei eine Reihe von
offenen Wasserflächen zu Tage treten. Die Donau befindet sich im südlichen Teilraum und liegt bei
Günzburg auf einer Höhe von NN + 439,5 m. Das Flußufer der Donau wird von Auewäldern umsäumt.
Südlich der Donau schließt das Tertiärhügelland an. Im Norden des Modellgebietes beginnen
die Anhöhen der Schwäbischen Alb.
Oberirdischer Abfluß (A 0
)
und Infiltration
Der oberirdische Abfluß (A 0
) ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Niederschlag (N) und der in
den Boden infiltrierenden Niederschlagsmenge bzw. der Infiltration (IN). Geringe Durchlässigkeiten
des Bodens und starke Hangneigungen führen zu einem erhöhten Oberflächenabfluß. Der oberirdische
Abfluß im Betrachtungsraum erfolgt in Zuflüsse des Hauptvorfluters Donau.
ln Abb. 15 wird beispielhaft der Oberflächenabfluß und der Gesamtabfluß für die im Arbeitsgebiet repräsentativen
Einheiten des Malm, Tertiär und Löß in Abhängigkeit von der Hangneigung dargestellt.
62

300
250
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2
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Cl)
.0
0
-+- Ao Tertiär -+-Ao Malm -+- Ao Löß
50
Niederschlag: 802 mm/a
0
0
5 10 15 20 25
Hangneigung ["]
Abb. 15: Oberflächen- und Gesamtabfluß in Abhängigkeit von der Hangneigung
Den größten Oberflächenabfluß weisen die Tertiärflächen auf, da diese die geringsten Durchlässigkeiten
besitzen. Die niedrigsten Abflüsse kommen auf den durchlässigen Flächen des Malm zustande.
Die Abhängigkeit des Abflusses von der Hangneigung tritt ebenfalls deutlich hervor.
Dem Oberflächenabfluß entgegengesetzt proportional ist die Infiltration. Sie wird als vertikale
Sickerbewegung des Niederschlags in den Boden verstanden. Hohe Durchlässigkeiten und geringe
Hangneigungen führen zu hohen lnfiltrationsraten. Die Abhängigkeit der Infiltration von der Hangneigung
ist in Abb. 16 dargestellt.
750
700
.. 650
E
.s
c
.!!
~
E 6oo
550
-+- IN Malm -+- IN Löß -+- IN Tertiär
Niederschlag: 802 mm/a
500 ---------------------------------------------------
o 5 10 15 20
Hangneigung ["]
Abb. 16: Infiltrationsrate in Abhängigkeit von der Hangneigung
25
63

Für die Infiltration ist nicht nur die absolute Niederschlagssumme, sondern auch die zeitliche Verteilung
der Niederschlagsmenge von Bedeutung. Im allgemeinen wirken sich lang andauernde
Regenfälle günstiger auf die Infiltration des Niederschlags aus. Dagegen tragen einzelne Starkregenereignisse,
z. B. starke Gewitterregen, die innerhalb kurzer Zeit hohe Niederschlagsmengen
liefern, verhältnismäßig wenig zur Infiltration in den Boden bei und fließen meist auf der Oberfläche
in den Vorfluter ab.
Verdunstung
Die Verdunstung hat einen entscheidenden Einfluß auf die Wasserbilanz. Ein beträchtlicher Teil des
Niederschlages wird in Form von Wasserdampf an die Atmosphäre abgegeben und ist somit nicht
am Abflußgeschehen beteiligt. Einflußfaktoren auf die Verdunstung sind neben den klimatischen
Faktoren, der Bewuchs und das Wasserdargebot der betrachteten Flächen. Für die Berechnung der
Verdunstungshöhe wird zwischen der potentiellen Verdunstung 0/poJ und der reellen Verdunstung
0lree 11
} unterschieden, die beide im Programm MODBIL errechnet wurden.
Für das Blatt 7527 Günzburg ergibt sich eine mittlere potentielle Verdunstung von 523 mm/a, wovon
417,5 mm auf das Sommerhalbjahr und 105,5 mm auf das Winterhalbjahr entfallen.
Grundwasserneubildung und Wasserbilanz für das Blatt Günzburg
Die Grundwasserneubildung ergibt sich aus der Wasserbilanz für das Modellgebiet Für das Blatt
Günzburg ergibt sich im langjährigen Mittel (20 Jahre) ein Jahresniederschlag von 802 mm, was
einem Monatsmittel von 67 mm entspricht. Hiervon entfallen auf das Winterhalbjahr 329 mm (41 %)
und auf das Sommerhalbjahr 473 mm (59%).
ln Tab. 12 ist die Wasserbilanz für eine unbewaldete Fläche dargestellt. Es sind zwei wichtige Einflußparameter
auf den Wasserhaushalt erkennbar:
- Die nutzbare Feldkapazität beeinflußt die reelle Verdunstung, die im Beispielgebiet zwischen
450 und 500 mm/a schwankt.
- Die Durchlässigkeit des Oberbodens, ausgedrückt durch die Bodenklassen, steuert die Höhe der
Infiltration und des Oberflächenabflusses. Letzterer schwankt je nach geologischer Einheit zwischen
66 mm/a für Moorflächen mit großer nutzbarer Feldkapazität und 331 mm/a für versiegelte
Flächen.
Die Grundwasserneubildung errechnet sich nach der hydrologischen Grundgleichung aus dem
Niederschlag, der reellen Verdunstung und dem Oberflächenabfluß. Durch deren Zusammenwirken
schwankt die Höhe der Grundwasserneubildung im betrachteten Teilraum zwischen 49 mm/a
in Stadtkernen und 263 mm/a für geringmächtige Böden ohne Waldbedeckung über Malm
(nFK = 60 mm).
Aufgrund der Berechnungsroutine von MODBIL können die Ergebnisse der Wasserhaushaltsberechnung
auch als Monatswerte ausgewiesen werden. Der zeitliche Verlauf der Wasserhaushaltsgrößen
ist in Abb. 17 am Beispiel der Lößfläche aus Tab. 12 (nFK 180 , Bodenzahl 2,5) dargestellt.
64

Tab. 12: Wasserbilanz für unbewaldete Flächen mit einer Hangneigung von 3° auf dem Blatt
TK 7527 Günzburg
Geologie nFk Boden- Nieder- Schnee- lnfil- V pol V reell Äges Ao GWN
bzw. [mm] klasse schlag speieher tration [mm/a] [mm/a] [mm/a] [mm/a] [mm/a]
Ortschaft
[mm/a] [mm/a] [mm/a]
Malm
60 2
802,1 49,2 717,2 522,8 454,4 347,7 84,8
262,8
Niederterrasse
120 2,5
802 ,1 49,2 695,8 522,8 466,4 335,6 106,3
230,2
Tertiär
120 3,5
802 ,1 49,2 634,3 522,8 454,6 347,5 167,8
181 ,1
Talsedimente
140 3
802,1 49,2 679,7 522,8 468,1 334 122,4
213
Altpleistozän
150 2,5
802,1 49,2 695,8 522,8 472,7 329,4 106,3
224,5
Hochterrasse
180 2,5
802 ,1 49,2 695,8 522,8 477,8 324,3 106,3
219,8
Anmoor
300 1
802,1 49,2 736,3 522,8 494,9 307,1 65,7
243,8
Niedermoor
500 1
802,1 49,2 736,3 522,8 504,4 297,7 65,7
235,2
kleine
Ortschaft
180 4
802 ,1 49,2 601 ,5 522,8 461 ,7 340,4 200,5
142,8
größere
Ortschaft
180 4,5
802 ,1 49,2 532,8 522,8 445,7 356,5 269,3
91 ,1
Stadtkern
180 5
802,1 49,2 470,9 522,8 426,8 375,2 331 ,2
48,7
- 120 -
E
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360
~
320
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" 2
C)
300
280
260
240
220
200
0
100
160
-40
-80
-120
N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ ~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~ N~
~ ~ w n m ~ oo ~ ~ ro M ~ oo m oo oo oo ~ ~ ~
140
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0
ID
Abb. 17: Zusammenhang zwischen Sättigungszustand des Bodens, reeller Verd unstung und
Grundwasserneubildung
65

Wie aus der Abb. zu ersehen ist, steigt die reelle Verdunstung während der Sommermonate stark an .
Deshalb kommt es zur Entleerung des Bodenwasserspeichers. Erst nach dem Wiederauffüllen des
Wasserreservoirs in den Wintermonaten (nFK bei 180 mm), kommt es zur Grundwasserneubildung.
Diese kann in den Wintermonaten deutlich über 80 mm pro Monat betragen. Allerdings wird in
trockenen Jahren deutlich weniger Grundwasser gebildet. Beispielhaft seien hier die Jahre 1990 und
91 genannt, in denen sehr geringe Neubildungsraten auftraten.
Wasserhaushaltsberechnungen für repräsentative Teilflächen
Um das Verhalten einzelner Teilflächen darzustellen werden nachfolgend vier repräsentative Einheiten
näher erläutert. Die Beispielbilanzen gelten für den 20jährigen Betrachtungszeitraum und sind
als mittlere Monatswerte dargestellt.
Beispielbilanz für den Malm
Als Beispiel wurde eine für den Malm typische, unbewaldete Teilfläche mit der Hangneigung von 3°,
einer nutzbaren Feldkapazität von 60 mm und der Bodenklasse 2 berechnet (Tab. 11 und 12).
Das relativ flache Gelände und die gute Durchlässigkeit des Bodens im Malm begünstigen eine hohe
lnfiltrationsrate. Der Oberflächenabfluß im Malm ist deshalb im allgemeinen sehr gering. Lediglich
bei starken Niederschlagsereignissen, die zumeist in den Sommermonaten stattfinden, ist mit einem
Oberflächenabfluß zu rechnen. ln den Vorfluter werden somit nur ca. 85 mm/a durch Oberflächenabfluß
oder lnterflow abgeleitet.
Während in den Wintermonaten die Infiltrationsrate die reelle Verdunstung deutlich übersteigt,
nimmt die Verdunstung in den Sommermonaten bedingt durch die höheren Temperaturen stark zu.
Übersteigt die reelle Verdunstung die lnfiltrationsrate, wird der Bodenwasserspeicher entleert. Wie
in Tab. 13 zu sehen ist, findet der Einschnitt in der Wasserhaushaltsbilanz im Mai statt.
Im 20jährigen Mittel werden hier noch durchschnittlich 18 mm Grundwasser gebildet. Vor allem
kühle, feuchte Jahre tragen zu dieser Neubildungsrate bei. Allerdings kann in trockenen Perioden
der Bodenwasserspeicher bereits im Mai deutlich entleert werden. Dies wird durch eine negative
Vorratsänderung von 12 mm angedeutet.
Bereits Ende August übersteigt im langjährigen Mittel die Infiltrationsrate wieder die reelle Verdunstung;
der Bodenwasserspeicher wird aufgefüllt und es kommt schon im September zu einer deutlichen
Grundwasserneubildung. Somit lassen sich auch die hohen Grundwasserneubildungsraten
im Herbst und Winter erklären.
Eine Ausnahme bilden Januar und Februar, die im Vergleich zu den übrigen Wintermonaten mit 18
bzw. 23 mm eine geringe Grundwasserneubildungsrate aufweisen, welche durch den geringen Niederschlag
und den hohen Schneespeicher in diesen Monaten begründet ist. ln den Wintermonaten
Dezember bis März und zum Teil im November und April wird der Niederschlag bei Temperaturen
unter oo C als Schnee gespeichert und als sogenannter Schneedeckenspeicher "zwischengelagert".
Er wird für bestimmte Zeit dem Wasserkreislauf entzogen. Mit beginnendem Temperaturanstieg im
66

Frühjahr taut der Schnee ab und wird der Infiltration zugerechnet. Deshalb tritt die höchste Grundwasserneubildungsrate
in den Monaten März und April auf, da hier die Schneeschmelze zum Tragen
kommt.
Grundwasserneubildung findet im Malmgebiet während des ganzen Jahres statt, wobei im Winterhalbjahr
72% des Grundwassers neu gebildet werden. Für die Neubildungsraten im Sommerhalbjahr
sind vor allem die niedrigen Temperaturen in den Monaten Mai, September, Oktober und die
hohen Niederschläge in diesen Monaten verantwortlich, die gleichzeitig auch zu höheren Oberflächenabflüssen
führen .
ln der Beispielrechnung verdunsten von den 802 mm Niederschlag pro Jahr im Untersuchungsgebiet
insgesamt 454 mm, d. h. rund 57% des Niederschlags werden der wasserwirtschaftliehen
Nutzung entzogen. Der Gesamtabfluß beträgt 348 mm/a, wobei 85 mm/a Oberflächenhaft in den
Vorfluter abfließen. Die Grundwasserneubildungsrate beträgt 263 mm/a (= 8,3 1/s · km 2 ) was einem
Drittel des Jahresniederschlags entspricht.
Tab. 13 und Abb. 18 veranschaulicht die überdurchschnittlichen Grundwasserspenden in den
Monaten Oktober bis April. ln den übrigen Monaten findet trotz z. T. großer Niederschlagsmengen
aufgrund der hohen Verdunstung eine eher geringe oder keine Grundwasserneubildung statt.
Die Ergebnisse der Bilanzierung für die beispielhafte Malmfläche werden in Abb. 18 graphisch dargestellt.
100.0
-
--
~
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I
70.0
60.0
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Tab. 13: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit des Malm
(für die Jahre 1975 bis 1994)
Nieder- Schnee Infiltration reelle Ver- Vorrats- Ag es Ao GWN
schlag [mm] [mm] dunstung änderung [mm] [mm] [mm]
[mm] [mm] [mm]
Nov. 58,1 1 52 14 4 39 5 34
Dez. 63,2 18 42 12 0 35 4 30
Jan. 55,3 43 28 11 0 20 2 18
Feb. 45,1 49 35 13 0 26 4 23
März 44,7 22 64 23 -1 50 8 42
April 63,1 1 75 33 1 51 10 41
Mai 78,0 0 70 64 -12 27 9 18
Juni 93,8 0 82 79 -1 16 11 4
Juli 94,1 0 83 89 -10 15 11 4
Aug. 78,3 0 70 55 9 15 8 7
Sep. 69,9 0 63 40 9 20 6 13
Okt. 58,5 0 53 23 1 35 6 29
Jahr 802,1 134 717 454 0 348 85 263
WHJ 329,5 134 296 105 3 221 33 188
SHJ 472 ,6 0 421 350 -3 127 52 75
Beispielbilanz für mit Löß und Lößlehm überdeckte Flächen
Als weiteres Beispiel wurde eine typische Lößfläche auf Altpleistozän mit einer Hangneigung von 3°
und der Bodenklasse 2,5 berechnet (Tab. 14 und Abb. 19).
Die lößüberdeckten Flächen weisen eine mittlere Durchlässigkeit und im Vergleich zu den weitflächigen
Deckschichten des Malmgebietes eine höhere Feldkapazität auf, die im Mittel bei 180 mm
liegen dürfte. Die Löß- bzw. Lößlehmüberdeckung weist auf Grund der hohen nFK eine große Wasseraufnahmefähigkeit
auf. Durch das erhöhte Wasserdargebot in Trockenzeiten erhöht sich die reelle
Verdunstung gegenüber dem Malm auf 478 mm/a. Die reelle Verdunstung im Winterhalbjahr von
104 mm ist mit der Verdunstung im Malmgebiet vergleichbar. Die Verdunstung im Sommerhalbjahr
beträgt ca. 374 mm und liegt damit um ca. 24 mm höher als im Malmgebiet
lnfolge der höheren Verdunstung und des höheren Oberflächenabflusses vermindert sich die Grundwasserneubildung
auf den lößbedeckten Flächen auf 220 mm/a. Die Abflußspende beträgt somit
etwa 7,0 1/s · km 2 . Auch im Löß konzentriert sich die eigentliche Grundwasserneubildung auf das
Winterhalbjahr mit 169 mm (Sommerhalbjahr 51 mm), wobei in den Monaten März und April ca. 35%
der gesamten jährlichen Grundwasserneubildung erfolgen.
68

Tab. 14: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit des Löß
Niederschlag
[mm]
Schnee
[mm]
Infiltration
[mm]
reelle Verdunstung
[mm]
Vorratsänderung
[mm]
A g es
[mm]
A o
[mm]
GWN
[mm]
Nov.
58,1
1
51
14
10
33
6
27
Dez.
63,2
18
41
12
1
34
5
28
Jan.
55,3
43
28
11
0
20
3
17
Feb.
45,1
49
34
13
2
25
5
20
März
44,7
22
62
23
0
49
10
39
April
63,1
1
72
33
2
50
12
38
Mai
78,0
0
68
68
-16
27
11
16
Juni
93,8
0
80
86
-10
17
14
3
Juli
94,1
0
80
100
-22
17
14
2
Aug.
78,3
0
68
58
6
14
10
4
Sep.
69,9
0
62
39
18
13
8
4
Okt.
58,5
0
51
22
8
28
7
21
Jahr
802,1
134
696
478
-2
326
106
220
WHJ
329,5
134
288
104
14
210
41
169
SHJ
472,6
0
408
374
-16
116
65
51
100,0
90,0
-
-
-
-
-
---
.
E
E
c
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
-
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.
'
'
'
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.
'
'
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20,0
10,0
0,0
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a.

Tab. 15: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit des Tertiär
Nieder- Schnee Infiltration reelle Ver- Vorrats- A gas A o GWN
schlag [mm] [mm] dunstung änderung [mm] [mm] [mm]
[mm] [mm] [mm]
Nov. 58,1 1 47 14 9 34 10 24
Dez. 63,2 18 38 12 1 34 8 25
Jan. 55,3 43 26 11 0 20 4 16
Feb. 45,1 49 31 13 1 25 7 18
März 44,7 22 56 23 0 49 16 33
April 63,1 1 65 33 1 51 19 32
Mai 78,0 0 61 66 -16 29 17 12
Juni 93,8 0 72 82 -11 23 22 1
Juli 94,1 0 72 90 -19 23 22 1
Aug. 78,3 0 62 53 9 17 16 1
Sep. 69,9 0 57 37 17 15 13 2
Okt. 58,5 0 47 22 9 29 12 17
Jahr 802,1 134 634 455 -1 349 168 181
WHJ 329,5 134 264 104 11 213 65 148
SHJ 472,6 0 371 350 -13 136 103 33
Beispielbilanz für das Tertiär
Als weitere repräsentative Einheit wurde eine Fläche im Tertiär gewählt (Tab. 15 und Abb. 20). Auf
Grund der geringeren nutzbaren Feldkapazität (120 mm) liegt die Verdunstung bei 455 mm/ a. Deutliche
Unterschiede treten beim Oberflächenabfluß auf: lnfolge der schlechten Durchlässigkeit des
Oberbodens (Bodenzahl 3 bis 3,5) erhöht sich der Oberflächenabfluß auf 168 mm/ a. Die Gru ndwasserneubildung
reduziert sich deshalb im Betrachtungszeitraum auf durchschnittlich 181 mm/a
(= 5, 7 1/s · km 2 ).
Beispielbilanz für offene Wasserflächen, Niedermoore, Auwald und Aueflächen mit
niedrigem Flurabstand des Grundwassers
Abschließend wird die Wasserbilanz einer offenen Wasserfläche dargestellt (Tab. 16 und Abb. 21 ).
Diese beinhaltet außer Seen auch Niedermoor und Auestufen mit niedrigem Flurabstand. Um ein
großes Wasserreservoir zu simulieren, wurde die nFK auf 500 mm erhöht. lnfolge des stetigen Wasserdargebots
steigt die reelle Verdunstung auf 504 mm/a an . Die Bodenklasse wurde mit 1 veranschlagt.
Da es bei horizontal liegenden Flächen bzw. offenen Wasserflächen nicht zum Oberflächenabfluß
kommt, wurde dieser der Grundwasserneubildung zugeschlagen. Trotz der hohen
Verdunstung kommt es deshalb zu einer Grundwasserneubildungsrate von 301 mm/ a.
70

100
-~ -
~
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90
80
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I
I
0 Niederschlag
• reelle Verdunstung
O Ao
Abb. 20: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die geologische Einheit des Tertiär
Tab. 16: Bilanz für das Kartenblatt TK 7527 Günzburg für die offenen Wasserflächen
Niederschlag Schnee reelle Vorratsänderung GWN
[mm) [mm) Verdunstung [mm) [mm]
[mm]
Nov. 58,1 1 14 14 30
Dez. 63,2 18 12 2 32
Jan. 55,3 43 11 0 20
Feb. 45,1 49 13 2 24
März 44,7 22 23 2 47
April 63,1 1 33 4 47
Mai 78,0 0 69 -17 26
Juni 93,8 0 91 -11 14
Juli 94,1 0 110 -29 13
Aug. 78,3 0 65 1 12
Sep. 69,9 0 42 18 10
Okt. 58,5 0 23 10 26
Jahr 802,1 134 504 -3 301
WHJ 329,5 134 105 24 200
SHJ 472,6 0 400 -28 101
71

120,0
100,0
80,0
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E 60,0
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40,0
20,0
0,0
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z 0 --:> LL ~

Tab. 17: Flächenhafte Grundwasserneubildung (November 197 4 bis Oktober 1994) im "Schwäbischen
Donautal"
Grundwasserneubildung Grundwasserneubildung Grundwasserneubildung
Nov. 1974- Okt. 1994 Nov. 1974 - Okt. 1994 Nov. 1974 - Okt. 1994
Grundwassermodell Grundwassermodell West Grundwassermodell Ost
"Schwäbisches Donautal"
[1/s] [1/s] [1/s]
Jura 2161,97 1269,77 892,20
Quartär (Donautal) 5919,39 3112,19 2807,20
Tertiär 1395,40 745,40 650,00
Summe: 9476,76 5127,36 4349,40
lässigen Böden mit z. T. geringer nutzbarer Feldkapazität und hydraulisch gut durchlässigem geologischen
Untergrund.
Geringe Grundwasserneubildungswerte sind hingegen in den Bereichen besiedelter Flächen, aber
auch in grundwassernahen Standorten mit kapillarem Anschluß anzutreffen. Hohe Werte findet
man im Bereich des offenen Malmkarstes sowie auf den Schotterflächen des Donautals. Insgesamt
erstreckt sich der Bereich der Grundwasserneubildungsraten von etwas über einem bis auf
10 1/s · km 2 .
Bemerkenswert ist, daß über offenen Wasserflächen im Bereich des Donautals bei 800 mm Niederschlag
die Grundwasserneubildung mit am größten ist. Grund hierfür ist der fehlende Oberflächenabfluß,
so daß die gesamte Differenz von Niederschlag zu Verdunstung, die hier der potentiellen
Verdunstung gleichzusetzen ist, mit etwa 300 mm pro Jahr der Grundwasserneubildung zugute
kommt.
Der Einfluß der Hangneigung auf die Grundwasserneubildung wird in bestimmten Bereichen sichtbar.
Deutlich treten einzelne Geländekanten hervor; östlich von Günzburg setzt sich die Grundwasserneubildung
von 6 bis 8 1/s · km 2 in den Talbereichen von den waldbestandenen Hangbereichen
mit 2 bis 3 1/s · km 2 signifikant ab. Der Tertiäruntergrund auf steiler Morphologie führt sowohl zu
erhöhter Verdunstung als auch zu erhöhtem Oberflächenabfluß. Die Hangbereiche (Tertiär) setzen
sich nach Osten hin fort.
Wasserbilanz nördlich des Modellraumes I Abschätzung des nördlichen Randzuflusses
Die im Norden an den Modellraum angrenzenden Bereiche der Schwäbischen Alb sind geprägt von
den verkarstungsfähigen Gesteinen des Malm, die verbunden mit hohen Niederschlagswerten und
versickernden Oberflächenabflüssen zu hohen Grundwasserspenden führen . Die Grundwasserneubildung
kommt dem Modellraum letztlich als Randzufluß zugute. Um die Größenordnung der
Zuflüsse zu erfassen, wurde musterhaft für den nördlichen Raum eine Wasserbilanz für das Lonetal
erarbeitet; die Bilanzierung erfolgt mit dem Programm MODBIL.
73

Das Lonetal verläuft zwischen Ulm und Heidenheim parallel zur Donau. Die Lone entwässert in die
Brenz. Ihr gemeinsames Oberflächeneinzugsgebiet mit einer Flächengröße von 810 km 2 (Pegel
Bächingen) grenzt nördlich an den Modellraum an. Die im Einzugsgebiet großflächig verbreitete
Juraüberdeckung besitzt gute lnfiltrationseigenschaften, die eine hohe Grundwasserneubildung und
geringen bis keinen Oberflächenabfluß erwarten lassen. Nur in Bereichen gering durchlässiger
Grundwasserüberdeckung kann es zu nennenswertem Oberflächenabfluß kommen, z. B. im Austrittsbereichgering
durchlässiger Tertiär-Schichten. Hier entstehende Oberflächenabflüsse kommen
jedoch in Bereichen gut durchlässiger Jura-Schichten, in welche die Tertiär-Schichten inselartig eingebettet
vorliegen, in den verkarsteten Bereichen zur Versickerung und somit letztlich der Grundwasserneubildung
zugute. Der versickernde Anteil des Oberflächenabflusses ist dabei abhängig
von Geologie und Länge der Fließstrecke. Die Versickerung erfolgt zum Teil vollständig.
ln Tab. 18 sind wichtige Wasserbilanzglieder überschlägig angegeben.
Die angegebenen Werte beziehen sich auf unbewaldete Flächen mit einer Hangneigung von 5° bei
einem mittleren Jahresniederschlag von 879 mm. Für die flächenhaft verbreiteten Malmflächen
berechnet sich eine reelle Verdunstung von 427 mm/a, der Oberflächenabfluß wird mit 112 mm/a
angegeben, die daraus resultierende Grundwasserneubildung beträgt 334 bis 340 mm/a. Wie vorgehend
beschrieben, gelangt ein Großteil des Oberflächenabflusses durch Versickerung in den
Grundwasserkörper und ist somit der Grundwasserneubildung zuzuschlagen. Der Gesamtabfluß von
446 bis 452 mm/a bzw. etwa 14 1/s · km 2 entspricht somit weitgehend der Grundwasserneubildung.
Die überschlägigen Betrachtungen werden durch folgende Beobachtungen gestützt:
1. Die Lone versickert auf Grund der Verkarstung im Jura an zahlreichen bekannten Stellen;
2. Im Einzugsgebiet der Lone existieren auf Grund der Verkarstung keine weiteren ständig wasserführenden
Oberflächengewässer.
Bezogen auf den gesamten zwischen der Hauptwasserscheide der Schwäbischen Alb und der
Modellberandung befindlichen Raum ergäbe sich überschlägig ein Grundwasserzustrom um
9000 1/s in den Modellraum (s. numerisches Modell}.
Tab. 18: Wichtige Wasserbilanzglieder für das Lonetal (überschlägige Betrachtung)
Eingabeparameter MODBIL
berechnete Bilanzwerte (MODBIL)
Geologie nFK mittlere Durch- Nieder- vpot v, •• u Ag es Ag •• A o GWN
Hang- lässig- schlag
neigung keit
[mm] [0] (MODBIL) [mm/a] [mm/a] [mm/a] [mm/a] [1/s ·km 2 [mm/a] [mm/a)
Malm
60 5 2 879 483 427 452 14,3 112 340
80 5 2 879 483 432 446 14,1 112 334
Tertiär 120 5 3,5 879 483 428 449 13,6 215 234
Löß und Lößlehm 180 5 2,5 879 483 447 431 13,7 140 291
74

Numerisches Modell
Erläuterung zum numerischen Verfahren I Mathematische Formulierung mit der Finite­
Differenzen-Methode
Basis der mathematisch-physikalischen Formulierung ist das Darcysche Gesetz:
v 1 = k 1 • dhldx [mls]
mit: v 1
= Filtergeschwindigkeit (Darcy-Geschwindigkeit) in mls
(nicht Abstandsgeschwindigkeit va)
= Durchlässigkeitsbeiwert in mls
dhldx = GW-Standdifferenz dh auf dem Weg dx (hydraulisches Gefälle).
Der Volumenstrom (GW-Fiuß 0) durch eine Fläche (A) ist:
0 = A · v 1 [m 3 1s].
Damit fließen zwischen den Nachbarpunkten eines zweidimensionalen Rasters (Modellnetzes) bei
einer Mächtigkeit des Grundwasserleiters (Aquifermächtigkeit [m]) und einer Maschenweite dx
folgende Volumenströme:
0 (-1 ,j) = m · dx · k 1 · (h(i,j)- h(i-1 ,j)) I dx
0 (i+ 1 ,j) = m · dx · k 1 · (h(i,j)- h(i+ 1, j)) I dx
0 (i,j-1) = m · dx · k 1 · (h(i ,j)- h(i ,j-1)) I dx
0 (i ,j+ 1) = m · dx · k 1 • (h(i,j)- h(i,j+ 1)) I dx
Die Summierung aller Teilvolumenströme zu einem Rasterknoten muß nach dem Gesetz der Massenerhaltung
innerhalb eines betrachteten Zeitschrittes gleich dem Volumen sein, das in einem
Rasterbereich entnommen bzw. hinzugefügt oder - im instationären Fall - im Boden gespeichert
wird. Die Speicherung Os wird dabei je nach Grundwasserstandsentwicklung den Entnahmen oder
der Einspeisung (Infiltration, Versickerung) zugerechnet:
Os
= S · (h(i ,j)- h'(i,j)) I dt
mit: dem Speicherkoeffizienten S (nutzbarer Hohlraumanteil P n; effektiver Porenanteil n)
dem Potential h'(i ,j) des vorangegangenen Zeitschrittes
der Zeitschrittlänge dt.
Bei Ansatz mehrerer vertikaler Knotenebenen (Layer) entsteht ein dreidimensionales Modellgitter.
Jeder Knotenpunkt ist somit durch drei Koordinaten i, j und k definiert. Die vorgenannten Berechnungen
und zugrundliegenden Formeln werden sinngemäß um die vertikale Komponente erweitert.
ln Abb. 22 werden die vorgenannten Angaben für einen Netzknoten eines dreidimensionalen Netzes
verdeutlicht.
75

Layer k
Layer k+1
I
Abb. 22: Räumliche Darstellung eines Modellknotens
Die numerische Grundwassermodeliierung "Schwäbisches Donautal" erfolgte mit dem System
PROCESSING MODFLOW FOR WINDOWS (PMWIN) von WEN-HSING CHIANG und WOLFGANG
KINZELBACH. Processing MODFLOW for Windows ist ein Programmpaket bestehend aus dem
quasi-dreidimensionalen Finite-Differenzen-Grundwassermodell MODFLOW (U .S. GEOLOGICAL
SURVEY (MC DONALD et al. , 1988), den Partikei-Tracking-Modellen PMPATH for Windows
(CHIANG, 1994) und MODPATH (POLLOCK, 1988, 1989, 1994}, dem Stofftransport-Modell MT3D
(ZHENG , 1990) und dem Programm PEST (DOHERTY et al. , 1994) zur Parameter-Bestimmung.
Das Programmpaket zeichnet sich durch eine Datenein- bzw. -ausgabe in allgemeingebräuchlichen
Formaten aus. Dies gestattet den Austausch mit anderen Programmen zur Eingabe bzw. Übernahme
von flächenbezogenen Daten in PMWIN oder zur graphischen Weiterbearbeitung und
Darstellung in thematischen Karten z. B. mit GIS-Systemen und der Erstellung von Grundwasserbilanzen.
Zur Berechnung der Grundwasserhöhe innerhalb jeder einzelnen Zelle des Finite-Differenzen-Netzes
erstellt MODFLOW eine lineare Finite-Differenzen-Gleichung für jede Zelle, welche die Beziehung
zwischen der Grundwasserhöhe einer Zelle mit denen der angrenzenden sechs Zellen des
dreidimensionalen Gitters zum Ende eines jeden berechneten Zeitschrittes formuliert.
Die resultierenden Matrix-Gleichungssysteme können mit verschiedenen Ansätzen gelöst werden.
Unter MODFLOW stehen drei Lösungsmöglichkeiten zur Auswahl, SIP (Strongly lmplicit Procedure),
SSOR (Siice-Successive Overrelaxation) und PCG2 (Preconditioned Conjugate Gradient 2). Im Falle
76

des Grundwassermodells "Schwäbisches Donautal" wurden die Gleichungssysteme mit letztgenanntem
Programmansatz PCG2 {HILL, 1990} gelöst, einem iterativen Ansatz zweiter Ordnung
(second-order iterativ technique). Es handelt sich im Gegensatz zu den expliziten Verfahren , bei welchen
nach jedem Iterationsschritt der vorhergehende Knotenwert überschrieben wird, um ein implizites
Verfahren; in letzterem Fall wird der alte Wert mit in die Vergleichsberechnung einbezogen.
PCG2 sieht zwei Optionen zur Vorkonditionierung (preconditioning) vor, den modifizierten unvollständigen
Cholesky "preconditioner" MICCG {AXELSSON, LINDSKOG, 1986) und den polynomialen
"preconditioner" POLCG (SAAD, 1985). Der Rechenvorgang unter PCG2 wird abgebrochen,
wenn die durch den Bearbeiter für den Einzelfall vorgegebenen Konvergenz-Kriterien erreicht werden.
Die Lösung der Gleichungen ergibt die Grundwasserhöhen bzw. Grundwasserdruckspiegelhöhen
innerhalb jeder Modellzelle.
MODFLOW liefert Daten zu jeder potentiellen Wasserentnahme oder Zugabe innerhalb einer Zelle
(Neubildung, Brunnen, Oberflächengewässer, Festpotentiale oder Evapotranspiration etc.) bzw. zu
Volumenströmen und Fließgeschwindigkeiten zwischen benachbarten Zellen.
Das integrierte Bilanzierungsprogramm ZONEBUDGET (HARBAUGH , 1986} berechnet beliebige
Wasserbilanzen (Teil- oder Gesamtbilanzen) auf Grundlage der oben genannten von MODFLOW
bereitgestellten Daten.
Horizontale Modellabgrenzung
Das Grundwassermodell "Schwäbisches Donautal" ist ein "Watershed Adapted Model System"
(WAMS); dies bedeutet, daß der Modellrahmen sich im Grundsatz an den (unterirdischen) Wasserscheiden
orientiert. Dies ermöglicht die Erfassung des gesamten Wasserhaushaltes und somit die
Berechnung einer komplexen Wasserbilanz. Die Vorgabe gestattet die Darstellung und Beurteilung
der Volumenströme zwischen dem quartären Aquifer im Donautal selber und dem nördlich angrenzenden
Karstbereich der Schwäbischen und Fränkischen Alb bzw. dem Nördlinger Ries und dem
südlich angrenzenden Molassegebiet des Voralpenlandes. Der Betrachtungsraum reicht daher beträchtlich
über den Talbereich hinaus, aber auch die tatsächlich modellierte Fläche ist deutlich
größer als der Talraum selbst.
Die Hauptwasserscheiden für das Donautal zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau verlaufen
im Norden auf der Schwäbischen und Fränkischen Alb (s. Kap. Oberflächengewässer) bzw.
im Süden im Bereich der Alpen.
Die Wasserscheiden der 1. Unterordnung reichen im Süden ebenfalls weit in das tertiäre Alpenvorland
hinein und erreichen teilweise wie die lller, die Wertach und der Lech die Alpen . Kleinere Donauzuflüsse
wie Roth , Biber und Günz, Kammel und Mindel, Zusam und Schmutter, Friedberger Ach
und Kleine Paar werden durch Wasserscheiden der 2. Unterordnung abgetrennt. Auch diese reichen
einige zehn Kilometer nach Süden bis in die tertiäre Molasse vor. Die jeweils in Donautai-Nähe lie-
77

genden Bereiche der tertiären ungefalteten Molasse zwischen den Einmündungen der genannten
Donauzuflüsse in das Donautal entwässern direkt in das Donautal. Die dazugehörigen Wasserscheiden
reichen bis einige Kilometer nach Süden in die Tertiär-Hochflächen.
Das Modell "Schwäbisches Donautal" kann die durch die Hauptwasserscheiden abgegrenzten
Flächen aufgrund der Flächengröße und der damit verbundenen Datenmenge nicht vollständig
erfassen. Die Einzugsgebietsgröße der Donau zwischen Ulm/Neu-Uim und Neuburg an der Donau
beträgt etwa 12 000 km 2 .
Das Modell "Schwäbisches Donautal" realisiert dennoch die Grundbedingung für ein WAMS - nämlich
die Begrenzung des Modellraumes durch Wasserscheiden -durch den Ansatz entsprechender
Randzuflüsse (Randbedingungen- Zuflußränder).
Das numerische GW-Modell mit dem Donautal und einem beidseitigen Saum umfaßt eine Fläche
von etwa 1500 km 2 .
Vertikaler Modellaufbau
Das Grundwasserströmungsmodell "Schwäbisches Donautal" berücksichtigt in seiner vertikalen
Gliederung die geologischen, hydrologischen und hydrogeologischen Gegebenheiten und die daraus
abgeleiteten Vorgaben des hydrologischen/hydrogeologischen Modells. Nachfolgend aufgeführte
hydraulisch wirksame geologische Einheiten (s. Tab. 19) des hydrologisch/hydrogeologischen
Modells werden wie folgt zusammenfassend in das numerische Grundwassermodell umgesetzt:
Randbedingungen des Grundwasserströmungsmodells
Hydraulische Randbedingungen (HR) können Festpotentialränder (HR 1. Art) bzw. Festpotentiale
innerhalb des Modellgebietes, Zufluß- bzw. Abflußränder (HR 2. Art) und gemischte Randbedingungen
(HR 3. Art) sein.
Ein numerisches Modell benötigt zumindest eine Randbedingung 1. Art am Modellrand oder innerhalb
des Modellgebietes.
Festpotentialränder (HR 1. Art) legen die Grundwasserspiegelhöhen am Modellrand bzw. lokal innerhalb
des Modells fest.
Randbedingungen 2. Art schreiben einen Zufluß- oder Abfluß am Modellrand vor. Der Zufluß bzw.
Abfluß kann im Einzelfall 0 betragen. Ebenfalls Randbedingungen der 2. Art sind Wasserentnahmen
oder -eingaben (Brunnen, Versickerungen etc.) bzw. die flächenhafte Grundwasserneubildung.
Gemischte Randbedingungen (HR 3. Art) vereinen die Eigenschaften der Randbedingungen 1. und
2. Art derart, daß das Strömungsfeld (Potentialfeld) über einen zu überwindenden Widerstand, ausgedrückt
durch einen Leckage-Faktor, der einen Potentialgradienten impliziert, mit dem Randpotential
verknüpft wird. Je niedriger der Leckage-Faktor, desto stärker eingeschränkt ist die
78

Tab. 19: Zusammenfassende Gliederung des vertikalen Modellaufbaues I Umsetzung des
hydrogeologischen Modells in das numerische Grundwassermodell
Geologische
Teittafel
hydraulische Bewertung
Schichtbezeichnung/Gesteine
Epoche/ GW- GW- GW-Leiter
Periode Stauer Hemmer Poren Kluft Karst
Holozän Talsedimente, Niedermoore, X X
Pleistozän
Kalktuff, Wiesenkalk,
Auesedimente, Löß und Lößlehm, X X
:Cö
t Niederterrasse (Würmeiszeit)
X
ro
:::J
0
Hochterrasse (Rißeiszeit) X
jüngere Deckenschotter (Mindeleiszeit)
X
sandige Kiese (älteste quartäre
Ablagerungen des Altpleistozän)
Modell-
Ebene
(Layer)
1
Pliozän
Miozän Obere Süßwassermolasse- fein- X
sandige, z. T. stärker tonige Schichten
Brackwassermolasse- feinsandige,
X
:Cö
schluffige Wechselfolge, Mergel, Tone
·-e
~ X
Obere Meeresmolasse I
Oligozän z. T Graupensande
X
Untere Süßwassermolasse
Eozän
X
2
bzw.1
"0
· ~
~
nur lokal nordwestlich von
Neuburg a. D. auf Tertiär
für die Grundwasserströmungsverhältnisse im
Untersuchungsgebiet nicht relevant
-
Ober-Malm Hangende Bankkalke X
(Weißjura) Zementmergel X X
Liegende Bankkalke
X
Ober-Kimmeridge-Kalk
X
Obere Felsenkalke
X
Mittei-Kimmeridge-Kalk
X
Untere Felsenkalke X X
Klimmeridge-Mergel X X
3
bzw 1
~
:::J
--,
Sohle des Karstgrundwasserleiters
Mittlere Malmmergel
Oxford-Kalk
Wohlgeschichtete Kalke
Oxford-Mergel
Untere Malmmergel
X
X
X
X
X
Dogger
Lias
Sandsteine
Tonsteine
Basis des Modells
-
-
79

hydraulische Anbindung. Randbedingungen der 3. Art kommen insbesondere für hydraulisch mehr
oder minder an das Potentialfeld angeschlossene Oberflächengewässer und Dränsysteme in Frage.
Nördlicher Modellrand
Der nördliche Rand des numerischen Modells verläuft nördlich des Donautals im Bereich der
Schwäbischen bzw. der Fränkischen Alb. Das innerhalb des Malmkarstes in das Donautal einströmende
Grundwasser wird durch den Ansatz von Zuflußrändern (HR 2. Art) realisiert. Der Randzufluß
von insgesamt 8650 1/s erfolgt mit ca. 7400 1/s ganz überwiegend im Bereich des westlichen Teilmodells
aus dem dortigen Malmkarst; die verbleibenden ca. 1250 1/s werden im östlichen Teilmodell
angesetzt. Die Volumenströme werden mit dem Bilanzprogramm MODBIL überschlägig berechnet
(s. Kap. Wasserbilanz nördlich des Modellraumes/Abschätzung des nördlichen Randzuflusses).
Östlicher Modellrand
Der Volumenabstrom von ca. 120 1/s am östlichen Rand des numerischen Modells wird durch
Abflußränder (HR 2. Art) abgebildet.
Südlicher Modellrand
Der südliche Rand des numerischen Modells fungiert als Zuflußrand; der Zustrom von insgesamt ca.
630 1/s (ca. 280 1/s im westlichen Teilmodell, ca. 350 1/s im östlichen) ist im numerischen Ansatz über
Zuflußränder (HR 2. Art) realisiert.
Westlicher Modellrand
Aufgrund des Zustromes von ca. 560 1/s ist der westliche Modellrand als Zuflußrand (HR 2. Art)
definiert.
Strömungsfeld - Innere Randbedingungen
Durch Randbedingungen der 1. Art - Festpotentiale - werden die Donau mit Ausnahme der Fließstrecken
ohne Grundwasseranschluß (oberstromig der Stauhaltungen) definiert, in diesen Fließabschnitten
wird die Donau durch Abfanggräben bzw. Drängräben hydraulisch ersetzt, die dann entsprechend
als Festpotentiale berücksichtigt sind.
Weiter werden als Festpotentiale berücksichtigt:
- die südlichen Donauzuflüsse Landgraben, Leibi, Roth, Biber, Günz, Kammel, Mindel, Glött,
Zusam, Schmutter, Lech, kleine Paar;
- die nördlichen Donauzuflüsse Nau, Brenz, Egaugraben, Kessel , Wörnitz, Ussel.
Zudem werden zahlreiche Drängräben und -systeme in Form von Randbedingungen 3. Art in das
numerische Modell aufgenommen (Leckage-Randbedingungen).
Die Wasserfassungen innerhalb des Strömungsfeldes werden im numerischen Modell als Randbedingungen
2. Art behandelt (Entnahme-Brunnen im Programm MODFLOW). Die Brunnen wurden -
soweit möglich- der jeweiligen Entnahmetiefe entsprechend den Modeii-Layern zugeordnet und mit
rechnerischen Dauerentnahmen belegt (Tab. 20).
80

Tab. 20: Übersicht über tatsächliche (Grund-)Wasserentnahmen (Jahresentnahme bzw.
rechnerische Dauerentnahme) aus dem Modellgebiet
Ort Brunnen Rechts- Hoch- Blatt ' + Entnahme der
wert wert TK25
GI GI
-c>- letzten 5 a-
0 ~
(1)
rechneri-
:::!:-' lol:::
0 sches Mittel
(!) [1/s]
'E
= ... z
Aislingen Baumgarten 3506750 5373450 7429 1 460 0,7
Asbach-Bäumenheim Asbach-Bäumenheim 4 413100 5393450 7331 1 405 10,74
Bay. Rieswasserversorgung
Bay. Rieswasserversorgung
Bay. Rieswasserversorgung
Steinheim 1, 2, 3 3 611 650 5386950 7328 1 430 38,38
Schwenningen 1, 2, 3 3620100 5391 400 7329 1 17,13
Blindheim 1, 2, 3, 4, 5 3 618 300 5389150 7329 1 75,12
Bissingen Bissingen 3 618 650 5398350 7229 1 7,94
Burgheim Burgheimer Gruppe IV - V 4426600 5397000 7231 2 390 29,34
Buttenwiesen Lauterbach West 4407950 5387 400 7330 2 k. A.
Buttenwiesen Lauterbach Ost 4408150 5387550 7330 2 445 2,45
Buttenwiesen Pfaffenhafen 4404450 5387050 7330 2 417 6,28
Dillingen Dillingen Auwald I 3609650 5382350
7328
742
2 425 47,45
Entnahme
der letzten
5 a [m 3 ]
111 063
1 693 634
14524886
6 480 721
11845390
1 252 255
4627089
k. A.
386393
989490
7 482 654
Dillingen Dillingen Auwald II 3609650 5382350 7429 s. Dillingen Auwald I s. Dillingen Auwald I
Donauwörth Donauwörth 4409450 5399850 7330 2 405 41,46
Donauwörth ZV Neuhof-Gruppe 4409800 5399750 7330 2 405 10,75
Eiehingen Obereiehingen 1 3580250 5367600
Eiehingen Obereiehingen 2 3580250 5367600
Glött
Günzburg
ZV Glätt-Gruppe-
Weisingen II
Siedlergenossenschaft
Riedhausen
7426
7526
7426
7526
1 460 10,8
460 s. Obereiehingen 1
3611100 5376400 7429 1 429 4,8
3592750 5373800 7427 2 445 0,25
Günzburg Reisensburg, 1 3597250 5370200 7528 2 470 1,61
Günzburg Reisensburg, 2 3597350 5370250 7528 2 470 2,06
Günzburg Werk II, 1 3593300 5369650
Günzburg Werk II, 2 3 593150 5369650
Günzburg Werk II, 3 3592950 5369600
Günzburg Werk II, 4, Arteser 3593250 5369650
Günzburg Werk 111, 1 3593200 5370600
Günzburg Werk 11, 2 3593100 5370565
Günzburg Werk 111, 3 3593250 5370560
Günzburg Werk 111, 4 3593000 5370550
Gundelfingen
ZV untere Brenzgruppe
Veitriedhausen
7527
7427
7527
7427
7527
7427
7527
7427
7527
7427
7527
7427
7527
7427
7527
7427
2 450 2,06
2 455 5,51
2 460 2,35
2 453 21 ,16
1 444 5,19
1 444 5,61
1 444 4,92
1 444 9,09
3602300 5384250 7428 1 440 18,65
Höchstädt Höchstädt 3615350 5388400 7329 1 9,21
Kaisheim ZV Altisheimer Gruppe 4 416 250 5400250 7331 2 410 3,8
KW Gundremmingen KRB 3603850 5375850
7428
7528
2 430 4,51
6539958
1 694 919
1 703 571
s. Obereiehingen 1
757 497
40000
253186
325062
324 041
868672
370897
3336838
817 955
884 724
k. A.
1 432 893
2940730
1 452 469
359355
(3 Jahre!)
711 290
81

Ort Brunnen Rechts- Hoch- Blatt
wert wert TK25
E'
= ....
Q) Q) z
0
+ Entnahme der Entnahme
-o>- ~
letzten 5 a- der letzten
0 CU rechneri- 5 a [m 3 ]
~-~ ~
0 sches Mittel
(!) [1/s]
Landeswasserversorgung
ZV
Fassung 1 -6 1 34 Mio. m3fa
Lauingen Lauingen 3604950 5383800 7428 1 450 21,56 3400000
Leipheim Leipheim 1 3589600 5368950
Leipheim Leipheim 2 3589650 5369000
Leipheim Leipheim 3 3 589700 5369050
Leipheim Leipheim 4 3589800 5369100
Leipheim Leipheim 5 3589550 5369000
7527
7427
1 450 14,92 2353 086
7527
7427
1 450 s. Leopheom 1 s. Leipheim 1
7527
7427
1 450 s. Leipheim 1 s. Leopheim 1
7527
7427
1 450 s. Leipheim 1 s. Leopheim 1
7527
7427
1 450 s. Leiphe1m 1 s. Leipheim 1
Lutzingen Unterliezheim 3614150 5395300 7329 2 0,8 125609
Marxheim Marxheim 1 4422950 5401 200 7231 1 410 2,33 366982
Marxheim Marxheim 2 4422950 5401400 7231 1 410 4,39 691 91 4
Marxheim Lechsend 4420050 5400750 7331 1 395 1,65 260026
Meitingen Meitingen 4413 200 5391 600 7331 1 410 21,89 3 450760
Nersingen Straß, 3 Flachbrunnen 3585200 5364000 7526 1 470 12,03 1 897156
Nersingen Straß, 1 Tiefbrunnen 3585100 5364100 7526 2 470 s. Flachbrunnen s. Flachbrunnen
Offingen Offingen, Flachbrunnen 3600900 5 371 450
7428
7528
1 465 4,56 719160
Offingen Offingen, Tiefbrunnen 3600900 5371450
7428
7528
2 465 3,47 546 480
Pfaffenhafen
Rauherberg-Gruppe,
Volkertshofen I- II- 8-9
3584900 5357500 7526 1 485 27,84 4389 248
Pfaffenhafen Rauherberg-Gruppe, Berg 3585950 5359250 7526 1 485 2,68 423024
Pfaffenhafen Pfaffenhofen, Beuren 3588100 5357800 7526 495 1,08 170972
Pfaffenhafen
Pfaffenhafen
Rauhertshofen
3587350 5361 250 7526 k. A. k. A.
Rain Oberndorf-Gruppe 4416000 5393250 7331 1 406 7,41 1168850
Rain Rain 4419200 5395350 7331 1 402 22,24 3 507 300
Tapfheim Brachstadt, Oppertshofen 3622550 5397560 7230 1 2,22 350465
Wertingen
Wengen, ZV
Eichberg-Gruppe
3 617 450 5376250 7429 1 3,3 520683
Wertingen Binswangen I, II 3 621 900 5382000 7429 1 4,55 701 009
Wertingen Binswangen 111 7429 1 8,61 1 357922
Wertingen Binswangen IV 7429 1 k. A. k. A.
Wittislingen Brunnen I 3604500 5386500 7428 1 460 1,88 295 698
Wittislingen Brunnen 111 3604500 5386700 7428 2 460 2,08 327680
Zusamaltheim Zu samaltheim 3621 500 5377350 7429 k. A. k. A.
ZV Wasserversorgung
Schönfelder Hof-
Fränkischer
Brunnen 1
Wirtschaftsraum
4418550 5399000 7331 1 397 179,07 28 236 297
ZV Wasserversorgung
Schönfelder Hof-
Fränkischer
Brunnen 2
Wirtschaftsraum
4419400 5399900 7331 1 396 201 ,28 31 737 437
ZV Wasserversorgung
Schönfelder Hof -
Fränkischer
Brunnen 3
Wirtschaftsraum
4419900 5399850 7331 1 395 328,85 51 852 265
ZV Wertingen
Kugelberg-Gruppe I
281 380
3620900 5380950 7429 1 3,57
Binswangen
(30 Monate)
ZV Wertingen
Kugelberg-Gruppe II
Binswangen
3620850 5 381100 7429 1 4,58 722203
ZV Wertingen
Kugelberg-Gruppe 111
1 571 300
3620950 5 381100 7429 1 9,97
Binswangen
82

Grundwasserneubildung
Im Rahmen der umfassenden Bilanzbetrachtungen (s. Kapitel Wasserhaushaltsmodell) wurde die
flächenhafte Grundwasserneubildung für das Modellgebiet auf Grundlage der klimatischen Grunddaten
des Zeitraumes November 1974 bis Oktober 1994 errechnet. Die mittlere rechnerische Grundwasserneubildung
wurde als Randbedingung (HR 2. Art) flächenhaft dem obersten Modeii-Layer
zugegeben.
Folgende Grundwasserneubildungswerte wurden berücksichtigt:
Tab. 21 : Flächenhafte Grundwasserneubildung (Nov. 1974 bis Okt. 1994}
Grundwasserneubildung
Grundwasserneubildung
Nov. 1974 - Okt. 1994 Nov. 1974 - Okt. 1994
Grundwassermodell West
Grundwassermodell Ost
[1/s]
[1/s]
Jura 1269,77 892 ,20
Quartär (Donautal} 3112,19 2807,20
Tertiär 745,40 650,00
Summe: 5127,36 4349,40
gesamt:
9476,761/s
Das Gesamtvolumen der Grundwasserneubildung von 9477 1/s entspricht bei einer Modellfläche
von 1500 km 2 einer mittleren Grundwasserneubildungsspende von ca. 6,3 1/s · km 2 .
Weiterführende Angaben zur flächenbezogenen Ermittlung der Grundwasserneubildung und der
Bilanzierung wurden in Kapitel Wasserhaushaltsmodell gegeben.
Räumliche und zeitliche Diskretisierung der Modellfläche
Die Modellfläche von etwa 1500 km 2 wurde entsprechend den Anforderungen des eingesetzten
Modellierungssystems MODFLOW, einem modular aufgebauten Finite-Differenzen-Modell, in quadratische
Zellen mit Seitenlängen von 100 m diskretisiert. Die Mitte einer jeden Zelle ist der Knoten
(s. Abb. 22) , welcher die jeweiligen Informationen trägt. Das Modell "Schwäbisches Donautal" ist als
Drei-Lagen-(Layer-)Modell aufgebaut; dies ermöglicht die Abbildung des hydrologisch/hydrogeologischen
Modells und der daraus abzuleitenden komplexen hydraulischen Zusammenhänge und der
resultierenden Volumenströme.
Die Modellfläche wurde in zwei Teilmodelle "Modellgebiet West" und "Modellgebiet Ost" unterteilt,
dies aufgrund der sich ergebenden Datenfülle und Rechenintensität, der besseren Handhabbarkeit,
der graphischen Weiterverarbeitung der Daten und der kartographischen Darstellung der Ergebnisse.
Der Hauptgrund für die Unterteilung ist jedoch ein Sprung des Bezugsmeridians (Meridian-
83

streifen go und 12°). Damit verbunden sind unterschiedliche Angaben der Gauß-Krüger-Koordinaten
von Bohrpunkten. Der Bezug bzw. die Rückführung der unterschiedlichen Koordinatenangaben auf
einen Bezugsmeridian wäre aufwendig und fehlerträchtig.
Die zeitliche Diskretisierung erfolgte für die stationären Modellbetrachtungen in gleichen Zeitschritten.
Für weiterführende instationäre Betrachtungen bzw. Detailbetrachtungen sind beliebige Zeitschritte
realisierbar; aus Gründen der auf Monatswerten basierenden Wasserhaushaltsbetrachtungen
bieten sich Monats- oder auch Jahresschritte an.
Kalibrierung des numerischen Modells
Stationäre Kalibrierung des numerischen Modells
Das numerische Modell hat die Aufgabe, die meßbaren Grundwasserströmungsverhältnisse möglichst
naturgerecht abzubilden. Die Kalibrierung des numerischen Modells erfolgte stationär für
langjährige mittlere Grundwasserverhältnisse und unter Berücksichtigung der zahlreichen Grundwasserentnahmen
(rechnerische Dauerentnahmen) innerhalb des Potentialfeldes.
Im Zuge der stationären Kalibrierung wurden in einem ersten Schritt die Durchlässigkeitsbeiwerte
variiert. ln einem weiteren Schritt wurden im Kapitel "Randbedingungen" beschriebene Festpotentiale
(wichtige Oberflächengewässer) und gemischte Randbedingungen (Drängräben, kleinere Oberflächengewässer)
weiter abgestimmt bzw. vorgegebene Potentiale überprüft.
Als Kalibrierungspunkte wurden insgesamt 154 Grundwasseraufschlüsse gewählt, davon befinden
sich 71 im westlichen, 83 im östlichen Teilmodell (s. Abb. 23). Die Kalibrierungspunkte wurden aus
einer Vielzahl von Grundwasseraufschlüssen nach den Kriterien der räumlichen Verteilung und dem
Vorliegen genügend langer und vergleichbarer Meßreihen ausgewählt. Die Abbildungen 24 bis 25
dokumentieren die gemessenen und berechneten Grundwasserspiegelhöhen innerhalb des Talquartär
(Modeii-Layer 1) des Donautals im Zustand der abgeschlossenen stationären Modellkalibrierung.
Die berechneten Grundwasserspiegelhöhen weichen von den gemessenen maximal
1 Meter, zumeist nur um Zentimeter ab. Die gute Übereinstimmung der gemessenen und berechneten
Grundwasserspiegelhöhen zeigt sich auch in der Korrelationsgeraden (s. Abb. 26).
Am Ende der Kalibrierung wurden Sensivitätsprüfungen durchgeführt. Es wurden die Durchlässigkeitsbeiwerte
pauschal um verschiedene Faktoren erhöht bzw. vermindert, die flächenhafte Grundwasserneubildung
wurde ausgeschlossen und die mit dem Potentialfeld kommunizierenden Oberflächengewässer
und Dränsysteme hydraulisch abgedichtet bzw. weiter geöffnet.
Die Dokumentation und Bewertung der einzelnen Kalibrierungsschritte und Sensitivitätsprüfungen
ist nicht Gegenstand der vorliegenden Veröffentlichung. Die entsprechenden Daten reihen, die räumliche
Verteilung der Durchlässigkeitsbeiwerte und die resultierenden Potentialverteilungen und Volumenströme
werden den Fachbehörden und den Auftraggebern in digitaler Form zur Verfügung
gestellt. Die Kalibrierung ist abhängig von der Qualität der Grunddaten und daher jederzeit aktualisierbar
und verbesserbar.
84

2000 4000 meters
~ 10
Elchpunkt mit Interner
Elchstellennummer
Abb. 23: Stationäre Kalibrierung: Lage der Kalibrierungspunkte
85

440 .-------------------------------------------------------,
----- ----t
--------------------
435 -1------- ------------------------ -
---
----------.- --
- 430 c---------- ------- - -- -- -
+
E ~-------------- ------------
1----------------------------
z
..........
r----------
~---------------·-
~ 425 r-----------------
1:
111
-Cl)
~
(!) 420
415
410
...-- (") Ln
,.._ cr> ...-- ("') Ln
,.._ cr> ...-- ("')
...-- ...-- ...-- ...-- N N
Ln
,.._ cr>
N N N
...-- (") Ln
(") (") (")
Bezeichnung der Eichpunkte
(Meßstellennummer)
480
-
!-------
I----
470
E' 460
+
z
-
..........
z
f----·
~ 450 -=-
-1: f---
111
--
Cl)
I
3:
440
(!)
----=
-------:-:::
-
r- :-
430
420
• mittlerer GW-Stand • GW-Stand
gemessen
berechnet
Abb. 24: Stationäre Kalibrierung: Vergleich der mittleren gemessenen GW-Spiegelhöhen mit den
berechneten Potentialen (langjährige mittlere GW-Verhältnisse) "Modellraum West"
86

405 .-------------------------------------------------------~
------- ---=- -
400
1---------
-----------
-------·-
1----- ·- -- -
'E 395 r--­
+
z
._.
~ 390
c:
!';!
-cn
~ 385 -
380
375
Bezeichnung der Eichpunkte
(Meßstellennummer)
4LO .-------------------------------------------------,
---- --·---------------
--- ----- ··-- . - --------j
420 r- - ----
1--
'E 415 1------
+ ----
._. z
~ 410 f------­
!------.•.......- ~-
c:
!';!
u;
;:
(.!) 405
- --
------------------=-----------.--1r------tl -
-·---------··1
400
395
• mittlerer GW-Stand• GW-Stand
gemessen berechnet
Abb. 25: Stationäre Kalibrierung: Vergleich der mittleren gemessenen GW-Spiegelhöhen mit den
berechneten Potentialen (langjährige mittlere GW-Verhältnisse) "Modellraum Ost"
87

480
470
460
'E
+ 450
z
~
"'
5: 440
E "'
"'
~ 430
2 "'
VI
~ 420
(.!)
~
~
E "' 410
·e
400
390
380
380
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/
/
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I
I
I
I
i
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I
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390 400 410
I
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I
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I
I
I
I
I I
I
420 430 440 450 460 470
.
I
I
I
/
/ ~
., l
I
480
GW-Stand berechnet [NN +m]
Abb. 26: Korrelation zwischen gemessenen und berechneten Grundwasserspiegelhöhen
(mittlere Grundwasserverhältnisse)
Im Hinblick auf die mit dem regionalen Charakter der vorliegenden Untersuchung verbundenen
Fragestellungen ist die durchgeführte stationäre Modellkalibrierung mehr als hinreichend genau.
Instationäre Kalibrierung des numerischen Modells
Die Betrachtung instationärer Fragestellungen war nicht Gegenstand der vorliegenden Veröffentlichung,
sie ist jedoch jederzeit in Verbindung mit einer entsprechenden Kalibrierung des Modells
möglich. Im Hinblick auf die klimatischen Grunddaten bietet sich die zeitliche Diskretisierung in Jahres-,
Monats- oder im Rahmen von Detailbetrachtungen auch in Tagesschritten an.
88

Wasserbilanz des Modells "Schwäbisches Donautal"
Die Wasserbilanz des Modells "Schwäbisches Donautal" setzt sich aus den folgenden Komponenten
zusammen:
Tab. 22: Wasserbilanzkomponenten des Modells "Schwäbisches Donautal"
Wasserbilanzkomponente Datengrundlage I Ableitung Bilanzgröße [lls]
+ = Modellinput,
- = Modelloutput
Grundwasserneubildung Vorgabe I eigene Berechnung + 9477
flächenbezogen, langjähriges Mittel
Grundwasser-Zufluß
(s. Kap. "Wasserhaushaltsmodell)
Vorgabe I eigene Berechnung
aus dem Norden (überschlägig aus Grundwasserneubildung + 8650
- aus dem Süden und Fläche des oberirdischen + 630
- aus dem Westen Einzugsgebietes) + 560
Grundwasser-Abfluß
- im Osten Modellberechnung -120
- in andere Richtungen -
Wasserentnahmen: eigene Erhebung I schriftliche Befragung -2529
davon:
- ZV Landeswasserversorgung (Langenauer Donauried) (-1 078)
- ZV Wasserversorgung Fränkischer Wirtschaftsraum
(EWAG Nürnberg) (-709)
- sonstige Versarger (-742)
KW Gundremmingen Direktentnahme aus der Donau -2500
Zufluß Donau bei Ulm I Neu-Uim amtliche Daten, langjähriges Mittel + 124000
Abfluß Donau bei Neuburg an der Donau amtliche Daten, langjähriges Mittel -308000
Donauzuflüsse aus dem Süden amtliche Daten, langjähriges Mittel + 143000
kleinere Zuflüsse geschätzt + 4000
Donauzuflüsse aus dem Norden amtliche Daten, langjähriges Mittel + 21 200
und kleinere Zuflüsse ohne amtliche
Abflußdaten, geschätzt + 2000
Nicht erfaßte Entnahme und/oder sonstiger Differenzbetrag -488
Das Blockbild (Abb. 27) verdeutlicht die grundlegenden Volumenströme und den Wasserumsatz des
Modells "Schwäbisches Donautal".
89

j) 9,5
Legenae
'
Zustrom I Abstrom in m /s
(!) Grundwasserneubildung
(1) Zufluß Nord
(3) Zufluß Süd
(4) Bäche
~ Drän
(§) Grundwasserentnahme
(j) Zugewinn - Abtlul.)
(8) Kernkraftwerk- Direktentnahme aus der Donau
Abb. 27: Blockbild zur Darstellung der Volumenströme und der Wasserbilanz des Modells
"Schwäbisches Donautal"
90

Karten und Anwendung des Modells
Karte 3: Geologische Übersichtskarte
Die Grundlage dieser Karte stellt die geologische Karte 1 : 200 000 des Bayerischen Geologischen
Landesamtes dar (WEINIG, 1980 in: BAYER. STAATSMINISTERIUM FÜR LANDESENTWICKLUNG
UND UMWELTFRAGEN, 1985). Diese Karte wurde bei der Bearbeitung auf das topographische
Grundnetz 1 : 100 000 umgesetzt. Dabei wurden insbesondere die Züge der Talauen und Talungen
der Seitenflüsse an die Karte angeglichen. Der Verlauf der Donau wird weitgehend von postglazialen
Talauesedimenten der Auestufen bestimmt. Das auskartierte Niedermoor ist in seinem Umfang
nicht mehr voll erhalten; hier wurden auch Flächen mit erfaßt, die nur noch anmoorigen Charakter
aufweisen. Stellenweise ist das Niedermoor völlig abgebaut bzw. durch landwirtschaftliche Maßnahmen
völlig degeneriert.
Der nördliche Talrand wird überwiegend von Malm und Trümmermassen des Nördlinger Rieses
gebildet, während der Süden von tertiären Sedimenten eingenommen wird. Alt- und Ältestpleistozän
liegt insbesondere im Süden den Tertiärschichten auf, ist aber auch nördlich der Donau bei Ulm/
Neu-Uim anzutreffen. Erwähnenswert sind des weiteren noch vereinzelte Ablagerungen aus der Zeit
der Oberkreide im nördöstlichsten Teil des Kartenblattes.
Karte 4: Wasserschutzgebiete, Grundwasseraufschlüsse, Brunnen, Bohrungen
Die Inhalte der Kartenbeilage stellen die Grundlage für die folgenden Karten dar. So sind hier die
Bohrungen verzeichnet, die Auskunft über den geologischen Aufbau, den Wasserspiegel und die
Höhenangaben enthalten. Bei den Original-Daten bzw. Basiskarten, die dem Bayerischen Geologischen
Landesamt, dem Landesamt für Wasserwirtschaft und den Auftraggebern zur Verfügung
stehen, lassen sich an jedem der Datenpunkte die vorgenannten Informationen abrufen. Diese
Informationen befinden sich auf den Original-Datenträgern, die in Verbindung mit den jeweiligen
Programmen die Ausgabe der Informationen direkt ermöglichen. An einem Beispiel werden die in
der Datenbank, welche der Karte unterliegt, enthaltenen (digitalen) Informationen und deren
Abfrage- und Darstellungsmöglichkeiten vorgestellt.
Die Karte zeigt zudem die rechtsgültig festgesetzten Trinkwasserschutzgebiete. Die Grundkarte
(Stand Januar 1996) wurde vom Bayerischen Landesamt für Wasserwirtschaft zur Verfügung gestellt.
Neben zahlreichen kommunalen Wasserversorgungen fallen die großflächigen Wasserschutzgebiete
des Zweckverbandes Landeswasserversorgung im württembergischen Donauried
und die Fernwassergewinnung der Wasserversorgung Fränkischer Wirtschaftsraum (WFW), Nürnberg,
im Lechmündungsgebiet ins Auge.
Karten SA und SB: Quartärbasis
Die Quartärbasis wurde aus den zahlreichen vorhandenen Bohrungen durch Interpolation vermittelt.
Dazu wurden eine Reihe vorhandener Grundlagen ausgewertet; die Informationsdichte im Bereich
württembergisches Donauried (Zweckverband Landeswasserversorgung, Stuttgart) und im
91

Lechmündungsgebiet (Grundwassermodell des Bayer. Landesamtes für Wasserwirtschaft) ist
besonders hoch. Die Höhe der Quartärbasis nimmt von NN +470 m im Westen auf NN +375 m
im Osten ab. Bemerkenswert sind die erosiven Talränder im Südwesten im Bereich der lller-Donau-Mündung
sowie am nördlichen Talrand östlich von Leipheim, etwa bei Tapfheim. Weiter im
Osten ist wiederum im Mündungsgebiet des Lech in die Donau der östliche Talrand steil eingeschnitten.
Bemerkenswert ist, daß die Donau in vielen Bereichen nicht im Taltiefsten fließt, sondern
recht häufig die Talränder bevorzugt. Dies ist insbesondere im Bereich von Günzburg der Fall ,
wo die Donau den südlichen Talrandbereich berührt, während sie sich dann im Bereich der Mindelmündung
auf den nördlichen Talbereich zu bewegt. Von dort an bleibt sie überwiegend im Bereich
des nördlichen Talhanges fixiert. Zwischen Donauwörth und dem östlichen Teil des Untersuchungsgebietes
fallen Taltiefstes und nördlicher Talrand nahezu zusammen. Besondere Beachtung
verdient der Mündungsbereich vom Lech in die Donau; hier schüttet der Lech einen Schotterfächer
auf und drängt somit die Donau nach Norden. ln dieser Zone sind auch sehr hohe Quartärmächtigkeiten
anzutreffen.
Karten 6A und 68: Quartärmächtigkeit
Die Karte der Quartärmächtigkeit entstand aus einer Verschneidung von Höhenangaben der Quartärbasis
(Karten 5A und 58) mit den entsprechenden Werten der topographischen Karte, wozu
diese Karte von uns speziell digitalisiert werden mußte; die vorliegenden amtlichen Karteninhalte
der digitalen Karte 1 : 25 000 waren zu ungenau. Bis auf wenige Ausnahmen ist die Quartärmächtigkeit
über den gesamten Untersuchungsraum mehr oder weniger gleichmäßig. Größte Mächtigkeiten
werden im Bereich der frühholozänen Donaurinne vorgefunden. Nördlich von Höchstadt befindet
sich eine mächtige Quartärrinne, die einen älteren Donauverlauf nachzeichnet. Weitere entsprechend
erhöhte Mächtigkeiten finden sich im Bereich des Lechmündungsgebietes bei Rain und
nördlich davon.
Karten 7 A und 78: Grundwasserneubildung
Die Grundwasserneubildung wurde anhand meteorologischer und bodenkundlicher Daten erstellt.
Dabei wurde auf das Grundwasserneubildungsmodell MODBIL zurückgegriffen. Aus den Schnittflächen
von nutzbarer Feldkapazität, Landnutzung, Hangneigung und Bodendurchlässigkeit
entstanden Basiskarten, in denen gleichwertige Flächen zusammengefaßt wurden. Geringe Grundwasserneubildungswerte
sind in den Bereichen besiedelter Flächen anzutreffen, aber auch in grundwassernahen
Standorten mit kapillarem Anschluß.
Insgesamt erstreckt sich der Bereich der Grundwasserneubildung von etwas über einem Liter pro
Sekunde und Quadratkilometer bis auf etwa 10 Liter pro Sekunde und Quadratkilometer. Diese
hohen Werte sind im Bereich des offenen Malmkarstes sowie auf den Schotterflächen des Donautals
anzutreffen. Bemerkenswert ist, daß über offenen Wasserflächen im Bereich des Donautals
bei 800 mm Niederschlag die Grundwasserneubildung somit am größten ist. Grund hierfür ist der
fehlende Oberflächenabfluß, so daß die gesamte Differenz von Niederschlag zu Verdunstung mit
etwa 300 mm pro Jahr der Grundwasserneubildung zugute kommt.
92

Karten 8A und 88: Grundwassergleichenplan
Der Grundwassergleichenplan gibt die gesamten Ergebnisse der Modellierungsarbeit wieder. Er
reicht über die Ränder des Talraumes der Donau hinaus bis in die begleitenden Gesteinsbereiche
südlich und nördlich der Talung . Damit ist das Grundwassermodell in den Gesamtrahmen eingebunden,
so daß die erzielten Ergebnisse für den Talraum mit entsprechender Genauigkeit verwendet
werden können. Auffallend ist am Verlauf der Grundwassergleichen, daß sie sehr stark von den begleitenden
Zuflüssen und von Entwässerungsgräben im Donautal beeinflußt werden. Die Donau
selbst ist zwar immer noch Hauptvorfluter des gesamten Raumes, hat aber stellenweise, insbesondere
im Bereich der Staustufen, diese Funktion verloren. Das dem Grundwassergleichenplan zugrunde
liegende Grundwassermodell ist jederzeit in der Lage, auf Veränderungen im Wasserhaushalt
oder im Bereich der Gewässer zu reagieren. Eingriffe wie z. B. das Anlegen von neuen Baggerseen,
neuen Drängräben sowie auch die Beseitigung von Drän- und Entwässerungsgräben kann
das Grundwassermodell jederzeit abbilden. Auch der Erfolg oder Mißerfolg von Maßnahmen zur Renaturierung
in bestimmten Bereichen läßt sich mit dem Grundwassermodell vorhersagen. So kann
schon vorab festgestellt werden, daß Einzelmaßnahmen nur dann erfolgreich sein können, wenn das
Gesamtregime betrachtet wird. Dies bedeutet, daß mancherorts bestimmte Maßnahmen, wie z. B.
das Errichten von Spundwänden zum Aufstau des Grundwassers ("Dichtungsschürzen") nur dann
nachhaltigen Erfolg versprechen, wenn gleichzeitig auch andere gewässerbeeinflussende Tätigkeiten
vorgenommen werden. Beste Aussichten auf Renaturierung werden Zonen zugeschrieben, in
denen geringe Flurabstände mit großflächigen Entwässerungssystemen in Einklang gebracht werden
können . Dies sind Zonen mit seichten Entwässerungsgräben, die sich im Bereich donauparalleler
Dränsysteme befinden.
Anwendungsmöglichkeiten des Grundwassermodells sind anhand einiger Beispiele in Karte 11 dargestellt
und erläutert.
Karten 9A und 98: Grundwasserflurabstand
Die Flurabstandskarte macht deutlich, daß in großem Maße zwischen grundwassernahen und
grundwasserfernen Standorten im Bereich der Talaue unterschieden werden muß. Flurabstände von
mehr als 5 m sind im Donautal recht häufig anzutreffen. Bei der Erstellung der Flurabstandskarte
wurde auf die amtliche topographische Karte 1 : 25 000 zurückgegriffen. Auf dieser Grundlage wurde
eine eigene digitale Geländekarte erstellt. Die erzielte Genauigkeit liegt in der Größenordnung von
± 1 m. Für detailliertere Betrachtungen, insbesondere im Hinblick auf Renaturierungsfragen, ist es
jedoch unbedingt notwendig, Geländeangaben in der Größenordnung von ± 10 cm Genauigkeit zu
erhalten. Mit dieser Genauigkeit lassen sich dann auch Modeliierungen in Verbindung mit dem
Grundwassermodell besser und genauer durchführen. Karten mit Höhenangaben dieser Genauigkeit
von ± 1 0 cm werden derzeit für Bayern neu erarbeitet.
Karten 10A und 108: Chemismus der Oberflächengewässer
Die Karten 1 OA und 1 OB geben die Ergebnisse einer hydrochemischen Bestandsaufnahme im
Untersuchungsgebiet wieder. Dabei wurde besonderer Wert auf die relevanten Parameter wie Am-
93

monium, Nitrat und Chlorid gelegt. Von einem guten Drittel der untersuchten Proben wurden auch
Vollanalysen durchgeführt, um den Typus der Gewässer besser beurteilen zu können. Die Ergebnisse
dieser Vollanalysen befinden sich auf einer CD-ROM, die den Ämtern und den Auftraggebern
zur Verfügung steht. Diese Vollanalysen sind auf den Kartenblättern in Kreisform dargestellt.
Karte 11: Arbeiten mit dem Modell
Die Karte 11 erläutert anhand einiger ausgewählter Beispiele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten
des Grundwassermodells. Das Modell verdeutlicht für denkbare Veränderungen und Eingriffe
in den Grundwasserkörper sowohl Veränderungen der Grundwasserströmungsverhältnisse als auch
die damit verbundenen Änderungen der Volumenströme und des Wasserhaushaltes.
Beispiel 1: Rückbau vorhandener Entwässerungs- und Dränsystemen innerhalb des Donautals
Die Grundwasserströmungsverhältnisse werden im Abschnitt des Donauriedes zwischen Gundremmingen,
Aislingen, Lauingen und Dillingen weiträumig von Entwässerungs- und Qränsystemen gesteuert.
Im Modell wurden mit dem Landgraben und dem Urbach sowie dem Wässerleinsgraben
und dem Schackenlachgraben einige der Dränsysteme und Entwässerungsgräben "rückgebaut".
Die resultierenden Grundwasserströmungsverhältnisse werden in Bild 1.1 den derzeitigen in Form
zweier Grundwassergleichenpläne gegenübergestellt. Die großflächige Anhebung des Grundwasserspiegels
ist zudem in Bild 1.2 dargestellt. Die Darstellungen verdeutlichen einmal mehr die grundlegende
Überprägung der natürlichen Grundwassersituation im Donautal durch langjährige wasserbauliche
Eingriffe.
Beispiel 2: Einbringung von "Dichtungsschürzen" in den quartären Grundwasserleiter zur Anhebung
des oberstromigen Grundwasserspiegels
Im Sinne der Wiedervernässung geeigneter Teilbereiche des Donautals wie Niedermoorbereiche
wurde die Einbringung von "Dichtungsschürzen" mit Hilfe von Spundwänden in die Diskussion eingebracht.
ln unser Grundwassermodell wurden daher in den quartären Grundwasserleiter bis zu
dessen Basis, d. h. bis zur Oberkante der hydraulisch deutlich geringer durchlässigen tertiären
Schichten (Molasse) "Dichtungsschürzen" eingebaut, deren Verlauf in Bild 2.1 farbig markiert ist. Als
geeignetes Anwendungs- bzw. Überprüfungsfeld wurde das Donaumoos nördlich Günzburg gewählt.
ln Bild 2.1 sind einerseits die derzeitigen Grundwasserströmungsverhältnisse (langjähriges
Mittel) dargestellt, andererseits die Grundwasserströmungsverhältnisse, die sich nach Einbringen
der vorgeschlagenen "Dichtungsschürzen" einstellen. Die Änderungen der Grundwasserspiegelhöhen
sind in Bild 2.2 dargestellt. Die Abbildungen belegen die generelle Funktionsweise der "Dichtungsschürzen"
im oben beschriebenen Sinne, jedoch ist die räumliche Orientierung der Schürzen
innerhalb des Grundwasserströmungsfeldes von grundlegender Wichtigkeit.
Beispiel 3: Anlage eines Baggersees durch Abbau der quartären Sande und Kiese und anschließende
Wiederverfüllung
Für einen Ausschnitt im Donautal östlich der Lechmündung ist in Bild 3.1.1 der Grundwassergleichenplan
(langjähriges Mittel) im Maßstab 1 :50 000 für den "Ist-Zustand" und den sich einstellenden
Zustand nach Abbau der markierten (willkürlich gewählten) Fläche bis zum liegenden Tertiär
dargestellt. Die sich ergebenden Veränderungen der Potentialhöhen sind in Bild 3.1.2 farbig ange-
94

legt. Die Veränderungen belegen den natürlichen Vorgang der Ausspiegelung der offengelegten
Grundwasserfläche; im Anstrombereich kommt es zu einer Absenkung des Wasserspiegels, im Abstrom
zu einem Anstieg des Grundwasserspiegels.
Die anschließende Wiederverfüllung des Baggersees mit gering durchlässigem Material führt umgekehrt
zu einer Aufhöhung des Grundwasserspiegels innerhalb der Abbaufläche selbst bzw. im
Anstrombereich und zu einer Absenkung des Grundwasserspiegels im Abstrombereich (Bilder 3.2.1
und 3.2.2).
Das Modell ermöglicht die vorzeitige Planung der Abbaufläche in Größe und Form sowie deren
Orientierung innerhalb des Grundwasserströmungsfeldes aufgrund bestimmter Vorgaben und gibt
Hinweise auf die geeignete anschließende Rekultivierung z. B. durch Teii-Verfüllung oder Sohl- bzw.
Seitenabdichtung der Abbaufläche.
Beispiel 4: Gezielter Aufstieg von Karst-Grundwasser in das oberflächennahe Grundwasserstockwerk
durch Herstellung einer hydraulischen Verbindung (großdimensionierte Brunnenbohrung)
zwischen den beiden Grundwasserstockwerken
Ebenfalls Im Sinne der Wiedervernässung ausgewählter oder schützenswerter Teilbereiche des
Donautals, z. B. in heute grundwasserfernen Niedermoorbereichen, wurde der gezielte Aufstieg von
Karst-Grundwasser aus dem tieferen Malmkarst diskutiert. ln dem Modell wurde, ebenfalls im
Bereich des Donauriedes zwischen Aislingen und Lauingen bzw. Dillingen, eine hydraulische Verbindung
zwischen dem tieferen, verkarsteten Malrn-Grundwasserstockwerk und dem oberflächennahen
Grundwasser der Talfüllung hergestellt, indem lokal eng begrenzt die hydraulische Trennungsschicht
der geringer durchlässigen Tertiär-Schichten "durchbohrt" wurde (Bild 4) .
Es kommt erwartungsgemäß zu einem Grundwasseraufstieg und einer lokalen Grundwasseranhebung
im obersten Grundwasserstockwerk. Die Erhöhung des Grundwasserspiegels liegt im Zentimeter-Bereich.
95

Literatur- und Quellenverzeichnis
Zitierte Literatur
AXELSSON , LINDSKOG (1986): On the eigenvalue distribution
of a class of preconditioning methods, Numerical
Mathematics, 48, 479-498.
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT [Hrsg.]
(1981 ): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern
1 :500 000. - 3. Auflage: 168 S. - München.
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT (1996): Erläuterungen
zur Geologischen Karte von Bayern
1 :500 000, 4. neubearbeitete Auflage, 67 Abb., 21 Tab .,
8 Beil. - München.
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT (1996):
Geologische Karte von Bayern 1 : 500 000, 4. Auflage. -
München.
BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT
(1983): Gewässerkundliehe Meßstellen an den oberirdischen
Gewässern in Bayern, Übersichtskarte, Stand
1. Januar 1983, ln: BAYERISCHES LANDESAMT FÜR
WASSERWIRTSCHAFT: Die Grundwasserneubildung in
Bayern - Berechnet aus den Niedrigwasserabflüssen der
oberirdischen Gewässer. - Informationsberichte Bayer.
Landesamt für Wasserwirtschaft, 3/87.- München.
BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR LANDESENT­
WICKLUNG UND UMWELTFRAGEN (1985): Wasserwirtschaftliche
Rahmenuntersuchung Donau und Main. -
München.
BI ERER et al. (1987): 75 Jahre Landeswasserversorgung
1912-1987. - Zweckverband Landeswasserversorgung
[Hrsg.]. - Stuttgart.
CHIANG, W. H., KINZELBACH , W. (1993): Processing
MODFLOW, (PM), Pre- and postprocessors for the simulation
of flow and contaminants transport in groundwater
system with MODFLOW, MODPATH and MT3D.
CHIANG, W. H., KINZELBACH, W. (1996): Processing
MODFLOW for Windows (PMWIN), A Simulation System
for Modeling Groundwater Flow and Pollution.
CHIANG, W. H. (1994): Processing MODFLOW Path (PM­
PATH) for Windows, Users Manual. - Scientific Software
Group. - Washington DC.
CONRAD, N. , UERPMANN, H.-P. (1999): Die Eiszeit-Maler
von der Alp. SZ. Nr. 150, S. 16.
DAMMANN, W. (1965): Meteorologische Verdunstungsmessung,
Näherungsformel und die Verdunstung in
Deutschland. - Wasserwirtschaft. 55: 315-321 , Stuttgart.
DEUTSCHER WETTERDIENST (1974 bis 1994): Monatlicher
Witterungsbericht - Offenbach.
DIN 4049, Teile 1 bis 3 (1992, 1990, 1994): Hydrologie­
Grundbegriffe; Hydrologie - Begriffe der Grundwasserbeschaffenheit;
Hydrologie - Begriffe zur quantitativen
Hydrologie (1994). - Berlin (Beuth).
DOHERTY, J., BREBBER L., WHYTE P. (1994): PEST- Model-independent
parameter estimation. User's manual.
Watermark Computing. Australia.
DOPPLER, G. (1989): Zur Stratigraphie der nördlichen Vorlandmolasse
in Bayerisch-Schwaben.- Geologica Bavarica,
94, 83-133. -München.
FRISCH, M. (1979): Der Mensch erscheint im Holozän,
Frankfurt am Main.
GRAF, H. (1991 ): Die OMM und OSM im Gebiet des kleinen
Randen (südlicher badischer Klettgau). Mitt. der Naturf.
Ges. Schaffhausen. H. 36, S. 1-44.
HARBAUGH (1986): Zonebudget - A computer program
for calculating subregional water budgets using results
from the U.S. Geological Survey Modular Three-Dimensional
Finite-Difference Ground-Water Flow Model. -
U.S. Geological Survey.- Reston, Virginia.
HARBAUGH, A. W. (1992): A generalized finite-difference
formulation for the U.S. Geological Survey modular
three-dimensional finite-difference ground-water flow
model. U.S. Geological Survey Open-File Report 91-494,
66 pp.
HAUDE, W. (1954): Zur praktischen Bestimmung der aktuellen
und potentiellen Evaporation und Evapotranspiration.
- Mitt. - Dt. Wetterdienst 8: 3-22, Bad Kissingen.
HILL, M. C. (1990): Preconditioned Conjugate-Gradient 2
(PCG2) - A computer Program for" solving groundwater
flow equations. - U.S. Geological Survey. - Denver Colorado.
HOFFMANN, G. (1960): Meteorologisches Instrumentenpraktikum.
- Wiss.-Mitt. Nr. 5 d. Met. lnst. Univ. München.
- München.
HOMILIUS, J., WEINIG, H., BROST, E., BADER, K. (1983):
Geologische und geophysikalische Untersuchungen im
Donauquartär zwischen Ulm und Passau. - Geol. Jb., E
25: 3-73, Hannover.
JERZ, H. (1996): Gesteinsfolge des Quartärs, ln: BAYERI­
SCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT (1996) [Hrsg.]:
Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern
1 : 500 000. - München (Bayerisches Geologisches Landesamt).
KELLER (1978): Hydrologischer Atlas der Bundesrepublik
Deutschland; Boppard.
LEMCKE, K. (1988): Geologie von Bayern 1: Dasbayerische
Alpenvorland vor der Eiszeit - Erdgeschichtliche Bau
Bodenschätze. - Stuttgart (Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung).
MCDONALD, M. G., HARBOUGH, A. W. (1988): A moular
three-dimensional finite-difference ground-water flow
model. Techniques of Water-Resources lnvestigations
of the U.S. Geological Survey. Book 6, chapt. A 1,
586 pp.
MÖLLER, F. (1973): Einführung in die Meteorologie, Bd . 1,
Physik der Atmosphäre. - BL Hochschultaschenbuch,
Bd . 276. - Mannheim.
NATERMANN, E. (1951 ): Die Linie des langfristigen Grundwassers
(AuL) und die Trockenwetter-Abflußlinie (TWL). ­
Wasserwirtschaft 1951 , Tagung in München 1950,
S. 12 ff., Stuttgart.
POLLOCK, D. W. (1988, 1989, 1994): User's guide for
MODPATH/MODPATH-PLOT, Version 1 bis 3: A particle
tracking post-processing package for MODFLOW, the
U.S. Geological Survey finite-difference ground-water
flow model: U.S. Geological Survey Open-File Report
94-464, 6ch.
PRÖSL, K.-H . (1997): Landschaftspotential Wasser im
schwäbischen Donautal - Projektgebiet Gesamtökologisches
Gutachten "Schwäbisches Donauried". - Erding.
RAT DER EG (1999): Gemeinsamer Standpunkt (EG) Nr.
41 / 1999 vom 22 . Oktober 1999, vom Rat festgelegt
96

gemäß dem Verfahren des Artikels 251 des Vertrags zur
Gründung der Europäischen Gemeinschaft im Hinblick
auf den Erlaß einer Richtlinie der Europäischen Parlaments
und des Rates zur Schaffung eines Ordnungsrahmens
für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der
Wasserpolitik. ABI. der Europäischen Gemeinschaften,
C 343, 42. Jahrgang.
REGIERUNGSPRÄSIDIUM STUTIGART- ABTEILUNG V­
WASSERWIRTSCHAFT (1977): Untersuchungsbericht
über die Auswirkung des Kiesabbaues im bayerischen
Donauried auf das durch den Zweckverband Landeswasserversorgung
genutzte Grundwasservorkommen im
nördlichen Donauried zwischen Untereiehingen und
Sontheim.- Stuttgart.
REICHENBACHER, B. et al. (1998): Graupensandrinne -
Ries-Impakt Zur Stratigraphie der Grimmelfinger
Schichten, Kirchberger Schichten und Oberen Süßwassermolasse
(nördliche Vorlandmolasse, Süddeutschland).
- Zeitschr. d. dt. Geol. Ges., Bd. 149, T. 1, Festschrift
Volker Jacobshagen. - E. Schweizerbart'sche
Verlagsbuchhandlung. - Stuttgart.
RENGER, M. , STREBEL, 0. (1980): Jährliche Grundwasserneubildung
in Abhängigkeit von Bodennutzung und
Bodeneigenschaften. -Wasser und Boden, 8: 362-366,
4 Bilder, 3 Tafeln, Hamburg.
RHEIN-MAIN-DONAU (RMD) AG: Unterlagen zu Stauhaltungen
und Aufschlußbohrungen.
SAAD, Y. (1985): Practical use for polynomial preconditionings
for the conjugate gradient method, SIAM Journal
for Scientific and Statistical Computing, 6 (4),
865-881 .
SCHLOZ, W. (1988): Das Aquifersystem des Langenauer
Donauriedes, Jahresheft Geol. Landesamt Baden-Württemberg,
Bd. 30, S. 441 bis 455. - Freiburg i. Br.
SCHULER, G. , GÖDECKE, H.-J. (1995): Fachplanung Lech
- Hydrogeologisches Gutachten mit Erläuterungen zum
Tab.nwerk und zu den Kartendarstellungen. Erstellt im
Auftrag der Regierung von Schwaben.
SPONAGEL, H. (1980): Zur Bestimmung der realen Evapotranspiration
landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. - Geol.
Jb., F 9: 3-87, 28 Abb., 8 Tab., 6 Tab. im Anhang, Hannover.
STRAYLE, G., SCHLOZ, W., MEHLHORN, H. (1987): Forschungsvorhaben
"Mathematisches Grundwassermodell
Donauried" - Hydrogeologie des Donaurieds. LW-Bericht
1987-5. - Stuttgart.
UDLUFT, P. (1999): Grundwasserbilanzierungsprogramm
MODBIL. - Würzburg. http://www.uni-wuerzburg.de/
hydrogeologie.
UDLUFT, P. , ZAGANA, E. (1994): Calculation of the Water
Budget of the Venetikos Catchment Area. Bulletin of the
Geological Society of Greece vol. XXX/4 267-274, Thesaloniki.
WAGNER, G. (1950): Einführung in die Erd- und Landschaftsgeschichte
mit besonderer Berücksichtigung
Süddeutschlands, 2. Auflage. - Verlag der Hohenlohe'sche
Buchhandlung F. Rau . - Öhringen.
WEINIG, H. (1980): Geologische Karte des Donautals
1 :200 000, Ulm - Regensburg, in: Bayer. Geol. Landesamt
(1980): Wasserwirtschaftliche Rahmenuntersuchung
Donau und Main- Hydrogeologie. - München.
WORLD WIDE FUND FOR NATURE (WWF) (1999): Studie
zur Donau und ihrer Nebenflüsse.
WWF-AUEN-INSTITUT (1999): Flußauen an der Donau
deutlich geschrumpft. SZ. Nr. 152, S. 16.
ZETILER (1998): Gesamtökologisches Gutachten "Schwäbisches
Donauried". - Memmingen.
ZHENG, C. (1990): MT3D, a modular three-dimensional
transport model, S. S. Papadopulos & Associates, lnc.,
Rockville, Maryland.
ZWECKVERBAND LANDESWASSERVERSORGUNG,
STUTIGART (1997): Das württembergische Donauried -
Seine Bedeutung für Wasserversorgung, Landwirtschaft
und Naturschutz. - Stuttgart.
Weiterführende Literatur
ALBRECHT, F. (1962): Die Methoden zur Bestimmung der
Verdunstung der natürlichen Erdoberfläche - Arch. Meteor.
Geophys. Biokl. B 2, 1-38.
ANDRES, G. , FRISCH, H. (1981): Hydrogeologie und
Hydraulik im Malmkarst des Molassebeckens und der
angrenzenden Fränkisch-Schwäbischen Alb. - in: Die
Thermal- und Schwefelwasservorkommen von Bad Gögging.
- Schriftr. Bayer. Geol. L.-Amt- Wasserwirtschaft,
15: 108-117, 1 Abb. , 1 Beil.- München.
APEL, R. (1971 ): Hydrogeologische Untersuchungen im
Malmkarst der Südlichen und Mittleren Frankenalb. -
Geol. Bavarica, 64: 268-355, 20 Abb. , 9 Tab. , 7 Beil. -
München.
BAYERISCHER KLIMAFORSCHUNGSVERBUND (Bay­
FORKLIM) (1996): Klimaatlas von Bayern. -München.
BERTLEFF, B. (1986): Das Strömungssystem der Grundwässer
im Malm-Karst des Westteils des süddeutschen
Molassebeckens. - Abh. Geol. Landesamt Baden-Württ.
12:1-271 , 64 Abb. , 15 Tab. , 8 Anl.- Freiburg/Br.
BüLTEN, R. , MÜLLER, D. (1969): Das Tertiär im Nördlinger
Ries und in seiner Umgebung. - Geologica Bavarica, 61:
87-130.- München.
BUCHNER, E. , SEYFRIED, H., HISCHE, R. (1996): Die
Graupensande der süddeutschen Brackwassermolasse,
ein lncised Valley-Fill infolge des Ries-lmpakts. - Z. dt.
geol. Ges., 147 (2): 169-181 , Stuttgart.
DEUTSCHER WEDERDIENST (DWD) (1952): Klimaatlas
von Bayern. - Bad Kissingen .
DINGETHAL, F. J., JÜRGING, P., KAULE, G., WEINZIERL,
W. (1998): Kiesgrube und Landschaft: Handbuch über
den Abbau von Sand und Kies, über Gestaltung, Rekultivierung
und Renaturierung. 3. vollständig neu bearbeitete
und erweiterte Auflage. - Donauwörth (Auer).
DOPPLER, G. (1984): Der tertiäre Teil der Wasserbohrung
des Bezirkskrankenhauses Günzburg- Reisensburg
(Nordschwaben) mit mikropaläontologischen Bestimmungen
von HANS RISCH. - Heimat!. Schr.-R. Lkr.
Günzburg, 2: 28-35, Günzburg (Hist. Verlag).
DOPPLER, G. (1989): Zur Stratigraphie der nördlichen Vorlandmolasse
in Bayerisch-Schwaben. - Geologica Bavarica,
94: 83-133. - München.
DOPPLER, G. (1989): Zur Kenntnis der Molasse in Bayern
und angrenzenden Gebieten. 484 S., 96 Abb., 32 Tab. , 37
Tafeln. - München.
DVWK [Hrsg.] (1982): Ermittlung des nutzbaren Grundwasserdargebotes
- DVWK Schriften 58/1 + 2, 670 S., Paul
Parey, Hamburg-Berlin.
97

DVWK [Hrsg .] (1984): Schneehydrologische Forschung in
Mitteleuropa- DVWK Mitteilungen 7, 43 S., Verlag Paul
Parey, Hamburg-Berlin.
DVWK [Hrsg.] (1985): Ermittlung des lnterzeptionsverlustes
bei Waldbeständen - DVWK Merkblatt 211 , 11 S., Paul
Parey, Hamburg-Berlin.
DVWK [Hrsg.] (1991 ): Starkniederschläge in der Bundesrepublik
Deutschland- DVWK Schriften 97 , 190 S., Paul
Parey, Hamburg-Berlin.
DVWK [Hrsg.] (1996): Ermittlung der Verdunstung von
Land- und Wasserflächen- DVWK Merkblatt 238, 177 S.,
Verlag Paul Parey, Hamburg-Berlin.
EGGELSMANN, R. (1973): Die Rolle der Moore bei der
Grundwasserneubildung- DGM 17, 134-137.
FLINSPACH , D., MEHLHORN, H. (1982): Trinkwassergewinnung
in Karstgebieten am Beispiel der Landeswasserversorgung
Stuttgart. LW-Schriftenreihe, Heft 12. -
Stuttgart.
GEYER, 0 . F. , GWINNER, M. P. (1964): Einführung in die
Geologie von Baden-Württemberg. - 223 S., 73 Abb. , 7
Tab ., 11 Taf., Schweizerbart. - Stuttgart.
GEYER, 0. F., GWINNER, M. P. (1986): Geologie von
Baden-Württemberg. - 472 S., 254 Abb., 26 Tab .,
Schweizerbart. - Stuttgart.
GEYH , M. A., GROSCHOPF, P. (1978): Isotopenphysikalische
Studie zur Karsthydrologie der Schwäbischen Alb.
- Abh. Geol. L.A. Baden-Württ., 8: 7-58, 9 Abb. , 5 Tab. -
Freiburg/Br.
GIESEKE, J., SCHMITI, P. , MEYER, H. (1983): Vergleich
von Rechenmethoden für Gebietsniederschläge - Wasserwirtschaft
73, 1-6.
HAAKH, F. , SCHMID, G. (1995): Das Forschungsvorhaben
"Untersuchungen zur Prognose der Entwicklung der
Nitrat- und Pestizidkonzentrationen in Grundwässern,
dargestellt am Grundwasservorkommen im Donauried" -
bisherige Ergebnisse. LW-Schriftenreihe, Heft 15. - Stuttgart.
HABER, W. , SCHALLER, J, JUNG, W. (1983): Günzburger
Donauried - Landschaftsökologische Rahmenuntersuchung.
Schriftenreihe der bayerischen Sand- und Kiesindustrie,
Heft 6. München.
HABER, W. , SCHALLER, J, JUNG, W. (1990): Dillinger Donauried
- Landschaftsökologische Rahmenuntersuchung
zum Kiesabbau. Schriftenreihe der bayerischen
Sand- und Kiesindustrie, Heft 4. München.
HAUDE, W. (1958): Über die Verwendung verschiedener
Kl imafaktoren zur Berechnung der potentiellen Evaporation
und Evapotranspiration - Meteorologische Rundschau
11 , 96-99.
JERZ, H. (1993): Geologie von Bayern II- Das Eiszeitalter in
Bayern. - 243 S., Stuttgart (Schweizerbart).
JERZ, H. 1995: Das Quartär Bayerns. - ln: BENDA, L.
[Hrsg .]: Das Quartär Deutschlands. - 296-326, Berlin­
Stuttgart (Bornträger).
LEMCKE, K. TUNN , W. (1956): Tiefenwasser in der süddeutschen
Molasse und in ihrer verkarsteten Malmunterlage.
- Bull. Ver. Schweiz. Petroi.-Geol. u. lng .,
23/64:35-56, 7 Abb., 2 Tab. - Riehen/Basel.
KUNTZE, H. (1993): Niedermoore als Senke und Quelle für
Kohlenstoff und Stickstoff. -Wasser & Boden, Heft 9. -
Parey Buchverlag, Hamburg.
LEMKE, K. (1981 ): Das heutige geol. Bild des Alpenvorlandes
nach 3 Jahrzehnten Öl- und Gasexploration - Eclogae
geol. Helv. , 74: 1-18, 12 Fig. - Basel.
LERNER, D. N., ISSAR A. S. , SIMMERS, J. (1989): Groundwater
Recharge - A guide to understanding and estimating
natural recharge - IAH lnt. Contr. Hydrogeology 8,
252 pp., H. Heise. - Hannover.
MEHLHORN, H., RÖHRLE, B. (1990): Die Nitratbelastung
der Grundwasservorkommen und Maßnahmen zur Reduzierung
dieser Belastung. LW-Schriftenreihe, Heft 10.
- Stuttgart.
RENGER, M. , STREBEL, 0 . (1983): Einfluß des Grundwasserflurabstandes
auf Grundwasserneubildung, Evapotranspiration
und Pflanzenertrag. - Z. dt. geol. Ges. 134,
669-678.
RENGER, M. , STREBEL, 0 ., BRUNKE H. (1977): Auswirkungen
von Absenkungen des Grundwassers auf Evapotranspiration
und Grundwasserneubildung. - Mitt. dt.
bodenkdl. Ges. 25, 89-1 00.
RENGER, M., WESSOLEK, G. (1990): Auswirkungen von
Grundwasserabsenkungen und Nutzungsänderung auf
die Grundwasserneubildung - Mitt. lnst. Wasserwesen
386 295-307, Universität der Bundeswehr. - München.
SCHALLER. J. et al. (1996): Landschaftsökologisches Gutachten
zum Abbau von Sand und Kies in der Region
lngolstadt (ohne südliche Frankenalb) . Schriftenreihe der
bayerischen Sand- und Kiesindustrie, Heft 8. München.
SCHALLER, J. et al. (1997): Landschaftsentwicklungskonzept
Region lngolstadt. Schriftenreihe der bayerischen
Sand- und Kiesindustrie, Heft 10. München.
SCHUCH, M. (1994): Ziele der Moorrenaturierung: die
wichtigsten Maßnahmen. Telma, Bd . 24, S. 245-252.
-Hannover.
TILLMANNS, W. (1977): Zur Geschichte von Urmain und
Urdonau zwischen Bamberg, Neuburg/ Donau und Regensburg.
- Sonderveröff. Geol. lnst. Univ. Köln, 30, 198
S., 1 Abb. , 4 Tab. , 7 Beil.- Köln.
TILLMANNS, W. (1980): Zur plio-pleistozänen Flußgeschichte
von Donau und Main in Nordostbayern. - Jber.
Mitt. oberrh. geol. Ver., N. F. 62 : 199-205, 3 Abb. - Stuttgart.
TILLMANNS, W. (1984): Die Flußgeschichte der oberen
Donau . - Jb. Geol. L.-Amt Bad.-Württ., 26: 99-202, 20
Abb., 3 Tab. - Freiburg/Br.
VILLINGER, E. (1972): Seichter Karst und Tiefer Karst in der
Schwäbischen Alb. - Geol. Jb. C2. S. 153-188. - Hannover.
VILLINGER, E. (1977): Über Potentialverteilung und Strömungssystem
im Karstwasser der Schwäbischen Alb
(Oberer Jura, SW-Deutschland). - Geol. Jb., C 18: 3-93,
9 Abb. , 2 Taf. , 11 Tab. - Hannover.
VILLINGER, E. (1986): Untersuchungen zur Flußgeschichte
von Aare-Donau/Alpenrhein und zur Entwicklung des
Malm-Karstes in Südwestdeutschland. - Jb. Geol. Landesamt
Baden-Württ., 28: 295-362, 10 Abb., 3 Beil. , 2
Tab. - Freiburg/Br.
VON HOYNINGEN - HUENE, J. (1980): Verdunstung von
Pflanzenbeständen - DVWK 12 - Fortbildungslehrgang
für Hydrologie in Bad Sooden-AIIendorf, Eigenverlag. -
Bonn.
WERNER, G. (1983): Die Entwicklung der Nitratkonzentration
in den von der Landeswasserversorgung genutzten
Grundwasservorkommen in den letzten 50 Jahren. LW­
Schriftenreihe, Heft 3. - Stuttgart.
WESSOLEK, G., RENGER, M., STREBEL, 0 ., SPONAGEL,
H. (1985): Einfluß von Boden und Grundwasserflurabstand
auf die jährliche Grundwasserneubildung - Z. Kulturtechnik
Flurber. 26, 130-137.
98

WOHLRAB, B., ERNSTBERGER, H., MEUSER, A. , SOKOL­
LEK, V. (1992): Landschaftswasserhaushalt 352 S. , Verlag
Paul Parey, Hamburg-Berlin.
ZIPFEL, K. , ROTHASCHER, A. , HARBERS {1978): Mathematisches
Grundwassermodell im Gebiet der Lechmündung
- Kurzfassung. - München.
99

Karten/Geologische Karten und Erläuterungen:
ANDRES, G. (1985): Grundwassergleichenkarte von Bayern 1 :500 000 mit Erläuterungen. - Schriftenr.
Bayer. L.-Amt Wasserwirtsch. , 20, 40 S., 1 Karte 1:500 000.- München.
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT [Hrsg.] (1954): Geologische Übersichtskarte der
Süddeutschen Molasse 1 :300 000. - München (Bayer. Geol. L.-Amt).
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT [Hrsg.] (1955): Erläuterungen zur Geologischen
Übersichtskarte der Süddeutschen Molasse 1 :300 000. - 106 S. , München (Bayer. Geol. L.-Amt).
BAYERISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT [Hrsg.] (1981): Erläuterungen zur Geologischen
Karte von Bayern 1 :500 000. - 3. Auflage: 168 S. , München (Bayer. Geol. L.-Amt).
BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN
[Hrsg.] (1985): Waldfunktionsplan für den Regierungsbezirk Schwaben Teilabschnitt Augsburg -
Oberforstdirektion Augsburg.
BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN
[Hrsg.] (1985): Waldfunktionsplan für den Regierungsbezirk Schwaben Teilabschnitt Donau/lller. -
Oberforstdirektion Augsburg.
BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN
[Hrsg.] (1987): Waldfunktionsplan für den Regierungsbezirk Oberbayern Teilabschnitt Region lngolstadt-
Oberforstdirektion München.
DOPPLER, G. (1984) : Geologische Karte von Bayern 1 :50 000, Erläuterungen zu Blatt Nr. L 7726
Neu-Uim.- München (Bayer. Geol. L.-Amt).
GALL, H. (1971): Geologische Karte von Bayern 1 :25 000, Erläuterungen zum Blatt Nr. 7328 Wittislingen.
- 186 S., München (Bayer. Geol. Landesamt).
GALL, H., HÜTTNER, R. , MÜLLER, D. , DEHM, R., GRAUP, G., POHL, J . (1977): Erläuterungen zur
Geologischen Karte des Rieses 1 :50 000. - Geologica Bavarica, 76: 191 S. , geol. Kt. - München.
GÖTTLICH, K. (1979): Moorkarte von Baden-Württemberg 1 :50 000. Erläuterungen zum Blatt Günzburg
L 7526, mit einem Beitrag von W. Schloz. S. 1-47.- Stuttgart.
SCHLOZ, W. (1980): Anmerkungen zur Hydrochemie des Karstgrundwassers der östlichen Schwäbischen
Alb, Laiehinger Höhlenfreund 15, Seite 37-42, Laiehingen 1984.
STREIT, R. (1978): Geologische Karte v. Bayern 1 :25 000, Erl. z. BI.Nr. 7232 Burgheim Nord. -
222 S. , 51 Abb., 5 Tab., 8 Beil. , Bayer. Geol. L.-Amt.- München.
WEINIG, H., DOSNER, A. , LAGALLY, U. , STEPHAN, W. , STREIT, R., WEINELT, W. (1984): Oberflächennähe
mineralischer Rohstoffe von Bayern. Mit einer Karte 1 :500 000. - Geol. Bavarica, 86,
563 S. , 2 Beil.- München.
100

Topographische Karten 1 : 25 000 von Baden-Württemberg:
7327 Giengen
7426 Langenau
7427 Sontheim
Topographische Karten 1 : 25 000 von Bayern:
7130 Wemding
7131 Monheim
7132 Deiinstein
7133 Eichstätt
7229 Bissingen
7230 Donauwörth
7231 Genderkingen
7232 Burgheim Nord
7233 Neuburg an der Donau
7328 Wittislingen
7329 Höchstadt an der Donau
7330 Mertingen
7331 Rain
7332 Burgheim Süd
7333 Karlshuld
7428 Dillingen an der Donau West
7429 Dillingen an der Donau Ost
7430 Wertingen
7431 Thierhaupten
7526 Ulm Nordost
7527 Günzburg
7528 Burgau
7529 Zusmarshausen
7530 Gablingen
7626 Ulm Südost (Neu-Uim)
7627 lehenhausen
7628 Jettingen
101

Schriftenreihe der bayerischen Sand- und
Kiesindustrie
Heft 1/82
Heft 2/83
Heft 3/90
Heft 4/90
Heft 5/90
Heft 6/ 93
Heft 7/95
Rekultivierungsleistungen der bayerischen
Sand- und Kiesindustrie
Sand und Kies - Rohstoffe höchster Qualität
Sand- und Kiesgruben - Lebensräume für
Amphibien
Dillinger Donauried - Landschaftsökologische
Rahmenuntersuchung zum Kiesabbau
Die Bedeutung der Baggerseen des Obermaintales
als Freizeit- und Erholungsgebiet
Günzburger Donauried - Landschaftsökologische
Rahmenuntersuchung
Anleitung zum Bau von Uferschwalben-Wänden,
Festschrift zum 80. Geburtstag von
Herrn Helmut Schneider
Anschriften der Verfasser
UNIVERSITÄT WÜRZBURG
LEHR- UND FORSCHUNGSBEREICH FÜR
HYDROGEOLOGIE UND UMWELT
Pleicherwall 1
97070 Würzburg
Prof. Dr. PETER UDLUFT
CHRISTINE BÜHLMEIER
ULRICH SCHÄFER
MANUELA WIMMER
GÜNTHER KUS
in Zusammenarbeit mit
BGU - DR. SCHOTI & PARTNER GbR, Starnberg/Würzburg
Büro für Geotechnik und Umweltfragen
Büro Nordbayern:
Greisingstraße 8
97074 Würzburg
Heft 8/96
Heft 9/97
Heft 1 0/97
Landschaftsökologisches Gutachten zum Abbau
von Sand und Kies in der Region lngolstadt
(ohne Südliche Frankenalb)
Bauen in Bayern mit Sand und Kies
Landschaftsökologische und hydrogeologisch-hydrologische
Rahmenuntersuchung
zum Abbau von Sand und Kies im oberfränkischen
Main- und Regnitztal
ERIK AULBACH
JÜRGEN WINTER
Layout und Druckvorbereitung
SCOPE; STARY & MENDLER GbR
Alte Poststraße 43
85356 Freising
Weiterführendes Schrifttum
DINGETHAL, F. J. ; JÜRGING, P. ; KAULE, G. ; WEIN­
ZIERL, W. , 1998: Kiesgrube und Landschaft. Ludwig
Auer Verlag , Donauwörth
Umschlaggestaltung
FLADE & HAUCH GmbH
Elisabethstraße 34
80796 München
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