Beschlussvorlage LB (Bewilligungsantrag_EBB)

GUTACHTEN Titel: Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen des Wasserversorgungsverbandes Euskirchen-Swisttal Datum: 17. September 2015 Auftraggeber: Regionalgas Euskirchen GmbH als Betriebsführerin des Wasserversorgungsverband Euskirchen-Swisttal (WES) Auftrag vom: 02.05.2014 Herr Dipl.-Kaufm. Christian Metze Herr Dipl.-Ing. Christian Hens Herr Dipl.-Ing. Markus Klein Ansprechpartner: Auftragnehmer: ahu AG Wasser · Boden · Geomatik, Aachen Projektbearbeitung: Herr Dipl.-Geol. Christoph Sailer (Projektleitung) Frau Jessica Langert M. Sc. (Projektbearbeitung) Herr Dr. Richard Raskin (raskin GbR) Frau Dipl.-Geogr. Anja Werfling (raskin GbR) Aktenzeichen: 14119 / WREBB PDF Ausfertigung Nr.: ahu AG Wasser · Boden · Geomatik, Vorstand: Dr. H.-Georg Meiners Kirberichshofer Weg 6, 52066 Aachen, Telefon: +49 241 900011-0, Fax: +49 241 900011-9 An der Durchführung des Projekts waren weiterhin beteiligt: Adelheid Wagenknecht, ahu AG (GIS-Bearbeitung) Manuela Hopp, ahu AG (Grafik) Adelheid Siebigs, ahu AG (Textkorrektur, -layout) P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_ti.doc Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 INHALT 1 2 ALLGEMEINES 1 1.1 Anlass 1 1.2 Aufgabenstellung 1 1.3 Durchgeführte Arbeiten 1 1.4 Beschreibung der Wassergewinnungsanlagen 2 1.4.1 Vorbemerkungen 2 1.4.2 Engelbertusbrunnen 2 1.4.3 Kalkarer Stollen 4 1.5 Beschreibung der Wasseraufbereitungsanlage Arloff 5 1.6 Wasserrechtliche Verhältnisse an den WGA EBB und KKS 6 1.7 Begründung des Antrags auf Bewilligung zur Grundwasserentnahme 7 BEDARFSNACHWEIS 8 2.1 Vorbemerkungen 8 2.2 Versorgungsgebiet des WES 8 2.3 Fördermengen WGA EBB und KKS 10 2.4 Abgabemengen des WES 11 2.5 Bevölkerungsentwicklung 12 2.6 Bevölkerungsprognose 13 2.7 Bedarfsberechnung 13 2.7.1 Gesamtes Versorgungsgebiet des WES 13 2.7.2 Bedarf Druckzonen 14 2.7.3 Bedarf Wasseraufbereitungsanlagen (Wasserwerk) 14 2.7.4 Bedarf WGA EBB und KKS 15 2.8 3 Ausfallszenarien 15 2.8.1 Wasseraufbereitungsanlagen 15 2.8.2 Wassergewinnungsanlagen 15 HYDROGEOLOGISCHE UND WASSERWIRTSCHAFTLICHE VERHÄLTNISSE 17 3.1 Geologischer Überblick 17 3.2 Bodenverhältnisse und Deckschichten 18 3.3 Flurabstand 18 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc -I- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 3.4 Hydrogeologischer Aufbau des Untersuchungsgebietes 19 3.5 Grundwasserströmungsverhältnisse 21 3.5.1 Vorbemerkungen – Betriebspumpversuch WGA Arloff 21 3.5.2 Grundwassergleichenpläne 22 3.5.3 Zeitliche Entwicklung der Schacht- und Brunnenwasserstände 23 3.5.4 Zeitliche Entwicklung der Grundwasserstände 24 3.5.5 Zusammenhang zwischen dem Pegelstand der Erft und den Grundwasserständen im Locker- und Festgestein sowie den Fördermengen an der WGA EBB 27 Zusammenhang zwischen den Grundwasserständen im Festgestein und den Fördermengen an der WGA KKS 29 Abgrenzung der maximalen Absenkungsbereiche der WGA EBB und KKS 30 3.5.6 3.5.7 3.6 Kumulierung mit anderen Grundwasserentnahmen 30 3.7 Dargebotsnachweis 32 3.7.1 Klimatische Kennwerte 32 3.7.2 Ermittlung der Grundwasserneubildung 34 3.7.3 Entnahmerechte Dritter und weitere Entnahmerechte des WES 34 Abgrenzung der maximalen Einzugs-/Bilanzgebiete der WGA EBB und KKS 35 Grundwasserbilanz 37 3.7.4 3.7.5 4 ahu AG, September 2015 ROH- / GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT UND NUTZUNGSSTRUKTUR 39 4.1 Roh- und Grundwasserbeschaffenheit 39 4.1.1 Rohwasserbeschaffenheit 39 4.1.2 Trinkwasserbeschaffenheit 41 4.2 Nutzungsstruktur im Umfeld der Wassergewinnung 42 4.2.1 Flächennutzung 42 4.2.2 Altlastenverdachtsflächen 42 4.2.3 Abwasseranlagen 43 4.2.4 Schutzgebiete zum Schutz der Natur und Landschaft 44 5 WASSERSCHUTZGEBIET 45 6 GRUNDSTÜCKSEIGENTÜMER IM AUSWIRKUNGSBEREICH 45 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc - II - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 7 8 ahu AG, September 2015 AUSWIRKUNGEN DER GRUNDWASSERENTNAHME AUF UMWELT UND NATUR 45 VORSCHLAG FÜR DAS EINZUGSGBIETSMONITORING 46 8.1 Vorbemerkungen 46 8.2 Hydrologisches Monitoring 46 8.3 Hydrochemisches Monitoring 47 ABBILDUNGEN: Abb. 1: Schematische Darstellung der WGA EBB, KKS und Arloff mit Verbindung zum WW Arloff und den Wasserbehältern Kreuzweingarten und Hardt (WES, 1985) 4 Abb. 2: Schemazeichnung der Gewinnungen und Aufbereitung am WW Arloff 6 Abb. 3: Versorgungsgebiet des WES inklusive Einteilung in die Druckzonen 10 Abb. 4: Jahresfördermengen an den WGA EBB und KKS 2000 bis 2013 11 Abb. 5: Monatsfördermengen WGA EBB und KKS 2000 bis 2013 12 Abb. 6: Lage der Sötenicher Kalkmulde innerhalb der Eifeler Nord-SüdZone (verändert nach HENNICKE 1972) 19 Abb. 7: Brunnenwasserstandsganglinie am Engelbertusbrunnen 26 Abb. 8: Schachtwasserstandsganglinie am Kalkarer Stollen 26 Abb. 9: Zusammenhang Grundwasserstände 1. und 4. Grundwasserstockwerk 28 Abb. 10: Fördermenge EBB und Grundwasserstände in der Erftterrasse 30 Abb. 11: Fördermengen WGA EBB und Erftwasserstände 30 Abb. 12: Fördermengen WGA KKS und Grundwasserständen 32 Abb. 13: Grundwasserstandsganglinien an den Messstellen im Bereich der WGA KKS 33 Abb. 14: Jahresniederschlagssummen an der Station Kirspenich des Erftverbandes (1968 – 2013) 35 Abb. 15: Grundwasserganglinie im Festgestein an der Messstelle Iversheim 1.2.tf (01.01.2014 bis 30.07.2014) 38 TABELLEN: Tab. 1: Daten WGA EBB und KKS 2 Tab.2: Geplante Antragsmengen für die WGA EBB und KKS 7 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc - III - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Tab. 3: Niederschlagsstatistik an der Station Kirspenich des Erftverbandes 36 Tab. 4: Entnahmerechte Dritter und weitere Entnahmerechte des WES im WSG Bad Münstereifel Arloff 37 Tab. 5: Ergebnisse Grundwasserbilanz 40 Tab. 6: Statistische Auswertung der Rohwasserbeschaffenheit an den WGA EBB und KKS 42 Altlasten und Altlastenverdachtsflächen im WSG Bad Münstereifel Arloff 45 Grundwassermessstellen und Messturnus 51 Tab. 7: Tab. 8: ANLAGEN: Anl. 1: Übersichtsplan (1:25.000) Anl. 2: Lageplan (1:10.000) Anl. 3: Katasterplan (1:5.000) mit Darstellung der WGA EBB und KKS Anl. 4.1: Flurkarte EBB mit Besitzverhältnissen Anl. 4.2 Flurkarte KKS mit Besitzverhältnissen Anl. 5.1: Lageplan Filterstränge Engelbertusbrunnen (gemäß Zustandsbestimmung und Vermessung am 14.04.2015) Anl. 5.2: Schematische Darstellung des Engelbertusbrunnens Anl. 5.3: Fotos Engelbertusbrunnen Anl. 6.1: Skizze Kalkarer Stollen Anl. 6.2: Fotos Kalkarer Stollen Anl. 6.3: Alter Lageplan Kalkarer Stollen Anl. 7: Brunnen und Pumpenfragebogen WGA EBB Anl. 8: Brunnen und Pumpenfragebogen WGA KKS Anl. 9: Geologische Übersichtskarte 1:100.000 Anl. 10.1: Hydrogeologische Detailprofile im Bereich der WGA EBB (übernommen nach LOSEN) Anl. 10.2: Hydrogeologische Detailprofile im Bereich der WGA EBB (übernommen nach LOSEN) Anl. 11.1: Hydrogeologische Detailprofile im Bereich der WGA KKS (übernommen nach LOSEN) Anl. 11.2: Hydrogeologische Detailprofile im Bereich der WGA KKS (übernommen nach LOSEN) Anl. 12: Bodenkarte - BK50 Anl. 13: Flurabstandsplan, August 2013 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc - IV - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Anl. 14: Flurabstandsplan, Oktober 2011 Anl. 15: Grundwassergleichenplan 4. GW-Stockwerk, August 2013 und potenzielle Einzugsgebiete der Grundwasserentnahmen im nördlichen Teil der Sötenicher Kalkmulde Anl. 16: Grundwassergleichenplan 1./2. Grundwasserstockwerk, 5. August 2013 Anl. 17: Zusammengesetzter Flächennutzungsplan der Gemeinden Bad Münstereifel, Euskirchen und Mechernich DOKUMENTATION: Dok. 1: Vorliegende und verwendete Unterlagen (2 Seiten) Dok. 2: Stammdaten (2 Seiten) Dok. 3: Aufbereitungsschema der Wasseraufbereitungsanlage Arloff (1 Seite) Dok. 4.1: Fördermengen WGA EBB 2000 bis 2013 (1 Seite) Dok. 4.2: Fördermengen WGA KKS 2000 bis 2013 (1 Seite) Dok. 5: Wasserstatistik des WES (1 Seite) Dok. 6: Abgabemengen je Druckzone 2000 bis 2011 (1 Seite) Dok. 7: Bevölkerungsentwicklung der Gemeinden Euskirchen und Swisttal in den Jahren 1962 bis 2012 (1 Seite) Dok. 8: Entwicklung des Wasserverbrauchs im Versorgungsgebiet des WES (1 Seite) Dok. 9: Bevölkerungsentwicklung im Versorgungsgebiet des WES (1 Seite) Dok. 10: Wasserbedarfsprognose für das Versorgungsgebiet des WES (1 Seite) Dok. 11: Prognose der Bedarfsabdeckungen durch die Wasserwerke und die Wassergewinnungsanlagen des WES (1 Seite) Dok. 12: Gutachten der ahu AG: Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3c UVPG; Artenschutzvorprüfung FFH-Verträglichkeitsvorprüfung im Rahmen der wasserrechtlichen Bewilligung für die WGA Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen (20. Mai 2015) Dok. 13: Grundwasserganglinien ausgewählter Grundwassermessstellen in den Einzugsgebieten der WGA EBB und KKS (9 Seiten) Dok. 14: Ausbauprofile relevanter Grundwassermessstellen im Umfeld der WGA EBB und KKS (9 Seiten) Dok. 15.1: Rohwasseranalysen WGA EBB (2013 und 2014) (1 Seite) Dok. 15.2: Rohwasseranalysen WGA KKS (2013 und 2014) (1 Seite) Dok. 16: Konzentrationsentwicklungen ausgewählter Rohwasserparameter an beiden WGA EBB und KKS (4 Seiten) P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc -V- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Dok. 17: Trinkwasservollanalyse am Ausgang des WW Arloff (5 Seiten) Dok. 18: Übersichtskarte der Altlasten- und Altlastenverdachtsflächen (1 Seite) Dok. 19: Einleitgenehmigung Filterrückspülwasser WW Arloff (20 Seiten) P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_in.doc - VI - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 1 ALLGEMEINES 1.1 Anlass ahu AG, September 2015 Die Regionalgas Euskirchen GmbH (RGE) als Betriebsführerin des Wasserversorgungsverbandes Euskirchen-Swisttal (WES) betreibt die (Grund-) Wassergewinnungsanlagen (WGA) Engelbertusbrunnen (EBB) und Kalkarer Stollen (KKS) zur Sicherstellung der Trinkwasserversorgung der Bevölkerung im Versorgungsgebiet des WES. Die WGA EBB und KKS sind zwei Anlagen, denen das Grundwasser aus mitteldevonischen Kalken und Dolomiten der Sötenicher Kalkmulde (4. Grundwasserstockwerk) sowie den quartären Terrassensedimenten der Erftterrasse (1. Grundwasserstockwerk) im freien Auslauf zuströmt. Dem WES liegt für die WGA EBB und KKS eine bis zum 31.12.2015 befristete gemeinsame wasserrechtliche Erlaubnis der Bezirksregierung (BR) Köln (Az.: 54.1-1.1.(4.1)-7.2), gemäß 1. Änderungsbescheid vom 30.11.2011 zur Grundwasserentnahme von insgesamt bis zu 750.000 m³/a vor. An der WGA EBB können davon 700.00 m³/a und an der WGA KKS 50.000 m³/a gefördert werden. Bis zum 30.11.2011 lagen die genehmigten Entnahmemengen bei 850.000 m³/a an der WGA EBB und 200.000 m³/a an der WGA KKS. 1.2 Aufgabenstellung Im Auftrag des WES hat die ahu AG im Jahr 2014 ein Versorgungskonzept für das Versorgungsgebiet des WES erarbeitet (ahu AG, 2014a). Dieses Konzept wurde der BR Köln im November 2013 vorgelegt und mit Schreiben vom 10. April 2014 durch die BR Köln anerkannt. Dieser Ausarbeitung ist zu entnehmen, dass der WES zur Sicherstellung der öffentlichen Trinkwasserversorgung der Bevölkerung unbedingt auf die WGA EBB und KKS angewiesen ist. Zur langfristigen rechtlichen Sicherung der beiden Wassergewinnungsanlagen strebt der WES eine gemeinsame wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von insgesamt bis zu 750.000 m³/a an. Die ahu AG wurde von der RGE im Mai 2014 mit der Erstellung der notwendigen Antragsunterlagen für den wasserrechtlichen Bewilligungsantrag für die WGA EBB und KKS beauftragt. 1.3 Durchgeführte Arbeiten Neben der Recherche, Zusammenstellung und Auswertung der vorhandenen Daten und der Erstellung der vorliegenden Antragsunterlagen wurden die Filterstränge im Rahmen der am 14. April 2015 von einer externen Fachfirma durchgeführten Zustandsermittlung des Engelbertusbrunnen vermessen und mit der Kamera befahren. Dazu wurden ausgehend vom Brunnenschacht des Engelbertusbrunnens ein Sender und eine Kamera in die einzelnen Filterstränge eingeführt. Zur Verlaufsermittlung der Filterstränge an der Erdoberflä- P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -1- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 che wurde das Signal mit einem Empfänger geortet. In Abständen von 5 m wurde der Verlauf der Filterstränge markiert und die Tiefenlage der Stränge bestimmt. Diese Markierungen wurden anschließend mit Rechts- und Hochwerten eingemessen. Die Lage der Filterstränge ist in Anlage 5.1 dargestellt. Neben der Vermessung der Lage wurden zur Kontrolle des Zustands auch alle Filterstränge mit einer Kamera befahren. 1.4 Beschreibung der Wassergewinnungsanlagen 1.4.1 Vorbemerkungen Die wichtigsten Daten zu den beiden WGA EBB und KKS (Lage, Höhen etc.) sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tab. 1: Daten WGA EBB und KKS Anlage Engelbertusbrunnen Kalkarer Stollen Art Horizontalfilterbrunnen horizontaler Sickerstollen LGD-Nummer 010407297 010420125 Gemarkung Arloff Arloff Flur Flur 6 Flur 1 Flurstück Flurstücke 30, 31 und 33 Flurstücke 18, 19 Rechtswert 2555626 (UTM: 343208) 2555396 (UTM: 343001) Hochwert 5606316 (UTM: 5606562) 5606747 (UTM: 5606996) Messpunkthöhe 231,32 mNHN kein Messpunkt vorhanden Geländehöhe 230,35 mNHN 231,88 mNHN Ausbautiefen Verlauf Filterstränge ca. 6 m u. GOK Tiefe Sammelschacht ca. 7,80 m u. GOK ca. 7,5 m u. GOK In den Anlagen 7 und 8 sind die zugehörigen Fragebögen (nach Vorgabe der BR Köln) enthalten. Die aktuellen Bestandsunterlagen der beiden Anlagen sind diesem Antrag als Anlagen 5 und 6 beigefügt. 1.4.2 Engelbertusbrunnen Die Wassergewinnungsanlage Engelbertusbrunnen befindet sich rund 7,5 km südlich der Stadt Euskirchen im Norden der Gemeinde Bad Münstereifel, Iversheim (vgl. Anl. 1 und 2). P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -2- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Die WGA Engelbertusbrunnen wurde bereits in den Jahren 1913 und 1914 errichtet und im Jahr 1968 erneuert (WES, 2009). Der Brunnen wurde als frei auslaufender Horizontalfilterbrunnen mit fünf unterschiedlich langen Filtersträngen in den Terrassensedimenten der Erft angelegt. Der rund 7,70 m tiefe Brunnenschacht, von dem die fünf Filterstränge in einer Tiefe von rund 6,20 m abgehen, hat einen Durchmesser von 2,43 m. Die bestehenden Sickerstränge verlaufen, abhängig von der Morphologie des Geländes, etwa 5 bis 6 m unter Geländeoberkante (GOK) auf den Verwitterungstonen des devonischen Festgesteins, welche die Basis des 1. Grundwasserleiters (Erftterrasse) bilden. Das Grundwasser wird über zwischen rund 33,0 und 47,0 m lange Edelstahlschlitzbrückenfilter gefasst und strömt dem hydraulischen Potenzialgefälle folgend in den Sammelschacht des Engelbertusbrunnens. Nach Erkenntnissen aus den Arbeiten zur Vermessung der Filterstränge des Engelbertusbrunnens (vgl. Abschn. 1.3), wurden Edelstahlfilterrohre (DN 250) in bestehende Steinzeugvollrohre DN 300 eingeschoben. Die Filterrohre in den Strängen 1 bis 3 (rund 32,70 m, 36,20 m und 36,30 m lang) sind am Ende mit geschlitzten Bodenplatten verschlossen. Im Strang 4 endet die Edelstahlverrohrung bei rund 46,80 m. Bis zum Ende dieses Strangs bei rund 131,10 m besteht noch die intakte Steinzeugverrohrung aus 4 m langen Vollrohren. Hier tritt Grundwasser über offen gelassene Schlitze zwischen den einzelnen Vollrohren zu. Der Strang 5 konnte nicht bis zum Ende des Stranges befahren werden. Vermutlich gelangte hier beim Einbau der Edelstahlverrohrung ein Stein in das Filterrohr. Dieser liegt bei rund 33,40 m im Filterrohr. Aus alten Unterlagen geht hervor, dass der Strang 5 rund 40,30 m lang ist. Abb. 1: Schematische Darstellung der WGA EBB, KKS und Arloff mit Verbindung zum WW Arloff und den Wasserbehältern Kreuzweingarten und Hardt (WES, 1985) P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -3- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Die Potenzialdifferenz zwischen dem Schachtwasserstand und dem Grundwasserstand im erfassten 1. Grundwasserstockwerk im Umfeld der WGA EBB wird durch das morphologische Gefälle zwischen der WGA EBB und der Wasseraufbereitungsanlage/Wasserwerk (WW) Arloff bedingt, in welcher u.a. die Rohwässer der WGA EBB und KKS aufbereitet werden. Dies ist in Abbildung 1 schematisch verdeutlicht. Im Sammelschacht des Engelbertusbrunnens stellt sich eine freie Wasseroberfläche ein, deren minimales Niveau durch die Höhenlage der zum WW Arloff führenden Rohwasserleitung vorgegeben ist (Ablauf Sammelschacht). Aufgrund des natürlichen morphologischen Gefälles zwischen dem WW Arloff und der WGA Engelbertusbrunnen sind keine Pumpen für die Grundwasserentnahme bzw. Förderung in das WW Arloff nötig und auch nicht vorhanden. Die Erft verläuft etwa 80 m nordwestlich des Engelbertusbrunnens. Neben dem echten Grundwasser wird an der WGA EBB auch ein geringer Anteil Uferfiltrat der Erft gefasst. 1.4.3 Kalkarer Stollen Die WGA Kalkarer Stollen befindet sich etwa 500 m nordwestlich der WGA EBB auf der anderen Seite der Erft am Rand der Erftterrasse. Im Jahr 1898 wurde an der Stelle des heutigen Kalkarer Stollens ein Schachtbrunnen zur Fassung einer dort vorhandenen Quelle errichtet. Sechs Jahre später wurden zwei weitere Schachtbrunnen auf dem Gelände des Kalkarer Stollens ergänzt. Im Jahr 1925 wurde der erste Schachtbrunnen durch den heute noch genutzten, rund 80 m langen, gemauerten Kalkarer Stollen ersetzt (WOENGE.DE, 2015). Der mit einem Ziegelsteinmauerwerk ausgekleidete Stollen mit einem Querschnitt von ca. 1,50 x 0,80 m verläuft rund 7,5 m unter der Geländeoberfläche. Über Schlitze im Mauerwerk tritt Grundwasser in den Stollen ein (LOSEN, 2009). In Anlage 6.1 ist eine Skizze des Stollens enthalten. Der Stollen verläuft etwa 7,5 m unter der Geländeoberkante. Das Grundwasser tritt über definierte Öffnungen im Mauerwerk in den Stollen ein. Der Kalkarer Stollen ist über einen vertikalen Schacht zu erreichen und gegen den Schacht mit einer druckdichten Tür abgeschlossen. Ein in die Tür eingelassenes Fenster lässt einen Blick in den Stollen zu (s. Anl. 6.2). Das Wasser aus dem Stollen kann nicht künstlich abgelassen werden. Daher ist es nicht ohne großen Aufwand möglich, den Stollen mit einer Kamera zu befahren bzw. zu vermessen. Dem 90-jährigen Bestehen des Stollens ist es geschuldet, dass keine ausführlichen Bestandsunterlagen des Stollens vorliegen. Aufgrund des langen Bestehens des Kalkarer Stollens ist davon auszugehen, dass sich im umliegenden Lockergestein ein Gleichgewichtszustand der Gebirgsdrücke eingestellt hat. Die Standsicherheit des Kalkarer Stollens wird als nicht gefährdet angesehen, sofern sich die äußeren Einwirkungen nicht verändern. Das Gelände des Kalkarer Stollens ist als Wasserschutzzone I ausgewiesen und vollständig eingezäunt. Eine Erhöhung der Auflast des Stollens kann daher nicht erfolgen. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -4- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Aus dem Stollen läuft das Grund- bzw. Rohwasser wie auch aus der WGA EBB dem WW Arloff in freiem Auslauf zu. Pumpen werden nicht eingesetzt. Auch an der WGA KKS ist das niedrigste Grundwasserniveau (Potenzial) im Förderhorizont durch die Tiefenlage der zum WW Arloff abgehenden Rohwasserleitung vorgegeben. 1.5 Beschreibung der Wasseraufbereitungsanlage Arloff Die Wasseraufbereitungsanlage/Wasserwerk (WW) Arloff liegt zwischen den Ortschaften Kreuzweingarten und Arloff und wurde im Jahr 1975 in Betrieb genommen. Das WW Arloff hat eine maximale Aufbereitungsleistung von 900 m³/h und verfügt über einen Reinwasserbehälter mit einem GesamtNutzinhalt von 500 m³. Am WW Arloff sind parallel vier Filterstraßen in Betrieb. Im WW Arloff wird Rohwasser aus den WGA Engelbertusbrunnen, Kalkarer Stollen, Arloff und Nöthen gemeinsam zu Trinkwasser aufbereitet. Dabei fließt das Rohwasser aus den WGA Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen dem WW im freien Auslauf über eine gemeinsame Rohwasserleitung zu. An der WGA Engelbertusbrunnen wird das Rohwasser durch Zugabe von Chlordioxid rein vorsorglich bereits vorab desinfiziert. Das Wasser fließt dem WW Arloff im freien Auslauf zu. In Dokumentation 3 ist ein Schema der Trinkwasseraufbereitung im WW Arloff mit Verknüpfung zu den einzelnen WGA enthalten. In Abbildung 2 ist ein vereinfachtes Schema der dem WW Arloff zugeordneten Gewinnungsanlagen des WES dargestellt. Abb. 2: Schemazeichnung der Gewinnungen und der Aufbereitung am WW Arloff P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -5- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Da das Grundwasser aus dem devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter aufgrund anoxischer Verhältnisse in der Regel eisen- und manganhaltig ist, wird das Rohwasser im WW Arloff in einer Verdüsungsanlage (Kaskadenbelüftung) mit einer Leistung von 900 m³/h mit Sauerstoff angereichert. Dadurch werden Mangan und Eisen oxidiert. Kohlensäure und Schwefelwasserstoff werden ausgeblasen. In Sandfiltern werden die Eisen- und Manganoxide aus dem Rohwasser gefiltert. Die im anfallenden Filterrückspülwasser enthaltenen Schwebstoffe (Eisen- und Manganoxide) werden in einem separaten Becken sedimentiert. Das Klarwasser wird in die Vorflut geleitet. Die Einleitgenehmigung (Az.: 54.1-3.2-(4.1)-2) der BR Köln vom 13.06.2007 ist in Dokumentation 19 enthalten. Das Eisen- und Mangansediment wird in Absetzbecken entwässert und im Anschluss von einem beauftragten Entsorgungsunternehmen fachgerecht entsorgt bzw. einer ordnungsgemäßen Wiederverwertung zugeführt. 1.6 Wasserrechtliche Verhältnisse an den WGA EBB und KKS Bis Ende September 2009 verfügte der WES für die WGA EBB und KKS über eine gemeinsame wasserrechtliche Bewilligung des Regierungspräsidenten Köln zur Grundwasserentnahme von bis zu 1,1 Mio. m³/a. Nach Auslaufen dieser wasserrechtlichen Bewilligung wurde durch den WES zunächst aus betriebsinternen Gründen nur eine wasserrechtliche Erlaubnis für 5 Jahre beantragt. Dem WES liegt für die WGA EBB und KKS die gemeinsame bis zum 31.12.2015 befristete wasserrechtliche Erlaubnis (Az.: 54.1-1.1.(4.1)-7.2) zur Grundwasserentnahme vor:  Engelbertusbrunnen: 130 m³/h, 2.400 m³/d und 700.000 m³/a  Kalkarer Stollen: 60 m³/h, 1.440 m³/d und 50.000 m³/a. Der WES strebt nunmehr eine wasserrechtliche Bewilligung zur Förderung von insgesamt 750.000 m³/a über die bestehenden Anlagen der WGA EBB und KKS an. Die beantragte Aufteilung der Fördermengen ist Tabelle 1 zu entnehmen. Tab.2: Geplante Antragsmengen für die WGA EBB und KKS Gewinnungsanlage Engelbertusbrunnen Kalkarer Stollen Rechtswert 2555986 2555401 Hochwert 5606313 5606742 Jahresmenge 750.000 m³/a 200.000 m³/a 750.000 m³/a Tagesmenge 2.400 m³/d 1.440 m³/d 3.880 m³/d Stundenmenge 130 m³/h 60 m³/h 190 m³/h P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc Gesamtentnahme -6- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Gemäß Bedarfsnachweis (Abschn. 2) und Dargebotsnachweis (Abschn. 3.7) für die WGA EBB und KKS ist diese Menge zur Sicherstellung der Trinkwasserversorgung notwendig sowie nachhaltig und umweltschonend gewinnbar (s.a. Dok. 12). Rein rechnerisch ergibt sich aus den drei vorhandenen und beantragten Wasserrechten der vier Wassergewinnungsanlagen in der Sötenicher Kalkmulde Arloff, Nöthen, Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen eine theoretische Entnahmemenge von 2,5 Mio. m³/a. Aufgrund der technischen und naturräumlichen Gegebenheiten an den vier Gewinnungsanlagen benötigt der WES zum Ausgleich von jahreszeitlichen Schwankungen der gewinnbaren Grundwassermengen sowie zur Einhaltung von vorgegebenen Grundwasserständen in grundwasseranhängigen Biotopen bzw. Naturschutzgebieten die Möglichkeit zur flexiblen Steuerung der vier Anlagen. Der WES verpflichtet sich, in der Gesamtsumme an den vier Wassergewinnungsanlagen Arloff, Nöthen und Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen jährlich nicht mehr als 2,0 Mio. m³/a Grundwasser zu entnehmen (vgl. Abschn. 2.7.4). 1.7 Begründung des Antrags auf Bewilligung zur Grundwasserentnahme Die Grundwassergewinnung für die öffentliche Trinkwasserversorgung im Versorgungsgebiet des WES sollte rechtlich so stark wie möglich abgesichert werden. Nur so kann die Versorgung mit Trinkwasser aus den WGA Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen langfristig sichergestellt und gegen ggf. auftretende Ansprüche Dritter rechtlich geschützt werden. Die Art der Grundwassergewinnung im freien Auslauf ohne den Einsatz von Pumpen (vgl. Abschn. 1.4) ist energieeffizient und ressourcenschonend (nur geringe Absenkungen der natürlichen Grundwasserstände möglich). Vor dem Hintergrund der Energieeffizienzdebatte in Deutschland können Anlagen wie die WGA EBB und KKS einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung in der Wasserversorgung leisten (TRESKATIS, 2014). Damit verfolgt der WES bzw. die RGE als Betreiberin der Anlagen des WES eine Minimierungsstrategie möglicher Auswirkungen der Grundwasserentnahme auf den Grundwasserstand im Bereich der nördlichen Sötenicher Kalkmulde. Mögliche Summenwirkungen durch eine Überlagerung der Absenktrichter der benachbarten WG KKS und EBB auf die WGA Arloff und das Kalkarer Moor können durch die beantragte Förderkonstellation minimiert werden. Dadurch wird ein wesentlicher Beitrag zum Schutz des Kalkarer Moores bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit für die öffentliche Trinkwasserversorgung geleistet. Die starke Rechtsposition einer Bewilligung wird aus Gründen des Wohls der Allgemeinheit im Rahmen der öffentlichen Trinkwasserversorgung sowie zum Schutz der bereits getätigten und zukünftigen Investitionen in die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen sowie die Wasseraufbereitungsanlage Arloff, in welcher das Rohwasser zu Trinkwasser aufbereitet wird, durch den WES als notwendig und berechtigt angesehen. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -7- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 2 BEDARFSNACHWEIS 2.1 Vorbemerkungen ahu AG, September 2015 Die ahu AG hat im Auftrag des WES im November 2013 bzw. in der überarbeiteten Version im März 2014 der BR Köln ein detailliertes Versorgungskonzept bis zum Jahr 2030 für das Versorgungsgebiet des WES vorgelegt (ahu AG, 2014a). Dieses Konzept dient als Grundlage des Bedarfsnachweises für die WGA EBB und KKS. 2.2 Versorgungsgebiet des WES Das Versorgungsgebiet des WES umfasst die Gemeinde Swisttal und die Stadt Euskirchen mit Ausnahme der Ortschaften Elsig, Wißkirchen, Euenheim, Frauenberg und Oberwichterich. Das Verbandsgebiet hat eine Gesamtfläche von rund 200 km². Das Versorgungsgebiet des WES hat ein historisch gewachsenes Versorgungsnetz, welches sich in insgesamt sieben Druckzonen gliedert. In Abbildung 3 sind das Versorgungsgebiet und die Druckzonengliederung dargestellt. Das Rohwasser aus den WGA EBB und KKS wird in der Wasseraufbereitungsanlage Arloff zusammen mit den Rohwässern der WGA Arloff und der WGA Nöthen aufbereitet. Aus dem WW Arloff werden die Druckzonen II, III, IV und VI und zukünftig auch die Druckzone V (vgl. Versorgungskonzept des WES, ahu AG 2014a) mit Trinkwasser versorgt. Zudem wird ein Teil der Druckzone I ebenfalls aus dem WW Arloff mit Trinkwasser beliefert. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -8- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen Abb. 3: ahu AG, September 2015 Versorgungsgebiet des WES inklusive Einteilung in die Druckzonen P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc -9- Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 2.3 ahu AG, September 2015 Fördermengen WGA EBB und KKS In Abbildung 4 sind die Jahresfördermengen an der WGA EBB und KKS ab dem Jahr 2000 dargestellt. Abb. 4: Jahresfördermengen an den WGA EBB und KKS Zeitraum 2000 bis 2013 Die maximalen Jahresfördermengen im dargestellten Zeitraum betrugen rund 1,0 Mio. m³ an der WGA EBB und rund 271.000 m³/a an der WGA KKS jeweils im Jahr 2002. Die Summe von rund. 1,27 Mio. m³/a lag damit rund eine halbe Million über der geplanten Antragsmenge von max. 750.000 m³/a. An der WGA EBB lag die maximale Fördermenge rund 250.000 m³/a und an der WGA KKS lag die maximale Fördermenge rund 70.000 m³/a über den geplanten Antragsmengen für die beiden Anlagen. Im Mittel wurden über den Zeitraum 2003 bis 2013 an der WGA KKS rund 95.000 m³/a und an der WGA EBB rund 600.000 m³/a Grundwasser gefördert. Für die WGA KKS ist zu bemerken, dass die tatsächlich fassbare Grundwassermenge stark schwankt und unmittelbar von den Witterungsverhältnissen abhängig ist. Zeitweise fällt der Kalkarer Stollen sogar trocken. So konnte in den Jahren 2008 und 2009 kein Grundwasser an der WGA KKS gefördert werden. In Abbildung 5 sind die monatlichen Grundwasserentnahmemengen an den beiden WGA für den Zeitraum 2000 bis 2013 dargestellt. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 10 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen Abb. 5: ahu AG, September 2015 Monatsfördermengen WGA EBB und KKS im Zeitraum 2000 bis 2013 Die maximale monatliche Grundwasserentnahmemenge an der WGA EBB wurde mit rund 85.900 m³/Mon. im März 2002 und an der WGA KKS mit rund 28.200 m³/Mon. im Mai 2011 gefördert. Ab Ende 2011 ist die Jahresfördermenge an der WGA KKS auf 50.000 m³/a begrenzt worden (vgl. Abschn. 1.1). Aus diesem Grund wird der Kalkarer Stollen seither soweit möglich gedrosselt, was auch geringere monatliche Entnahmemengen zur Folge hat (vgl. Abb. 5). In Dokumentation 4 sind die Fördermengen ergänzend tabellarisch enthalten. 2.4 Abgabemengen des WES Im Folgenden sind die wichtigsten Ergebnisse zur aktuellen Wasserstatistik des WES (gesamtes Versorgungsgebiet) zusammengefasst. Für Details wird auf das Versorgungskonzept des WES (ahu AG, 2014a) und die Dokumentation 5 verwiesen.  Im Mittel wurden 4,1 Mio. m³/a und im Maximum 4,35 Mio. m³/a Grundwasser an den WES-eigenen Trinkwassergewinnungsanlagen im Zeitraum zwischen 2000 und 2012 gefördert. Zusätzlich wurden vom Verbandswasserwerk Euskirchen im Mittel rund 32.700 m³/a Trinkwasser bezogen.  Von der Gesamtfördermenge wurden im Schnitt rund 3,9 Mio. m³/a Trinkwasser in das Trinkwassernetz im Versorgungsgebiet des WES eingespeist. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 11 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015  Die mittlere verkaufte Trinkwassermenge lag im genannten Zeitraum bei ca. 3,6 Mio. m³/a. Maximal wurden 3,8 Mio. m³/a verkauft.  Der maximale Eigenbedarf (ohne das Jahr 2012, hier war der Eigenbedarf aufgrund von Umstellungen im WW Heimerzheim erhöht) liegt im betrachteten Zeitraum bei rund 200.000 m³/a.  Die mittlere Wasserverlustmenge liegt bei rund 320.000 m³/a. Daraus ergibt sich nach DVGW W392 bei einer Rohrnetzlänge von rund 450 km ein mittlerer spezifischer Wasserverlust von 0,08 m³/(h*km); damit liegt er für den städtischen sowie ländlichen Raum (gemäß DVGW) in einem mittleren Bereich. In den letzten Jahren ist eine sinkende Tendenz der Wasserverlustmengen zu verzeichnen. Die maximale Wasserverlustmenge lag im Jahr 2000 bei rund 560.000 m³/a.  An Großkunden wurden im Mittel rund 820.000 m³/a Trinkwasser und an die Haushalte im Versorgungsgebiet rund 2,8 Mio. m³/a abgegeben. Daraus ergibt sich (ohne Großkunden) ein mittlerer Pro-Kopf-Wasserverbrauch im Versorgungsgebiet des WES von 107,9 l/(E*d). Der maximale Pro-Kopf-Wasserverbrauch lag im Zeitraum 2000 bis 2012 bei 113,7 l/(E*d). In Dokumentation 6 sind die Abgabemengen in die sechs Druckzonen im Versorgungsgebiet des WES dargestellt. Der größte Trinkwasseranteil wird mit rund 2,7 Mio. m³/a (ca. 60 %) in die Druckzone I abgegeben, zu der auch die Stadt Euskirchen gehört. 2.5 Bevölkerungsentwicklung Die Bevölkerungsentwicklung in der Stadt Euskirchen und der Gemeinde Swisttal im Zeitraum 1962 bis 2012 ist in Dokumentation 7 dargestellt. Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass in beiden Gemeinden für den dargestellten Zeitraum ein deutlicher Anstieg der Bevölkerungszahlen vorliegt. In den letzten 5 bis 10 Jahren stagnieren die Einwohnerzahlen bzw. zeigen nur noch einen vergleichsweise geringen Anstieg. Im Jahr 2012 waren in der Stadt Euskirchen 55.702 und in der Gemeinde Swisttal 18.122 Einwohner gemeldet. In der Stadt Euskirchen wurden vom WES 51.888 und in der Gemeinde Swisttal 18.474 Einwohner mit Trinkwasser versorgt. Zusätzlich lieferte der WES im Jahr 2012 im Auftrag des Verbandswasserwerks Euskirchen 138 Einwohnern der Ortschaft Neukirchen Trinkwasser. Auf Basis der tatsächlich mit Wasser versorgten Einwohnerzahl im Versorgungsgebiet des WES und der an die Haushalte verkauften Wassermengen wurde die Entwicklung des Trinkwasserbedarfs der Einwohner ausgewertet. Das Ergebnis ist in Dokumentation 8 tabellarisch dargestellt. Der maximale Trinkwasserbedarf der Haushalte lag im Zeitraum 2000 bis 2012 bei rund 2,9 Mio. m³/a und der maximale Pro-Kopf-Wasserverbrauch bei rund 114 l/(E*d). P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 12 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 2.6 ahu AG, September 2015 Bevölkerungsprognose Die Bevölkerungsprognose für das Versorgungsgebiet des WES wurde auf Basis der Bevölkerungsprognosen (prozentuale Entwicklung) des Statistischen Landesamtes NRW (it.nrw.de) für die Stadt Euskirchen und die Gemeinde Swisttal berechnet. Dabei wurden auf Grundlage der im Jahr 2012 tatsächlich vom WES versorgten Einwohner in beiden Orten die vom Statistischen Landesamt prognostizierten prozentualen Zu- bzw. Abnahmen der Bevölkerung, Einwohnerzahlen im Versorgungsgebiet des WES bis zum Jahr 2030 berechnet. Diese sind in Dokumentation 9 tabellarisch und grafisch dargestellt. Für die Ortschaft Neukirchen wurde die mittlere Einwohnerzahl aus den Jahren 2009 bis 2012 von 141 Einwohnern angesetzt. Bevölkerungsprognosen für das Versorgungsgebiet des WES über das Jahr 2030 hinaus sind bislang nicht verfügbar. Daraus ergibt sich für das Versorgungsgebiet des WES zwischen den Jahren 2012 und 2030 eine leichte Abnahme der Bevölkerung um rechnerisch 712 Einwohner bzw. 1 % von 70.500 auf 69.788 Einwohner. 2.7 Bedarfsberechnung 2.7.1 Gesamtes Versorgungsgebiet des WES In Dokumentation 10 ist die Bedarfsprognose für den WES bis zum Jahr 2030 enthalten. In den prognostizierten Bedarf geht der mittlere Bedarf der Privathaushalte mit einem Pro-Kopf-Wasserverbrauch von 107,9 l/d (vgl. Dok. 8) ein, der maximale Wasserbedarf von Industrie, Gewerbe und Großkunden aus den Jahren 2000 bis 2012 von rund 930.000 m³/a und die mittleren Wasserverlustmengen im genannten Zeitraum von 317.000 m³/a. Für den Eigenbedarf des WES wird der maximale Eigenbedarf (als Summe der Filterspülungen in den Wasserwerken, Wassermengen für die Qualitätsüberwachung und Wassermengen für Behälterreinigungen) aus den Jahren 2000 bis 2011 angesetzt. Das Jahr 2012 wird nicht berücksichtigt, da bedingt durch Umstellungen der Versorgungen in Heimerzheim und Arloff ein erhöhter Eigenbedarf des WES angefallen ist. Damit beträgt der rechnerische Eigenbedarf des WES für Filterspülungen, Behälterreinigungen und zur Wasserqualitätsüberwachung gut 200.000 m³/a. Für die Ermittlung des Wasserbedarfs der Bevölkerung (nur Abgabemenge an die Haushalte) wurde die Bevölkerungsprognose bis zum Jahr 2030 für das Versorgungsgebiet des WES herangezogen und mit dem mittleren Pro-KopfWasserverbrauch im Versorgungsgebiet des WES multipliziert. Der prognostizierte Jahresbedarf des WES in den Jahren 2013 bis 2030 liegt damit bei rund 4,2 Mio. m³/a. Unter Berücksichtigung eines Sicherheitszuschlags von 10 % liegt der maximale Jahresbedarf des WES bei rund 4,7 Mio. m³/a. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 13 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 2.7.2 ahu AG, September 2015 Bedarf Druckzonen Zur Abschätzung des Bedarfs der einzelnen Druckzonen wurden die Anteile der Abgabemengen in die Druckzonen aus der Gesamtabgabemenge für die Jahre 2000 bis 2011 ermittelt (vgl. Dok. 11). Mit den mittleren Anteilen der Druckzonen am Gesamtbedarf konnte dann aus der Bedarfsprognose bis zum Jahr 2030 für das gesamte Versorgungsgebiet des WES der zukünftige Bedarf in den einzelnen Druckzonen ermittelt werden. Das Ergebnis ist ebenfalls in Dokumentation 11 enthalten. 2.7.3 Bedarf Wasseraufbereitungsanlagen (Wasserwerk) Über die Abgabemengen in die Druckzonen wurden die Anteile der Einspeisemengen der drei Wasserwerke in die Druckzonen wie folgt errechnet:  Fördermengen WGA Heimerzheim – Eigenbedarf WW Heimerzheim = Abgabemenge WW Heimerzheim in die Druckzone I  Fördermenge WGA Ludendorf – Eigenbedarf WW Ludendorf = Abgabemenge WW Ludendorf in Druckzone IIA  Abgabemenge in Druckzone I – Abgabemengen WW Heimerzheim = Abgabemenge WW Arloff in Druckzone I  Abgabemenge in Druckzone II – Abgabemenge WW Ludendorf = Abgabemenge WW Arloff in Druckzone II  In die Druckzonen III, IV und VI wird ausschließlich aus dem WW Arloff Trinkwasser abgegeben. Daraus ergibt sich, dass das WW Arloff in den Jahren 2000 bis 2011 einen mittleren Anteil von rund 44 % an den Abgabemengen in die Druckzone I und einen mittleren Anteil von gut 66 % an den Abgabemengen in die Druckzone II hatte. Die Druckzonen III, IV und VI wurden ausschließlich vom WW Arloff und die Druckzone V ausschließlich über Fremdbezug (Verbandswasserwerk Euskirchen) versorgt. Um die WGA Heimerzheim zu entlasten und eine angemessene Betriebsreserve vom durchschnittlichen Durchsatz zu schaffen, sollen zukünftig etwa 25 % des Bedarfs der Druckzone I durch das WW Arloff und rund 75 % durch das WW Heimerzheim gedeckt werden. Der Bedarf der Druckzone II/IIA wird zu 60 % durch das WW Arloff und zu 40 % durch das WW Ludendorf gedeckt. Die Druckzone V, welche derzeit ausschließlich über Fremdbezug versorgt wird, soll künftig rund 20.000 m³/a aus dem WW Arloff erhalten. Der verbleibende Bedarf der Druckzone V wird weiterhin über Fremdbezug gedeckt. Die Druckzonen III, IV und VI werden auch künftig ausschließlich durch das WW Arloff versorgt. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 14 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Damit eine ausreichende Betriebsreserve zur Verfügung steht, wird der genannte Sicherheitszuschlag von 10 % auf die Wasserwerke umgelegt. Über das WW Arloff sind somit in Zukunft rund 2,0 Mio. m³/a (inklusive Eigenbedarf) Trinkwasser bereitzustellen (vgl. Dok. 11). 2.7.4 Bedarf WGA EBB und KKS Für die WGA Nöthen verfügt der WES bis zum 31.12.2031 über eine wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von bis zu 1,0 Mio. m³/a (Az.: 54.1-1.1-(4.1)-5). Für die WGA Arloff strebt der WES langfristig eine wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a an. An der WGA Arloff lief bis Ende 2014 ein zweijähriger Betriebspumpversuch zur Ermittlung der potenziellen Auswirkungen der Grundwasserentnahme auf grundwasserabhängige Schutzgüter. Derzeit verfügt die Antragstellerin für die WGA Arloff über eine bis zum 31.12.2015 befristete Erlaubnis zum vorzeitigen Beginn für eine gem. § 8 WHG auf 5 Jahre beantragte wasserrechtliche Erlaubnis. Für die langfristige Absicherung strebt der WES eine wasserrechtliche Bewilligung für die WGA Arloff an. Zur Bereitstellung von 2,0 Mio. m³/a Trinkwasser über das WW Arloff und zur Gewährleistung einer größtmöglichen Flexibilität in Phasen, in denen an der WGA Arloff die Förderleistung aufgrund von Abbruchkriterien zum Schutz grundwasserabhängiger Schutzgüter verringert werden muss, ist an der WGA EBB und KKS ein Wasserrecht zur Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a notwendig. Insgesamt sollen an den WGA Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen sowie an der WGA Nöten und an der WGA Arloff jedoch zukünftig nicht mehr als 2,0 Mio. m³/a Grundwasser entnommen werden (vgl. Dok. 11). 2.8 Ausfallszenarien 2.8.1 Wasseraufbereitungsanlagen Ein länger andauernder, ungeplanter Ausfall eines Wasserwerks im Versorgungsgebiet des WES ist in den letzten Jahrzehnten nicht eingetreten und auch für die Zukunft nicht wahrscheinlich, da die Wasserwerke des WES über ausreichend technische Sicherheiten wie z.B. unabhängig voneinander zu betreibende Filterstraßen verfügen. Ein Komplettausfall eines Wasserwerks wird daher nicht betrachtet. 2.8.2 Wassergewinnungsanlagen Beim kompletten Ausfall einer der das WW Arloff mit Rohwasser beliefernden WGA (Nöthen, Arloff oder Engelbertusbrunnen/Kalkarer Stollen) können die beiden verbleibenden WGA das WW Arloff weiterhin mit Rohwasser versorgen. Die Versorgung der Druckzonen III, IV, V und VI ist somit in jedem Fall sichergestellt. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 15 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Sollte aufgrund des Ausfalls oder der vorübergehenden planmäßigen Außerbetriebnahme einer WGA die Wassermenge im WW Arloff nicht mehr ausreichen, um die planmäßigen 25 % des Bedarfs der Druckzone I zu decken, kann dieser Bedarf der Druckzone I auch über einen begrenzten Zeitraum allein aus dem WW Heimerzheim gedeckt werden. Bei größerem Bedarf in der Druckzone I könnte zusätzlich vorübergehend Trinkwasser aus der Druckzone IIA (WW Ludendorf) und mit einer sehr begrenzten Menge über die Notverbindung mit dem Verbandswasserwerk Euskirchen bei Müggenhausen-Neukirchen Trinkwasser in die Druckzone I eingespeist werden. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 16 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 3 HYDROGEOLOGISCHE UND WASSERWIRTSCHAFTLICHE VERHÄLTNISSE 3.1 Geologischer Überblick Geologischer Rahmen Die WGA EBB und KKS befinden sich innerhalb der von Südwesten nach Nordosten verlaufenden, ca. 30 km langen und 5 km breiten Sötenicher Kalkmulde (NOWAK, 1956, zitiert nach ROSENKRANZ, 2013), welche die nördlichste von mehreren Kalkmulden innerhalb der Eifeler Nord-Süd-Zone ist. In Abbildung 6 ist die Lage der Mulde und des Untersuchungsgebietes innerhalb der Kalkmulde dargestellt. Unmittelbar nördlich an die Sötenicher Kalkmulde grenzt die in einzelne Schollen gegliederte Niederrheinische Bucht. Die Sötenicher Kalkmulde wird im Norden und damit im Untersuchungsgebiet bzw. im Bereich der ebenfalls vom WES betriebenen WGA Arloff von dem von Südosten nach Nordwesten streichenden, ca. 10 km langen und 1 bis 2 km breiten Antweiler Graben durchzogen (vgl. Anl. 9 und 11). Dieser ist im Norden durch die Kirspenicher Störung begrenzt. Die Sötenicher Kalkmulde ist aus dolomitisierten Kalksteinen des Mitteldevons aufgebaut. Der Antweiler Graben ist mit tertiären und quartären Talsedimenten gefüllt. Abb. 6: Lage der Sötenicher Kalkmulde innerhalb der Eifeler Nord-SüdZone (verändert nach HENNICKE, 1972) P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 17 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Die Achse der Sötenicher Kalkmulde verläuft von Südwesten nach Nordosten und wird mehrfach von NW-SE streichenden Abschiebungen geschnitten. Diese können Sprunghöhen von bis zu 200 m aufweisen. Parallel zu den Quer- und Diagonalstörungen treten zahlreiche Kluftscharen mit zerrütteten Störungszonen auf (NOWAK, 1956, zitiert nach ROSENKRANZ, 2013). 3.2 Bodenverhältnisse und Deckschichten In Anlage 12 ist die Bodenkarte für die Einzugsgebiete der WGA EBB und KKS im Maßstab 1:50.000 (BK 50) dargestellt. In einem Großteil des Wasserschutzgebietes Bad Münstereifel-Arloff liegen Braunerden, Pseudogley und Pseudogley-Parabraunerden vor. Vereinzelt sind inselartig verteilt Rendzina-Braunerden vorhanden. Diese Böden weisen weder Grund- noch Staunässe auf und sind damit nicht vom Grundwasser beeinflusst. Im Erfttal sind hauptsächlich Braune Auenböden und vergleyte Braunerden und Auengley, z.T. pseudovergleyt (Einheit G-A34) vorhanden (siehe Anl. 12). Laut BK 50 schwankt der Grundwasserstand in diesen Bereichen zwischen 13 und 20 dm u. GOK. Am Rand der Erftniederung gehen die Auenböden in Gley-Braunerden, stellenweise Braunerde-Gley und braunen Auenboden (Einheit G-B33 und G-B34) über. Auch hier liegen die Grundwasserstände zwischen 13 bis 20 dm u. GOK. Der Grundwassereinfluss wird für beide Bodenarten als mittel eingestuft. Im Rahmen eines vorab erstellten Gutachtens zur Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3c UVPG wurde der Einfluss der Grundwasserentnahme auf die grundwasserbeeinflussten Böden dargestellt und bewertet. Auf die als Dokumentation 12 beigefügten Ausführungen wird an dieser Stelle verwiesen. Im Ergebnis ist festzuhalten, dass aufgrund der nur geringen entnahmebedingten Grundwasserabsenkungen an beiden WGA und der nur geringen Empfindlichkeiten der in den potenziellen Absenkbereichen vorkommenden Schutzgüter erhebliche negative Auswirkungen durch die angestrebten Grundwasserentnahmen auf die vorhandenen grundwasserbeeinflussten Böden ausgeschlossen werden können. 3.3 Flurabstand In Anlage 13 ist der Flurabstandsplan für die Bereiche der quartären und tertiären Sedimente im Bereich des Antweiler Grabens zum Stand 5. August 2013 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurde an der WGA Arloff im Rahmen eines bis Ende 2014 laufenden zweijährigen Betriebspumpversuchs seit mehreren Wochen täglich zwischen rund 2.500 und 3.000 m³/d Grundwasser entnommen. An der WGA EBB lag die Fördermenge für den dargestellten Zeitpunkt bei im Durchschnitt 1.100 m³/d. An der WGA KKS wurden im gesamten Juli 2013 nur rund 3.700 m³ und im August 2013 kein Grundwasser entnommen. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 18 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Der vorläufige Stand der Auswertungen des Pumpversuchs zeigt, dass die WGA Arloff den Grundwasserstand im devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter im Bereich des Kalkarer Stollens beeinflusst. Auf die Grundwasserstände in der Terrasse der Erft und auf die Grundwasserstände im näheren Umfeld der WGA EBB wurde bislang kein Einfluss durch die Grundwasserentnahme an der WGA Arloff nachgewiesen. Ergänzend ist in Anlage 14 ein weiterer Flurabstandsplan nur für den Bereich der Erftaue zum Stichtag Oktober 2011, übernommen aus dem Monitoringbericht für die WGA EBB und KKS (ahu AG, 2013b), dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurde an der WGA Arloff kein Grundwasser gefördert. Zu beiden dargestellten Stichtagen zeigen sich im Bereich der WGA EBB geringe Flurabstände der Größenordnung von 0,5 bis 1 m nur im Taltiefsten der Erftaue, unmittelbar links und rechts der Erft. Etwa im Abstand von 5 m zur Erft liegen die Flurabstände bereits bei 2 bis 2,5 m. Rund 100 m von der Erft entfernt liegen die Flurabstände bei 4 bis 5 m und bereichsweise bei > 5 m. 3.4 Hydrogeologischer Aufbau des Untersuchungsgebietes Grundwasserstockwerke Der nordöstliche Teilbereich der Sötenicher Kalkmulde sowie der östliche Teilbereich des Antweiler Grabens können trotz der komplizierten hydrogeologischen Verhältnisse in insgesamt fünf Grundwasserstockwerke untergliedert werden (raskin GbR, 2010):  Im Bereich der Talauen der Erftniederung und im jüngsten Schichtglied innerhalb des Antweiler Grabens bilden quartäre Kiese und Sande das 1. (oberste) Grundwasserstockwerk. Bindige Talauensedimente innerhalb des quartären Schichtpakets können zu lokal begrenzten und meistens gering mächtigen, schwebenden Grundwasserstockwerken führen.  Im Bereich des Antweiler Grabens sind tertiäre Lockersedimente abgelagert worden, die dort das 2. Grundwasserstockwerk bilden. Die flache Wechsellagerung von Sanden und Tonen bedingt zusammen mit den zahlreichen Querverwerfungen einen horizontal und vertikal gegliederten Grundwasserstockwerksbau. In den Randbereichen und entlang der Querverwerfungen stehen die Lockergesteinsaquifere meist im hydraulischen Kontakt mit den benachbarten, tieferen Grundwasserstockwerken. Die im Bereich des Kalkarer Moors gemessenen Grundwasserstände sind überwiegend diesem 2. Grundwasserstockwerk zuzuordnen.  Das 3. Grundwasserstockwerk schließt sich im Nordwesten der Sötenicher Kalkmulde an und besteht aus dem Buntsandstein der Mechernicher Triasbucht. Der Buntsandstein, der diskordant auf unterschiedlichen devonischen Schichten liegt, ist durch zahlreiche Verwerfungen in einzelne Blocksegmente zerlegt, die untereinander im hydraulischen Kontakt stehen. Das 3. Grundwasserstockwerk ist im Einzugsgebiet der WGA EBB und KKS nicht verbreitet. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 19 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen  ahu AG, September 2015 Das 4. Grundwasserstockwerk wird von den mitteldevonischen Schichten der Sötenicher Kalkmulde gebildet, die mit guten bis sehr guten Kluftdurchlässigkeiten zwischen 100 und 10-4 m/s aufgebaut sind, welche zum Teil Verkarstungen aufweisen. Nach HENNICKE (1972) tritt in den Dolomiten eine andere Art von Verwitterung auf als in reinen Kalksteinen. Neben der für Kalkstein typischen Lösungsverwitterung kann eine intergranulare Lösung zum grusigen Zerfall des Gesteins führen. Aus diesem Grund können Dolomite zum Teil große relative Porositäten von bis zu 15 % aufweisen (zitiert nach ROSENKRANZ, 2013). Gering durchlässige Mergel- und Tonschichten innerhalb des devonischen Schichtpakets bilden Grundwasserstauer, die zusammen mit dem Faltenbau und den zahlreichen Verwerfungen einen komplizierten Grundwasserstockwerksbau bedingen. HENNICKE (1972) hat rund 500 Kluftmessungen in Steinbrüchen auf der Nordseite der Mulde durchgeführt. Daraus ermittelte er für die mitteldevonischen Gesteine zwei Hauptrichtungen mit wasserwegsamen Öffnungen, von Südwesten nach Nordosten – und damit in Streichrichtung der Sötenicher Kalkmulde – und von Südosten nach Nordwesten (zitiert nach ROSENKRANZ, 2013). Die Mächtigkeit des 4. Grundwasserstockwerks kann im Einzugsgebiet der WGA Arloff mehrere hundert Meter betragen.  Bereichsweise kann sich je nach Gebirgsdurchlässigkeit ein 5. Grundwasserstockwerk in den überwiegend sehr gering durchlässigen bis undurchlässigen Ton- und Schluffsteinen der unterdevonischen Schichten bilden, in welche die Sötenicher Kalkmulde eingebettet ist. Das 1. und das 4. Grundwasserstockwerk sind generell für die Grundwasserentnahmen an den WGA EBB und KKS relevant, wobei der Kalkarer Stollen im Festgestein und damit im 4. Grundwasserstockwerk liegt und die horizontalen Filterstränge des Engelbertusbrunnens auf der Basis der Erftterrasse und damit im 1. Grundwasserstockwerk verlaufen. In den Anlagen 10.1, 10.2, 11.1 und 11.2 sind vier geologische Profilschnitte enthalten, jeweils zwei für die WGA EBB und die WGA KKS. Diese sind aus den umfangreichen geologischen Untersuchungen des Büros für Hydrogeologie und Wasserwirtschaft von Prof. Dr. H. Losen (LOSEN, 2009) in der Sötenicher Kalkmulde übernommen (teilweise angepasst). Die Lage der Profilschnitte ist Anlage 9 zu entnehmen. Die Basis der Erftterrasse wird durch eine Verwitterungsschicht aus tonigschluffigen Sedimenten des Festgesteins gebildet, welche nach LOSEN (2009) die Erftterrasse hydraulisch (zumindest Bereichsweise) vom Festgestein trennt. Den Profilen in den Anlagen 10 und 11 ist zu entnehmen, dass durch zahlreiche Störungen die Grundwasserstockwerke gegeneinander verschoben sind und die Erftterrasse in den Randbereichen oft unmittelbar horizontal an das devonische Festgestein angrenzt. Hier kann das in diesen Bereichen gespannte Grundwasser aus dem Festgestein in die Erftterrasse übertreten. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 20 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Das Tertiär (2. Grundwasserstockwerk) des Antweiler Grabens ist überwiegend aus den Köln-Schichten des Oligozäns aufgebaut. Auf Basis der zahlreichen Bohrungen im Untersuchungsgebiet lässt sich kein einheitliches Bild der tertiären Grabenfüllung erstellen. Es liegen engräumige Schichtwechsel und ein Ineinandergreifen unterschiedlicher Sedimente (Sande, Kiese, Schluffe, Tone, Braunkohlen) vor. Das Tertiär wurde wie das Festgestein gegeneinander versetzt, was zu unterschiedlichen Mächtigkeiten der tertiären Auflagen auf dem Festgestein geführt hat (LOSEN, 2009). Das 1. Grundwasserstockwerk (Quartär) wird im Umfeld der WGA EBB durch die quartären Niederterrassensedimente der Erft gebildet. Die Erftterrasse erreicht nach LOSEN (2009) Mächtigkeiten von 8 bis 12 m. Eine Trennung des 1. und 2. Grundwasserstockwerks ist aufgrund fehlender gering Grundwasser leitender Schichten und aufgrund einer ähnlichen lithologischen Zusammensetzung nicht bzw. nur bereichsweise vorhanden (LOSEN, 2009). 3.5 Grundwasserströmungsverhältnisse 3.5.1 Vorbemerkungen – Betriebspumpversuch WGA Arloff Die RGE betreibt im Norden der WGA EBB und KKS die WGA Arloff des WES mit zwei Vertikalfilterbrunnen, für die der WES eine wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von bis 750.000 m³/a anstrebt. Die Brunnen der WGA Arloff fördern Grundwasser aus dem devonischen Massenkalk und erfassen Teufenbereiche von rund 240 bis 250 m. Im Rahmen einer für die WGA Arloff notwendigen Umweltverträglichkeitsprüfung wurde in den Jahren 2013 und 2014 ein zweijähriger Betriebspumpversuch zur Ermittlung der entnahmebedingten Auswirkungen der WGA Arloff auf grundwasserabhängige Schutzgüter an der WGA Arloff durchgeführt. In diesen zwei Jahren wurde die WGA Arloff in einem Grund- und einem Spitzenlastbetrieb gefahren, um so zum einen eine umweltschonend gewinnbare Grundwasserentnahmemenge zu ermitteln und zum anderen die Reaktion bzw. die Reaktionszeiten des hydrogeologischen Systems in der nördlichen Sötenicher Kalkmulde auf höhere Entnahmemengen zu erfassen. Der Spitzenlastbetrieb mit maximaler Entnahmemenge im Rahmen des Betriebspumpversuchs wurde im Zeitraum Juli bis September 2013 durchgeführt, wobei ab etwa Mitte August 2013 aufgrund (zu) großer Auswirkungen auf das grundwasserabhängige, unter Naturschutz stehende Kalkarer Moor – ein Niedermoor am nordwestlichen Rand der Sötenicher Kalkmulde – die Grundwasserentnahmemenge an der WGA Arloff bereits vorsorglich reduziert wurde. Für den Stichtag 5. August 2013 wurden die Auswirkungen des Spitzenlastbetriebs (maximale Fördermenge über einen Zeitraum von gut vier Wochen, Fördermenge ca. 3.500 m³/d ≈ 1,28 Mio. m³/a) ausgewertet. Dazu wurden Grundwassergleichen- und Grundwasserdifferenzenpläne für das 1./2. (Quartär/Tertiäres Lockergestein) und das 4. Grundwasserstockwerk (Mitteldevonisches Festgestein) erstellt (ahu AG, 2013a; 2013c; 2014b). Mithilfe dieser Pläne, ergänzt durch eine statistische Auswertung des Zusammenhangs zwischen den Fördermengen an der WGA Arloff und den Grundwasserständen an zahlreichen Grundwassermessstellen im Locker- und Festgestein wurde P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 21 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 der maximale Auswirkungsbereich im Förderhorizont abgegrenzt (Absenkrichter) sowie die Auswirkungen auf das 1./2. Grundwasserstockwerk beurteilt. Die WGA EBB und KKS liegen beide innerhalb des potenziellen maximalen Auswirkungsbereichs der WGA Arloff. Für eine unmittelbar neben der WGA KKS bestehende Grundwassermessstelle im Festgestein (KKS 1, 010420125) konnte der Einfluss der WGA Arloff auf den an der Messstelle erfassten Grundwasserstand nachgewiesen werden. Daher ist davon auszugehen, dass dies z.B. in den Jahren 2008 und 2009, in denen der Kalkarer Stollen wenig bis kein Grundwasser fassen konnte (vgl. Abschn. 2.3), auch auf die zu dieser Zeit hohen Fördermengen an der WGA Arloff und die dadurch bedingten hohen Absenkungsbeträge zurückzuführen ist. Dieser Zusammenhang ist ebenfalls im Gutachten zur Vorprüfung des Einzelfalls für die WGA EBB und KKS, welches der BR Köln vorab vorgelegt wurde und in Dokumentation 12 enthalten ist, erläutert. Eine Auswirkung auf die Grundwasserstände in der Erftterrasse (1. Grundwasserstockwerk) bzw. auf die Schüttung an der WGA EBB durch die Grundwasserabsenkung an der WGA Arloff, konnte für den Spitzenlastbetrieb an der WGA Arloff sowie für den gesamten Zeitraum des zweijährigen Betriebspumpversuchs an der WGA Arloff nicht nachgewiesen werden. 3.5.2 Grundwassergleichenpläne In den Anlagen 15 und 16 sind Grundwassergleichenpläne für das 1./2. Grundwasserstockwerk (Quartär und Tertiär) sowie den devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter für den Stichtag 5. August 2013 dargestellt. Zu diesem Stichtag wurde an der WGA Arloff, in deren Auswirkungsbereich sich die WGA EBB und KKS befinden, im Rahmen eines Betriebspumpversuchs ein Spitzenlastbetrieb gefahren. Dieser Stichtag repräsentiert die künftig maximal zu erwartenden hydraulischen Auswirkungen durch die WGA Arloff auf die WGA EBB und KKS (vgl. Abschn. 3.7.3). Aus diesem Grund wurde von der Gleichenplandarstellung mit minimalen und maximalen Grundwasserständen abgesehen. Generell repräsentiert der Stichtag 5. August 2013 neben dem Spitzenlastbetrieb an der WGA Arloff einen Zustand mittlerer Grundwasserstände im 1./2. wie auch im 4. Grundwasserstockwerk. Die Grundwasserströmung im Festgesteinsgrundwasserleiter ist generell von Südwesten nach Nordosten gerichtet. Aufgrund zahlreicher, teilweise hydraulisch wirksamer Störungen und der Grundwasserentnahmen aus dem Festgestein entsteht kein einheitliches Strömungsbild im Festgestein. Beispielsweise an der Störung südlich der WGA EBB sind die Grundwasserstände um bis zu 10 m gegeneinander versetzt. Das obere bzw. 1. Grundwasserstockwerk ist auf den Antweiler Graben bzw. in den Bereichen nördlich und südlich des Antweiler Grabens auf die Auen/Terrassenbereiche der Oberflächengewässer, insbesondere der Erft begrenzt. Auch im oberen Grundwasserstockwerk ist eine generelle Fließrichtung von Süden nach Norden vorhanden und wird von der Lage und der Mächtigkeit der Sedimente bestimmt. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 22 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Im Bereich der WGA EBB bildet sich aufgrund der Grundwasserentnahme am Engelbertusbrunnen aus dem 1. Grundwasserstockwerk ein lokal begrenzter Absenktrichter aus, der sich in den Grundwassergleichen für das 1. Stockwerk im Bereich der Erftterrasse deutlich abzeichnet (vgl. auch Abschn. 3.5.7). 3.5.3 Zeitliche Entwicklung der Schacht- und Brunnenwasserstände In Abbildung 7 ist der Wasserstand im Sammelschacht des Engelbertusbrunnens dargestellt. Abb. 7: Brunnenwasserstandsganglinie am Engelbertusbrunnen Aus dem Sammelschacht des Engelbertusbrunnens läuft das Rohwasser dem WW Arloff aufgrund des natürlichen Gefälles zwischen den Anlagen frei zu. Die Zulaufmenge kann durch Schieber im Sammelschacht des EBB reguliert werden. Der Wasserstand, welcher sich im Sammelschacht einstellt, wird durch die Höhenlage der Rohwasserleitung, die Stellung des Schiebers und den natürlichen Grundwasserstand an der WGA EBB bestimmt. Abbildung 7 ist zu entnehmen, dass der Wasserstand nur sehr geringe Schwankungen von < 0,4 m aufweist. Ab etwa Mitte 2011 liegen die Schwankungen im Bereich 0 bis 10 cm. In Abbildung 8 ist der Wasserstand am Alten Schacht 1 (01042409) dargestellt, welcher sich wenige Meter nördlich des Kalkarer Stollens befindet. Im Kalkarer Stollen ist aufgrund der baulichen Gegebenheiten (vgl. Anl. 6.2) eine Messung des Stollenwasserstandes nicht möglich. Die Sohle des Alten Schachts 1 liegt etwa 2 m unterhalb der Sohle des Kalkarer Stollens. Es wird davon ausgegangen, dass der Alte Schacht 1 den Wasserstand im Kalkarer P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 23 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Stollen annähernd repräsentiert. Zwischen Januar und März 2011 wurde beispielweise kein Rohwasser aus dem Kalkarer Stollen entnommen. Dies führte zu einem Aufstau des Grundwasserstandes im Umfeld des Stollens (vgl. Abb. 8). In Phasen, in denen das Rohwasser aus dem Kalkarer Stollen in das WW Arloff frei auslaufen kann, stellt sich ein Wasserstand etwas zwischen dem oberen und dem unteren Ablauf des Stollens (s. Anl. 6.1) ein. Der Wasserstand am Alten Schacht 1 schwankt in einer Größenordnung von 1 bis 1,5 m. Abb. 8: 3.5.4 Schachtwasserstandsganglinie am Kalkarer Stollen Zeitliche Entwicklung der Grundwasserstände In Dokumentation 13 sind Langzeitganglinien der Grundwasserstände (zeitlicher Beginn der Darstellung abhängig vom Baujahr der Messstellen) an den Grundwassermessstellen in den potenziellen Einzugsgebieten der WGA EBB und KKS dargestellt. Die Stammdaten der dargestellten Grundwassermessstellen sind in Dokumentation 2 enthalten. Die Lage der Grundwassermessstellen ist Anlage 2 zu entnehmen. Bereich Hammerwerk Erft Im Umfeld des Hammerwerks Erft wurden im Jahr 2007 zehn einfach oder zweifach ausgebaute Grundwassermessstellen errichtet. Die Messstellen P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 24 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 HWE 9.2 (010306778) und HWE 10.2 (010306791) erfassen die Grundwasserstände im devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter. Alle anderen Messstellen sind in den quartären und tertiären Lockergesteinen im Bereich der Erftaue ausgebaut. Die dargestellten Ganglinien (Dok. 13) der Lockergesteins- und auch der Festgesteinsmessstellen zeigen generell einen parallelen Verlauf mit einem deutlichen Jahresgang. Im Herbst 2007 zeigt sich an allen Grundwassermessstellen ein deutlicher Anstieg der Grundwasserstände um 1 bis 1,5 m. Dies ist nach LOSEN (2009) mit einem hundertjährigen Hochwasserereignis der Erft zu erklären. Hierzu ist zu bemerken, dass z.B. im Juli 2014 nach starken Niederschlägen insbesondere im Festgesteinsgrundwasserleiter die Grundwasserstände deutlich angestiegen sind. Das heißt, es ist davon auszugehen, dass im Jahr 2007 nach hohem Niederschlagsaufkommen nicht nur die Erft eine hohe Wasserführung hatte, sondern auch von der Erft entfernt Grundwasserneubildung stattgefunden hat. Diese ist damit auf das hohe Niederschlagsaufkommen und nicht auf die Wasserführung der Erft zurückzuführen. Am 27.09.2007 wurde an der (Niederschlags-)Station Kirspenich des Erftverbandes eine Tagesniederschlagssumme von rund 61 mm/d Niederschlag gemessen (ERFTVERBAND, 2014). Bereich WGA Engelbertusbrunnen (EBB) Im Umfeld der WGA EBB wurden im Bereich der Erftterrasse, in der auch die horizontalen Filterstränge des Engelbertusbrunnen liegen, in den Jahren 1968 und 2007 insgesamt zehn einfach oder zweifach ausgebaute Grundwassermessstellen errichtet. Seit dem Jahr 2007 werden die Grundwasserstände an diesen Messstellen regelmäßig gemessen und dokumentiert. Bis auf die Messstelle EBB 10.2 (010420113), welche den devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter erfasst, sind alle anderen Grundwassermessstellen im tertiären und quartären Lockergesteinsaquifer ausgebaut (Antweiler Graben und Erftterrasse). Die Ganglinien der Grundwassermessstellen im Bereich Engelbertusbrunnen sind in Dokumentation 13 enthalten. Die Grundwassermessstellen im Bereich der WGA EBB zeigen einen ausgeprägten Jahresgang mit generell hohen Grundwasserständen im Frühjahr und niedrigen Grundwasserständen im Herbst. Die Differenz zwischen den Frühjahrs- und Herbstwasserständen kann je nach Messstelle 1 bis 2 m betragen. Die Grundwassermessstelle EBB 10 ist als Doppelmessstelle ausgebaut mit je einem Messrohr im quartären Locker- und im devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter. Das Druckpotenzial im örtlich gespannten Festgesteinsgrundwasserleiter (EBB 10.2) liegt etwa 20 cm über dem Potenzial des Lockergesteinsgrundwasserleiters (EBB. 10.1, vgl. Abb. 9). Die Grundwasserstände beider Grundwasserleiter zeigen zueinander, wie auch zu den Ganglinien an den übrigen Grundwassermessstellen im Umfeld der WGA EBB (z.B. WV Eusk Ark, 1. Grundwasserstockwerk, s. Abb. 9), einen annähernd parallelen Verlauf. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 25 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen Abb. 9: ahu AG, September 2015 Zusammenhang Grundwasserstände 1. und 4. Grundwasserstockwerk Abbildung 9 zeigt exemplarisch die Grundwasserganglinien der oben beschriebenen Zweifachgrundwassermessstelle EBB 10. Der Zweifachmessstelle EBB 10 ist zu entnehmen, dass ein von unten nach oben gerichtetes Potenzialgefälle der Grundwasserstände vom 4. (EBB. 10.2) ins 1. Grundwasserstockwerk (EBB 10.1) vom Festgestein ins Lockergestein vorliegt. Weiterhin zeigen alle drei Messstellen einen parallelen Verlauf der Grundwasserstandsganglinien mit einem deutlichen jahreszeitlichen Gang der Grundwasserstände. Das 1. und das 4. Grundwasserstockwerk stehen am Ort der WGA EBB miteinander in Verbindung, wobei wahrscheinlich das 4. Grundwasserstockwerk das 1. Grundwasserstockwerk beeinflusst bzw. stützt. Bereich WGA Kalkarer Stollen (KKS) Auf dem eingezäunten Gelände der WGA KKS (Schutzzone I) befindet sich die im Devon verfilterte Messstelle KKS 1 „Kalkarer Stollen“ (010420125). Etwa 750 m südwestlich der WGA KKS liegt die ebenfalls im Devon verfilterte Messstelle WES, Iversheim 1.2tf (010421567). Die flache Messstelle Iversheim 1.1fl (010421555) am selben Standort ist in der Regel trocken. Etwa 600 m westlich der Messstelle Iversheim 1.2tf befindet sich eine weitere im Devon ausgebaute Messstelle: Iversheim (219980410). An der Messstelle KKS 1 (010420125) zeigt sich ein Zusammenhang der Grundwasserstände mit der Grundwasserentnahme an der WGA Arloff (vgl. Abschn. 3.5.1). Während des in den Jahren 2012 bis 2014 durchgeführten Betriebspumpversuchs zeigte sich eine Absenkung der Grundwasserstände in P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 26 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Abhängigkeit von der Entnahmemenge an der WGA Arloff. In den Jahren 2007 bis Ende 2009 lagen die Grundwasserstände an dieser Messstelle mehrere Meter unter den aktuellen Grundwasserständen. In diesem Zeitraum wurde die WGA Arloff mit der doppelten bis dreifachen Entnahmemenge im Vergleich zur der im Rahmen des Betriebspumpversuchs entnommenen Menge betrieben. An der Messstelle Iversheim 1.2tf (010421567) ist kein Einfluss durch die WGA Arloff auf den dort erfassten Grundwasserstand feststellbar. An der Messstelle zeigt sich ein jahreszeitlicher Gang der Grundwasserstände mit 2 bis 3 m höheren Grundwasserständen im Frühjahr als im Herbst. Ein langjähriger Trend ist nicht erkennbar. An der Messstelle Iversheim (219980410) ist ebenfalls ein jahreszeitlicher Gang und kein langjähriger Trend des Grundwasserstandes zu erkennen. An dieser Messstelle beträgt die Schwankungsbreite zwischen Frühjahr und Herbst im Mittel 4 m. Im Jahr 2011 war eine Differenz zwischen Minimum und Maximum von rund 8 m zu verzeichnen. Südwestliches Einzugsgebiet Im Südwesten des abgegrenzten potenziellen Einzugsgebietes der WGA EBB liegt die Zweifachmessstelle „Weiler a. B.“ (213904913, 213904925). An diesen Messstellen ist ein sehr deutlicher Jahresgang der erfassten Grundwasserstände zu verzeichnen. Die Differenz zwischen jahreszeitlichem Minimum und Maximum beträgt bis zu 30 m. 3.5.5 Zusammenhang zwischen dem Pegelstand der Erft und den Grundwasserständen im Locker- und Festgestein sowie den Fördermengen an der WGA EBB In den Abbildungen 10 und 11 ist die monatliche Fördermenge an der WGA EBB für den Zeitraum 2000 bis 2013 einmal zusammen mit exemplarischen Grundwasserstandsganglinien in der Erftterrasse (Abb. 6) und einmal zusammen mit der Wasserstandsganglinie der Erft am Pegel Arloff (LANUV, 2013) dargestellt. Abbildung 10 zeigt, dass ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Fördermenge an der WGA EBB und dem Grundwasserstand in der Erftaue (Grundwassermessstellen EBB1 und WV Eusk Arl) besteht. Abbildung 11 zeigt, dass es keinen Zusammenhang zwischen der Fördermenge am EBB und dem Wasserstand der Erft gibt. Es ist daher davon auszugehen, dass die Fördermengen der WGA EBB stark von den Grundwasserständen im devonischen Festgestein (4. Stockwerk) und weniger von der Grundwasserneubildung in der räumlich eng begrenzten Terrasse der Erft bzw. durch Infiltration aus der Erft in den Terrassengrundwasserleiter beeinflusst werden. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 27 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Abb. 10: Fördermenge EBB und Grundwasserstände in der Erftterrasse Abb. 11: Fördermengen WGA EBB und Erftwasserstände P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 28 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 3.5.6 ahu AG, September 2015 Zusammenhang zwischen den Grundwasserständen im Festgestein und den Fördermengen an der WGA KKS In Abbildung 12 ist die Fördermenge des Kalkarer Stollens (2000 bis 2013) zusammen mit den Grundwasserständen an der Messstelle KKS 1 (010420125, ab Ende 2007) und dem Alten Schacht 1 (01042409, ab August 2010) dargestellt. Abb. 12: Fördermengen WGA KKS und Grundwasserständen Der Grundwasserstand an der Messstelle KKS 1 (010420125) wird von der Grundwasserentnahme an der WGA Arloff des WES beeinflusst, welche ebenfalls von der RGE betrieben wird (ahu AG 2013c und 2014b). Ab Ende 2009 bis Oktober 2012 wurde die WGA Arloff nicht betrieben. Hier zeigt sich ein Anstieg des Grundwasserstandes an der Messstelle KKS 1 um rund 4 m. Nach LOSEN (2009) fällt der Kalkarer Stollen zeitweise trocken. Es ist davon auszugehen, dass dies neben den natürlichen klimatischen Verhältnissen auch auf die Absenkung des Grundwasserstandes in Umfeld der WGA KKS durch die Entnahme an der WGA Arloff zurückgeführt werden kann bzw. zumindest temporär in der Vergangenheit in Zeiten hoher Grundwasserentnahme an der WGA Arloff aufgetreten ist (s.a. Abschn. 3.4). P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 29 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 3.5.7 ahu AG, September 2015 Abgrenzung der maximalen Absenkungsbereiche der WGA EBB und KKS Aufgrund der flächenhaften Grundwasserentnahmen an beiden WGA EBB und KKS und der Grundwassergewinnung im freien Auslauf findet nur eine vergleichsweise geringe Absenkung der Grundwasserstände statt. Das niedrigste Grundwasserniveau der WGA EBB und KKS ist durch die Höhenlage der jeweils zum WW Arloff führenden Rohwasserleitung bedingt. Eine Entnahme mittels Pumpen erfolgt nicht. Die Absenkungsbereiche der WGA Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen wurden anhand von zwei Grundwassergleichenplänen abgegrenzt, welche im Rahmen des Monitoringberichts für die WWJ 2010/2011 und 2011/2012 (ahu AG, 2013b) sowie im Rahmen der Auswertungen für die WGA Arloff zum Stichtag 5. August 2013 (Spitzenlastbetrieb im Rahmen des Betriebspumpversuchs an der WGA Arloff) für das 1. Stockwerk erstellt wurden, sowie über die Abschätzung der Reichweite nach SICHARDT (1928, zitiert nach HÖLTING & COLDEWEY, 2005). Nach LOSEN (2009) ist für das 1. Stockwerk im Bereich der Erftterrasse, in dem sich die Filterstränge des Engelbertusbrunnen befinden, ein Durchlässigkeitsbeiwert von 1,3*10-4 m/s bis 6,2*10-4 m/s und für den oberen Bereich des devonischen Massenkalks ein mittlerer Durchlässigkeitsbeiwert von 4,3*10-4 m/s (für die Gebirgsdurchlässigkeit) gegeben. Aus den ausgewerteten Gleichenplänen, Grundwasserganglinien und aus der Tiefenlage der Ausläufe des Engelbertusbrunnens und des Kalkarer Stollens in Bezug zu den Grundwasserständen im Umfeld ergibt sich für beide Gewinnungen eine entnahmebedingte maximale Absenkung der Grundwasserstände von rund 2 m am Engelbertusbrunnen und max. 3 m am Kalkarer Stollen. Daraus ergibt sich für den Engelbertusbrunnen eine Reichweite der entnahmebedingten Absenkung der Grundwasserstände von maximal rund 150 m. Dieser Radius liegt über dem mit Hilfe der Gleichenpläne abgrenzbaren Absenktrichter und wird für die weiteren Auswertungen herangezogen. Für den Kalkarer Stollen ergibt sich eine Reichweite von maximal rund 190 m. 3.6 Kumulierung mit anderen Grundwasserentnahmen In der nördlichen Sötenicher Kalkmulde wird von der RGE neben den WGA EBB und KKS auch die WGA Arloff des WES betrieben, welche sich nördlich der WGA EBB und KKS befindet. An der WGA Arloff werden zwei mehr als 200 m tiefe Brunnen im devonischen Festgestein betrieben. Das Rohwasser wird dort mittels Unterwassermotorpumpen gefördert. An der WGA Arloff lief bis Ende 2014 (Beginn Oktober 2012) ein Betriebspumpversuch zur Ermittlung der Auswirkungen durch die Grundwasserentnahme an der WGA Arloff auf grundwasserabhängige Schutzgüter (insbesondere das NSG Kalkarer Moor, Tongrube Toni). Vor Beginn des Betriebspumpversuchs wurde die WGA Arloff ca. zweieinhalb Jahre lang nicht betrieben. Durch den langen Zeitraum ohne Grundwasserentnahme in den Jahren 2010 bis 2012 stellten sich im Umfeld der WGA Arloff die natürlichen Grundwasserstände wieder ein. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 30 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Dies bewirkte auch einen deutlichen Anstieg des Grundwasserstandes im devonischen Festgestein im Bereich der WGA Kalkarer Stollen (vgl. Abb. 13). Abb. 13: Grundwasserstandsganglinien an den Messstellen im Bereich der WGA KKS Durch den Ende 2012 begonnen Betriebspumpversuch wurde deutlich, dass der Absenktrichter der WGA Arloff bis zum Kalkarer Stollen reicht, wobei bislang auf die im Betriebspumpversuch durchgeführten Förderszenarien (Jahresentnahme rund 577.000 m³/a im Jahr 2013) nur die tiefe devonische Messstelle KKS 1 (010420125), nicht aber der Alte Schacht 1 (01042409) – dieser reicht etwa bis in die Tiefe, in der sich der Kalkarer Stollen befindet – eine eindeutige Reaktion zeigte. Es ist jedoch davon auszugehen, dass bei in der Vergangenheit deutlich höheren Fördermengen an der WGA Arloff von mehr als 1,5 Mio. m³/a das zeitweise Trockenfallen des Kalkarer Stollens in Zusammenhang mit der Grundwasserentnahme an der WGA Arloff steht. Anders als für die WGA KKS ist für die WGA EBB kein Zusammenhang zwischen der Grundwasserentnahme an der WGA Arloff und den Grundwasserständen bzw. den Fördermengen an der WGA EBB erkennbar. Für die WGA Arloff strebt der WES langfristig eine wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a an. Für einen Zeitraum von fünf Jahren (nach Ende des Betriebspumpversuchs bis zum Ablauf des angestrebten Bewilligungsverfahrens) hat der WES im Sommer 2014 für die WGA Arloff einen wasserrechtlichen Erlaubnisantrag zur Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a bei der BR Köln eingereicht. Der potenzielle Auswirkungsbereich der WGA Arloff ist aufgrund der förderbedingten Absenkungen der Brunnenwasserstände von > 40 m deutlich größer als die Auswirkungsbereiche der WGA EBB und KKS. Das abgegrenzte Untersuchungsgebiet für die WGA EBB und KKS liegt vollständig innerhalb des abgegrenzten potenziellen Absenkungsbereichs der WGA Arloff (ahu AG, 2014c). P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 31 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Weiter im Süden der Sötenicher Kalkmulde betreibt die RGE im Auftrag des WES die WGA Nöthen. An der WGA Nöthen findet ebenfalls eine Grundwasserentnahme aus dem devonischen Festgestein über zwei Vertikalfilterbrunnen statt. Für die WGA Nöthen besteht eine bis zum 31.12.2031 befristete wasserrechtliche Bewilligung zur Grundwasserentnahme von bis zu 1,0 Mio. m³/a. Die WGA Nöthen liegt nicht im Auswirkungsbereich der WGA Arloff und der WGA EBB und KKS; andersherum liegen die WGA EBB und KKS nicht im Auswirkungsbereich der WGA Nöthen. Das Rohwasser der WGA Nöthen wird gemeinsam mit den Rohwässern der WGA Arloff sowie der WGA EBB und KKS im WW Arloff zu Trinkwasser aufbereitet. Im Hinblick auf den Wasserbedarf (ahu AG, 2013) des WES für das WW Arloff verpflichtet sich der WES, zukünftig in der Gesamtsumme an den von ihm bzw. von der RGE betriebenen Gewinnungsanlagen in der Sötenicher Kalkmulde (EBB, KKS, Arloff und Nöthen) nicht mehr als maximal bis zu 2,0 Mio. m³/a Grundwasser zu fördern. Gemäß Auskunft der BR Köln sind im potentiellen Auswirkungsbereich (Absenktrichter) der WGA EBB und KKS keine Grundwasserentnahmen Dritter vorhanden. Mögliche weitere Wechselwirkungen mit Grundwasserentnahmen Dritter sind daher auszuschließen. 3.7 Dargebotsnachweis 3.7.1 Klimatische Kennwerte In Abbildung 14 sind die Jahresniederschlagssummen an der Station Kirspenich des Erftverbandes für den Zeitraum 1968 bis 2013 dargestellt. Der mittlere Jahresniederschlag liegt bei rund 596 mm/a. Die maximale Jahresniederschlagssumme wurde im Jahr 1985 mit 804 mm/a erfasst. Weitere niederschlagsreiche Jahre waren das Jahr 1981 mit 774 mm/a und das Jahr 1987 mit rund 770 mm/a. Der minimale Jahresniederschlag lag bei 447 mm/a und wurde im Jahr 1976 aufgezeichnet. Weitere trockene Jahre waren das Jahr 1996 mit rund 455 mm/a und das Jahr 2011 mit ca. 452 mm/a Niederschlag. In Tabelle 3 ist die statistische Auswertung des Niederschlagsaufkommens an der Station Kirspenich zusammengefasst. Neben der Betrachtung des gesamten Wasserwirtschaftsjahres ist auch die Statistik für das Winterhalbjahr (November bis April) und das Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober) der Wasserwirtschaftsjahre enthalten. Im Winterhalbjahr fällt an der Station Kirspenich im Mittel 259 mm und im Sommerhalbjahr 336 mm Niederschlag. Den langjährigen Mittelwerten des Niederschlagsaufkommens sind in Tabelle 3 die WWJ 2010/2011, 2011/2012 und 2012/2013 gegenübergestellt. In der Betrachtung sind die WWJ 2010/2011 und 2012/2013 als trocken und das WWJ 2011/2012 als normal zu bezeichnen. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 32 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Abb. 14: Jahresniederschlagssummen an der Station Kirspenich des Erftverbandes (1968 bis 2013) Tab. 3: Niederschlagsstatistik an der Station Kirspenich des Erftverbandes Winterhalbjahr mm % Sommerhalbjahr mm % Wasserwirtschafsjahr mm % Mittel 1968 bis 2013 259 100 normal 336 100 normal 595 100 normal WWJ 2010/2011 250 96,5 normal 236 70,2 trocken 486 81,6 trocken WWJ 2011/2012 239 92,3 normal 333 99,1 normal 572 96,1 normal WWJ 2012/2013 238 91,9 normal 249 74,1 trocken 487 81,8 trocken Zuordnung der Abweichungen vom langjährigen Mittel (Erftverband 2007): 0 bis 10 % = normal 10 bis 30 % = nass/trocken > 30 % = sehr nass/sehr trocken Bei der Betrachtung der Wasserwirtschaftsjahre fällt auf, dass für alle drei Jahre das Niederschlagsaufkommen in den Winterhalbjahren als normal einzustufen ist. Das heißt, in der Grundwasserneubildungsphase, die in der Regel mit dem Winterhalbjahr übereinstimmt, ist für die betrachteten Wasserwirtschaftsjahre kein großer Unterschied zu verzeichnen. Im Gegensatz dazu sind die Sommerhalbjahre 2011 und 2013 als trocken zu bewerten. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 33 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 3.7.2 ahu AG, September 2015 Ermittlung der Grundwasserneubildung Der Erftverband hat in der Arbeitsgruppe „Grundwasserneubildung“ im Jahr 2012 verschiedene Verfahren zu Berechnung der Grundwasserneubildung im Verbandsgebiet miteinander verglichen. Anlässlich der 39. Jahresbesprechung „Beobachtung der großräumigen Grundwasserabsenkung im Rheinischen Braunkohlenrevier“ am 07.11.2012 wurde vereinbart, dass im Rahmen von wasserrechtlichen Erlaubnis- und Bewilligungsverfahren für die öffentliche Trinkwasserversorgung zukünftig einheitlich das GROWA-Verfahren (Zeitraum 1961 bis 2000, GROWA-Datensatz des Forschungszentrums Jülich und Niederschlagsdaten des DWD) herangezogen werden soll. Diese Entscheidung resultiert aus der bisherigen landesweiten Verwendung des GROWAVerfahrens in Zusammenhang mit der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. Für die Berechnung der Grundwasserneubildung wurde vom Erftverband im Jahr 2014 ein Rasterdatensatz mit flächendifferenzierten Grundwasserneubildungsraten für den nördlichen Teil der Sötenicher Kalkmulde zur Verarbeitung im Geoinformationssystem zur Verfügung gestellt. Daher werden im Rahmen dieses Gutachtens keine weiteren bzw. neuen Berechnungen der Grundwasserneubildung anhand der Klimadaten der Station Kirspenich durchgeführt. Für das festgesetzte Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff ergibt sich mit dem GROWA-Datensatz eine mittlere jährliche Grundwasserneubildungsmenge von rund 2,96 Mio. m³/a. Dies entspricht etwa 116 % der Summe der bislang für die WGA Arloff erteilten und der für die WGA EBB und KKS beantragten Grundwasserentnahmemengen sowie der vorhandenen Entnahmerechte Dritter (vgl. Abschn. 3.7.3). 3.7.3 Entnahmerechte Dritter und weitere Entnahmerechte des WES Im nördlichen Bereich der Sötenicher Kalkmulde bzw. im Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff (gemeinsames Wasserschutzgebiet für die Einzugsgebiete der WGA EBB, KKS und Arloff) liegen an sechs weiteren Standorten Grundwasserentnahmerechte sowohl des WES als auch Dritter vor. Diese sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Die Lage der Entnahmestellen ist in Anlage 15 dargestellt. Tab. 4: Entnahmerechte Dritter und weitere Entnahmerechte des WES im WSG Bad Münstereifel-Arloff (* langfristig angestrebte Jahresmenge) Wasserrecht Rechtswert Hochwert Zugelassene Jahresmenge [m³/a] 3/1860/04/01897 2555818 5607206 15.000 3/2539/04/06478 2556121 5606599 1.000 3//04/01334 2556840 5606800 10.000 03/000495 (WGA Arloff) 2556040 5607780 750.000* 3/6674/04/04841 2554150 5605190 1.035.000 Aktenz.: 31.05.2015 2551200 5604015 1.149 Summe P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc 1.812.149 - 34 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Im Wasserschutzgebiet (WSG) Bad Münstereifel-Arloff existieren zwei weitere vergleichsweise große Entnahmerechte. Das Wasserrecht 03/000495 liegt dem WES für die WGA Arloff mit derzeit einer maximalen Grundwasserentnahmemenge von 750.000 m³/a vor. Zukünftig strebt der WES eine wasserrechtliche Bewilligung für die WGA Arloff zur Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a an, daher wird diese angestrebte Entnahmemenge in den folgenden Auswertungen berücksichtigt. Das zweite große Entnahmerecht unter dem Aktenzeichen 3/6674/04/04841 umfasst eine maximale Grundwasserentnahmemenge von bis zu 1,035 Mio. m³/a. Alle weiteren Entnahmerechte liegen in der Summe bei maximal 27.149 m³/a. Insgesamt ergeben sich im relevanten Bilanzgebiet (festgesetztes Wasserschutzgebiet) Entnahmerechte Dritter und des WES von rund insgesamt 1,81 Mio. m³/a (vgl. Tab. 4). 3.7.4 Abgrenzung der maximalen Einzugs-/Bilanzgebiete der WGA EBB und KKS Grundlagen An der WGA KKS wird ausschließlich Grundwasser aus dem devonischen Festgestein entnommen. Das maximale Bilanz- bzw. Einzugsgebiet kann daher anhand der Grundwassergleichen für den Festgesteinsgrundwasserleiter abgegrenzt werden. An der WGA EBB setzt sich das entnommene Grundwasser nach LOSEN (2009) und ahu AG (2010) aus Grundwasser aus dem devonischen Festgestein sowie einer Komponente „jüngeren“ Grundwassers aus der Erftterrasse zusammen. Neben der Grundwasserneubildung über Niederschlag wird ein Teil des Grundwassers in der Erftterrasse auch durch Uferfiltrat aus der Erft gebildet. Im Auftrag des WES hat das Büro Bieske & Partner im Jahr 2010 eine Isotopenuntersuchung der Rohwässer an den Wassergewinnungsanlagen des WES zur Altersbestimmung der Wässer anhand der FCKW-Methode durchgeführt. Für die WGA EBB ergab sich ein Anteil an Jungwasser (Alter: 0 bis 10 Jahre) von mindestens 60 %. Es liegt zunächst nahe, dass das Jungwasser durch Uferfiltrat und Grundwasserneubildung in der Erftterrasse (geringe Mächtigkeit des Grundwasserleiters, kurze Fließwege des Grundwassers bis zur WGA EBB) zur Verfügung steht. Allerdings ist auch für das Festgestein davon auszugehen, dass sich das Grundwasser zumindest teilweise aus sehr „jungen“ Komponenten zusammensetzt. Abbildung 15 ist zu entnehmen, dass unmittelbar nach starken Niederschlagsereignissen eine schnelle Grundwasserneubildung im devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter stattfindet. Die Grundwassermessstelle Iversheim 1.2tf (010421567) ist im Festgestein ausgebaut. Der Grundwasserstand an der genannten Messstelle steigt im Juli 2014 nach starken Niederschlägen Ende Juni sowie Anfang und Mitte Juli deutlich an (vgl. Abb. 15). Wie in Abschnitt 3.5.5 erläutert, hängen die Grundwasserstände im Festgestein und in der quartären Terrasse der Erft (Lockergestein) eng miteinander zusammen. Da im Festgestein im Bereich der WGA EBB in der Regel gespannte Grundwasserverhältnisse vorliegen, ist vor allem entlang von Störungen (vgl. Anl. 9 bis11) von einem Zustrom von Grundwasser in die Terrasse der Erft auszugehen. Ein enger bzw. eindeutiger Zusam- P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 35 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 menhang zwischen dem Erftwasserstand und den Grundwasserständen der Erftterrasse ist nicht abzuleiten (vgl. Abschn. 3.5.5). Im Gegenteil zeigen die Grundwasserstände in der Erftterrasse einen eindeutigen Zusammenhang mit den Grundwasserständen im Festgestein; das heißt, dass theoretisch auch aus dem Festgestein „junges“ Grundwasser in die Erftterrasse übertreten und an der WGA EBB gefördert werden kann. Abb. 15: Grundwasserganglinie im Festgestein an der Messstelle Iversheim 1.2.tf (01.01.2014 bis 30.07.2014) Nach Arbeiten von HENNICKE (1972) und LOSEN (2009) gibt die Erft innerhalb des ober- und unterirdischen Einzugsgebietes im Mittel rund 53 l/s Wasser an den Untergrund ab. Davon stehen nach HENNICKE (1972) bilanzwirksam etwa 50 % (nicht grundwasserbürtiger Anteil) und damit rund 26,5 l/s zur Verfügung. Die Erft durchquert das Einzugsgebiet der Sötenicher Kalkmulde auf einer Fließstrecke von rund 5,5 km. Damit ergibt sich unter Annahme einer gleichmäßigen Infiltration von Erftwasser eine mittlere Grundwasserneubildung von 152.000 m³/a pro Erftkilometer. Vom Eintritt der Erft in die Sötenicher Kalkmulde bis zur WGA EBB hat die Erft eine Fließstrecke von ca. 2,9 km. Damit werden auf dieser Strecke aus der Erft (rechnerisch) etwa 440.000 m³/a Grundwasser neu gebildet. Aus den oben dargestellten Gründen ist der tatsächliche Anteil von Uferfiltrat bzw. „jungem“ Grundwasser, das sich aus der Infiltration von Erftwasser in die Erftterrasse bildet, an der Gesamtentnahme der WGA EBB nicht quantifizierbar. Rein vorsorglich wird daher für die WGA EBB ebenfalls ein Bilanzgebiet im Festgestein auf Basis der zugehörigen Grundwassergleichen abgegrenzt, P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 36 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 ohne den Uferfiltratanteil der Erft quantitativ zu berücksichtigen. Je größer der gefasste Anteil von „jungem“ Grundwasser aus der Erft ist, desto größer ist rechnerisch der Bilanzüberschuss im abgegrenzten Einzugsgebiet. Das nicht genutzte Grundwasser strömt dann nach Norden ab bzw. steht grundsätzlich im Bilanzraum z.B. für Entnahmen Dritter zur Verfügung. Bilanzgebiete Die in Anlage 15 dargestellten Bilanzgebiete sind auf Grundlage einer mittleren Entnahme an der WGA KKS von rund 100.000 m³/a und von 650.000 m³/a an der WGA EBB abgegrenzt worden. Grundlage ist vor allem der im Rahmen der Auswertungen für die WGA Arloff zum Stichtag 5. August 2013 (Spitzenlastbetrieb im Rahmen des Betriebspumpversuchs in den Jahren 2012 bis 2014 an der WGA Arloff) erstellte Grundwassergleichenplan für den devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter. Dieser Gleichenplan repräsentiert einen Zustand mit maximalem zukünftigem Absenkungsbereich der WGA Arloff und damit eine Worst-Case-Situation für die WGA EBB und KKS, welche beide innerhalb dieses maximalen Absenkungsbereichs der WGA Arloff liegen. Weiterhin repräsentiert der Stichtag eine Situation mit im langjährigen Vergleich mittleren bis niedrigen Grundwasserständen. Die abgegrenzten Bilanzgebiete sind in Anlage 15 dargestellt. Da für beide Wassergewinnungen in der Summe eine Gesamtentnahme von maximal 750.000 m³/a beantragt wird, ändert sich die Umhüllende der beiden Bilanzgebiete auch bei anderen Förderkonstellationen, wie z.B. 200.000 m³/a an der WGA KKS zu 550.000 m³/a an der WGA EBB oder 50.000 m³/a an der WGA KKS zu 700.000 m³/a an der WGA EBB, nicht. Lediglich die Grenze zwischen den beiden Einzugs- bzw. Bilanzgebieten verschiebt sich. 3.7.5 Grundwasserbilanz Zur Aufstellung der Grundwasserbilanz für die WGA EBB und KKS sind auch weitere Grundwasserentnahmen innerhalb des relevanten Bereichs der Sötenicher Kalkmulde zu berücksichtigen. Dies sind neben der geplanten Antragsmenge an der WGA Arloff von 750.000 m³/a (s.a. Bedarfsnachweis in Abschn. 2.7) auch die maximal genehmigten Entnahmemengen Dritter. Dies betrifft vor allem die Grundwasserentnahme, welche bei der BR Köln unter dem Aktenzeichen 3/6674/04/04841 geführt wird, mit einer genehmigten Entnahmemenge von 1,035 Mio. m³/a. Weitere genehmigte Grundwasserentnahmen von in der Summe 27.149 m³/a spielen eine eher untergeordnete Rolle in der Bilanzbetrachtung. Die potenziellen Einzugs- bzw. Bilanzgebiete der WGA Arloff und der Entnahme unter dem Az. 3/6674/04/04841 sind ebenfalls auf Basis des Grundwassergleichenplans für das 4. Grundwasserstockwerk für den Stichtag 5. August 2013 abgegrenzt und in Anlage 15 mit dargestellt. Auf Basis des GROWA-Datensatzes ergeben sich für die dargestellten Einzugsgebiete rechnerisch die in Tabelle 5 zusammengefassten Dargebotsmengen. Das maximale wasserrechtliche Einzugsgebiet zum Wasserrecht mit dem Az. 3/6674/04/04841 geht über das Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff hinaus. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 37 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen Tab. 5: ahu AG, September 2015 Ergebnisse Grundwasserbilanz Entnehmer Entnahmerechte (teilw. beantragt) Fläche potenzielles Einzugsgebiet rechnerisches Grundwasserdargebot WGA Arloff 750.000 m³/a 7,5 km² 1.200.000 m³/a 4,6 km² + 677.000 m³/a + 0,83 km² = 107.000 m³/a = 5,43 km² 784.000 m³/a WGA Engelbertusbrunnen WGA Kalkarer Stollen 750.000 m³/a 3/6674/04/04841 1.035.000 m³/a 7,1 km² 1.060.000 m³/a Summe 2.535.000 20,03 km² 3.044.000 m³/a Für die ermittelten potenziellen Einzugsgebiete der vier Grundwasserentnahmen in der nördlichen Sötenicher Kalkmulde (s. Tab. 5) und die genehmigten bzw. beantragten Entnahmemengen liegt ein rechnerischer Bilanzüberschuss von insgesamt ca. 0,5 Mio. m³/a vor. Damit sind die weiteren Entnahmerechte Dritter (s. Abschn. 3.7.3), welche in der Aufstellung in Tabelle 5 nicht berücksichtig wurden, von in der Summe bis zu 27.149 m³/a ebenfalls abgedeckt. In der oben dargestellten Bilanzierung wurde das Grundwasserdargebot, das durch die Aussickerung aus der Erft gebildet wird und nach LOSEN (2009) zusätzlich zur Verfügung steht, nicht mit einbezogen. Nach LOSEN (2009) steht aus der Aussickerung der Erft ein zusätzliches potenzielles Grundwasserdargebot von bis zu 835.000 m³/a innerhalb des nördlichen Bereichs der Sötenicher Kalkmulde zur Verfügung. Damit ergibt sich rechnerisch ein potenzieller Bilanzüberschuss von rund 1,3 Mio. m³/a im Untersuchungsgebiet. Eine Überbewirtschaftung des Grundwasserleiters ist unter den gegebenen Grundwasserneubildungsraten mit den beantragten und bereits genehmigten Grundwasserentnahmemengen nicht zu erwarten bzw. nahezu ausgeschlossen. Selbst in trockenen Jahren mit geringerer Grundwasserneubildung bzw. einer geringen Wasserführung der Erft ist aufgrund des deutlichen rechnerischen Bilanzüberschusses keine negative Grundwasserbilanz zu erwarten. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 38 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 4 ROH- / GRUNDWASSERBESCHAFFENHEIT UND NUTZUNGSSTRUKTUR 4.1 Roh- und Grundwasserbeschaffenheit 4.1.1 Rohwasserbeschaffenheit Das Rohwasser an den WGA EBB und KKS wird gemäß Rohwasserüberwachungsrichtlinie zweimal jährlich analysiert. Die Rohwasseranalysen aus den Jahren 2013 und 2014 beider WGA sind in Dokumentation 15 enthalten. Überschreitungen der hilfsweise herangezogenen Grenzwerte der Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2011) sind – geogen bedingt – nur für die Parameter Eisen und Mangan zu verzeichnen. Diese können in der Aufbereitung des WW Arloff sicher aus dem Wasser entfernt bzw. bis zur Einhaltung des Trinkwassergrenzwertes reduziert werden (vgl. auch Abschn. 4.1.2). In Tabelle 6 ist die statistische Auswertung der wichtigsten Rohwasserparameter für die Rohwässer der WGA EBB und KKS für den Zeitraum 1988 bis 2014 in Beziehung zu den Grenzwerten der hilfsweise herangezogenen TrinkwV (2011) dargestellt. Tab. 6: Statistische Auswertung der Rohwasserbeschaffenheit an den WGA EBB und KKS WGA EBB (1988 bis 2014) Parameter WGA KKS (1998 bis 2014) Einheit Grenzwert Minimum Sauerstoff mg/l elektrische Leitfähigkeit µS/cm pH-Wert ohne Calcium Maximum Mittelwert Minimum Maximum Mittelwert 3,7 10,0 5,4 7,0 14,9 7,5 584 768 673 614 792 686 7,0 8,8 7,4 7,2 8,7 7,5 mg/l 78,0 98,0 88,5 68,4 88 79,6 Magnesium mg/l 25,6 34,9 28,8 26,6 36,5 29,7 Natrium mg/l 5,0 31,4 12,9 12 40,5 20,7 Kalium mg/l 1,65 2,80 2,19 1,97 2,93 2,33 Chlorid mg/l 250 29,0 63,5 37,5 33 70 46,6 Sulfat mg/l 250 27,0 63,0 44,9 19 52,7 40,8 Nitrat mg/l 50 5,0 31,1 20,9 4,9 35,6 27,9 Eisen mg/l 0,2 0,01 0,1 0,23 0,01 0,12 0,056 Mangan mg/l 0,05 0,008 0,009 0,009 0,015 0,016 0,016 Arsen µg/l 0,01 - - - - - - Blei µg/l 0,01 - 9 (in 1988) - - - - Nickel µg/l 0,02 - - - - - - 2.790 ≥ 6,5 und ≤ 9,5 200 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 39 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Die Nitratkonzentration liegt in beiden Rohwässern aktuell um 20 bis 30 mg/l, also noch deutlich unterhalb des Grenzwertes der TrinkwV (2011) von 50 mg/l. Die Sulfat- und Chloridkonzentrationen liegen deutlich unterhalb der hilfsweise herangezogenen Grenzwerte der TrinkwV (2011). Auch für alle weiteren untersuchten Parameter zeigen sich keine Auffälligkeiten bezüglich der hilfsweise herangezogenen Grenzwerte der TrinkwV (2011). Damit kann die Nutzung des Rohwassers für die Trinkwasserversorgung als unbedenklich bewertet werden. Entwicklung der Rohwasserbeschaffenheit In Dokumentation 16 sind die Konzentrationsentwicklungen der Parameter Chlorid, Nitrat, Sulfat und Hydrogencarbonat der WGA EBB und KKS seit dem Jahr 1988 dargestellt. Die Hydrogencarbonatgehalte sind jeweils aus den in den Analysenergebnissen angegebenen Werten für die Säurekapazität bis pH 4,3 errechnet. Der Chloridgehalt zeigt für beide Wassergewinnungen einen steigenden Trend. Für die WGA EBB hat sich der Chloridgehalt im Rohwasser seit dem Jahr 1988 von 32 mg/l auf 58 mg/l um rund 45 % erhöht. Für die WGA KKS ist im gleichen Zeitraum ein Anstieg um 16 % von 51 mg/l auf rund 61 mg/l zu verzeichnen. Der Chloridgehalt im Rohwasser der WGA KKS ist dabei durchgängig höher als im Rohwasser der WGA EBB. Insgesamt liegt der Chloridgehalt im Rohwasser beider WG deutlich unter dem Grenzwert der TrinkwV (2011) (250 mg/l). Die Nitratgehalte an den beiden Wassergewinnungen sind seit dem Jahr 1988 nahezu konstant. An der WGA EBB lag der Gehalt mit rund 17,9 mg/l im Jahr 2012 sogar knapp unter dem Gehalt des Jahres 1988 mit 18,6 mg/l. Die Schwankungsbreite in den betrachteten Jahren lag zwischen 13,3 mg/l und 24 mg/l. An der WGA KKS ist die Schwankungsbreite der Nitratgehalte generell größer als an der WGA EBB mit minimal 5 mg/l und maximal 35,6 mg/l. Ein langzeitlicher Trend des Nitratgehalts im Rohwasser der WGA KKS ist ebenfalls nicht erkennbar. Der Nitratgehalt liegt an beiden WGA deutlich unter dem Grenzwert der TrinkwV (2011) (50 mg/l). Die Sulfatgehalte zeigen für beide WGA seit dem Jahr 1988 einen ansteigenden Trend. An der WGA EBB ist der Sulfatgehalt von 27 mg/l auf 60,7 mg/l angestiegen. An der WGA KKS ist ein Anstieg von 19 mg/l auf 49,7 mg/l zu verzeichnen. Die Sulfatgehalte im Rohwasser der WG Kalkarer Stollen sind generell geringer als im Rohwasser der WGA Engelbertusbrunnen. Der Sulfatgehalt liegt an beiden WGA insgesamt deutlich unter dem Grenzwert der TrinkwV (2011) (250 mg/l). Die steigenden Sulfatkonzentrationen können ein Hinweis auf einen Nitratabbauprozess im Grundwasserleiter sein. Für die Hydrogencarbonatgehalte ist an beiden WGA kein langjähriger Trend zu erkennen. An der WGA EBB liegen die ermittelten Konzentrationen seit dem Jahr 1988 zwischen 299 mg/l und 336 mg/l. An der WGA KKS sind die Konzentrationen durchgängig geringer als an der WGA EBB mit Werten zwischen 274,6 mg/l und 311,2 mg/l. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 40 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 An den WGA EBB und KKS ist für den Chlorid- und den Sulfatgehalt ein anhaltend steigender Trend zu verzeichnen. Dies kann auf anthropogene Einflüsse zurückgeführt werden. Ursächlich sind Stoffeinträge aus verschiedenen diffusen Quellen (im Wesentlichen: Landwirtschaft) sowie punktuellen oder linienförmigen Quellen (z.B. Kanalisation, Streusalzeinträge im Bereich von Straßen, MUNLV 2010). Nach LOSEN (2009) wurde bislang keine Beeinflussung der Massenionen durch Altablagerungen im gemeinsamen Einzugsgebiet festgestellt. Aufgrund der relativ niedrigen Gehalte von Chlorid, Nitrat und Sulfat im Vergleich zu den Grenzwerten der TrinkwV (2011) ist die anthropogene Belastung der WGA als relativ gering bis mäßig einzuschätzen. Ein Einfluss der Erft auf die Grundwasserqualität an der WGA EBB besteht. Aus diesem Grund hat der WES sich in den letzten Jahren entschieden, die zwei der fünf Sickerstränge, welche den geringsten Abstand zu Erft aufweisen, rein vorsorglich nicht zu nutzen. Diese beiden Stränge sind aktuell dauerhaft abgeschiebert. 4.1.2 Trinkwasserbeschaffenheit Im WW Arloff wird das Rohwasser aus den WGA EBB und KKS, Nöthen und Arloff gemeinsam aufbereitet (vgl. Abb. 2 und Dok. 3). Das Trinkwasser am Ausgang des WW Arloff wird gemäß der aktuellen Trinkwasserverordnung zweimal jährlich einer umfangreichen Analyse inklusive Pflanzenbehandlungsmittel (PBSM) und Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) unterzogen. Exemplarisch ist eine Vollanalyse des Trinkwassers aus dem Jahr 2014 in Dokumentation 17 enthalten. Die Grenzwerte der TrinkwV (2011) werden am Ausgang des WW Arloff durchgängig eingehalten. In den dargestellten Analysen lag der Nitratgehalt bis zum April 2012 bei rund 30 mg/l. Im Oktober 2012 wurden noch 7,4 mg/l Nitrat im Trinkwasser ermittelt. Dies ist über die Zumischung des nitratfreien Rohwassers aus dem Brunnen IV der WGA Arloff ab Oktober 2012 zu erklären. Auch im April 2013 liegt der Nitratgehalt mit 16 mg/l weiterhin deutlich unterhalb des Grenzwertes der TrinkwV (2011). Damit wird der Gesamtnitratgehalt des Mischwassers in der Aufbereitung durch die Zumischung des nitratfreien Grundwassers aus dem devonischen Festgesteinsgrundwasserleiter an der WGA Arloff deutlich positiv beeinflusst. Alle weiteren untersuchten Parameter zeigen keine Auffälligkeiten (vgl. Dok. 17). P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 41 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 4.2 Nutzungsstruktur im Umfeld der Wassergewinnung 4.2.1 Flächennutzung Die potenziellen Einzugsgebiete der WGA EBB und KKS bzw. das Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff erstrecken sich über die Gemeinden Euskirchen, Bad Münstereifel und Mechernich. In Anlage 17 sind die Flächennutzungspläne der drei Gemeinden mit Bezug zum Wasserschutzgebiet Arloff dargestellt. Das Gebiet ist generell stark durch landwirtschaftliche Nutzung geprägt. Die Landwirtschaftsflächen sind zum Teil durch kleinere Waldgebiete getrennt. Im Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff liegen zudem die Ortschaften und Gemeinden Kirspenich, Arloff, Iversheim, Kalkar und Eschweiler. Die Ortschaft Kirspenich liegt zum Großteil innerhalb des potenziellen Einzugsgebietes der WGA EBB. Die restlichen Flächen im Einzugsgebiet der WGA EBB werden vornehmlich landwirtschaftlich genutzt. Das potenzielle Einzugsgebiet der WGA KKS wird hauptsächlich durch landwirtschaftlich genutzte Flächen geprägt. 4.2.2 Altlastenverdachtsflächen In Tabelle 7 sind die im Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff bekannten Altlasten und Altlastenverdachtsflächen zusammengestellt. Ergänzend ist in Dokumentation 18 eine Karte mit den in Tabelle 7 aufgeführten Flächen dargestellt. Insgesamt sind 19 Flächen im Altlastenkataster des Kreises Euskirchen eingetragen. Tab. 7: Altlasten und Altlastenverdachtsflächen im WSG Bad MünstereifelArloff Az. Bezeichnung Gemarkung Flur Flurstücke 5406/146 Eschweiler Kuttenberg Eschweiler 2 257 5406/106 Eschweiler/Wachendorfer Berg Eschweiler 2 90 5406/151 FLAK-Stellung Stockert Eschweiler 1 35, 79, 80 5406/154 Auf dem Sand Kalkar 3 209, 210, 221, 222, 223, 224 5406/111 Kalkar III Kalkar 3 60 5406/142 Kalkarer Berg Kalkar 3 51 5406/5 Kalkar II Kalkar 3 52 626.032 Kalkar I Kalkar 3 50, 276, 278, 279, 280, 281 626.031 Arloff/Auf der Hülle am Kreuzchen Arloff 4 257 P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 42 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen ahu AG, September 2015 Az. Bezeichnung Gemarkung Flur Flurstücke 626.033 Iversheim/Auf dem Hembüchel 1 Iversheim 7 101 5406/156 Tankstelle Arloff Arloff 7 328 5406/120 Iversheim/Kalkarer Feld Iversheim 2 34 5406/113 Arloff ehemalige Tongrube Arloff 5406/117 Arloff/Kriegerdenkmal Arloff 4 218, 219 5406/159 Deponie Arloff " Hubertuskapelle " Arloff 7 181 5406/121 Iversheim/Ost Arloff 6 34 5406/119 Iversheim/Auf dem Hembüchel 2 Iversheim 7 99, 100 5306/110 Kirspenich Arloff 2 134 5306/163 Deponie Zwergberg Arloff 2 139 9 309, 310, 439, 612, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 670, 671, 672, 823, 825 In den potenziellen Einzugsgebieten der WGA EBB und KKS sind die Flächen mit den Aktenzeichen 5406/154, 5406/111, 5406/142, 5406/5, 626032, 5406/121, 5406/119, 626.033 relevant. Eine Bewertung der Flächen liegt derzeit nicht vor. 4.2.3 Abwasseranlagen Nach Auskunft des ELWAS-WEB sind im Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff bzw. im näheren Umfeld Kläranlagen, Kleinkläranlagen und Schmutzwassereinleitungsstellen vorhanden. Im Folgenden werden diese aufgelistet.  Nordöstlich der WGA Arloff (außerhalb des Wasserschutzgebietes, Rechtswert: 2556268, Hochwert: 5608143) liegt die vom Erftverband betriebene, im Jahr 1993 in Betrieb genommene kommunale Kläranlage Bad Münstereifel-Kirspen. Das gereinigte Schmutzwasser wird nördlich der Kläranlage in die Erft eingeleitet.  Südlich von Iversheim (Rechtswert: 2554341, Hochwert: 5604850) betreibt die Peter Greven GmbH & Co. KG eine industrielle Kläranlage (54.2CZ3.2-(4.1)-1-(1978)). Das gereinigte Schmutzwasser wird über drei Stellen (208183001, 208183002 und 208183004) in die Erft eingeleitet.  Im Bereich der Ortschaften Iversheim sind zwei und im Bereich Eschweiler vier Kleinkläranlagen vorhanden. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 43 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 4.2.4 ahu AG, September 2015 Schutzgebiete zum Schutz der Natur und Landschaft Im Untersuchungsgebiet (Auswirkungsbereich WGA EBB und KKS) sind folgende Gebiete zum Schutz der Natur und Landschaft ausgewiesen:  Die WGA Kalkarer Stollen befindet sich innerhalb des hier bandförmig entlang der B 51 verlaufenden FFH-Gebietes DE-5406-301 „Eschweiler Tal und Kalkkuppen“.  Im Untersuchungsgebiet liegen zwei Teilflächen des Naturschutzgebietes NSG „Eschweiler Tal und Kalkkuppen“.  Als Landschaftsschutzgebiet gemäß § 26 BNatSchG ist fast der gesamte Untersuchungsraum festgesetzt. Lediglich die NSG-Flächen (bzw. FFHGebiete) sowie die vornehmlich gewerblich-industriellen Siedlungsbereiche im Südwesten von Arloff sind vom Landschaftsschutz ausgenommen. Der Untersuchungsraum berührt jeweils Teilgebiete der LSG: - LSG-5306-0001 (15,7 ha), - LSG-5306-0003 (28,7 ha), - LSG-5306-0005 (5,2 ha) und - LSG-5406-0001 (32,8 ha).  Im Einwirkbereich befinden sich lediglich zwei sehr kleinflächige (jeweils unter 1.000 m²) gesetzlich geschützte Biotope, die als „Trockenrasen“ sowie „natürliche Felsen, offene natürliche Block-, Schutt-, Geröllhalden“ angesprochen sind. Ihre Höhenlage ist mit 226 m+NN bzw. 236 m+NN angegeben. Beide befinden sich innerhalb des NSG bzw. FFH-Gebietes „Eschweiler Tal und Kalkkuppen“ außerhalb grundwassergeprägter Böden. Für den Auswirkungsbereich der entnahmebedingten Grundwasserabsenkung an den WGA EBB und KKS wurden eine Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3c UVPG sowie eine Artenschutzvorprüfung und eine FFH-Verträglichkeitsvorprüfung durchgeführt. Die vollständigen Unterlagen sind in Dokumentation 12 enthalten. Für eine detaillierte Aufstellung der Schutzgüter und eine Auswertung der potenziellen Auswirkungen durch die Grundwasserentnahme auf die Schutzgüter wird daher auf Dokumentation 12 verwiesen. In Dokumentation 12 ist auch eine Karte mit sämtlichen Schutzgebieten sowie allen geschützten und gemäß Biotopkataster des LANUV schutzwürdigen Biotopen im potenziellen Auswirkungsbereich der WGA EBB und KKS enthalten. Insgesamt ergeben sich aus den Auswertungen zur Vorprüfung des Einzelfalls gem. § 3c UVPG keine erheblichen negativen Auswirkungen durch die beantragte Grundwasserentnahme auf die Schutzgüter im Auswirkungsbereich der WGA EBB und KKS. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 44 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 5 ahu AG, September 2015 WASSERSCHUTZGEBIET Für die WGA EBB und KKS sowie Arloff wurde am 1. Dezember 1983 das Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff ausgewiesen (vgl. Anl. 1). Das Wasserschutzgebiet erstreckt sich innerhalb der Stadt Bad Münstereifel auf Teile der Gemarkungen Kalkar, Arloff, Iversheim, Eschweiler und Nöthen, innerhalb der Stadt Mechernich auf Teile der Gemarkungen Antweiler, Wachendorf, Lessenich-Rißdorf, Weiler am Berge und Holzheim sowie innerhalb der Stadt Euskirchen auf Teile der Gemarkung Rheder-Kreuzweingarten. Das Wasserschutzgebiet ist in Zone I (Fassungsbereiche), Zone II (engere Schutzzone), Schutzzone III A (weitere Schutzzone – innerer Bereich) und Schutzzone III B (weitere Schutzzone – äußerer Bereich) gegliedert. Der WES bzw. die RGE als Betriebsführerin des WES betreibt im Wasserschutzgebiet Bad Münstereifel-Arloff eine Kooperation zwischen Landwirtschaft und Wasserwirtschaft: „Arbeitskreis Gewässerschutz der Land- und Wasserwirtschaft im Kreis Euskirchen“ (AGKE). 6 GRUNDSTÜCKSEIGENTÜMER IM AUSWIRKUNGSBEREICH In Anlage 3 ist ein Katasterplan für dem Auswirkungsbereich der WGA EBB und KKS dargestellt. Das zugehörige Eigentümerverzeichnis ist nicht Teil der öffentlichen Antragsunterlagen, liegt aber der BR Köln vor. In den Anlagen 4.1 und 4.2 sind die Katasterpläne für die beiden Wassergewinnungsgelände enthalten. Die Flurstücke im Eigentum des WES sind darin farblich hervorgehoben. 7 AUSWIRKUNGEN DER GRUNDWASSERENTNAHME AUF UMWELT UND NATUR Zur Feststellung einer eventuellen Pflicht zur Umweltverträglichkeitsprüfung für die Grundwasserentnahme von 750.000 m³/a an der WGA Arloff wurde der BR Köln am 22.10.2014 bereits das durch die raskin GbR und die ahu AG erstellte Gutachten zur Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3c UVPG sowie zur Artenschutz-Vorprüfung und FFH-Verträglichkeitsvoruntersuchung vorgelegt. Das Gutachten ist in Dokumentation 12 vollständig enthalten. Auf Grundlage dieses Gutachtens wurde durch die BR Köln beschieden, dass für das Vorhaben eine Umweltverträglichkeitsstudie notwendig/ nicht notwendig ist. Das Ergebnis der Prüfung wurde im Amtsblatt XX am XX.XX.XXXX veröffentlicht. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 45 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen 8 VORSCHLAG FÜR DAS EINZUGSGBIETSMONITORING 8.1 Vorbemerkungen ahu AG, September 2015 Das Grundwassermonitoring sollte als flexibles Werkzeug zur Überwachung des Einzugsgebietes der WGA EBB und KKS betrachtet werden. Auf Basis der durch das Monitoring gewonnenen Erkenntnisse ist es künftig ggf. nötig bzw. fachlich angemessen, das jetzt vorgeschlagene Messprogramm an neue Erkenntnisse anzupassen. Daher wird empfohlen, das Programm nicht als festgesetztes Programm für den gesamten Genehmigungszeitraum festzuschreiben, sondern die Möglichkeit vorzusehen, das Programm in Abstimmung mit den zuständigen Behörden erstmals nach einer Dauer von ca. drei bis fünf Jahren anzupassen. So kann ein fachlich begründetes, zielführendes und problemorientiertes Monitoring über einen längeren Zeitraum auch unter Berücksichtigung ökonomischer Rahmenbedingungen umgesetzt werden. Die RGE betreibt nördlich der WGA EBB und KKS ebenfalls die WGA Arloff des WES. Die drei Wassergewinnungen teilen sich einen gemeinsamen Bilanzraum, zudem reicht der maximale förderbedingte Auswirkungsbereich der WGA Arloff nachweislich bis zur WGA KKS. Auch für die WGA Arloff strebt der WES eine wasserrechtliche Bewilligung an, um langfristig die öffentliche Trinkwasserversorgung sicherstellen zu können. Daher sollte aus fachtechnischer Sicht ein auf die Belange der öffentlichen Trinkwasserversorgung abgestimmtes und übergreifendes Monitoring für alle drei Einzugsgebiete künftig umgesetzt werden. 8.2 Hydrologisches Monitoring Aus den unter Abschnitt 8.1 genannten Gründen wird empfohlen, künftig für die drei WGA EBB, KKS und Arloff ein gemeinsames Monitoring umzusetzen. Für die WGA Arloff liegt dem WES aktuell eine wasserrechtliche Erlaubnis zum vorzeitigen Beginn der Grundwasserentnahme vor. In den dort festgesetzten hydraulischen und hydrochemischen Messprogrammen sind alle auch für die Einzugsgebiete der WGA EBB und KKS relevanten Grundwassermessstellen enthalten. Die für die WGA EBB und KKS relevanten Grundwassermessstellen sind in Tabelle 8 mit dem vorgeschlagenen Messturnus zur Erfassung der Grundwasserstände zusammengefasst. Das Messprogramm in Tabelle 8 sollte im Rahmen der regelmäßigen Berichterstellung alle drei bis fünf Jahre evaluiert und bei Bedarf an neue Erkenntnisse bzw. neue Gegebenheiten in den Einzugsgebieten der WGA EBB und KKS angepasst werden. P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 46 - Wasserrechtlicher Bewilligungsantrag für die Wassergewinnungsanlagen Engelbertusbrunnen und Kalkarer Stollen Gruppe 2 8.3 Grundwassermessstellen (LGD-Nummern und Bezeichnung) 010420113 (EBB 10.2tf), 010420101 (EBB 10.1fl), 010420095 (EBB 9), 010420083 (EBB 8) , 010420071 (EBB 7), 010420060 (EBB 6), 010420058 (EBB 5), 010420046 (EBB 4), 010420034 (EBB 3), 010420022 (EBB 2), 010420010 (EBB 1), 010420125 (KKS 1 Kalkarer Stollen), 010306791 (HWE 10.2ti), 010306780 (HWE 10.1fl), 010306778 (HWE 9.2ti), 010306766 (HWE 9.1fl), 010306754 (HWE 8), 010306742 (HWE 7), 010306730 (HWE 6), 010306729 (HWE 5), 010306717 (HWE 4), 010306705 (HWE 3), 010306699 (HWE 2) 010421567 (Iversheim 1.2tf) , 010421555 (Iversheim 1.2fl), Kalkarer Stollen Schacht, 219980410 (Iversheim), 213901614 (WV Eusk. Arl.), 213904925 (Weiler a. B), 213904913 (Weiler a. B), 219980317 (Eschweiler), 219975115 (Eschw. Eifl.) Messturnus monatlich Gruppe 1 Gruppe Grundwassermessstellen und Messturnus 2 x jährlich Tab. 8: ahu AG, September 2015 Hydrochemisches Monitoring Gemäß Rohwasserüberwachungsrichtlinie § 50 LWG werden die Rohwässer der beiden WGA EBB und KKS zweimal jährlich analysiert. Die Auswertung der Rohwasserüberwachung sollte Bestandteil der Auswertungen des hydrochemischen Monitorings für die WGA EBB und KKS sein. Aktuell werden die flachen Grundwassermessstellen im Einzugsgebiet bzw. im näheren Umfeld der WGA EBB nicht regelmäßig beprobt. Es wird empfohlen, in Abstimmung mit den zuständigen Behörden an ausgewählten Messstellen im näheren Umfeld der WGA EBB und KKS regelmäßig Grundwasserprobenahmen durchzuführen. Im Hinblick auf einen möglichen Einfluss der Erft auf die Grundwasserqualität sollten dabei auch die nach TrinkwV (2011) vorgegebenen mikrobiologischen Parameter im Analysenumfang enthalten sein. Aachen, September 2015 i. A. i. A. Nadine Coenen Jessica Langert P:\WREBB\text\gutachten\Wasserrechtsantrag\Bewilligungsantrag_EBB_KKS_te.doc - 47 -