| Flußversinkungen am südwestlichen Harzrand - jüngere Beobachtungen und Deutungen Vortrag von Dipl.-Geol. Firouz Vladi " Harzfluß Oder seit Wochen ohne Wasser ! " 1 Mit dem Phänomen der Flußversinkungen haben sich bereits in der ersten Hälfte des Jahrhunderts mehrere Forscher beschäftigt: Karl THÜRNAU 1913 an der Sieber und Hugo HAASE 1936 im Einzugsgebiet der Elbe mit den Bächen Steina/Ichte und Wieda (s. Abb. 1). Dieses Gebiet wurde nach 1945 durch die innerdeutsche Grenze zerschnitten, so daß jede wissenschaftliche Arbeit hier zum Erliegen kam. Nur das Einzugsgebiet der Rhumequelle wurde für die Trinkwassererschließung nach 1970 intensiver erkundet. Der Datenschatz ist jedoch bisher nur zum geringsten Teil publiziert.
Austrocknende Fließgewässer sind meist ein Ergebnis langanhaltender Trockenheit. Am Südharz jedoch ist dies eine Folge der Gesteinsauflösung im Untergrund, der Verkarstung. Wenn Fließgewässer versinken, geschieht dies an bestimmten, vom geologischen Bau des Untergrundes und seiner Verkarstung verursachten Stellen. Bei hoher und mittlerer, oft auch bei niedriger Wasserführung sind diese mit dem bloßen Auge kaum zu erkennen, es bedürfte schon exakter Abflußmessungen. Günstig sind aber Momente extremer Niedrigwasserführung, wie zum oben genannten Zeitraum. Hier sind die Versickerungsstellen im Bachbett gut auszumachen, da unterhalb von ihnen das Bett trockenliegt (s. Abb. 2). Es kann durch Beobachtung bei wechselnden Niedrigwasserabflüssen dann auch überprüft werden, ob die Versickerung als eine allmähliche in den meist groben Schottern vor sich geht und damit der Punkt des letzten Fließens wandert, oder ob es bei stets wiederkehrenden Versickerungsstellen bleibt. Solche sind in der Gewässersohle oft als Kolke, sogenannte Schwalglöcher zu erkennnen. Verbleibende Schwalglöcher und entblößte Aufschlüsse unterhalb der sonstigen Wasseroberfläche haben in diesen extremen Abflußsituationen der vergangenen Sommer die Lage und damit die geologische Position zahlreicher Bach- und Flußschwinden am südwestlichen und südlichen Harzrand enthüllt. Ihre Dokumentation trägt zum besseren Verständnis der Entwässerungsverhältnisse der Südharzer Gipskarstlandschaft bei. Für die angewandte Wasserwirtschaft sind solche Beobachtungen nicht ohne Belang: die Bestimmung des Einzugsgebietes von Karstquellen und Tiefbrunnen, die Gefährdungsabschätzung aus Schadstofffrachten der Fließgewässer oder von Altlasten für das Grundwasser , also zu notwendigen Vorsorgemaßnahmen der Grundwasserreinhaltung, Benutzungsfragen, Fischerei und besonders auch die Gewässerökologie. So hat es die aquatische Fauna der Harzrandgewässer mit dem partiellen Absterben der Individuen in unregelmäßigen, längeren Abständen zu tun, ohne daß dies einer ökologischen Wertung zu unterziehen wäre, da es sich um einen natürlichen Prozeß handelt.
Abb. 2: Visualisierung der optischen Wahrnehmbarkeitsschwelle einer punktförmigen Gewässerversickerung. Diese lassen sich im Rahmen feldmäßiger Gewässerkartierung nur bei völligem Versiegen des Gewässers feststellen. Welche Stellen sind für die Versinkung von Bachwasser prädestiniert? Die Gesteine des Harzgrundgebirges, Grauwacken, Quarzite oder Tonschiefer sind wasserundurchlässig. Auch in Trockenwetterzeiten weisen die kleinen Harzbäche noch geringe Abflüsse auf. Mehrere Gesteinshorizonte der Zechsteinschichten am unmittelbaren und weiteren Harzrand sind dagegen wasserlöslich und damit allmählich in der Lage, mit den sich erweiternden Abflußquerschnitten im Kluftraum zunehmende Mengen Oberflächenwassers in die Tiefe zu ziehen. Dies sind die Kalk-, Dolomit- und Gipssteine. Sie treten in rhythmischem Wechsel (s. Aufsatz von J. Paul in diesem Band) auf und vermitteln so die seltene Situation einer örtlichen Doppel- oder Dreifachverkarstung. Abb. 3 gibt die wichtigsten Aquifere sowie die zugehörigen Stauhorizonte wieder.
Abb. 3: Haupt-Karst-Aquifere am südwestlichen Harzrand Die destinkte Abfolge dieser Gesteinseinheiten prägt das Versickerungsmuster der Harzrandgewässer. Dabei wird die theoretische Gleichförmigkeit dieses zu einer Schichtstufenlandschaft führenden Gesteinsaufbaus örtlich jedoch erheblich gestört durch:
Abb. 4: Fließgewässer, die verkarstungsbedingt im niedersächsischen Südharz trockenfallen Im Ausstrich des Werraanhydrits finden sich fossile Talzüge der Steina östlich des Römersteins, der Uffe im Mehholz östlich von Neuhof und der Wieda im nördlichen Himmelreich südöstlich von Walkenried. Die Position der Bachschwinden läßt erkennen, daß die höheren Karstaquifere mit ihrem Grundwasserstrom unter diesen fossilen Talzügen vom Verzweigungsbereich mit den jüngeren Durchbruchstälern an noch heute einen erheblichen Anteil des oberirdischen Abflusses aufnehmen. In extremen Trockenzeiten versiegt bereits die Mehrzahl der aus dem Gebirge ablaufenden Fließgewässer im Ausstrich des Zechsteinkalkes, noch weit nordöstlich der Tiefenlinie der Harzrandsenke (Subrosionssenke). Diese Schicht bildet den untersten verkarstungsfähigen Gesteinshorizont. Jüngere infiltrierende Schichten sind nach den örtlichen Befunden vornehmlich der Hauptdolomit und im weiteren Harzvorland der Hauptanhydrit.
Diese sind heute Zonen erhöhter Erdfallbildung und damit starker Baugrundinstabilität, aber auch erhöhter Vulnerabilität des Grundwassers, ohne daß – für den Laien erkennbar – ein Bezug zu einem oberirdischen Gewässer besteht. Die Dimensionen der unterirdischen Abflußquerschnitte sind im Südostharz seit langem als z.T. begehbare kilometerlange Schlotten bekannt, deren berühmteste die Wimmelburger Schlotte bei Eisleben ist. Im niedersächsischen Südharz konnten vergleichbare, aber wassergefüllte Strukturen erst in jüngster Zeit durch Bohrungen nachgewiesen werden.
Abb. 6 zeigt einen Schwinderdfall bei Bartolfelde. Hier zieht ganzjährig weiches, lösungsfreudiges Niederschlagswasser aus einem im wesentlichen durch tonige Bildungen geprägten südlichen Einzugsgebiet in den Sulfatkarst des Zechsteins ein. Die rechts angrenzende Straße ist in den Senkungsprozeß erkennbar eingebunden. Untersuchungen über die unterirdische Abströmrichtung und damit die Gefährdung der allmählich heranrückenden Neubebauung liegen nicht vor. Das Beispiel zeigt die Relevanz einer regionalen karsthydrogeologischen, mindestens jedoch einer Einzelfallerkundung auch für die Bauleitplanung. Die drei großen Karstquellen des südwestlichen und südlichen Harzrandes bilden mit ihren unterschiedlichen Entwicklungsstadien den unterstromigen Abschluß der Karstzone; es sind von West nach Ost die Förster Quellen mit 12 hm³, die Rhumequelle mit 62 hm³ und der Salzaspring mit 22 hm³ Jahresschüttung. Offensichtlich spiegelt die unterschiedliche Schüttung auch den geologischen "Reifegrad" der Karstquellen wieder. Die Rhumequelle ist dabei soweit entwickelt, daß die Wässer ihres Einzugsgebietes von den Versinkungsstellen bis zur Quelle nur wenige Tage benötigen; im Falle des Salzasprings sind dies nach Haase (1936) bereits ca. 9 Monate. Die Förster Quellen sind insbesondere im Hinblick auf ihr nördliches und das chloridisch bestimmte Einzugsgebiet bisher nur unzureichend untersucht. Hier ist die Versinkung der Söse und ihrer Zuflüsse zwischen Petershütte und Lasfelde dringender Gegenstand weiterer Forschungen. Die Rhumequelle und über Tiefbrunnen ihr Zustrom aus dem Pöhlder Becken werden durch drei Wasserwerke (Herzberg, Bad Lauterberg, Eichsfeld) genutzt. Von den über 30 Quellen in Förste wird eine zur Mineralwasserabfüllung herangezogen, eine weitere gelegentlich zur Heilwassergewinnung. Der Salzaspring unterliegt z.Zt. noch keiner Nutzung. Allen Quellgebieten gemeinsam ist die außerordentliche Empfindlichkeit gegenüber anthropogenen Stoffeinträgen. Die räumlichen Bezüge gibt Abb. 6 wieder. Die gekennzeichneten Schwindstellen konnten vom Verfasser in den trockenen Jahren ab 1989 kartiert werden. |
Abb.1: Wiedaversickerung vor dem Ablauf der Kläranlage Walkenried (1991)
Abb. 5: Versinkungsstelle der Sieber eingangs der Ortslage Hörden im Niveau des Basalanhydrits (September 1996)
Abb. 6: Erdfall mit Bachschwinde bei Bartolfelde
Abb. 7: Karsthydrographische Übersichtskarte für den Landkreis Osterode am Harz