Räumliche Analyse

Räumliche Analyse der Trinkwasserschutzgebiete in Deutschland

In unserer räumlichen Analyse konnten wir 11.406 Wasserschutzgebiete und Trinkwassergewinnungsgebiete (TWSG) in Deutschland identifizieren, was 15 % der Gesamtfläche Deutschlands entspricht (Abbildung 1). In Deutschland gibt es keine einheitliche Regelung wie TWSG ausgewiesen werden. Jedes Bundesland setzt sein eigenes Landeswassergesetz um. Bei einer ersten Datenanalyse aus verwaltungstechnischer Sicht konnten auf Bundesland-Ebene deutliche Unterschiede festgestellt werden. So weist z.B. Bayern (BY) die meisten TWSG auf, die jedoch meist kleinflächig sind, während Baden-Württemberg (BW) sowohl eine hohe Anzahl als auch eine große Gesamtfläche an TWSG verzeichnet.

Abbildung 1: Überblick über die Wasserschutzgebiete in Deutschland.

Wir haben einen Datensatz erstellt, der für alle diese Gebiete verschiedene potentielle Beeinflussungsfaktoren zusammenträgt, um Grundwasservulnerabilität bewerten zu können. Darunter sind hydrogeologische Eigenschaften, Landnutzung und sozioökonomische Charakteristika. Der Datensatz und die dazugehörigen Geodaten sind veröffentlicht und stehen zum Download zur Verfügung unter: https://freidok.uni-freiburg.de/data/263651 (DOI: 10.6094/UNIFR/263651).

Die TWSG decken das gesamte Spektrum der hydrogeologischen Bedingungen in Deutschland ab, weisen jedoch im Vergleich zum Bundesdurchschnitt höhere Waldanteile auf (Abbildung 2). Der Anteil an landwirtschaftlichen Flächen unterscheidet sich dabei kaum vom Landesdurchschnitt.

Abbildung 2: Vergleich von TWSG und nationalen Merkmalen. A) Landnutzung, B) Aquifer Porosität (P: Poren, F: Kluft, Ka: Karst)

Anhand des harmonisierten, deutschlandweiten TWSG-Datensatzes haben wir eine Clusteranalyse durchgeführt. Auf Basis der verschiedenen Charakteristika konnten wir 11 typische TWSG-Typen identifizieren. Der Vergleich mit dem chemischen Grundwasserzustand gemäß EU-Wasserrahmenrichtlinie hat verdeutlicht, dass die Vulnerabilität stark von der Kombination aus Hydrogeologie, Landnutzung und sozioökonomischem Druck abhängt. Die Ergebnisse unserer Studie liefern eine datenbasierte Grundlage für ein zielgerichtetes und nachhaltiges Management von Grundwasser und Trinkwasserressourcen. Sie zeigen, wie sich Schutzgebiete auf eine reduzierte Zahl typischer Situationen verdichten lassen. Dies ist ein Ansatz, der auch in anderen EU-Mitgliedstaaten Anwendung finden kann.

Mithilfe des Datensatzes konnten wir außerdem bereits eine umfassende Analyse der Waldbedeckung und Waldschäden seit Beginn der Trockenheit im Jahr 2018 in allen Trinkwasserschutzgebieten Deutschlands durchführen. Die Ergebnisse zeigen, dass Wälder eine entscheidende Rolle für den Schutz unseres Trinkwassers spielen. Allerdings stellen dürrebedingte Absterbeereignisse eine ernsthafte Bedrohung für diesen Schutz dar. Die Ergebnisse dieser Studie sind in Earth’s Future veröffentlicht (https://doi.org/10.1029/2025EF006078) und wurden in einer Pressemitteilung der Universität Freiburg aufgegriffen (https://uni-freiburg.de/waldsterben-in-wasserschutzgebieten-eine-gefahr-fuer-die-trinkwasserqualitaet/).

Überblick der Veröffentlichungen:

Szillat K, Winter C, Hellwig J, Stahl K (2025): Water protection areas (WPAs) in Germany: dataset. https://doi.org/10.6094/UNIFR/263651

Szillat K, Winter C, Hellwig J, Stahl K (2025): Comprehensive Mapping and Classification of Germany’s Drinking Water Protection Areas; submitted to Environmental Sciences Europe Collection “Insights from the BMBF LURCH Initiative on Sustainable Groundwater Management”

Winter, C., Müller, S., Kattenborn, T., Stahl, K., Szillat, K., Weiler, M., Schnabel, F. 2025: Forest Dieback in Drinking Water Protection Areas - A Hidden Threat to Water Quality, Earth's Future (https://doi.org/10.1029/2025EF006078)