Brandenburgs Wasser retten: Können natürliche Senken Grundwasser und Bäche langfristig stärken?

Angesichts zunehmender Dürreperioden suchen Forschende nach Wegen, Wasser länger in der Landschaft zu halten. Eine neue Studie aus Brandenburg zeigt, dass natürliche Senken dabei helfen könnten, Grundwasserreserven aufzubauen und Bäche auch in trockenen Zeiten zu stabilisieren.

Wissenschaftler haben für ihre Studie untersucht, wie sich natürliche Senken auf Oberflächengewässer und Grundwasser auswirken. Bild: Nadine Redlich/Unsplash
Wissenschaftler haben für ihre Studie untersucht, wie sich natürliche Senken auf Oberflächengewässer und Grundwasser auswirken. Bild: Nadine Redlich/Unsplash

Brandenburg zählt seit Jahren zu den trockensten Regionen Deutschlands. Gleichzeitig nehmen Wetterextreme zu: Auf längere Trockenphasen folgen immer häufiger Starkregenereignisse. Wasserwirtschaft und Landwirtschaft sehen sich dadurch gezwungen, Niederschläge besser zu speichern und gleichmäßiger über das Jahr verfügbar zu machen.

Viele nordostdeutsche Landschaften wurden durch Gräben und Drainagen so verändert, dass Wasser schnell abfließen kann. Das hilft zwar bei der Bewirtschaftung von Feldern, kann aber in trockenen Jahren zu Problemen führen.

Ein Forschungsteam des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) hat nun untersucht, wie sich überschüssiges Wasser aus Bächen gezielt in der Landschaft zurückhalten lässt. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Journal of Hydrology: Regional Studies veröffentlicht.

Erreicht werden soll das mit der sogenannten gesteuerten Grundwasseranreicherung: Dabei wird Wasser, das in niederschlagsreichen Zeiten zusätzlich in Fließgewässern vorhanden ist, nicht sofort weitergeleitet. Stattdessen gelangt es in natürliche flache Senken, wo es langsam versickert und später dem Grundwasser zugutekommt.

Im Umfeld des Untersuchungsgebiets vorkommende Typen der gesteuerten Grundwasseranreicherung. Bild: Jan Stautzebach
Im Umfeld des Untersuchungsgebiets vorkommende Typen der gesteuerten Grundwasseranreicherung. Bild: Jan Stautzebach

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass kleine natürliche Senken in der Landschaft helfen können, Wasser länger in der Region zu halten“, sagt Jan Stautzebach, Erstautor der Studie und Forscher am ZALF. „Das ist besonders wichtig, wenn trockene Jahre häufiger werden.“

Wirkung über große Entfernungen

In einem eigens entwickelten Computermodell konnten die Forschenden Oberflächengewässer und Grundwasser gemeinsam betrachten, was wichtig ist, weil beide eng miteinander verbunden sind. Sinkende Grundwasserstände können Bäche austrocknen lassen, während höhere Pegel deren Wasserführung stabilisieren.

Untersucht wurde ein rund 4,5 Quadratkilometer großes Gebiet im Einzugsbereich des Demnitzer Mühlenfließes. Die Landschaft umfasst Waldflächen, Ackerland und Grünland. Grundlage der Simulationen waren Wetter- und Geländedaten aus den Jahren 1991 bis 2020.

In mehreren Szenarien wurde berechnet, wie viel Wasser aus dem Bach in Senken geleitet werden könnte und wie sich das auf Boden, Grundwasser und Gewässer auswirkt. Dabei kam heraus, dass der Grundwasserspiegel lokal um bis zu zwei Meter steigen könnte. Gleichzeitig würde sich der Wasserabfluss in verbundenen Bächen um bis zu 15 Prozent erhöhen.

Bemerkenswert war vor allem die Reichweite: Das versickerte Wasser wanderte langsam durch den Untergrund und beeinflusste das Grundwasser noch in Entfernungen von mehr als 900 Metern.

Möglichkeiten und Grenzen

Die Forschenden denken, dass sich der Ansatz vor allem für viele kleinere Versickerungsflächen eignet, statt für große technische Anlagen. Energieintensive Systeme mit Pumpen und Staumauern wären in der Region kaum sinnvoll, da während längerer Trockenphasen oft nicht genügend überschüssiges Wasser verfügbar ist.

Allerdings warnen die Autoren auch vor möglichen Nebenwirkungen. Zu hohe Wassermengen könnten tiefer gelegene Flächen vernässen oder überfluten. Während das in Mooren und Feuchtgebieten erwünscht sein kann, drohen an anderen Standorten Schäden an Nutzflächen, Infrastruktur oder Pflanzen.

Da es sich lediglich um Modellrechnungen handelt, sind weitere praktische Untersuchungen notwendig. Künftige Versuche sollen dann klären, welche Standorte geeignet sind und wie sich die Methode dauerhaft umsetzen lässt.

Quellenhinweis:

Stautzebach, J., Steidl, J., & Merz, C. (2026): Quantifying the effect of managed aquifer recharge on the hydrologic resilience of coupled surface-groundwater systems in northeast Germany. Journal of Hydrology: Regional Studies.