Die Region Borken in Norddeutschland steht angesichts des Klimawandels und eines steigenden Wasserbedarfs vor wachsenden Herausforderungen im Bereich der Wasserbewirtschaftung. Verlängerte und intensivere sommerliche Trockenperioden sowie extreme Starkregenereignisse treten zunehmend häufiger auf und führen zu Sorgen hinsichtlich Wasserknappheit und Hochwasserrisiken. Diese Veränderungen betreffen insbesondere Landwirte, Trinkwasserversorger und private Industriebetriebe, die sich zunehmend um mögliche Einschränkungen bei Wasserentnahmerechten sorgen. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert eine ganzheitliche Strategie für das Wassermanagement.

Daher wurde ein integriertes Wasserbilanzmodell entwickelt, um die regionale Wasserressourcenplanung zu unterstützen und aktuellen sowie zukünftigen Herausforderungen zu begegnen. Es ist geplant, dieses Modell zu einem operationellen System weiterzuentwickeln, das eine Echtzeitüberwachung und -steuerung der Wasserressourcen ermöglicht. Dieser innovative Ansatz soll eine dynamische Bewirtschaftung des Grundwassers ermöglichen. Das verfügbare Dargebot ist kein starrer Mittelwert mehr, sondern kann durch lokale Maßnahmen zur Grundwasseranreicherung („MAR“) künstlich erhöht werden.

Für die Abbildung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Grundwasser, Oberflächenwasser und ungesättigter Zone sind fortschrittliche Modellierungswerkzeuge erforderlich. Das hydrologische Modell für Borken basiert auf der Software MIKE SHE, die hochauflösende zeitliche und räumliche Simulationen erlaubt. Der integrierte Modellierungsansatz bietet detaillierte Einblicke in die Wasserbilanz des Einzugsgebiets und berücksichtigt alle Wechselwirkungen des hydrologischen Kreislaufs. Nur anhand dieses Ansatzes lassen sich die grundwasserseitigen Anreicherungen durch Kleinstaue im Fließgewässer zuverlässig bewerten.

Das Modell enthält ein dreidimensionales Grundwasserströmungsmodul, das auf einem hydrogeologischen Modell basiert und umfassende Einblicke in die Dynamik des Untergrunds liefert. Die ungesättigte Zone – ein entscheidender Bereich, der die Grundwasserneubildung sowie die Aufteilung von Niederschlägen in Versickerung und Abfluss beeinflusst – wird mit hoher Genauigkeit modelliert. Dabei werden Bodenparameter, Feuchtegehalt und Evapotranspiration berücksichtigt.

Zudem ist das Modell mit einem eindimensionalen Flussmodell auf Basis der MIKE+-Software gekoppelt. Diese Kopplung gewährleistet einen nahtlosen Austausch von Wasserflüssen zwischen Grundwasserleiter und Oberflächengewässern. Auch anthropogene Einflüsse wie Grundwasserentnahmen, Bewässerung, Entwässerungssysteme und wasserbauliche Steuerbauwerke sind in einem geschlossenen System berücksichtigt. Das Modell ist sowohl an Grundwasserstandsdaten als auch an Abflussmessungen von Flüssen kalibriert.

Das Modell wurde, wie beschrieben, kalibriert und wird bereits zur Bewertung verschiedener Rückhaltemaßnahmen eingesetzt. Mit diesem integrierten Modell erhalten die Akteure im Wassereinzugsgebiet Borken eine fundierte Entscheidungsgrundlage, um adaptive Wassermanagementstrategien zu entwickeln und die durch den Klimawandel bedingten Risiken wirksam zu minimieren.