GK100096 Aichfeld-Murboden [mur]

Donau (inkl. Elbe) / Mur / Grundwasser

Hydrogeologische Charakterisierung

GK100096 Aichfeld-Murboden [MUR]

Der Talabschnitt des Murtales erstreckt sich, beginnend am östlichen Ende des Engtales der Mur westlich von Judenburg (Grünhübel) bis in den Raum von Preg. Die Begrenzung des Beckens erfolgt im Norden durch die Seckauer Tauern, im Westen durch die Ausläufer der Wölzer Tauern (Falkenbergzug) und im Süden durch die Seetaler Alpen, die Stubalpe und die Gleinalpe und im Osten durch die Talenge von Preg - Kraubath.

Das Fohnsdorf-Knittelfelder Becken ist unter der relativ geringmächtigen Quartärbedeckung von jungtertiären Ablagerungen erfüllt, die bis zu 2100 m mächtig werden. Diese Tertiärsedimente weisen im Becken insgesamt eine muldenförmige Lagerung auf. Sie treten am Nordrand zwischen Fohnsdorf bis nördlich von Knittelfeld zutage. Gegen die Beckenmitte zu fallen die Schichten nach Süden ein und tauchen in steilstehender bis überkippter Lagerung am Beckensüdrand bzw. im Raum Obdach wieder auf. Der Gesteinsinhalt der Serien beginnt mit einer Basisserie aus Brekzien, Konglomeraten und Sandsteinen (Liegendschichten), der der Fohnsdorfer Kohlenhorizont folgt. Darüber liegen die feinkörnigeren Hangendschichten aus Tonen und Tonmergeln mit Sandstein-, Konglomeratlagen und Süßwasserkalken. Das jüngste Glied der tertiären Abfolge sind die im südöstlichen Beckenbereich verbreiteten groben Blockschotter.

Abb. 1: Lage des Aichfeld-Murbodens

1Geologie

Abbildung 2: Geologische Übersichtskarte der Steiermark

Das Fohnsdorf–Knittelfelder Becken wird im Norden von den Seckauer Tauern, im Südwesten von den Seetaler Alpen und im Süden und Südosten von der Stub- und Gleinalpe begrenzt. Der Beckenquerschnitt zeigt eine ausgeprägte Asymmetrie mit flach ansteigendem Nordflügel und steilem bis überkipptem, z.T. bruchförmig begrenztem Südflügel (Petraschek in R. Schmalzmeier, 1996). Die außergewöhnliche Tiefe und Größe des Beckens (bis zu 2000 m) wird auf die Lage des Beckens im Kreuzungspunkt von zumindest zwei tiefgreifenden Brüchen (Norische Senke und Pöls-Lavanttal Linie) zurückgeführt (Polesny, 1970 in R. Schmalzmeier, 1996).

Die würmeiszeitliche Vergletscherung des Fohnsdorfer und Knittelfelder Raumes wurde u.a. von Polesny (1970) und Worsch (1963) eingehend beschrieben. Im Hochglazial erstreckte sich der Murgletscher bis knapp westlich von Judenburg (Endmoräne von Grünhübl). Rißeiszeitliche Hochterrassenschotter spielen im Gebiet Judenburg-Fohnsdorf eine eher untergeordnete Rolle. Es handelt sich nicht um Terrassenkörper die ihre Existenz der Tätigkeit der Mur verdanken, sondern um Material das von Seitenbächen im Norden des Beckens stammt. (Gnjezda, 1988 in R. Schmalzmeier, 1996). Die Würm-Hauptterrasse wird in drei Teilfluren unterteilt, die sich deutlich von der Auzone abgrenzen lassen (E. Worsch, 1963 in R. Schmalzmeier, 1996). Die überwiegend grobkiesigen quartären Lockersedimente sind zum Großteil gut durchlässig und stellen einen bezüglich Wasserhöffigkeit bedeutenden Grundwasserleiter dar (J. Fank & T. Harum, 1989).

Abgesehen von den vermutlich rißzeitlichen Moränenresten als Zeugen der pleistozänen Morphodynamik ist der Talbereich östlich von Judenburg durch ein Schachtelrelief unterschiedlich alter Talböden bzw. Terrassen geprägt, die für den Bereich außerhalb der Vereisungsgebiete typisch sind.

.1.1Höhere Terrassen

Reste hochgelegener, altquartärer Akkumulationen treten nur an wenigen Stellen auf. Die bedeutendsten Vorkommen sind äußerst stark verwitterte Schotter bei den Gehöften Schaffer im Eck, Amesser und Tanauer sowie ein kleines Vorkommen südlich Göpitzmüller südöstlich von Weißkirchen. Die karbonatfreien Schotter liegen in 820 bis 950 m Sh. und erreichen nach POLESNY 1970 maximale Mächtigkeiten von fast 50 m. Als Komponenten treten neben besser erhaltenen Quarzen hauptsächlich Gesteinsleichen aus verschiedenen Gneisen, Pegmatiten und Gneisglimmerschiefern auf. Die Korngrößen bewegen sich im Bereich um 20 cm, maximal werden 60 bis 80 cm erreicht. Die von rotbraunen Lehmen bedeckten Grobschotter liegen bis zu 140 m über der rißzeitlichen Hochterrasse bei Allersdorf-Pichling, jedoch tiefer als die pliozäne Landoberfläche und werden daher von POLESNY 1970 als wahrscheinlich altquartär eingestuft.

Als gleichaltrig werden vom selben Autor die Sedimente beim Gehöft Schaffer nordwestlich von Glein in 840 bis 860 m Sh. angesehen. Sie könnten einen alten Talfüllungsrest des damals nach Nordwesten fließenden Gleinbaches darstellen. Die vorwiegend schlecht gerundeten Komponenten setzen sich aus Quarzen, Gneisen, quarzitischen Schiefergneisen, Granatglimmerschiefern und Amphiboliten zusammen.

Sedimente der Günz-Kaltzeit, also ältere Deckenschotter, scheinen zu fehlen. Morphologisch werden in tertiären Lockergesteinen angelegte Verebnungen vor allem am Nordrand des Fohnsdorf-Knittelfelder Beckens zwischen 760 und 785 m Sh. von POLESNY 1970 als günzzeitliche Talbodenreste gedeutet. Sie weisen keine quartäre Sedimentbedeckung auf.

Mindelzeitliche Terrassenablagerungen (jüngere Deckenschotter) liegen im Bereich der Ausmündung der Ingering in das Murtal als Reste eines mächtigen, später zerschnittenen Schotterkegels vor. Die Oberflächen dieser Akkumulationen liegen nördlich von Spielberg in Höhen um 720 m und nördlich von Hautzenbichl um 700 m Sh., rund 30 bis 40 m über den rißzeitlichen Hochterrassenfluren. Der Gesteinsbestand der teilweise grobblockigen Schotter – maximale Durchmesser bis 1 m – stammt aus den Seckauer Tauern. Die alten Ingering-Gneisschotter der Flur von Pirkach (nördlich Spielberg) überlagern blaue Tertiärtegel und werden von braunen, maximal 12 bis 14 m mächtigen Lehmen bedeckt (WORSCH 1963).

.1.2Die Hochterrasse

Die Rißterrassensporne von Allersdorf und Pichling-Oberthann dürften, wie SÖLCH bereits 1917 erwähnt, nach Lage und Gefälle vor allem durch seitliche Materialzufuhr aus dem Granitzen- bzw. Feistritztal aufgebaut worden sein. Am Granitzenbach können die entsprechenden Verebnungen bis Mühldorf, am Feistritzbach bis Kohlplatz talauf verfolgt werden.

WORSCH 1972 gibt einige Angaben zum Aufbau des Terrassenkörpers: Über einem Tertiärsockel, der beim Zechner im Grund und südwestlich von Möbersdorf aufgeschlossen ist, liegt ein mehrere Meter (Zechner: 2,5 bis 3 m) mächtiger Schotterkörper, der von einer bis über 7 m mächtigen Lehmdecke überlagert wird. Die Schotter sind geschichtet und stark limonitisch verwittert, die einzelnen Gerölle, vorwiegend helle Gneise, Amphibolitgneise und wenige Quarze, haben durchschnittlich 5 cm Durchmesser, selten mehr. Gröbere Gerölle werden bei Möbersdorf (Granitgneise und Amphibolite bis über 30 cm Durchmesser) und östlich von Allersdorf beschrieben.

Die Mächtigkeit der Lehmdecke erreicht in Pichling maximal 4 m und ist nach FINK 1961 als äolische Ablagerung zu deuten. Dem Schotterkörper (Rißkaltzeit) lagert eine Braunerdebodenbildung auf (Riß-Würm-Interglazial). Gegen das Hangende folgt Fließerde und die Lößserie aus Wurmröhrenlöß, plattigem Löß, einer Gleyfleckenzone (Bodenbildung eines Würm-Interglazials?), lamellenartig strukturiertem Löß und der rezenten Braunerdebodenbildung.

.1.3 Die Niederterrasse

Die würmzeitlichen Terrassen des Fohnsdorf-Knittelfelder Beckens wurden von POLESNY 1970 und WORSCH 1963 und 1972 ausführlich beschrieben. Ausgehend von den Endmoränen von Grünhübl und Pöls treten sie im Aichfeld und im Murboden großflächig in Erscheinung.

Der Komplex der Würmterrassen lässt sich in zwei bis drei in unterschiedlicher Höhe über der heutigen Talaue der Mur gelegene Teilfluren gliedern.

Den größten Flächenanteil nimmt die oberste Teilflur, die Hauptterrasse ein. Dass die Anschüttung nicht nur durch die Mur erfolgte, kann aus der Verbreitung der Terrassenflächen, aus der wechselnden Gefällsrichtung der Oberfläche und zum Teil auch aus der Zusammensetzung der Schotter gefolgert werden. So wurde der westliche Teil des Aichfeldes vor allem aus dem Pölstal vorgeschüttet, während der östliche Bereich um Pausendorf und Knittelfeld vom breiten, flach gegen Nordwesten ansteigenden Schwemmfächer der Ingering aufgebaut wird. Auch im Bereich des Murbodens haben, wenn auch in geringem Ausmaß, Granitzen- und Feistritzbach Material geliefert.

Die von der Würm-Endmoräne bei Grünhübl ausgehende Hauptterrasse liegt bei Judenburg-Strettweg 40 bis 50 m über der Mur, bei Zeltweg 25 bis 30 m und bei Knittelfeld noch 20 m. Ähnliche Verhältnisse herrschen im Bereich des Murbodens, wo die Terrassenoberfläche südöstlich von Murdorf ca. 40 m über dem Murspiegel liegt; bei Weißkirchen-Fisching sind es noch ca. 30 m, zwischen Möbersdorf und Großlobming verringert sich die Höhendifferenz von weniger als 20 m auf ca. 15 m. Insgesamt ist also eine eindeutige Konvergenz der Hauptterrassenflur mit der Auzone feststellbar, wie sie beispielsweise auch im Grazer und Leibnitzer Feld beobachtet werden kann.

Die Mächtigkeitsverhältnisse nehmen im allgemeinen von Westen nach Osten ab. Im westlichen Aichfeld ist im Bereich von Hetzendorf zwischen Pöls und Mur mit mehr als 60 m zu rechnen, aber auch nördlich der Pöls mit Werten um 50 m. Im Raum Aichfeld-Farrach erfolgt die bereits im vorigen Abschnitt erwähnte rasche Abnahme auf ca. 30 m; ähnliche Mächtigkeiten herrschen im Raum Zeltweg-Lind, bei Weyern sind es noch ca. 20 m.

Südlich der Mur im Bereich des Murbodens nehmen die nördlich von Maria Buch-Baierdorf über 50 m mächtigen Terrassenschotter bis zum Terrassensporn südlich von Schloss Authal auf ca. 20 m ab, zwischen Möbersdorf und Großlobming liegen die Werte zwischen 10 und 20 m.

Der Aufbau der Hauptterrasse zeigt das typische Bild einer rasch erfolgten glazifluvialen Aufschüttung. Eine horizontale Schichtung ist in allen Aufschlüssen zu erkennen; die teilweise groben Schotter sind in einzelnen Bereichen nagelfluhartig verkittet. Weiters sind bis mehrere dm mächtige Sandlagen eingeschaltet, die vielfach flach linsenförmig lateral auskeilen.

In Judenburg sind die Schotter nicht bzw. nur wenig verfestigt, einzelne kleine Blöcke aus Bretstein-Marmor wurden beobachtet (WORSCH 1963). Die hangenden 2 bis 3 m setzen sich aus ungeschichtetem Blockmaterial zusammen (bis >2 m³). Nach WORSCH handelt es sich um umgelagerten Moränenschutt, der sich bis zum Gabelhofer Kreuz verfolgen lässt. In diesem Bereich nimmt die Verfestigung der Schotter zu. Beim Fliegerhorst Zeltweg sind am Südrand der Aichfelder Hauptterrasse zwischen Fohnsdorf und Zeltweg konglomerierte Lagen häufig, weiter östlich fehlen sie anscheinend. Auch der Kalkanteil nimmt nach Osten ab. Die Schotter sind nördlich von Zeltweg durchwegs grobkiesig (3 bis 10 cm Durchmesser) mit Blöcken bis 40 cm Durchmesser und fest gelagert. An der Oberfläche ist die Färbung bräunlich, sonst eher grau. Feinere Körnungen als Mittelsand fehlen weitgehend. Die Grobsandhorizonte sind meist undeutlich gegen die Schotter abgegrenzt. Die Gerölle sind kantengerundet bis gerundet, an Komponenten treten Glimmerschiefer (vielfach als Gesteinsleichen), verschiedene Gneise (u.a. teilweise stark verwitterte granatreiche Grobgneise), Amphibolite (manche ebenfalls stark verwittert), Pegmatite, verschiedene, u.a. schwarze, Schiefer, meist kleinkörnige Quarze und wenig karbonatische Gesteine (weißer Marmor, hellgrauer Kalk) auf.

Im nördlichen Bereich zwischen Wasendorf und Dietersdorf liegen über den Schottern bräunliche Lehme von maximal 1,4 m Mächtigkeit. Nach WORSCH 1963 handelt es sich bei diesen Feinsedimenten, die auch südlich von Spielberg auftreten, um spätglaziale Aufschwemmungen auf die Hauptterrasse. WORSCH 1963 bezeichnet die Schotter im Raum Knittelfeld als einheitlicher als jene im westlichen Beckenabschnitt. Gneise herrschen vor, der Sandanteil ist lokal hoch und die hangendsten Partien sind durch streifenweise lehmige Beimengungen gekennzeichnet.

Östlich von Knittelfeld (ehemalige Schottergrube bei Raßnitz) sind die Sedimente der Hauptterrasse relativ feinkörnig; die Gerölle haben selten Durchmesser über 10 cm. Die kantengerundeten bis gut gerundeten Komponenten sind durchwegs kristalliner Herkunft (Gneise, Amphibolite, weiße Marmore und häufig zu Gesteinsleichen verwitterte Schiefer). Das Material ist sehr grobsandig, Sandlinsen bis 60 cm Mächtigkeit sind nicht selten (UNTERSWEG 1985).

In ähnlicher Position wie am Nordrand des Aichfeldes werden die Hauptterrassenschotter am Südrand des Murbodens (Wöllmersdorf-Baierdorf) von braunen, etwas sandigen Lehmen überlagert, die maximal 1,5 m mächtig werden.

Nördlich von St.Lorenzen bei Knittelfeld breitet sich zwischen Schloss Wasserleith und Fentsch bzw. Feistritz bei Knittelfeld ein ausgedehnter Schwemmfächer von ca.. 4 km Länge und bis 2,5 km Breite aus, der nach Süden in die würmzeitliche Niederterrassenflur ausläuft. Im Zuge des Schnellstraßenbaues gaben einige Aufschlüsse im Bereich der südlichen Terrassenkante Einblick in den Aufbau: Südlich von Fentsch wurde der aus jungtertiären Blockschottern bestehende Sockel angeschnitten, dessen Oberfläche in Murnähe ca. 12 bis 14 m über dem Aubereich liegt. Erst darüber folgt die quartäre Terrassenauflage von 6 bis 8 m Mächtigkeit. Etwas weiter nördlich (südlich von Fentsch) zeigte eine Seitenentnahme grundsätzlich das gleiche Bild, die quartäre Auflage ist hier mit 3 bis 4 m sogar noch geringmächtiger (UNTERSWEG 1985, 1992).

Während die Aufschüttung der Hauptterrasse dem Maximalstand des Würmgletschers entspricht (Endmoräne von Grünhübl), wird die Bildung der tieferen Teilfluren von SPREITZER 1961 mit einem späteren, neuerlichen Gletschervorstoß („Neuer Hochstand“) in Zusammenhang gebracht. Zwischen den beiden Gletschervorstößen kam es demnach während einer tiefgreifenden Erosionsphase zur teilweisen Ausräumung der Hauptterrassenschotter. Die mehrteilige Flur reicht westlich von Judenburg bis hinter die Hauptwürmmoräne zurück. Sie ist südlich der Mur großflächig östlich von Judenburg im Bereich von Murdorf, im Großpirkach- und im Murwald entwickelt und setzt sich nach einer Unterbrechung bis Schloss Authal fort. Kleinere Terrassenreste treten auch weiter im Osten beim Gehöft Blickner und östlich bis Großlobming auf. Zwischen St.Margarethen bei Knittelfeld und St.Lorenzen ist die Flur wieder großflächiger verbreitet. Nördlich der Mur liegt auf dieser Terrasse der Bahnhof von Judenburg, weiter östlich ist sie südlich von Pfaffendorf und bei Knittelfeld entwickelt. Die Oberfläche liegt bei Judenburg ca. 20 bis 25 m, bei Großlobming um 10 m und östlich von St. Margarethen nur noch wenige Meter tiefer als jene der Hauptterrasse. Weiters treten noch tiefere Teilfluren, z.B. südlich von Zeltweg und bei Weyern auf.

Vom Nordrand der Terrasse des Großpirkachwaldes beschreibt WORSCH 1972 stärker verfestigte, wandbildende Schotter, die überwiegend aus Gneisen, Schiefern und wenigen Epidositen, Amphiboliten und Quarzen neben vereinzelten Karbonatgeröllen zusammengesetzt sind; das Kittmaterial ist grobsandig. Solche verfestigte Lagen wurden in Bohrungen des öfteren angetroffen. Sie schwanken nach BECKER 1982 in der Mächtigkeit zwischen 0,5 und 4 Metern. Die maximalen Korndurchmesser nehmen von 15 cm in den höheren Konglomeratlagen bis auf wenige cm in den tieferen Lagen ab, Blöcke bis 45 cm Durchmesser treten fallweise auf. In den unverfestigten Lagen erreichen die Gerölle maximale Durchmesser von 20 bis 30 cm, der Sandanteil liegt zwischen 20 und 60%.

Aus Schottergruben südlich bzw. westlich von Schloss Authal beschreibt WORSCH 1972 ausführlich die lithologischen Verhältnisse der Terrasse des „Neuen Hochstandes“ und weist mehrmals darauf hin, dass die Sedimente denen der Hauptterrasse äußerst ähnlich sind und sich durchwegs mit jenen vergleichen lassen.

In jüngerer Zeit wurde nun die Schottergrube südlich von Schloss Authal weiter abgebaut, wobei sich interessante Einblicke ergaben (UNTERSWEG 1992). Der Aufschluss schneidet nämlich sowohl den Ausläufer der Hauptterrasse als auch die tiefere Teilflur an, wobei der Höhenunterschied zwischen beiden Fluren 6 bis 7 m beträgt. Insgesamt ist das Material horizontal geschichtet, wobei die Korngrößen von Mittel- bis Grobsanden bis zu Blöcken von 40 cm Durchmesser reichen. Sandlinsen und dünne Lagen sind eingeschaltet. Mehrere Bänke der grauen Schotter sind leicht verfestigt (Nagelfluh), wobei das Bindemittel aus Mittel- bis Grobsanden besteht, die kalzitisch verkittet sind. Die kantengerundeten bis gut gerundeten Komponenten bestehen vor allem aus verschiedenen Gneisen (feingebänderte und grobkörnige), Amphiboliten (u.a. Granatamphibolite), Quarziten und Marmoren sowie aus vielfach zu Gesteinsleichen verwitterten Glimmerschiefern. Die Schichtung bzw. die verfestigten Bänke ziehen im gesamten Aufschluss einheitlich durch, eine Erosionsdiskordanz, die nach den Auffassungen von SPREITZER 1961 und WORSCH 1972 beide Akkumulationskörper trennen müsste, ist eindeutig nicht vorhanden (Abb.20).

Abb.3: Ansicht der Schottergrube südlich von Schloß Authal (UNTERSWEG 1992)

Obwohl bisher nur ein einziges, beide Teilfluren übergreifendes Profil gefunden werden konnte und eine lokale Erscheinung nicht völlig auszuschließen ist, muss damit gerechnet werden, dass es sich bei der tieferen Teilflur der würmzeitlichen Niederterrasse um eine Erosionsterrasse handelt (UNTERSWEG 1992). Dieser Befund deckt sich mit anderwärts gewonnen Forschungsergebnissen über den Ablauf der Würm-Kaltzeit (VAN HUSEN 1981), wonach der maximale Gletschervorstoß erst sehr spät in der zweiten Phase der Würmzeit (nach 25.000 B.P.) erfolgte und ebenso mit den Überlegungen über den Verlauf des Rückzuges des Murgletschers (VAN HUSEN 1980), nach denen es nicht zu einem neuerlichen Gletschervorstoß („Neuer Hochstand"), sondern in der Endphase der Würmzeit lediglich zu einem Rückzugshalt kam.

Die Niederterrassenschüttungen im Aichfeld und Murboden sind daher wahrscheinlich als recht einheitliches Ergebnis des Würm-Hauptereignisses anzusehen, das beim phasenhaften Abbau des Murgletschers im Spätglazial in einzelne Teilfelder zerschnitten wurde.

.1.4Die Auzone

Im westlichen Fohnsdorf-Knittelfelder Becken bis etwa Zeltweg ist die Auzone der Mur nur sehr schmal bzw. fehlt vollkommen und verbreitert sich murabwärts auf durchschnittlich 1 km Breite. Dort, wo ein Aubereich überhaupt vorhanden ist, lassen sich teils morphologisch, vor allem aber bodenkundlich etwas höhere Bereiche über der rezenten Au (Überschwemmungsbereich) als subrezente Austufe klassifizieren. In der rezenten Au herrscht junges Schwemmmaterial vor (Sande und Lehme), flussnahe Lagen in der Muraue sind zum Teil auch schotterreich.

2Hydrogeologische Charakterisierung der quartären Talfüllung

Die Westgrenze des Aichfeldes ist geologisch gesehen mit dem östlichsten Auftreten der Endmoräne bei Judenburg bzw. im Pölstal gegeben. Die quartäre Beckenfüllung besteht aus holozänen Fluren, einer Würm-Hauptterrasse sowie lokalen Resten höherer Schotterterrassen mit und ohne Lehmüberdeckung an den Beckenrändern.

Nach Zusammenstellungen von E. Worsch (1963) sind die größten Mächtigkeiten der Würmschotter bei Gabelhofen mit ca. 60 m gegeben, ähnliche Schottermächtigkeiten sind auch im untersten Pölstal zwischen Ritzersdorf und Gasselsdorf in einer Tiefenrinne an der Südseite des Beckens vorhanden.

Nach E. Worsch (1963) sind die Würmschotter südlich Judenburg - Knittelfeld arm an Feinteilen, während im mittleren Teil des Fohnsdorfer Beckens stellenweise stärkere bindige Beimengungen auftreten.

3Grundwasserverhältnisse

Durch den HD Steiermark sowie die FA 17C (WGEV) werden im Bereich Aichfeld-Murboden Messstellennetze betrieben.

Größere Ergiebigkeiten an Grundwasser sind ausschließlich an die quartären Terrassen- und Ausedimente gebunden, in welchen auch die Wasserversorgungsanlagen von Judenburg, Zeltweg und Knittelfeld situiert sind. Zum Schutze dieser Vorkommen sind neben Schutzgebieten für einzelne Anlagen auch Schongebietsverordnungen sowohl im Bereich des Murbodens als auch des Aichfeldes in Ausarbeitung.

Die Grundwassersohle ist durch ein extrem akzentuiertes Relief charakterisiert, das trotz des umfangreichen Bohrprogrammes nicht genauer flächenhaft erfassbar ist. Aus diesem Grunde führte das Institut für Geophysik der Montanuniversität Leoben (G. Walach, 1988) geoelektrische Untersuchungen durch und konstruierte eine Strukturkarte der Grundwassersohle. Die Ergebnisse zeigen ein sehr stark ausgeprägtes Relief des Grundwasserstauers mit zwei sehr deutlich ausgeprägten Tiefenrinnen, die durch eine Aufwölbung des Untergrundes im Bereich der Murschlinge im Murwald getrennt sind. Die Reliefunterschiede zwischen der Tertiärhochlage des Murwaldes und den in den tertiären Untergrund eingeschnittenen Rinnenarmen erreichen Werte bis zu 40 m (G. Walach, 1988).

Die Breite des südlichen Rinnenarmes beträgt 1 bis 2 km. Der nördliche Rinnenarm ist mit einer absoluten Höhe von ca.. 640 m rund 15 m seichter als der südliche. Es wurden keine Hinweise auf das Vorhandensein von Grundwasserstockwerken in den quartären Lockersedimenten gefunden (J. Fank & T. Harum, 1989).

Die flächenhafte Verteilung der Grundwassermächtigkeiten im Aichfeld-Murboden ist zur Zeit nur im Bereich Murdorf – Maria Buch – Murwald bekannt (J. Fank & T. Harum, 1988). Sie erreichen in Rinnenbereichen Werte bis zu 30 m und gehen im Bereich der Tertiäraufwölbung gegen 0 m zurück. Die Quartärmächtigkeiten im gesamten Becken liegen zwischen 20 m und mehr als 60 m (G. Walach, 1991 und Untersweg, 1985 in Schmalzmeier 1996).

Eine zusammenfassende Betrachtung von ermittelten Durchlässigkeiten im Untersuchungsgebiet zeigt, dass sehr inhomogene Verhältnisse vorliegen. Der höchste bekannte Wert betrug 3,0 * 10^-2 m/s (OEDK, 1959; wahrscheinlich Störung durch Murhochwasser), der zweithöchste Wert betrug 5,0 * 10^-3 (Markierungsversuch aus J. Fank & T. Harum, 1988). Der niedrigste Wert betrug 3,2 * 10^-6 m/s (Kurzpumpversuch an Messstelle B12 im Bereich der Tertiärwölbung) (J. Fank & T. Harum, 1988).

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Abb. 4: Darstellung der zeitlichen Entwicklung der Grundwasserstandsverhältnisse im Grundwassergebiet Aichfeld - Murboden anhand der Brunnen BBR2424 in Weißkirchen, BR2505 in Lind und BR2535 in Knittelfeld von 1968 bis 1996 sowie das mittlere jährliche Grundwasserschwankungsverhalten an den Messstellen im Vergleich.

4Niederschlagsverhältnisse

Abbildung 5: Wasserversorgungsplan Steiermark: Verteilung der mittleren Jahresniederschlagssumme der Steiermark (1971 bis 1995).

Der Steiermark steht dank ihrer günstigen geographischen Lage in der Regel ganzjährig eine ausreichende Menge Niederschlag zur Verfügung.

Aus Abb. 3 ist jedoch ersichtlich, dass auch auf relativ engem Raum große Unterschiede auftreten können. Bedingt durch den gebirgigen Charakter des Landes und vorherrschende Wetterlagen differiert die mittlere Jahressumme des Niederschlages mit über 2500 mm im Nordwesten und weniger als 800 mm im Südosten des Landes um mehr als 300 %.

Unterschiedlich ist auch die jahreszeitliche Verteilung der Niederschläge. Fallen z. B. im Norden 50 bis über 60 % der Jahresniederschläge in den Wintermonaten, bleibt der Süden meist arm an Winterniederschlägen. Sind es im Norden überwiegend Stauniederschläge, die ganzjährig zu reichlich Niederschlag führen, ist der Süden während der Sommermonate besonders häufig von Gewittern betroffen und bringen Adriatiefs oft auch ausgiebige Herbstregen.

Desgleichen bewegt sich das Jahresmittel der Lufttemperatur zwischen 8°C bis über 9°C im „Steirischen Becken“ und bis weniger als 0°C in Gebirgsregionen, wobei lokale Unterschiede häufig an die herbstlich - winterliche Temperaturumkehr in Beckenlagen gebunden sind.

Aus dem Zusammenspiel zwischen der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Niederschläge und der temperaturabhängigen Speicherung in Form von Schnee in den Gebirgsregionen ergibt sich in Verbindung mit dem daraus resultierenden Abflussverhalten ein Bild unterschiedlicher „Hydrologischer Landschaften“ deren Charakterisierung in der Beilage versucht wurde.

5Grundwasserneubildung

Die Grundwasserneubildung ist von zahlreichen Faktoren wie Niederschlag, Verdunstung, Geländeneigung, Exposition, Vegetation, Boden abhängig, die bei großmaßstäblichen Untersuchungen nicht alle ausreichend genau erfasst werden können.

Das MoMNQ-Verfahren nach WUNDT ermöglicht eine relativ einfache Abschätzung der Grundwasserneubildung aus den langjährigen mittleren monatlichen Niedrigwasserwerten, wenn Porengrundwasserabflüsse an der Pegelmessstelle vernachlässigbar klein sind (K. Altmann et al., 1977). Die Ergebnisse sind in Form einer Karte der Grundwasserneubildung dargestellt. Eine Berechnung aus dem Höhenraster ist für die Nördlichen Kalkalpen nicht möglich.

Abb. 6: Wasserversorgungsplan Steiermark - Regionalisierung der Grundwasserneubildung Diese Karte zeigt ein sehr heterogenes Bild der hydrologischen Verhältnisse in der Steiermark. Als „abflussärmstes“ Gebiet sind das West- und Oststeirische Tertiärbecken mit Neubildungsraten von großteils unter 100 mm bis sogar unter 50 mm pro Jahr entsprechend Spenden von unter 1 bis ca.. 3 l/s km² erkennbar.

Gunstzonen bezüglich der Grundwasserneubildung sind wiederum die höheren Bereiche der Koralpe – Gleinalm und der Niederen Tauern, insbesondere der luvseitige Nordteil. In letzterem steigen die Neubildungsraten auf 1200-1400 mm in den Kammlagen an. Diese Bereiche sind also bezüglich ihrer Wasserhöffigkeit als Gunstzonen zu betrachten, ebenso wie die niederschlagsreichen Karstgebiete der Nördlichen Kalkalpen, in denen sich aufgrund der rein orographischen Abgrenzung der Teileinzugsgebiete ein sehr heterogenes Bild ergibt, das je nach unterirdischen Entwässerungsverhältnissen im Karst durch Defizite oder Überschüsse geprägt ist. Dazu kommen ebenso wie bei den mittleren Abflusshöhen beträchtliche Fehler durch die Differenzbildung zwischen Pegeln an den größeren Gerinnen, einige Gebiete sind nicht bewertbar.

Eine Plausibilitätsüberprüfung der Neubildungsraten ist nur sehr bedingt möglich. Wirklich detailliertere Untersuchungen liegen nur in den Tallandschaften vor, im Mittelgebirgs- bis Gebirgsbereich ist hier noch ein sehr hoher Nachholbedarf gegeben.

.5.1Regionalisierung der Speicherfähigkeit

Der Rezessionsvorgang des Abflusses nach längeren Trockenperioden repräsentiert die Entleerung der Grundwasserspeicher im Einzugsgebiet. Nach E. M.Maillet (1905) folgt dieser Vorgang einer Exponentialfunktion folgender Form:

Q_t = Q₀ e^{-α t}

Als Maß für das Retentionsvermögen der Grundwasserspeicher im Einzugsgebiet kann der Wert K_r = 1 / α (Tage) herangezogen werden, er wird auch als charakteristische Ausfließzeit bezeichnet. Das frei ausfließbare Reservoirvolumen kann für Q₀ in l/s und α in d^-1 wie folgt abgeschätzt werden:

V = 86,4 Q₀ / α

Im Rahmen von Untersuchungen zur Speicherfähigkeit von Typusgesteinskomplexen der Steiermark (T. Harum & M. Probst, 2001) wurde anhand von 16 kleineren Einzugsgebieten in geologisch sehr unterschiedlichen Gebieten das Auslaufverhalten untersucht. Es zeigte sich einerseits eine deutliche Beziehung zur Geologie und andererseits eine signifikante Abhängigkeit der charakteristischen Ausfließzeit K_c von der Grundwasserneubildung (geschätzt als MoMNh_A nach W. Wundt, 1958). Somit lassen sich auf Basis der Karte der Grundwasserneubildung für die großflächig nicht verkarsteten Gebiete der Steiermark mit Ausnahme der Porengrundwasserfelder in den quartären Talfüllungen die charakteristischen Ausfließzeiten und frei ausfließbaren Reservoirvolumina abschätzen.

Abb. 7: Wasserversorgungsplan Steiermark - Typusrezessionskurven ausgewählter Einzugsgebiete der Steiermark.

Abb. 8: Wasserversorgungsplan Steiermark - Zusammenhang zwischen der Grundwasserneubildung der Auslaufzeit (Kc = charakteristische Ausfließzeit, K50% = Ausfließzeit zum Zeitpunkt, an dem 50 % des Reservoirvolumens ausgeflossen sind).

Abb. 9: Wasserversorgungsplan Steiermark - Charakteristische Ausfließzeiten in Tagen ab MoMNQ.

Abb. 10: Wasserversorgungsplan Steiermark - Frei ausfließbare Grundwasserreservoirvolumina in mm.

Im Rahmen des Grundwassermodells KW Fisching/Farrach wurde eine Grundwasserneubildung aus Niederschlägen von 200 – 300 mm / Jahr angenommen (J. Stampler & E. Handel ,1989). Berechnungen von Stampler & Handel (1989) vor dem Aufstau ergaben unterirdische Zuflüsse bei Mittelwasser im Raum Gabelhofen – Murdorf von 540 l/s, einen Eintrag der Mur von 260 l/s und unterirdische Abflüsse im Raum Farrach – Pfaffendorf von 760 l/s. Die Kalibrierung dieses Grundwassermodells erfolgte für stationäre Zustände vor dem Aufstau der Mur durch das KW Fisching, das zu einer bedeutenden Veränderung der Strömungsverhältnisse führte. Der Aufstau der Mur bewirkte einen weiträumigen Anstieg des Grundwasserspiegels im Murboden von bis zu maximal 7,5 m. Die Jahre nach dem Aufstau sind auf Grund fortschreitender Kolmatierung des Stauraums durch einen kontinuierlichen Rückgang des Grundwasserspiegels geprägt. Zur Zeit der vorliegenden Arbeit ist dieser Prozess noch nicht abgeschlossen, die Spiegellage ist aber nach wie vor höher als vor dem Aufstau. Auf Grund der Gefällsverflachung dürften nur unwesentlich höhere Grundwasserabstrommengen gegeben sein als vor dem Aufstau. Im Norden des Fohnsdorfer Beckens sind auf Grund geringer Grundwassermächtigkeiten die Ergiebigkeiten gering. Für den Ostteil liegen keine detaillierten Untersuchungen vor (mündliche Mitteilung von T. Harum).

6Literatur - Geologie

Anderle, N.: Hydrogeologie des Murtales. - Ber. WWP, Bd., 12, Graz 1969

BECKER, L.P.: Geologische Karte 1:50.000, Blatt 162 Köflach.- Geol.B.A., Wien 1979

BECKER, L.P.: Geologische Karte 1:50.000, Erläuterungen zu Blatt 162, Köflach.- Geol.B.A., Wien1980

BECKER, L.P.: Geologischer Vorbericht zum Kraftwerk Farrach.- Unv. Gutachten, Graz, 1982

Benischke et al.: Wasserversorgungsplan Steiermark – Ein Leitfaden für die öffentliche Wasserversorgung. – Amt der Stmk. LR., FA 19a, Graz 2002

Bernhart, L., Fabiani, E., Kauderer, E., Zetinigg H. & J. Zötl: Generalplan der Wasserversorgung Steiermarks (Entwurfsstand 1973). - Ber. WWP., Bd. 29, Graz 1974 (cum lit.)

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