Die Grundwasserneubildung und Grundwasserstände sind von einer Vielzahl unterschiedlicher Einflussgrößen abhängig. Ändern sich die klimatischen Rahmenbedingungen und damit Niederschlagsmengen und ihre regionale Verteilung, kann sich die Grundwasserneubildung ändern. Zusätzlich wirken sich steigende Temperaturen auf die Verdunstung aus, was sich ebenfalls in einer verringerten Grundwasserneubildung niederschlagen kann.

Die Grundwasserneubildung wird als „Zugang von infiltriertem Wasser zum Grundwasser“ (Sickerwasser, DIN 4049-3) definiert. Gemessen wird sie mit Hilfe eines Lysimeters. Hierbei handelt es sich um ein Auffangbehältnis, welches in den Boden eingelassen wird, um am Grund das durchgesickerte Niederschlagswasser in einem Messgefäß zu erfassen. Zur genaueren Bilanzierung werden zusätzlich die Parameter Sonnenscheindauer, Globalstrahlung, Lufttemperatur, relative Feuchte, Wind, Oberflächenabfluss und Niederschlag erfasst. Aus diesen zusätzlichen Parametern können Evaporations-, Transpirations-, und Interzeptionsverluste herausgerechnet werden.

Die Kartendarstellung zur Grundwasserneubildung finden Sie hier.

Die mittlere jährliche (hier bezogen auf das hydrologische Jahr) Grundwasserneubildung an der Lysimeterstation St. Arnold liegt im Durchschnitt der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) bei 368 mm, während die mittlere jährliche Niederschlagssumme dort bei 808 mm liegt. Die Zeitreihe 1966-2022 ist noch nicht lang genug um zwei sich nicht überlappende Klimanormalperioden miteinander vergleichen zu können.

Besonders auffällig ist das Jahr 2016. Mit 572 mm weist dieses Jahr einen vergleichsweise hohen Wert (insgesamt Rang 6 bei den Jahren mit der höchsten Grundwasserneubildung) auf. Dies ist insbesondere auf vergleichsweise hohe Niederschläge im Winter zurückzuführen. Das Jahr mit der insgesamt höchsten Grundwasserneubildung von 658 mm war 1966, das Jahr mit der höchsten Jahresniederschlagssumme in NRW und der Lysimeterstation selbst. Die geringste Grundwasserneubildung trat mit 114 mm im Jahr 1996 auf, das an der Lysimeterstation auch das zweitniederschlagärmste Jahr war. Nach 2010 traten viele Jahre mit einer sehr geringe Grundwasserneubildung auf.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt. Die Trendanalyse ergab eine statistisch signifikante Abnahme der Grundwasserneubildung (linearer Trend). Das Änderungssignal (Differenz zwischen Anfangs- und Endwert der Trendlinie) ergibt eine Abnahme um -161 mm. Betrachtet man nur den Zeitraum ab 1991 (viele Indikatoren des KFAM liegen nur für einen kurzen Zeitraum vor, daher wird diese Analyse aus Vergleichszwecken durchgeführt) ergibt sich ebenfalls ein signifikant fallender Trend. Das Änderungssignal erhöht sich, trotz der kürzeren Zeitreihe, auf -243 mm, was auf eine Verstärkung des Rückgangs der Grundwasserneubildung in den letzten drei Dekaden hindeutet. Da für den Niederschlag durch die Trendanalyse keine signifikante Änderung nachgewiesen werden konnte, deutet dies darauf hin, dass die abnehmende Grundwasserneubildung zunehmend auf die steigenden Lufttemperaturen und die damit verbundenen höheren Evapotranspirationsraten zurückzuführen ist.