Oberrheinische Tiefebene

Satellitenaufnahme des Oberrheingrabens und seiner Randgebirge; oben das Rheinische Schiefergebirge, unten rechts der Bodensee

Die Oberrheinische Tiefebene ist ein etwa 300 Kilometer langes und bis zu 40 Kilometer breites Tiefland am Mittellauf des Rheins zwischen den Städten Basel (Schweiz) und Frankfurt am Main (Deutschland). Geologisch stellt sie einen tief in die Erdkruste reichenden Grabenbruch dar, der als Oberrheingraben bezeichnet wird.

Geographie

Geographische Lage

Die Oberrheinische Tiefebene wird vom Rhein – und zwar von seinem etwa 350 Kilometer langen Abschnitt Oberrhein – durchflossen. Der südlichste Teil der Ebene befindet sich in der Nordwestschweiz um die Stadt Basel, der südwestliche Abschnitt liegt in der nordostfranzösischen Region Elsass, der nordwestliche Teil und das gesamte Gebiet östlich des Rheins gehören zu Deutschland. Die Ebene ist der morphologische Ausdruck der bedeutendsten geologischen Struktur in Mitteleuropa, des Oberrheingrabens.

Naturräumlich umfasst das sogenannte Oberrheinische Tiefland auch das Rhein-Main-Tiefland, das nach Nordosten dem Unterlauf des Mains flussaufwärts folgt.

Oberrheinische Tiefebene, Blick von Westsüdwest nach Ostnordost: Vorne ein Weinberg nahe Neustadt an der Weinstraße, im Hintergrund Mannheim (rechts das Großkraftwerk), dahinter der Odenwald

Naturräumliche Gliederung

Das Oberrheinische Tiefland (D53) und das sich östlich anschließende Südwestdeutsche Stufenland

Oberrheingraben (blau) zwischen Basel und Frankfurt inmitten randlich angegliederter Mittelgebirge (grün bis braun); Farbgebung nach digitalem Höhenmodell

Die deutschen Anteile des Oberrheinischen Tieflands gliedern sich wie folgt:^[1][2][3]

• D53 Oberrheinisches Tiefland (Oberrhein- und Maingraben)
  • 20 Südliches Oberrheintiefland
    • 200 Markgräfler Rheinebene
    • 201 Markgräfler Hügelland
    • 202 Freiburger Bucht
    • 203 Kaiserstuhl
  • 21 Mittleres Oberrheintiefland
    • 210 Offenburger Rheinebene
    • 211 Lahr-Emmendinger Vorberge
    • 212 Ortenau-Bühler Vorberge
  • 22 Nördliches Oberrheintiefland
    • 220 Haardtrand
    • 221 Vorderpfälzer Tiefland
    • 222 Nördliche Oberrheinniederung
    • 223 Hardtebenen
    • 224 Neckar-Rhein-Ebene
    • 225 Hessische Rheinebene
    • 226 Bergstraße
    • 227 Alzeyer Hügelland
    • 228 Unteres Naheland
  • 23 Rhein-Main-Tiefland
    • 230 Messeler Hügelland
    • 231 Reinheimer Hügelland
    • 232 Untermainebene
    • 233 Büdingen-Meerholzer Hügelland^[4]
    • 234 Wetterau
    • 235 Main-Taunusvorland
    • 236 Rheingau
    • 237 Ingelheimer Rheinebene

Siehe auch: Naturräumliche Großregionen Deutschlands

Gewässer

Alle größeren Fließgewässer in der Oberrheinischen Tiefebene besitzen ihre Quellen in den umgebenden oder in weiter entfernten Mittelgebirgsregionen und münden sämtlich in den Rhein. Die mehr als 200 Kilometer langen Nebenflüsse sind rechtsrheinisch Neckar und Main, linksrheinisch Ill und Nahe. Natürliche Seen gibt es nicht; die heutigen Stillgewässer sind sogenannte Baggerseen und resultieren aus industriellem Sand- und Kiesabbau. Polder, die entlang des Oberrheins zum Hochwasserschutz angelegt wurden, können bei Bedarf geflutet wurden.

Klima

Mandelblüte in Rheinhessen

Der Oberrheingraben und seine Randzonen zu den Gebirgen hin haben die mildesten Winter und die wärmsten Sommer in Deutschland bei geringen bis mäßigen Niederschlägen. Die Jahresdurchschnittstemperaturen erreichen teilweise um 11 °C; im wärmsten Monat Juli liegen die Durchschnittswerte um oder sogar knapp über 20 °C, was in Deutschland mit Ausnahme klimatisch begünstigter Ballungsräume (Rhein-Main-Zentren, Berlin-Mitte) nirgendwo erreicht wird. Ursache dafür sind häufige Südwest-Wetterlagen mit Luftmassen aus dem westlichen Mittelmeerraum; Föhn-Effekte durch absinkende Luft an der westlichen Grabenbruchkante können zusätzliche Temperaturerhöhungen bewirken. Die Niederschlagsmengen nehmen nach Osten hin zu, weil es an der östlichen Bruchkante zu Steigungsregen kommt.

Geologie

Kenngrößen

• Dehnung der Erdkruste in WNW-OSO-Richtung von 6 bis 8 Kilometer
• Seitenverschiebung der linksrheinischen Gebiete nach Südwesten vermutlich < 5 Kilometer
• Absenkung der Erdoberfläche im Graben bis etwa 4 Kilometer, vollständig aufgefüllt mit Sedimenten
• Aufwölbung der Kruste-Mantel-Grenze von anfänglich 30 auf 25 bis 26 Kilometer
• Anhebung der Grabenschultern bis zu 2,5 Kilometer
• Erodierte Gesteinssäule auf den Grabenschultern bis zu 1,5 Kilometer

Grabenbruch

Der Oberrheingraben ist eines der zentralen Segmente einer Grabenbruchzone, die sich von der Nordsee bis in das westliche Mittelmeer erstreckt (Mittelmeer-Mjösen-Zone). Die früher vertretene These, dass für die Entstehung eine subkrustale Wärmequelle (Plume) verantwortlich sei (Aktives Rifting), ist nach neueren Befunden aus der Geophysik und Geodynamik nicht haltbar. Ursache für die Entstehung der Grabenzone waren vielmehr Zugspannungen in Erdkruste und Erdmantel, die zum sogenannten Passiven Rifting führten, einer Dehnung der Erdkruste, die auch ihre Ausdünnung zur Folge hatte. Deswegen senkte sich die Erdoberfläche in der Grabenzone ab. Dagegen wölbte sich die Kruste-Mantel-Grenze (Moho) unter dem Graben auf.

Im Bereich des Oberrheingrabens wurden zeitgleich die Gebiete westlich und östlich zu den Grabenschultern von Vogesen/Pfälzerwald bzw. Schwarzwald/Odenwald emporgehoben. Ein Teil des entstandenen Reliefs wurde durch Sedimentation, die in den abgesunkenen Graben hinein erfolgte, sowie Erosion der gehobenen Schultern ausgeglichen.

Abriss der oberrheinischen Grabenentwicklung

Die Entstehung des Oberrheingrabens begann vor etwa 35 Millionen Jahren. Sie verlief im Wesentlichen in zwei Phasen.

In Phase I vor 35 bis 20 Millionen Jahren herrschte in Mitteleuropa ein Dehnungsregime. Die Dehnung wurde im Oberrheingrabengebiet an bereits vorhandenen Verwerfungen lokalisiert. Es kam über die gesamte Länge des Grabens zwischen Frankfurt und Basel zu einer Absenkung der Erdoberfläche und Ablagerung von Sedimenten. Die randlichen Gebiete hoben sich zu Grabenschultern heraus.

Mit dem Übergang in Phase II wurde die Dehnung durch ein Blattverschiebungsregime abgelöst. Die Gebiete westlich des Oberrheingrabens (Elsass, Pfalz, Rheinhessen) verschoben sich relativ zu den rechtsrheinischen Gebieten nach Südwesten. Die weitere Absenkung im Graben beschränkte sich auf das Grabensegment nördlich der Stadt Karlsruhe. Dagegen unterlagen die anderen Grabenabschnitte samt den randlichen Schultern der Hebung und Erosion. Das Blattverschiebungsregime ist heute weiterhin aktiv. Allerdings hat sich in jüngerer geologischer Vergangenheit die Größe und Ausrichtung der Spannungen in der Erde geringfügig geändert, so dass wieder Sedimentation im gesamten Grabenbereich stattfindet.

Siehe auch: Mainzer Becken

Erdbeben

Erdbebenzonen in Deutschland nach DIN 4149

Der Oberrheingraben ist ein Gebiet erhöhter Seismizität. Die Erdbeben sind im Allgemeinen von geringer Magnitude und Intensität (gemäß der MSK-Skala). Es kommt durchschnittlich alle paar Monate zu einem Erdbeben der Magnitude 3, das von Menschen in der unmittelbaren Umgebung des Epizentrums gespürt werden kann.^[5][6] Ungefähr alle zehn Jahre sind überregional wahrnehmbare seismische Erschütterungen mit Magnituden > 5 und leichten Schäden zu erwarten.

Eine Ausnahme stellt die Region um Basel und den angrenzenden Schweizer Jura dar. Dort traten in Mittelalter und Neuzeit Beben auf, die – wie etwa das Basler Erdbeben von 1356 – beträchtliche Zerstörungen bewirkten. Es wird vermutet, dass diese Erdbeben mit der fortdauernden Überschiebung des Schweizer Juras auf den südlichen Oberrheingraben in Verbindung stehen.

Erdbeben werden in weiten Bereichen des Oberrheingrabens bis in Tiefen von etwa 15 Kilometer hinunter ausgelöst. In noch größeren Tiefen verformen sich die Gesteine aufgrund der hohen Temperaturen durch raumgreifendes Kriechen. Ein Versatz von Gesteinsschichten entlang von Verwerfungen, der eine Voraussetzung für das Auftreten von Erdbeben wäre, findet im Oberrheingrabengebiet nicht mehr statt.

Vulkanismus

Blick über den Kaiserstuhl

Blick in den Rheingraben vom Melibokus (Odenwald) aus

In Südwestdeutschland mit dem Oberrheingrabengebiet sind Überreste einstiger Vulkane weit verbreitet (z. B. Kaiserstuhl, Hegau, Schwäbischer Vulkan, Steinsberg, Katzenbuckel, Pechsteinkopf). Die meisten Vulkanite sind um die 40 Millionen Jahre alt, ein zweiter vulkanischer Höhepunkt war vor 18 bis 14 Millionen Jahren. Die Magmen stammen fast ausschließlich aus einem bis zu 2 % aufgeschmolzenen Teilbereich des Erdmantels (Asthenosphäre). Er befindet sich unter Südwestdeutschland in Tiefen von über 70 Kilometer. Die Magmen stiegen aus diesen Tiefen nahezu unverändert bis an die Erdoberfläche auf und erstarrten vorwiegend als Nephelinite und Melilithite. Nur lokal entwickelten sich beim Aufstieg andere Magmenzusammensetzungen (z. B. am Kaiserstuhl).

Eine Grabenbildung kann durch die Ausdünnung der Erdkruste zur Entstehung thermischer Anomalien im Erdmantel führen. Die Anomalien rufen die Produktion magmatischer Schmelzen und Vulkanismus an der Erdoberfläche hervor. Im Oberrheingrabengebiet entstand jedoch keine solche thermische Anomalie, weil der Erdmantel wegen der langsam erfolgten Dehnung bei seinem Aufstieg abkühlte. Es wird eher ein Zusammenhang zwischen dem Vulkanismus und der Entstehung der Alpen vermutet, weil bedeutende geologische Ereignisse im Alpenraum zeitlich mit den Höhepunkten vulkanischer Aktivität in Südwestdeutschland zusammenfielen.

Wirtschaft

Die Oberrheinische Tiefebene ist Teil der sogenannten „Blauen Europa-Banane“, einer europäischen Wirtschafts- und Entwicklungszone, die von der Irischen See bis zum Mittelmeer reicht. In der dicht besiedelten Rheinebene zählen dazu folgende bedeutende Wirtschaftsregionen: die Trinationale Metropolregion Oberrhein mit den Städten Straßburg und Mulhouse und Colmar (F), Karlsruhe und Freiburg (D) sowie Basel (CH), und in Deutschland die Metropolregion Rhein-Neckar mit Mannheim, Ludwigshafen und Heidelberg sowie das Rhein-Main-Gebiet mit Frankfurt am Main, Offenbach, Darmstadt, Mainz und Wiesbaden.

Bodenschätze

Grundwasser

Der Oberrhein-Aquifer ist mit einer geschätzten Größe von 45 Milliarden Kubikmetern einer der größten Grundwasserleiter Mitteleuropas.^[7] Sein Wasserspiegel ist meist bereits wenige Meter unter der Erdoberfläche zu finden, in Flussauen, Auftriebsquellen und Seen auch oberirdisch. Der so genannte Flurabstand ist dabei sehr unterschiedlich und im Süden des Gebietes größer.^[8][7]

Zwischen Basel und Rastatt deckt das hiesige Grundwasser drei Viertel des Trinkwasserbedarfs der Bevölkerung (über drei Millionen Menschen im Elsass und in Baden-Württemberg) sowie mehr als die Hälfte des von der lokalen Industrie benötigten Wassers.^[7]

Im Hessischen Ried trägt der Wasserbeschaffungsverband Riedgruppe Ost in Zusammenarbeit mit Hessenwasser wesentlich zur Trinkwasserversorgung des Rhein-Main-Gebietes bei. Zugleich entnimmt der Wasserverband Hessisches Ried im Wasserwerk von Biebesheim dem Rhein zum Zweck der Grundwasseranreicherung bis zu 5.400 Kubikmeter Wasser pro Stunde. Dies entspricht an diesem Stromabschnitt einem Tausendstel der mittleren Abflussmenge.

Erdöl

Erdöltiefpumpe, wie sie noch heute in der Rheinebene zu sehen ist

Hauptsächlich in tieferen Schichten, teilweise aber auch oberflächennah, fand und findet sich Erdöl. Die Vorkommen in Merkwiller-Pechelbronn (Elsass) sind seit 1498 belegt und gehören weltweit zu den ersten, die ausgebeutet wurden. Der Name Pechelbronn bedeutet „Pechbrunnen“ und weist auf das aus der Erde hervortretende Öl hin. Nach dieser ältesten Erdölquelle werden die Vorkommen im Oberrheingraben als Pechelbronner Schichten bezeichnet. Zwischen 1952 und 1994 wurde im Hessischen Ried Erdöl gefördert, bis 1979 auch Erdgas.^[9] Noch heute wird in der Nähe von Landau in der Pfalz in geringen Mengen Öl gefördert, seit 2008 auch bei Speyer.

Im Zuge steigender Rohstoffpreise und sich zu Ende neigender Ressourcen (siehe Peak-Oil) wird die Erdölförderung auch hier wieder lukrativer; es beginnt die Suche nach neuen Förderstätten. So untersuchen die Unternehmen Geopetrol und Millennium Geoventure 2011 bei Soufflenheim im Elsass hier vermutete Lagerstätten.^[10]

Siehe auch: Erdölförderung in Deutschland

Geothermie, Erdwärme

In neuerer Zeit begann die Nutzung von Geothermie, so etwa im Kanton Soultz-sous-Forêts und in Landau, wo Ende 2007 ein Geothermiekraftwerk ans Netz ging.

Kies und Ton

Entlang des Rheins wurde und wird in größeren Mengen Kies^[8] und Sand abgebaut, um als Baustoff Verwendung zu finden. Einst wurde aus den Rheinkiesen auch etwas Gold gewonnen. Ton, früher für die Herstellung von keramischem Geschirr gebraucht, wird in mittlerweile sehr begrenztem Umfang für die Ziegelherstellung abgebaut.

Nahrungs- und Genussmittelproduktion

Weiße Weintrauben

Die fruchtbaren Böden haben seit früherer Zeit Ackerbau möglich gemacht, so wird das Gebiet bis zur Hälfte seiner Fläche landwirtschaftlich genutzt.^[7] Der Oberrheingraben verfügt auch dank des gemäßigten Klimas mit einer hohen Sonnenscheindauer, dem mehr als ausreichenden Wasserdargebot durch das Oberrhein-Aquifer über sehr gute Voraussetzungen für die Erzeugung von Nahrungs- und Genussmitteln, es existieren viele Sonderkulturen wie Gemüse- und Obstanbau (unter anderem: Spargel, Zwetschgen, Kirschen, Erdbeeren, Gemüse, Hopfen, Tabak) sowie Weinbau^[7].

So lassen die günstigen klimatischen Bedingungen hier im Freiland Weinreben, Mandelbäume, Feigen und Esskastanien gedeihen und Früchte tragen. Mit Rheinhessen, der Pfalz und Baden liegen die drei in dieser Reihenfolge flächenmäßig größten deutschen Weinbaugebiete nahezu vollständig im Oberrheingraben.

Weblinks

• oberrheingraben.de: Der Oberrheingraben
• kaiserstuhl.eu: Der Oberrheingraben (mit Schichtenmodell)
• Regio Rhein-Ried: Oberrhein geologisch-historisch

Quellen und Einzelnachweise

Allgemeine Quellen

• Bundesamt für Naturschutz
  • Kartendienste
  • Landschaftssteckbriefe
    • Hessen (23***, 22*** und 302)
    • Rheinland-Pfalz (23***, 22***, 302 und 305)
    • Baden-Württemberg (22***, 21***, 20***, 305 und 306)

Einzelnachweise

1. ↑ Karte der naturräumlichen Haupteinheitengruppen mit Liste der Haupteinheiten
2. ↑ Karte und Beschreibung des Rhein-Main-Tieflandes;
   Karte und Beschreibung des Nördlichen Oberrheintieflandes
   – jeweils im Umweltatlas Hessen (in neuem Fenster/Tab öffnen, da ohne Zurück-Funktion)
3. ↑ Kartendienst der Naturschutzverwaltung Rheinland-Pfalz mit Karten von Natur-/Landschaftsräumen (→ Landschaftserleben → Landschaften in Rheinland-Pfalz) und Landschaftssteckbrief
4. ↑ Ursprünglich hieß die Haupteinheit Ronneburger Hügelland, welches aber inzwischen nur noch die Bezeichnung für die Untereinheit 233.0 ist.
5. ↑ Regierungspräsidium Baden-Württemberg, Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, Fachbereich Erdbebendienst: Karte „Schadenserdbeben seit 1000 nach Christus in Baden-Württemberg“. Abgerufen am 13. März 2011. 
6. ↑ Regierungspräsidium Baden-Württemberg, Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, Fachbereich Erdbebendienst:: Karte „Erdbebenzonen in Baden-Württemberg“. 2005, abgerufen am 13. März 2011. 
7. ↑ ^{a b c d e} lubw.baden-wuerttemberg.de, Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Der Oberrheingraben: Das Grundwasser im Oberrheingraben (29. Juli 2011)
8. ↑ ^{a b} Conseil Régional d´Alsace, Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: La nappe phréatique rhénane - Das Grundwasser im Oberrheingraben, Ausgabe 04.1998, A.1: Wissenswertes über das Grundwasser im Oberrheingraben (29. Juli 2011)
9. ↑ Werner Kurzlechner: Das Ried als einstiges Ölfördergebiet. In: FAZ.net. 13. August 2004, abgerufen am 17. März 2011. 
10. ↑ Bärbel Nückles: Hohe Ölpreise lassen das Öl im Nordelsass wieder sprudeln in: badische-zeitung.de, Lokales, Elsass, 18. September 2011 (23. September 2011)