Grundwasser

Das Wasser, das man nicht sehen kann

d3-4-1-1-xart-16508494_xxlGrundwasser entsteht in erster Linie aus Nieder­schlags­wasser, das in der Erde ver­sickert. Aber auch aus Wasser, das aus Oberflächengewässern – Flüsse, Bäche, See oder Talsperren – in den Boden ge­langt. Grund­wasser ist der Teil des Was­sers, der sich in Hohl­räumen der Erdrinde zusammen­hängend sammelt und diese ausfüllt und somit durch Brunnen und/­oder Pumpen gefördert werden kann.

Aufgrund der Erdanziehung bewegt sich das Sickerwasser so lange es geht möglichst senkrecht in tiefere Bodenschichten vor und füllt auf seinem Weg Ritzen und Hohlräume, die vorher teilweise mit Luft gefüllt waren. Das Wasser stoppt seine Reise ins Erdinnere erst, wenn es auf wasserundurchlässige Gesteinsschichten trifft, die auch Grundwasserhemmer bezeichnet werden, weil sie nur über sehr kleine, zusammenhängende Hohlräume verfügen. Da das Wasser nicht weiter ins Innere der Erde sickern kann, sammelt es sich an dieser Barriere – beispielsweise aus Lehm oder Ton – zu einem geschlossenen Grundwasserareal.

d3-1-5-3-3-kalk-sand-stSchichten, die sehr wasserdurchlässig sind, werden Grundwasserleiter genannt. Dies kann lockeres Gestein sein oder festes – zum Beispiel Kalk- oder Sandstein – das über zusammen­hän­gen­de Zwischen- und Hohl­räume verfügt, durch die das Wasser hindurchströmen kann.

Andere Teile des Wassers werden von Pflanzen gespeichert und über Ver­dun­stung teilweise wieder an die Atmosphäre abgegeben oder es fließt oberirdisch in Richtung eines Baches oder eines Flusses.

Grundwasser entsteht also jedes Mal, wenn Niederschläge etc. in den Boden eindringen. Diesen Vorgang nennt man auch Grundwasserneubildung. Darüber hinaus kann Wasser, das sich in Bodenhohlräumen gesammelt hat aber auch unterirdisch in Bäche oder Flüsse abfließen. Dieser Vorgang wird Zwischen­abfluss genannt. Und auch Grundwasser kann sich unterirdisch einen Weg bahnen – entweder in Bäche und Flüsse oder es sucht sich einen Ausgang noch oben – d.h. es bildet sich eine Quelle. Umgekehrt kann Wasser aus Bächen und Flüssen, seitlich oder an der Sohle versickern und zu Grundwasser werden – was häufig bei Hochwasser geschieht.

Jahreszeitliche Schwankungen des Grundwasserspiegels

Der Grundwasserspiegel steigt oder fällt mit dem Wasserstand von Bächen und Flüssen. Dies kann in einem subalpinem Klima jahreszeitlich sehr schwanken. Den höchsten Grundwasserstand gibt es i.d.R. zu Beginn des Frühlings, bei der Schneeschmelze. In tropischen Klimazonen – hier gibt es nur zwei Jahreszeiten – kommt es im Sommer, während der Trockenzeit, zu einem abnehmenden Grundwasserspiegel. Im Winter, während der Regenzeit dagegen, steigt der Grundwasserspiegel.

Das Wassergargebot einer Region hängt allerdings nicht nur von der jeweiligen Niederschlagsmenge ab, sondern auch von der Speicherfähigkeit des Bodens. Die Grundwasserneubildung ist also nicht grundsätzlich mit dem Grundwasserdargebot gleichzusetzen.

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Schneeschmelze – Extrem steigender Grundwasserspiegel:
Die ersten Frühlingsmonate sind geprägt von der Schneeschmelze. Hier versickert jahreszeitlich gesehen das meiste Sickerwasser ins Erdinnere. Der Grundwasserspiegel errreicht zum Ende der Schneeschmelze i.d.R. den höchsten Stand.

Frühjahr – Abnehmender Grundwasserspiegel:
Nachdem der Grundwasserspiegel seinen jahreszeitlichen Höchststand erreicht hat, verbraucht nun das beginnende Pflanzenwachstum das Sickerwasser in der obersten Erdschicht, so dass weniger Wasser bis zum Grundwasserreservoir gelangt. Der Grundwasserspiegel beginnt zum Ende des Frühjahrs langsam wieder abzunehmen.
Sommer – Abnehmender Grundwasserspiegel:
Das Sickerwasser in der ersten Erdschichten reduziert sich weiter – jetzt durch die höheren Außentemperaturen, das stärkere Pflanzenwachstum und die erhöhte Pflanzenatmung. Dadurch ist die Luft im Sommer feuchter. Der Grundwasserspiegel sinkt bis Herbst weiter.
Herbst – Steigender Grundwasserspiegel:
Das Pflanzenwachstum klingt aus. Die Temperaturen sinken wieder. Wenn nun viel Niederschlag fällt, können die Grundwasserreservoirs wieder aufgefüllt werden.
Winter – Abnehmender Grundwasserspiegel:
Wenn nun die Niederschläge als Schnee fallen, hat dies trotzdem keine positive Wirkung auf den Grundwasserspiegel. Weil die obere Erdschicht gefroren ist, sickert kein Wasser in den Boden. Der grundwasserspiegel nimmt also trotz Niederschläge schrittweise ab. Sollten die Grundwasserspeicher unterirdisch aus Flüssen oder Bächen gespeist werden oder sollte der Winter frostfrei sein, dann steigt bereits im Winter der Grundwasserspiegel.

Wasserschutzgebiete brauchen heute vielfach selber Schutz

Wasserschutzgebiete – eigentlich dazu da, unsere Grundwasserreservoirs großflächig zu schützen – sind teilweise selbst in ihrer Existenz bedroht oder können ihrer Aufgabe nicht mehr gerecht werden, weil sie nach neueren geologischen Erkenntnissen ausgeweitet oder verlagert werden müssten. Um den Schutz unseres Trinkwassers zu gewährleisten, werden heute auch Prozesse unterhalb der Erdoberfläche mit einbezogen, wie beispielsweise Fließrichtung und Fließgeschwindigkeit der Grundwasserströme etc. Eine Ausweitung oder Veränderung von Wasserschutzgebieten stößt jedoch weiterhin vielfach auf Widerstand.

Natürliche Selbstreinigungsprozesse des Wassers in Gefahr

Die externen Schadstoffeinträge der Gewässer und in der Folge zeitversetzt auch des Grundwassers beeinträchtigen nicht zuletzt die Selbstreinigungskräfte der Gewässer, mit deren Hilfe sie standardmäßige Belastungen mit organischen Verunreinigungen abbauen. Bei starker Verschmutzung kann der Sauerstoffgehalt des Wassers jedoch so weit absinken, dass die Selbstreinigungskraft überfordert wird: Das Gewässer kippt um.

Was unser Grundwasser besonders belastet

  • Ein weiteres Problem: Manche der externen Eintragsstoffe sind im Reinigungsprozess der Kläranlagen nicht erfassbar bzw. nicht oder nur schwer abbaubar. Manche, wie beispielsweise multiresistente Keime – können sich,so neueste Vermutungen von Wissenschaftlern, sogar vermehren.
  • Wenn sie im Grundwasser in bedenklichen Konzentrationen nachgewiesen werden, müssen Wasserversorgungsanlagen als Lösung u.U. abgeschaltet werden und die Versorgung durch andere Wasserversorger übernommen werden.
  • Auch das Erwärmen der Gewässer durch nicht ausreichend abgekühltes Kühlwasser fördert – vor allem im Zusammenwirken mit anderen biologischen und chemischen Belastungen – das Algen- und Pflanzenwachstum.
  • Einfluss auf den Grundwasserspiegel haben außerdem wasserbauliche Maßnahmen, die Förderung von Kohle, Sand und Kies und die zunehmend Überbauung von freien Flächen, die die Neubildung von Grundwasser beeinträchtigt.

 
 
 

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