Quellwasser

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Wenn sich Grundwasser einen Weg nach oben bahnt

Quellwasser ist Grundwasser, das sich an einer wasserundurchlässigen Schicht angereichert und sich an der Schnittstelle von wasserführender Schicht und Erdoberfläche einen Weg an die Oberfläche gebahnt hat. Ob das Quellwasser zur Trinkwassergewinnung geeignet ist, hängt u.a. davon ab, ob das Grundwasserreservoir oberflächennah ist oder ob es in tieferen Bodenschichten angesiedelt ist

Wenn die Quelle aus oberflächennahem Grundwasser gespeist wird, besteht eine höhere Gefahr der Verschmutzung, seien es Keime, Bakterien, Mineralöle oder Nitrate etc.

Unterschiedliche Quellenarten, die sich zur Trinkwassergewinnung eignen:

  • Schicktquellen: Hier kommt das Grundwasser an die Oberfläche, wenn die wasserführende Schicht die erdoberfläche kreuzt.
  • Stauquellen: Hier staut sich Grundwasser unterhalb einer wasserundurchlässigen Schicht. Es tritt bei einem Durchbruch an die Erdoberfläche.
  • Überlaufquellen: Hier wird das Grundwasser durch hydraulischen Druck, der in der Grundwasserschicht herrscht, an die Oberfläche gedrückt.

Trinkwassergewinnung

Der Ursprung des Rohwassers

d3-4-1-xart-29017946_xxlWas bei uns als Trinkwasser aus der Leitung fließt, wird vorher von den Wasser­versorgungs­unternehmen als Rohwasser gewonnen. Mehr als die Hälfte des Rohwassers in Deutschland wird aus Grund­wasser­reservoirs gewonnen, die sich über viele Jahre, oft viele Jahrhunderte, gebildet haben. Häufig hat es sich in ca. 50 bis 150 Metern Tiefe gesammelt, in Einzelfällen kann es aber auch bis 400 Meter tief unter der Erde lagern. Von hier wird es über Brunnen an die Oberfläche gefördert. Durch Niederschläge erneuern sich die Wasserreservoirs kontinuierlich.

  • Oberflächennahes Grundwasser – ca. 8 bis 10 Meter – wird meist mittels Schachtbrunnen gefördert.
  • Wasser aus tieferen Schichten – wird mit dagegen i.d.R. mittels Bohrbrunnen (Tiefenbrunnen) erschlossen.

Die jeweilige Brunnentiefe richtet sich nach Lage und Volumen der wasserführenden Schicht. Die maximale Förderkapazität eines Brunnens wiederum hängt von Größe und Durchlässigkeit des Grundwasserleiters sowie der Brunnen- und Filterrohre und von der Länge der Brunnenfilterstrecken ab.

c2-01-01-EnergDie Brunnen haben jeweils im Bereich der wasser­führenden Schichten ein durchlässiges Filterrohr. So werden die oberen Grund­wasser­schichten abgesperrt, da diese am ehesten von eventuellen Verunreinigungen betroffen sind. Um die Filterrohre herum werden die Zwischen­räume mit feinkörnigem Kies aufgefüllt, was als zusätzlicher Filter wirkt. Wenn irgendmöglich, werden nur natürliche Filtersysteme eingesetzt.

Unterwaserpumpen fördern das Wasser nun an die Oberfläche – je nach Qualität direkt ins Trinkwasserleitungsnetz oder andernfalls zur Aufbereitungsanlage im Wasserwerk. Das Wasser, das durch die Schlitze in die Filterrohre eindringt, wird über eine Unter­wasser­kreisel­pumpe durch die Steigleitung in den Brunnenschacht gefördert. Dort wird das Wasser gemessen und die Förderleistung der Brunnenpumpen durch einstellbare Ventile reguliert. Die Förderleitungen der einzelnen Brunnen vereinigen sich dann in der Rohr­wasser­sammel­leitung, die das Brunnenwasser zur jeweiligen Aufbereitungsanlage fördert.

Je tiefer das Wasser aus der Erde kommt, desto reiner ist es

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Grundwasser ist deshalb besonders als Trinkwassergrundlage geeignet, weil die Niederschläge auf ihrem langen Weg durch die verschiedenen Erd- und Gesteinsschichten auf natürliche Weise gefiltert werden und in der Tiefe des Bodens vor Oberflächenverschmutzungen i.d.R. bestmöglich geschützt ist. Zudem reichert sich das Sickerwasser auf seinem Weg durch Auswaschung von Bodenschichten mit wertvollen Mineralien und Spurenelementen an.

In Regionen, in denen nicht genügend Grundwasser vorhanden ist, gewinnen die örtllichen Wasserversorger ihr Rohwasser aus Oberflächengewässern, beispielsweise aus Flüssen und Seen oder aus Talsperren. Es wird durch Brunnen in der Nähe der betroffenen Gewässer gefördert. Trinkwasser aus Oberflächengewässern ist i.d.R. anfälliger für Verschmutzungen und muss daher meist aufwendiger aufbereitet werden.

Die dritte Quelle für Rohwasser sind Quellen. Allerdings werden weniger als zehn Prozent des deutschen Trinkwassers aus Quellwasser gewonnen.

Entnahmekapazitäten hängen von der jeweiligen Niederschlagsmenge ab

c2-01-01-9830110_xxlDie Rohwasserentnahme unterliegt strengen Bestim­mungen. Das Landratsamt legt die jeweilige Höchst­menge im Rahmen von Wasser­entnahme­rechten fest, da jeweils nur die Menge entnommen werden darf, die sich durch das Versickern von Nieder­schlägen neu bildet, was von Region zu Region sehr unterschiedlich ist. 2014 fielen in Bayern beispiels­weise durch­schnitt­lich 810 l/m2 Nieder­schläge. Der bundes­weite Durch­schnitt lag bei 729 l/m2. Zur Überwachung betreiben die Wasser­versorger in ihrem Gewinnungs­gebieten ein umfangreiches Netz an Mess­stellen, um die Grundwasserstände zu kontrollieren.

c2-01-01-IMG_0068Dabei darf die Entnahmehöchstmenge die Menge, die sich über versinkernde Nieder­schläge ständig neu bildet, nicht überschreiten. Um den Grund­wasser­bestand zu überwachen betreiben die Wasser­ver­sorger ein umfangreiches Netz an Grundwasser­messstellen in ihrem jeweiligen Versorgungs­gebiet. Um die Qualität des Grundwassers zu gewährleisten, sind Grundwasser­reservoirs und Brunnen von Wasser­schutz­gebieten umgeben.

Die Fördermenge und dadurch bedingt die Anzahl der Brunnen hängt von der Größe des Versorgungsgebiets sowie der geforderten Mengenanforderung der Verbraucher ab. Allerings sind die gesetzlichen Obergrenzen für die Entnahmekapazitäten der Quelle einzuhalten, die behördlich festgelegt sind. Grundsätzlich darf maximal immer nur soviel Wasser entnommen werden, wie durch die Niederschlagsmenge wieder erneuert wird.