💧 Grundwasser und seine Entstehung
Was ist Grundwasser?
Grundwasser ist Wasser, das sich in den unterirdischen Gesteins- oder Bodenschichten befindet. Dabei handelt es sich um Wasser, das durch Niederschläge wie Regen und Schnee in die Erde versickert und sich in den Poren und Rissen von Gesteinen sowie Böden ansammelt. Deshalb stellt Grundwasser in vielen Regionen eine der wichtigsten Quellen für Trinkwasser dar, weil es in den meisten Fällen sehr rein und gut filtriert ist.
Auf dieser Seite erfahren Sie alles Wichtige rund um das Thema Grundwasser: Wie entsteht Grundwasser, welche Arten von Grundwasserleitern gibt es und warum ist Grundwasser so wichtig für unsere Trinkwasserversorgung? Ausserdem erklären wir, wie die Qualität von Grundwasser geschützt wird, welche Herausforderungen bei der Nutzung bestehen und wie eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung funktioniert. So erhalten Sie einen umfassenden Überblick über die Bedeutung und den Schutz dieser wertvollen Ressource.
🌧️ Entstehung von Grundwasser
Die Entstehung von Grundwasser beginnt zunächst mit dem Niederschlag. Wenn es regnet oder schneit, versickert ein Teil des Wassers in den Boden und gelangt dort in die Porenräume zwischen den Bodenpartikeln oder in Risse im Gestein. Dieser Prozess, bei dem Wasser durch den Boden nach unten sickert, wird als Infiltration bezeichnet.
- Infiltration:
- Wenn der Boden mit Wasser gesättigt ist, fliesst das Wasser tiefer in die Erde.
- Der Boden kann dabei unterschiedliche Filtrationsprozesse durchlaufen, die das Wasser reinigen.
- Perkolation:
- Das Wasser setzt seine Reise fort und dringt tiefer in die Erdschichten ein. Je nach Boden- und Gesteinsbeschaffenheit kann es mehrere hundert Meter tief in die Erde gelangen.
- Perkolation beschreibt den Prozess, bei dem Wasser sich durch verschiedene Bodenschichten bewegt.
- Grundwasserspiegel und -zonen:
- Das Wasser erreicht irgendwann eine gesättigte Zone, die als Grundwasserkörper bezeichnet wird. Der Punkt, an dem der Boden vollständig mit Wasser durchzogen ist, wird als Grundwasserspiegel bezeichnet.
- Unterhalb des Grundwasserspiegels befindet sich eine Sperrschicht, die das Wasser daran hindert, weiter nach unten zu fliessen.
- Bewegung des Grundwassers:
- Grundwasser fliesst oft sehr langsam, da es meist durch sehr dichte Schichten von Gestein oder Sand sickert.
- Die Geschwindigkeit des Wasserflusses ist abhängig von der Durchlässigkeit des Gesteins. In Sandsteinflözen fliesst das Wasser beispielsweise schneller als in Kalkstein oder Ton.
🌍 Die Bedeutung des Grundwassers
Grundwasser stellt weltweit eine sehr wichtige Wasserquelle dar, vor allem in Regionen, die keine ausreichenden Oberflächenwasserquellen wie Flüsse oder Seen besitzen. Es wird daher für Trinkwasser, Landwirtschaft, Industrie und viele weitere Anwendungen genutzt.
In der Schweiz stammt ein grosser Teil des Trinkwassers aus Grundwasserquellen. Tatsächlich werden etwa 40 % des gesamten Trinkwassers direkt aus Grundwasser entnommen. Besonders in ländlichen Regionen findet Grundwasser häufig Verwendung für die landwirtschaftliche Bewässerung sowie für die Wasseraufbereitung.
Grundwasser ist so essenziell, dass sogar eine eigene Norm dafür geschaffen wurde: Die DIN 4049 definiert Grundwasser als „unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdrinde zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschliesslich von der Schwerkraft und den durch die Bewegung selbst ausgelösten Reibungskräften bestimmt wird.“
🧪 Die Qualität von Grundwasser
Im Allgemeinen ist Grundwasser von Natur aus sauberer und besser gefiltert als Oberflächenwasser. Das liegt daran, dass das Wasser während seines Durchgangs durch den Boden und das Gestein viele Verunreinigungen abgibt. Dennoch kann auch Grundwasser mit Schadstoffen belastet werden, besonders dann, wenn es in Kontakt mit industriellen Abfällen, Chemikalien oder Rückständen aus der Landwirtschaft kommt.
- Mikroorganismen: Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen können sich im Wasser ansammeln und zu gesundheitlichen Risiken führen.
- Chemische Schadstoffe: Pestizide, Nitrate und andere Schadstoffe können das Wasser verunreinigen, wenn sie in den Boden eindringen.
🏞️ Arten von Grundwasser
Unterschiedliche Grundwasserleiter:
- Zum einen gibt es die sogenannten Porengrundwasserleiter. Diese bestehen aus lockeren Materialien wie Sand, Kies oder anderem porösen Gestein. Hier kann sich das Wasser in den feinen Porenräumen zwischen den einzelnen Körnern ansammeln und gespeichert werden.
- Zum anderen existieren die Kluftgrundwasserleiter, die in härteren Gesteinen wie Granit oder Kalkstein vorkommen. Hier befindet sich das Wasser nicht in Poren, sondern in feinen Rissen und Spalten.
- Ausserdem gibt es die Karstgrundwasserleiter, die besonders in Kalkstein-Regionen vorkommen. Weil Kalkstein löslich ist, bilden sich hier grössere Hohlräume, Höhlen und unterirdische Kanäle. Deshalb kann sich das Wasser schnell und in grösseren Mengen durch diese Karstsysteme bewegen.
Aquiferen:
Aquiferen sind spezielle Gesteins- oder Sedimentschichten, die grosse Mengen Wasser aufnehmen und speichern können. Im Gegensatz zu oberflächennahen Schichten liegen diese Wasserleiter häufig tief unter der Erde. Gerade deshalb gelten sie als besonders wertvoll. Denn durch ihre Tiefe sind sie besser vor Verunreinigungen geschützt. In vielen Fällen stellen Aquiferen die wichtigste Quelle für unser Grundwasser dar. Folglich spielen sie eine zentrale Rolle in der Trinkwasserversorgung – nicht nur in der Schweiz, sondern weltweit.
Oberflächennahe und tiefe Grundwasserleiter:
- Oberflächennahe Grundwasserleiter befinden sich – wie der Name schon sagt – in geringer Tiefe unter der Erde. Daher sind sie besonders anfällig für Verschmutzungen, etwa durch Schadstoffe aus der Landwirtschaft oder durch undichte Abwasserleitungen.
- Im Gegensatz dazu liegen tiefe Grundwasserleiter deutlich weiter unten und sind meist durch mehrere Gesteins- oder Sedimentschichten geschützt. Aus diesem Grund gelangen Verunreinigungen nur schwer bis zu ihnen. Allerdings ist der Zugang zu diesen tiefen Schichten deutlich aufwändiger, was die Förderung des Wassers technisch anspruchsvoller und teurer macht.
🔧 Grundwasserbewirtschaftung
- Nachhaltigkeit: Entnahme und Neubildung müssen im Gleichgewicht stehen.
- Gefahren bei Übernutzung: Absinken des Grundwasserspiegels, Schäden an Gebäuden, Austrocknung von Feuchtgebieten.
- Schutzgebiete: Regulieren Nutzung und Bau in sensiblen Bereichen.
Fakt: In der Schweiz ist Grundwasser die wichtigste Trinkwasserquelle. Es ist meist so sauber, dass es nur minimal aufbereitet werden muss.