Ganz kurz erklärt ist Grundwasser das Wasser, dass sich unterirdisch ansammelt. Man kann es nicht sehen, aber es ist sehr wichtig für die Natur und für die Menschen.
Wenn es regnet, versickert das Wasser in den Boden, immer tiefer, bis es auf undurchlässige Gesteinsschichten stößt. Dort sammelt es sich an und bildet das Grundwasser.
Hier geht es darum, sich diese Prozesse der Grundwasserbildung mal genauer anzusehen, und darum, warum das Grundwasser so wichtig für uns Menschen ist.
Inhalt
Was ist Grundwasser?
Grundwasser ist das Wasser, das sich unter der Erdoberfläche in den Hohlräumen von Böden und Gesteinen ansammelt.
Es entsteht hauptsächlich durch das Versickern von Regen- oder Schmelzwasser, das in tiefere Bodenschichten eindringt.
Sobald das Wasser den Bereich erreicht, in dem alle Hohlräume im Boden oder Gestein vollständig mit Wasser gefüllt sind, spricht man vom Grundwasser.
Grundwasser befindet sich im Boden oberhalb von undurchlässigen Gesteinsschichten. Meistens ist es dort nicht einfach als großer See vorhanden, sondern befindet sich in porösem Gestein oder in Sand oder Kies.
Da mehrere Schichten von porösem und undurchlässigem Gestein übereinander liegen können, können auch Grundwasserspeicher in mehreren Etagen übereinander liegen.
Je tiefer im Boden das Grundwasser liegt, umso älter ist es. Es dauert einfach sehr lange, bis es über die Umwege, vorbei an den undurchlässigen Schichten, nach unten gesickert ist.
Und Wasser, dass sich in den Hohlräumen von Gestein befindet, fließt nicht wie ein Fluß, sondern bewegt sich langsam.
Während sich das Wasser durch das Gestein bewegt, werden Verschmutzungen und diverse Substanzen durch das Gestein herausgefiltert.
Gleichzeitig können sich Minerale aus dem Gestein im Wasser lösen. So dass Grundwasser, je nachdem, wo es sich befindet, sehr sauber und sehr mineralreich sein kann.
Das macht es zu einem begehrten Gut.
Grundwasserneubildung und Grundwasserspiegel
Grundwasser befindet sich im Allgemeinen in mehreren Metern Tiefe unter der Erdoberfläche. Wie tief genau, ist aber sehr unterschiedlich.
Es kommt vor, dass Grundwasserschichten bis zur Erdoberfläche reichen, vor allen in bergigen oder hügeligen Gegenden. An solchen Stellen gibt es dann Quellen.
Auf der anderen Seite können Grundwasserspeicher auch in hunderten Metern Tiefe liegen.
Grundwasser gibt es nur, wenn zum einen geeignetes Gestein vorhanden ist und wenn es zum anderen genügend regnet.
Der obere Rand des Grundwassers wird Grundwasserspiegel genannt. Je höher er liegt, umso mehr Grundwasser befindet sich im Untergrund.
Die Höhe des Grundwasserspiegels hängt davon ab, wie viel Wasser entnommen wird, aber auch von der Grundwasserneubildung.
Immer wenn es regnet, bildet sich Grundwasser. Allerdings ist die Grundwasserneubildung ein langdauernder Prozess.
Wenn es heute regnet, kann es Wochen, Monate, sogar Jahrhunderte dauern, bis das Wasser die Grundwasserspeicher erreicht hat.
Grundwasserspeicher und Aquifere
Unterirdische Grundwasserspeicher werden auch Aquifere genannt. Ein Aquifer ist räumlich begrenzt, bezeichnet also ein ganz bestimmtes Grundwasservorkommen in einem bestimmten Gebiet und in einer bestimmten Tiefe.
Es können mehrere Aquifere übereinander liegen. Oder nebeneinander. Ein Aquifer ist vor allem eine geologische Formation, die durch ihre porösen, wasserspeichernden und wasserleitenden Gesteine definiert ist.
Je nachdem, welche Gesteine das sind, kann das Wasser darin ganz unterschiedliche Eigenschaften haben.
Warum ist Grundwasser wichtig für die Natur?
Für die Natur sind vor allem die oberflächennahen Grundwasserspeicher von Bedeutung.
Die Wurzeln von Bäumen können bis zum Grundwasser reichen, so dass die Bäume auch längere Trockenperioden schadlos überstehen können. Außerdem stehen sie dadurch nicht in Konkurrenz zu anderen Pflanzen in ihrer Nähe.
Das Grundwasser enthält oft Mineralien, die von den Pflanzen benötigt werden, die im Regenwasser aber nicht vorhanden sind.
Wenn der Boden über dem Grundwasser beginnt auszutrocknen, steigt Wasser durch die Kapillarwirkung nach oben. Dadurch können Pflanzen auch noch an Wasser gelangen, wenn die Bodenoberfläche ausgetrocknet ist.
Oberflächennahes Grundwasser tritt an verschiedenen Quellen aus dem Boden aus. Daraus entstehen dann Bäche, Flüsse und Seen. Die auch dann Wasser führen, wenn es nicht regnet. Was für die Bewohner dieser Gewässer durchaus wichtig ist.
Je länger der Regen ausbleibt, umso mehr sinkt allerdings der Grundwasserspiegel ab, so dass alle diese Prozesse durchaus gefährdet sein können.
Bedeutung des Grundwassers für den Menschen
Menschen brauchen sauberes Trinkwasser zum Leben. Da sie es geschafft haben, alle Oberflächengewässer so weit zu verschmutzen, dass das Wasser nicht mehr trinkbar ist, greifen sie auf Grundwasser für die Trinkwassergewinnung zurück.
Grundwasser ist, abhängig von der Tiefe, in der das jeweilige Aquifer liegt, oft besonders sauber und mineralreich. An manchen Orten muss man das Wasser tatsächlich einfach nach oben pumpen und hat bestes Trinkwasser.
Oder kann es in Flaschen füllen und als Mineralwasser verkaufen.
An anderen Orten sind im sonst sauberen Wasser einige Stoffe gelöst, die man nicht so gerne in größerer Menge haben möchte, zum Beispiel Eisen oder Mangan.
Die Entfernung dieser Stoffe erfordert aber weit weniger Aufwand als die Aufbereitung von Oberflächenwasser.
Je tiefer das angezapfte Aquifer liegt, umso sauberer ist im Allgemeinen das Wasser. Das ist nicht verwunderlich, da das Wasser sich oft schon seit Jahrtausenden dort unten befindet.
Es ist in die Tiefe gesickert, bevor es Industrie und Luftverschmutzung gab. Menschen pumpen es jetzt nach oben, um ihre Klospülung damit zu betreiben.
Oberflächennahes Grundwasser ist dagegen oft mit diversen Substanzen verunreinigt. Der Regen wäscht die Luftverschmutzung aus, die Stoffe versickern mit dem Wasser.
Hinzu kommen diverse andere Verschmutzungen. Dazu gehören die Nitratbelastung durch Landwirtschaft, die Abgase von Autoverkehr und Industrie, sonstige Stoffe wie Reifenabrieb und andere mikrofeine Substanzen.
Die meisten dieser Substanzen werden beim Versickern vom Boden ausgefiltert. Aber im oberflächennahen Grundwasser ist immer noch zu viel davon enthalten, als dass man es trinken könnte.
Der weitaus größte Teil der Wassermenge auf diesem Planeten ist in den Ozeanen, ist zu salzig, als dass man es trinken könnte.
Die vergleichsweise geringe Menge an Süßwasser befindet sich zu einem großen Teil in den unterirdischen Aquiferen. Wir sind auf Süßwasser angewiesen, um zu überleben.
Wir sollten anfangen, die Begrenztheit dieser Vorräte zu begreifen.
Probleme durch die Trinkwassergewinnung aus Grundwasser
Auf der einen Seite ist es natürlich wunderbar, dass der Untergrund lebensnotwendiges Trinkwasser für uns bereit hält. Auf der anderen Seite ist das Grundwasser nicht dafür gemacht, an die Oberfläche gepumpt zu werden.
Durch die Entnahme größerer Mengen Grundwasser (wir sind viele, wir brauchen größere Mengen) entsteht die Situation, dass die Aquifere nicht mehr so gefüllt sind, wie sie sollten.
Oberflächennahes Wasser sickert dadurch schneller nach unten. Die gelösten Stoffe und Verschmutzungen sickern dadurch mit in tiefe Grundwasserschichten.
So kann ein Jahrtausende altes Aquifer durch den Eintrag von frisch versickertem Wasser unwiderruflich verschmutzt werden.
Hinzu kommt ein Mengenproblem. Das Wasser nimmt dort unten Platz ein. Wenn es nach oben gepumpt wird, ohne dass entsprechend neues Wasser nachfließt, dann kann sich der Boden absenken.
In jedem Fall sinkt der Grundwasserspiegel ab, wenn mehr Wasser entnommen wird, als neu gebildet wird. Die Entnahme richtet sich aber für gewöhnlich nicht nach der Neubildung, sondern nach dem Bedarf.
Sinkende Grundwasserspiegel können dazu führen, dass Flüsse und Seen austrocknen, dass Pflanzen und ganze Landstriche verdorren.
Die langfristigen Folgen der Umverteilung, wenn Wasser aus immer größerer Tiefe entnommen und nach Gebrauch in Oberflächengewässer geleitet wird, sind noch nicht vollständig verstanden.
Gerade hier in Deutschland sind wir immer noch überzeugt, dass wir genügend Grundwasser haben und verschließen die Augen vor den Problemen, die unser Verhalten nach sich zieht.
Dabei könnte es, auch mit bedingt durch den Klimawandel, schon bald dazu kommen, dass Grundwasser knapp wird.
Fakt ist, unser Umgang mit Grundwasser ist nicht nachhaltig.
Wie kann man das Grundwasser schützen?
Grundwasser ist sowohl für die Natur als auch unmittelbar für die Menschen wichtig. Es wird weniger, und die Verschmutzung nimmt zu.
Wenn wir so weitermachen wie bisher, werden die Probleme mit dem Grundwasser größer werden, bis es irgendwann, wie alle anderen Süßwasservorräte, nicht mehr für den menschlichen Genuss geeignet ist.
Vorher wird der absinkende Grundwasserspiegel Probleme verursachen, die wir im Moment noch nicht vollständig überblicken.
Es wäre dringend notwendig, den Wasserverbrauch an die Grundwasserneubildung anzupassen, also deutlich weniger zu verbrauchen.
Es wäre dringend notwendig, die Verschmutzung des neu versickernden Wassers zu reduzieren.
Diverse Maßnahmen könnten zur Problembewältigung beitragen.
Wenn man Trinkwasser tatsächlich zum Trinken verwenden würde, und für andere Zwecke, wie die Klospülung oder das Wäschewaschen, Regenwasser oder Wasser aus Oberflächengewässern verwenden würde, könnte man die Wassermengen, die man aus der Tiefe hochpumpen muss, deutlich reduzieren.
Dadurch würde das Wasser dort unten länger sauber bleiben, so dass auch unsere Nachkommen noch sauberes Trinkwasser vorfinden würden.
Eine Reduzierung der Luftverschmutzung, die sowieso anstrebenswert ist, könnte dazu beitragen, dass weniger unerwünschte Stoffe vom Regen ausgewaschen und ins Grundwasser gespült würden.
Das betrifft vor allem (aber nicht nur) den Autoverkehr und die Industrie.
Ein wesentlicher Faktor bei der Grundwasserverschmutzung ist Nitrat. Nitrat stammt aus der Landwirtschaft. Vor allem intensive Tierhaltung erzeugt große Überschüsse an nitrathaltigen Düngern, die dann über den Bedarf hinaus auf die Felder gebracht werden.
Das Problem ist erkannt, die Überdüngung ist bereits deutlich reduziert. Allerdings sind die Folgen einer ungebremsten Überdüngung, die in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts üblich war, noch heute im Grundwasser zu finden.
Alles, was mit Grundwasser zu tun hat, umfasst lange Zeiträume. Nitrat und andere Stoffe werden noch ein paar Jahrhunderte in immer tiefere Grundwasserschichten sickern, auch wenn wir unsere Probleme heute lösen.
