Lexikon: Grundwasser

 

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Grundwasser wird nach DIN 4049 definiert als „unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdrinde zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschließlich oder nahezu ausschließlich von der und den durch die Bewegung selbst ausgelösten Reibungskraft|Reibungskräften bestimmt wird“.

Das Grundwasser unterliegt nur der Gravitationskraft und dem Hydrostatischer Druck|hydrostatischen Druck. Hygroskopie|Hygroskopisch, durch die Oberflächenspannung sowie durch Kapillarität|Kapillareffekte gebundenes Wasser gehören demnach nicht zum Grundwasser, sondern finden sich denifintionsgemäß in der ungesättigten Zone und im . Man spricht daher in Abgrenzung zum Grundwasser von der Bodenfeuchte.

Grundwasser entsteht dadurch, dass Niederschlag|Niederschläge Versickerung|versickern oder Wasser im Uferbereich von Oberflächengewässern (Fluss (Gewässer)|Fluss, Binnensee|See, siehe auch Uferfiltrat) in den Untergrund Infiltration|infiltriert. Bei der Bodenpassage wird das Grundwasser durch physikalische, chemische und mikrobiologische Prozesse verändert. Diese Prozesse werden summarisch auch als Selbstreinigung bezeichnet. Bei genügend langer Verweilzeit können pathogene Mikroorganismen (Bakterien, Viren) so weit eliminiert werden, dass sie keine Gefährdung mehr darstellen.

Die obere Begrenzung des Grundwassers in einem Grundwasserleiter wird durch den Grundwasserspiegel gebildet. Man bezeichnet den Abstand des Grundwasserspiegels von der Geländeoberkante als Flurabstand oder Grundwasserflurabstand. Sofern die obere Begrenzung eines Grundwasserleiters nicht durch undurchlässige Schichten begrenzt wird, herrschen ungespannte Verhältnisse vor. Ist die obere Grenze ein Grundwassernichtleiter, können gespannte Verhältnisse vorliegen. Das bedeutet, dass das sog. Hydraulisches Potential|hydraulische Potential höher liegt als die tatsächliche Grundwasseroberfläche. Die untere Grenze eines Grundwasserleiters wird durch praktisch wasserundurchlässige Stauer (Grundwassernichtleiter) gebildet. Im Gegensatz zu Oberflächengewässern fließt Grundwasser zumeist mit sehr viel niedrigeren Fließgeschwindigkeiten. In Kies (Korngrößen 2 - 63 mm) beträgt die Durchgangszeit zwischen 5-20 m/Tag, in feinporigeren en wie Sand (Korngrößen 0,063 - 2 mm) nur etwa 1 m/Tag, da Kapillar- und Porensaugkräfte das nutzbare Porenvolumen verringern.

Besonders große Grundwasservorräte enthalten Lockergesteine wie Schotter, Kies oder Sand, insbesondere Holozän|alluviale und Diluvium|diluviale Kiese und Sande. Dementsprechend befinden sich die größten Grundwasservorräte in Deutschland im Rheingraben|Oberrheingraben, dem Alpenvorland und den norddeutschen Urstromtal|Urstromtälern. Im Alpenvorland erreichen die grundwasserführenden Schichten Mächtigkeiten von bis zu 100 m.

Örtlich begrenzt tritt Grundwasser in Quelle (Gewässer)|Quellen an die Oberfläche, die, wenn sie gefasst werden, auch zur Trinkwasserversorgung genutzt werden können. An anderen Stellen müssen zur Nutzung des Grundwassers Brunnen angelegt werden, Pumpschächte, die bis unter den Grundwasserspiegel reichen.

Der größte Teil des deutschen Trinkwasserbedarfs wird heute aus dem Grundwasser gedeckt. Der Anteil an der gesamten Trinkwassergewinnung beträgt in Deutschland etwa 70%. Aufgrund dessen wird ein hoher Aufwand zur Absicherung der Grundwasserressourcen betrieben.

Literatur

  • G. Mattheß & K. Ubell: Lehrbuch der Hydrogeologie, Band 1: Allgemeine Hydrogeologie, Grundwasserhaushalt. 1983, Gebr. Borntraeger, Berlin/Stuttgart, ISBN 3-443-01005-9.
  • V. Schenk: Grundwasserbeeinflussung durch organische Luftschadstoffe. KA Wasserwirtschaft Abwasser 47(4), S. 546 - 548 (2000), kein ISSN
  • Gudrun Preuß, Horst Kurt Schminke: Grundwasser lebt! Chemie in unserer Zeit 38(5), S. 340 - 347 (2004), ISSN 0009-2851
  • Werner Aeschbach-Hertig: Klimaarchiv im Grundwasser. Physik in unserer Zeit 33(4), 160 - 166 (2002), ISSN 0031-9252

Weblinks

Kategorie:Wasser Kategorie:Hydrologie