Was genau ist Exfiltration und wie kommt es dazu?
Bei einer Exfiltration tritt Wasser aus seinem „angestammten“ Leiter aus und bewegt sich in einen neuen. Damit ist sie unter anderem Teil des natürlichen Wasserkreislaufs. Eine Übersättigung des Bodens mit so genanntem schwebenden Grundwasser führt so zum Beispiel zur Quellenbildung – Flüsse entstehen und/oder werden gespeist. Die Exfiltration kann aber auch innerhalb bestehender Flussläufe stattfinden, zum Beispiel, wenn sich um seinen Lauf übersättigte Grundwasserleiter befinden und das Terrain sowie dessen Grundwasserspiegel über dem Flussspiegel liegen. In diesem Fall dringt das Grundwasser aus dem Boden in den Fluss. Der umgekehrte Prozess hiervon, also die Infiltration, stellt das Versickern von Wässern in teils gesättigte oder ungesättigte Bodenzonen dar, entweder ebenfalls innerhalb von Gewässern oder durch Niederschläge, Schneeschmelz und ähnliche Prozesse.
In der Abwasserwirtschaft bezeichnet die Exfiltration den Austritt von Abwässern aus Abwasserkanälen oder Tanks in Boden und Grundwasser. Lange Zeit wurde diesbezüglich die Theorie vertreten, dass sich kleine Undichtigkeiten in Leitungen durch feste Abwasserbestandteile selbst abdichten und es somit zu keiner Versickerung kommen kann. Heutzutage ist jedoch klar, dass sich sehr wohl Abwasserverluste durch Exfiltration ergeben, ohne dass es zu einem „echten“ Kanalrohrbruch kommen muss. Jedoch ist der Prozess hier stark abhängig von der Lage der Leitungen zum Grundwasserspiegel sowie dem in ihnen herrschenden Betriebsdruck im Vergleich zum Außenwasserdruck. Von einer Infiltration in der Abwasserwirtschaft ist dann die Rede, wenn Grundwasser (und gegebenenfalls auch Bodenmaterial) durch Leckagen (z. B. Risse oder Wurzeleinwuchs) in die Abwasserkanäle eindringt.
Das Problem Exfiltration: Was kann passieren? Was muss getan werden?
Im Wasserkreislauf ist Exfiltration ein ebenso natürlicher Prozess wie Infiltration, Transpiration (Verdunstung durch Vegetation) oder Evaporation (Verdunstung aus Wasseroberflächen oder Böden/Gestein). Menschengemachte Verschmutzung sorgt hier jedoch ebenfalls für Probleme. Durch Industrie oder die Abfallwirtschaft in den Boden oder in die Luft eingebrachte Schadstoffe belasten den natürlichen Wasserkreislauf immens und stellen somit eine Gefahr für Umwelt und Trinkwasserversorgung dar. Im Falle der Exfiltration können zum Beispiel saure, eisen- oder phosphathaltige oder anderweitig verunreinigte Grundwässer in die Fließgewässer eintreten und somit ganze Ökosysteme verschmutzen. Somit können sich ursprünglich punktuelle Kontaminationen flächendeckend ausbreiten.
Ähnlich ist es auch bei der Exfiltration von Abwässern. Durch Industrie und Haushalte verschmutztes Abwasser kann aus den Leitungen austreten und Böden und Grundwasser – und schließlich auch Fließgewässer – kontaminieren. Auch der Grundwasserspiegel kann sich durch Abwasseraustritt in bestimmten Regionen verändern. Durch die zusätzliche Bodenspeisung mit Wasser entstehen womöglich Folgeschäden an Gebäuden und anderen Strukturen (etwa Straßen und andere Leitungen). Neben der Unterspülung kann es auch zu Rissen, Brüchen, Verformungen oder Lageabweichungen kommen. Im schlimmsten Fall ist die Sicherheit und Statik derart in Mitleidenschaft gezogen, dass ein Einsturz droht.
Der Schutz gegen unerwünschte Exfiltration in der Kanalisation ist gleichzeitig aktiver Gewässerschutz
Um die menschengemachten Probleme der Exfiltration zu beheben bzw. zu vermeiden, müssen Industrie, Land-, Abfall- und Wasserwirtschaft handeln und bestehende Prozesse optimieren. Dies schließt zum Beispiel die Etablierung und Wartung von zuverlässigen Filtersystemen, die Abdichtung von Deponien oder den Umstieg auf ökologischere Methoden beim Anbau von Nutzpflanzen mit ein. Hinsichtlich der Abwasserexfiltration ist der Ausbau und die Modernisierung von Abwasserkanälen und Klärwerken unerlässlich. Durch bessere Leitungssysteme, optimierte Wartungs- und Renovierungsintervalle sowie die Verbesserung der Klärung und Absicherung gegen Überstaue in der Kanalisation lässt sich ein Austritt bzw. die Einleitung ungeklärter oder unzureichend geklärter Abwässer in den Boden und das Grundwasser vermeiden.
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