Was ist Grundwasser und wie entsteht es?
Im Boden befinden sich die unterschiedlichsten Wässer. Niederschläge treffen auf Freiflächen und versickern, Oberflächengewässer wie Flüsse und Seen befinden sich ebenfalls in ständigem Austausch mit dem sie umgebenden Grund. In die Böden gelangendes Wasser versickert aufgrund der Schwerkraft (Sickerwasser) und setzt sich immer tiefer ab. Wird es dabei auf seinem Weg nach unten aufgehalten – etwa durch wasserundurchlässige Gesteinsschichten – bildet sich Stau- oder Schichtenwasser. Gelangt es jedoch in die unterste Sättigungszone, spricht man in der Hydrogeologie von Grundwasser. Die Gesteinskörper, die es führen, werden als Grundwasserleiter, fachsprachlich auch als Aquifer bezeichnet. Das Wort leitet sich vom Lateinischen „aqua“ (= Wasser) ab. Ein Aquifer war ursprünglich ein Wasserträger.
Dieses Grundwasser besteht anders als andere Bodenwässer wie Kapillar- oder Adsorptionswasser permanent. Lediglich sein Spiegel kann sich durch Umwelt- und menschliche Einflüsse verändern. Die Grundwassersohle – also die untere Begrenzungsfläche – bleibt in der Regel konstant, der Grundwasserraum bzw. die Grundwassermächtigkeit dagegen schwankt. Grundwasser stellt dabei ein eigenes System dar, denn es ist trotz dieser Schwankungen physikalisch sowie thermisch sehr stabil. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es für den Menschen in vielerlei Hinsicht von großer Bedeutung. Seine Erhaltung ist enorm wichtig für unsere Gesellschaft.
Welche Bedeutung hat Grundwasser für uns?
Grundwasser nutzt der Mensch auf verschiedene Arten. Besonderer Fokus liegt hier auf der Gewinnung von Trinkwasser. In Deutschland stammt etwa 65 Prozent allen Wassers, das wir in Haushalten verbrauchen, ursprünglich aus dem Grundwasser. Für die Wasseraufbereitung wird es aus dem Boden entnommen, gefiltert und desinfiziert, bei Bedarf auch enthärtet, entsäuert und entmineralisiert. Mithilfe von verschiedenen physikalischen, biologischen und chemischen Verfahren wird eine gute und vor allem gesundheitlich unbedenkliche Qualität des Trinkwassers sichergestellt.
Grundwasser lässt sich auch thermisch nutzen. Dies geschieht zum Beispiel über Grundwasserwärmepumpen – auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen genannt. Diese weisen von Umweltwärmesystemen in der Regel die höchste Leistung bzw. den höchsten Wirkungsgrad auf, gefolgt von Erdwärmepumpen und schließlich Luft-Wasser-Wärmepumpen. Da Grundwasser wie bereits erwähnt thermisch sehr stabil ist, lässt sich aus ihm sehr effizient Wärmeenergie mithilfe von Kältemittelkreisläufen und Wärmetauschern gewinnen. Die so bereitgestellte Wärmeenergie kann zum Heizen oder für andere Prozesse genutzt werden. Der große Vorteil hierbei ist, dass Wärmepumpen lediglich Strom verbrauchen und dieser kann heute schon überwiegend aus erneuerbaren Energiequellen stammen. So müssen weder für Ökostrom noch für Heizenergie fossilen Brennstoffe verfeuert werden, die einen hohen Schadstoffausstoß aufweisen. Werden Wärmepumpen mit Strom aus regenerativen Energien (Photovoltaik, Windenergie, Wasserkraft) betrieben, so arbeiten sie gänzlich klimaneutral.
Grundwasserschutz ist gleichzeitig Umweltschutz
Durch Bedeutung ist der Schutz des Grundwassers essentiell. Nur so können wir diese wichtige Ressource vor Kontaminationen und anderen negativen Einflüssen bewahren. Zum Beispiel dürfen in der Landwirtschaft nur noch bodenfreundliche Dünger zum Einsatz kommen, damit keine Schadstoffe zusammen mit Niederschlägen versickern. Ebenso müssen Gefahrengüter in der Industrie fachgerecht entsorgt und nicht einfach auf Deponien abgeladen oder in Oberflächengewässer geleitet werden.
Besonders wichtig ist jedoch eine reibungslos funktionierende Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. Nur wenn Kanalisationen und Klärwerke funktionieren, kann Schmutzwasser aus Haushalten und Industrie abgeleitet und gereinigt werden, damit es sich wieder gefahrlos dem Wasserkreislauf zuführen lässt. Beschädigte Abwasserkanäle bedingen, dass ungeklärtes Schmutzwasser in die Böden und schließlich ins Grundwasser gelangt, was je nach Kontaminationsgrad die Trinkwassergewinnung erschwert oder gar einschränkt. Auch in die Oberflächengewässer eingeleitete ungeklärte oder nur teils geklärte Abwässer – etwa aufgrund von Überlastungen der Verarbeitungsanlagen – können schließlich auch ins Grundwasser gelangen. Nicht zuletzt kann das übermäßige Eintreten von Wasser in den Untergrund – etwa durch unterirdische Rohrbrüche – die Grundwassermächtigkeit und somit das gesamte Ökosystem in seiner physikalischen und thermischen Stabilität beeinflussen. Kanalisationen sind daher in regelmäßigen Abständen einer Kanalinspektion zu unterziehen. Treten dabei Schäden zu Tage, muss eine Kanalsanierung erfolgen. Dies kann beispielsweise mit dem modular aufgebauten Quick-Lock-System von UHRIG erfolgen. Hierzu wird eine Edelstahlmanschette in den beschädigten Rohrabschnitt eingebraucht und aufgeweitet. Die Integrität des Rohres lässt sich so wiederherstellen. Auch die Dichtigkeit ist wieder gegeben, denn die Edelstahlmanschetten verfügen über eine Gummidichtung aus EPDM-Kunststoff. Die Quick-Lock-Sanierung kann grabenlos erfolgen. Sie ist damit nicht nur sehr wirtschaftlich, sondern verursacht auch deutlich weniger Beeinträchtigungen als offene Verfahren zur Kanalsanierung.
Durchdachte Lösungen mit UHRIG
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