Trinkwasser-Versorgung Kann Deutschland das Grundwasser ausgehen?
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18. Mai 2022, 11:25 Uhr
Die wichtigste Trinkwasserquelle in Deutschland ist das Grundwasser tief unter der Erde. Aber wie sieht es dort unten eigentlich aus und was genau meinen wir eigentlich mit Grundwasser? Der Hydrogeologe Andreas Musolff vom Helmholtz-Zentrum für Umweltfoschung (UFZ) hat Antworten.
Wissen Sie, wie sich das Grundwasser verteilt, wie es da unten aussieht?
Per Definition ist Grundwasser das Wasser zu unseren Füßen, es füllt die Porenräume, die Hohlräume zwischen Sand, Kies und Gesteinen aus und bewegt sich durch Schwerkraft zu Flüssen und Meeren hin. Mit eigenen Augen können wir es meistens nicht sehen. Es ist sehr dunkel und sehr eng da unten.
Gibt es so etwas wie unterirdische Flüsse oder Seen?
Nicht wirklich, abgesehen von Höhlen, etwa Tropfsteinhöhlen. Dort fließt zwar Wasser, aber fachlich zählen die zu den erweiterten Klüften. Trotzdem hängt das Grundwasser unter unseren Füßen zusammen. Es kann durch Gesteinsbarrieren getrennt sein. Aber egal wie ich hier in Deutschland ein Loch bohre, werde ich auf Wasser stoßen, auch wenn es nicht immer nutzbar ist.
In welcher Tiefe fließt Grundwasser?
Je näher ich an einem Fluss bin, desto näher bin ich dem Grundwasser. Es folgt den Höhen und Tiefen der Erdoberfläche. Es gibt Stellen in Deutschland, wo das Grundwasser weiter weg ist, zwischen 10 und 100 Metern Tiefe, beispielsweise auf der schwäbischen Alp. An anderen Orten bekommt man schnell nasse Füße, weil Grundwasser schon die Kellerräume in den Häusern anfeuchtet. Im Leipziger Auwald findet man schon innerhalb von 30 Zentimetern Tiefe das Grundwasser.
Muss ich für einen Brunnen auf einem Berg besonders tief bohren?
Nicht zwangsläufig, denn das Grundwasser folgt der Erdoberfläche. Es fließt auch unterirdisch vom Berg ins Tal, wie es Regen an der Oberfläche macht.
Kann man in Deutschland Grundwasser überall gewinnen?
Meistens ja, wobei es davon abhängt, ob die Gesteine oder Sedimente unter der Erde gut Wasser führen können. Aus einer Tonschicht beispielsweise lässt sich das Wasser nur sehr schwer herausholen. Es ist zwar da, ist aber nicht nutzbar.
Warum ist das so?
Weil die Porenräume von Ton so klein und so eng sind, dass das Wasser extrem langsam fließt. Generell fließt Grundwasser extrem langsam. In normalen Sand könnte es sich einen Meter am Tag fortbewegen. Bei feineren Schichten wie Ton sind es weniger als ein Zentimeter, manchmal weniger als ein Millimeter. Es fließt also nicht Wasser nach.
Wie gelangt Grundwasser in die Flüsse?
Einerseits über Quellen, andererseits durch die Schwerkraft, weil sich Flüsse oft tief in die Landschaft eingeschnitten haben. Grundwasser kommt dann über das Flussbett ins Flusswasser. Dadurch steigt das Volumen großer Flüsse wie der Elbe stromabwärts auch unabhängig von Zuflüssen an.
Man kann über Sedimente im Flussbett Trinkwasser gewinnen, oder?
Das ist eine Form der Trinkwassergewinnung. Man kann einen Brunnen in der Nähe des Flusses bohren, so wird das etwa in Torgau an der Elbe gemacht. Durch die Grundwasserentnahme dort, fließt dann Flusswasser zum Brunnen hin, muss dabei aber durch Sediment und Gestein und wird so gefiltert. Es ist dann eine Mischung aus Grundwasser aus dem Hinterland und aus filtriertem Flusswasser. Uferfiltration ist eine häufige Form der Trinkwassergewinnung.
Könnte unser Grundwasser irgendwann zur Neige gehen, wenn die Sommer immer heißer und trockener werden?
Komplett zur Neige geht es wahrscheinlich nicht. Aber die ariden, also sehr trockenen Gebiete dieser Welt zeigen, die Erneuerung des Grundwassers über das Jahr hinweg kann so wenig werden, dass wir es so wie heute nicht mehr nachhaltig nutzen können. Wir würden immer mehr entnehmen, als neu nachgebildet wird. Dadurch senken wir den Grundwasserspiegel ab und müssten irgendwann so tief bohren, dass es nicht mehr wirtschaftlich ist. Die Grundwassermenge ist in Deutschland aber kein großes Problem. Wir haben genügend Vorräte und decken etwa 80 Prozent unserer Wasserversorgung über Grundwasserbrunnen ab. Der Rest kommt aus Oberflächenwasser, etwa aus Trinkwassertalsperren in den Mittelgebirgen.
Wie sauber ist unser Grundwasser?
Die Qualität unseres Grundwassers, seine Sauberkeit, ist tatsächlich in Gefahr. Das liegt beispielsweise an unserer intensiven Landwirtschaft. Wir düngen mehr, als die Pflanzen aufnehmen können. Dieser Dünger dringt mit dem Sickerwasser in den Boden ein und belastet das Grundwasser mit Nitrat. Auch andere, grundwasserabhängige Ökosysteme, wie Seen, Feuchtgebiete und Moore werden dadurch belastet.
Woher wissen Sie, wie schnell ein Regentropfen ist, der ins Erdreich sickert?
Man kann tatsächlich mit einer Markierung arbeiten oder aber natürlich vorkommende Stoffe verwenden. Beispielsweise Tritium ist so ein Stoff, der ist in den 1950er-Jahren mit den vielen Atombombenversuchen über die ganze Welt und ihre Atmosphäre verteilt worden. Vorher war dieser Stoff kaum vorhanden. Jetzt kann man messen, wann die höchsten Tritiummengen in den Brunnen ankommen, die zum Höhepunkt der Testversuche in die Luft gelangt sind. So bekommt man eine Idee, wie alt das Wasser in verschiedenen Brunnen ist.
Warum dauert es so lange, bis das Regenwasser unten im Grundwasserleiter angekommen ist?
Die Verweilzeit in ungesättigtem Boden hängt maßgeblich davon ab, wie viel Wasser neu dazu kommt und versickern kann. Sie wird auch beeinflusst durch die Gesteinsschichten und die Entfernung zum Grundwasser. Die Fließgeschwindigkeiten sind da ähnlich langsam, wie die im Grundwasser. Es kann mehre Jahre dauern, bis ein Signal im Grundwasser und dann mehrere weitere Jahre, bis es in einem Brunnen oder final im Fluss oder im Meer ankommt. Unsere aktuellen Probleme mit der Grundwasserqualität gehen auf Düngemitteleinträge vor Jahren oder Jahrzehnten zurück. Grundwasserschutz geht nur langfristig, länger als Legislaturperioden.
Zur Person
Dr. Andreas Musolff forscht am Department Hydrogeologie am Helmholtz-Zentrum für
Umweltfoschung in Leipzig.
Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | 22. März 2019 | 10:45 Uhr
