Weltwassertag am 22. März 2022
"Unser Grundwasser: der unsichtbare Schatz"

Auch wenn wir es nur selten sehen, ist Grundwasser ein Teil des natürlichen Wasserkreislaufs auf unserer Erde. Fast überall auf der Welt ist es vorhanden: mal tiefer, mal weniger tief im Untergrund – mal mehr, mal weniger – mal sauberer, mal verschmutzter.

Grundwasser bildet sich unterhalb der Erdoberfläche durch Versickern von Niederschlägen oder durch Versickerung aus Flüssen und Seen. Durch die Schwerkraft sinkt das Wasser in tiefere Bodenschichten und sammelt sich im Untergrund in Poren, Hohlräumen und Gesteinsklüften. Die Zone, in der sich das Grundwasser sammelt, nennt man Grundwasserleiter oder auch Aquifer. Dieser wird nach unten durch wasserundurchlässige Schichten, wie z.B. Ton, begrenzt. Je nach geologischen und topografischen Gegebenheiten kann Grundwasser im Grundwasserkörper fließen und den Boden wieder verlassen. Das Wasser tritt dann in Quellen zu Tage und speist Bäche und Flüsse.

Wie lange die Passage des Wassers ins Grundwasser dauert, ist sehr unterschiedlich und hängt maßgeblich von den Bodenschichten und der Lage des Grundwasserspiegels ab. Manche Grundwasserleiter sind sehr oberflächennah und das Grundwasser steht bis zum Gelände an, manche liegen hunderte Meter tief. Entsprechend kann ein Wassertropfen Minuten bis hin zu Jahrzehnten unterwegs sein, bis er das Grundwasser erreicht.

Jüngsten Forschungen zufolge lagern in den obersten beiden Kilometern der Erdkruste knapp 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser. Doch nur ein kleiner Anteil davon (weniger als 6%) nimmt tatsächlich am Wasserkreislauf teil und ist jünger als 50 Jahre. Der Rest - man spricht auch von fossilem Grundwasser - ist seit zehntausenden bis Millionen Jahren vom Wasserkreislauf abgeschnitten und steht für eine Nutzung nicht zur Verfügung.

Das oberflächennahe Grundwasser hat für die Natur und den Menschen eine elementare Bedeutung. Ackerfrüchte, Bäume und andere Pflanzen wurzeln zwar in der Regel nicht bis in den Grundwasserkörper, sondern decken ihren Wasserbedarf aus der Bodenfeuchte (Bodenwasser). Doch sie halten mit ihren Wurzeln das Wasser im Boden, verhindern eine schnelle Verdunstung und haben dadurch einen großen Einfluss auf die Bildung des Grundwassers.

Von den rund 1,4 Milliarden Kubikkilometern Wasser auf unserer Erde befindet sich der größte Teil (97,5%) in Meeren und Ozeanen und ist Salzwasser. Nur 2,5 Prozent sind Süßwasser, wovon mehr als die Hälfte als Eis und Schnee in den Gletschern der Arktis und Antarktis gebunden ist. Letztlich steht uns nur etwa 1% des Süßwassers als Trinkwasser zur Verfügung.

Aus welchem Süßwasserreservoir die Länder ihren Trinkwasserbedarf decken ist sehr unterschiedlich. Einige Länder gewinnen den größten Teil Ihres Trinkwassers aus Oberflächengewässern wie Seen und Flüssen, andere fast ausschließlich aus Grundwasservorkommen. In Deutschland beträgt der Anteil von Trinkwasser aus Grundwasser und Quellen rund 75%; etwa ein Viertel wird aus Oberflächengewässern, Talsperren sowie Uferfiltrat entnommen.

Beide Vorkommen sind also immens wichtig, um unseren Bedarf an Trinkwasser (und Brauchwasser) zu decken. Doch die Qualität des Wassers ist regional sehr unterschiedlich und wird durch äußere Einflüsse und die Nutzung stark beeinflusst. Bei Oberflächengewässern ist dies offensichtlich. Doch wie sieht es beim „unsichtbaren“ Grundwasser aus?

Niederschlagswasser oder Versickerungswasser aus Bächen, Flüssen und Seen passiert auf seinem Weg in den Grundwasserleiter verschiedene Bodenschichten. Diese Schichten wirken wie ein mehrstufiger Filter, der Verunreinigungen zurückhält. Darüber hinaus tragen Mikroorganismen und Kleinstlebewesen im Boden ihren Teil zur Reinigung bei. Man könnte also folgern, dass unser Grundwasser immer sauber ist und keines Schutzes Bedarf. Doch dem ist nicht so!

Die Qualität des Grundwassers ist regional sehr unterschiedlich. Zum einen gibt es „geogene“ Einflüsse, die auf natürliche chemische, physikalische und biologische Prozesse im Untergrund zurückzuführen sind. Hierzu gehören zum Beispiel der Mineralgehalt, Eisen oder Mangan im Grundwasser. Solche Stoffe löst das Wasser auf seinem Weg in tiefere Bodenschichten aus dem Gestein und reichert sich damit an.

Doch auch menschliches Handeln beeinflusst die Grundwasserqualität. Man spricht dann von sogenannten „anthropogenen“ Einflüssen und Faktoren. Als erstes fällt einem sicher die Düngung in der Landwirtschaft ein, die die Nitratwerte beeinflusst. Aber auch andere Nutzungen können das Grundwasser nachhaltig verschmutzen.

Die Palette der freigesetzten Stoffe ist dabei so vielfältig wie unser Leben. Düngemittel und Pflanzenschutzmittel spielen ebenso eine Rolle, wie Deponien oder industrielle Altlasten. Auch undichte Kanäle oder Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen belasten das Grundwasser. Nicht zu vergessen: unser individueller und teilweise recht sorgloser Umgang mit Alltagsprodukten, die potentiell Wasser oder Umwelt schädigen. Was das so alles ist und wie wir selbst unseren Beitrag zum Gewässerschutz leisten können, erfahrt Ihr in unserem morgigen Beitrag.

Auch wenn lokale Grundwasservorkommen, die der Gewinnung von Trinkwasser dienen, in der Regel durch ausgewiesene Wasserschutzgebiete „geschützt“ sind, bleibt es eine Aufgabe von Wasserversorgern, Kommunen und auch Bürgern, die Ressource Wasser dauerhaft vor negativen Einflüssen zu bewahren. Das gilt natürlich nicht nur für das Grundwasser, sondern auch für die Oberflächengewässer. Denn diese sind ebenfalls Teil des Wasserkreislaufs und können bzw. werden irgendwann ihre Belastung ins Grundwasser abgeben.

Stellt sich die Frage, welchen Beitrag jeder einzelne von uns zum Schutz der Gewässer im Allgemeinen und zum Schutz des Grundwassers im Besonderen beitragen kann. Wir haben ein paar Tipps zusammengestellt, wie das ganz einfach und „quasi nebenbei“ geht:

• Putz- und Waschmittel sparsam verwenden!
  Chemikalien gehören nicht ins Wasser. Und wenn Sie erforderlich sind, dann nur so wenig davon wie möglich. Für viele Anwendungen gibt es umweltverträglichere Alternativen (z.B. Natron, Essig und Zitronensäure) oder biologisch unbedenklichere Produkte.
  
  

• Auf Chemie im Garten verzichten.
  Auch im Garten gilt: weniger ist manchmal mehr. Pflanzenschutzmittel und künstlicher Dünger landen schnell im Grundwasser. Außerdem möchte man diese auch nicht unbedingt im selbstgepflanzten Gemüse haben. Deshalb sollte auch hier möglichst auf biologische Alternativen zurückgegriffen werden.

• Arzneimittel und Chemikalien richtig entsorgen!
  Wenn mal ein Medikament abgelaufen ist, gehört dieses sicher nicht in die Toilette! Am besten entsorgt man Arzneimittel über den Restmüll (der wird nämlich verbrannt) oder über eine Apotheke. Auch Chemikalien, Farben und Lacke haben in der Kanalisation nichts verloren. Hierfür gibt es Sammelstellen, über die eine umweltgerechte Entsorgung gewährleistet wird.
  

• Wasser plastikfrei lassen!
  In vielen Kosmetikartikeln, Hygieneprodukten und Waschmitteln ist heutzutage Mikroplastik enthalten (z.B. Glitzerpartikel in Haar-Gels, Lotions o.ä.). Da dieses nur schwer biologisch abgebaut wird, gehört es ebenfalls nicht ins Wasser. Beim Kauf sollte man möglichst darauf achten, Produkte ohne Mikroplastik zu kaufen.

• Wasser sparsam und bewusst verwenden!
  Es versteht sich von selbst, dass man sauberes Trinkwasser nicht verschwenden sollte. Auch das schont die wertvolle Ressource Grundwasser. Durchschnittlich verbraucht jeder von uns ca. 125 Liter am Tag; vor allem für die Köperpflege, die Toilettenspülung und im Haushalt. Tipps, wie man den persönlichen Wasserverbrauch senken kann, findet Ihr selbstverständlich auf unserer Homepage.

• Auf den „Wasserfußabdruck“ achten!
  Neben dem Wasser aus der Leitung verbraucht jeder von uns weiteres Wasser: 4- bis 5-tausend Liter jeden Tag! Dieses ist in Lebensmitteln und Konsumprodukten enthalten bzw. wird für deren Herstellung benötigt; oftmals in Ländern, in denen sauberes Wasser sowieso schon Mangelware ist. Durch bewussteres Einkaufen (z.B. von regionalen Produkten) kann man seinen Wasserfußabdruck deutlich reduzieren.

• Biologisch erzeugte Lebensmittel kaufen!
  Bei der Erzeugung von „Bio“-Lebensmittel wird in der Regel auf den Einsatz von Chemie verzichtet oder dieser stark eingeschränkt. Außerdem legen die Betriebe meist großen Wert auf den Gewässerschutz. Wenn die Produkte am besten noch vom „Bauern um die Ecke“ stammen, haben alle was davon.
  

Das aus den Büdinger Brunnen geförderte Grundwasser hat eine gute Qualität und entspricht den gesetzlichen Anforderungen an Trinkwasser. Damit das auch so bleibt, betreiben die Stadtwerke Büdingen seit nunmehr 20 Jahren landwirtschaftliche Kooperationen in ihren Wasserschutzgebieten. Organisatorisch und fachlich unterstützt werden wir dabei durch den Maschinenring Wetterau; die Untere Wasserbehörde des Wetteraukreises begleitet die Kooperationen als zuständige Fachbehörde. Übergeordnetes Ziel ist eine gewässerschonende Bewirtschaftung in den Wasserschutzgebieten und die langfristige Senkung der Nitratkonzentration im Grundwasser.

Pflanzen brauchen für Ihr Wachstum Nährstoffe. Das gilt umso mehr für Feldfrüchte wie z.B. Weizen, Mais oder Raps. Stickstoff heißt das „Zauberelement“. Stickstoff ist natürlicher Bestandteil unserer Atmosphäre, kommt aber in hohen Konzentrationen vor allem in Gülle, Gärresten und Kunstdünger vor. Was für Pflanzen lebensnotwendig ist, kann aber dem Menschen in zu hohen Konzentrationen schaden. Aus Stickstoff wird im Boden nämlich Nitrat und Nitrit.

Doch wieviel Düngung braucht eine Pflanze? Das lässt sich pauschal gar nicht so einfach beantworten und hängt von vielen Faktoren ab. Durch die regelmäßige Entnahme von Bodenproben und Analyse des im Boden verfügbaren mineralischen Stickstoffs (Nmin) können die Berater des Maschinenrings den tatsächlichen Düngebedarf ermitteln und individuelle Düngeempfehlungen geben. Dieses Angebot wird von den Landwirten gerne angenommen, denn letztlich kostet Düngung Geld und übermäßige Düngung führt nicht zwangsläufig auch zu einem höheren Ertrag.

Darüber hinaus werden die landwirtschaftlichen Betriebe auch persönlich bei der Erstellung ihrer Stickstoffbilanzen und bei weiteren Fragestellungen rund um eine gewässerschonende Bewirtschaftung ihrer Flächen unterstützt. Einen besonderen Stellenwert nimmt seit einigen Jahren auch der Anbau von Zwischenfrüchten im Herbst ein. Durch den Anbau von z.B. Kleegras, Phacelia oder Ramtill kann das Auswaschen überschüssigen Stickstoffs im Winter verhindert werden.

Wir sind sehr stolz auf unsere Kooperationen und froh über die kompetente Unterstützung durch den Maschinenring Wetterau. Durch diese langjährige Zusammenarbeit konnten wir in den letzten beiden Jahrzehnten das Bewusstsein für die Problematik stärken und einen weiteren Anstieg der Nitratwerte verhindern bzw. diese teilweise senken.

Nahezu alles Wasser, das als Trinkwasser in die Haushalte geht, verlässt diese nach kürzester Zeit wieder. So ist der Lauf der Dinge. Nur ist es dann nicht mehr so sauber, wie es ursprünglich mal war. Das ungereinigte Einleiten in einen Bach – in Deutschland undenkbar! Stattdessen fließt bei uns das Wasser über die öffentliche Kanalisation in die Kläranlagen.

Damit auf dem Weg des Abwassers in die Kläranlage nichts im Untergrund versickert und keine Schadstoffe ins Grundwasser gelangen, werden die Kanäle regelmäßig auf ihren Zustand und ihre Dichtheit überprüft. In der Regel geschieht dies in einem Turnus von 15 Jahren über eine Inspektion der Rohre mit einer Kamera. Die rechtliche Grundlage dafür ist die Eigenkontrollverordnung.

Auf der Kläranlage angekommen wird das Abwasser in einem mehrstufigen Verfahren behandelt und gereinigt. Nach einer mechanischen Vorbehandlung, die grobe Stoffe aus dem Abwasser entfernt, wird das Wasser in mehreren nacheinander geschalteten Becken „geklärt“. Die größte Aufgabe kommt dem sogenannten „Belebungsbecken“ zu. Hier arbeiten Bakterien daran, die biologischen Inhaltsstoffe des Abwassers abzubauen. Zurück bleibt klares Wasser und Klärschlamm.

Alle Prozesse auf der Kläranlage werden ständig kontrolliert und die Wasserqualität im Ablauf täglich beprobt. Analysiert werden u.a. die Parameter Phosphat und Ortophosphat sowie die Stickstoffverbindungen Ammonium, Nitrat und Nitrit. So wird gewährleistet, dass am Ende nur Wasser die Kläranlage verlässt, das den gesetzlichen Anforderungen entspricht.

Doch nicht alle Stoffe können auf einer Kläranlage herausgefiltert und eliminiert werden. Mikroplastik und Arzneimittelstoffe können trotz aller Anstrengungen die Kläranlage unbeschadet durchlaufen und landen später im Gewässer. Chemische Stoffe können die biologischen Prozesse auf der Kläranlage beeinträchtigen. Deshalb ist es so wichtig, dass wir alle verantwortungsbewusst handeln. Dazu gehört zum Beispiel, Medikamente nicht über die Toilette zu entsorgen, wassergefährdende Stoffe zu einer Sammelstelle zu bringen und beim Kauf von Hygiene- und Kosmetikprodukten auf Mikroplastik zu achten.

Die vergangenen Jahre lassen keinen Zweifel daran: Das Klima auf unserer Erde verändert sich. Mitteltemperarturen stiegen, Sommer werden wärmer, Trockenperioden länger. Dazu kommen Starkregenereignisse und Stürme. Jedes für sich ist sicher kein unbekanntes Naturphänomen. Doch Häufung und Intensität nehmen zu. Und das hat Auswirkungen auf den natürlichen Wasserkreislauf und beeinflusst letzten Endes auch das Grundwasser.

Grundwasserleiter, die Abflüsse z.B. in Oberflächengewässer haben oder denen Wasser zum Zweck der Wasserversorgung oder künstlichen Bewässerung entnommen wird, sind auf eine ausreichende Grundwasserneubildung angewiesen. Diese erfolgt üblicherweise in den späten Herbst- und Wintermonaten, wenn viel Niederschlag fällt und die Vegetation eine Pause macht. Dann nämlich verdunstet weniger Wasser, die Pflanzen schränken ihren Bedarf ein und der Niederschlag kann ungehindert seinen Weg in den Untergrund nehmen.

Fehlen jedoch Regen und Schnee, dann trocknet der Boden aus und der Grundwasserspiegel sinkt. Je nach hydrologischen Rahmenbedingungen mag das für ein oder zwei Jahre nicht so schlimm sein. Doch mehrere besonders warme und trockene Jahre in Folge, wie zuletzt 2018 und 2019, können regional dazu führen, dass der „Tank leer gefahren“ wird und sich der große unterirdische Speicher erst sehr langsam wieder füllt.

Lokale Starkregenereignisse, wie wir sie ebenfalls in den letzten Jahren erleben mussten, haben hingegen keinen nennenswerten Effekt auf die Neubildung von Grundwasser. Der Niederschlag fällt in so kurzer Zeit, dass der Boden die Mengen gar nicht aufnehmen kann und das Wasser oberflächig abfließt.

Mit diesen Entwicklungen müssen sich nicht zuletzt auch Wasserversorger auseinander setzen. Die Aufgabe der nächsten Jahre und Jahrzehnte wird sein, die zur Verfügung stehenden Wasserressourcen so effizient wie möglich zu nutzen und den Niederschlag dort zu halten, wo er dem Grundwasser dient. Die Stadtwerke Büdingen stellen sich dieser anspruchsvollen Aufgabe, damit die Trinkwasserversorgung auch in 10, 30 oder 50 Jahren noch sichergestellt ist.