Grundwasser ist unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdkruste zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschließlich oder nahezu ausschließlich von der Schwerkraft und den durch die Bewegung selbst ausgelösten Reibungskräften bestimmt wird (Definition nach DIN 4049).
Die Tiefe der Vorkommen und auch die Nutzungsmöglichkeit (z. B. zur Trinkwasserbereitstellung) spielt bei der Definition keine Rolle. In größeren Tiefen kann Grundwasser stark (bis > 300g/l) salzhaltig sein (Sole), so dass es neben der (Kosten verursachenden) Tiefe auch durch die Versalzung für die Trinkwassernutzung prinzipiell ausfällt.
Für das Grundwasser oder Untergruppen des Grundwassers werden die unterschiedlichsten Begriffe verwendet. In einer ideologisierten Diskussion spielt dabei auch eine Rolle, ob ein Begriff eher positiv oder negativ bewertet wird.
sind:
Zu unterscheiden ist Grundwasser von Trinkwasser, wobei
häufig aufbereitetes Grundwasser ist. Es ist begrifflich zu unterscheiden von
Bei der Betrachtung des Grundwassers als Schutzgut spielt sicher eine Rolle, ob es technisch zur Trinkwasserbereitstellung genutzt werden kann.
Wird das oberflächennahe Grundwasser durch eine geothermische Tiefbohrung beeinflusst?
Bei Tiefbohrung ist grundsätzlich sicherzustellen, dass keine nachteilige Veränderung des oberflächennahen Grundwassers, in welchem Benutzungen (Trink- und Brauchwasser) ausgenommen thermale Nutzungen vorkommen, erfolgt und dass verschiedene Grundwasserleiter hydraulisch nicht miteinander verbunden werden. Da Tiefbohrungen im oberen Bereich aus mehreren ineinander gestellten Rohren bestehen, bei denen die Zwischenräume zusätzlich zementiert sind, entsteht ein Multibarrierensystem (Abbildung 3.2). Bei derartigen ineinandergreifenden und hinterzementierten Verrohrungen, wie sie in Baden-Württemberg zugelassen werden, ergibt sich dadurch eine hohe Sicherheit für die oberflächennahen, grundwasserführenden Schichten.
Durch Förderung und Wasser-Rückführung von heißem bzw. warmem Tiefengrundwasser kommt es durch Wärmeleitung im Untergrund im Nahbereich der Bohrungen zu Temperaturauswirkungen auf oberflächennahe Grundwässer. Nur im Nahbereich ist mit einem Einfluss auf die Grundwasser-Mikrofauna (und ihren Lebensgemeinschaften) zu rechnen. Im Vergleich zu anderen erdverlegten Leitungen (z.B. Wasserleitungen, Abwasserleitungen, erdverlegte Hochspannungskabel) sind der beeinflusste Bereich und damit die Auswirkungen deutlich geringer.
Bereits bei der Geothermie-Planung und über die Genehmigung durch Fachbehörden wird sichergestellt, dass keine nachteilige Veränderung der Wasserbeschaffenheit oberflächennaher Grundwasserleiter zu befürchten ist und dass insbesondere keine vorgesehenen oder bereits genutzten oberflächennahen Grundwasserleiter beeinträchtigt werden. So sind beispielsweise tiefe Geothermiebohrungen in den Trinkwasserschutzzonen I und II verboten und nur unter speziellen geologischen Bedingungen in der Zone III genehmigungsfähig. Entsprechendes gilt für Heilquellenschutzgebiete. Auf diesem Wege wird die Trinkwasser-, Heilwasser- und Thermalwasser-Gewinnung zusätzlich geschützt.
Wie verhält es sich mit der Beeinflussung/Verschmutzung von Grundwasser bei defekten Bohrungen?
Regelmäßige Überwachungen verschiedener Parameter in der Tiefbohrung helfen frühzeitig Defekte zu erkennen. Zusätzlich kann ein Messstellennetz im oberflächennahen Grundwasserleiter (in der Nähe der Tiefbohrung) dazu beitragen, dass eine Leckage von Tiefenwasser in oberflächennahe Grundwasserleiter frühzeitig entdeckt werden kann und geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Eine chemische Analyse der Tiefenwässer vor Inbetriebnahme erlaubt eine detaillierte Risikobetrachtung. Dadurch kann das Überwachungskonzept entsprechend angepasst werden.
Die Gesamtmenge des Wassers auf der Erde ist weitgehend konstant (abgesehen von minimalen Verlusten in den Weltraum über sehr lange Zeiträume).
Die Gesamtwassernge befindet sich in einem Wasserkreislauf, bei dem das Wasser ständig seinen Aggregatzustand (flüssig, fest, gasförmig) und seinen Speicherort (Ozeane, Atmosphäre, Flüsse, Seen, Grundwasser, Eis) wechselt. Es wird dabei nicht verbraucht oder neu gebildet.
Die Hauptprozesse, die dafür sorgen, dass die Menge konstant bleibt, sind:
Die Verfügbarkeit von nutzbarem Süßwasser für den Menschen und Ökosysteme ist jedoch nicht konstant, da es regional sehr unterschiedlich verteilt ist und sich durch menschliche Nutzung und den Klimawandel verschieben kann.
Obwohl die Gesamtmenge konstant ist, ist der größte Teil Salzwasser, und das meiste Süßwasser ist in Eis gebunden:
Speicherort | Anteil an der Gesamtwassermenge (ca.) |
Salzwasser (Ozeane) | 97,5 % |
Süßwasser gesamt | 2,5 % |
davon: in Eis gebunden (Gletscher, Polkappen) | 70% des Süßwassers |
davon: Grundwasser | 30% des Süßwassers |
davon: Oberflächengewässer (Seen, Flüsse) und Atmosphäre | < 1% des Süßwassers |
Grundwasser ist in der Geothermie von zentraler Bedeutung. Dementsprechend wird es in unterschiedlicher Weise direkt oder indirekt genutzt. In der Oberflächennahen Geothermie ist eine Nutzung durch Brunnensysteme weit verbreitet.
Teilweise Gemini, überarbeitet
siehe:
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