Wasser und Wasserversorgung: Grundwasser oder Quellwasser

Heilkundelexikon

Wasser und Wasserversorgung: Grundwasser oder Quellwasser


Die Versorgung mit dem aus dem Boden kommenden Wasser bietet den Vortheil, dass sie, wie bereits ausführlich entwickelt, unter normalen Boden verhältnissen ein von Infectionsstoffen dauernd sicher freies Wasser liefert; ferner genügt ein solches Wasser am ehesten den in Hinsicht der Temperatur gemachten Ansprächen; dagegen entspricht es häufig nicht den Anforderungen bezüglich der Härte, während Flusswässer in der Regel und Meteorwässer immer weich sind. Das Quell-und Grundwasser eignet sich gewöhnlich zur directen Benutzung, dagegen hält sich das Bach-und Flusswasser unter allen Witterungsverhältnissen nur ausnahmsweise so rein, dass die Zuleitung ohne vorherige Reinigung (specieil gewöhnlich Filtration) geschehen dürfte. Auch Gebirgsseen und gut angelegte Sammelgründe für atmosphärische Niederschläge gestatten meistens ohne weiteres die Zuführung, Landseen dagegen nicht. Selbst wenn das Wasser von Flüssen und Land seen verhältnissmässig rein und klar erscheint, enthält es mehr oder weniger kleinste Körper in feinster Vertheilung, mineralische und erdige Partikel, Mikroorganismen, Reste von allen möglichen pflanzlichen und thierischen Substanzen u. dergl., welche ihm den bekannten eigenthümlichen Geschmack des Fluss-und Seewassers geben.

Die immer mehr zum Allgemeingut werdende Erkenntniss, dass der wichtigste und ausschlaggebende Punkt bei einer jeden Neuanlage einer Centralwasserversorgung der ist, dass die Anlage ein Wasser liefere, welches von Infectionsstoffen frei und der Verunreinigung von aussen her unzugäng lich ist, drängt überall dahin, das Grund-, resp. Quellwasser zu benutzen. Eine besondere Schwierigkeit fand man früher bei Grundwasseranlagen in der Thatsache, dass das Grundwasser häufig (namentlich z. B. das der norddeutschen Tiefebene ganz regelmässig) ziemliche Quantitäten gelösten Eisens enthält, welche nach der Hebung des Wassers aus dem Boden sich als braune schlammige Masse (Eisenoxydhydrat) ausscheiden und hier und da durch Verstopfung der Rohrleitungen etc. zu grossen Kalamitäten Veranlassung gegeben haben. Man hat jedoch jetzt (siehe weiter unten) einfache und sichere Mittel, das Wasser zu enteisenen, und dieser Punkt kann deshalb heute keine Schwierigkeit mehr bedingen. Auf der 21. Ver sammlung des »Deutschen Vereins für öffentliche Gesundheitspflege« zu Kiel im September 1896 haben sich A. Thiem und B. Fischer31) in dieser Beziehung folgendermassen ausgesprochen:

»Im allgemeinen ist die Versorgung durch Grundwasser erheblich billiger als die durch Oberflächenwasser mit nothwendiger Filterung. Das dem Untergrunde im Bereiche gut filtrirender Bodenschichten in einwandfreier Weise und aus genügender Tiefe entnommene Wasser ist stets keimfrei und hierdurch sowie durch seine gleichmässige Temperatur dem in den besten Anlagen sorgfältigst filtrirten Oberflächenwasser aus bewohnten Gegenden überlegen.

Das Eisen, welches neben Schwefelwasserstoff oft Geschmack und Aussehen des Grundwassers beeinträchtigt, auch sonst demselben allerlei lästige und störende Eigenschaften verleiht, berechtigt ebenso wenig wie die meist mit Unrecht angezweifelte Ergiebigkeit zu einem Verzicht auf das Grund wasser. Beide Stoffe lassen sich bei Erhaltung der Vorzüge des Grund wassers durch eine einfache Behandlung so vollständig entfernen, dass das selbe nunmehr auch hinsichtlich seiner Appetitlichkeit und Schmackhaftigkeit den Vorzug verdient.


Behufs Enteisenung wird das Eisen entweder mittels Lüftung oder mittels Chemikalien ausgefällt und hierauf durch eine einfachere und billigere Filtration als beim Oberflächenwasser entfernt. Manche Wässer lassen sich allein schon durch Filtration mittels Thierkohle hinreichend vom Eisen befreien. Gemauerte Kesselbrunnen mit einer Kalklage am Grunde und in der Wandung liefern bei nicht zu starker Benutzung jahrelang ein genügend von Eisen befreites, allerdings hartes Wasser. Sonst haben sich für die Einzel Versorgung und den Kleinbetrieb die »Lüftungs-« und »chemischen« Verfahren bewährt. Letztere bieten hier gewisse Vorzüge. Für die Enteisenung im grossen haben bisher nur die Lüftungsverfahren Eingang in die Praxis gefunden.

Bei manchen Wässern ist die Enteisenung mittels Lüftung schwieriger, hier empfiehlt sich ausser der Anwendung der »Lüfter« noch die Einschaltung eines »Absitzbassins«.

Nachdem jetzt auch für die Einzelversorgung die Enteisenung in einfacher und billiger Weise zu erreichen ist, kann die Einführung derselben in die Praxis für alle Gegenden, in denen man sich bisher wegen Eisens im Grundwasser mit oft sehr schlechtem Oberflächenwasser hat behelfen müssen, im Interesse der Volkswohlfahrt nicht warm genug befürwortet werden.« Hat man sich für irgend einen der erwähnten Wasservorräthe entschieden, so handelt es sich darum, das Wasser in der Weise zu sammeln, zu entnehmen und weiter zu leiten, dass es in unverändertem reinen Zustande in die Stadt, resp. in die Wohnungen gelangt.

Bei der Verwendung von Grundwasser zur Wasserversorgung wird zur Anlage grosser Schachtbrunnen geschritten, mit einem Durchmesser von 2 ?5 Meter, die durch Stollen oder Sammelgalerien mit einander verbunden und durch wasserdichte Herstellung der Wandungen und Bedeckung gegen jede Verunreinigung von aussen her geschützt werden. Selbstverständlich muss bei einer Verwendung von Grundwasser die sorgfältigste Auswahl bezüglich des Ortes getroffen werden, damit überhaupt bereits a priori keine Gelegenheit zu Verunreinigungen geboten ist. Die Brunnensohle wird in einer bestimmten Tiefe (3 ?6 Meter) unter den niedrigsten Grundwasserstand gelegt. Man kann das Grundwasser auch durch Norton'sche oder abessynische Brunnen anbohren und diese zu einer einheitlichen Versorgung mit einander verbinden. Meist wird so verfahren, dass das Grundwasser in unmittelbarer Nähe eines Wasserlaufes dem Boden entnommen wird. Es hat dies den Vortheil, dass hier, wo so ziemlich der tiefste Punkt des Grundwasserbettes, der Abfluss des Drainagegebietes sich befindet, die constantesten Wassermengen sich finden, dass ferner auch Wasser des betreffenden Wasserlaufes zur Versorgung mit beiträgt. Man benutzt den Kies und sandhaltigen Untergrund in der Weise als Filter, dass in diesen hinein Sammelcanäle, Filtergalerien gebaut oder Röhren mit offenen Fugen oder durchlöcherten Wandungen verlegt werden, in welche das umgebende Wasser eindringt. Das aus den Röhren ausgepumpte Wasser wird dann entweder aus dem Flusse oder aus den wasserführenden Schichten wieder ersetzt. Derartige Anlagen setzen natürlich voraus, dass bei dem genannten Eindringen von Flusswasser in das Grundwasserreservoir das erstere in dem Boden eine derartige Reinigung durch Filtration erfährt, dass der Uebertritt von Mikroorganismen aus dem Flusswasser in das Grundwasser ausgeschlossen ist. Dass aber solche Anlagen nicht überall den Anforderungen in dieser Beziehung entsprechen, das lehren z. B. die Beobachtungen an den Dresdener Wasserwerken, wo man bei eintretenden HochfluthVerhältnissen der Elbe den Uebertritt von Mikroorganismen aus dem Flusswasser in das Grundwasser constatirt hat. (Vergl. hierüber die Arbeiten von Renk,
Schill und Meinert), von Gärtner33), Hopmann), F. Andr. Meyer) Dass solcher Zutritt von Flusswasser zum Grundwasser sich gelegentlich nur in der chemischen Beschaffenheit der letzteren äussert, und dass dabei nicht stets Mikroorganismen überzutreten brauchen, lehren die Beobachtungen Flügge's aß) in Breslau. Ueber die Frage der Verunreinigung des Grund- wassers von unten her vergl. weiter Arbeiten von Pfuhl37), Kabrhel38) Jaeger39).

Bezüglich des häufig beobachteten Eisengehaltes des Grundwassers und der notwendigen Befreiung von dem Eisen, der Enteisenung, ist principiell Folgendes zu sagen. Das Eisen findet sich gewöhnlich als doppelt kohlensaures Eisenoxydul im Grundwasser gelöst. Das frisch geschöpfte Wasser ist klar, trübt sich aber an der Luft bald, da Kohlensäure abge geben wird und das Eisenoxydul sich zu Eisenoxyd oxydirt. Die Oesten- sche*<>) Methode der künstlichen Enteisenung des Wassers besteht nun »in einer energischen Durchlüftung des geförderten Brunnenwassers, welche die beschleunigte Oxydation und Ausfällung des Eisens als unlösliches Eisenoxyd bewirkt, und einer unmittelbar daran schliessenden Filtration des oxydirten Wassers durch ein Kiesfilter. Das durch Pumpen gehobene Wasser wird zu diesem Zweck in einen feinen Regen aufgelöst, welcher 2 Meter hoch auf den Wasserspiegel des Filterbehälters herunterfällt. Durch die innige Be rührung der Regentropfen mit der Luft und das Zerschlagen und Zerstäuben derselben auf der Wasserfläche wird die Mischung des Sauerstoffes der atmosphärischen Luft mit dem Wasser bewirkt und die Oxydation des Eisens eingeleitet. Dasselbe beginnt sich in kleinen Flocken niederzuschlagen welche beim Durchgang des Wassers durch das Kiesfilter von 15 ?30 Cm Höhe an den Kieskörnern haften bleiben. Die zulässige Fiitrirgeschwindigkeit beträgt 100 Cm. in der Stunde; das aus dem Kiesfilter abfliessende Wasser ist eisen frei und trübt sich beim Stehen an der Luft nicht mehr. Da sich durch die Ablagerung der Eisenflocken auf und in dem Kiesfilter die Durchlässigkeit desselben mit der Dauer des Gebrauches vermindert, muss nach einer längeren Betriebsperiode eine Reinigung des Kiesfilters stattfinden. Dieselbe wird in einfacher Weise bewirkt, indem der Reinwasserabfluss geschlossen ein oberhalb der Filterschicht angebrachter Abfluss, beziehungsweise der Grundablass des Filterbehälters geöffnet und unter Umwenden der Filter masse mittels geeigneter Werkzeuge dieselbe durch das von unten nach oben durch das Filter geleitete Wasser abgespült und der Eisenniederschlag mit diesem in die Abflussleitung fortgeführt wird. Es ist hierbei nicht er forderlich und auch nicht erwünscht, dass sämmtlicher Eisenansatz von den Kieskörnern entfeint werde, da dieser selbst vermöge seiner Adhäsionskraft auf die sich bildenden Eisenflocken einen sehr wirksamen Bestandtheil der Filtermasse bildet.

Eine Modification des von Oesten angegebenen Enteisenungsverfahrens ist durch Piefke ausgeführt. Dieselbe besteht darin, dass statt des freien Regenfalles die Rieselung des Wassers über Cokehaufen, die in eiserne oder gemauerte Gehäuse gefasst sind, gesetzt ist, und dass nach der Riese lung das Wasser durch ein feines Sandfilter geleitet wird.« Uebrigens hat Dunbar«) darauf aufmerksam gemacht, dass Salbach (Bericht über die Erfahrungen bei Wasserwerken mit Grundwassergewinnung« Dresden1893) erklärt hat, dass er bereits im Jahre 1868 in Halle etoe Enteisenung des dortigen Grundwassers versuchsweise mit gutem Erfolge vorgenommen hätte. Sein Apparat bestand aus einem Aufbau aus grob ge schlagenem Kies, an dem das Wasser zwecks Lüftung herabrieselte, um dann auf ein Filter zu gelangen, aus dem ein »ganz klares und schönes« Reinwasser austrat. Salbach hat dann, wie er erklärt, diese Versuchsergeb nisse an die Direction des Charlottenburger Wasserwerkes mitgetheilt, die
unter späterer Anwendung einiger Verbesserungen auch dort die guten Er folge mit seiner Methode erzielt hätte. Dünbar hat infolge dessen vorge schlagen, das Lüftungsverfahren künftig als »SALBACH'sche Enteisenungs methode« zu bezeichnen. (Für den Kleinbetrieb empfiehlt sich nach von Dünbar angestellten Versuchen unter anderem das »KRöHNKE'sche Enteisenungsverfahren«. Dunbar versteht hierunter die Combination einer bestimmten Methode der chemischen Eisenausfällung (dem Rohwasser werden in einem Mischgefäss circa 1 Grm. Eisenchlorid und dann 5 ?10 Grm. Kalk auf je 100 Liter Wasser zugesetzt) mit der nachträglichen Filtration durch eine zwischen zwei horizontal stehenden Drahtgeweben festgepresste Sandschicht, in welcher die Filtration von unten nach oben geschieht (wobei der schwere Eisen schlamm in den trichterförmigen Boden des Filtergehäuses zurückfällt). Handelt es sich um Wasser von nur geringem Eisengehalt, so können sehr zweckmässig auch Knochenkohlefilter verwandt werden,, bei deren Passage das Wasser, wie Krüger (Die Filter für Haus und Gewerbe, Wien1886) bereits 1886 gezeigt hat, seinen Eisengehalt verliert. Derartige Filter werden jetzt von der Firma C. Bühring & Co. in Hamburg hergestellt. Die Filter, in welche das Wasser des in Betracht kommenden Röhrenbrunnens direct eintritt, büssen. wenn sie angestrengt gebraucht werden, in kürzerer oder längerer Frist ihre Fähigkeit der Eisenabscheidung gradatim ein und müssen dann gereinigt werden. ] Will man Quellwasser (zutage tretendes Grundwasser) zur Speisung centraler Wasserversorgungen benutzen, so sind hier die Witterungsverhält nisse für die Ergiebigkeit der Anlage von grosser Bedeutung. Es kommen hier nämlich in Betracht die Regenmenge im Zusammenhalt mit der Ver dunstung, aber auch mit der Beschaffenheit des Bodens, insofern als diese je nach Configuration, Zusammensetzung, physikalischer oder chemischer Natur, Vegetation u. s. w. die Versickerung oder das Zuströmen des Wassers befördert. Es ist bei jeder Wasserversorgung zu bedenken, dass der höchste Bedarf in die Zeit der grössten Einbusse durch Verdunstung fällt. Es muss deshalb verlangt werden, dass die Leistungsfähigkeit der Quellen und Brunnen eine möglichst gleichmässige und nicht unbedingt an die Frequenz und Menge des Regens geknüpft sei. Insbesondere wird es wichtig sein, zu untersuchen, wie die Bewegungen des Grundwassers verlaufen, ob das unterirdische Wasser becken mehr einem See vergleichbar ist und also in Ruhe verharrt, oder aber ob es sich als Strom verhält, in steter, wenn auch nur langsamer Be wegung ist. Es beeinflusst dies auch die Qualität des Wassers. Wir haben noch hervorzuheben, dass die Quellen entweder als continuirliche be zeichnet werden, nämlich wenn sie infolge der mächtigen Zuflüsse eine ziemlich gleiche Ergiebigkeit in den verschiedenen Jahreszeiten aufweisen, oder als periodische, wenn sie in ihrer Leistungsfähigkeit von äusseren Verhältnissen beeinflusst werden, oder als intermittirende, wenn sie infolge eigenartiger Verhältnisse des Bodens, der Zuflüsse zeitweilig ver siegen, um nach einiger Zeit wieder aufzutauchen. (In einzelnen wasserarmen Gegenden werden zur Wasserversorgung artesische Brunnen benutzt. Es sind dies Brunnen, welche unter folgen den Bedingungen erbohrt werden: Wenn in einem Drainagegebiete an einer tieferen Stelle desselben unter einer undurchlässigen Schicht, auf der bereits Grundwasser sich anzusammeln vermag, eine zweite undurchlässige, durch eine durchlässige Schicht von der ersten undurchlässigen getrennte Schicht auftritt, so sammelt sich in diesem zwischen den beiden undurchlässigen Schichten befindlichen Räume nun abermals Wasser, das aus weiter Ferne und meist aus grosser Höhe zuströmt, infolge dessen aber hier unter einem höheren Drucke steht. Wird nun die obere undurchlässige Schicht angebohrt,. 96 Wasser und Wasserversorgung. so pflegt das Wasser meist in einem kräftigen Strahl sich über die Oberfläche zu erheben. Die Leistungsfähigkeit derartiger Brunnen ist eine sehr verschiedene, bald geringe, bald erhebliche, die Temperatur meist eine recht hohe, z. B. diejenige des artesischen Brunnens von Grenelle 27 °C, die Qualität des Wassers in der Regel eine gute.) Bei der Versorgung mit Quellwasser müssen die Quellen gefasst werden, d. h. es müssen für dieselben Brunnenkammern und Sammelcanäle angelegt werden, die gewisse hier nicht näher zu erörternde technische Vorsichtsmassregeln verlangen, damit nicht die Ergiebigkeit darunter leide; denn der Hauptzweck der Quellfassung besteht darin, die Qualität und Quantität des betreffenden Wassers, sowie den gleichmässigen, ununterbrochenen Betrieb zu sichern. Die Fassung der Quellen muss in einer Weise vorgenommen werden, dass der bestehende freie Abfluss nicht nachtheilig geändert wird und kein Rückstau des Wassers eintritt. Die Quellen sind gegen das Eindringen von Waldwasser, Schnee etc. und gegen jede andere störende Verunreinigung und gegen Benachtheiligung der natürlichen Beschaffenheit und Temperatur zu schützen. Im Sammelcanäle sind selbstwirkende Ueberläufe mit Entleerungsleitungen auszuführen. Der Zugang zu den Quellen muss, wo Schachte angebracht werden, einfach und verschliessbar sein. Etwaige Geschiebetheile, welche die Quellen besonders im Anfange nach ihrer Passung hin und wieder mit sich führen können, sind durch Vorkehrungen entsprechend zurückzuhalten.


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