Grundwasser wird nach DIN 4049 definiert als "Unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdrinde zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschließlich oder nahezu ausschließlich von der Schwerkraft und den durch die Bewegung selbst ausgelösten Reibungskräften bestimmt wird."
Das Grundwasser unterliegt nur der Gravitationskraft und dem hydrostatischen Druck. Hygroskopisch gebundenes Wasser, durch die Oberflächenspannung sowie durch Kapillareffekte gebundenes Wasser gehören demnach nicht zum Grundwasser sondern finden sich denifintionsgemäß in der ungesättigten Zone und im [Boden].
Grundwasser entsteht dadurch, dass Niederschläge versickern oder Wasser im Uferbereich von Oberflächengewässern (Fluss, See, siehe auch Uferfiltrat) in den Untergrund infiltriert. Bei der Bodenpassage wird das Grundwasser durch physikalische, chemische und mikrobiologische Prozesse verändert. Diese Prozesse werden summarisch auch als Selbstreinigung bezeichnet. Bei genügend langer Verweilzeit können pathogene Mikroorganismen (Bakterien, Viren) so weit eliminiert werden, dass sie keine Gefährdung mehr darstellen.
Die obere Begrenzung von Grundwasser in einem Grundwasserleiter wird als Grundwasserspiegel bezeichnet. Man bezeichnet den Abstand des Grundwasserspiegels von der Geländeoberkante als Flurabstand. Sofern die obere Begrenzung eines Grundwasserleiters nicht durch undurchlässige Schichten begrenzt wird, herrschen ungespannte Verhältnisse vor. Ist die obere Grenze ein Grundwassernichtleiter, können gespannte Verhältnisse vorliegen. Das bedeutet, dass das sog. hydraulische Potential höher liegt als die tatsächliche Grundwasseroberfläche. Die untere Grenze eines Grundwasserleiters wird durch praktisch wasserundurchlässige Stauer (Grundwassernichtleiter) gebildet. Im Gegensatz zu Oberflächengewässern fließt Grundwasser zumeist mit sehr viel niedrigeren Fließgeschwindigkeiten. In Kies (Korngrößen 2 - 63 mm) beträgt die Durchgangszeit zwischen 5-20 m/Tag, in feinporigeren Sedimenten wie Sand (Korngrößen 0,063 - 2 mm) nur etwa 1 m/Tag, da Kapillar- und Porensaugkräfte das nutzbare Porenvolumen verringern. Die Grundwasseroberfläche wird Grundwasserspiegel genannt und wird in Bezug auf die Geländeoberkante (m u. GOK) oder in Bezug auf NN angegeben.
Besonders große Grundwasservorräte enthalten Lockergesteine wie Schotter, Kies oder Sand, insbesondere alluviale und diluviale Kiese und Sande. Dementsprechend befinden sich die größten Grundwasservorräte in Deutschland im Oberrheingraben, dem Alpenvorland und den norddeutschen Urstromtälern. Im Alpenvorland erreichen die grundwasserführenden Schichten Mächtigkeiten von bis zu 100 m.
Örtlich begrenzt tritt Grundwasser in Quellen an die Oberfläche, die, wenn sie gefasst werden, auch zur Trinkwasserversorgung genutzt werden können. An anderen Stellen müssen zur Nutzung des Grundwassers Brunnen angelegt werden, Pumpschächte, die bis unter den Grundwasserspiegel reichen.
Der größte Teil des deutschen Trinkwasserbedarfs wird heute aus dem Grundwasser gedeckt. Der Anteil an der gesamten Trinkwassergewinnung beträgt in Deutschland etwa 70%. Wegen dieses großen Anteils wird ein hoher Aufwand zur Absicherung der Grundwasserressourcen betrieben.
Literatur
- V. Schenk: Grundwasserbeeinflussung durch organische Luftschadstoffe. KA Wasserwirtschaft Abwasser 47(4), S. 546 - 548 (2000), kein ISSN
- Gudrun Preuß, Horst Kurt Schminke: Grundwasser lebt! Chemie in unserer Zeit 38(5), S. 340 - 347 (2004), ISSN 0009-2851
- G. Mattheß & K. Ubell: Lehrbuch der Hydrogeologie, Band 1: Allgemeine Hydrogeologie, Grundwasserhaushalt. 1983, Gebr. Borntraeger, Berlin/Stuttgart, ISBN 3-443-01005-9.
Siehe auch: Aquifer