Oma Erna hat einen kleinen aber feinen Garten, in dem Sie reichlich Obst anbaut und die ganze Umgebung mit Vitaminen versorgt. Jeden Tag hegt und pflegt sie ihre Bäume und Sträucher ganz liebevoll und gibt ihnen immer reichlich zu trinken. Leider wird das Wasser aber immer teurer....
"Tja, dann wäre es doch wohl am Besten, sich einen Brunnen zu bauen", denkt Oma Erna. "Schließlich steht das Grundwasser in meinem Garten bereits ab 1,0 m unterhalb der Geländeoberkante an. Wen könnte ich denn mal fragen...?". Da erinnert sie sich an ihren alten Bekannten Hr. Dupuit, den sie mal im Frankreich - Urlaub kennen gelernt hat. Beim Verdrücken der einen oder anderen Obsttorte hatte er ihr erzählt, dass er sich früher ganz intensiv mit Brunnen beschäftigt hatte.
Also ruft Oma Erna am nächsten Tag in Frankreich an. "Hallo Jules, hier ist die Oma Erna aus Allemagne. Erinnerst du dich noch an mich?" "Oui, oui, natürlich. Bonjour. Was kann ich für dich tun?" "Ich habe doch meinen Obstgarten und da das Wasser immer teurer wird, habe ich mir überlegt, einen Brunnen zu bauen. Kannst du mich da etwas beraten?" "Sicher. Aber sag' mal, ihr in Mecklenburg - Vorpommern habt doch so komische Böden, kommt da denn überhaupt genug Wasser?" "Naja, ich kenne zumindest ein paar Leute, die haben einen Brunnen im Garten und da kommt auch ordentlich was raus. Ich kenne aber auch einige, die haben sich einfach einen Brunnen bohren lassen und können den jetzt höchstens zum Einlagern von Kartoffeln nutzen, so trocken ist der."
"Les alemans...", seufzt Herr Dupuit, "das kommt davon, wenn man sich vorher keine Gedanken macht. Bevor man sich einen Brunnen baut, muss man nämlich erst einmal prüfen, ob dem Brunnen überhaupt so viel Wasser zuströmt, wie man braucht. Man nennt dies die Brunnenergiebigkeit (QE). Die Brunnenergiebigkeit hängt vorrangig davon ab, wie durchlässig der Boden ist. Weißt Du, was für einen Boden Du in Deinem Garten hast?" "Warte mal, ich habe mir für mein Häuschen mal ein Baugrundgutachten erstellen lassen." Oma sucht eine Weile, dann hat sie es gefunden, schließlich wirft man solche Unterlagen nie weg. "Da ist es. Hier steht: Ab der Geländeoberkante (GOK) sind zunächst 0,3 m Mutterboden vorhanden. Diese werden von einem schwach schluffigen, mittelsandigen Feinsand unterlagert. Ab 4,0 m u. GOK folgt Geschiebemergel, dieser wurde bis 10,0 m u. GOK nicht durchbohrt. Kannst Du damit was anfangen?" "Natürlich, der Feinsand könnte ausreichend durchlässig sein. Der Geschiebemergel ist hingegen praktisch undurchlässig. Wenn Du einen Brunnen baust, dann nur bis zur Unterkante der Sande. Ist in dem Baugrundgutachten auch eine Körnungslinie enthalten?" "Eine Körnungslinie?" "In einer Körnungslinie ist die Korngrößenverteilung eines Erdstoffs dargestellt. Aus der Körnungslinie kann man zum Beispiel nach der Formel meiner alten Freunde, den Herren Mallet und Paquant, den Wasserdurchlässigkeitsbeiwert (k) eines Bodens errechnen. Für einen Brunnen sollte dieser nicht kleiner als k = 10^-6 m/s, besser aber größer als k = 10^-5 m/s betragen. Die schönen Mittelsande in meinem Garten haben beispielsweise einen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von k = 1,5*10^-4 m/s und sind daher für einen Brunnen bestens geeignet. Bei Dir ist die Durchlässigkeit aber bestimmt kleiner, daher solltest du genau nachrechnen, ob sich ein Brunnen für dich lohnt."
"Aha, und wie mache ich das?" fragt Oma Erna. "Tja, zuerst müsstest Du schauen, wie viel Wasser Dein Brunnen aufnehmen kann. Dies nennt man das Fassungsvermögen eines Brunnens (QF). Das Fassungsvermögen hängt von drei Faktoren ab: dem Brunnenradius (r), dem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert des Bodens (k) und der Höhe, die der Brunnen unterhalb des Grundwasserspiegels liegt, genauer gesagt von der benetzten Filterhöhe (h). Ein Brunnendurchmesser von D = 600 mm ist ein übliches Maß. Den Wasserdurchlässigkeitsbeiwert kannst Du dir - wie gesagt - über die Körnungslinie ermitteln." Oma Erna schreibt eifrig mit. "Jetzt wird's leider etwas komplizierter. Da Du ja Wasser förderst, senkst Du den natürlichen Grundwasserspiegel im Bereich des Brunnens ab (s). Die Entfernung, in dem keine Absenkung mehr eintritt, nennt man Reichweite (R). Die Reichweite hängt wiederum von der Absenkung und dem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert ab, mein lieber Kollege Herr Sichardt hat sich damit beschäftigt."
"Und wo liegt jetzt das Problem?", fragt Oma Erna. "Naja, Du kennst die genaue Absenkung am Brunnen ja im Moment noch nicht. Man errechnet sich daher zunächst das Fassungsvermögen (QF) für verschiedene Absenkungshöhen und erstellt sich hieraus eine Kurve. Dann errechnet man sich genauso die Brunnenergiebigkeit (QE) für verschiedene Absenkungshöhen und trägt auch diese Kurve in ein Diagramm ein. Erst über den Schnittpunkt der beiden Kurven kriegst Du raus, wie viel Wasser Du maximal aus Deinem Brunnen entnehmen kannst und wie groß die zugehörige Absenkung am Brunnen ist."
"Das ist aber kompliziert. Ich weiß nicht, ob ich das einfach so hinkriege." "Pass auf, die nötigen Formeln habe ich mal selbst erstellt. Mein Kollege Herr Thiem hat sie dann noch verfeinert. Ich kann Dir auch mal die Berechnung für meinen Brunnen schicken, die kannst Du als Vorlage benutzen." "Prima", sagt Oma Erna. "Wenn ich alles richtig verstanden habe, dann habe ich aber leider noch ein Problem: nämlich meine Nachbarn. Die sind immer so mysteriös und stellen immer so merkwürdige Rätselbäume in der Gegend auf. Ich glaube nicht, dass es eine gute Idee wäre, durch die entstehende Absenkung den Rätselbäumen das Grundwasser wegzunehmen. " Kurzes Schweigen am anderen Ende der Leitung. "Stimmt, lieber keinen Ärger riskieren. Du müsstest also auch noch prüfen, ob die Reichweite der errechneten Absenkung klein genug ist, damit diese das Grundstück Deines Nachbarn nicht beeinflusst. Wenn Du den Rest berechnet hast, dann kriegst Du das aber leicht raus." "Gut, dann sei so lieb und schicke mir Deine Berechnung, ich werde es mal durchrechnen. Dankeschön und lieben Gruß nach Frankreich!" "Gern geschehen, au revoir!"
Eine Woche später kommt der Brief von Hr. Dupuit mit den versprochenen Angaben. Leider hat Oma Erna die ersten Blattläuse des Jahres entdeckt und ist ganz mit deren Bekämpfung beschäftigt. "Mist, wo sind denn die ganzen Marienkäfer, wenn man sie mal braucht..." Die Zeit läuft davon, der Sommer steht vor der Tür. Soll Oma Erna einen Brunnen bauen? Reicht die maximal mögliche Fördermenge Q? Oma Erna braucht mindestens 5 m³ Wasser pro Tag. Wird das Nachbargrundstück auch ja nicht beeinflusst? Bitte helft ihr, sie muss sich schnell entscheiden!!!!
Wenn Ihr Oma Erna schnell die richtigen Zahlen, d. h. die maximal mögliche Fördermenge Q und die zugehörige maximale Reichweite R, nennen könnt, dann hat sie bei
N 54° 04.(Q [m³/d] * 100 + 237)
E 013° 22.(R [m] * 10 + 61)
eine kleine Belohnung für Euch hinterlegt.
Die Genauigkeit der Koordinaten am Final ist nicht so wichtig, der Geochecker wurde daher auch auf maximale Streuung eingestellt.
Geochecker.