Willkommen an der Salzquelle Ubstadt
Allgemeine Info: Das Wasser der heute noch aktiven Salzquelle Ubstadt, stammt aus einem Arteser, genauer gesagt aus einem artesischen Brunnen und wurde bis in das Jahr 2003 noch für medizinische Zwecke verwendet. Seit dem 17. Jahrhundert liefert sie salzhaltiges Wasser (> 30g/l NaCl) aus den tiefen Gesteinsschichten des Kraichgaus. Die Wassertemperatur am Quellaustritt beträgt durchschnittlich 17 ° Celsius. Nachdem die Salzbad Nutzung aufgegeben wurde, hat man das Gebiet als Flächenhaftes Naturdenkmal unter Schutz gestellt.
Um eine Logfreigabe für diesen Earthcache zu erhalten, müsst ihr bitte folgende Aufgaben beantworten:
1. Beobachtung des Wasseraustritts:
Beschreibe wie das Wasser an der Oberfläche austritt. Ist der Austritt kontinuierlich oder pulsierend? Welche Hinweise gibt es auf den artesischen Druck?
2. Salzgehalt
Welche Anzeichen für den Salzgehalt des Wassers kannst du vor Ort feststellen? Gibt es sichtbare Salzablagerungen oder spezielle Vegetation?
3. Artesischer Brunnen oder Quelle
Erkläre den Unterschied zwischen einer artesischen Quelle und einem artesischem Brunnen in eigenen Worten. (Das Listing hilft dir dabei)
4. Was finden wir noch so unter unseren Füßen?
z.B. Sand und Ton, überlegt mal welche Eigenschaften diese beiden haben könnten und ordnet ihnen jeweils eine für einen artesischen Brunnen notwendige Schicht (A oder B) zu und erklärt kurz eure Überlegungen dazu.
A - wasserdurchlässige Schicht
B - wasserundurchlässige Schicht
5. Bitte hängt an euren Log ein Foto als Nachweis, dass ihr vor Ort gewesen seid.
Um die Geologie der Umgebung von Ubstadt zu verstehen, muss man sie genauer betrachten. Ubstadt liegt am westlichen Rand des Kraichgauer Hügellandes. Der Kraichgau ist eine tiefe Senke, die einsank, als im Tertiär vor etwa 65 Millionen Jahren der Odenwald und der Schwarzwald sich erhoben und die heutige Oberrheinische Tiefebene zwischen sich und den westlich gelegenen Vogesen, sowie dem Pfälzerwald formten.
Während der Eiszeit wurden bedeutende Mengen Löss als Schluff aus dem Oberrheingraben ausgeblasen und im Kraichgau abgelagert, wo er mit über 30 Metern seine größte Dicke in Deutschland erreicht. Die Landschaft wird außerdem von Schichten des Oberen Muschelkalks, des gesamten Keupers und im Norden sogar des Lias und Unteren Doggers gebildet.
Im Gegensatz dazu steht die westlich von Bruchsal-Ubstadt gelegene Rheinebene. Der Kraichgau, eine alte Senkungszone, ist geologisch viel älter als die Rheinebene. Die stärkste Absenkung erfolgte im Zentrum des Kraichgaus, bevor der Grabenbruch der Rheinebene die Senke teilte.
Nebeninfo: Einige Gesteinsarten im Kraichgau, wie die Gesteinsschichten des Mittleren Keupers und Muschelkalks können z.B. Salze enthalten, die bekanntermaßen leicht wasserlöslich sind und daher vom Grundwasser, auch Formationswasser genannt, leicht ausgelaugt werden können. Entlang größerer Störungen können Natrium-Chlorid-Wässer bis zur Oberfläche aufsteigen und dort als Solequelle, oft artesisch, zutage treten.
Dies bringt uns zum eigentlichen Thema, was diese Stelle zu einem Earthcache macht:
Artesisch bedeutet, dass das Wasser aus eigener Kraft an die Oberfläche tritt, was hier durch die zahlreichen Bruchkanten und Verwerfungen am Rand des Oberrheingrabens unterstützt wird. Wenn eine schräg abfallende, wasserführende Schicht auf eine undurchlässige Schicht trifft, entsteht hydrostatischer Druck, der zu "gespanntem Grundwasser" führt.
Eine artesische Quelle ist ein natürlicher Wasseraustritt, bei dem Grundwasser durch artesischen Druck selbständig an die Oberfläche gelangt.
Aber ein artesischer Brunnen, wie man ihn hier in Ubstadt vorfindet, ist künstlich gebohrt und nutzt denselben Druck, um Wasser ohne Punmpen nach oben steigen zu lassen.
Voraussetzung für einen artesischen Brunnen ist also zum einen gespanntes Grundwasser.
Solches ist vorhanden, wenn eine wasserführende Gesteinsschicht auf eine wasserundurchlässige Gesteinsschicht nach oben abgedichtet wird und gleichzeitig durch eine großräumige geologische Struktur den Aufbau von gespanntem Wasser ermöglicht (zum Beispiel in einer schüsselförmigen Senke oder zwischen schräg abfallenden Gesteinsschichten). Wenn man also dann eine solche Stelle mit gespanntem Grundwasser anbohrt, steigt das Grundwasser nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße im Bohrloch bzw. im Schacht maximal bis zur Höhe der freien (ungespannten) Grundwasseroberfläche in der wasserführenden Schicht. Liegt dieses Niveau höher als die Erdoberfläche am Brunnen, spritzt das Grundwasser unter Druck aus dem Untergrund nach oben. Artesische Brunnen sind daher nur in Landschaftssenken möglich.
BEISPIEL:
Wenn wir uns jetzt mal vorstellen, wir haben einen mit Wasser vollgezogenen Schwamm in einem Aquarium und obenauf eine feste Platten. Diese obere Platte übt Druck auf den Schwamm aus und wenn wir jetzt diese Platte anbohren, wird das Wasser aus dem Schwamm durch das Loch gedrückt. So funktioniert im Prinzip vereinfacht beschrieben ein artesischer Brunnen.
Die Art des Wasseraustritts - also ob er kontinuierlich oder pulsierend ist - kann wichtige Hinweise auf den inneren Druckverlauf, die Wasserzufuhr und die geologischen Bedingungen des artesischen Brunnens geben.
Kontinuierlicher Austritt - typisch für klasische Arteser
- Das Wasser steht unter konstantem Überdruck
- der Aquifer ist gleichmäßig gespeist (z.B. aus höhergelegenen Einzugsgebieten)
- die durchlässige Schicht (z.B. Sandstein) ist stabil, gut durchfeuchtet
- es gibt keine Druckschwankungen - also ein offenes System mit gleichmäßigem Zufluss
Fazit: Ein kontinuierlicher Austritt spricht für ein gut funktionierendes artesisches System mit ausgeglichenem Druck und stabilen Zuflussverhältnissen.
Pulsierender oder schwallartiger Austritt - deutet auf Schwankungen im System hin:
- Druck baut sich zyklisch auf, dann entweicht er plötzlich --> "Geysir Effekt light"
- es kann sich um einen teilgesperrten artesischen Zufluss handeln
- es könnten sich Luft- oder Gasblasen im System befinden, die zu Schüben führen
- der Untergrund ist evtl. teilweise verstopft oder stark heterogen, was den Druckaufbau beeinflusst
Sinkt die freie Grundwasseroberfläche in der wasserführenden Schicht aufgrund der Wasserförderung ab (ist also die Wasserentnahme höher als die Grundwasserneubildung), lässt der Druck des artesischen Brunnens nach.
Quellen:
Informationsschild Stiftung Naturschutzfonds BW
www.agnus-bruchsal.com/der-verein/einfuehrung-in-die-bruchsaler-natur/geologie-der-region-bruchsal
Bundesverband Geothermie: Artesischer Brunnen
Quelle Bild:
Eigenaufnahme 05.10.2024
Messstellen-Umbau – DESA Umwelttechnik GmbH