Artesischer Brunnen

Ein artesischer Brunnen ist ein Brunnen in einer Senke unterhalb des Grundwasserspiegels, in dem Wasser unter Überdruck steht. Dieses hydraulische Potenzial ist so hoch, dass das Wasser von selbst, das heißt ohne Pumpen, bis zur Erdoberfläche oder höher aufsteigt. Ein artesischer Brunnen ist im Gegensatz zu einer artesischen Quelle immer künstlich, da er durch eine Bohrung oder durch einen Schacht angelegt wurde.


Prinzip eines artesischen Brunnens


Artesischer Brunnen in der Grube Messel bei Darmstadt


Artesischer Brunnen an der tiefsten Landstelle Deutschlands in Neuendorf-Sachsenbande

Grundlagen

Benannt ist der Brunnen nach der Landschaft Artesien (frz.: Artois) im Norden Frankreichs, in der 1126 zum ersten Mal eine solche Anlage geschaffen wurde. Wissenschaftlich setzte sich der französische Physiker François Arago mit dem Phänomen auseinander.[1]

Voraussetzung für einen artesischen Brunnen ist gespanntes Grundwasser. Solches ist vorhanden, wenn eine wasserführende Gesteinsschicht (ein Grundwasserleiter) durch eine wasserundurchlässige Gesteinsschicht nach oben abgedichtet wird und gleichzeitig die großräumige geologische Struktur des Grundwasserleiters den Aufbau von hydrostatischem Druck ermöglicht (zum Beispiel in einer schüsselförmigen Senke oder zwischen schräg abfallenden Gesteinsschichten). Bohrt oder gräbt man einen Grundwasserleiter mit gespanntem Grundwasser an, 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.

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.

In Deutschland gibt es unter anderem in Dresden einen artesischen Brunnen. Auch in der Grube Messel (nahe Darmstadt) befindet sich ein solcher, der allerdings nur im Rahmen einer Führung zu sehen ist. Sein Wasser ist eisen- und schwefelhaltig und hat Trinkwasserqualität (deshalb scherzhaft „Bad Messeler Heilwasser“). In Heilbronn machten sich die örtlichen Papierfabriken die artesischen Brunnen in frühindustrieller Zeit für gewerbliche Zwecke zu Nutze.[2] Die dabei gewonnenen geologischen und technischen Erfahrungen fanden in entsprechende fachwissenschaftliche Publikationen Eingang und dienten der Verbreitung der in Wort und Bild vorgestellten Brunnenbohreinrichtungen.[3]

Artesische Brunnen sind nur möglich, wenn Grundwasser von Schichten mit einer größeren Dichte - im Sinn von Masse pro Volumen - als Wasser überlagert ist. In oder unter Gletschern kann zwar Wasser in Form von Seen eingelagert sein, doch nie durch statischen Druck über die Eisoberfläche heraustreten, da Eis spezifisch leichter als Wasser ist. Eis das am Grund gefroren angeheftet ist, kann jedoch überschwemmt werden.

In der Steiermark, vor allem der Ost- und Südsteiermark gibt es nach einigen Schließungen in den vergangenen Jahren noch etwa 2500 Arteser-Hausbrunnen. Das Land Steiermark fördert 2014 deren Schließung oder zumindest Absperrbarmachung, um Grundwasser zu sparen.[4]
Personen, die durch Bohrungen zur Erschließung in Deutschland beitrugen

1776–1835: Johann August Bruckmann

Siehe auch

Heronsbrunnen
Hydrostatik
hydrostatischer Druck

Quelle - Literatur & Einzelnachweise