Was ist ein Aquifer?

Ein Aquifer ist eine unterirdische Gesteins- oder Sedimentschicht, die in der Lage ist, Grundwasser zu speichern und in nutzbaren Mengen weiterzuleiten. Der Begriff stammt aus dem Lateinischen (aqua = Wasser, ferre = tragen) und bezeichnet im Bauwesen und in der Hydrogeologie die wasserführende Schicht im Untergrund, die für die Wasserversorgung, aber auch für die Bauplanung von entscheidender Bedeutung ist.

Typen von Aquiferen

Aquifere werden nach ihrer geologischen Lage und Begrenzung in drei Haupttypen eingeteilt:

Freier (ungespannter) Aquifer: Die Grundwasseroberfläche kann frei schwanken und wird nur nach unten von einer wasserundurchlässigen Schicht (Aquiclude) begrenzt. Der Wasserstand entspricht dem Grundwasserspiegel.
Gespannter (artesischer) Aquifer: Die wasserführende Schicht ist sowohl oben als auch unten von undurchlässigen Schichten eingeschlossen. Das Wasser steht unter Druck und steigt beim Anbohren über die Oberkante des Aquifers hinaus.
Halbgespannter Aquifer: Eine der begrenzenden Schichten ist schwach durchlässig, sodass ein langsamer Wasseraustausch mit benachbarten Schichten stattfindet.

Eigenschaften

Zwei Kenngrößen bestimmen die Leistungsfähigkeit eines Aquifers:

Durchlässigkeit (kf-Wert): Beschreibt, wie schnell Wasser durch das Gestein fließen kann. Sand und Kies haben hohe Durchlässigkeitswerte, Ton und Schluff niedrige.
Speicherkoeffizient: Gibt an, wie viel Wasser ein Aquifer pro Volumeneinheit abgeben kann. Je poröser das Gestein, desto höher die Speicherfähigkeit.

Bedeutung im Bauwesen

Für das Bauwesen ist die Kenntnis der Aquifere aus mehreren Gründen wesentlich:

Grundwasserspiegel: Er bestimmt die Gründungstiefe von Bauwerken und die Notwendigkeit von Grundwasserabsenkungen während der Bauphase
Baugrubensicherung: Bei Baugruben unterhalb des Grundwasserspiegels müssen Dichtwände oder Unterwasserbetonsohlen eingeplant werden
Setzungsrisiko: Grundwasserabsenkungen können in benachbarten Bereichen Setzungen verursachen
Aquathermie: Aquifere dienen als Energiequelle für Grundwasser-Wärmepumpensysteme
Trinkwasserschutz: Baumaßnahmen in Trinkwasserschutzzonen unterliegen besonderen Auflagen

Erkundung

Die Erkundung von Aquiferen erfolgt durch hydrogeologische Untersuchungen: Bohrungen, Pumpversuche und geophysikalische Messungen liefern Daten über Tiefe, Mächtigkeit und Durchlässigkeit der wasserführenden Schichten.