Fallbeispiele

Heute werden aus den sechs Fassungsanlagen mit 204 Vertikalfilterbrunnen in der Spitze 2500 l/s Grundwasser entnommen. Die maximale jährliche Entnahmemenge liegt bei 52 Millionen m³. Im Jahr 2020 wurden aus dem Donauried 28,9 Mio. m³ Wasser bereitgestellt (Landeswasserversorgung, Link s. unten). Zahlreiche weitere Informationen finden sich in den Veröffentlichungen der LW (Zweckverband LW – Download, Link s. unten).

Das Aquifersystem des Langenauer Donaurieds (LEOBW – Donauried, Link s. unten) ist geologisch und hydrogeologisch außerordentlich vielgestaltig und komplex (Villinger, 1977; Schloz, 1988; Schloz, 2011; Unternehmenspräsentation Landeswasserversorgung, 2012; Link s. unten).

Tertiäre Molassesedimente

Nördlich des Donaurieds liegen auf Anhöhen und im Hangbereich über dem Oberjura inselartig die Schichten der Unteren Süßwassermolasse (tUS), örtlich auch der Oberen Meeresmolasse (tOM). Östlich von Langenau liegen die Kiese am Nordrand des Donaurieds dem Oberjura in einem Saum direkt auf. Weiter im Süden beginnt die geschlossene Molasseverbreitung. Sie bildet die Basis der Kiese und nimmt nach Südsüdosten keilförmig zu. Unter der Donau im Süden des Donaurieds erreicht sie bereits über 100 m Mächtigkeit. Die gering bis sehr gering durchlässige Abfolge wirkt nach Süden zunehmend als hydraulische Trennschicht zwischen dem darüber liegenden Kies- und dem darunterliegenden Karstaquifer.

Quartäre sandige Kiese

Sie überlagern im nördlichen Donauried bereichsweise den Oberjura bzw. nach Süden hin die Molassesedimente. Es handelt sich dabei um drei unterschiedlich alte, durch Terrassenbildung morphologisch voneinander unterscheidbare Kieskörper aus überwiegend alpinen Komponenten. Nur im mittleren und oberen Profilabschnitt kommt bereichsweise Kalksteinkies aus der Schwäbischen Alb vor. Der Porengrundwasserleiter ist mit 2 bis 11 Metern und im Mittel 5 bis 8 Metern geringmächtig. Die höheren Mächtigkeiten treten in muldenförmigen Vertiefungen westlich der Nau und in einer breiten Rinne entlang des Nordwestrandes des Rieds auf. Sie wird nach Süden durch einen überschotterten Molasserücken begrenzt. Weiter im Südosten schließt eine weite flachere Molassesenke an. Die Donau verläuft am Südrand des Kiesgrundwasserleiters.

Gering durchlässige Deckschichten

Sie bestehen aus oft noch kalkhaltigem Schluff, der nach Süden in der Donauniederung in Sand übergeht. Im Zentralbereich liegt z. T. auf Seeton ein ausgeprägtes Moorgebiet mit Wiesenkalken, Mudden und Torf.

Grundwasserbilanz

Der Grund- und Oberflächenwasserhaushalt des Donaurieds und der nördlich angrenzenden Schwäbischen Alb wurde in zahlreichen Studien intensiv erkundet.

Positive Glieder der Wasserhaushaltsbilanz sind

• der Grundwasserzustrom aus dem Weißjura-Karst der Schwäbischen Alb im Nordwesten und Westen
• der Karstgrundwasserzustrom aus dem Molassebecken im Süden
• die Grundwasserneubildung aus Niederschlag, sowohl im Karst als auch im Kiesgrundwasserleiter.

Negative Bilanzglieder sind

• Quellaustritte im Karst
• Quellaustritte im Kies
• Grundwasseraustritte in Oberflächengewässer
• Grundwasserabfluss im Kies
• Grundwasserabfluss im Karst
• Grundwasserentnahmen im Karst
• Grundwasserentnahmen im Kies des Donauried.

Grundwasserkomponenten

Das Grundwasser, das aus den Brunnen der Landeswasserversorgung im Kiesaquifer gefördert wird, setzt sich aus vier Komponenten unterschiedlicher Herkunft und unterschiedlichen Alters zusammen (Schloz, 2011). Dabei wirken der Kieskörper als bedeutender Zwischenspeicher und die Donau als Vorflut für das Gesamtsystem.

Der Hauptzustrombereich zu den Fassungen der LW im Langenauer Donauried erfolgt aus dem Karstgrundwasserleiter der Schwäbischen Alb nordwestlich bis nördlich des Rieds (s. Abb. oben). Im Norden reicht er bis zur unterirdischen Karstwasserscheide. Dieses Gebiet hat eine Größe von ca. 340 km². Das Einzugsgebiet des gesamten württembergischen Donaurieds ist ca. 400 km² groß.

Ein Teil dieses Karstwasserabstroms speist die Quelle der Nau (ca. 30 Mio. m³/a), die als eine Art Übereichsystem wirkt. Der überwiegende Teil unterströmt die Nau oder fließt seitlich an ihr vorbei. Er tritt lateral und am Nordrand des Donaurieds direkt in den Kiesgrundwasserleiter über bzw. steigt im Donauried in Bereichen fehlender oder geringmächtiger, geringer durchlässiger Molassesedimente in die quartären Kiese auf (ca. 110 Mio. m³/a). Isotopenhydrologisch ist diese Karstwasserkomponente relativ jung.

Aus westlicher Richtung tritt etwas älteres Karstgrundwasser in den Kieskörper über (ca. 10 Mio. m³/a). Aus südlicher bis südsüdwestlicher Richtung unterströmt altes Grundwasser die Donau. Es tritt nördlich der hydraulisch als Trennschicht wirkenden Molassesedimente in den Kiesgrundwasserleiter über (ca. 10 Mio. m³/a). Im Bereich der meist von Deckschichten überlagerten Kiese des Donaurieds wird Grundwasser als junge Komponente lokal neu gebildet (10 Mio. m³/a). Das mittlere Alter des Grundwassers im Donauried ist das Ergebnis der Mischung der unterschiedlich alten Einzelkomponenten, die im Kieskörper zusammenkommen. Es beträgt ca. 12 Jahre.

Zum vorbeugenden Schutz des Trinkwasservorkommens im Langenauer Donauried wurde für die Trinkwasserfassungen einschließlich der Karst-Tiefbrunnen bei Giengen-Burgberg ein gemeinsames Wasserschutzgebiet festgesetzt.

Die geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse der Buchbrunnenquelle sind von Schloz (1984a) ausführlich beschrieben worden.

Die Buchbrunnenquelle entspringt südlich Dischingen aus einem Massenkalkvorkommen im Egautal. Etwa 2 Kilometer talaufwärts liegt die Gallengehrenquelle. Sie tritt an einer Störung in der Mergelstetten-Formation aus (Schüttung ca. 240 l/s) und ist zusammen mit der Buchbrunnenquelle und anderen Nebenquellen einem gemeinsamen gespannten Karstaquifer zuzuordnen (Schloz, 1984a; Schloz, 1993).

Zu demselben hydraulischen System gehören ebenfalls die höheren Teilaustritte des Karstgrundwassers nördlich Dischingen in die Vorflut der Egau. Sie beginnt bei mittleren Karstwasserständen in der Neresheimer Egauquelle und bei sehr hohen Grundwasserständen bereits an den Austritten im Kuchener Tal.

Die Buchbrunnenquelle zeigt ein für Karstverhältnisse ungewöhnlich ausgeglichenes Schüttungsverhalten mit einer langfristig mittleren Schüttung von 923 l/s und einem Schüttungsquotienten HQ/NQ von 1 : 2,7. Dies ist bedingt durch die besondere hydrogeologische Position der Quelle als tiefer Auslauf eines größeren Systems mit mehreren „Übereich-Abflüssen“ in die Egau (HGK, 2002). Für alle anderen Karstquellen der Ostalb (Seichter und Tiefer Karst) sind wesentlich kleinere Schüttungsquotienten charakteristisch (1 : 10 und wesentlich darunter).

Während das oberirdische Einzugsgebiet der Egau bis zum Zutritt Buchbrunnenquelle ca. 240 km² beträgt, ist das unterirdische Einzugsgebiet, das u. a. durch zahlreiche Markierungsversuche untersucht wurde, lediglich 170 bis 180 km² groß. Der Grund dafür ist, dass die unterirdische Wasserscheide an mehreren Stellen südlich der europäischen Wasserscheide verläuft und an der Egau ebenfalls Gebietsverluste auftreten.

Das Strömungssystem im Egau-Buchbrunnengebiet besteht aus drei Komponenten.

• Der ständig entwässernde Hauptzufluss zur Buchbrunnenquelle erfolgt aus westlicher Richtung.
• Im mittleren Bereich liegen wechselnde oder sich überlagernde Vorflut-Verhältnisse von Buchbrunnen-Quellsystem und/oder Egau vor.
• Im östlichen Bereich entwässert das System hauptsächlich zur Egau zwischen Neresheim und Dischingen. Bei sehr niedrigen Wasserständen wird die Vorflut unterströmt und das Karstwasser erreicht das Buchbrunnen-Quellsystem.