Brunnenbau

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Schachtbrunnen ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Nach dem Stifter benannter Brunnen siehe: Schachtbrunnen (Quedlinburg).
Schematische Ausbauzeichnung eines Bohrbrunnens mit geologischem Schichtenprofil
Zum Brunnenbau umgenutzter Sprengschachtfertiger B3A auf Magirus-Deutz 310D26FAK der Bundeswehr in Matabaan (Somalia)

Der Brunnenbau dient der Errichtung von Bauwerken zur Förderung und Überwachung des Grundwassers. Diese Bauwerke umfassen in der Regel Brunnen und Grundwassermessstellen.

Folgende Bauarten sind gebräuchlich:

Schachtbrunnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch manuellen oder maschinellen Aushub wird ein vertikaler Schacht bis in den Grundwasserkörper errichtet. Im Zuge des Tieferschreitens wird der Schacht mit Mauerwerk oder Betonfertigteilen gesichert, die aus (Stahl)beton vorgefertigt wurden. Die Zuströmung des Grundwassers zum Brunnen erfolgt durch die Sohle des Schachtes und/oder eine vertikale Filterstrecke. Das Verfahren eignet sich nur für geringe Tiefen (zumeist wesentlich weniger als 40 m).

Üblicherweise erfolgt die Errichtung eines Schachtbrunnens bei einfacher Bauweise für kleine Tiefen und Einzelobjekte wie folgt (diese Arbeit ist gefährlich und sollte von einem Fachunternehmen ausgeführt werden):

  • Es werden Beton-Schachtringe (Durchmesser z. B. 1.000 mm) verwendet.
  • Es erfolgt ein geringer Erdaushub, auf dem der erste Schachtring (ohne Steigeisen) exakt horizontal aufsetzt wird. Dieser erste Ring kann an der Unterseite mit einer Stahlschneide versehen sein.
  • Der Boden unter dem ersten Schachtring wird ausgehoben, der Schachtring sinkt nach, weitere Schachtringe können aufgesetzt werden.

Diese Form des Brunnenbaus gibt es auch bei gemauerten Brunnen und wird Senkbrunnen genannt. Statt vorgefertigter Betonringe wird ein Brunnenkranz gemauert und dieser stetig abgeteuft, bis das Grundwasser erreicht ist. Nach jeder Abteufung wird der Mauerkranz oben erneut aufgemauert.

Eine Sonderform des Schachtbrunnes ist der Kanat. Burgbrunnen sind sehr häufig Schachtbrunnen.

Ramm- und Schlagbrunnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Rammbrunnen

Ein Rohr mit Spitze und unten angeordneter Filterstrecke (offener Teil des Rohres) wird bis in das Grundwasser durch Rammen vorgetrieben. Diese Methode wird besonders von Hobbywerkern bei kleinen Anlagen und geringen Tiefen verwendet. Der Schlagbrunnen wird auch als Abessinierbrunnen oder "Norton- Brunnen" bezeichnet. Vorteil: leicht und kostengünstig zu errichten. Nachteil: die Fördermenge ist aufgrund der kleinen Filteroberfläche gering. Bei zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten am Filter aufgrund zu großer Wasserentnahme, bilden sich schnell Ablagerungen, die die Lebensdauer in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit auf wenige Jahre verringern können.

Bohrbrunnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Bohrbrunnen

Eine Bohrung wird bis in den Grundwasserleiter vorgetrieben. Im Bereich der wasserführenden Schicht ist eine Filterstrecke vorgesehen. Die Filterstrecke entsteht üblicherweise durch die Kiesschüttung, welche bei verrohrter und unverrohrter Bohrung ausgeführt werden kann. Oft erfolgt eine einfach oder mehrfach abgestufte Schüttung, wobei die größte Korngröße direkt am Filterrohr anliegt. Selbst bei Bohrungen im Festgestein wird oft Kies eingebracht, hier aber vor allem mit einer Stützfunktion und präventiv hinsichtlich der Erosion. Alternativ werden auch Glaskugeln verwendet.[1] Diese Methode kann bis in große Tiefen (über 1.000 m) eingesetzt werden.

Sickerrohrleitungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Erschließung flach liegender und gering mächtiger, aber ausgedehnter wasserführender Schichten dienen horizontale Sickerrohrleitungen, ursprünglich entwickelt aus offenen Sickergräben. Dazu werden in mindestens 4 bis 5 Metern Tiefe meist Brunnenfilterrohre verwendet, die auf Länge und Umfang vollständig durchlässig ausgebildet sind.

Quellfassungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine potentielle Quelle soll möglichst an der Austrittsstelle, vor Verunreinigungen geschützt, ohne ein Anstauen gefasst werden. Quellfassungen sind oft in hygienischer Hinsicht problematisch.

Horizontalfilterbrunnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Horizontalfilterbrunnen

Von einem Schacht ausgehend werden horizontale Bohrungen mit Filterstrecken in den Grundwasserkörper vorgetrieben (Horizontalbrunnenbau). Diese Brunnen ermöglichen große Entnahmemengen. Die Brunnen sind durch eine Abdeckung und eine seitliche Abdichtung des Schachtes oder der Bohrung gegenüber der Oberfläche gegen das Eindringen von Verunreinigungen zu sichern.

Die Wasserförderung kann durch saugende Pumpen oder Tauchpumpen bzw. Unterwassermotorpumpen erfolgen.
Die Wasserentnahme richtet sich nach der Ergiebigkeit des Grundwasservorkommens und der Leistungsfähigkeit der Filterstrecke, die ein Ausschwemmen des Bodens in den Brunnen zu vermeiden hat.

Wasserspiegellage und Brunnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die maximale Saughöhe einer Pumpe entspricht dem Luftdruck der Atmosphäre. Dies entspricht auf Meereshöhe dem Druck einer 10,13 Meter hohen Wassersäule. Aus diesem Grund lässt sich mit einer Saugpumpe theoretisch Wasser nur aus einer Tiefe bis maximal 10,13 Meter fördern, praktisch nur aus einer Tiefe von etwa sieben bis acht Metern. Für die Förderung aus größeren Tiefen sind Unterwasserpumpen (sogenannte Tauchpumpen) notwendig.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Erich Bieske, Wilhelm Rubbert und Christoph Treskatis: Bohrbrunnen, R. Oldenbourg Verlag München, Wien, 1998
  • Edward E. Johnson, Inc.: Ground Water and Wells, Saint Paul, Minnesota, 1966
  • Raymond Rowles: Drilling for Water- A Practical Manual, Cranfield Press, Bedford UK, 1990
  • Drilling: the manual of methods, applications and management/ produced by the Australian Drilling Industry Training Committee Limited, - 4th edition, 1997
  • Bohrtechnik: Normen Hrsg.: DIN, Deutsches Institut für Normung e.V., 1. Aufl., Stand der abgedr. Normen: August 1998, Berlin, Wien; Zürich: Beuth, 1999 (DIN Taschenbuch; 272)
  • Fachmagazin bbr Leitungsbau Brunnenbau Geothermie, wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbh, Bonn

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Brunnenbau mit Glaskugeln, abgerufen am 3. Juni 2015

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]