Kaltwassergeysir

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Der Geysir Andernach, der höchste Kaltwassergeysir der Welt (2016)
Kaltgeysir „Brubbel“ in Wallenborn / Eifel

Ein Kaltwassergeysir ist eine besondere Form von künstlichen Kohlensäurequellen (gas-artesischer Brunnen), die wie echte Geysire ihr Wasser in mehr oder minder regelmäßigen Abständen als Fontäne ausstoßen. Die treibende Kraft für den Wasserausstoß ist aufperlendes Kohlenstoffdioxid. Der Mechanismus ist vergleichbar mit dem Aufschäumen von Mineralwasser aus einer Mineralwasserflasche beim Öffnen.[1]

Entstehung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Voraussetzung für einen Kaltwassergeysir ist Kohlenstoffdioxid, das durch vulkanische Vorgänge ins Grundwasser abgegeben wird und dort in gelöster Form vorliegt. Das Grundwasser reichert sich zunehmend mit Kohlenstoffdioxid an, bis es keines mehr aufnehmen kann. Im Normalfall wird das Kohlenstoffdioxid daraufhin von der Grundwasseroberfläche langsam und regelmäßig freigegeben und sucht sich seinen Weg durch das überlagernde Erdreich, um entweder großflächig verteilt an der Erdoberfläche auszutreten oder an einigen eng begrenzten Stellen als Mofette.

Für die Entstehung eines Kaltwassergeysirs ist wie bei echten Geysiren ein eng begrenzter Aufstiegskanal für den Wasserausstoß nötig. Dieser ist in der Regel künstlich und entsteht, wenn das kohlenstoffdioxidhaltige Grundwasser angebohrt wird und die Bohrung verrohrt wird. In diesem Eruptionskanal hat das Grundwasser eine direkte Verbindung zur Oberfläche.

Der Eruptionsmechanismus eines Kaltwassergeysirs geht bei Vorliegen dieser Voraussetzungen darauf zurück, dass die Löslichkeit des Kohlenstoffdioxids bei Abnahme des Wasserdrucks ebenfalls abnimmt. Die freie Wasseroberfläche in der Bohrung bietet dem Kohlenstoffdioxid bei Erreichen der Lösungsgrenze die Möglichkeit, ungehindert auszuperlen. Dies setzt den Druck herab, sodass weiteres Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird und das Wasser zu sprudeln beginnt. Der Prozess verstärkt sich so weit, dass das Wasser schließlich aufsteigt und in Abhängigkeit vom Durchmesser der Bohrung und dem Angebot an Kohlenstoffdioxid als Schwall oder Fontäne aus der oberen Öffnung austritt. Der Kohlenstoffdioxidgehalt im Grundwasser nimmt durch den Gas- und Wasseraustritt ab, bis die Reaktion zum Erliegen kommt. Im Anschluss an die Eruption beginnt der Prozess von Neuem. Dieser Ablauf kann durch das Verschließen des Bohrlochs gesteuert werden (Eruptionskontrolle). Technische Eruptionskontrolle ist bisher bei den Kaltwassergeysiren in Andernach und Soda Springs Idaho bekannt geworden.

Vorkommen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kaltwassergeysire gibt es besonders in passiven Vulkangebieten, wie der Vulkaneifel, wo austretendes vulkanisches Kohlenstoffdioxid Mofetten und damit Kaltwassergeysire ermöglicht. Die meisten Kaltwassergeysire werden bei der Erschließung von Mineralwässern angetroffen, in Deutschland etwa in Andernach sowie am Nordende des Oberrheingrabens zwischen Bad Nauheim[2] und Wiesbaden.

In Deutschland sind vor allem die Kaltwassergeysire der Eifel touristisch erschlossen. In Wallenborn ist der Wallende Born (volkstümlich: der Brubbel genannt) ein aktiver Kaltwassergeysir (Ausbruch etwa alle 25-30 Minuten (IBE), Dauer der Eruption etwa 5 Minuten, Ausbruchshöhe bis zu 3 Metern, springbrunnenartig). Der Kaltwassergeysir Andernach liegt auf dem Namedyer Werth bei Andernach (Höhe der Fontäne beim bisher üblichen technisch kontrollierten Betrieb 50 bis 60 Metern, düsenartig).

In der Slowakei existiert neben dem Geysir in Herľany bei Košice (Kaschau) – Intervall 32 bis 34 Stunden, Dauer der Eruption etwa 26 Minuten, Ausbruchshöhe 15 m[3] – mit dem Sivá Brada ein nur schwach tätiger weiterer Kaltwassergeysir in der Nähe von Spišské Podhradie.

Die Kaltwassergeysire der USA befinden sich vorwiegend im Südosten Utahs, bekannt sind der Crystal Geyser bei Green River (Utah) und der Woodside Geyser (Intervall etwa 20 Minuten) in Woodside (Utah).[4] Ein weiterer bekannter Kaltwassergeysir in den USA befindet sich in Soda Springs, Idaho (künstliches Intervall durch Zeitschaltuhr und Ventil: 1 Stunde, natürliches Intervall: unbekannt, Ausbruchshöhe 30 m). Der Kaltwassergeysir wird nur geöffnet, wenn der Wind so steht, dass die nahebei befindlichen Gebäude und Geschäfte nicht durchnässt werden.[5]

Zur Entgasung eines Kratersees besteht eine selbständige Kohlenstoffdioxid-Fontäne auf dem Nyos-See in Kamerun.

Liste aller Kaltwassergeysire weltweit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Liste nach Höhe der Fontänen sortiert:

Name Ort Region Land Höhe (m) Intervall (min.) Dauer (min.) Temp °C CO2 Bemerkung
Andernach Geysir Andernach Rheinland-Pfalz Deutschland 40–60 90–240 7–8 1903/1904, erste Bohrung bis in 343 m Tiefe, aktiv alle 3–4 Stunden, Fontäne 50–60 m hoch, bis 1957 aktiv, 2001 wurde ein neuer Brunnen bis 350 m Tiefe gebohrt, der heutige Geysir.
Soda Springs Geyser [6] Soda Springs Idaho USA 30 60 1–2 40 1937 auf 96 m Tiefe gebohrt, Geysir wird über eine Zeitschaltuhr jede Stunde zur vollen Stunde eingeschaltet und erreicht dabei eine Höhe von rund 30 m.
Povremeni Geyser Sijarinska Serbien 20 9 2 55
Herľany Geysir [3] Herľany Košice Slowakei 15 32–34 std. 26 10–17,8 1,385 g/l 1870 wurde erste Bohrung vorgenommen, 1872 erfolgte bei 172 m Tiefe erste Eruption, 1874 stieg bei 330 m Tiefe die Fontaine für 10 Tage auf bis zu 112 m, heutige Tiefe 404,5 m. Seit 2002 auf der Vorschlagsliste der UNESCO für die Anerkennung als Weltkulturerbe.[7]
Crystal Geyser [8] Green River Utah USA 3-15 11–18 7–32 und
98–113
16,5–17,5 2,6–5,8 kg/s in den 1930er beim Bohren nach Öl in 800 m Tiefe erzeugt
Woodside Geyser (Roadside Geyser) Woodside Utah USA 6–10 28 60-90
Champagne Geyser (Chaffin Ranch Geyser) Green River Utah USA 7–8 120 5
Source Intermittente de Vesse [9] Bellerive-sur-Allier Auvergne Frankreich 1–6 230–270 45–50 29,7 1844 wurde die Quelle bis auf eine Tiefe von 110 m angebohrt.
Mokena Geyser [10] Te Aroha Waikato Neuseeland 0,5–5 40 einige Min. 75–85 2,5 g/kg 1936 durch Bohrung künstlich angelegt
Ten Mile Geyser Green River Utah USA 2,5–3,5 404 51 sec
Wallender Born (Volksmund: Brubbel) [11] Wallenborn Rheinland-Pfalz Deutschland 2–3 25–30 wenige Minuten bis 1933 eine regelmäßig brodelnde Quelle; jetzt, nach der Verrohrung mit einem 30 Meter langen Rohr, Geysir
Tumbleweed Geyser Green River Utah USA 0,3–1,5 2–8,5 46–94
Jones Fountain of Life Clearlake Kalifornien USA < 1,0 60 22 62
Cold Water Geyser Yellowstone-Nationalpark Wyoming USA 0,5 10
Unnamed Geyser Salton Sea Kalifornien USA 0,1–0,5 10–60 sec Sekunden

Grundlage der Tabelle: J. Alan Glennon, The Operation and Geography of Carbon Dioxide-Driven, Cold-Water “Geysers”, 2004[12]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weitere postvulkanische oder mit Thermalquellen in Zusammenhang stehende Erscheinungen:

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Kaltwasser-Geysir – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Fontäne unter Verschluss, von Stefan Schmitt, DIE ZEIT, 19. Mai 2004, Nr.22. Abgerufen am 10. März 2008
  2. Kümmerle, E.: Erläuterungen zur geologischen Karte von Hessen 1:25.000. Blatt Nr. 5618 Friedberg 247 S., Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1976. S. 102ff
  3. a b The geyser in Herľany. Centrum ďalšieho vzdelávania UK, abgerufen am 26. Juni 2014 (englisch).
  4. J. Alan Glennon, Rhonda M. Pfaff: The Operation and Geography of Carbon Dioxide-Driven, Cold-Water “Geysers”. In: The GOSA Transactions. Volume IX. University of California, Santa Barbara 2004, S. 184–192 (englisch, Online PDF 169 kB [abgerufen am 3. Dezember 2015]).
  5. Largest Man-made Geyser, Soda Springs, Idaho, Webseite des alternativen Online-Reiseführers RoadsideAmerica.com. Abgerufen am 8. März 2008
  6. Geyser Park & Visitor Center. Soda Springs, abgerufen am 27. Juni 2014 (englisch).
  7. Geyser in Herlany. UNESCO World Heritage Centre, abgerufen am 26. Juni 2014 (englisch).
  8. S. J. Friedmann, F. J. Gouveia: Timing and prediction of CO2 eruptions from Crystal Geyser, UT. Lawrence Livermore National Laboratory, Californien 31. Mai 2006 (englisch, Online PDF; 2,0 MB).
  9. La source intermittente de Vesse et son geyser. Tous droits réservés, abgerufen am 26. Juni 2014 (französisch).
  10. The chemistry of waters of Te Aroha geothermal system. In: Waikato Regional Council Technical Report. 2013/07. Waikato Regional Council, Oktober 2012, ISSN 2230-4355 (englisch, Online PDF; 2,5 MB).
  11. Rudolf Mehler: Die "Brubbel". Wallenborn, Eifel, 1988, abgerufen am 26. Juni 2014 (englisch).
  12. J. Alan Glennon: The Operation and Geography of Carbon Dioxide-Driven, Cold-Water “Geysers”. In: The GOSA Transactions. Volume IX. University of California, Santa Barbara 2004, S. 184–192 (englisch, Online (Memento vom 13. Oktober 2014 im Internet Archive) PDF (169 kB) [abgerufen am 3. Dezember 2015]).