EineQuelle ist ein Ort, an dem dauerhaft oder zeitweiseGrundwasser auf natürliche Weise an der Geländeoberfläche austritt. Meistens handelt es sich dabei um aus Niederschlägen gespeistes (meteorisches) Grundwasser. Nur in seltenen Fällen entstammt das Wasser tieferen Teilen des Erdinneren (juveniles Wasser).[1]
Quellen können nach mehreren Aspekten klassifiziert werden: nach demhydrostatischen Druck des Grundwassers, nach dem zeitlichen Verlauf derQuellschüttung, nach derQuelltemperatur, nach dem Gehalt an gelösten gasförmigen und festen Stoffen, nach Strukturmerkmalen oder nach der Art der vom Austritt geschaffenenLebensräume.
Austritt freienGrundwassers: Der Druck an der Grundwasseraustrittsstelle ist dem atmosphärischen gleich, man spricht auch vonabsteigenden Quellen.
Austritt gespannten Grundwassers (Artesische Quelle): Der Druck an der Grundwasseraustrittsstelle ist größer als der atmosphärische, man spricht auch vonaufsteigenden Quellen.
Einteilung nach dem zeitlichen Verlauf der Quellschüttung
Gewöhnlich entspricht die Wassertemperatur einer Quelle der örtlichen mittleren Jahrestemperatur der Luft und ist im jahreszeitlichen Verlauf konstant. In Mitteleuropa liegt die Temperatur dann etwa bei 6 bis 10 °C, in tropischen Gebieten bei 20 bis 25 °C. Liegt der speisendeGrundwasserleiter weniger als 20 Meter tief, kann es zu geringen jahreszeitlichen Schwankungen der Quelltemperatur kommen.
Quellen, die einen besonders hohen Gehalt an gelösten gasförmigen oder festen Stoffen haben, bezeichnet man alsMineralquellen. Mit der Wirkung vonHeilquellen beschäftigt sich dieBalneologie. Mineralquellen lassen sich weiter unterteilen inSolequellen, Schwefelquellen, Säuerlinge, alkalische Quellen, Bitterquellen, Eisenquellen und radioaktive Quellen. Träger der Radioaktivität in radioaktiven Quellen ist das Edelgas Radon, das beim Zerfall von uran- oder thoriumhaltigen Mineralen meist in Granit- oderGneisgesteinen entsteht (vgl.Radonbalneologie).
Zu beachten ist, dass nach deutschem Recht Heilquellen „natürlich zu Tage tretendeoder künstlich erschlossene Wasser- oder Gasvorkommen“ sind (Wasserhaushaltsgesetz, §53). Damit kann auch eine Bohrung oder ein Brunnen, der ein entsprechendes Grundwasservorkommen erschließt, eine „Heilquelle“ sein, auch wenn es sich definitionsgemäß eigentlich nicht um eine Quelle handelt. Entsprechende Brunnen werden oft Quelle genannt (z. B.Kaiser-Friedrich-Quelle). Der Bezug auf Gasvorkommen steht im Gesetz, da Kohlendioxid enthaltene Quellen oft gemeinsam mit Gasvorkommen (Mofetten genannt) auftreten und das geförderte Wasser eigentlich ein Wasser-Gas-Gemisch ist.
Einteilung nach Strukturmerkmalen im Quelleinzugsgebiet
Typische geologische Situation bei artesischen Quellen (Prinzipschnitt)Intermittierende Karstquelle (Pesio in denLigurischen Alpen)
Karstquellen: Weltweit häufig vorkommende Karbonatgesteine[2] haben vielfach die Eigenschaft, beim Einwirken von CO2-haltigem Wasser (übliche Niederschläge) in Lösung zu gehen. Das dann kalkhaltige Wasser tritt in Rissen/Klüften/Spalten/Gängen/Höhlen als Karstquelle relativ schnell aus.
Schichtquellen: Grundwasser bewegt sich über einer stauenden Gesteinsschicht zur Austrittsstelle.
Überlaufquellen: auch Überfallquelle genannt, Grundwasser staut sich über einer Gesteinsschicht bis zur tiefstmöglichen Austrittsstelle, besonders bei seitlich begrenzenden (stauenden) Gesteinen (etwa an Verwerfungen oder vor Kalksinterkrusten) auchStauquellen genannt.
Verengungsquellen: Sonderform der Überlaufquelle; im Grundwasserleiter selbst baut sich vor Stellen geringerer Durchlässigkeit hydrostatischer Druck auf, der zum Grundwasseranstau bis zurErdoberfläche führen kann und dort zum (oft nur zeitweisen) Quellaustritt.
Spaltenquellen (auch Spaltengrenzquellen, Spaltquellen, Fugenquellen, Kluftquellen): Grundwasser tritt an einer offenen Felsspalte ins Freie. Spaltenquellen sind anSpalten undKlüfte vonbrüchigen Gesteinen gebunden, das können magmatische oder metamorphe Gesteine wie Granite oder Gneise oder Sedimentgesteine wie Kalke sein.[3][4] Wird in Kalken der Hohlraum durch Lösungsvorgänge erweitert, gehen sie in Karstquellen über.
Artesische Quellen: Grundwasser, das unter eine in Fließrichtung absteigende Gesteinsschicht gedrückt wird und an wenigen durchlässigen Stellen (etwa anBruchlinien) unter Druck an die Oberfläche gelangt.
Geysire (auch Springquellen):vulkanisch erhitztes oder mitKohlenstoffdioxid versetztes Grundwasser bildet beim Austritt wiederholt Fontänen.
Störungsquelle: auch Verwerfungsquelle genannt, Quelle die an einergeologischen Störung auftritt, vor allem, wenn an der Störungsfläche wasserundurchlässige, stauende gegen durchlässige Gesteine versetzt sind. So kommt es oft zu Quellhorizonten, die dem Ausbiss der entsprechenden Störung folgen. Störungsquellen können unter anderem Spezialformen von Überlaufquellen sein. Sofern entlang der Verwerfung das Gestein durch die Bewegung stark zerrüttet ist und eine sehr hohe Durchlässigkeit aufweist, können Störungsquellen auch artesisch sein.[5]
Rheokrene (Fließ- oderSprudelquelle) zeigen einen deutlich erkennbaren, lokal begrenzten Austritt mit einem sichtbaren Abfluss. Er kannlaminar strömen und sogar Stillwasserzonen aufweisen, oder aber nach Austritt aus Klüften in steilem Gelände einen Sturzbach oder Wasserfall bilden (Fallquelle,Sturzquelle).
Helokrene (Sickerquelle,Sumpfquelle) sind durch flächig austretendes Grundwasser gekennzeichnet, das sich in einem Quellsumpf aus kleinsten Quellrinnsalen sammelt. Ein solchesQuellgebiet kann sich, je nach klimatischer und geologischer Situation, über Quadratkilometer erstrecken. Im Flachland haben Helokrene, abgesehen von einigen aufsteigenden Quellen, meist eine geringe Schüttung.
Limnokrene (Tümpelquelle,Trichterquelle,Quellteich,Quelltümpel) sind Quellaustritte am Grund einer Mulde, wodurch sich ein stehendes Gewässer (ein Quelltümpel, Quellteich oder sogar ein Quellsee) bildet. Durch Überfließen des Gewässerrandes entsteht dann ein Quellbach. InKarstgebieten kann ein solcher Quelltümpel große Tiefen erreichen.
Das sogenannteKrenal, also der Lebensraum Quelle, ist ein kleinflächiger Lebensraum, dessenphysikalische undchemische Faktoren, ausgenommen bei Karstquellen, recht konstant bleiben. Ändern sie sich doch, so kann dies große Auswirkungen aufs Krenal haben. Quellen sind, außer im Falle starker Belastung des Grundwassers,oligotrophe Gewässer.
Man unterscheidet den Lebensraum der quellbewohnenden Organismen, derKrenobionten, in dasEukrenal, den eigentlichen Quellbereich, und dasHypokrenal, den anschließenden Lebensraum im oberen Quellabfluss. Das Hypokrenal reicht nur so weit, wie die Lebensbedingungen des Quellfließes noch durch den Wasseraustritt geprägt sind. Bewohnen Organismenvorwiegend das Krenal, bezeichnet man sie alsKrenophile, erscheinen sie dagegen dort nur selten, nennt man sieKrenoxene.
Da sehr viele Quellengefasst wurden oder verbaut sind, sollen sie in der Schweiz erfasst, geschützt oder gar renaturiert werden.[6]
DerAachtopf ist mit einerSchüttung zwischen 1.300 und 24.000 Litern pro Sekunde die wasserreichste deutsche Quelle. Hier tritt überwiegend Wasser aus derDonauversinkung wieder zu Tage.
Eine weitere wichtige (ebenfallsKarst-)Quelle der Schwäbischen Alb ist dieGallusquelle inVeringenstadt-Hermentingen, sieschüttet durchschnittlich etwa 470 Liter Wasser pro Sekunde aus (min. 300, max. 2000 l/s[1]).
Die mit einer Temperatur von 74 °C wärmsten Thermalquellen in Deutschland liegen inBurtscheid beiAachen.
ImPaderquellgebiet in der Innenstadt Paderborns drängen in über 200 kleinen Quellen in mehreren ummauerten Quellbecken 3000 bis 9000 Liter Wasser pro Sekunde an die Erdoberfläche.
DieRhumequelle ist mit einer Quellschüttung von im Mittel 2000 Litern pro Sekunde die ergiebigste Quelle Norddeutschlands und wird von Wasser aus demHarz gespeist.
Der20-Röhren-Brunnen inAltleiningen ist die stärkste Spaltenquelle der Pfalz. Das Wasser tritt aus einer Verwerfungsspalte hervor, wird zunächst in zwei großen Brunnenkammern gefasst, um dann aus 20 parallel angeordneten Röhren hervor zu quellen. Die Menge des Wasserflusses wird mit einem (für die Bauzeit) sehr durchdachten System der Grundwasseraufstauung gesteuert.
DerSalzaspring ist die Quelle derSalza und mit einer Schüttung aus dem Karst von im Mittel 704 Litern pro Sekunde die ergiebigste Quelle Thüringens.
Wasserloch: Karstquelle in Österreich imSalzatal nahePalfau (Steiermark). Nach dem Austritt aus einer Höhle und der Unterquerung eines natürlichen Felstors stürzen die Wassermassen über zahlreicheWasserfälle undKaskaden etwa 350 m in die Tiefe und bilden die Touristenattraktion derWasserlochklamm.
Heilquellen für Kaltwasserkur in St. Radegund (Steiermark), die unterGustav Novy (1830–1896) und Gustav Ruprich (1855–1912) durch hauptsächlich ungarische Adelige erschlossen wurden. Beispiele: Rosa-Quelle, Source des paresseux, Eremitenquelle.
Rheinquelle: Nach gewässerkundlichen Merkmalen ist es schwierig, „die“ Quelle des Rheins zu bestimmen. Als Quelle des Rheins wird oft derTomasee im Kanton Graubünden angesehen. Mündungsfernste Quelle ist die im Kanton Tessin liegende Quelle desRein da Medel.
Alois Döring: Quellen. In:Reallexikon der Germanischen Altertumskunde (RGA). 2. Auflage. Band 24, Walter de Gruyter, Berlin / New York 2003,ISBN 3-11-017575-4, S. 11–15.(einführender Fachartikel zu Geschichte, Archäologie und Namenkunde der Quelle)
↑Über ca. 20 % der eisfreien Landflächen weltweit sind aufgeschlossene Karbonatgesteine, Ford&Williams, Karst Hydrogeology and Geomorphology, Chichester 2007, S. 5.
↑Josef Stiny: Die Quellen. Die geologischen Grundlagen der Quellenkunde für Ingenieure aller Fachrichtungen sowie für Studierende der Naturwissenschaften. Verlag von Julius Springer, Wien 1933. S. 110.
↑E. Prinz und R. Kampe: Handbuch der Hydrologie. Zweiter Band: Quellen (Süßwasser- und Mineralquellen). Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 1934. S. 54.
↑Frank Ahnert:Einführung in die Geomorphologie. Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart (utb Band 8103). 5. Auflage, 2015.ISBN 978-3-8252-8627-9, S. 158.
