Flachbrunnen liegen im fränkischen Raum sehr oft im Umfeld von kleineren oder größeren Vorflutern (Bäche, Flüsse, Seen). Die Ergiebigkeit dieser Brunnen ist im Wesentlichen von der Qualität des erschlossenen Lockergesteins (Sand, Kies) und dessen Durchlässigkeit abhängig. Die Mächtigkeit des genutzten Grundwasserleiters ist hierbei ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Je mehr grundwasserführender Sand und Kies erschlossen wird, umso ergiebiger ist hier ein Brunnen.
Für neue Gewinnungsanlagen ist es essentiell wichtig, die größte Mächtigkeit dieser Gesteine zu kennen. Da sich die Sande und Kiese meistens unter der Oberfläche eines Talbereiches in verschütteten früheren mäandrierenden Flussläufen befinden, ist die seismische Erkundung (Messung künstlich angeregter Erschütterungen) eine sehr gute und günstige Möglichkeit diese Rinnensysteme zu erkunden, 3-dimensional darzustellen und somit einen optimalen Bohrpunkt für einen neuen Brunnen festzulegen.
Die Errichtung eines Brunnens birgt immer ein gewisses Risiko, da er entsprechend groß dimensioniert werden muss und die Maßnahme daher auch, je nach Erschließungstiefe, sehr teuer wird. Um hier das Risiko zu minimieren, die finanziellen Mittel sozusagen in den Sand zu setzen, werden finanziell günstigere Erkundungsbohrungen mit entsprechend geringerem Bohrdurchmesser durchgeführt. Diese werden folgerichtig nach der Erstellung eines Basisgutachtens oder spezieller hydrogeologischer Gutachten und der ersten praktischen Arbeiten, wie der Auswertung von Luftbildern und geophysikalischen Messungen, niedergebracht. An diesen Versuchsbohrungen werden die durchteuften Schichten aufgenommen, Pumpversuche mit analytischer Begleitung und ggfs. Altersbestimmungen des Grundwassers durchgeführt. Nach dem Abschluss der Maßnahme kann eindeutig festgestellt werden, ob an der vorgesehenen Stelle ein Brunnen sinnvoll und risikolos errichtet werden kann.
Gerade in Festgesteinsgebieten, wie sie im fränkischen Raum überwiegend vorkommen, sind Auswertungen von Luftbildern zielführend bei der Suche nach Bohransatzpunkten. Hierzu werden Luftbilder genutzt, die sich zur stereoskopischen Auswertung mittels entsprechender Spiegelstereoskope eignen. Die hierbei durchgeführte Linearanalyse ermöglicht es, tiefer in das Gestein reichende Strukturen (Klüfte, Störungen) zu erkennen und Kreuzungspunkte von Hauptlinearen zu ermitteln. Da die Grundwasserbewegung in einem Kluftgrundwasserleiter zum überwiegenden Teil in Klüften stattfindet, ist eine Aufschlussbohrung an einem solchen Kreuzungspunkt von Hauptlinearen sehr erfolgversprechend. Bei tiefliegenden Grundwasserleitern ist im Rahmen der Grundwassererschließung im Umfeld von tiefgreifenden Störungen potentiell immer mit erhöhter Mineralisation (Salzwasser) zu rechnen. Das Risiko, ob eine solche negative Auswirkung zu erwarten ist, kann über eine Luftbildanalyse bereits im Vorfeld abgeschätzt werden.
Die Ergiebigkeit von Gewinnungsanlagen kann über Pumpversuche ermittelt werden, zu deren korrekter Durchführung es entsprechendes Regelwerk gibt (z.B. DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches). Hierbei werden einem oder mehreren Brunnen über einen definierten Zeitraum exakt vorgegebene Grundwassermengen entnommen und die Reaktion des Grundwasserleiters in dem oder den Brunnen selbst sowie in umliegenden Grundwassermessstellen erfasst. Hierbei sollten verschiedene Leistungsstufen geplant und umgesetzt werden, um die relevanten Schlussfolgerungen ziehen zu können.
Die Auswertung führt zu den so genannten hydraulischen Parametern mit denen dann im Anschluss z.B. die Größe und Lage eines Wasserschutzgebietes festgelegt werden kann. Sinnvoll ist eine analytische Begleitung des Pumpversuchs, um die relevanten Inhaltsstoffe nach Trinkwasserverordnung beurteilen und Hinweise auf die mögliche Nutzung des förderbaren Grundwassers geben zu können. Altersbestimmungen des Wassers aus dem Grundwasserkörper helfen ebenfalls bei der grundlegenden Beurteilung des genutzten Grundwasservorkommens.
Die Nutzung von Grundwasser zur Trinkwasserversorgung der Bevölkerung erfordert die Erschließung eines ausreichend leistungsfähigen Wasservorkommens, das zudem vor Gefahren geschützt sein sollte. Hier wird in unseren Breiten überwiegend auf Grundwasservorkommen zurückgegriffen, da diese ausreichend ergiebig sind und meist einen guten Schutz vor negativen Einflüssen von der Erdoberfläche her aufweisen. Oberflächengewässer wie Seen oder Flüsse sind da wesentlich sensibler (Stichwort: Sandoz-Unfall 1986). Nachteil eines Grundwasservorkommens ist seine träge Reaktion auf Schadstoffeinträge. D.h., wenn ein Stoff einmal in einen Grundwasserkörper eingedrungen ist, dauert es meist sehr lange, bis das Wasser wieder problemlos genutzt werden kann.
Brunnen und Quellen erschließend Grundwasservorkommen und müssen hierzu an den entsprechenden Stellen mit hohen finanziellen Aufwendungen errichtet werden. Im Laufe der Jahre müssen diese Anlagen in Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen des geförderten Grundwassers immer wieder regeneriert (gereinigt) werden. Wenn sich der technische Zustand im Laufe der jahrzehntelangen Nutzung verschlechtert, muss an eine Sanierung der Anlage gedacht werden. Hierzu werden u.a. die Brunnenrohre aus dem Bohrloch entfernt und durch neue ersetzt, so dass einer zukünftigen Nutzung nichts mehr im Wege steht.
Notbrunnen für Krisenfälle müssen stets funktionsfähig sein und daher regelmäßig untersucht und gewartet werden. Fördermittel des Bundes sind bei entsprechender Vorplanung nutzbar. Wir erstellen die hierzu notwendigen Untersuchungsprogramme (Kamerabefahrungen, Pumpversuche, Grundwasseranalysen) und darauf aufbauend Förderanträge für die jeweilige Kommune bzw. deren beauftragtem Wasserversorgungsbetrieb (z.B. Stadtwerke, Zweckverbände).
Wasserschutzgebiete sind, wie der Name schon sagt, Gebiete in denen das Grundwasser über die normalen Anforderungen des allgemeinen Gewässerschutzes, wie dies im Wasserhaushaltsgesetz formuliert ist, geschützt werden soll. Hierdurch wird eine zukunftsorientierte und sichere Wassergewinnung erst möglich.
In Wasserschutzgebieten werden daher über entsprechende Verordnungen Auflagen und Verbote formuliert, die die ordnungsgemäße landwirtschaftliche, forstwirtschaftliche und allgemeine bauwirtschaftliche Nutzung beeinträchtigen können und meist entschädigt werden müssen. Hier ist es zielführend mit den im Wasserschutzgebiet wirtschaftenden Landwirten, Forstwirten und Bewohnern Nutzungsoptionen zu erarbeiten. So wird es möglich z.B. einerseits ein landwirtschaftlich sinnvolles Bearbeiten zu ermöglichen und andererseits die Qualität des Grundwassers zu erhalten. Wasserschutzgebiete in forstwirtschaftlich genutzten Arealen erbringen oft ein nur geringes Konfliktpotential und stützen sich sogar eher im Anspruch der jeweiligen Nutzung.
Die Faktoren, die bei einer Beurteilung von Grundwasservorkommen eine Rolle spielen, sind sehr vielgestaltig und häufig voneinander abhängig. Um diese große Anzahl von Beeinflussungen fachlich korrekt zu berücksichtigen und bewerten zu können, ist häufig die analoge Betrachtung nicht ausreichend und es bedarf der numerischen Simulation mit Hilfe eines Grundwassermodells.
Hierbei werden alle bestimmenden Einflüsse berücksichtig. Nach einer entsprechenden Eichung und schrittweisen Anpassung des numerischen Modells an die vorhandenen geologischen und hydrogeologischen Beobachtungen und Kenntnisse aus dem Umfeld des zu beurteilenden Grundwasservorkommens, können diese Modellergebnisse auch für Prognosezwecke eingesetzt werden.