Quellwasser in Handschuhsheim
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Beitrag für Jahrbuch Handschuhsheim 2004


Die Wasserqualität Handschuhsheimer Quellen –
Ist das Quellwasser im Wald noch gesund ?

Dieter Teufel und Petra Bauer
 

Quellen in Handschuhsheim

Handschuhsheim hat in seinen Wäldern zahlreiche Quellen, die seit alters her bei Spaziergängen den Wanderer erfreuen und ihm für seinen Durst kühle Erfrischung bieten. Die meisten Quellen speisen den Mühlbach und den Höllenbach, die beide munter ins Tal plätschern, dort dann aber bald in unterirdischen Röhren verschwinden. Im Jahrbuch 2002 gab Eugen Holl einen schönen Überblick über die Quellen am Heiligenberg [1], Willi Kücherer beschrieb in der Festschrift 1981 die Wasserversorgung vom Brunnen bis zur Eingemeindung.[2] Schon viele Generationen vor uns holten ihr tägliches Wasser an Brunnen, zu denen das Wasser von den Quellen des Waldes geleitet wurde. Auch heute noch nehmen nicht wenige Menschen die Strapazen auf sich, um mit Kanistern und Flaschen im Wald Quellwasser zu holen. Sie kommen zum Teil bis von Mannheim her.  

Wie steht es eigentlich heute um die Qualität des Quellwassers in Handschuhsheim ? Dem Augenschein und dem Geschmack nach scheint das Quellwasser sauber, frisch und bekömmlich zu sein. Aber der Schein trügt. Den Quellen in unserem Bereich machen Säuren im Regen zu schaffen. Das Wasser ist leider nicht mehr so wie es sein sollte. 

Wir kamen darauf, als wir das Vorkommen des Bergmolchs (siehe Foto) in unserem Raum untersuchten. Diese schöne Molchart (die Bäuche sind intensiv orange gefärbt, die Männchen tragen im Frühjahr an den Flanken ein blaumarmoriertes Hochzeitskleid) war früher in Waldteichen Handschuhsheims häufig anzutreffen. Heute ist sie im Wald selten geworden, nur noch in kleinen Gartenbiotopen bei Löß- und Schwemmlößboden ist bisher kein Rückgang festzustellen.  

Bild 1: Pärchen des Bergmolchs (Triturus alpestris) im Hochzeitskleid, links Männchen, rechts Weibchen

 

Bei chemischen Untersuchungen stellte sich als Ursache eine starke Versauerung der Quellgewässer in unserem Raum heraus.


Woher kommt die Säure im Regen ? 

Seit Beginn der industriellen Revolution setzt der Mensch, vor allem durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, große Mengen von säurebildenden Schadstoffen in die Luft frei. Früher war dies vor allem Schwefeldioxid aus der Verbrennung von Kohle und Heizöl und aus der Chemischen Industrie (in unserem Raum Ludwigshafen/Mannheim). Schwefeldioxid in der Luft wird durch den Regen ausgewaschen und dabei in schweflige Säure und Schwefelsäure umgewandelt. Durch strengere Umweltgesetze in den 80er Jahren (Großfeuerungsanlagen-Verordnung, TA-Luft) wurden diese Schwefeldioxid-Emissionen drastisch reduziert.  

Heute sind es vor allem Stickoxide aus dem Auto- und LKW-Verkehr, die durch den Regen aus der Atmosphäre ausgewaschen werden und zu einer Versauerung der Gewässer und Böden führen. Aus Stickoxiden (NO2) entsteht mit dem Wasser (H2O) des Regens Salpetersäure (HNO3) und salpetrige Säure (HNO2). . Während dies in Gebieten mit Kalkböden (z.B. Schwäbische Alb, Kraichgau oder Nordalpen) kein Problem darstellt, da die Säure durch den Kalk neutralisiert wird, kommt es in Landschaften wie dem Odenwald mit niedriger Pufferkapazität des Bodens zu einer Versauerung. Der Buntsandstein des Odenwaldes kann die durch Niederschläge eingetragene Säuremengen nicht mehr neutralisieren, der Regen tritt als säurehaltiges Quellwasser an die Oberfläche.[3] Gleichzeitig kommt es zu chemischen Reaktionen im Boden, wodurch giftiges Aluminium freigesetzt wird. In Handschuhsheim ist vor allem der viele hundert Meter mächtige mittlere Buntsandstein betroffen, aus dem z.B. die Quellen des Mühltals und Höllenbachtals gespeist werden.  

Jahr für Jahr gehen heute auf diesem Wege rund 90 Tonnen Säure allein auf die Wälder Handschuhsheims nieder, das sind im Schnitt 12 g Säure auf jeden Quadratmeter. Die säurebildenden Abgase haben im Heidelberger Raum heute ihre Ursache zu über 80% in den Stickoxid-Emissionen des Kfz-Verkehrs (siehe Bild 2). Die Stickoxide entstehen im Motor bei der Verbrennung des Treibstoffs bei hohen Temperaturen durch Oxidation des Luftstickstoffs.

Bild 2: Herkunft der Stickoxidemissionen in Heidelberg

In welcher Einheit wird die Versauerung gemessen ? 

Das Maß dafür, wie stark sauer oder alkalisch eine Flüssigkeit ist, ist der pH-Wert. Er geht von 1 (starke Säure) über 7 (neutral) bis 14 (starke Lauge).[4] Salzsäure z.B. hat einen pH-Wert von 1, Zitronensäure von 2, Essig von 3, Quellwasser im Handschuhsheimer Wald heute meist unter 4,5. Sauberes Wasser hat einen (neutralen) pH-Wert von 7. Das Besondere an der pH-Wert-Skala ist, dass sich der Säuregrad pro pH-Wert-Stufe um den Faktor 10 ändert. Das bedeutet, dass z.B. eine Lösung bei pH 4 zehnfach so sauer ist wie bei pH 5 und hundertfach so sauer wie bei pH 6. Die Trinkwasserverordnung schreibt vor, dass der pH-Wert des Trinkwassers zwischen 6,5 und 9,5 liegen muss.

Bild 3: Der Hellenbachbrunnen, Beginn des Hellenbachs

Das Quellwasser in Handschuhsheim enthält mit einem pH-Wert von rund 4,5 also rund hundertmal soviel Säure wie nach der Trinkwasserverordnung erlaubt ist (unterer Grenzwert pH 6,5)! Bodenmessungen der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Freiburg ergaben an einzelnen Stellen im Handschuhsheimer Wald in den oberen Bodenschichten sogar ein Absinken der pH-Werte auf bis zu 3,3 ! [5]

Die Probleme durch die Versauerung für Tier und Mensch

Bereits 1989 untersuchte Roland Marthaler in einer zoologischen Dissertation die Gewässer unseres Raums.[6] Die Messergebnisse im Mühlbach lagen damals im Quellbereich bei pH-Werten zwischen 4,5 und 5,0 und im mittleren Bereich des Mühlbaches zwischen 4,7 und 5,9. Früher gab es im Mühlbach noch die Bachforelle, im unteren Bereich wurden sogar Forellenteiche zur Fischzucht angelegt. Die Untersuchung von Marthaler ergab, dass das Vorkommen der Bachforelle (Salmo trotta) erloschen ist, während sie in 19 von 24 untersuchten, weniger versauerten Bächen des Odenwaldes, Schwarzwaldes, Pfälzer Waldes und Hunsrücks heute noch vorkommt. Langzeituntersuchungen liegen in unserem Raum aus dem Steinbachtal vor. Während bei Untersuchungen in den Jahren 1966 und 1976 ein Einfluss nicht festgestellt werden konnte, [7] zeigten sich bei der Untersuchung von Marthaler Ende der 80er Jahre deutliche Versauerungsschäden im Steinbach in Form eines starken Rückgangs der Population der Bachforelle und einer übermäßigen Veralterung des Bestandes. Jungfische der Bachforelle konnten nicht mehr angetroffen werden.  

Als Ursache stellte sich neben dem Säuregehalt vor allem das Aluminium heraus, das durch den sauren Regen aus dem Untergrund gelöst wird. Aluminium wirkt sowohl auf schlüpfende Fische und die Dottersackbrut wie auf junge Fische giftig. In Laborversuchen zeigte sich mit zunehmender Aluminiumkonzentration ein Anstieg der Sterblichkeit und der Schädigungen. Im Laborversuch wirkt Aluminium besonders bei pH-Werten zwischen 5 und 6 giftig. Die Kiemen der Tiere schwellen an, verschleimen und verkleben und es kommt zu Störungen des Ionen- und Gasaustauschs. Ein Einfluss auf die Sterblichkeit begann bei Bachsaiblingen bereits ab Aluminiumkonzentrationen von 200 mikrogramm(=µg)/l.  

Säureschäden an Amphibien 

Die Säure in versauerten Gewässern schädigt das Leben im Wasser auf vielfältige Weise. Besonders betroffen sind neben Fischen Amphibien, die ihre Eier im Wasser ablegen. Als erstes im Frühjahr, oft schon zur Zeit der Schneeschmelze, besuchen die Grasfrösche die Gewässer und laichen dort ab. Durch niedrige pH-Werte unter 4,5 kommt es zu einer Schädigung der Eier und der Embryonal-Entwicklung. Die Grasfrosch-Embryonen sterben während der Entwicklung ab und beginnen sich aufzulösen. Dabei werden sie häufig von Pilzen befallen, was mit bloßem Auge als „weiße“ Eier im Gegensatz zu den normalen schwarzen Eiern von außen sichtbar ist. Die Schäden beginnen dabei außen am Laichballen, im Inneren des Laichballens liegt der pH-Wert durch die Pufferwirkung der Eigallerte um 0,5 - 1 pH-Wert-Einheiten höher. Dadurch können zumindest in Gewässern, die nicht so stark versauert sind, manchmal Embryonen im Innern eines Grasfrosch-Laichballens überleben. Im pH-Wert-Bereich von 4 - 4,5 muss mit einem Absterben von 30-100 % der Eier gerechnet werden. Noch stärker als Frösche sind Kröten von der Säure im Wasser betroffen, da sie ihre Eier nicht in großen Laichballen, sondern in Schnüren ablegen. Dadurch kann die Säure stärker das einzelne Ei angreifen. Bei der Erdkröte kommt es z.B. bereits bei einem pH-Wert von 4,5 zu einem Absterben von 50-70 % der Eier.  

Am stärksten betroffen sind Molche, die ihre Eier einzeln ablegen. Der Teichmolch hat bereits bei einem pH-Wert von 4,5 praktisch keine Überlebenschance mehr, der Faden- und Bergmolch bei pH-Werten zwischen 4,2 und 4,5. Dabei sind nicht die durchschnittlichen pH-Werte eines Gewässers maßgebend, sondern vor allem die pH-Wert-Spitzen, die bei Säureschüben auftreten, die durch Schneeschmelze oder stärkeren Regen ausgelöst werden.[8] Messungen in den letzten zwei Jahren ergaben in den Handschuhsheimer Quellen pH-Werte zwischen 4,3 und 5,0 (siehe Tabelle). Damit enthält das Quellwasser der Handschuhsheimer Waldquellen heute 30 bis 220-mal mehr Säure als die Trinkwasserverordnung (TVO) erlaubt !

  

 

Quellwasser

Quelle

 

pH-Werte; Durchschnitt der Messungen 2002-2003

Durchschnittliche Überschreitung des Grenzwerts der TVO

Hellenbachquelle

4,3

158-fach

Strangwasenbrunnen

4,2

219-fach

Buchbrunnen

5,0

33-fach

Einsiedlerquelle

4,3

158-fach

Mausbachquelle

4,5

100-fach

Tabelle 1: pH-Werte des Quellwassers im Handschuhsheimer und Ziegelhäuser Wald [9]  Vergleich zu den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung (TVO)

Dies führte u.a. dazu, dass im Mühlbach- und Höllenbachtal in Handschuhsheim der schöne Bergmolch, der früher dort häufig anzutreffen war, in den letzten Jahren weitgehend ausgestorben ist. Auch die interessante Gelbbauchunke, die auf Handschuhsheimer Gemarkung nur noch in ganz wenigen Exemplaren vorkommt, wird in ihrer Embryonalentwicklung bei einem pH-Wert von 4,6 bereits zu 50% und bei einem pH-Wert von 4,4 zu 100% getötet.[10] 

Nur der Feuersalamander ist gegen die Säure im Wasser relativ resistent, da das Weibchen keine Eier legt, sondern die Embryonen im Schutz des Mutterleibs entwickelt und die fertigen Larven in das Wasser absetzt. Der Feuersalamander profitiert sogar durch die Versauerung, da der natürliche Feind seiner Larven, die Bachforelle, durch die Säure im Mühlbach ausgestorben ist.  

Säure im Gewässer führt aber nicht nur zu einer Abtötung von Lurch-Embryonen, sondern auch zu einer Schädigung und Schwächung der Larvenentwicklung. Experimente zeigten, dass die Aktivität der Larven bei pH-Werten unter 5 deutlich verringert ist. Dadurch sinkt die Nahrungsaufnahme und die Fluchtreaktionen werden beeinträchtigt. Auch dies schwächt die Überlebensrate der Larven, was eine Population langfristig ausrotten kann.

Parallel zu den direkten Säureschäden in der Embryonal- und Larvenentwicklung wirkt das durch die Säure aus dem Gestein des Untergrunds heraus gelöste Aluminium auf die Larvenentwicklung toxisch. Untersuchungen ergaben z.B. vermehrtes Auftreten von Missbildungen bei frisch geschlüpften Molchlarven in Abhängigkeit von der Aluminiumkonzentration des Wassers. Zusätzlich kommt es durch höhere Aluminiumkonzentrationen wie bei den Fischen zu einer Verschleimung der Kiemen, mit denen die Larven im Wasser atmen. 

Bild 4: Larve des Bergmolchs mit Kiemen

Die Säure im Wasser schadet nicht nur Amphibien, sondern auch einer großen Zahl anderer Wasserbewohner, von denen einige auch Nahrung für Amphibien sind:

unterhalb von pH 6 kommt es zum Absterben von Zooplankton und Steinfliegen- und Eintagsfliegenlarven. Unterhalb pH 5,5 sterben Muscheln, Schnecken und Krebse und unterhalb pH 5-5,5 kommt es zur Schädigung von Fischeiern. 

Die Gewässerversauerung in den Waldlandschaften in der Bundesrepublik Deutschland betrifft vor allem Gewässer, die bisher noch als unbelastet und deren Gewässergüte als hoch angesehen wurden. Meist waren die untersuchten Waldbäche letzte naturnahe Biotope, bei denen man eine Schädigung durch die Umweltverschmutzung nicht angenommen hat. 

Leider kein gesundes Quellwasser mehr

Ein Wert von 200 µg Aluminium/Liter, bei dem z.B. bei Bachsaiblingen ein Einfluss auf die Sterblichkeit beginnt, entspricht auch dem nach der Trinkwasserverordnung zulässigen Grenzwert für die Aluminiumkonzentration in Trinkwasser.[11] Der für Trinkwasser anzustrebende EG-Leitwert für Aluminium liegt deutlich tiefer bei 50 µg/l. 

Die Aluminiumgehalte in nicht versauerten Quellen und Bächen liegen meist unter 50 µg/l, immer jedoch unter 120 µ/l. Im Gegensatz dazu enthalten saure Quellwässer und Bäche immer deutlich erhöhte Aluminiumkonzentrationen. Die Säure löst das giftige Aluminium aus dem Buntsandstein heraus. Im Mühlbach und in den ihn speisenden Quellen liegen die Aluminiumkonzentrationen zwischen 430 und 1600 µg/l. Dies überschreitet den Grenzwert der Trinkwasserschutzverordnung um das zwei- bis 8-fache und den EG-Leitwert für Aluminium in Trinkwasser um das 8- bis 32-fache ! Am höchsten liegen die Aluminiumkonzentrationen in Quellwasser im Bereich des Langen Kirschbaums. Dort treten in den letzten Jahren im Quellwasser Aluminiumkonzentrationen von 2500 bis 3600 µg/l auf, 12 bis 18-fach über dem Grenzwert der Trinkwasserschutzverordnung und 50- bis 70-fach über dem EG-Leitwert für Aluminium in Trinkwasser ! [12]


Aluminium ist Risikofaktor für die Alzheimer-Erkrankung

Aluminium ist nicht nur für Fische, sondern auch für den Menschen giftig. Bei Autopsien von verstorbenen Alzheimer-Patienten zeigte sich, dass die bei der Alzheimer-Erkrankung typischen Plaques im Gehirn hohe Aluminiumkonzentrationen aufweisen. In den letzten Jahren wurden deshalb mehrere große epidemiologische Studien über den Zusammenhang von Aluminium im Trinkwasser und dem Auftreten der Alzheimer Erkrankung durchgeführt. Dabei erhärtete sich der Verdacht, dass eine erhöhte Aufnahme von Aluminium mit dem Trinkwasser zu vermehrtem Auftreten von Alzheimer-Erkrankungen führt. In einer im Jahr 2000 abgeschlossenen prospektiven Kohorten-Studie, die mit insgesamt 3777 Teilnehmern über einen Zeitraum von 8 Jahren in Südwestfrankreich durchgeführt wurde, ergab sich, dass Alters-Demenz-Erkrankungen um 100 % und Alzheimer-Erkrankungen um 114 % häufiger sind, wenn die Aluminiumkonzentration im Trinkwasser über 100 µg/Liter liegt.[13] Ähnliche Ergebnisse zeigte bereits 1989 eine groß angelegte Studie in 88 Bezirken in England und Wales.[14] Die Schlussfolgerung aus dieser und ähnlichen Untersuchungen ist, dass der juristische Grenzwert der Trinkwasserverordnung von 200 µg/l zu hoch festgelegt ist. Im Wasser der Quellen des oberen Mühltals in Handschuhsheim liegen die Aluminiumkonzentrationen vier- bis sechzehn mal, im Bereich Langer Kirschbaum 25 bis 36 mal höher als der medizinisch kritische Wert von 100 µg/l !  

Bild 5 zeigt die in den letzten Jahren in Handschuhsheimer Quellwasser gemessenen Aluminiumkonzentrationen in Abhängigkeit vom pH-Wert. Bei pH-Werten unter 5,5 steigen die Aluminiumgehalte stark an. Sie liegen fast alle über dem EU-Leitwert für Aluminium in Trinkwasser von 50 µg/l und über dem Risikowert für Alzheimer von 100 µg/l.

Bild 5: Aluminiumkonzentrationen und pH-Werte in Heidelberger Quellen

Trinkwasserbrunnen 

An öffentlichen Brunnen, die aus Wasserbehältern der städtischen Trinkwasserversorgung gespeist werden, bemühen sich die Stadtwerke, die Trinkwasserqualität einzuhalten. Für diesen Zweck wird die Säure im Wasser auf die nach der Trinkwasserverordnung zulässigen Werte abgepuffert und die Konzentration von Aluminium reduziert. Gleichzeitig wird das Wasser, da es als Oberflächenwasser potentiell mit Keimen verunreinigt sein könnte, gechlort. Chlor selbst führt in geringen Konzentrationen zu keinen gesundheitlichen Problemen. Das Chlor im Quellwasser führt jedoch zu chemischen Reaktionen mit organischen Bestandteilen wie z.B. Huminsäuren, die durch den Regen aus dem Waldboden gelöst werden können. Dadurch kann es im Wasser zur Bildung von geringen Mengen chlororganischer Verbindungen wie z.B. Chloroform kommen.  

Schon seit langem ist bekannt, dass Chloroform in Tierversuchen Krebs erzeugen kann. In umfangreichen epidemiologischen Untersuchungen am Menschen bestätigte sich dieser Verdacht auch am Menschen. So fanden sich bei einer Untersuchung von 28 000 Frauen in Iowa, USA, eindeutige Zusammenhänge zwischen der Krebsrate und der Chlorierung des Trinkwassers. [15] In Abhängigkeit von der Konzentration chlororganischer Verbindungen im Trinkwasser lagen bei den Frauen, die chloriertes Trinkwasser tranken, die Raten an Dickdarmkrebs um 6 - 68% und die Raten aller Krebserkrankungen um 4 - 25% höher als bei Frauen, die ungechlortes Trinkwasser hatten. In den USA werden zwar in der Regel höhere Chlorkonzentrationen zur Chlorierung des Trinkwassers benutzt als in Deutschland. Für krebserzeugende Substanzen gibt es aber keine Schwellenwerte, unterhalb derer die Substanzen keine krebserzeugende Wirkung mehr entfalten können. Aus Vorsorgegründen ist es deshalb nicht empfehlenswert, an Überlaufbrunnen Trinkwasser zu holen, das geringe Spuren von Chloroform enthalten kann. Bereits 1992 hatte eine Zusammenfassung der bis dahin veröffentlichten epidemiologischen Studien am Menschen signifikante Erhöhungen der Rate an Dickdarm- und Blasenkrebs bei Menschen mit chloriertem Trinkwasser im Vergleich zu Kontrollgruppen ohne chloriertes Trinkwasser ergeben. [16] 

Das alles ist kein Problem, wenn man ab und zu einmal an einer Quelle seinen Durst stillt. Die Verwendung des Quellwassers in größeren Mengen als Trinkwasser kann aber heute leider nicht mehr empfohlen werden. Ist das Quellwasser unbehandelt, ist die Aluminiumkonzentration zu hoch, wurde das Wasser behandelt, kann es neben Chlor Spuren von Chloroform enthalten.  

Bei dem Wasser, das die Stadtwerke als Trinkwasser in das Leitungsnetz einspeisen, werden alle Grenzwerte der Trinkwasserverordnung eingehalten. Dies wird durch regelmäßige Messungen überprüft. Manche mögen das kalkhaltige Trinkwasser, das die meisten Haushalte Heidelbergs in der Ebene versorgt und aus Grundwasserhorizonten des Rheintals stammt, nicht so recht. Es ist jedoch entgegen mancher Meinungen medizinisch wertvoller als das aus Quellen stammende Wasser. Im Gegensatz zum Quellwasser enthält dieses Grundwasser aus den Wasserwerken „Rauschen“ und „Entenfang“ eine erhöhte Menge an gesundheitlich wertvollen Mineralien, vor allem Kalzium, Magnesium und Spurenelemente. Dies gilt auch für das Trinkwasser Eppelheims und anderer Gemeinden in der Ebene. Gerade an diesen Mineralien haben viele Menschen heute einen Mangel, der im Falle von Magnesiummangel z.B. zu Muskelkrämpfen oder bei Kalziummangel im Alter zu Osteoporose führen kann. Bei normalen Verzehrgewohnheiten werden in der Ebene allein durch das Trinkwasser ca. 20% des täglichen Kalziums- und ca. 10 % des Magnesiumbedarfs gedeckt. Holt man sich dagegen das Wasser aus den Quellen am Berg, fehlen diese Mineralien weitgehend.

Diese Zusammenhänge sind den Menschen, die oft mit großen Mühen in Kanistern Quellwasser holen, nicht bekannt.

 Versiegen von Quellen 

In den letzten Jahrzehnten lässt sich im Buntsandsteinbereich des vorderen Odenwalds ein Rückgang der Schüttung von Quellen und sogar das Versiegen von Quellen beobachten. Eines von mehreren Beispielen sind die beiden oberen Quellen des Heiligenbergs, der Zollstockbrunnen und der Bittersbrunnen, die in historischer Zeit die einzige Wasserversorgung der Keltenstadt auf dem Berg waren. Schon Berndmark Heukemes [17] und Eugen Holl [18] wiesen darauf hin, dass diese beiden Quellen in ihrer heutigen Wasserschüttung unmöglich die keltische Stadt versorgt haben können. Die beiden Quellen müssen früher wesentlich mehr Wasser gegeben haben. Heute fließt die meiste Zeit des Jahres aus beiden Quellen praktisch kein Wasser mehr. Als Ursache wurde bisher angenommen, dass es durch Sandschüttung z.B. zum Verstopfen von Brunnenzuführungen kommt. In einem solchen Fall sucht sich das Quellwasser aber in der Regel einen anderen Ausgang in der Nähe, die Quelle tritt nach wie vor aus. 

Ein wesentlicher Grund für den Rückgang oder das Versiegen von Quellen im Buntsandstein kann die Verschmutzung der Luft mit säurebildenden Schadstoffen sein. Der Buntsandstein nimmt das Regenwasser leicht auf und leitet es, meist entlang von Klüften in die Tiefe. Trifft es auf diesem Wege auf Tonschichten im Gestein, wird es durch diese abgeleitet und tritt am Hang als Quelle aus. Durch die Säure im Regen kommt es zu chemischen Reaktionen mit verschiedenen Mineralien des Untergrunds. Die Säure setzt aus den Mineralien Metalle frei, aus silikatischen Tonmineralien vor allem Aluminium. Dadurch kommt es zu einem chemischen Abbau des Tons. Dies führt zu einer Lockerung des Schichtzusammenhalts des Tonminerals, bei weiterem Säureeintrag wird die Tonmineralstruktur unter Anreicherung amorpher Siliziumoxide zerstört. Ähnliches gilt für den Abbau von Eisen- und Manganoxiden und Magnesium- und Kalziumverbindungen.

 

Die Tonschichten im Untergrund, die den Weg des Wassers im Buntsandstein aufhalten und als Quelle zu Tage treten lassen, sind oft nur wenige Zentimeter dick. Kommt es durch Säure-Eintrag mit den Niederschlägen zu einem Abbau oder zu einer Strukturänderung einer solchen Tonschicht, kann diese tief im Untergrund für das Wasser durchlässig werden und dadurch Quellen versiegen lassen. Langzeitmessungen an Quellen und Grundwasser im Odenwald zeigen, dass das Wasser in den letzten Jahrzehnten immer saurer wurde. Parallel dazu nahmen die Konzentrationen an toxischen Metall-Ionen und an Nitrat zu. [19] 

Diese Abbauprozesse lassen sich chemisch messen. Saure Quellwasser enthalten im Vergleich zu normalen Quellwassern erhöhte Metall- und Silikatkonzentrationen in einer Größenordnung von 10-20 mg/l. Bei einer Quellschüttung von einem Liter pro Sekunde lässt sich errechnen, dass dadurch pro Jahr zwischen 300 und 600 kg und z.B. im Zeitraum von 30 Jahren zwischen 10 und 20 Tonnen Mineralien durch das Wasser einer Quelle aus dem Berg zusätzlich entfernt und abtransportiert werden. Bei den stärkeren Quellen in unserem Raum mit einer Schüttung von 5 bis 8 Litern pro Sekunde sind dies in einem Zeitraum von 30 Jahren 50 bis 150 Tonnen Mineralien. Da diese Mineralien durch die Säuren vor allem aus den relativ dünnen Tonschichten herausgelöst werden, führt dies zu quantitativ relevanten Verlusten in den Wasserhaltungs- und Leitungssystemen der Quellzuflüsse. Dies kann langfristig verheerende Folgen für den Wasserhaushalt in unserem Wald haben. 

Was kann man tun ? 

Die durch die Luftverschmutzung der Vergangenheit zerstörten chemischen Puffersysteme im Boden bleiben auch in Zukunft zerstört. Das besondere Problem besteht darin, dass diese durch die Versauerung angerichteten Schäden auch bei einem Rückgang der Luftverschmutzung bestehen bleiben und sogar noch weiter zunehmen werden. Da die chemischen Puffersysteme im Boden und im Gestein durch die Säuren der Vergangenheit weitgehend erschöpft und abgebaut sind, führen in Zukunft auch geringere Säureeinträge zu niedrigen pH-Werten und damit zu einem weiteren Abbau von Tonmineralien.  

Vor 10 Jahren noch glaubte man, dass durch die Einführung des Katalysators das Problem gelöst sei. Trotz Katalysator sind die säurebildenden Stickoxide in der Luft in den letzten 10 Jahren aber leider kaum zurückgegangen. Bild 6 zeigt die zeitliche Entwicklung der Stickstoffdioxid-Belastung an den amtlichen Messstellen in Heidelberg, Mannheim-Süd und Wiesloch von 1993 bis 2002.

Bild 6: Entwicklung der Stickstoffdioxid-Konzentrationen im Rhein-Neckar-Raum[20] 

Dies hat vielfältige Ursachen: Der Kraftfahrzeugverkehr hat weiter zugenommen, Dieselfahrzeuge, die keinen Katalysator haben, nehmen überproportional zu, der Güterverkehr verlagert sich immer mehr von der Schiene auf die Straße, im Stadtverkehr bei kurzen Entfernungen wirkt der Katalysator noch nicht richtig. Einen Vergleich der Stickoxid-Emissionen der Verkehrsmittel im Vergleich zeigt Bild 7. 

Bild 7: Vergleich der spezifischen Stickoxid-Emissionen der Verkehrsmittel in Heidelberg 

Diejenigen, die einen wirksamen Umweltschutz verhindern, die ein Umsteuern in der Verkehrsplanung nicht zulassen, die seit Jahren den Ausbau umweltfreundlicher Straßenbahnen blockieren, ein Job-Ticket und eine Parkraumbewirtschaftung im Neuenheimer Feld verhindern und stattdessen einen weiteren ungebremsten Ausbau der Strassen fordern, machen sich mitschuldig an den hier geschilderten Problemen. Die Natur hat normalerweise ein großes Regenerationspotential. Aber hier wurde es durch den Einfluss des Menschen erschöpft. Die geringen Pufferkapazitäten unserer Waldböden sind heute weitgehend erschöpft, weitere Einträge von säurebildenden Luftschadstoffen werden zu einer weiteren Versauerung unserer Quellen mit allen ihren Folgen führen.  

Bild 8: Strangwasenbrunnen, der Beginn des Mühlbachs 

Quellwasser war früher der Inbegriff köstlichen sauberen und gesunden Trinkwassers. Heute ist das Quellwasser in unserem Wald für die Lebewesen, die von ihm abhängen, giftig geworden, und für uns Menschen ist es nicht mehr empfehlenswert, größere Mengen davon zu trinken. Das ist kein unabänderliches Schicksal, sondern die Folge menschlichen Handelns und unterlassener politischer Entscheidungen. Welche Welt wir zukünftigen Generationen hinterlassen, wird davon abhängen, was wir heute tun.  

Anmerkung: Ähnliche Sachverhalte wie bei den Quellen im Handschuhsheimer Wald liegen auch bei den anderen Quellen des Buntsandstein-Odenwaldes vor. Erkennbar sind diese Quellen für den Laien am weichen Wasser, das keine oder wenige Mineralien zur Abpufferung der Säuren im Regenwasser enthält.

Nachtrag 6.7.2009: Die Stadtwerke Heidelberg haben die Trinkwasserversorgung für das städtische Trinkwassernetz aus den Quellen Schmitt'sche Quelle, Hirsch- und Spechelsgrundquelle in den letzten Monaten ganz auf UV-Desinfizierung umgestellt. Dabei wird kein Chlor mehr zur Desinfizierung eingesetzt. Bei den Kreuzgrund- und Sengessellochquellen geschieht die Desinfizierung noch durch Chlor, die Umstellung ist jedoch geplant.
Damit entfallen erfreulicherweise die hygienischen Bedenken gegen das Trinkwasser aus den umgestellten Quellen (Chloroform etc.).

Literatur:

[1]    Eugen Holl, Quellen und Brunnen am Heiligenberg, Jahrbuch Handschuhsheim 2002, Seite 73 ff

[2]    Willi Kücherer, Wasserversorgung vom Brunnen bis zur Eingemeindung, Festschrift Hendsemer Kerwe 1981, S. 56 - 57

[3]    Heute befinden sich die meisten Waldböden in unserem Raum im Aluminium-Pufferbereich (pH-Werte 4,2 - 3,8) oder im Aluminium-Eisen-Pufferbereich (pH-Werte 3,8 - 3,0), ein Teil sogar im Eisen-Puffer-Bereich (pH-Werte unter 3).

[4]    Der pH-Wert gibt an, wie hoch die Konzentration an H3O+ - Ionen [H3O+] in einer wässrigen Lösung ist. Der pH-Wert ist der negativ dekadische Logarithmus der H3O+ - Ionen-Konzentration: pH  =  - log [H3O+]  pH ist die Abkürzung für „Potenz der Hydrogenium-Ionen“. 

[5]    Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt, Abteilung Bodenkunde und Waldernährung, Freiburg, div. Messungen 1995-2000

[6]    Marthaler, Roland: Untersuchungen zur Auswirkung der Gewässerversauerung auf die Bachforelle (Salmo trutta forma fario) und Erarbeitung von Bioindikationsverfahren, Dissertation, Universität Heidelberg, 1990

[7]    Bürk, R. Gewässeruntersuchungen im südlichen Odenwald, in Umweltbundesamt, Gewässerversauerung in der Bundesrepublik Deutschland , Materialien 1/84, Erich Schmitt-Verlag, Berlin 1984

[8]    Böhmer, Rahmann, Gewässerversauerung, Verlag Ecomed, 1992

[9]    pH-Wertmessungen der Quellwässer im Zeitraum Juli 2002 bis Februar 2004, UPI-Umwelt- und Prognose-Institut, 2004

[10]  Haidacher, Fachbach, Experimentelle Säuretoleranz-Analysen von Laich und Larven einiger Amphibien, Salamandra, 108-118, 1991

[11] Trinkwasserverordnung vom 21. Mai 2001

[12] Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Messwerte des Grundwasserüberwachungs­programms aus den Jahren 1999 bis 2003

[13] Rondeau V , Commenges D , Jacqmin-Gadda H , Dartigues JF, Relation between aluminum concentrations in drinking water and Alzheimer's disease: an 8-year follow-up study. Am J Epidemiol, 152(1): 59-66, 2000

[14] Martyn CN , Barker DJ , Osmond C , Harris EC , Edwardson JA , Lacey RF, Geographical relation between Alzheimer's disease and aluminum in drinking water.,Lancet, 1(8629): 59-62, 1989

[15] Doyle TJ , Zheng W , Cerhan JR , Hong CP , Sellers TA , Kushi LH , Folsom AR: The association of drinking water source and chlorination by-products with cancer incidence among postmenopausal women in Iowa: a prospective cohort study,  American Journal of Public Health, 87(7): 1168-76, 1997

[16] Morris RD , Audet AM , Angelillo IF , Chalmers TC , Mosteller F: Chlorination, chlorination by-products, and cancer: a meta-analysis, American Journal of Public Health, 82(7): 955-63, 1992

[17] Berndmark Heukemes, Der Bittersbrunnen, Archäologen erforschen den Bittersbrunnen, Jahrbuch Handschuhsheim 1990, Seite 6 ff.

[18] Eugen Holl, siehe Lit. 1

[19] Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Bodenversauerung - Ursachen, Auswirkungen, Maßnahmen, Stand 1997

[20] Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Entwicklung der Stickstoffoxidbelastungen in Baden-Württemberg - Auswertungen für die Verkehrsmessstationen und Stationen im Rheingraben und Großraum Stuttgart, August 2003

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