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Den Grundwasserspiegel kann man sich wie einen unterirdischen Wassertank vorstellen, der aus drei Schichten besteht: zwei wasserundurchlässige Tonschichten – man nennt sie Grundwassernichtleiter – und dazwischen eine poröse Schicht aus Sand, der Grundwasserleiter. In die Hohlräume zwischen den abgerundeten Sandkörnern kann Wasser eindringen. Von dort kommt es manchmal von allein an die Oberfläche, das ist dann eine Quelle. Oder es wird durch Brunnenschächte nach oben gepumpt.
Der Wassertank füllt sich durch Regenwasser, das im Boden versickert, durch das Wasser, das aus Flüssen in den Untergrund gelangt, und durch Schmelzwasser. In der Schweiz beträgt das Volumen des gesamten unterirdischen Wassers rund 150 Kubikkilometer – das ist etwa die dreifache Wassermenge des Bodensees.
Dieses Grundwasser ist unser Trinkwasserspeicher. Bevor es aus unserem Wasserhahn sprudelt, wird das Wasser zwar gefiltert. Dennoch ist es wichtig, das Grundwasser vor Verschmutzung zu schützen. Auch die Menge an Grundwasser muss bestimmt werden, damit man weiss, wie viel Wasser man mit den Förderbrunnen abpumpen darf. Wird an einer Stelle zu viel Wasser abgezapft, kann der Boden instabil werden oder sich sogar senken.
In der Schweiz liegt das Grundwasser meist in Tiefen von 50 bis 90 Metern, manchmal auch in 180 Metern Tiefe wie zum Beispiel am Fuss des Jura. Tiefer angesammeltes Grundwasser – es geht bis maximal 650 Meter unter der Erdoberfläche – ist salziger und deshalb weniger als Trinkwasser nutzbar. Dafür ist es klar wärmer und eignet sich so für das Heizen von Häusern (man nennt diese Grundwasser-Nutzung Geothermie). Dieses Wasser wird mit einem Saugbrunnen aus der Erde heraufgepumpt und fliesst über einen Sickerbrunnen wieder zurück.