Wasserversorgung mit Grundwasser

Grundwasserversorgung aus
Quellen
Sickeranlagen
Brunnen
Wasserhebeanlagen
Brunnenwinden
Schöpfräder mit Schöpfeimerketten
Archimedische Schraube
Handpumpen

Versorgung aus Quellen

Als Frisch- und Trinkwasser war das Quellwasser in der Antike besonders geschätzt. Zahlreiche dieser Quellen wurden zur Zeit der Römer und Griechen verehrt und teilweise mit Kultstätten versehen. Diese hatten oft auch dann noch Bestand, wenn die Quellen längst versiegt waren. Um das Quellwasser zu schützen, zusammenzuhalten und um es leichter entnehmen zu können, wurden die Quellen schon bald von Menschenhand eingefasst. Am Anfang wurden dazu einfache Steinsetzungen verwendet, später wurden die Quelleinfassungen aufwändiger bis hin zu den Quellhäusern. Das Wasser wurde mit Eimern und Krügen aus den Quellbecken geschöpft. Ein gutes Beispiel für die kontinuierliche Entwicklung einer Quelle wurde bei Metapont in Süditalien entdeckt. Über 700 Jahre konnte hier die Entwicklung von einem einfachen Quellbecken über eine Einfriedung des gesamten Quellbezirk bis zur Errichtung eines überdachten Reservoirs nachgewiesen werden. Später wurde anstelle der versiegten Quelle ein Brunnen errichtet.


Versorgung aus Sickeranlagen

Zur Nutzung unterirdischer Quellen wurde vor allem im antiken Griechenland Sickeranlagen errichtet. Im antiken Italien oder in den römischen Provinzen sind diese eher selten zu finden. Im Übergang von für Wasser durch- zu undurchlässigen Schichten baute einen oder mehrere Stollen gerade so tief in das Gestein, dass man genug Wasser auffangen konnte ohne dass sich dies aber am Ende aufstaute. Das aufgefangene Wasser wurde dann unter Ausnutzung des natürlichen Gefälle abgeleitet. Dan antike Korinth wurde auf diese Art und Weise komplett mit Wasser versorgt. Es gab auch Sickerkanäle an Hängen, die an der am Hang liegenden Seite wasserdurchlässig und an der gegenüberliegende Talseite abgedichtet waren. So konnte sich das Wasser im Kanal sammeln und aufgrund des Gefälle abgeleitet werden. Abgedeckt wurden diese Sickerkanäle mit Steinplatten, damit das Wasser nicht unnötig verschmutzt wurde.


Versorgung aus Brunnen

Mittels aus Brunnen gewonnenem Wasser wurde in der Antike ein hoher Anteil des Wasserbedarfes gedeckt. Selbst in durch Wasserleitungen erschlossenen Bereichen wurde zusätzliche Brunnen nicht nur zur privaten Nutzung ausgehoben. Zur Zeit der Griechen entstand ein eigener Berufsstand der Brunnenbauer. Das Auffinden des Wasser galt dabei als besonders geschätzte Fähigkeit. Der vollkommene Brunnen reichte durch die grundwasserleitende bis in die darunter liegende für Wasser undurchlässige Schicht. Üblich war in der Frühantike ein zylindrischer Durchmesser, Brunnen mit einem rechteckigen Durchschnitt waren dagegen anfänglich sehr selten. War eine längerfristige Nutzung vorgesehen, dann wurden die Brunnenwände zusätzlich gesichert. Das geschah selten mit Holz, häufiger mit Bruchsteinen oder später mit behauenen Steinen. Ab der 2. Hälfte des 5.Jrh.v.Chr. begann man mit der Auskleidung der Brunnenwände mit Tonringen.

Zum Schutz des Brunnenwassers vor Erwärmung und Verschmutzung wurde über dem Brunnen oftmals ein Dach errichtet. Das Wasser wurde im frühen antiken Griechenland anfänglich mittels Seil und daran geknotetem Behälter ohne weitere Hilfsmittel geschöpft. Dieses manuelle Hochziehen hat an vielen Brunnen deutliche sichtbare Schleifspuren hinterlassen.


Brunnen im vicus von Schwarzenacker

Brunnenwinden

Brunnenwinden waren die ersten einfachen Anlagen zum Wasserheben. Sie kamen bei den Griechen unter Verwendung von Flaschen- oder Rollenzüge erst später zum Einsatz. Solche Winden waren als Holz hergestellt und haben sich daher nicht erhalten, sie können bei allen Brunnen ohne Schleifspuren vorrausgesetzt werden.


Schöpfräder mit Schöpfeimerketten

Wahrscheinlich durch Philon von Byzanz (2.Hälfte des 3.Jrh.v.Chr.) wurde diese Hebetechnik mit Eimerketten entwickelt. Anfänglich wurden die Schöpfketten nur von Tieren bewegt. Bei den Römern (z.B. zur Versorgung der Thermen in Pompeji) wurde die Schöpfräder auch durch Menschenkraft betrieben (siehe nebenstehende Zeichnung). Dabei dienten Trettrommeln als Antrieb, d.h. die Menschen bewegten sich innerhalb des Rad. Später wurden verstärkt Treträder verwendet, bei denen die Menschen außen am Rad liefen. Mittels der dadurch bewegten Schöpfeimerketten konnten durchaus zwischen 30 und 60 Liter Grundwasser in der Minute gefördert werden. Die Schöpfeimerkette konnte aber auch durch ein von Wasserkraft betriebenes Wasserrad angetrieben werden.


Schöpfräder mit Schöpfeimerketten Bildquelle: Renate Tölle-Kastenbein - "Antike Wasserkultur", Verlag C.H.Beck

Archimedische Schraube

Die archimedische Schraube wird auch Schraubenpumpe genannt. Sie wurde von Archimedes im 3.Jrh. v.Chr. entwickelt und diente hauptsächlich der Bewässerung von Feldern. Sie besteht im wesentlichen aus einem geteerten Zylinder aus Holzplanken, in dem sich eine hölzerne Spirale dreht. Dabei liegt das untere Ende der Schraubenpumpe direkt im Wasser. Durch die von Muskelkraft erzeugte Drehbewegung wird es dann nach oben befördert, wobei das dichte Anliegen der Spiralränder an die Zylinderwand entscheidend ist, um ein Lecken der Pumpe zu vermeiden. Archimedische Schrauben sind heute noch gelegentlich im Nahen Osten sowie in Ägypten zu Bewässerungszwecken in Betrieb. Doch auch zähflüssiges Material wie Beton und sogar Getreide werden auch heute noch mit dieser Vorrichtung von niedergelegenen Behältern in höhere gepumpt oder auch nur gemischt.


Handpumpen

Ein großer Fortschritt in der Technik der Hebeanlagen stellten die von der Römern entwickelten Handpumpen dar. Bei den nördlich der Alpen gefundenen Exemplaren handelte sich um Doppelkolben-Druckpumpen, die einen nahezu kontinuierlichen Wasserfluss ermöglichten. Diese Technik wurde nachweislich auch bei den berühmten Nemi-Schiffen des Kaiser Caligula verwendet, um Trinkwasser aus dem See zu fördern. Die Ansaugöffnungen, Zylinder und Teile der Steigleitungen wurden aus Eichenholz-Baumscheiben gefertigt. Die Ventile an der Druck- sowie an der Saugseite der Pumpe bestanden aus einseitig abgenagelten und beschwerten Lederklappen. Die Zylinder der Pumpen waren meistens mit Blei ausgekleidet. Die darin laufenden Kolben bestanden ebenfalls aus Holz. Zur Verbesserung der Wirksamkeit wurden Kolbendichtungen aus Leder verwendet. Die gefundenen Handpumpen hatten einen Hubraum von 0,5 bis 1,3 l und konnten aus Tiefen von bis zu 16 m Wasser fördern. Dabei lag die Förderleistung vermutlich zwischen 35 und 95 Liter in der Minute.


Handpumpe Bildquelle: Renate Tölle-Kastenbein - "Antike Wasserkultur", Verlag C.H.Beck

Rekonstruktion einer römischen Handpumpe Bildquelle: Renate Tölle-Kastenbein - "Antike Wasserkultur", Verlag C.H.Beck


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