Allgemeines
Brunnen beziehungsweise Quellen kann man in unterschiedlichster Hinsicht klassifizieren. Eine Art der Klassifikation ist, wie das Wasser in geologischer Hinsicht "bereitgestellt" wird. Dieser Cache führt Dich zu in geologischer Hinsicht drei unterschiedlichen Brunnen- beziehungsweise Quelltypen (nämlich zu einer Grundwasserquelle, einer Fließquelle und einer Artesischen Quelle) und erläutert die die zu Grunde liegenden geologischen Formationen. Wundert Euch nicht, wenn nicht überall eine Informationstafel steht. Geologie findet hin und wieder auch ohne Beschilderung statt 
Vielleicht noch vorab eine Erläuterung zum Thema "Brunnen" und "Quelle": als "Quelle" wird üblicherweise ein örtlich eng begrenzter, natürlich vorkommender Grundwasseraustritt bezeichnet. Ein "Brunnen" wurde dagegen künstlich errichtet. Wenn eine natürlich vorkommende Quelle zu einem Brunnen "umgebaut" wird, so spricht man von einer "gefassten Quelle". Im Rahmen dieses Caches werden "Brunnen" und "Quelle" gleichrangig verwendet.
Brunnen 1: Grundwasserbrunnen (N 48°53.087 E 009°07.556)
An dieser Stelle seht ihr den einzigen von ehemals 23 (!) noch verbliebenen Brunnen der Gemeinde Möglingen, die bis 1906 die Wasserversorgung der Gemeinde sicherstellten (Quelle).
Geologisch gesehen handelte es sich bei allen dieser Brunnen um Grundwasserbrunnen. Das heißt, dass ein Brunnenschacht oder ein Rohr so tief in den Boden eingebracht wurde, dass man den Grundwasserhorizont erreicht. Der Grundwasserhorizont liegt hier in der Gegend üblicherweise in etwa 5 m Tiefe (weitere Infos; insbesondere Kapitel 4). Dank des in der Nähe gelegenen Leudelsbachs wurde (und wird) der Grundwasserspiegel auch sehr schnell wieder aufgefüllt, so dass auch größere entnommene Wassermengen unproblematisch waren (sind).
Grundwasser ist geologisch gesehen übrigens Wasser, welches sich auf einer wasserundurchlässigen (und im Wesentlichen horizontal liegenden) Schicht ansammelt.
Die geologischen Verhältnisse sind in Grafik 1 veranschaulicht.
Brunnen 2: Fließquelle (N 48°53.580 E 009°07.900)
Hier steht ihr vor einer speziellen Art einer Fließquelle, und zwar vor einer so genannten Schichtquelle (um genau zu sein: vor einer gefassten Schichtquelle).
Bei Fließquellen versickert das Regenwasser im Einzugsgebiet der Quelle im (wasserdurchlässigen) Boden. Als großer Unterschied zum normalen Grundwasserbrunnen trifft bei Fließquellen das Wasser in einer gewissen Tiefe auf eine wasserundurchlässige Schicht. Wie der Name schon sagt, kann das Wasser nicht durch die wasserundurchlässige Schicht hindurch treten und staut sich dementsprechend auf dieser.
Je nach Formgebung und Lage dieser wasserundurchlässigen Schicht unterscheidet man unterschiedliche Arten von Fließquellen. Bei einer Schichtquelle verläuft die wasserundurchlässige Schicht schräg zum Horizont. Das versickerte Wasser fließt daher quasi wie auf einer Rutsche der schrägen, wasserundurchlässigen Schicht entlang nach unten. Ungefähr da, wo die Trennfläche der wasserundurchlässigen Schicht und der wasserdurchlässigen Schicht die Erdoberfläche schneidet, tritt das Wasser wieder an die Oberfläche: das ist die eigentliche Schichtquelle.
Die geologischen Verhältnisse sind in Grafik 2 veranschaulicht.
Weitere Informationen findet man beispielsweise beim Bayerischen Landesamt für Umwelt.
Brunnen 3: Artesischer Brunnen (N 48°54.092 E 009°06.565)
Noch interessanter ist der artesische Brunnen. Hier versickert das Wasser in einer wasserdurchlässigen Schicht, die zwischen zwei, jeweils wasserundurchlässigen Schichten eingebettet liegt. Dadurch kann das versicherte Wasser weder nach oben, noch nach unten ausweichen. Liegt der Brunnen nun tiefer als das Wassereinzugsgebiet, so kann das Wasser am Austrittsort unter Druck stehen, so dass das Wasser zum Teil deutlich oberhalb der Erdoberfläche austreten kann. Es kann sich durchaus auch eine kleine Fontäne ergeben.
Die geologischen Verhältnisse sind in Grafik 3 veranschaulicht.
Die Ausdehnung eines artesischen Systems kann (wie hier) kleinräumig sein. Das Wasser kommt an dieser Stelle von den seitlichen Talhängen.
Manche artesischen Systeme erstrecken sich aber auch über Hunderte von Kilometern. So stammt das Wasser der Mineralquellen in Hoheneck (nördlich von Ludwigsburg) aus dem Schwarzwald. Zwischen dem Versickern und der Freisetzung des Wassers liegen etwa 30.000 Jahre!
Bedeutende artesische Systeme versorgen Teile von Paris und London mit Trinkwasser. Auch die australische Wüste stellt ein großräumiges artesisches System dar.
Die Aufgaben (Logbedingungen)
- Welchen offensichtlichen Nachteil hat ein Grundwasserbrunnen für den Nutzer (im Verhältnis zur Schichtquelle und zum artesischen Brunnen)?
- Um was für eine Art von Brunnen handelt es sich beim Brunnen 1 (= Grundwasserbrunnen) (von der technischen Bauausführung her)?
- Welcher Anteil des Regenwassers verdunstet wieder, ohne über Bäche und Flüsse abzufließen bzw. zu versickern? (Siehe Schautafel an der Fließquelle; bitte in Prozent angeben.)
- Wieviel Wasser fördert der artesische Brunnen ungefähr? (Zur Messung zum Beispiel einen 10 Liter-Eimer mitnehmen und Messen, wie lange der Füllvorgang dauert. Ein 5 Liter-Eimer geht auch noch; eine Literflasche reicht aber definitiv nicht! Einige Cacher haben eine mit Markierungen versehene Einkaufstüte verwendet.)
- Es ist eine schöne Tradition einen Earthcache mit einem Bild zu loggen. Macht daher bitte (optional) ein Bild von Euch, Eurem GPS, Eurem Kuscheltier usw. vor dem Schichtbrunnen oder dem artesischen Brunnen.
Die Antworten bitte vorab an mich schicken. Ich halte es für praktikabler erst zu loggen, wenn die Logfreigabe vorliegt.
Hinweis für Kinderwagen/Rollstuhlfahrer
Der Cache ist bei Benutzung der entsprechenden Wege voll Kinderwagentauglich sowie Rollstuhlfahrertauglich. Rollstuhlfahrer werden jedoch Aufgabe 4 nicht alleine lösen können. Auf Anfrage bin ich jedoch bereit, hier eine alternative Aufgabe zu stellen.
Für den Weg empfehle ich Brunnen 1 (=N 48° 53.087 E 009° 07.556) – (N 48°53.084, E 9°07.621) - (N 48°53.251, E 9°07.628) - (N 48°53.361, E 9°07.687) - (N 48°53.429, E 9°07.706) - (N 48°53.552, E 9°07.651) – Brunnen 2 (=N 48° 53.580, E 009°07.900) - (N 48°53.530, E 9°07.554) - (N 48°53.560, E 9°07.749) - (N 48°53.579, E 9°07.502) - (N 48°53.771, E 9°07.144) - (N 48°53.678, E 9°06.817) - (N 48°54.034, E 9°06.339) - Brunnen 3 (=N 48°54.092, E 009°06.565) und im Wesentlichen auf dem gleichen Weg wieder zurück.
Dieser Weg ist eben, autoarm und bis auf einen kurzes Stück gut ausgebauten Feldwegs auch asphaltiert.
Gerade der Weg zwischen Brunnen 2 und Brunnen 3 ist landschaftlich sehr reizvoll. Besonders hier empfiehlt es sich, das Auto stehen zu lassen.
General Remarks:
Wells and springs can be classified in several different ways. One possible classification scheme is to distinguish wells and springs according to the geological principle, how the water is supplied. This cache will show you three geologically different types of wells and springs (namely a groundwater well, a rheocrene spring and an artesian well), and will explain the underlying geological formations. Don't be too puzzled if you won't find informational board everywhere. Sometimes geology is present without the presence of such boards
First of all, however, a small explanation about the meaning of "well" and "spring": typically, a locally confined, naturally occurring groundwater emission is called "spring". On the contrary, a "well" is artificially erected. If a naturally occurring spring is "transferred" into a well, this is usually referred to as a "tapped spring". In the context of this cache, "wells" and "springs" are used equivalently.
Well 1: Groundwater Well (N 48°53.087 E 009°07.556)
Here you are standing in front of the sole remaining (of originally 23!) wells of the village of Möglingen, which were used for supplying drinking water to the inhabitants before 1906 (reference; only in German).
Geologically, all of these wells have been groundwater wells. Hence, a well shaft or a tube has been lowered into the Earth's surface until the groundwater horizon was reached. In this area, the groundwater horizon lies around 5 m below the surface. Thanks to the nearby Leudelsbach (a creek), the groundwater horizon was (and still is) quickly refilled, so that the extraction of even huge volumes of water has been unproblematic.
From a geological perspective, groundwater is water that sits on a bed that is essentially water impermeable (and lies essentially horizontally).
The geological conditions are shown in figure 1 (see German description).
Well 2: Rheocrene Spring (N 48°53.580 E 009°07.900)
Here, you're standing in front of a special type of a rheocrene spring, namely in front of a so-called contact spring (to be absolutely correct: a tapped contact spring).
In the drainage area of rheocrene springs, the rainwater drains away into the water permeable soil. The major difference to a normal groundwater well is that for rheocrene springs, the water will reach a water impermeable layer at a certain depth. As the name indicates, the draining water cannot penetrate the water impermeable layer and will hence sit on this layer.
Depending to the shape of the water impermeable layer, one can further distinguish different sub-types of rheocrene springs. With the contact spring, the water impermeable layer is inclined. Therefore, the drainage water runs down the water impermeable layers just like along a children's slide. Approximately at the site, where the contacting surface between the water impermeable layer and the water permeable soil cuts the Earth's surface, the water is expelled to the surface: this forms the contact spring.
The geological conditions are shown in figure 2.
Some additional schematics can be found at the Governmental office of Bavaria for Environmental Protection.
Well 3: Artesian Well (N 48°54.092 E 009°06.565)
Artesian wells are even more interesting. Here the draining water drains away into the water permeable layer, which is sandwiched between two water impermeable layers. Hence, the water within the water permeable layer cannot escape upward or downward. If the well lies below the drainage area, the water can be pressurised at the well's site, so that water can be expelled at a level, way above the ground surface. It is even possible that a fountain is formed.
The geological conditions are shown in figure 3.
The extension of an artesian system can be on a small scale (as it is the case at the present location). Some artesian systems, however, can extend over several hundreds of kilometres. As an example, the water of the mineral springs in Hoheneck (North of Ludwigsburg) originates from the Black Forest area. About 30,000 years lie between the drainage and the resurfacing of the water!
Important artesian systems supply parts of Paris and London with drinking water. Also, the Australian desert forms a large scale artesian system.
The Questions (Logging requirements)
- Which obvious disadvantage has a groundwater well (well 1) for the user (as compared to a contact spring and to an artesian well)?
- Which type of well is well 1 (= the groundwater well) (the technical design)?
- What fraction of rain water is evaporated, and is hence not collected by creeks or rivers, nor draining away? (See informational table close to the contact spring; give your answer in percent)
- What is the approximate feed-rate of the artesian well ? (For doing a measurement, you can bring a 10 litre bucket and time the duration of the filling process. A 5 litre bucket will work as well; however, a 1 litre bottle is not large enough! Some cachers have used a plastic shopping bag with volume indications.)
- It is a good tradition to log an Earthcache with a picture. So please take (optionally) a photo of you, your GPS, a stuffed animal etc. in front of the rheocrene well or the artesian well.
I consider it to be more practically if you first wait for the permission to log and log afterwards.
A note for strollers/wheelchair users
When using appropriate ways, the cache is suitable for strollers and wheelchairs. However, wheelchair users will not be able to solve question 4 alone. If you contact me in advance, I will gladly give you another task.
As a route, I'm recommending well 1 (=N 48°53.087 E 009°07.556) – (N 48°53.084, E 9°07.621) - (N 48°53.251, E 9°07.628) - (N 48°53.361, E 9°07.687) - (N 48°53.429, E 9°07.706) - (N 48°53.552, E 9°07.651) – well 2 (=N 48°53.580 E 009°07.900) - (N 48°53.530, E 9°07.554) - (N 48°53.560, E 9°07.749) - (N 48°53.579, E 9°07.502) - (N 48°53.771, E 9°07.144) - (N 48°53.678, E 9°06.817) - (N 48°54.034, E 9°06.339) - well 3 (=N 48°54.092 E 009°06.565) and essentially returning the same route.
This route is flat, few cars are around and the road have a sealed surface (apart from a short part with a well maintained dirt track).
The landscape between well 2 and well 3 is very nice. So it's a really good idea not to take the car for this part.