9. Eine Quelle im Karstgebiet - Brunnenstube der römischen Wasserleitung bei Kallmuth

Wo: Am nördlichen Ortseingang von Eiserfey in Richtung Kallmuth - Vollem nach Süden abbiegen. Etwa 1000m hinter dem Abzweig nach Urfey liegt die Brunnenstube (mit Parkplatz) auf der südlichen Talseite etwa 500m vor Kalmuth.

Geokoordinaten: 50,552636 N 6.6629433 E

Betreuer: Dr. Ulrike Müssemeier und  Dr. Frank Körner; Text Geologie: J. Thein

 
Wanderkarte
Topographische Karte 5405 Mechernich
 


Über 95 km weit transportierte eine römische Wasserleitung vom 1. bis. 3. Jahrhundert n. Chr. frisches, mineralreiches Quellwasser aus der nördlichen Eifel nach Köln. Aus mehreren Quellfassungen zwischen dem Grünen Pütz bei Nettersheim im Süden und Dreimühlen im Norden strömten dem Aquädukt täglich 20.000 m3 Wasser aus den mitteldevonischen Karbonatgesteinen der Sötenicher Mulde zu und trugen wesent-lich zur Wasserversorgung der Colonia Claudia Ara Agrippinensium (Köln) bei. Große Teile der Wasserleitung ebenso wie einige Quellfassungen sind noch erhalten und archäologisch gut erforscht. Zu ihnen gehört eine der Hauptquellfassungen, der Klausbrunnen, unmittelbar südlich von Kallmuth, der täglich etwa 4.000 m3 Wasser in die Leitung einspeiste.

Am Kopf einer jeden Wasserleitung war durch einen künstlichen Eingriff in das Gelände der natürliche Abfluss des Wassers zu sperren und dieses in eine Leitung einzuspeisen. Das konnte durch ein kleines Wehr bewerkstelligt werden oder durch eine großartige Talsperre, im Grunde kommt dieses Prinzip aber auch in jeder Quellfassung zur Anwendung.

Damit sind auch schon die beiden wichtigsten Möglichkeiten der Wassergewinnung angezeigt, nämlich die aus Quellen oder unterirdischen Wasservorkommen und die aus offenen Gewässer, wie Flüssen und Seen.

Am liebsten war den Römern das saubere Quellwasser: Wo die hydrologischen Gegebenheiten es zugelassen haben, hat man Quellwasser für die Versorgung der Städte genutzt. Und wenn darüber hinaus noch die Möglichkeit bestanden hat, Quellen mit kalkhaltigem Trinkwasser für die Versorgung heranzuziehen, so hat man es gar in Kauf genommen, kilometerlange Fernleitungen zu bauen, nur um an das nach dem Geschmack der Römer beste aller Wasser heranzukommen.

Klausbrunnen Ausgrabung
  Ausgrabung Klausbrunnen

Ein weiterer Gesichtspunkt bezüglich der Nutzung kalkhaltigen Quellwassers soll nicht unerwähnt sein: Da die innerstädtischen Verteilernetze in der Regel aus Bleileitungen bestanden, kann das kalkhaltige Wasser auch der gesundheitlichen Vorsorge gedient haben, denn die Kalksinterablagerungen innerhalb der Leitungen bildeten eine regelrechte Schutzschicht, die eine Kontaminierung des Wassers mit dem gesundheitsschädlichen Blei verhinderte. Dafür gibt es zwar keine Belege, aber Vitruv hat zumindest auf Schädlichkeit des Bleis schon hingewiesen: „Auch ist Wasser aus Tonröhren gesünder als das durch Bleiröhren geleitete, denn das Blei scheint deshalb gesundheitsschädlich zu sein, weil aus ihm Bleiweiß entsteht. Dies aber soll dem menschlichen Körper schädlich sein. Wenn nun das, was aus ihm entsteht, schädlich ist, kann es auch selbst zweifellos der Gesundheit nicht zuträglich sein. Ein Beispiel hierfür können uns die Bleiarbeiter liefern, weil sie eine bleiche Körperfarbe haben. Wenn nämlich Blei geschmolzen und gegossen wird, dann entzieht der von ihm ausströmende Dampf, der sich an den Gliedern des Körpers festsetzt und sie von dort ausbrennt, ihren Körperteilen die wertvollen Eigenschaften des Blutes, Daher scheint es ganz und gar nicht gut, dass man Wasser durch Bleiröhren leitet, wenn wir der Gesundheit zuträgliches Wasser haben wollen.“

Eifelwasserleitung Kreuzweingarten
  Die römische Wasserleitung bei Kreuzweingarten mit den etwa 30 cm dicken
Sinterablagerungen aus der etwa 250 jährigen Laufzeit an den Seitenwänden.

Dem Ausbau jeder städtischen Wasserversorgung hatte also die genaue Erkundung der Quellen der Umgebung vorauszugehen, wobei der Radius des in Frage kommenden Gebiets gar nicht so eng anzusetzen ist. Die schließlich genutzten Quellen konnten in der Luftlinie durchaus mehr als 50 km vom Versorgungsgebiet entfernt liegen; wenn das zwischen beiden Orten liegende Gelände es zuließ, so hat man diese Entfernung eben durch eine Fernwasserleitung überbrückt.

Die Methoden zur Auffindung von Quellen mit gesundem und schmackhaftem Trinkwasser sind uns wiederum bei Vitruv beschrieben. Selbst auf die Qualitätsprüfung geht er ganz pragmatisch ein: „Die Erprobung und Prüfung der Quellen aber muss so besorgt werden. Wenn die Quellen von selbst hervorquellen und offen zu Tage liegen, dann betrachte und beobachte man, bevor man mit dem Leitungsbau beginnt, welchen Gliederbau die Menschen haben, die in der Umgebung dieser Quellen wohnen. Ist ihr Körperbau kräftig, ihre Gesichtsfarbe frisch, sind ihre Beine nicht krank und ihre Augen nicht entzündet, dann werden die Quellen ganz vortrefflich sein.“ Vitruv empfiehlt also, sich bei der Suche nicht nur vom eigenen Geschmack leiten zu lassen, sondern auch die Pflanzenwelt der Umgebung der Quellen und vor allen Dingen die Menschen, die sich bisher aus der betreffenden Quelle versorgt haben, zu begutachten. `Triefaugen` bei den Menschen seien durchaus auch als ein Hinweis auf die schlechte Qualität des verbrauchten Trinkwassers zu werten.


Rekonstruktion Klausbrunnen

Quellfassungen

War die Entscheidung für die Ausnutzung eines Wasserdargebotes gefallen, so war es nun die Sache des antiken Wasserbauers, über eine zweckmäßige Methode der Wassergewinnung nachzudenken. Am einfachsten war dies bei den Quellen, denn diese waren auf einfache Art durch einen Mauerkranz zu fassen. In diesem Becken sammelte sich das Wasser und eine Überlaufvorrichtung ermöglichte das Abfließen in die Leitung.

Schwieriger war es, wenn diese Quellen nicht offen zutage traten, sondern wenn es galt, einen unterirdischen Horizont anzuzapfen. Als Beispiel hierfür kann die Brunnenstube ´Klausbrunnen´ bei Mechernich-Kallmuth am Kopf eines Leitungsstranges der Eifelwasserleitung nach Köln gelten.

Kalksintersaeule
  Jahresschichten geben dem Kalksinter sein spezielles Aussehen.
Hier eine Kalksintersäule in der Stiftskirche von Bad Münstereifel.

Diese Kammer, mit 3,5 m x 5,8 m Innenmaßen, ist etwa um 3 m durch die aus Gehänge- und Verwitterungsschutt bestehenden Schichten bis in den anstehenden zerklüfteten Kalkfels eingetieft worden. Durch die im Fundament porös konstruierten Seitenwände der Kammer konnte das aus dem Felsgestein hervorquellende Wasser in die Brunnenstube hereinsprudeln. Diesem Zweck diente der besondere Aufbau der Umfassungsmauern: Neben den torartigen Öffnungen in den gewaltigen Fundamentquadern drang das Wasser auch durch die zwischen den Quadern lose aufgeschichtete Wandung aus Grauwacke-Handquadern in die Brunnenstube ein. Zur Entlastung dieses mörtellos zusammengesetzten Teils der Wandung dienten die darüberliegenden Stürze und Bögen, die das aufgehende Mauerwerk, nun durch Mörtel verbunden, zu tragen hatten. Das Bauwerk ragte etwa bis in Brusthöhe aus dem Boden; die Mauern hatten eine Bekrönung aus halbrunden Sandsteinen, eine Überdachung der Brunnenstube war nicht vorhanden.

Ein Schwellstein ließ das Wasser etwa 0,3 m im Inneren des Beckens ansteigen, ehe es in die an der Längsseite angeschlossene Leitung abfließen konnte. Das sorgte für eine gewisse Beruhigung des Wassers und ermöglichte dabei ein Absetzen von Schwebstoffen.

Da die Römer das Wasser aus fünf Quellen in der Sötenicher Kalkmulde nutzten, die zusammen 20.000 m³ Wasser pro Tag in die Colonia Claudia Ara Agrippinensium / Köln transportierten, müssen hier in der Kallmuther Brunnenstube mindestens 4.000 m³/ Tag abgeschöpft worden sein. Heute gibt es hier nur noch sporadisch Wasser: Manchmal, besonders im Frühjahr, findet man die Brunnenstube samt Schutzbau prallgefüllt mit klarstem Wasser vor.

Geologische und Hydrogeologische Grundlagen

Landkarten Skizze
Nordrand der Eifel zwischen Zülpich und der Sötenicher Mulde.
Der Buntsandstein der Mechernicher Triasbucht bedeckt im
Südosten die Mitteldevon Kalkmulde von Sötenich. Die
Brunnenstube liegt zwischen Kallmuth (Kl) und dem
Kartstein (Kt). (W = Weyer) (MEYER, 1994).

 

Die Kallmuther Brunnenstube liegt am Nordflügel der Sötenicher Mitteldevonmulde. Diese ist die nördlichste von mehreren, in der sogenannten Eifeler Nord-Süd-Zone zwischen Mechernich und Trier aufgereihten Muldenstrukturen, in denen mitteldevonische, z. T. sogar oberdevonische Gesteine erhalten sind. Die in einem flachen Schelfmeer in Äquatornähe abgelagerten Sedimente bestehen im Wesentlichen aus fossilführenden Kalken (z. T. Riffen) und Mergeln. Sie wurden im Oberen Karbon (vor etwa 290 Mio. Jahren) mit den unterlagernden Ton-, Silt- und Sandsteinen während der „Varsikischen Gebirgsbildung“ gefaltet und geschiefert. Die Eifel ist heute Teil des Schiefergebirges, das die nördliche Zone des Variskischen Gebirges in Deutschland darstellt. Nach dem Karbon wurde die nördliche Eifel abgetragen und im Erdzeitalter der Trias wurden die devonischen Gesteine mit roten Sandsteinen(„Buntsandstein“) in einem wüstenhaften Klima überdeckt. Sie überlagern den nördlichen Teil der Sötenicher Mulde unmittelbar nördlich von Kallmuth zwischen Kall und Mechernich und sind berühmt wegen der in ihnen enthaltenen großen Bleilagerstätte, die seit der Römerzeit bis in die Mitte des letzten Jahrhunderts abgebaut wurde. Aus ihr stammt nachweislich auch ein Großteil des Bleies das für den innerstädtischen Wasserleitungsbau in Köln verwendet wurde. Auch der Buntsandstein ist aufgrund seiner hohen Porosität ein wichtiger Grundwasserspeicher. Sein Wasser ist allerdings weitflächig aufgrund der Bleivererzung kontaminiert. Die mitteldevonischen Kalke wurden nach der Gebirgsbildung, hauptsächlich wohl im späten Mesozoikum und im Alttertiär, dolomitisiert. Ein Teil des Kalziums ist hierbei durch Magnesium ersetzt worden.

Die Kalke und Dolomite sind, im Gegensatz zu den schiefrig sandigen Unterdevongesteinen, aufgrund ihrer starken Zerklüftung hervorragende Grundwasserleiter. Durch Lösung (Verkarstung) wurden die Wasserwege zusätzlich erweitert. Die Karstgesteine der Eifelkalkmulden bilden seit der römischen Zeit bis heute wichtige Grundwasserspeicher und sind die Grundlage für die Trinkwasserversorgung der Westeifel (in der Römerzeit sogar der Hauptstadt Köln!)

Das Fließgeschehen im Grundwasser wird bestimmt durch die Oberflächengewässer, die z. T. Vorfluter sind für das Grundwasser. Teilweise speisen sie aber auch in niederschlagsarmen Zeiten das Grundwasser. Einige Bäche verschwinden sogar ganz in Schlucklöchern und deren Bachläufe entwickeln sich dann zu Trockentälern. An günstigen Stellen, dort wo die intensiv gefalteten grundwasserführenden Schichten in den Tälern angeschnitten sind, und/oder die Schichten an Störungen gegen schlechter wasse leitende Horizonte verworfen sind, treten die Karstwässer in Quellen zutage, die z. T. große Wassermengen schütten

Hydrogeologische Karte
Hydrogeologische Karte der zentralen Sötenicher Kalkmulde. Die Zahlen
geben Abflußmengen der Bäche an, die Radien der Quellen sind
proportional zur Schüttungsmenge. (MEYER 1994)

Die großen Quellen des Feybaches bei Dreimühlen, südlich von Eiserfey schütten bis zu mehr als 60 l Wasser pro Sek. Generell ist die Fließrichtung des Grundwassersystems von Südwest nach Nordost auf den Vorfluter Erft hin ausgerichtet. Der südwestliche Muldenteil entwässert allerdings mit der Urft in das System der Maas.

Da die Kalke und Dolomite relativ gut löslich sind, enthalten die in ihnen zirkulierenden Wässer einen hohen Anteil an gelöstem Ca, Mg und HCO3 und weisen damit eine hohe Karbonathärte auf. Tritt das Grundwasser in einer Quelle oder Brunnenfassung zu Tage, fällt durch die Druckererniedrigung und die Temperaturerhöhung die Lösungsfracht in Form von Kalksinter aus. Niedrige Wasserpflanzen und Mikroorganismen tragen zusätzlich zur Kalkfällung bei. Ein eindrücklicher Kalksinterkomplex ist im Bereich der Wasseraustritte im Bereich von Weyer und Dreimühlen im Pleistozän mit dem Kartstein entstanden, in dem sich später die Kakushöhle gebildet hat (siehe Georallye-Punkt xxx). Genau so sind die Kalksinterfällungen im römischen Wasserleitungsstollen entstanden. Im jahreszeitlichen Rhythmus sind mehr als 190 dünne Sinterkrusten entstanden, die quasi als Jahresringe die Funktion der Wasserleitung über nahezu 200 Jahre belegen.

Die römische Quellfassung von Kallmuth liegt hydrogeologisch geschickt auf einer der bedeutendsten Querstörungen in der nördlichen Sötenicher Mulde, die im Tal des Kallmuther Baches weniger durchlässige, mergelige Gesteine im Nordosten, gegen die verkarsteten Dolomite des oberen Mitteldevons im Südwesten verwerfen. Hiermit war das aus dem Südwesten anströmende Grundwasser gezwungen, im Tiefsten des Talgrundes auszutreten. Dies passierte sicher zuerst flächig aus dem Schutt der den südlichen Talhang bedeckte, bis die Römer das Wasser durch den Bau der Brunnenstube systematisch direkt aus den wasserführenden Dolomiten auffingen und es in die Wasserleitung einspeisten.  Heute strömt Grundwasser nur noch aus der nördlichen Talseite in geringer Menge zu. Der Bau des Burgfeyer Stollens im 19. Jahrhundert, der der Entwässerung des Bergbaugebietes bis heute dient, hat die Strömungsverhältnisse nachhaltig verändert. Das Wasser südlich von Kallmuth, das ehemals den römischen Brunnen speiste fließt nun größtenteils nach Norden ab. Das von Norden zuströmende Wasser ist gefasst und wird zur Trinkwassergewinnung genutzt. Nur in niederschlagsreichen Zeiten steht noch Wasser in der Brunnenstube.

 


Literatur:

  • Grewe, K., Atlas der römischen Wasserleitungen nach Köln. Rhein. Ausgr. 26 (Köln 1986).
  • Meyer, W. (1994): Geologie der Eifel.- 3. erg. Aufl., 618 S., Schweitzerbart, Stuttgart.
  • Ribbert, K.-H. (1985): Geologische Karte von Nordrhein-Westfalen 1: 25 000, Blatt 5405 Mechernich.- GLA NRW, Krefeld.
  • Stoltidis, I. & Krapp, L. (1977): Grundwasserverhältnisse in den Kalkmulden der Nord-Eifel.- Decheniana, 130, 299-315, Bonn.
  • Stoltidis, I. & Krapp, L. (1979): Hydrologische Karte von Nordrhein-Westfalen 1 : 25 000, Blatt 5405 Mechernich. Grundrisskarte, Profilkarte.-  RWTH Aachen