Geologische Blätter für NordostbayernGeoZentrum NordbayernDie Espanquelle in Fürth/Bayern

- ein verborgener fränkischer Mineralwasserbrunnen -

von Alfons Baier

Kurzfassung von: BAIER, A. (2000): Die Espanquelle in Fürth/Bayern -- ein verborgener fränkischer Mineralwasserbrunnen.- Geol. Bl. NO-Bayern 50, 1-2: 17-40, 4 Abb., 3 Tab., 1 Taf., Erlangen 2000.


Zur Geschichte der Fürther Heil- und Mineralbrunnen

Mineralwasserbrunnen Espan In den Jahren 1901 bis 1906 und im Jahre 1914 wurden im Nordostteil der Stadt Fürth/Bay. acht Tiefbohrungen abgeteuft, von denen die tiefste Bohrung (Fürth-Poppenreuth) eine Gesamtteufe von -1453 m erreichte. Die Bohrungen sollten damals in der Tiefe vermutete Steinkohlenvorkommen erschließen. Wie sich bei diesem kostspieligen Unternehmen herausstellte, fehlen im Untergrund von Nürnberg-Fürth die produktiven Karbonschichten jedoch völlig. Da aber der damals beratende badische Landesgeologe H. THÜRACH die unteren Schichtfolgen falsch deutete (vgl. WURM 1929, BERGER 1978), wurden drei der Bohrungen erst tief im paläozoischen Grundgebirge eingestellt.

Statt der vermuteten Steinkohlenlager erbohrte man im mesozoischen Deckgebirge artesisch auslaufende Na-Ca-Cl-SO4-Mineralwässer. Mit der im Jahre 1901 abgeteuften ersten, insgesamt 357,4 m tiefen Bohrung wurde bereits in einer Tiefe von -79,5 m im Benkersandstein ein Mineralwasserhorizont angeschlagen, der reich an Calciumsulfat und Eisenverbindungen war sowie geringe Spuren an Mangan und Natriumchlorid aufwies. In einer Teufe von -356 m wurde schließlich im Buntsandstein ein Mineralwasserhorizont erschlossenen, der später den Namen "König-Ludwig-Quelle" erhielt. Im Jahre 1912 war die "König-Ludwig-Quelle I" staatlich als Heilquelle anerkannt worden. Trinkkuren aus dieser kohlensäurehaltigen Kochsalzquelle sollten gegen Verdauungsstörungen, Leberkrankheiten, Fettsucht, Gicht, Diabetes und Frauenkrankheiten helfen. Die Bohrung wurde zunächst mit schmiedeeisernen Patentrohren ausgebaut; da jedoch durch das relativ kohlendioxidreiche Wasser die Eisenrohre innerhalb weniger Jahre vollkommen zerstört worden waren, setzte man im Jahre 1910 Kupferrohre in die Bohrung ein. Lage der Espan-Quelle

Im Jahre 1914 erbrachte die zweite, -334 m tiefe Bohrung die "Bavaria-Quelle": In ihr strömte in einer Teufe von -140 bis -150 m aus dem Benkersandstein Mineralwasser zu. Dieses Wasser wurde mit Kohlensäure versetzt als "Dosana-Sprudel" in den Handel gebracht.

Die dritte, ebenfalls im Jahre 1914 abgeteufte Bohrung erschloß die "König-Ludwig-Quelle II": Ihre Endteufe lag bei -365 m und erschloss bei -355 m aus dem Buntsandstein zuströmende Mineralwässer.

Die Erbohrung der Fürther Mineralwässer fand bei der einheimischen Bevölkerung und der Administration große Zustimmung. Die Verwaltung der Stadt Fürth erhoffte sich einen aufblühenden Thermal- und Moorbadbetrieb. Auch das Bayerische Königshaus bekundete sein Interesse durch einen Besuch des Kronprinzen Ludwig (dem späteren König Ludwig III.) am 14. Juni 1911. Ab 1911 wurde sehr rasch das "König-Ludwig-Bad" gebaut. Der Name der Kurgartenstraße in Fürth weist noch heute auf seinen Standort hin. In der ursprünglichen Planung sollte das Brunnengelände großartig ausgebaut werden; das 1914 errichtete Kurmittelhaus fiel jedoch relativ bescheiden aus. Es entstanden ein Repräsentationsgebäude, Wartehallen, die Verwaltungs- und Kassenräume sowie die Arzt-, Gurgel- und Inhalationsräume, weiterhin die Thermal-, Kinder- und Moorbäder und eine Fangoabteilung.

Während des I. Weltkrieges verfielen die Quellen: Die neuen Kuranlagen verödeten und im Juli 1920 wurde das Bad geschlossen. Es blieb aber der Gedanke an ein Fürther Thermalbad. So entschloß sich die Stadtverwaltung im Jahre 1935 zu der Bohrung "Espan" nördlich der Pegnitz in den sog. Espanwiesen; diese später mit Kupferrohren ausgebaute Bohrung stieß mit einer Gesamtteufe von -448,5 m bis in die Schichten des Zechsteins vor. Die Bohrung Espan wurde gezielt zur Erschließung von Mineralwasser abgeteuft und stellte einen erneuten Versuch der Stadt Fürth dar, eine Kurstadt zu werden. Blockbild der Espan-Quelle im E´ Stadtgebiet von Fürth/Bay.

Beim Abbohren wurden drei Mineralwasserhorizonte aufgefahren: Im Benkersandstein wurde in einer Teufe von -90 bis -130 Meter der "Obere Mineralwasserhorizont" gefasst; im Liegenden des Benkersandsteins und im Lettenkohlenkeuper trat bei -150 bis -180 m der "Mittlere Mineralwasserhorzont" und ab -370 m bis -440 m der aus dem Buntsandstein zuströmende "Untere Mineralwasserhorizont" auf. Alle drei Mineralwasserquellen besitzen eine eigene Kupferverrohrung, wobei heute nur der am stärksten schüttende und mineralreichste "Untere Mineralwasserhorizont" genutzt wird.

Schema Brunnenausbau der Espan-Quelle Während der Bohrarbeiten wurden fortlaufend Untersuchungen der wichtigsten Wasserinhaltsstoffe getätigt. Über die Ergebnisse berichtet BIRZER (1956): Nach Erreichen des Benkersandsteins (-85 m Teufe) begann der Gehalt an gelösten Wasserinhaltsstoffen bis zu einer Teufe von -132 m rasch anzusteigen; danach blieb bis zur Untergrenze des Benkersandsteins (-177 m) der Gehalt an gelösten Stoffen relativ konstant. Im Lettenkohlenkeuper (-177 bis -194 m) wurde ein weiterer starker und rasch zunehmender Anstieg der Wasserinhaltsstoffe beobachtet. Dieser Trend setzte sich im Muschelkalk (-194 m bis -300 m) beständig fort, wobei besonders eine starke Zunahme der Chlorid- und Sulfatgehalte (wohl infolge des stark gipsführenden Mittleren Muschelkalkes) zu bemerken war. Im Oberen Buntsandstein (-300 m bis -321 m) wurde ein geringer Rückgang der Chloridgehalte beobachtet, welcher dann im Hauptbuntsandstein und im Unteren Buntsandstein (-321 m bis -446 m) wieder beträchtlich anstieg.

Obwohl das bis heute aus der Espanbohrung artesisch ausströmende Thermalwasser als von gleicher Qualität beurteilt wurde wie bei den älteren Bohrungen und auch für diesen Brunnen sehr günstige balneologische Gutachten vorlagen, blieb es bei einer bescheidenen örtlichen Verwendung des Wassers für Trinkkuren. Das aus der Bohrung Espan gewonnene Wasser sollte ursprünglich für ein Thermalschwimmbad genutzt werden; dies scheiterte jedoch am hohen Eisengehalt des Wassers, welcher nach Entgasung der im Wasser enthaltenen Kohlensäure als Eisen-Hydroxid-Schlamm ausfiel. Die ursprünglichen Pläne für größere Kuranlagen konnten infolge des Zweiten Weltkrieges nicht verwirklicht werden und wurden auch in den Nachkriegsjahren nicht mehr aufgegriffen. Die Espanquelle floß aus einer einfachen Brunnenfassung aus, bis die Stadt Fürth in den Jahren 1961/62 die Kuranlage in den Espanwiesen errichtete und einen kleinen Trinkpavillion baute.

Stratigraphie und Hydrogeologie der Bohrung Espan

Der Mineralwasserbrunnen Espan befindet sich in den sog. Espanwiesen etwa 50 m NNW´ der Brücke des Frankenschnellweges über die Pegnitz unmittelbar an der Stadtgrenze zwischen Nürnberg und Fürth. Sie wurde 1935/36 im Auftrag der Stadt Fürth/Bay. als Meiselbohrung abgeteuft, erreichte eine Gesamttiefe von -448,5 m und wurde während des Bohrvortriebes von BIRZER (1936) stratigraphisch aufgenommen.

stratigraphische Übersicht der Espan-BohrungDie Bohrung Espan setzt bei einer Höhenlage von 298 m NN in den quartären, etwa 2 m mächtigen, gelben, mittelkörnigen Quarzsanden der Pegnitz-Hauptterrasse an.

Unter den quartären Lockersedimenten folgt der 16 m mächtige untere Anteil des -- im Großraum von Nürnberg -- insgesamt etwa 30 Meter mächtigen Blasensandsteins. Als Blasensandstein i.e.S. wird heute diejenige Schichtenabfolge bezeichnet, die im Liegenden mit der ersten, meist harten, feinkörnigen und glimmerreichen Sandsteinbank ("Grenzbank") über den roten Lehrbergschichten beginnt. Das Schichtpaket des Blasensandsteins wird überwiegend aus relativ weichen, rotbraunen bis weißgrauen, fein- bis grobkörnigen Sandsteinen mit zwischengeschalteten roten, grünen und violetten Lettenlagen aufgebaut. Die namengebenden blasenartigen Hohlräume im Sandstein entstanden durch Herauswitterung von Tonnestern und dolomitischen Bestandteilen. Die Grundwässer des Blasensandsteins zeichnen sich meist durch hohe Eisen- und Mangangehalte aus.

In einer Teufe von -18 m bis -52 m wurden in der Bohrung Espan die überwiegend roten Letten und die geringmächtigen, feinkörnigen Sandsteinbänke der Lehrbergschichten angetroffen. SPÖCKER (1964) beobachtete in diesen tonig-feinkörnigen, durch lebhaften Fazieswechsel gekennzeichneten Gesteinsschichten das Auftreten von Schiefertonen, Steinmergelbänken und Alabastergipsen. Hydrogeologisch wirken die Lehrbergschichten in ihrer Gesamtheit als Aquiclude.

Stratigraphie der Bohrung Espan Im Liegenden der Lehrbergstufe folgt eine 11 Meter mächtige Wechselfolge von roten Sandsteinen und roten Letten, die von BIRZER (1936) und von BERGER (1978) dem Schilfsandstein zugeordnet wurden. Im Großraum Nürnberg-Fürth setzen sich die Schilfsandsteine überwiegend aus fein- bis mittelkörnigen, gelblich-bräunlichen Sandsteinen mit eckigen, weißen und grauen Quarzbruchstücken zusammen (FUCHS 1955). Wasserwirtschaftlich ist dieser Sandsteinaquifer aufgrund seiner sehr unterschiedlichen Wasserführung und der stark wechselnden Gebirgsduchlässigkeiten von nur untergeordneter Bedeutung.

Die den Schilfsandstein unterlagernden Estherienschichten waren in der Bohrung Espan durch einen merklichen Farbumschlag gut abzutrennen: Sie bestehen aus einer 22 Meter mächtigen Abfolge grauer und grünlichgrauer Letten. Wasserwirtschaftlich sind die als Aquiclude wirkenden Estherienschichten bedeutungslos.

Bei einer Bohrteufe von -85 m -- an der Obergrenze des Benker-Sandsteins -- begann der Gehalt an im Wasser gelößten Stoffen rasch anzusteigen und nahm bis zu einer Teufe von -130 m von 320 mg/kg auf 2750 mg/kg beständig zu. Die im Benker-Sandstein angetroffenen Mineralwässer wurden gefaßt und als "Oberer Mineralwasser-Horizont" bezeichnet; im Jahre 1936 betrug dessen Ergiebigkeit ca. 1 l/s bei einer Wassertemperatur von +14°C (KÜHNAU 1938). Die bei der Bohrung aufgefundenen Mineralwässer wurden 1936 vom Labor FRESENIUS analysiert und werden im Folgenden nach BIRZER (1956) zitiert.

Der in der Bohrung Espan durchfahrene Benkersandstein ist eine 92 m mächtige Gesteinserie, die sich hauptsächlich aus roten, weißen und hellgrauen feinkörnigen Sandsteinen und rötlichgrauen Lettenlagen zusammensetzt.

Der Benkersandstein-Aquifer gilt als der "Tiefenwasserspeicher Nürnbergs" und liefert vielfach hydrochemisch und bakteriologisch einwandfreies Wasser (SPÖCKER 1964). Gelegentlich weist das Grundwasser aus dem Benkersandstein im Großraum Nürnberg jedoch einen hohen Gehalt an Mineralsalzen (v.a. Chlorid- und Sulfat-Ionen) auf; nach BIRZER (1956) ist dieser Salzgehalt des Benkersandsteins auf synsedimentäre Einschaltungen von Steinsalz- und Gipslinsen zurückzuführen.

In einer Teufe von -150 m bis -180 m wurde eine zweite Brunnenfassung eingebaut und die hier aus dem Unteren Keuper (= unterster Benker-Sandstein und Lettenkohlenkeuper) zuströmenden Wässer als "Mittlerer Mineralwasser-Horizont" eingestuft. Im Jahre 1936 betrug die Ergiebigkeit dieses Quellhorizontes ca. 1 l/s bei einer Wassertemperatur von +16°C (KÜHNAU 1938).

Der untere Benkersandstein besteht aus einer Wechselfolge von karbonatischen Sandsteinen und überwiegend grünen, sandigen, als lokale Aquicluden wirkenden Tonen. Die in einer Teufe von -177 m bis -194 m angetroffenen Schichten des Lettenkohlenkeuper beginnen im Hangenden mit einem 7 Meter mächtigen feinkörnigen, stark dolomitischen Sandstein, dem hier aufgrund der paläogeographischen Küstennähe stark sandig ausgebildeten "Grenzdolomit" (BIRZER 1936). Insgesamt setzt sich der Lettenkeuper aus 17 m mächtigen, weißen bis weißgrauen, feinkörnigen Dolomiten, Mergeln und Sandsteinen zusammen. Die Schichten des Lettenkeupers sind i.d.R. wasserführend. Da die Grundwasserkörper in die "Flutrinnen" des Lettenkeupers eingebettet sind, ist die Lage und Ausdehnung der flächenmäßig begrenzten Grundwasservorkommen nicht genau abzugrenzen.

Im "Mittleren Mineralwasserhorizont" der Bohrung Espan war ein ausgeprägter Überschuß der Chloride gegenüber den Alkalien festzustellen. Derartigen Wässer schreibt BIRZER (1956) wegen ihrer therapeutischen Wirkung eine besondere Rolle zu und kennzeichnet sie als "erdmuriatische Wässer".

Die in der Teufe von -194 m bis -300 m aus dem Muschelkalk in die Bohrung Espan zuströmenden Wässer wiesen einen hohen Magnesiumgehalt auf. Die Muschelkalkschichten erreichen in der Bohrung Espan eine Gesamtmächtigkeit von 106 Metern. Sie bestehen aus dolomitischen, teilweise sandigen Mergeln und karbonatischen Feinsandsteinen. Die 43 m mächtigen Mergelabfolgen des Mittleren Muschelkalk enthalten zu einem Drittel Gips- und Anhydritlagen.

In einer Teufe von -300 m bis -446 m wurde die Schichtenfolge des Buntsandsteins durchfahren. Die Buntsandsteinschichten setzen sich aus hellrötlichen bis gelblich-weißgrauen Sandsteinen unterschiedlicher Korngrößen zusammen; den Sandsteinen zwischengeschaltet sind unterschiedliche Geröll-, Konglomerat und Tonschichten sowie geringmächtige Gips- und Salzlagen (BIRZER 1936). Der Schichtenfolge des Buntsandsteins sind drei auffällige Konglomeratlagen zwischengeschaltet. Hierdurch schied BIRZER (1936) durch das Hauptkonglomerat (Teufe -321 m bis -324 m) den Oberen Buntsandstein vom Oberen Hauptbuntsandstein ab; die Mittlere Gerölllage in einer Teufe von -370 m bis -371 m trennt den Oberen vom Unteren Hauptbuntsandstein und das sog. ECK´sche Konglomerat in einer Teufe von -433 m bis -440 m den Unteren Hauptbuntsandstein vom Unteren Buntsandstein ab. Zunahme der Wasserinhaltsstoffe im Espan-Quellwasser

In einer Tiefe von -370 m bis -439 m strömt aus dem Oberen und Unteren Hauptbuntsandstein sowie aus dem ECK´schen Konglomerat Mineralwasser der Bohrung zu. Dieses im Buntsandstein gefaßte, etwa +22°C warme Wasser wurde als "Unterer Mineralwasser-Horizont" bezeichnet; im Jahre 1936 betrug dessen Ergiebigkeit ca. 10 l/s bei einer Wassertemperatur von +23°C (KÜHNAU 1938). Das Wasser dieses Unteren Quellhorizontes steht unter hohem artesischen Druck, so daß es an der Erdoberfläche mit einer Steighöhe von 13 m ü. GOK ausfließt (BIRZER 1936) und die noch heute konstante Schüttung der Espanquelle von etwa 5 l/s bedingt.

Nach den Analysen von FRESENIUS traten im Wasser dieses untersten Mineralwasserhorizontes Gehalte an Lithium, Bor, Strontium, Brom, Jod, Methan, Phosphat und Arsenat auf. Weiterhin waren in den Quellgasen des unteren Mineralwasserhorizontes relativ hohe Gehalte an Stickstoff und Edelgasen (51,7 Vol.-%), Kohlendioxid (47,3 Vol.-%) sowie Spuren von Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan zu beobachten (BIRZER 1936). Die in den Wässern der Fürther Mineralbrunnen beobachteten hohen CO2-Gehalte führte bereits WURM (1929) auf juvenilen Ursprung zurück.

Unterlagert wird der Buntsandstein von vermutlichen Zechsteinlagen. Diese Zechsteinsedimente wurden in der benachbarten Bohrung Poppenreuth in einer Gesamtmächtigkeit von 17 m durchfahren und bestehen im Hangenden aus stark karbonatführenden Sedimenten mit Aufarbeitungsprodukten aus dem variszischen Basement, während sich die liegenden Partien überwiegend aus reinen Dolomiten zusammensetzen (WURM 1929). Diese vermutlichen Zechsteinlagen wurden in der Bohrung Espan in der Teufe von -446m bis zur Endteufe von -448,5 m angefahren und bestehen hier aus grünlichgrauen, teilweise rotviolett gesprenkelten Dolomiten. BERGER (1978) neigt aufgrund lithologischer und paläogeographischer Erkenntnisse dazu, diese Ablagerungen als modifizierte Lagen der im Unterbau angefahrenen altpaläozoischen Serien anzusprechen.

Zur Nomenklatur von Mineralwasser und Heilwasser

Oberflächennahe Grundwässer sind meistens reich an organischen oder mineralisierten organischen Bestandteilen, die in natürlichen Tiefenwässern nicht auftreten. Mineralwässer sind natürliche, aus natürlichen oder künstlich erschlossenen Quellen gewonnene Wässer, welche sich von gewöhnlichen Wässern vor allem durch die Menge ihres Gehalts an gelösten Stoffen unterscheiden. Als Mineralwässer werden nach den "Nauheimer Beschlüssen" aus dem Jahre 1911 solche Grundwässer bezeichnet, deren Gehalt an gelösten Feststoffen ("Salzen") mehr als 1000 mg/kg beträgt oder welche mind. 250 mg/kg freies Kohlendioxid enthalten. Hierbei ist zu bemerken, daß bei dem Grenzwert von 1000 mg/kg gelöste Salze nicht vom Abdampfrückstand des Wassers ausgegangen wird, sondern von der durch eine Gesamtanalyse ermittelten Summe der Anionen und Kationen, welche zumeist höher ist als der Wert für den Abdampfrückstand; dies liegt darin begründet, daß durch die Erhitzung beim Abdampfen die Hydrogenkarbonat-Kohlensäure teilweise verloren geht. Als Mineralwässer werden aber auch Wässer bezeichnet, die zwar weniger als 1 g/kg Salze enthalten, aber einen oder mehrere "seltene" Stoffe gelöst haben (wie z.B. Jod, Brom, Schwefel oder Eisen); weiterhin gehören zu den Mineralwässern auch solche, die sich durch relativ hohe Radioaktivität auszeichnen.

Als Heilquellen werden natürlich oder künstlich erschlossene Wasser- oder Gasquellen bezeichnet, die auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrer physikalischen Eigenschaften (z.B. Thermalquellen) oder nach der balneologischen Erfahrung geeignet sind, Heilzwecken zu dienen, sofern nicht Eigenschaften oder Inhaltstoffe (z.B. Teer, Bitumen, Phenole, Krankheitserreger u.ä.) eine Verwendung zu Heilzwecken ausschließen. Von jedem balneologisch genutzen Heilwasser muß eine "Große Heilwasser-Analyse" vorliegen, welche alle 10 Jahre zu erneuern ist (HÖLL 1986). Heilwässer dürfen weiterhin nur ohne Zusatz oder Entzug irgendwelcher Bestandteile zu Kurzwecken verabfolgt werden: Bis auf das Erwärmen für die Trink- und Badekur sowie die Verdünnung starker Solen ist also jegliche Aufbereitung und Veränderung verboten.

Wässer, die unabhängig von ihrem Mineralgehalt von Natur aus eine höhere Temperatur als +20°C haben, werden als Thermen oder Thermalwässer bezeichnet. Somit sind die in den Fürth’er Bohrungen angetroffenen Wässer "Thermen": Das Wasser der "König-Ludwig-Quelle I" weist eine beständige Temperatur von +22°C und jenes der "Espan-Quelle" jahreszeitlich bedingte Temperaturen zwischen +21°C und +23°C auf. der Trinkpavillion der Espan-Quelle

In der Mineral- und Heilwasseranalyse sollen die Kationen Natrium, Kalium, Ammonium, Calcium, Magnesium, Eisen und Mangan sowie die Anionen Chlorid, Nitrat, Nitrit, Sulfat, Phosphat und Hydrogencarbonat bestimmt werden, wobei die Angabe und Berechnung der Gehalte in der Ionenform erfolgt. Die Konzentrationen werden in den Einheiten mg/kg angegeben. Gelegentlich werden die Gehalte auch in Millimoläquivalent berechnet, wobei sich bei der Bestimmung aller Ionen theoretisch gleiche Summen der Kationen- und Anionen-Äquivalentmassen ergeben sollten; dies scheitert jedoch häufig daran, daß die Kationen in chemische Komplexe eingebunden sind, deren exakte Auflösung im Analysegang nicht möglich ist. Zur Genauigkeitsanforderung sollte weiterhin angemerkt werden, daß sehr exakt durchgeführte Analysenmethoden aus geohydrochemischer Sicht eine nur bedingte Aussagekraft besitzen: Sie verleiten zu der Annahme, daß ein Analyseergebnis die Beschaffenheit eines Grundwassers am Punkt der Probennahme als unveränderlich darstellt. Tatsächlich gleicht jedoch ein Analyseergebnis selten einem anderen, weil die Lösungsinhalte ständigen geogenen Veränderungen unterliegen.

Hydrochemische Untersuchung des Espan-Mineralwassers

Zur hydrochemischen Untersuchung des (aus dem "Unteren Quellhorizont" entspringenden) Mineralwassers der Espan-Quelle wurden hierzu -- nach einer ersten Voruntersuchung am 18. Mai 1999 -- in den Mittagsstunden des 09. Dezember 1999 aus den Wasserspendern des Trinkpavillions 5 kg Wasserproben genommen und zeitgleich der pH-Wert, das Redoxpotential, der Sauerstoffgehalt, die Leitfähigkeit und die Luft- und die Wassertemperatur gemessen.

Ein Großteil der an den beiden Terminen genommenen Wasserproben wurde jeweils bei +110°C eingedampft. Im Anschluß wurden aus den Salzen Meßtabletten für die Röntgenfloureszenzanalyse hergestellt, wobei jeweils 1 g Salz des ersten Beobachtungstermins in Lithiumtetraborat-Schmelztabletten überführt wurde, während jeweils 12 g Salz der zweiten Probennahme zu Presstabletten präpariert wurden. Darüber hinaus wurden die Probenwässer der beiden Termine titrimetrisch und kolorimetrisch untersucht sowie die Haupt-Kationen des im Dezember 1999 genommenen Wassers mittels AAS bestimmt. Nach den vorliegenden Ergebnissen ist die Espanquelle somit als eine Natrium-Calcium-Chlorid-Sulfat-Therme einzustufen.

 

 

18.05.99

09.12.99

Lufttemperatur [°C]

+20,0

+9,7

Wassertemperatur [°C]

+22,3

+20,7

Sauerstoffgehalt [mg/l]

2,8

1,6

Sauerstoffsättigung bei Temp. [%]

33

18

Leitfähigkeit [µS/cm]

16760

16980

pH-Wert

6,2

6,2

Redoxpotential [mV]

+73

+48

Carbonathärte [°dH]

54

50

     

Abdampfrückstand bei +110°C [mg/kg]

12550

12030

Glühverlust bei +1030°C [%]

82,98

n.b.

     

Natrium [mg/kg]

~2500

3121

Calcium [mg/kg]

~1100

1201

Kalium [mg/kg]

~200

226

Magnesium [mg/kg]

123

188

Eisen ges. [mg/kg]

11,4

1,2

Mangan [mg/kg]

0,7

0,7

Ammonium [mg/kg]

0,5

0,3

Strontium [mg/kg]

2

10

Kupfer [mg/kg]

0,14

0,40

Arsen [mg/kg]

0,1

0,1

Zink [mg/kg]

0,06

0,07

     

Chlorid [mg/kg]

5650

4480

Sulfat [mg/kg]

1900

2200

Kieselsäure [mg/kg]

11

12

Nitrat [mg/kg]

0

10

Fluorid [mg/kg]

0,5

0,3

Phosphat [mg/kg]

0

0,3

Nitrit [mg/kg]

0

0

Die physikalisch/chemischen Kenngrößen sowie die Ergebnisse der titrimetrischen und kolorimetrischen Bestimmungen und die Meßergebnisse der RF- und AAS-Analysen des Abdampfrückstandes des Espan-Mineralwassers.

Trinkkurwirkung und Indikationen des Espan-Wassers

Das Trinken von natürlichen Wässern, die sich aufgrund ihres Mineralstoffgehaltes vom Süßwasser unterscheiden, gehört sicherlich zu den ältesten Heilmethoden. Unter Heilwassertrinkkuren wird eine über einen längeren Zeitraum hin in regelmäßigen, therapeutisch vorgegebenen Zeitabständen wiederholte Zufuhr definierter Mengen eines Heilwassers verstanden, dessen Auswahl, Dosierung und Applikationsweise ärztlich verordnet werden. Diese Krenotherapie hat heute zwar in vielen traditionellen Brunnenkurorten ihre ursprügliche zentrale Rolle verloren, wodurch ein vielfach bewährtes Behandlungsverfahren verdrängt und vielleicht sogar vergessen zu werden droht. Jedoch spricht die natürliche Entstehung mineralhaltiger Wässer in tiefen geologischen Schichten durch Lösung, Hydrolyse und Ionenaustausch dafür, daß ihre kurmäßige Anwendung bei richtiger Auswahl im menschlichen Mineralstoffwechsel zur Substitution -- z.B. von Erdalkalien -- eingesetzt werden kann; auch andere Wirkungen, besonders bei den Verdauungsorganen und bei der Harnausscheidung sind reproduzierbar, physiologisch gut zu begründen und therapeutisch zu nutzen (GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994).

Die unmittelbaren Wirkungsmöglichkeiten einer Heilwasserzufuhr bedingen zunächst eine Beeinflussung der Schleimhaut-Oberflächen sowie der motorischen, sekretorischen und resorptiven Funktionen des Verdauungstraktes und seiner Anhangsorgane. Die mit dem Heilwasser zugeführten Wassermengen und Mineralstoffe werden überwiegend im Verdauungstrakt resorbiert und somit Bestandteile der körpereigenen Regulationsmechanismen. Einige in Heilwässern enthaltene Mineralstoffe wie Jod, Lithium, Magnesium, Calcium und Hydrogencarbonat können bei ausreichender Zufuhr auch direkte pharmakodynamische Wirkungen im Organismus entfalten: So dämpfen viele Hydrogencarbonat-Heilwässer durch ihren schleimlösenden Effekt und die alkalisierende Wirkung Entzündungserscheinungen der Magenschleimhaut (vgl. GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994).

Bei systematisch wiederholter Heilwasserzufuhr führen die Trinkkuren durch die ständige Beanspruchung der Regulationsmechanismen aller betroffenen Funktionssysteme zu langfristigen Veränderungen im Sinne einer funktionellen Anpassung mit kompensatorischer Steigerung der regulativen Leistungen, wodurch eine Normalisierung von krankhaften Funktionsabweichungen erreicht werden kann (HILDEBRANDT 1985). Betont werden muß jedoch, daß -- im Gegensatz zur Pharmakotherapie -- die Trinkkur aufgrund der meist komplexen Zusammensetzung des Mineralstoffgehaltes der Heilwässer besonders schwierige Voraussetzungen der Wirkungsanalysen aufweist, wobei deren Wirkungsweisen bis heute keineswegs lückenlos aufgeklärt sind. Nach GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT (1994) läßt jedoch das bislang vorliegende Erkenntnismaterial eindeutig erkennen, daß es sich bei Heilwasser-Trinkkuren um unterschiedlich wirksame Therapien handelt, die neben einer gezielten Heilanzeige auch eine klare Abgrenzung von Kontraindikationen dringend erfordern. Diese Gegenanzeigen betreffen dabei v.a. nicht-kompensierbare Einschränkungen der körpereigenen Regulationsleistungen, hauptsächlich des Wasser- und Elektrolythaushaltes sowie des Herz-Kreislaufsystems: So stellen z.B. manifeste Insuffizienzen von Herz und Nieren eine absolute Kontraindikation für Heilwasser-Trinkkuren dar. Generell sollen Trinkkuren mit Heilwässern bei allen akuten Erkrankungen und Zuständen nur unter strengster Indikationsstellung und ärztlicher Verlaufskontrolle durchgeführt werden.

Die im Heilwasser enthaltenen Mineralstoffe liegen größenteils in stark dissoziierter Form vor; es handelt sich somit niemals um einen einzelnen Wirkstoff, sondern um eine quellspezifische Mineralstoffkombination, so daß oftmals komplizierte Wechselwirkungen der Wasserinhaltsstoffe zu erwarten sind. Weiterhin stehen die enthaltenen Elektrolyte i.d.R. auf einer niedrigen Oxidationsstufe, so daß für die Resorption im Darmtrakt günstige Voraussetzungen gegeben sind.

Gipskristalle im Kupferrohr der Espan-QuelleDer Chemismus eines Tiefenwassers ist nicht nur durch die Zusammensetzung des durchflossenen Gesteins bedingt. Oft treten auch Reaktionen der gelösten Stoffe untereinander auf, besonders dann, wenn sich Wässer verschiedener Zusammensetzung mischen. Die Löslichkeitsprodukte der einzelnen Mineralstoffe werden durch Wechselwirkungen mit anderen verändert, wobei v.a. eine allgemeine Steigerung der Löslichkeiten bei Anwesenheit von CO2 zu beobachten ist. So kann z.B. das Entweichen von Kohlensäure aus Tiefenwässern zu sekundären Verschiebungen der Löslichkeitsverhältnisse und zu Veränderungen chemischer Gleichgewichte führen. Auch vermindert die Erwärmung und die Druckentlastung beim Aufstieg eines Grundwassers dessen Gehalt an Kohlensäure, was bei ionenreichen Wässern die Ursache für das Ausfallen von Feststoffen (z.B. Calciumcarbonat) sein kann, welche sich dann als "Sinter" oder in Form von Kristallen auf den vom Wasser durchflossenen Hohlräumen ablagern.

Weitere Veränderungen können durch Luftzutritt und die hierdurch verursachte Oxidation von den -- in dem meist sauerstoffarmen oder -freien Tiefenwasser gelösten -- Wasserinhaltsstoffen eintreten: Beispielsweise kann sich aus Schwefelwasserstoff durch Oxidation elementarer Schwefel bilden und dem Wasser eine milchige Trübung verleihen. Besonders empfindlich gegen Luftzutritt ist das im sauerstoffarmen Tiefenwasser enthaltene zweiwertige Eisen, welches in dreiwertige Eisenverbindungen umgewandelt wird und aufgrund deren geringer Löslichkeit flockig ausfällt, wobei hierbei auch in Spuren enthaltene Schwermetalle infolge Komplexbildung mit ausgefällt werden können.

Trinkkuren mittels Mineral- oder Heilwässern stellen regelmäßig wiederholte Eingriffe in den Wasser- und Mineralhaushalt des Körpers dar. Jegliche Flüssigkeits- und Elektrolytzufuhren lösen nach der Resorption physiologische Regulationsmechanismen aus, welche den Flüssigkeits-, Elekrolyt- und Säure-Basen-Haushalt des Körpers konstant halten sollen. Diese Mechanismen reagieren sehr empfindlich und sind in komplizierter Weise miteinander verknüpft. Trinkkuren können daher schnell zu beträchtlichen Auslenkungen im Flüssigkeits-, Elekrolyt- und Säure-Basen-Haushalt führen.

Das dem "Unteren Mineralwasserhorizont entspringende Mineral- und Heilwasser der ESPAN-Quelle verdankt seine besondere hydrochemische Eigenheit den hohen bis sehr hohen Gehalten an Chlorid, Sulfat, Natrium, Calcium, Magnesium, Eisen und Strontium. In der Natur kommen alle Übergangsformen von den Calcium-Chlorid-Wässern zu den Natrium-Chlorid-Wässern einerseits und den Calcium-Sulfat-Wässern sowie den Calcium-Hydrogencarbonat-Wässern andererseits vor. Generell wird durch alkalireiche Heilwässer der Säuregrad des Magensaftes direkt beeinflusst, wodurch bei entsprechender Dosierung die aggressiven Säureeinwirkungen auf die Magenwand gemindert bzw. kompensiert werden können.

Natrium-Chlorid-Heilwässer kommen in sehr unterschiedlichen Konzentrationen vor, wobei alle bekannten Wirkungen von Natrium und Chlorid in Heilwässern sich auf die Kombination beider Ionen beziehen. Die typischen Natrium-Chloridwirkungen sind nur oberhalb einer Mindestkonzentration von 1 g NaCl/kg (ableitende Harnwege) bzw. 2 g NaCl/kg (Verdauungstrakt) zu erwarten (GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994): Da nämlich im Zellplasma und in der Flüssgkeit des Zwischengewebes Natrium- und Chloridionen quantitativ dominieren, bestimmen sie maßgeblich den osmotischen Druck im extrazellulären Raum. Dabei kommt ihnen eine entscheidende Bedeutung bei der Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes zu. Als wichtigste Wirkung der Na-Cl-haltigen Heilwässer wird eine Steigerung der Magensaftsekretion mit erhöhter Säureproduktion angenommen (ZÖRKENDÖRFER 1940). Darüber hinaus regen Natrium-Chloridheilwässer nach experimentellen Untersuchungen an Tier und Mensch die Leber- und Pankreas-Sekretion an, vermutlich durch Vermittlung der gastrointestinalen Hormone (WIESNER 1962). Von einer Verbesserung der Fließeigenschaften des Blutes nach dem Genuß von NaCl-Heilwässern berichten GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT (1994).

Von den in Heilwässern enthaltenen Erdalkalien können im Magentrakt insbesondere Calcium und Magnesium entzündungshemmend und gewebsabdichtend wirken.

Calcium dient dem Organismus als Baustoff und bei intrazellulären Stoffwechselprozessen; weiterhin haben Calciumionen physiologisch membranabdichtende Eigenschaften und setzen hierdurch die Erregbarkeit biologischer Membranen und deren Durchlässigkeit herab (GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994). Calcium setzt die Spannung und Motorik des Darms herab und wirkt entzündungshemmend, wobei auch die Phagozytose-Aktivität der Leukozyten angeregt wird (ZÖRKENDÖRFER 1962). Schließlich werden calciumhaltige Heilwässer traditionell bei allergischen Erkrankungen angewandt.

Magnesium ist das wichtigste intrazelluläre Ion zur Aktivierung verschiedener Enzymsysteme. Überhöhungen des Magnesiumspiegels im Blut setzen die Muskelerregbarkeit herab und hemmen zentralnervöse Funktionen, während Erniedrigungen des Magnesiumsspiegels hingegen zu neuromuskulärer Überregbarkeit mit Muskelkrämpfen, Tachycardien und psychotischen Syndromen führen (FORTH & RUMMEL 1988). Magnesiumhaltige Heilwässer werden für alle Zustände mit erhöhten Magnesiumbedarf angewandt, so z.B. bei Leistungssport, im Wachstumsalter sowie bei Schwangerschaft und Stillzeit.

Der Anteil des Heilwassers, welcher i.w. unverändert in den Darmbereich gelangt, wird vor allem von der Trinkmenge, aber auch von der Wassertemperatur und der chemischen Zusammensetzung des Heilwassers bestimmt. So führt die Zufuhr von schwer resorbierbaren Wasserinhaltsstoffen wie Magnesium und Sulfat über eine osmotische Wasserbindung zu einer Verflüssigung des Darminhaltes mit Beschleunigung der Darmpassage und erhöhter Spülwirkung; gleichzeitig werden dabei die Aufnahmebedingungen für die im Darm enthaltenen Substanzen verschlechtert. Letztlich kann somit durch entsprechende Dosierung die Stuhlkonstistenz bis zur Verflüssigung eingestellt werden (GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994). Durch Trinken von kalten Sulfatwassers kann die reflektorische Anregung der Peristaltik gesteigert werden (SCHMIDT-KESSEN 1960); auch höhere Chlorid-Konzentrationen wirken im gleichen Sinne. Bei sulfathaltigen Heilwässern wird weiterhin die Gallensekretion der Leber angeregt, wobei dieser Effekt bereits bei relativ niedrigen Sulfatkonzentrationen ab ca. 1400 mg/kg nachgewiesen ist (GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT 1994). Sulfathaltige Heilwässer werden schließlich auch zur unterstützenden Behandlung der Fettsucht und von Harnwegsinfektionen (hier insbesondere CaSO4-Wässer) angewandt.

Strontium kann -- ähnlich wie Calcium -- im Organismus als Baustoff dienen. Es ist zwar kein für den menschlichen Körper essentielles Element; trotzdem ist seit längerer Zeit bekannt, daß es starken Knochenbau fördern kann. Es wird somit oftmals bei der Osteoporose-Prophylaxe bzw. zur Vermehrung der Knochenmasse bei der Osteoporosetherapie angewandt (BRANDI 1993). Sehr hohe Strontium-Aufnahmen können jedoch problematische Knochenveränderungen verursachen: Diese sind als sog. Strontium-Rachitis bekannt, bei welcher eine bedenklicher Abbau des Knochen-Calciumgehaltes festzustellen ist (OZGUR, SUMER & KOCOGLU 1996).

In Deutschland sind in verschiedenen Grundwasserregionen erhöhte geogene Arsen-Konzentrationen (> 5 µg/kg) bekannt (vgl. HEINRICHS & UDLUFT 1996). Auch in den Grundwässern des fränkischen Keuperbeckens sind erhöhte Arsenkonzentrationen bis über 100 µg/kg auffällig weit beobachtet worden (vgl. HEINRICHS 1998). So konnte durch HEINRICHS (1996) in den Keupergrundwässern Frankens sedimentäres Arsen in Gesteinsprofilen als eine Ursache für Grundwasserbelastungen nachgewiesen werden. Bei Heilwässern wird während zeitlich begrenzter Trinkkuren -- trotz der in jüngster Vergangenheit geforderten Ablehnung -- von GUTENBRUNNER & HILDEBRANDT (1994) der therapeutische Nutzen einer kontrollierten Arsenbehandlung weiterhin diskutiert, da die Gefahr einer Überdosierung bei den meisten natürlichen Wässern kaum gegeben ist. Das durch die Darmschleimhaut resorbierte Arsen wird zunächst in der Leber, später insbesondere in der Haut gespeichert und nur langsam über die Nieren wieder ausgeschieden, wobei bis 0,15 mg/l As als normale Ausscheidungsrate gelten (HENTSCHLER 1988); bei erhöhter Zufuhr besteht Kumulationsgefahr, was neben den bekannten toxischen Arsenschäden auch zur Bildung maligner Tumore führen kann. Im Körper ist das dreiwertige Arsen beständig und wirksam, wobei aber auch fünfwertiges Arsen zu dreiwertigem reduziert werden kann.

Arsen hat eine hohe Affinität zu Sulfhydrilgruppen: Dies führt zur einer Blockade deren Funktionen im Redoxsystem und somit zu einer Minderung des Glutathions. Hierdurch wird die innere Atmung herabgesetzt und der Gewebsstoffwechsel eingeschränkt. Therapeutisch wird die Anregung der Blutbildung (v.a. bei Anaemie-Patienten) genutzt, welche nach HILDEBRANDT (1985) als adaptiv-kompensatorische Reaktion auf die Hemmung der Gewebsatmung aufgefasst werden kann.

Kupfer ist in den deutschen Mineralwässern weit verbreitet und kann Konzentrationen bis 1,5 mg/kg erreichen. Es ist ein für den menschlichen Körper essentielles Element. Die bedeutenste Folge von Kupfermangel ist die Anaemie. Kupfer wird vom Organismus zur Mobilisierung der Eisendepots, zum Eiseneinbau in das Hämoglobinmolekül und zur Bildung und Reifung der Erythrozyten (rote Blutkörperchen) benötigt. Bei Kupfermangel verringert sich die Zahl der Leukozyten im Blut. Der Ausfall kupferhaltiger Enzyme führt über Störungen im Aminosäurehaushalt auch zu Synthesestörungen der Immunoglobuline, während Kupfergaben die Immunleistungen fördern können (KIEFER 1989). In der Haut führt Kupfermangel zu Pigmentstörungen sowie zur Störung der Haarentwicklung.

Schlußbemerkung

der Espan-MineralwasserbrunnenDie Espanquelle ist -- ähnlich der am Anfang des vergangenen Jahrhunderts abgeteuften "König-Ludwig-I-Quelle" -- eine Natrium-Calcium-Chlorid-Sulfat-Therme. Bereits FRESENIUS (1910) wies auf die Ähnlichkeit dieses Heilwassers mit jenem der Mineralquellen in Bad Kissingen hin. Der Mineralwasserbrunnen Espan ist seit seiner Abteufung im Besitz der Stadt Fürth. Die Bohrung liefert eine artesisch ausfließende Wassermenge, die auch heute noch für Kurzwecke ausreichen würde. Das Wasser wird jedoch nicht offiziell genutzt, obwohl es offenbar mit bekannten und aufgrund ihrer Heilwirkung geschätzten Tiefenwässern durchaus konkurrieren könnte: So wird das Wasser der Fürther Espanquelle hauptsächlich bei Magen- und Darmerkrankungen, Erkrankungen des Herzens und der Blutgefäße, Rachitis, Entzündungen der Gallenblase und Diabetes empfohlen (KÜHNAU 1938). Heute ist die Espan-Quelle jedoch nur ein "Schmuckstück im Verborgenen", welches lediglich von wenigen Kennern besucht wird, die das Wasser -- wohl ohne ärztliche Beratung -- entweder gleich am Ort trinken oder in Flaschen gefüllt mit nach Hause nehmen. Ansonsten läuft das Wasser ungenutzt aus den Wasserspendern des Trinkpavillions in einen kleinen Vorfluter und letztlich in die Pegnitz. Es erscheint unverständlich und sehr bedauerlich, wenn dieses wertvolle fränkische Mineralwasser weiterhin in Vergessenheit bleiben sollte.

Nürnberger Nachrichten, 12. November 2004 Nürnberger Nachrichten, 07. Juni 2006

"na also -- geht doch!"


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