Heiße Quellen entstehen, wenn unterirdisch versickertes Wasser erwärmt wird und zur Erdoberfläche zurückkehrt. Es wirkt kompliziert, aber im Kern ist es leicht zu verstehen, wenn man die 3 Faktoren „Wasser“, „Wärme“ und „Wege“ betrachtet.

Regen und Schnee versickern im Untergrund, werden durch unterirdische Wärme (Magma oder geothermischer Gradient) erwärmt und steigen über Spalten und Verwerfungen wieder an die Oberfläche auf.

Dieser Artikel ordnet die 3 Bedingungen für heiße Quellen, den Unterschied zwischen vulkanischen und nichtvulkanischen Quellen sowie die verschiedenen Austrittsformen an der Oberfläche ein.

Die 3 Bedingungen für heiße Quellen

Damit eine heiße Quelle entsteht, sind diese 3 Faktoren nötig. Fehlt einer davon, tritt selbst warmes Grundwasser oft nicht an die Oberfläche aus.

• Wasser: Die Grundlage ist meist Regenwasser oder Schmelzwasser. Es versickert im Boden und wird über lange Zeit zu Grundwasser. Japan hat viel Niederschlag und ist dafür günstig gelegen.
• Wärme: Die Wärmequelle, die das Grundwasser erwärmt. In vulkanischen Regionen stammt sie von Magma oder vulkanischer Hitze, in nichtvulkanischen Regionen wirkt die geologische Eigenschaft mit, dass es mit zunehmender Tiefe wärmer wird.
• Wege: Spalten und Verwerfungen im Gestein, durch die das erwärmte Grundwasser wieder an die Oberfläche gelangt. Deshalb liegen viele Kurorte in Störungszonen.

„Wärme“ etwas genauer: der geothermische Gradient

Je tiefer man in den Untergrund blickt, desto höher wird die Temperatur. Allgemein gilt: etwa 3 °C pro 100 m. Das nennt man den geothermischen Gradient.

Viele neu erschlossene Quellen in nichtvulkanischen Gebieten nutzen genau diesen Gradient. Dabei wird bis etwa 1.500 m tief gebohrt und das in der Tiefe erwärmte Wasser, also Tiefenwasser, gefördert. Das funktioniert jedoch nicht überall: Entscheidend ist, dass genügend Grundwasser im Untergrund vorhanden ist.

Vulkanische und nichtvulkanische Quellen

Je nach Wärmequelle lassen sich heiße Quellen grob in 2 Arten einteilen.

Bei vulkanischen Quellen sorgen Bestandteile wie Schwefel oft für einen starken Geruch und eine ausgeprägte Färbung. Nichtvulkanische Quellen wirken äußerlich zwar oft sanfter, enthalten aber ebenfalls häufig wertvolle Mineralien. Den Zusammenhang mit Vulkanen behandelt auch Der Zusammenhang zwischen Vulkanen und heißen Quellen. Einen Überblick über die Wasserarten bietet Leitfaden zu Onsen-Typen.

Selbstsprudelnde Quellen und gebohrte Quellen

Auch die Art des Austritts unterscheidet sich. Selbstsprudelnde Quellen treten durch den natürlichen Druck aus dem Untergrund aus, gebohrte Quellen werden über Brunnen gefördert.

Oft gilt Selbstsprudeln als wertvoller, doch für Reisende ist nicht nur entscheidend, ob eine Quelle selbstsprudelnd oder gebohrt ist. Wichtiger ist das Gesamtbild: wie die Quelle genutzt wird, ob Wasser zugesetzt oder umgewälzt wird und welche Fördermenge vorhanden ist (Unterschied zwischen direkt gespeister Quelle und Umlaufbetrieb).

Geysire und Veränderungen der Austrittsweise

Heiße Quellen, die in regelmäßigen Abständen ausbrechen, nennt man Geysire. Das Phänomen entsteht, wenn sich unterirdisch Druck aufbaut und sich dann plötzlich entlädt. Weil es gut sichtbar ist, sind Geysire sehr beliebt. Die meisten heißen Quellen entspringen jedoch viel ruhiger.

Da heiße Quellen Naturphänomene sind, können sich Fördermenge, Temperatur und Zusammensetzung verändern. Auch Bohrungen, Nutzungsintensität, Erdbeben und Krustenbewegungen können Einfluss nehmen. Sie bleiben also nicht unbegrenzt in demselben Zustand (Fördermenge verstehen).

Häufige Fragen

Warum gibt es heiße Quellen auch an Orten ohne Vulkane?

Weil die Temperatur im Untergrund mit der Tiefe steigt (geothermischer Gradient, etwa +3 °C pro 100 m). Auch ohne Vulkane kann man durch tieferes Bohren erwärmtes Grundwasser finden.

Woraus besteht das Wasser in einer heißen Quelle ursprünglich?

Meist aus Regenwasser oder Schmelzwasser. Es versickert im Boden, wird über lange Zeit zu Grundwasser und tritt nach dem Erwärmen wieder aus.

Ist eine selbstsprudelnde Quelle immer besser?

Nicht unbedingt. Für die Qualität ist oft wichtiger, wie die Quelle genutzt wird, also ob Wasser zugesetzt, erwärmt oder umgewälzt wird, sowie die Fördermenge.

Können heiße Quellen versiegen?

Ja. Heiße Quellen sind Naturphänomene und reagieren auf Nutzungsmenge und geologische Veränderungen. Deshalb ist ein sorgfältiger Umgang mit der Quelle wichtig.

Zusammenfassung

Heiße Quellen entstehen, wenn in den Boden versickertes Wasser im Untergrund erwärmt wird und über Verwerfungen oder Spalten wieder an die Oberfläche gelangt. Grundsätzlich lassen sie sich mit 3 Faktoren erklären: Wasser, Wärme und Wege. In Japan gibt es sowohl vulkanische als auch nichtvulkanische Quellen, außerdem unterscheiden sich selbstsprudelnde und gebohrte Quellen. Wer die Mechanik versteht, erkennt leichter die Unterschiede bei Mineralstoffen, Geruch und Austrittsform an Onsen-Orten.

Quellen

• Japan Onsen Association: Mechanik von Onsen
• Institut für Onsen-Geowissenschaften der Präfektur Kanagawa: Vulkanische und nichtvulkanische heiße Quellen