Karst und Sinterbildung in der Kalkeifel

Kalkstein (CaCO₃) und Dolomitstein (Ca,MgCO₃) können durch natürliches Regen- und Sickerwasser gelöst werden. Begünstigt wird die Lösung durch einen hohen CO₂-Gehalt und niedrige Temperaturen im Wasser. Die oberirdischen und unterirdischen Verwitterungsformen, die durch solche Lösungsprozesse entstehen, bezeichnet man nach einem slowenisch-kroatischen Kalksteingebirge zwischen Llubljana und Triest als „Karst”.

An der Erdoberfläche führt die Lösung von Kalk- und Dolomitstein durch abfließendes Regenwasser zur Bildung von Rinnen und Furchen im Gestein, sogenannten Karren oder Schratten. Im Untergrund verbreitert versickerndes Regenwasser Klüfte und Spalten im Gestein zu größeren unterirdischen Hohlkammern. Stürzen die Decken dieser Hohlräume ein, dann entstehen darüber an der Erdoberfläche trichterförmige Einbruchskessel, die Dolinen.

Im Grundwasserniveau fließt das Untergrundwasser in einem Netz von sich immer mehr erweiternden Rissen und Spalten im Gestein. Dabei folgt es dem Gefälle des Grundwasserspiegels. Entlang seinen bevorzugten Abflusswegen wird der Lösungseffekt besonders deutlich. Die Spalten verbreitern sich zu rundlichen Röhren.

Diese bilden später, bei Heraushebung des Gebirges und dadurch sinkendem Grundwasserspiegel, fast horizontal verlaufende, breite Höhlengänge. Unter diesen beginnt dann das tiefer fließende Grundwasser ein neues Höhlensystem auszulösen. Die stufenweise Anhebung des Grundgebirgsstockwerks der Eifel in der späten Quartär-Zeit führte auf diese Weise zur Entstehung mehrgeschossiger Höhlensysteme in Kalksteinen der Kalkeifel.

Hohlräume in Kalk- und Dolomitsteinen ziehen die fließenden Gewässer der Erdoberfläche an sich. Wo Bäche in ein Kalkgebiet eintreten, verschwindet ihr Wasser in schmalen Spalten oder Schlucklöchern. Es entsteht ein Trockental.

In der Tiefe folgt das Wasser dem Gefälle des untertägigen Grundwasserspiegels und erweitert laufend seine Fließwege, bis der Kalkstein brüchig wird und einbricht. Ganze Talböden können über solchen unterirdischen Entwässerungssystem einbrechen und tiefer gelegt werden.

Nach mehr oder weniger langer Fließstrecke tritt das Karstwasser dann in sogenannten Karstquellen wieder zutage. Wegen ihrer breiten Fließwege sind Karstquellen immer stark schüttende Quellen.

Als solche spielten und spielen sie auch heute noch für die Wasserversorgung der Kalkeifel eine wichtige Rolle. In römischer Zeit wurde sogar die damalige Großstadt Köln über eine Fernwasserleitung mit Karstwasser aus der Kalkeifel versorgt.

Wo mit viel gelöstem Calciumbikarbonat (Ca(HCO₃)₂) beladenes Karstwasser wieder zutage tritt, bildet sich bei Verlust von CO₂ durch Druckabnahme, Erwärmung oder pflanzliche Assimilation Kalksinter oder Travertin. Kalksinterkrusten finden sich in der Kalkeifel an vielen Quellen und auch an Höhlenwänden. Spektakulär sind die massiven Kalksinterfelsen der Kartsteinhöhle in der Sötenicher Mulde und die Quellkalke des Wasserfalls von Dreimühlen in der östlichen Hillesheimer Mulde.