Autarke Wasserversorgung: Was für die Trinkwasserhygiene wichtig ist
Hausbrunnen sind ein wichtiger Bestandteil der Wasserversorgung in Deutschland, vor allem in ländlichen Bereichen. Dort ist eine zentrale Versorgung aus technischen oder hygienischen Gründen nicht immer möglich oder ökonomisch sinnvoll. Bezogen wird das Wasser vorwiegend aus Quellwasser und oberflächennahen Grundwasserreserven.
Die Trinkwasserverordnung unterscheidet generell zwischen Kleinanlagen zur Eigenversorgung und dezentralen kleinen Wasserwerken, aus denen das Trinkwasser im Rahmen einer gewerblichen oder öffentlichen Tätigkeit abgegeben wird – beispielsweise an Mieter, Feriengäste oder Gewerbebetriebe (weniger als 50 Personen). Die Qualität des aus dem Boden gewonnenen Wassers hängt stark von den geologischen Gegebenheiten und den Umgebungsbedingungen vor Ort ab.
Diese Faktoren haben Einfluss auf die Trinkwasserqualität
Das Regenwasser nimmt bereits in der Atmosphäre verschiedene Stoffe auf, die es verändern. Beim Durchfließen der Bodenschichten reichert sich Wasser mit immer größeren Mengen an Inhaltsstoffen an. Hinzu kommen stets auch Mikroorganismen. Auch Legionellen finden sich praktisch in allen natürlich vorkommenden Wässern. Diese ungewollten Inhaltsstoffe gelangen dann wiederum in das Grundwasser.
Das Vorkommen und die Zusammensetzung der im Boden enthaltenen Mineralien entscheiden über den Härtegrad des Wassers: Gelangt etwa eine große Menge an Calcium- und Magnesiumionen hinein, wird es hart. Dies ist vor allem in Gegenden mit viel kalk- oder kreidehaltigem Gestein der Fall.
Auch bei Eigenwasser gilt die deutsche Trinkwasserverordnung
Der Besitzer eines Brunnens ist für die Einhaltung der Trinkwasserqualität verantwortlich. Bei Hausbrunnen, die auch von Dritten genutzt werden, steht der Betreiber laut Trinkwasserverordnung zudem in der Pflicht, mindestens einmal jährlich eine Besichtigung der Umgebung der Wasserfassungsanlage durchzuführen und gegebenenfalls einzugreifen.
Um Probleme durch verunreinigtes Trinkwasser zu vermeiden, sollte das Brunnenwasser – noch bevor es in den Hauswasserkreislauf gelangt – aufbereitet werden. Bei der Wahl des optimalen Verfahrens spielen neben den Vorgaben der Trinkwasserverordnung auch die individuellen Bedürfnisse des Besitzers sowie die Beschaffenheit der Umgebung eine entscheidende Rolle. Um im ersten Schritt die Qualität des eigenen Trinkwassers zu bestimmen, ist immer eine exakte Analyse geboten – selbst wenn augenscheinlich keine Auffälligkeiten auf eine Beeinträchtigung hindeuten.
Gut untersucht ist halb aufbereitet
Eine umfassende Analyse schafft Klarheit über die Beschaffenheit des Eigenwassers. Dabei wird das Wasser neben dem Geruch, dem Bodensatz, der Trübung und der Farbe unter anderem auch auf die Leitfähigkeit, den pH-Wert sowie die Säurekapazität bis pH-Wert 4.3 (Karbonathärte) hin untersucht. Hinzu kommt die Überprüfung der Gesamthärte sowie bei Bedarf der Basenkapazität, außerdem die Untersuchung auf Eisen, Mangan und eventuell Ammonium, Nitrat, Nitrit, Chlorid und Sulfat. Liegt das Ergebnis vor, kann der Brunnenbesitzer die Lösung wählen, die sich am besten für die Beschaffenheit des Brunnenwassers und seine Ansprüche eignet.
Ein weiterer Grund, der eine regelmäßige Analyse und eine mögliche Aufbereitung des Trinkwassers sinnvoll macht, ist neben der eigenen Gesundheit auch die regelmäßige Kontrolle durch das Gesundheitsamt, das zur Überwachung von Wasserversorgungsanlagen verpflichtet ist.
In der Trinkwasserverordnung ist ebenfalls festgelegt, dass nicht nur Grenzwertüberschreitungen, sondern auch wahrnehmbare Beeinträchtigungen des Geschmacks, der Färbung und Trübung sowie außergewöhnliche Vorkommnisse in der Umgebung dem Gesundheitsamt zu melden sind. Denn das Überschreiten einiger Parameter kann eine Gesundheitsgefährdung darstellen.
Die regelmäßigen Untersuchungen einer Brunnenanlage müssen von einer akkreditierten Stelle durchgeführt und die Ergebnisse ans Gesundheitsamt übermittelt werden. Danach gilt eine Aufbewahrungsfrist von mindestens zehn Jahren. Für den Betreiber eines dezentralen kleinen Wasserwerks ist die Untersuchungspflicht besonders bei der Erstinbetriebnahme umfangreich.
Setzt er außerdem Chemikalien zur Aufbereitung ein, muss er das regelmäßig dokumentieren, indem er die verwendeten Stoffe und ihre Konzentration im Trinkwasser aufzeichnet. Es dürfen außerdem nur Stoffe eingesetzt werden, die nach § 11 der Trinkwasserverordnung gelistet sind.
Mögliche Störfaktoren und deren Behebung
Gleich mehrere Faktoren beeinflussen das Brunnenwasser negativ. Nach starken Niederschlägen oder bei Brunnenwässern mit einem Anteil an Oberflächenwasser enthält das geförderte Wasser häufig einen erhöhten Gehalt an Schwebstoffen beziehungsweise Trübstoffen. Dieser kann einerseits eine mechanische Schmutzbelastung hervorrufen, was beispielsweise dazu führt, dass nachgeschaltete Installationen schadhaft werden und somit nicht mehr zuverlässig funktionieren. Der Schwebstoffanteil kann andererseits auch durch enthaltene organische Verunreinigungen und die Bildung besiedelbarer Oberflächen eine mikrobiologische Belastung darstellen.
Eisen- und Mangangehalt in den Griff bekommen
Die im Brunnenwasser mit am häufigsten vorkommenden Inhaltsstoffe sind Eisen- und Manganverbindungen. Sie führen zu einer Verschlammung von Rohrleitungen und Installationen sowie zu einer Verfärbung des Wassers. Korrosion kann die Folge sein. Eine mögliche Lösung gegen Trübstoffe sowie den Eisen- und Mangangehalt ist die Aufbereitung des Brunnenwassers durch Filtration.
Festbettfilter eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Die Festbettfilter werden je nach Anforderung zur Enteisenung, Entmanganung, Entsäuerung, Entfärbung sowie zur Geruchs- und Geschmacksverbesserung des Brunnenwassers eingesetzt. Dabei durchströmt das Wasser den geschlossenen Filterbehälter von oben nach unten. Die unerwünschten Begleitstoffe werden in einer oder mehreren Schichten aus Filtermaterial mit unterschiedlicher Körnung und Zusammensetzung zurückgehalten.
Steinbildung: Kalk stoppen, bevor er entsteht
Ein erhöhter Gehalt an Härtebildnern wie Calcium und Magnesium kann zu hartnäckigen Belägen und Verkrustungen in Leitungssystemen, auf Armaturen und Geräten führen. Die Enthärtung des Brunnenwassers verbessert die Wasserqualität deshalb wesentlich.
Weiches Wasser reduziert die Ablagerung von Kalk – und damit den Putzaufwand. Darüber hinaus schützt es die Wasserleitungen vor einem Rohr-Infarkt. Bei stark kalkhaltigem Wasser bieten sich Enthärtungsanlagen an, die nach dem Ionenaustauschprinzip arbeiten. Die Härtebildner Calcium und Magnesium werden durch Harzkügelchen herausgefiltert und durch Natrium ersetzt.
Nitrat und zu viel Salz sind gesundheitsgefährdend
Ein zu hoher Nitratwert beeinträchtigt die Qualität des Trinkwassers ebenfalls deutlich. Im Brunnenwasser kann ein erhöhter Nitratwert unter ungünstigen Bedingungen zu Nitriten oder zu Nitrosaminen umgewandelt werden. Letztere gelten als krebserregend. Nitrite können hingegen bei Säuglingen zu einer Blausucht führen, da sie den Sauerstofftransport im Blut behindern. In diesem Fall eignen sich spezielle Anlagen zur Regulierung von Nitrat. Das nitrathaltige Wasser wird durch ein nitratselektives Anionenaustauscherharz geleitet. Dabei wird das im Wasser enthaltene Nitrat gegen Chlorid ausgetauscht und so entfernt.
Auch Wasser mit einer hohen Salzkonzentration ist gesundheitlich nicht unbedenklich. Salzhaltiges Wasser besitzt außerdem stark korrosionsfördernde Eigenschaften. Der Einsatz als Gießwasser führt zum Versalzen der Böden und damit im schlimmsten Fall zum Absterben von Pflanzen. Vor allem in Küstengebieten oder auf Inseln ist die Salzkonzentration meist sehr hoch.
Zur Entsalzung von klarem, manganfreiem Wasser eignen sich Umkehr-Osmose-Anlagen. Das Wasser wird bei den Anlagen über halbdurchlässige Membranen entsalzt. Diese sind nur für das reine Wasser durchlässig – allerdings nicht für die darin gelösten Salze, Schwermetalle, Pestizide, Viren oder Bakterien. Nach der Behandlung beträgt der Restgehalt nur noch ca. 3 % des Rohwassersalzgehaltes. Durch das Verschneiden mit Rohwasser lassen sich verschiedene Wasserqualitäten erreichen.
Risiko durch Verkeimung
Ein weiteres Risiko geht von einer Verkeimung des Trinkwassers aus. Eine Verkeimungsgefahr besteht zum Beispiel in Einzugsgebieten mit der Ausbringung von tierischen Fäkalien sowie bei starken Niederschlägen und dem Einbruch von Oberflächenwasser ins Grundwasser. Auch in Gegenden, in denen häufig Dünger, Pflanzenschutz- oder Schädlingsbekämpfungsmittel zum Einsatz kommen, kann eine Gesundheitsgefährdung bestehen.
UV-Entkeimungsanlagen dienen der gezielten Entkeimung von klarem, eisen- und manganfreiem Wasser. Durch die UV-Strahlung ist der Vorgang chemiefrei. Generell gilt: Zur Herstellung der Trinkwasserqualität müssen DVGW- oder ÖNORM-geprüfte UV-Entkeimungsanlagen eingesetzt werden.
Um eisen- und manganfreies Wasser unterschiedlicher Qualität wie Brunnen-, Oberflächen-, aber auch Brack- und Meerwasser bestmöglich aufzubereiten, eignen sich Ultrafiltrationsanlagen. Diese entfernen nicht nur Keime, Bakterien und Viren, sondern auch Trüb- und Schwebstoffe mittels eines speziellen Membranverfahrens. Dabei lassen sie die Zusammensetzung natürlicher Inhaltsstoffe – wie Mineralien und Spurenelemente – unverändert. Andere Wasseraufbereitungstechniken wie etwa Umkehr-Osmose-Anlagen funktionieren deutlich sicherer und wirtschaftlicher, wenn die Ultrafiltration als Vorbehandlung vorgeschaltet wird.
Korrosion mit Dosierung entgegenwirken
Weist das Wasser, vor allem weiches Wasser, einen Überschuss an freier aggressiver Kohlensäure auf, kann es metallische Rohrleitungen und Armaturen angreifen. Auch erhöhte Chlorid- und Sulfatgehalte sind korrosionsfördernd bzw. betonaggressiv. Gerade in so einem Fall verbessert die zusätzliche Dosierung einer genau abgestimmten Minerallösung die Wasserqualität und schützt die Rohrleitungen. Die Lösung bildet unter anderem eine fest haftende Schutzschicht auf der Innenwand der Leitungsrohre. Diese schützt das Metall vor Korrosion.
Andere spezielle Mineralstofflösungen stabilisieren den Kalk im Wasser. Sie verhindern, dass Härtebildner ausfallen und sich in Rohren und Geräten ablagern. Die Dosierpumpenanlagen werden im Bereich der Vorbehandlung bei Eigenwasseraufbereitungsanlagen beispielsweise für die Zugabe von Flockungs- oder Oxidationsmitteln eingesetzt. Darüber hinaus können sie auch als eigenständige Wasseraufbereitung verwendet werden – etwa zur pH-Wert-Anhebung, Härtestabilisierung oder Förderung des Schutzschichtaufbaus in metallenen Rohrleitungen, zur Entkeimung von Trinkwasser sowie zur Desinfektion von Rohrleitungsinstallationen. Für die Aufbereitung von Brunnenwasser eignen sich beispielsweise mengenproportionale Dosierpumpenanlagen.
Qualität des Eigenwassers nachhaltig verbessern
Eigenwasser kann viele unterschiedliche Inhaltsstoffe aufweisen. Dementsprechend muss auch das Wasser unterschiedlich behandelt werden. Universalanlagen wie beispielsweise der Judomat EF von Judo sind hier eine mögliche Alternative. Das Gerät eignet sich zur Enthärtung bei gleichzeitiger Enteisenung bzw. Entmanganung durch den Ionenaustausch von klarem und farblosem Trink- sowie Brauchwasser. Das Verfahren wirkt ebenfalls gegen einen erhöhten Gehalt von Ammonium sowie Schwefelwasserstoff.
Dieser Beitrag von Isabel Hoffmann ist zuerst erschienen in SBZ 23/2019. Isabel Hoffmann (M.A.) ist Texterin und PR-Journalistin bei der Judo Wasseraufbereitung GmbH in 71364 Winnenden.
