Warum muss Wasser gereinigt werden?
Wasser aus der Natur — aus Flüssen, Seen und unterirdischen Grundwasserleitern — ist nicht rein. Es enthält gelöste Mineralien, schwebende Schlamm- und Sandpartikel, Bakterien, Viren, Algen und manchmal schädliche Chemikalien aus der Landwirtschaft oder Industrie. Das Trinken dieses Wassers ohne Aufbereitung kann schwere Krankheiten wie Cholera, Typhus und Ruhr verursachen.
Selbst wenn Wasser klar aussieht, kann es noch unsichtbare Schadstoffe enthalten. Deshalb muss Wasser mehrere Reinigungsstufen durchlaufen, bevor es aus dem Wasserhahn fließt.
Trinken Sie niemals Wasser direkt aus Flüssen, Bächen oder Seen ohne vorherige Reinigung — auch nicht an Orten, die sauber aussehen. Unsichtbare Mikroorganismen können innerhalb von Stunden oder Tagen nach dem Trinken von kontaminiertem Wasser zu ernsthaften Erkrankungen führen.
Stufen der Wasseraufbereitung
Moderne Wasserwerke reinigen Wasser durch eine Reihe sorgfältig geplanter Schritte:
1. Grobabsiebung
Große Gegenstände — Blätter, Äste, Fische, Plastikmüll — werden durch grobes Absieben oder Rechen entfernt. Das schützt die nachgelagerten Anlagen und beseitigt die größten Partikel.
2. Sedimentation
Das Wasser wird in große, ruhige Absetzbecken gepumpt. Die Schwerkraft lässt schwerere Partikel (Sand, Ton, Schlamm) langsam auf den Boden sinken, wo sie eine Schicht namens Schlamm bilden. Das darüber liegende, sauberere Wasser wird dann in die nächste Stufe weitergeleitet.
Um die Sedimentation zu beschleunigen, werden oft Chemikalien namens Flockungsmittel (wie Aluminiumsulfat, Al₂(SO₄)₃) zugegeben. Diese bewirken, dass sich kleine Partikel zu größeren Flocken zusammenballen, die schneller absinken.
3. Filtration
Das Wasser fließt durch Schichten verschiedener Materialien, die verbleibende Partikel zurückhalten:
| Schicht | Material | Entfernte Partikelgröße |
|---|---|---|
| Oben | Sand (grob) | Große Partikel |
| Mitte | Sand (fein) | Mittlere Partikel |
| Unten | Kies | Stützt die Schichten |
| Extra | Aktivkohle | Chemikalien, Gerüche, Farben |
Aktivkohle ist besonders nützlich, weil ihre hochporöse Oberfläche chemische Schadstoffe einfängt, unangenehme Gerüche und Geschmäcker entfernt und sogar einige Pestizide binden kann.
4. Chlorierung
Selbst nach der Filtration können mikroskopisch kleine Bakterien und Viren im Wasser verbleiben. Eine kleine Menge Chlor (Cl₂) oder eine Chlorverbindung wird zugegeben, um diese Mikroorganismen abzutöten. Dieser Vorgang heißt Chlorierung und ist der Grund, warum Leitungswasser manchmal einen leichten Geruch hat.
Die verwendete Chlorkonzentration wird sorgfältig kontrolliert — genug, um Krankheitserreger abzutöten, aber klein genug, um das Trinken vollständig sicher zu machen.
5. UV-Behandlung (Optional)
Einige Wasserwerke verwenden ultraviolettes (UV) Licht zur Desinfektion. UV-Licht schädigt die DNA von Bakterien und Viren und verhindert, dass sie sich vermehren. Es ist eine chemikalienfreie Alternative zur Chlorierung und hinterlässt keinen Geschmack oder Geruch.
Alltag: Ihr Leitungswasser
Wenn Sie das nächste Mal ein Glas am Wasserhahn füllen, denken Sie an den Weg, den dieses Wasser zurückgelegt hat. Es wurde aus einem Stausee oder Fluss entnommen, abgesiebt, sedimentiert, durch Sand und Aktivkohle filtriert, mit Chlor behandelt, von Wissenschaftlern getestet, durch unterirdische Rohre gepumpt und in Ihr Zuhause geliefert. Sauberes Leitungswasser ist das Ergebnis fortgeschrittener Chemie und Ingenieurwissenschaft — und in vielen Ländern wird es völlig selbstverständlich hingenommen.
Trinkwasser vs. destilliertes Wasser
Nicht jedes aufbereitete Wasser ist gleich:
| Typ | Herstellung | Enthält Mineralien? | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Leitungswasser | Aufbereitung im Wasserwerk | Ja (einige) | Trinken, Kochen |
| Gefiltertes Wasser | Durch Filterkanne geleitet | Reduziert | Trinken |
| Abgekochtes Wasser | Auf 100 °C erhitzt | Ja | Notfallreinigung |
| Destilliertes Wasser | Verdampft und kondensiert | Nein | Labor, Autobatterien, Bügeleisen |
Destilliertes Wasser wird hergestellt, indem Wasser zu Dampf gekocht und der Dampf dann kondensiert wird. Gelöste Mineralien und die meisten Verunreinigungen bleiben zurück. Da es keine Mineralien enthält, ist destilliertes Wasser nicht zum regelmäßigen Trinken empfohlen — unser Körper benötigt Mineralien wie Kalzium und Magnesium.
Wasserhärte
Vielleicht haben Sie bemerkt, dass in manchen Gebieten Seife schlechter schäumt oder sich weiße Ablagerungen in Wasserkocher und an Duschköpfen bilden. Das wird durch hartes Wasser verursacht — Wasser, das hohe Konzentrationen an gelösten Kalzium (Ca²⁺)- und Magnesium (Mg²⁺)-Ionen enthält.
Diese Ionen stammen aus Gesteinen wie Kalkstein (Kalziumkarbonat, CaCO₃), durch die das Wasser unterirdisch fließt. Hartes Wasser ist nicht gesundheitsschädlich — etwas Kalzium ist sogar gut für die Knochen — kann aber mit der Zeit Rohre und Haushaltsgeräte beschädigen.
Die weißen, krustigen Ablagerungen im Inneren eines Wasserkochers nennt man Kalk (Kesselstein). Sie entstehen, wenn hartes Wasser erhitzt wird und das gelöste Kalziumkarbonat aus der Lösung ausfällt und an Oberflächen haftet. Das ist eine physikalisch-chemische Veränderung, kein Zeichen dafür, dass das Wasser gefährlich ist.
Wasser durch Abkochen reinigen
In Notfällen — zum Beispiel bei einer Überschwemmung, wenn die Wasserversorgung kontaminiert sein kann — tötet einfaches Abkochen von Wasser für mindestens eine Minute die meisten schädlichen Bakterien und Viren ab. Kochen entfernt keine gelösten Chemikalien oder Mineralien, aber es ist eine zuverlässige Methode, um biologisch unsicheres Wasser trinkbar zu machen.
Sauberes Wasser als globale Herausforderung
Der Zugang zu sauberem Trinkwasser ist weltweit ungleich verteilt. Laut der Weltgesundheitsorganisation haben noch immer Hunderte Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser und sind auf Flüsse, ungeschützte Brunnen oder kontaminierte Quellen angewiesen.
Alltag: Wasser in Entwicklungsregionen
In vielen ländlichen Gebieten Afrikas südlich der Sahara und Südasiens müssen Familien mehrere Kilometer zurücklegen, um Wasser aus Flüssen oder Brunnen zu holen, die möglicherweise kontaminiert sind. Einfache Reinigungstechnologien — wie Solardesinfektion (klare Plastikflaschen sechs Stunden in der Sonne lassen), Abkochen oder einfache Sandfilter — können Krankheiten erheblich reduzieren und Leben retten. Chemisches Wissen verbessert direkt die menschliche Gesundheit und Lebensqualität in diesen Gemeinschaften.
Übungsaufgaben
Nennen Sie die vier Hauptstufen der Wasseraufbereitung in der richtigen Reihenfolge.
Antwort anzeigen
Was ist hartes Wasser und was verursacht es?