Vom Brunnenwasser zum Trinkwasser

„Das Prinzip aller Dinge ist das Wasser, denn Wasser ist alles und ins Wasser kehrt alles zurück.“

Das Zitat von Thales von Milet stammt aus den Jahren 625 bis 547 vor Christus. Schon zu dieser Zeit wusste man um die Bedeutung dieses einzigartigen Elixiers, welche heute aktueller denn je ist.

Während die Wassermenge auf unserem Planeten insgesamt konstant bleibt, verändert sich, aufgrund des Klimawandels, fortlaufend und unaufhaltsam das Verhältnis zwischen Süß- und Salzwasser. Abgeschmolzenes Eis führt nicht nur zum Ansteigen der Meeresspiegel, es reduziert auch stetig den Bestand an Süßwasser insgesamt. Die Aufbereitung von Meerwasser zu Trinkwasser ist zwar ebenfalls möglich, jedoch ist hierfür ein Vielfaches an technischem Aufwand und Energie erforderlich. In unseren Breitengraden steht zur Sicherstellung der Trinkwasserversorgung, je nach Region zumeist noch ausreichend Wasser aus Speichern (Talsperren), als sogenanntes Uferfiltrat in der Nähe von Flüssen oder auch als Grundwasser in entsprechenden Bodenschichten zur Verfügung.

Öffentliche Wasserversorger sorgen durch entsprechende Anlagentechnik im Großmaßstab dafür, dass die gesetzlichen Grenzwerte für Trinkwasser (TVO) eingehalten werden und das Wasser am Übergabepunkt, der Wasseruhr, in hygienisch einwandfreiem Zustand übergeben wird. Je nach Herkunft des verfügbaren Wassers und der daraus resultierenden Inhaltsstoffe unterscheidet sich die erforderliche Aufbereitung. Da es sich bei Wässern in Talsperren und Seen vornehmlich um aufgefangene und oberflächlich abgeführte Niederschläge handelt, ist das Wasser relativ weich (kalkarm). Durch Oxidations- und Sedimentationsvorgänge an der Umgebungsluft ist es zudem praktisch eisen-/manganfrei. Daher beschränkt sich die Aufbereitung in der Regel auf eine mechanische Schmutzfiltration – gegebenenfalls mit Aktivkohlestufe zur Reduzierung von organischen Stoffen wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel etc. –, gefolgt von Maßnahmen zur Sicherstellung der Hygiene.

Die Qualität der aus dem Untergrund stammenden Brunnenwässer wird dabei maßgeblich von den Bodenschichten und den unterirdischen Strömungen beeinflusst. Hier wird zur ersten Vorbehandlung in aller Regel die Kiesfiltertechnik eingesetzt, zur mechanischen Filtration und zur Reduzierung von Eisen, Mangan und Ammonium. Falls erforderlich, wird durch entsprechendes Filtermaterial gleichzeitig der pH-Wert angehoben. In landwirtschaftlich stark genutzten Regionen kommt es zudem zu mehr oder weniger starken Nitratbelastungen. Dieses wird zunehmend auch für öffentliche Wasserversorger zum Problem und kann zusätzliche Maßnahmen erfordern.

Je nach vorliegender Wasserhärte und Verwendungszweck kann aber auch bei sogenanntem Stadtwasser eine weitere Aufbereitung durch Enthärtung sinnvoll beziehungsweise notwendig sein. Auch wenn das Wasser der Trinkwasserverordnung entspricht, führt hartes Wasser zwangsläufig zu bleibenden Ablagerungen an Kontaktflächen, welche die Funktion und Effektivität besonders im Warmwasserbereich einschränken und die Optik im Sanitärbereich erheblich beinträchtigen. Da verhinderte Kalkablagerungen den Energiebedarf bei der Warmwassererzeugung beträchtlich reduzieren, ist die Installation einer Wasserenthärtung ein wirksamer Beitrag zum Klimaschutz und u. U. auch förderfähig. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist der private und auch der gewerbliche Hausanschlussnehmer gefordert, indem er sich zum Beispiel durch seinen Fachinstallateur nach entsprechender Auslegung die passende Anlage installieren lässt. Im industriellen Bereich, beispielsweise für Dampfkesselanlagen, ist eine solche Wasserenthärtung mittels klassischem, salzregeneriertem Ionentausch im Übrigen sogar gesetzlich vorgeschrieben.

Eigenwasserversorgung durch Aufbereitungstechnik

Sollte keine Möglichkeit zum Anschluss an ein öffentliches Wassernetz bestehen, was in ländlichen Gebieten sehr oft vorkommt, wird eine eigene Wasserversorgung erforderlich. Bei höherem Wasserbedarf (zum Beispiel Industrie, Landwirtschaft etc.) kann eine solche Maßnahme allein aus wirtschaftlichen Gründen empfehlenswert sein. Bereits ab einem jährlichen Wasserbedarf von ca. 500 cbm kann es sich trotz Stadtwasseranschluss lohnen, in eine eigene Trinkwasserversorgung mit entsprechender Aufbereitungstechnik zu investieren. Dabei gilt es aber grundsätzlich vorab zu prüfen, ob möglicherweise ein Anschlusszwang an das öffentliche Wasserversorgungsnetz besteht.

Je nach vorliegender Brunnenwasserqualität und nach individuellem Wasserbedarf stehen unterschiedlichste Bauformen und Größen zur Verfügung. Sofern Trinkwasserqualität gefordert ist, gibt stets die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) die einzuhaltenden Grenzwerte vor. Die von INDUWA Wasseraufbereitung angewendeten Verfahren sind prinzipiell identisch mit der Großtechnik, die bei öffentlichen Wasserwerken zum Einsatz kommt. Neben der bereits genannten Kiesfiltertechnik und Enthärtung erstreckt sich der notwendige Aufwand möglicherweise bis hin zur Umkehrosmose, um störende Stoffe wie etwa Natrium, Fluorid, Chlorid, Bor etc. zu reduzieren. Dieses Verfahren findet auch im gewerblichen Bereich überall dort Anwendung, wo praktisch salzfreies Wasser gefordert ist, wie zum Beispiel in der Oberflächentechnik. Für die Reduzierung des eingangs erwähnten Nitrats, stehen Anlagen zur Verfügung, die baugleich zu den Enthärtungsanlagen sind und sich nur durch das Filtermaterial unterscheiden.

Auch bei der Bewässerung auf Qualität achten

Sofern es sich um Wasser für Bewässerungszwecke handelt, ist dafür zu sorgen, dass beispielsweise Sprühdüsen und Tropfschläuche vor Funktionsstörungen durch Ablagerungen geschützt werden. Hier reicht es im Allgemeinen aus, Schmutzstoffe, störendes Eisen und gegebenenfalls Mangan zu reduzieren. Zur Aufbereitung dieser deutlich größeren Wassermengen ist auch hier die Kiesfiltertechnik oft die erste Wahl. Dieses trifft auch auf die private Gartenbewässerung mit Brunnenwasser aus dem eigenen Bohrloch zu. Die hier oft vorherrschende Meinung, dass es dabei nicht so auf die Qualität ankommt, wird spätestens dann widerlegt, wenn Hauswände, Pflasterwege etc. sich braun verfärben. Das passiert zwangsläufig, wenn es nicht gelingt den Eisenwert in die Nähe des Trinkwasserwertes von 0,2 mg/l zu bringen. Ohne entsprechende Aufbereitungstechnik macht daher auch die Investition in ein Bohrloch mit Pumpe zumeist wenig Sinn, so dass es je nach Wasserbedarf die bessere Wahl ist, mit Stadtwasser (mit separatem Zähler) zu bewässern.

Wissenswertes rund um den Brunnenbau

Die Voraussetzung für eine dezentrale Wasserversorgung ist zunächst ein vorschriftsmäßig erstellter Brunnen. Trinkwasserbrunnen dürfen nur von qualifizierten Brunnenbauunternehmen erstellt werden. Diese sind auch dafür zuständig, die erforderliche Genehmigung mit Angabe der geplanten Wasserentnahme bei der Unteren Wasserbehörde zu beantragen. Einfache Gartenbrunnen zur Gartenbewässerung sind im Allgemeinen bei der Stadtverwaltung anzumelden.

Ein vorschriftsmäßig erstellter Brunnen mit entsprechender Abdichtung ist die zwingende Voraussetzung zur Förderung von hygienisch einwandfreiem Wasser aus möglichst tiefen Bodenschichten. Neben der Erstellung des Brunnens gehört üblicherweise auch die Lieferung und Installation der Brunnenpumpe nebst Zubehör zum Leistungsumfang des Brunnenbauers. Durch Variation der Absaugtiefe kann der Brunnenbauer auf unterschiedliche Brunnenwasserqualitäten Einfluss nehmen und den Brunnen diesbezüglich optimieren. Im Allgemeinen verhält es sich so, dass der Eisen-(Mangan)-gehalt mit zunehmender Brunnentiefe ansteigt, wohingegen zum Beispiel der Nitratgehalt (sofern vorhanden) in Oberflächennähe am höchsten ist.

Wasseranalyse ist ein Muss

Nachdem die Wasserversorgung in ausreichender Menge für die individuellen Bedürfnisse sichergestellt ist, gilt es für die weitere Planung den Ist-Zustand des Wassers zu ermitteln. Nach einer entsprechenden Einlaufzeit des Brunnens (mehrere Tage), ist eine Wasserprobe zu entnehmen, und eine umfassende Analyse in einem akkreditierten Labor erstellen zu lassen. Eine chemisch-/physikalische Analyse sollte dabei stets die sensorische Beurteilung von Färbung, Trübung und Geruch beinhalten.

Weitere Parameter sind der pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Eisen, Mangan, Ammonium, Nitrat, Nitrit, Chlorid, Natrium, Sulfat, Oxidierbarkeit, Calcium, Magnesium beziehungsweise die Gesamthärte. Hinzu kommt bei einer Abgabe an Dritte (z. B. Mieter) unter anderem noch die sogenannte Calzitlöskapazität, Fluorid, Bor etc. und die Untersuchung auf diverse Kohlenwasserstoffe. Zudem ist eine biologische Untersuchung auf Keime/Bakterien etc. ratsam beziehungsweise erforderlich. Sofern diese vorhanden sind, kann das auf Mängel in der Brunnenausführung hindeuten.

Individuelle Auslegung durch erfahrene Experten

Nun kommt INDUWA ins Spiel. Anhand der vorliegenden Wasseranalyse, der geforderten Wassermengen und der gewünschten Filtratqualität erfolgt eine individuelle Auslegung durch erfahrene Experten. Neben der zwingenden Einhaltung der Trinkwassergrenzwerte kann der Kunde optional beispielsweise auch in eine Wasserenthärtung investieren.

Bei höheren Eisen- und Mangangehalten und bei höherem Wasserbedarf findet zur Erstbehandlung in fast allen Fällen die bereits erwähnte, äußerst robuste und leistungsfähige Kiesfiltertechnik Anwendung. Diese vollautomatisch arbeitenden Anlagen decken in Standardausführung einen Leistungsbereich von 1 bis zu 80 cbm/h ab und werden wahlweise als Druckfilter aus Edelstahl und GFK-Kunststoff sowie in druckloser Kunststoffausführung angeboten.

Zur weiteren Aufbereitung steht eine Vielzahl weiterer Filteranlagen, ebenfalls in unterschiedlichen Baugrößen zur Verfügung, die mittels diverser Filtermaterialien weitere, unerwünschte Inhaltsstoffe wie zum Beispiel gebundenes Eisen, Nitrat oder auch die Wasserhärte reduzieren. Sofern erforderlich, stellen vorherige Labor- und Feldversuche sicher, dass die geplanten Anlagen die an sie gestellten Anforderungen dauerhaft erfüllen. Nachgeschaltete UV-Desinfektions- oder Dosieranlagen stellen bei Bedarf sicher, dass das Wasser auch in hygienischer Hinsicht einwandfrei ist.

Für Privathaushalte reichen die zuvor genannten Kompaktanlagen, je nach Rohwasserqualität und Wasserbedarf, vielfach schon aus, um Trinkwasserqualität zu erzielen. Der zugrunde gelegte, tägliche Wasserbedarf in Deutschland beträgt dabei im privaten Bereich durchschnittlich 120 Liter/Person. Im günstigsten Fall, wenn lediglich Eisen in begrenztem Umfang zu reduzieren ist, reicht für die Trinkwasserversorgung eines Vierpersonenhaushaltes (ohne Bewässerung) beispielsweise schon eine vollautomatische Kompaktanlage Typ „BMA“ für unter 2.000 Euro aus.

Auf zweistufigen Vertrieb gesetzt

Das Ergebnis einer solchen Anlagenauslegung durch INDUWA ist ein konkretes, individuelles Angebot für unsere Wiederverkäufer, die ihren Endkunden die erforderliche, trinkwasserzugelassene Anlagentechnik anbieten und letztendlich installieren können. Diese Vorgehensweise bietet dem Endkunden größtmögliche Sicherheit, schützt vor teuren Fehlkäufen und berücksichtigt besonders auch die Interessen der Wiederverkäufer, so dass INDUWA konsequent auf einen Direktvertrieb (besonders auch über das Internet) verzichtet. Aufgrund des umfangreichen und gut sortierten Lagerbestandes ist eine schnelle Lieferung der bestellten Ware sowie auch die Ersatzteilversorgung stets sichergestellt.

Dem Bedarf aus Industrie und Gewerbe begegnet das Unternehmen mit einer umfangreichen Palette ausgereifter Standardanlagen in größerem Maßstab, mit einem hohen Eigenfertigungsgrad.

Nicht nur die Auswahl, sondern auch die fachgerechte Installation und weitergehende Betreuung der hochwertigen Anlagen vor Ort ist die Voraussetzung, für einen langen und störungsfreien Anlagenbetrieb. Mit Unterstützung von INDUWA, unter anderem durch Produktschulungen, Ersatzteilversorgung etc. ist es möglich, dass der Fachhandwerker sein Angebot erweitern und auch die notwendigen Serviceeinsätze selbst durchführen kann.

Wirkungsvolle Unterstützung bekommt der Monteur vor Ort, indem er mittels Smartphone Videoanleitungen und Beschreibungen etc. abrufen kann.

Kontrollen durch die Gesundheitsämter

Die regelmäßige, zumeist jährliche Kontrolle der Wasserqualität ist bei so genannten Eigenwasserversorgern gesetzlich vorgeschrieben. Dabei wird unterschieden, ob das Wasser nur zum Eigenverbrauch des Eigentümers dient, oder ob es an Dritte abgegeben wird. Bei ersteren beschränkt sich die Kontrolle auf die Biologie (Bakterien, Keime, etc.), auf den pH-Wert, auf Ammonium und auf Nitrat. Sofern eine Wasserabgabe an Dritte (beispielsweise Mieter) erfolgt, ist darüber hinaus die Bestimmung einer Vielzahl weiterer Werte vorgeschrieben und einzuhalten. Maßgebend ist hier die deutsche Trinkwasserverordnung, TrinkwV.

Die Probennahme selbst erfolgt dabei durch geschulte Probennehmer eines akkreditierten Labors, die von den Gesundheitsämtern beauftragt werden. Die Bedeutung dieser Kontrollen wird dadurch deutlich, dass bei Abgabe an Dritte und einer fortdauernden Zuwiderhandlung / Nichtbeachtung das Risiko besteht, dass die Wasserentnahme untersagt wird (Zwangsstill­legung). Diese regelmäßige Qualitätskontrolle stellt gleichermaßen eine Funktionsüberprüfung der installierten Anlagen­technik dar.