Wasser: Transport- und Lösungsmittel

Wasser reguliert viele "überlebenswichtige" Vorgänge im menschlichen Körper, und dient auch als Transport- und Lösungsmittel. Je  reiner das täglich getrunkene Wasser ist, um so besser unterstützen wir unseren Körper bei seiner Arbeit. Denn reines Wasser verlangt dem Körper nicht noch zusätzliche Reinigungs- und Filterleistungen ab. Wichtig ist deshalb auch der Mineralgehalt und die Zusammensetzung eines Mineralwassers. Zwischen 13 und 8000 mg gelöste Stoffe  finden sich pro Liter in den verschiedenen Mineralwässern. Sehr hoch mineralisierte Wässer werben mit ihrem Mineraliengehalt. Gering mineralisierte andererseits mit ihrer Reinheit oder Natriumarmut.

Kohlensäure wird überwiegend zugesetzt um einer Verkeimung vorzubeugen, quasi zur Konservierung. Seit einigen Jahren geht der Trend jedoch wieder zum stillen Wasser, da dieses bekömmlicher ist. Genau betrachtet sind die meisten Mineralwässer also nichts besonderes, auch nicht im Vergleich zum Leitungswasser. Vom ökologischen Standpunkt schneidet Mineralwasser wegen der oft sehr großen Transportwege nicht besonders gut ab. Die Kosten für den Verbraucher sind überdies mit zw. ca. 0,25 - 1 Euro/Liter nicht gerade günstig. Hinzu kommen platzraubende Lagerhaltung, Einkaufslogistikprobleme, Flaschenbruch, Pfandprobleme und das mühsame Geschleppe der schweren Flaschenkisten.

Die Ernährungswissenschaftlerin Wiebke Franz vom Verband für Unabhängige Gesundheitsberatung (UGB) sagt deutlich: "Unbedingt notwendig zur Mineralstoffversorgung ist Mineralwasser nicht".
 Dafür würden eine ausgewogene vollwertige Ernährung genügen. "Anders sieht das bei jemandem aus, der gegen Kuhmilcheiweiß allergisch ist. Hier kann ein Liter calciumreiches Mineralwasser am Tag einen relevanten Beitrag zur Calciumversorgung leisten."

Strahlendes Wasser

Einige der Mineralstoffe, die das Wasser aus dem Gestein lösen kann, sind gesundheitsgefährdend. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt einen Grenzwert von 0,1 Becquerel je Liter.

 Die Maßeinheit Becquerel bezeichnet dabei einen radioaktiven Zerfall pro Sekunde. Radium wird wie Calcium in den Knochen eingelagert. Der Zerfall des Elements setzt energiereiche Alpha-Strahlung frei, die Zellen zerstören und zu Knochenkrebs führen kann.
Mehrere Studien deuten einen Zusammenhang zwischen Radium-kontaminiertem Trinkwasser und einer erhöhten Leukämierate bei Kindern an.

Nach Angaben der kritischen Fachzeitschrift Strahlentelex ist Radium 226 für Kleinkinder bis etwa 5.000 Mal, für Erwachsene bis etwa 500 Mal gefährlicher als das von Tschernobyl bekannte Cäsium 137.

Radium lässt sich aus dem Wasser filtern.

Einige Brunnen mit hohen Radiumwerten haben deshalb ihre Eisenfilter so umgebaut, dass auch ein Großteil des im Wasser enthaltenen Radiums darin hängen bleibt. In den wenigsten Fällen wird der Radiumgehalt deklariert! Wer wissen möchte, ob und wie viel Radium in seinem Mineralwasser enthalten ist, sollte direkt beim Abfüller nachfragen.

 

Arsen kann enthalten sein

Ein weiterer unerwünschter Naturstoff ist das als krebserregend eingestufte Arsen. Es ist schwierig einenGrenzwert festzulegen, bei dessen Einhaltung die Substanz als mit Sicherheit ungefährlich anzusehen wäre. Minimierung ist das oberste Gebot. Die WHO empfiehlt einen Richtwert von 10 Mikrogramm je Liter (µg/l), in Deutschland ist dieser Wert für Trinkwasser verbindlich festgelegt.  Steht auf der Flasche "Geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung", darf der Arsengehalt 5 µg/l nicht überschreiten. Die meisten Mineralwasser liegen darunter. Probleme kann es bei Brunnen geben, die in vulkanischem Gestein liegen.

UV-Bestrahlung ist verboten. Ausführlich geregelt sind in der Mineralwasserverordnung die bakteriologischen Untersuchungen, denn Mineralwasser hat frei von krankheitserregenden Keimen zu sein. Technische Verfahren, um den Keimgehalt im Wasser zu verringern, wie Pasteurisierung oder UV-Bestrahlung, sind explizit verboten.

OZONIERUNG

Erlaubt ist dagegen der Einsatz von Ozon. Das Sauerstoff abgebende Gas wird durch das Wasser geleitet, um das Eisen auszufällen. Gleichzeitig werden dabei aber auch Keime abgetötet.
Die Informationszentrale Deutsches Mineralwasser geht davon aus, dass die eingesetzte Ozon-Konzentration zu gering sei um desinfizierend zu wirken.

MINERALSTOFFKONZENTRATION

Beim Trinken von Mineralwasser ist eine unerwünscht hohe Zufuhr von Mineralstoffen, unter der Voraussetzung üblicher Trinkgewohnheiten bzw. Beachtung der medizinisch empfohlenen Trinkvolumina von ca. 1 l pro Tag, nicht zu befürchten. Einer dieser Gründe ist, dass entsprechend den Bestimmungen des Lebensmittelcodex, Obergrenzen für die Gesamtmineralisation und die Konzentrationen bestimmter Inhaltsstoffe bestehen, sodass sehr hoch konzentrierte Mineralwässer nur für den Verkauf in Apotheken, nicht jedoch für die Abgabe über den Lebensmittelhandel zugelassen sind.

Mögliche Einflüsse auf unser Trinkwasser durch die Wasserwerke

Die Wasserwerke betreiben heutzutage einen enormen Aufwand, um Trinkwasser zu erzeugen. Dies darf jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass viele kleine Wasserwerke aus Mangel an technischen Equipment weit überfordert sind. Doch wie wird das Wasser im Wasserwerk gefiltert und chemisch aufbereitet?

Der erste Schritt jeder Wasseraufbereitung ist die Entfernung von Sand und anderen Grob- und Trübstoffen mittels Siebung. Danach folgt die Sedimentation in sogenannten Absetzbecken. Dort fließt das Wasser sehr langsam über eine längere Strecke, schwerere Partikel sinken dabei ab und bleiben zurück. Feinverteilte Trübstoffe werden durch den Zusatz von Flockungsmitteln ausgefällt, hierzu dosiert man z.B. Aluminiumsulfat, Eisenchlorid oder Eisensulfat hinzu und filtert anschließend die entstehende Fällung heraus.

Die Filtration hat bei der Wasseraufbereitung einen wichtigen Stellenwert. Hier werden nicht nur die Schwebstoffe, sondern auch deren Ausfällprodukte sowie Rückstände aus der Enteisenung, Entmanganung, Entsäuerung und Enthärtung eliminiert. Hier gelangen hauptsächlich zwei Verfahren zum Einsatz: zum einen die Langsamsandfilterung und zum anderen die Schnellfilterung.
Bei der Langsamsandfilterung fließt das Wasser langsam über einen Sandbodenfilter. Dort können sowohl biologische als auch chemische Prozesse stattfinden, die beispielsweise zum Abbau organischer Substanzen, zur Keimverminderung und zur Oxidation (Ammoniak über Nitrit bis zum Nitrat) führen.
Das Verfahren der Schnellfilterung verwendet zur mechanischen Reinigung des Wassers Quarzsand.

In einer sich anschließenden Oxidationsstufe werden organische Verschmutzungen mittels Ozon, Kaliumpermangant oder Wasserstoffperoxid entfernt (früher wurde hier die Hochchlorierung vorgenommen, die im Prinzip heute nicht mehr angewandt werden sollte). Schadstoffe werden hier chemisch zerstört bzw. schwer abbaubare Verbindungen in kleinere Bruchstücke "zerhackt", so dass diese in weiteren Abbaustufen leichter entfernt werden können.

Der letzte Reinigungsschritt in der Trinkwasseraufbereitung ist eine sehr kostenintensive Aktivkohlefilterung, die jedoch nicht von jedem Wasserwerk durchgeführt wird. Hier werden die restlichen Schadstoffe adsorbiert oder katalytisch umgewandelt.

Nach der Reinigung des Wassers erfolgt die so genannte Stabilisierung. Die Stabilisierung soll sicherstellen, dass sich die Beschaffenheit des Wassers während der Verteilung und beim Gebrauch nicht verändert. Ein weiterer Zweck ist die Vermeidung von Korrosionsschäden an den Verteilerrohren.

Wichtigster Faktor ist hier der pH-Wert. Damit sich eine Schutzschicht aus "Kalk" (Calcium- und Magnesiumcarbonat) in der Transportleitung bilden kann, darf der pH-Wert nicht unter 7 fallen. In der Regel hat Wasser mit einem pH-Wert unter 7,0 ("saures" Wasser) korrosive Eigenschaften. Aus diesem Grund wird zunächst eine Entsäuerung vorgenommen.

Hierbei kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz. Bei den chemischen Verfahren erfolgt die Entsäuerung durch Zugabe alkalischer Substanzen. Meist wird hier Kalziumhydroxid zugegeben, dass die überschüssige Kohlensäure neutralisiert. Bei den physikalischen Verfahren wird das Wasser mittels Filtration über halbgebranntes Dolomitgestein oder über Marmor geschickt, um das Kohlendioxid aus den

Wasser auszutreiben. Kostenintensiv ist die Entsäuerung mittels starker Belüftung. Dieses Verfahren kann jedoch nicht bei stark sauren Wässern eingesetzt werden.

Die im Grundwasser enthaltenen Eisen- und Manganverbindungen lagern sich an den Rohrleitungswänden ab. Dies ist unerwünscht, deshalb wird zur weiteren Stabilisierung des Trinkwassers eine Verminderung des Eisen- und Mangangehalts vorgenommen. Das Wasser wird verrieselt oder belüftet, um möglichst viel Sauerstoff im Wasser zu lösen. Durch den Sauerstoff werden zweiwertige Eisen- und Manganverbindungen zu schwerer löslichen dreiwertigen oxidiert. Diese lassen sich nach Ausfällung abscheiden.

Eine Ausbildung einer gewissen dünnen Kalkschicht im Rohrleitungsnetz ist wünschenswert, da sie die Korrosion an den Leitungen verhindert. Dazu muss das Wasser eine bestimmte Härte aufweisen (die Wasserhärte ist ein Maß für die Konzentration von "kalkbildenden" Ionen). "Weiches" Wasser bildet keine Schutzschicht und die stets vorhandenen Kohlensäure greift das Rohrmaterial an. Hat das Wasser einen zu geringen Härtewert wird es über kalkhaltige Materialien geleitet (siehe Entsäuerung), so dass ein Minimum an "Härte" aufgenommen wird.

Ist das Wasser zu "hart" wird es durch Enthärtung bzw. Entkarbonisierung stabilisiert, da sehr kalkhaltiges Wasser leicht zum Zuwachsen von Warmwasserleitungen führt. Die endgültige "Härte" des Wassers variiert somit von Region zu Region und von Wasserwerk zu Wasserwerk.

Der meist letzte Schritt vor der Einspeisung in das Trinkwasserverteilsystem ist die Desinfektion. Zum Einsatz kommen hier die Ozonierung und die UV-Bestrahlung. Seitdem man hochkonzentrierte Ozonlösungen herstellen kann, ist die Ozonierung ein wirtschaftlich interessantes Desinfektionsverfahren geworden. Gegenüber der Desinfektion mit Chlor bietet die Anwendung von Ozon technische Anwendungsvorteile. Nachteil bei der Ozonbehandlung ist die unerwünschte Freisetzung von gesundheitlich schädlichen Stoffen wie z.B. Trihalogenmethan. Die UV-Bestrahlung ist ein sehr kostenintensives Verfahren, da das Wasser in einer langen dünnen Wasserschicht lange bestrahlt werden muss, um eine effektive Entkeimung zu erzielen. Große Wassermengen sind hier nicht zu bewältigen. Außerdem beeinträchtigen Trübstoffe oder die genetische Anpassung der Bakterien die Wirksamkeit dieser Methode.

Weiterführende Literatur:

Mineralwasser für Genießer
DelMonego, Markus
Der Weltmeister der Sommeliers hat für dieses Buch 30 deutsche und internationale Mineralwasser probiert. Er beschreibt ihre Herstellung, Zusammensetzung und ihren Geschmack, erklärt die Informationen auf dem Etikett und gibt Hinweise, welches Wasser zu welchen Gerichten passt und wie es mit Wein und Whisky harmoniert.
2000. 96 S. m. Farbfotos. 24 cm
Augustus Verlag
2000
€ 12.90
ISBN 3804331173
 

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