Externe Schadstoffeinträge

Die Umweltverschmutzung hat mittlerweile auch unsere über viele Jahrzehnte sichere Trinkwasserressourcen erreicht. Neben den natürlichen Inhaltsstoffen des Wassers gibt es zunehmend eine wachsende Zahl externer Schadstoffeinträge, die Grund- und Oberflächengewässer belasten und die in den Medien kontrovers diskutiert werden.

Diese Entwicklung stellt die Wasserversorgungsunternehmen auch in Deutschland künftig vor immer neue Herausforderungen. Informationen zu aktuellen Gefährdungsstoffen finden Sie unter unserer Rubrik aquaAktuell – Unweltverschmutzung. Hier geht es um Hintergrundinformationen rund um die Themen:

 
 
 

Bakterien und Keime

Wenn Keime oder Bakterien ins Trinkwasser gelangen, kann das die Gesundheit von Menschen und Tieren erheblich beeinträchtigen. Dabei können Keime und Bakterien auf verschiedenste Weise ins Trinkwasser gelangen, z.B. auch über den Wasserhahn, wo sie sich dann in den Trinkwasserleitungen vermehren. In derartigen Fällen wird seitens der Wasserversorger unter anderem mit einer Erhöhung der Chlordosierung reagiert.

Wenn beispielsweise Fäkalkeime, wie E.coli oder coliforme Keime, im Trinkwasser festgestellt werden, ist dies ein klarer Hinweis auf ein Gesundheitsrisiko und das Wasser entspricht nicht mehr den Richtlinien der Trinkwasserverordnung. Laut dieser wird Wasser auf folgende Keime untersucht:

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Bakterien und Keime - Beispiele
Coliforme Keime

Coli-ähnlichen Keime weisen nicht unbedingt auf eine Verschmutzung des Wassers mit Fäkalien hin. Diese können sich nicht nur im Darm, sondern auch in der Natur vermehren. Im wasser können E. coli Keime nur wenige Tage überleben. Können sie dort nachgewiesen werden, handelt es sich also um eine kurz zurückliegende oder aber akute Fäkalienverswchmutzung. Nimmt der Mensch eine größere Menge Wasser mit coliformen Keimen verunreinigtes Wasser zu sich, kann dies zu Durchfallerkrankungen führen.

E. coli

Echerichia coli, kurz E. coli genannt, gehört zu den coliformen Keimen und ist der wichtigste Darmbewohner bei Menschen und bei Warmblütern. Das Bakterium kann im Wasser nur einige Tage überleben, wenn es dort nachweisbar ist, weißt es auf eine akute oder zumindest kurz zurückliegende Verschmutzung mit Fäkalien hin.

In der Darmflora tritt das Bakterium als Vitamin-Produzent, beispielsweise Vitamin K, auf und löst im Normalfall keine Krankheiten aus. Allerdings existiert auch eine Vielzahl von pathogenen Bakterienstämmen. Im ungünstigen Fall kann die Aufnahme von E. Coli in größeren Mengen durchaus zu Durchfallerkrankungen führen. Wir erinnern uns nur an die EHEC-Epidemie im Jahr 2011 als bundesweit an die 4.000 Menschen an dem Keim erkrankten.

Amerikanische Forscher der Auburn University in Alabama haben herausgefunden, dass EHEC-Erreger E. coli 0157:H7 – tagelang auf verschiedensten Oberflächen überleben können, wie Armlehnen, Türgriffe etc. Ausgiebiges Händewaschen hier eine gute Vorsorge.

Legionellen

Legionellen werden für den Menschen dort gefährlich, wo Warmwasseranlagen mit Temperaturen unter 60 Grad Celsius betrieben werden. Wird das Wasser über 60 Grad erhitzt, werden die Keime abgetötet.

Legionellen können über Wassernebel, der beim Duschen entsteht, eingeatmet werden und infizieren in der Folge die Lunge. Das Krankheitsbild reicht – je nach Stärke des Immunsystems – von erkältungsähnlichen Symptomen, die relativ ungefährlich sind, bis zur Lungenentzündung. Die Erkrankung kann im schlimmsten Fall zum Tod führen. Experten gehen davon aus, dass hierzulande mehrere 10.000 Menschen aufgrund von Legionellen erkranken. Rund 1.000 sterben infolge der Erkrankung.

Enterokokken

Enterokokken gehören zu den Fäkalstreptokokken und sind ebenfalls natürliche Darmbewohner. Rund 25 Enterokokken sind bisher bekannt, die beim Menschen, aber auch bei Tieren eine wichtige Rolle bei der Verdauung übernehmen. Einige werden aus diesem Grund auch in probiotischen Lebensmitteln eingesetzt, da sie die Darmflora fördern. Darüber hinaus spielen sie beim Reifungsprozess verschiedener Käsesorten, wie Camenbert oder Büffel-Mozzarella, eine tragende Rolle.

Werden sie im Trinkwasser entdeckt, weist dies auf eine mögliche Verunreinigung des Trinkwassers durch Fäkalien hin. Im Gegensatz zu E. coli können Enterokokken einige Wochen außerhalb des Darms überleben. Das heißt, die Verunreinigung kann in diesem Fall schon längere Zeit zurückliegen.

Pseudomonas aeruginosa

Das Bakterium kommt häufig vor in der Natur – in feuchten Böden, in Oberflächengewässern, aber auch in sanitären Anlagen etc. Der Nasskeim zählt außerdem zu den Keimen, die häufig in Krankenhäusern vorkommen. Es kann selbst in einigen Desinfektionsmitteln oder in destilliertem Wasser überleben und sich vermehren, vorausgesetzt, dass es winzigste Mengen von organischen Substanzen findet.

Werden Pseudomonas aeruginosa-Keime im Trinkwasser entdeckt, besteht die Möglichkeit, dass Oberflächenwasser ins Grundwasser eingedrungen ist, oder aber dass das Trinkwasser bei bei der direkten Gewinnung aus Oberflächenwasser verunreinigt war. In warmen Ländern kann dieser Keim u.U. das Poolwasser verunreinigen und beispielsweise eine Mittelohrentzündung auslösen, falls das Wasser nicht ausreichend mit Chlor desinfiziert wurde.

Seine besondere Gefährlichkeit liegt darin, dass er eine Mehrfachresistenz gegenüber Antibiotika entwickelt hat. Bei rund zehn Prozent aller Krankenhausinfektionen spielt dieser Keim eine Rolle. Das Krankheitsspektrum, dass Pseudomonas aeruginosa auslösen kann ist äußerst vielfältig, besonders bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem – es reicht von Hirnhautentzündung über Mittelohrentzündungen, Harnwegsinfektionen oder Pneumonien etc.

Clostridium perfringens

Der Keim ist äußerst robust und kann außerhalb des Darms sehr gut überleben. Er gehört zur Gruppe der Gasbranderreger, einer äußerst gefährlichen Weichteil-Infektion. Darüber hinaus kann Clostridium perfringens das Zentrale Nervensystem schädigen. Der Erreger kommt sowohl im menschlichen und tierischen Darm, aber auch im Boden, in Wasser, in Staub und in Lebensmitteln vor. Im Boden gehören die Mikroorganismen beispielsweise zu den wichtigsten Abbauhelfern für Cellulose. Er kann als Indikator für eine Wasserverunreinigung angesehen werden, die Wochen und Monate zurückliegt.

Bestimmung der Gesamtkeimzahl

d3-5-1-3-xart-20271236Die Gesamtkeimzahl wird ermittelt, indem 1 Liter Wasser mit einem Nährmedium vermischt und dann „bebrütet“ wird. Die Methode wurde bereits Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt und wird noch heute für eine hygienische Untersuchung des Trinkwassers eingesetzt. Damals hatten Nobelpreisträger und Mediziner Robert Koch und seine Mitarbeiter festgestellt, dass eine Gesamtkeimzahl unter 100 für die menschliche Gesundheit unbedenklich ist.
 
 
 

Schwermetalle

Schwermetalle können über die Hausinstallation ins Trinkwasser gelangen. Besonders Blei, Kupfer, Nickel und Eisen können durch Rohre und Wasserhähne ins Wasser gelangen, da sie Bestandteile ihres Materials ins Wasser abgeben. Hier können die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung u.U. überstiegen werden und so die Gesundheit nachhaltig gefährden. Dies gilt insbesondere für Wasser, das über eine längere Zeit in den Leitungen steht – das heißt, einen besonders hohen Stagnationswert aufweist.

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Schwermetalle - Beispiele
 
Aluminium

Eines der häufigsten Metalle, das in der Erdkruste vorkommt, ist Aluminium. Es kommt allerdings nur in Verbindungen vor, beispielsweise als Aluminiumsilikate. Da diese kaum löslich sind, ist jedoch eine größere Mengen an Aluminium im Rohwasser nicht zu erwarten. Ins Trinkwasser gelangt Aluminium i.d.R. nur über Flockungsmittel, die zur Entfernung von unerwünschten Trübungen dem Wasser zugesetzt werden. Darüber hinaus kann auch Geschirr aus Aluminium das Wasser belasten.

Auch wenn Aluminium an sich ungiftig ist – es ist ein Leichtmetall und zählt nicht zu den Schwermetallen – kann es jedoch als Konkurrent zum Calcium, die Knochenstruktur negativ beeinflussen.

Blei

Blei gehört zu den giftigen Schwermetallen und kann im Leitungssystem – sowohl in den Rohrleitungen als auch in der Hausinstallation – ausgewaschen leicht werden. Da Blei leicht zu gießen, zu formen und zu bearbeiten ist, wurde es bis in die 1960er Jahre in vielen Regionen Deutschlands standardmäßig in der Hausinstallation verwendet. In Süddeutschland ist die Wahrscheinlichkeit einer Bleikontamination geringer, da man hier bereits 1878 auf das Verlegen von Bleileitungen verzichtet wurde, im übrigen Deutschland kamen Bleirohre jedoch zum Teil noch bis 1973 zum Einsatz. Vor allem in Ballungsgebieten Nord- und Ostdeutschlands tritt das Problem „Blei aus den Rohren“ auch noch heute gelegentlich auf. Die einzige Lösung heißt in diesem Fall – die Rohre müssen raus.

Aufgrund der hohen Giftigkeit der chemischen Verbindungen, die häufig aus dem ausgewaschenenen Blei entstanden kommen Bleirohre seit den 1970er Jahren nicht mehr zum Einsatz. Daher sind hier nur alte Leitungssysteme extrem gesundheitsgefährdend. Besonders Kinder sind durch bleihaltiges Trinkwasser in ihrer geistigen Entwicklung gefährdet.

Wird das Schwermetall über Jahre hinweg in kleinen Dosen aufgenommen beeinträchtigt es die Blutbildung und Intelligenzentwicklung von Ungeborenen, Säuglingen und Kleinkindern. Zum Schutz dieser Risikogruppe wurde der Grenzwert für Blei im Dezember 2003 von 40 auf 25 Mikorgramm pro Liter gesenkt. Heute darf der Bleigehalt 10 Mikrogramm pro Liter betragen.

In der Trinkwasserversorgung ist der Grenzwert von Blei in den letzten Jahren stetig verschärft worden – von über 0,040 mg/l, auf 0,025 mg/l, ab Ende 2013 auf 0,010 mg/l. Es ist davon auszugehen, dass der Grenzwert schon jetzt nur dann einzuhalten ist, wenn keine Bleileitungen in der Hausinstallation mehr vorhandenen sind.

Erkennen lassen sich Bleirohre einerseits anhand ihrer dunkelgrauen Färbung und ihrer teils „geschwungenen“ Verlegung, aber auch eine Klangprüfung oder das Ankratzen der Oberfläche kann einen Hinweis geben.

Chrom

Chrom ist ein Schwermetall das – je nach Oxidationsstufe – sehr verschiedene Eigenschaften hat. Elementares Chrom wird in Legierungen – beispielsweise als rostfreier Stahl – und als Überzug – beispielsweise bei Armaturen – verwendet und ist in der jeweiligen Kombination komplett unschädlich. Chrom III ist sogar lebenswichtig und spielt im Zuckerstoffwechsel eine Rolle. Eine Gefahr geht jedoch von Chrom VI aus. Chrom IV ist krebserregend und kann zu heftigen Allergien und Hautveränderungen führen. Technisch wird Chrom IV als starkes Oxidationsmittel verwendet. Gelangt der Stoff ins Trinkwasser besteht schon bei sehr geringen Mengen ein hohes Gesundheitsrisiko.

Eisen

Eisen ist zwar für den Menschen essentiell, doch im Trinkwasser ist unerwünscht. Besonders eisenhaltiges Wasser riecht und schmeckt unangenehm und die bräunliche Trübung des Wassers wird ebenfalls als äußerst unangenehm empfunden.

Eisen kommt im Rohwasser als lösliches Eisen II vor, nach Anreicherung mit Sauerstoff entsteht Eisen III und ist als Eisen-Oxid-Hydroxid für Rost im Wasser verantwortlich. Bei hohem Eisengehalt wird daher im Wasserwerk eine Enteisung vorgenommen, damit bei den Verbrauchern klares, ungefärbtes und geschmacklich unauffälliges Wasser aus der Leitung fließt. Auch aus technischer Sicht ist eine Enteisung empfehlenswert, da es sonst zu vermehrten Ablagerungen in den Leitungen, technischen Anlagen und der „Badkeramik“ kommen würde.

Kupfer

Auch Kupfer ist ein Schwermetall, Allerdings liegen hier die Grenzwerte in der Trinkwasserverordnung für Erwachsene vergleichsweise hoch – bei 2 mg/l, da es für Erwachsene als relativ verträglich gilt. Für Kleinkinder ist Kupfer allerdings problematisch und kann zu Leberschäden führen. Es gab in Deutschland sogar Todesfälle in Folge von Kupfer-induzierten Leberschäden bei Babys.

Im Rohrleitungsbau weist Kupfer als relativ edles Metall einige Vorteile auf, daher hat es sich neben der Verwendung im Warmwasserbereich auch im Kaltwasserbereich zunehmend durchgesetzt.

Nickel

Nickel ist ein giftiges Schwermetall, auf das viele Menschen mit Allergien reagieren. Nickel kann durch das Auswaschen von Armaturen ins Trinkwasser gelangen. Das Ablaufenlassen des Stagnationswassers reduziert die mögliche Aufnahme durch das Trinkwasser.

Zink

Zink selbst ist nur wenig toxisch und i.d.R. keine Gefahr für die Gesundheit. Es kann über feuerverzinkte Stahlrohre ins Trinkwasser gelangen. Das Problem ist jedoch, dass die Zinkschicht auch ein Prozent Blei enthält, das über die Jahre ausgewaschen werden kann. Außerdem können auch Spuren von Cadmium freigesetzt werden.

Uran

Beim Schwermetall Uran denken die meisten Menschen zuerst an Radioaktivität. Die meisten Uranisotope sind jedoch nur schwach radioaktiv. Die Gefahr des Urans liegt in seiner Giftigkeit. Es kann beispielsweise zu schweren Nierenschäden führen. Auch hier sind besonders Säuglinge und Kleinkinder gefährdet.

Uran, das in Gesteinen und Mineralien vorkommt, kann über Auswaschung erst ins Grundwasser und von hier ins Trinkwasser gelangen. Seit einigen Jahren sind auch Phosphatdünger in die Diskussion geraten, weil sie Uran enthalten, das zur Grundwasserverschmutzung beiträgt.

 
 
 

Mineralstoffe

Auf den ersten Blick sehen alle Wasser gleich aus. Doch schaut man auf die inhaltliche Analyse, ist leicht zu erkennen, dass jedes Wasser individuell zusammengesetzt ist. Den größten Anteil an gelösten Stoffen im Wasser bilden die Mineralstoffe.

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Mineralstoffe - Beispiele
 
Kalium

Kalium gehört zu den drei wichtigsten Pflanzendüngern, die in sehr großen Mengen auf den Feldern ausgebracht werden. Da Kalium leicht lösliche Salze bildet, gelangen diese über das Grundwasser ins Trinkwasser. Da Kalium ein wichtiger Mineralstoff für den Menschen ist – das Salz ist u.a. am Flüssigkeitshaushalt im Körper beteiligt und aktiviert verschiedene Enzyme – wurde für diesen Stoff in der Trinkwasserverordnung kein Grenzwert festgelegt. Allerdings sollten Menschen mit Bluthochdruck kaliumreiches Wasser besser meiden, da es durch eine erhöhte Einnahme der Salze zu einer Blutdrucksteigerung kommen kann. Gleiches gilt für Patienten, die anfällig für Nierenentzündungen sind.

Natrium

Natrium kommt in der Natur zumeist als Bestandteil von Kochsalz (Natriumchlorid) vor. Natrium ist für den menschlichen Organismus von besonderer Bedeutung. Zusammen mit Kalium und Chlorid reguliert Natrium den Wasser- sowie den Säure-Basen-Haushalt.

Natrium ist essentiell für den Organismus mit besonderer Bedeutung für die Regulation des Wasserhaushalts. In Verbindung mit der Verwendung von zuviel Kochsalz ist Natrium immer wieder in der Diskussion den Blutdruck zu erhöhen. Natrium bindet im Körper Wasser und wird – ähnlich wie andere Mineralstoffe – übers Schwitzen ausgeschieden. Menschen mit Neigung zu Bluthochdruck oder Niereninsuffizienz sollten möglichst natriumarmes Wasser bevorzugen.

Chlorid

Hauptmineralstoff im Wasser ist Calcium. Das Niederschlagswasser hat es auf seinem Weg ins Erdinnere aus Kalk- und Gipsschichten gelöst, die es passiert hat. Zusammen mit Magnesium bestimmt der Gehalt an Calcium die Wasserhärte. Ob Wasser mehr oder weniger kalkhaltig ist, macht in Hinblick auf die mesnchliche Gesundheit keinen Unterschied. Allerdings kommt es im Warmwasserbereich zu störenden Ablagerungen und Ausfällen, was für technische Geräte nicht sehr vorteilhaft ist.

Calcium

Hauptmineralstoff im Wasser ist Calcium. Das Niederschlagswasser hat es auf seinem Weg ins Erdinnere aus Kalk- und Gipsschichten gelöst, die es passiert hat. Zusammen mit Magnesium bestimmt der Gehalt an Calcium die Wasserhärte. Ob Wasser mehr oder weniger kalkhaltig ist, macht in Hinblick auf die menschliche Gesundheit keinen Unterschied. Allerdings kommt es im Warmwasserbereich zu störenden Ablagerungen und Ausfällen, was für technische Geräte nicht sehr vorteilhaft ist.

Magnesium

Magnesium ist in fast allen Körperzellen an zahlreichen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Beispielsweise am Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsel. Darüber hinaus aktiviert Magnesium über 300 Enzyme, vor allem die des Energiestoffwechsels und spielt beim Knochenwachstum und -aufbau eine wichtige Rolle.

Fluorid

Zink selbst ist nur wenig toxisch und i.d.R. keine Gefahr für die Gesundheit. Es kann über feuerverzinkte Stahlrohre ins Trinkwasser gelangen. Das Problem ist jedoch, dass die Zinkschicht auch ein Prozent Blei enthält, das über die Jahre ausgewaschen werden kann. Außerdem können auch Spuren von Cadmium freigesetzt werden.

 
 
 

Natürliche Inhaltsstoffe

Wie das Wasser seinen unverwechselbaren Geschmack bekommt

d3-5-1-xart-17388111Kein Wasser gleicht dem anderen. Jede Region drückt ihren Wasservorkommen ihren ganz individuellen Stempel auf, was Zusammensezung und Geschmack betrifft. Das liegt an der jeweiligen Beschaffenheit des Bodens. Dabei hat Wasser aus tiefen Grund­wasser­reservoirs aufgrund des längeren Wegs durch die verschiedenen Gesteins­schichten i.d.R. mehr Mineralstoffe aufge­nommen, als Wasser, das aus Ober­flächen­reservoirs stammt.

Siehe auch: Grundwasser.

Prozesse tief im Erdinneren

Beim Versickern der Niederschläge durch die verschiedenen Bodenschichten löst das Wasser Mineral­stoffe und Spuren­elemen­te, aber auch Schwer­metalle aus den Erd- und Gesteins­schichten. Dabei kann das Wasser i.d.R. desto mehr Mineral­stoffe auswaschen, je wärmer es ist. Aber hier gibt es auch Ausnahmen: Carbonat­gestein löst sich z.B. leichter bei kälteren Tempera­turen.

Zum anderen kann das Wasser bei seiner Reise in tiefere Bodenschichten seine Inhaltsstoffe aber auch wieder abgeben, weil es zu chemischen Prozessen kommt, wenn neue Stoffe aus neuen Erdschichten zu immer neuen Verbindungen führen. Die Intensität dieses Auswasch- und Austauschprozesses hängt u.a. neben der Temperatur auch von der Fließgeschwindigkeit ab, d.h. der Zeit, die das Wasser hat, Mineralstoffe auszulösen und aufzunehmen sowie von der Bodenbeschaffenheit und -zusammensetzung, z.B. es kommt darauf an, ob es ein hartes oder ein weiches Gestein ist. Wie ein einzigartiger Fingerabdruck ist daher das Wasser von Region zu Region extrem unterschiedlich in seiner Qualität und Zusammensetzung.

Grundwasser SchemaDie senkrechte Abwärtsbewegung des Wassers wird erst gestoppt, wenn es auf wasser­undurch­lässige Schichten stößt, auch Grundwasser­hemmer genannt. Hier bildet es in Hohl­räumen Grund­wasser­reser­voirs. Andere Teile des Wassers fließen dagegen unterirdisch in Bäche oder Flüsse ab oder suchen sich einen Weg, um als Quellwasser an die Ober­fläche zu gelangen.

Wohingegen lockeres Gestein, wie Sand oder Kies beziehungsweise festes Gestein, wie Sandstein und Kalk, das aber über genügend große und zusammen­hän­gende Hohlräume – Poren oder Klüfte genannt – verfügt, als Grundwasserleiter bezeichnet werden.

Siehe auch: Mineralstoffe | Schwermetalle | Bakterien und Keime

 
 
 

Inhaltsstoffe und Analyse

Trinkwasser – bestgeprüftes Lebensmittel

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Um die Verbraucher dauerhaft mit ausreichend hochwertigem, einwandfreiem Trinkwasser zu versorgen, investieren die Wasserversorgungsunternehmen viel Energie und große Aufmerksamkeit in die Wartung ihrer Anlagen sowie die Qualitätskontrolle ihres Wassers. Trinkwasser gehört heute in Deutschland zu den am besten und strengsten geprüften Lebensmitteln überhaupt.

Auf den ersten Blick erscheint Trinkwasser immer gleich zu sein. Doch je nach Region ist jedes Wasser einzigartig – hat eine individuelle Zusammensetzung unterschiedlichster Inhaltsstoffe. Den Unterschied macht die jeweilige Mineralisierung aus -abhängig von der Bodenbeschaffenheit, der Temperatur des Wassers sowie den Umweltbedingungen. Den Löwenanteil der gelösten Stoffe im Wasser bilden Mineralstoffe und Spurenelemente. Aber auch Schwermetalle sind zu finden und immer häufiger auch Bakterien und Keime aufgrund der zunehmenden Umweltverschmutzung.

Zur Qualitätssicherung sind in der Trinkwasserverordnung Maximalwerte für verschiedenste Stoffe festgeschrieben, die auf gar keinen Fall überschritten werden dürfen.