Trinkwasseraufbereitung: Ablauf, Verfahren und Stufen

Wasser aus der Natur ist ein Stoffgemisch. Selbst klares Quellwasser enthält gelöste Salze, Gase und winzige Lebewesen, Flusswasser dazu Schwebstoffe, Pflanzenreste und Keime. Damit aus diesem Rohwasser Trinkwasser wird, muss man unerwünschte Bestandteile abtrennen oder unschädlich machen. Genau das leistet die Trinkwasseraufbereitung. Sie nutzt die Trennverfahren, die du schon kennst: Filtern, Sedimentieren und Adsorbieren, dazu chemische Reaktionen und eine Desinfektion.

Wie aufwendig die Aufbereitung ist, hängt vom Rohwasser ab. Grundwasser wurde bereits durch Sand- und Gesteinsschichten gefiltert und ist meist sauber, enthält aber oft gelöstes Eisen und Mangan. Oberflächenwasser aus Flüssen und Seen ist trüb und stärker belastet, deshalb braucht es mehr Stufen. Wo das Wasser herkommt, entscheidet also, welche Verfahren das Wasserwerk hintereinanderschaltet.

Was im Wasser sein darf, regelt die Trinkwasserverordnung. Sie legt Grenzwerte für Keime, Schwermetalle, Nitrat und viele weitere Stoffe fest. Für Eisen gilt ein Wert von 0,2 Milligramm pro Liter, für Mangan 0,05 Milligramm pro Liter. Die Wasserwerke untersuchen ihr Wasser regelmäßig und müssen die Ergebnisse veröffentlichen. Trinkwasser ist deshalb kein reines Wasser, sondern ein Wasser mit erlaubten, unbedenklichen Inhaltsstoffen.

Jedes Verfahren der Trinkwasseraufbereitung entfernt eine bestimmte Gruppe von Stoffen. Rechen und Siebe halten grobe Teile zurück. Sandfilter arbeiten wie ein dickes Sieb aus vielen Schichten und halten Schwebstoffe fest. Bei der Flockung gibt man Eisen- oder Aluminiumsalze zu. Sie bilden mit dem Wasser Flocken, an denen feinste Teilchen hängen bleiben, die kein Filter allein fassen würde. Die schweren Flocken sinken ab, das nennt man Sedimentation.

Gelöste Stoffe lassen sich nicht einfach abfiltern. Dafür gibt es andere Wege. Aktivkohle hat eine riesige innere Oberfläche, an der Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie Spuren von Pflanzenschutzmitteln haften. Dieses Haften an einer Oberfläche heißt Adsorption. Eisen und Mangan entfernt man durch Belüften: Der Sauerstoff aus der Luft oxidiert die gelösten Ionen zu unlöslichen Verbindungen, die sich danach abfiltern lassen.

Zuletzt kommt die Desinfektion. Sie entfernt keine Stoffe, sondern tötet Krankheitserreger ab. Üblich sind Chlor, Chlordioxid, Ozon oder UV-Licht. Chlor hat einen Vorteil: Es wirkt auch noch auf dem Weg durch die Leitungen nach, deshalb wird in vielen Netzen eine kleine, streng begrenzte Menge zugesetzt. UV-Licht und Ozon wirken nur im Moment der Behandlung.

Im Wasserwerk durchläuft das Wasser mehrere Stufen nacheinander. Zuerst fließt es durch Rechen oder Siebe, die grobe Stoffe abfangen. Danach folgt bei Oberflächenwasser die Flockung: Ein Flockungsmittel wie Eisen(III)-chlorid wird eingemischt, es bildet Eisenhydroxid-Flocken, an die sich Schwebstoffe heften. In einem großen Becken sinken die Flocken ab, der Schlamm wird entfernt.

Das vorgeklärte Wasser läuft anschließend durch Sandfilter und oft durch Aktivkohlefilter. Beim Sandfilter bleiben die letzten feinen Teilchen hängen, bei der Aktivkohle bleiben gelöste Spurenstoffe haften. Grundwasserwerke schalten vorher eine Belüftung ein, bei der das Wasser über Kaskaden fällt oder mit Luft versetzt wird. So reagiert das Eisen mit dem Sauerstoff und fällt als brauner Flockenschlamm aus.

Am Ende wird das Wasser desinfiziert, geprüft und in einen Speicher gepumpt. Von dort fließt es mit Druck in das Rohrnetz. Wichtig für die Qualität ist die ständige Kontrolle: Probenahmen, Laborprüfungen und Messgeräte, die zum Beispiel Trübung, pH-Wert und Chlorgehalt laufend aufzeichnen.

Ein häufiger Irrtum ist, Trinkwasser sei destilliertes, reines Wasser. Das stimmt nicht. Trinkwasser enthält Mineralstoffe wie Calcium und Magnesium, und sie sind erwünscht. Destilliertes Wasser schmeckt flach und wird im Labor oder im Bügeleisen verwendet. Aufbereitung heißt, Schadstoffe und Keime zu entfernen, nicht jeden gelösten Stoff.

Auch Filtern und Desinfizieren werden verwechselt. Ein Filter trennt Stoffe nach der Teilchengröße oder haftet sie an, Bakterien und vor allem Viren können dabei dennoch durchrutschen. Desinfektion tötet Keime ab, löst aber gelöste Schadstoffe nicht heraus. Beides ergänzt sich, keins ersetzt das andere.

Ein dritter Fehler ist, bei der Ablaufbeschreibung die Reihenfolge zu verdrehen. Die Desinfektion steht immer am Ende, weil Schwebstoffe das Desinfektionsmittel verbrauchen und Keime im Schutz von Partikeln überleben könnten. Außerdem entfernt Aktivkohle keine Salze und kein Nitrat, dafür braucht man andere Verfahren wie Ionenaustausch oder Umkehrosmose.

Jeder Mensch in Deutschland verbraucht im Haushalt etwa 125 Liter Trinkwasser am Tag, doch nur ein kleiner Teil davon wird getrunken oder zum Kochen verwendet. Das meiste fließt durch Dusche, Toilette und Waschmaschine. Trotzdem hat alles dieselbe Qualität, weil es nur ein Leitungsnetz gibt. Die Aufbereitung ist also der Grund, warum du den Wasserhahn einfach aufdrehen kannst.

Die Aufbereitung kostet Energie und Geld, deshalb ist Gewässerschutz die beste Vorsorge. Je sauberer das Rohwasser, desto weniger Aufwand braucht das Wasserwerk. Dünger, Pestizide und Medikamentenreste im Grundwasser sind schwer zu entfernen. Wasserschutzgebiete rund um Brunnen sollen genau das verhindern.

Zu Hause zeigt sich die Aufbereitung zum Beispiel am Geschmack. Ein leichter Chlorgeruch kann auf Desinfektion hinweisen, steht das Wasser länger in der Leitung, verliert es ihn. Wer lange nicht gezapft hat, lässt das Wasser vor dem Trinken kurz laufen. Auf Reisen in Länder ohne sichere Aufbereitung nutzt man abgekochtes oder gefiltertes Wasser, damit Keime sicher abgetötet sind.