Die Europäische Union will in ihren Mitgliedstaaten die höchsten Trinkwasserstandards der Welt sicherstellen. Durch neue Richtlinien und Verordnungen werden die Qualitätsanforderungen an das Trinkwasser weiter erhöht.
Zähne putzen und duschen. Auf die Toilette gehen und dann die Hände waschen. Kochen und abwaschen. Oh ja, vergessen wir nicht das Trinken. Jeder Mensch in Deutschland verbraucht im Durchschnitt etwa 126 Liter Trinkwasser, wobei Gewerbe, Industrie und Großverbraucher nicht berücksichtigt sind. Die kommunale Wasserversorgung stellt sicher, dass wir alle mit ausreichend Trinkwasser für unseren täglichen Bedarf versorgt werden. Sie sorgen auch dafür, dass die Qualität des Wassers den geltenden Normen entspricht und dass wir das Leitungswasser ohne Bedenken trinken können.
Die neue Trinkwasserrichtlinie der Europäischen Union (Richtlinie 2020/2184) ist im Januar 2021 offiziell in Kraft getreten. Nach einer zweijährigen Übergangszeit zur Umsetzung der Richtlinie in nationales Recht sind die Anforderungen an die Qualität unseres Trinkwassers im Jahr 2023 in vielen Ländern deutlich gestiegen. Die EU will die höchsten Trinkwasserstandards der Welt schaffen.
In der gesamten Wasserversorgungskette - von der Entnahme und Aufbereitung bis hin zur Speicherung, Verteilung und Entnahme - muss eine kontinuierliche Risikobewertung erfolgen, und potenzielle Risiken für die Wasserversorgung müssen frühzeitig erkannt werden, damit sofortige Maßnahmen ergriffen werden können.
Auch die Grenzwerte für bestimmte Schwermetalle und andere unerwünschte Stoffe wie organische Halogenverbindungen haben sich geändert. Wer vorsorglich gegen mögliche Risiken vorgeht, wird kurzfristig nicht in Schwierigkeiten geraten. Sauerstoff und Kohlendioxid sind einfache Mittel, um eine ausreichende Wasserqualität zu gewährleisten und Leitungen vor Korrosion oder Kalkablagerungen zu schützen.
Sauerstoff wird in der Wasseraufbereitung für eine Reihe von Reinigungsverfahren auf Oxidationsbasis verwendet. Am häufigsten wird er zur Entfernung von Eisen und Mangan eingesetzt. Alle Wasserwerke, die Grundwasser aufbereiten, verwenden ihn, um unerwünschte Ausfällungen in Wasserleitungen zu verhindern. Grundwasser enthält wenig Sauerstoff und Eisen und Mangan in reduzierter, löslicher Form. Wird das Wasser mit Sauerstoff angereichert, oxidiert das Eisen zu Eisenoxidpartikeln und das Mangan reagiert zu wasserunlöslichem Mangan(IV)-oxid. Beide verbleiben in den Filtern und kommen daher nicht aus dem Wasserhahn.
Für die Oxidation von Eisen und Mangan ist nur eine geringe Menge an Sauerstoff erforderlich. Theoretisch wäre es also möglich, normale Luft zu belüften, auch wenn diese nur etwa 20 % Sauerstoff enthält, aber reiner, 100 %iger Sauerstoff ist viel wirtschaftlicher und kostensparender.
Kohlendioxid kann auch in vielen Verfahren der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden. Die klassische Anwendung von Kohlendioxid ist die Mineralisierung von Trinkwasser. Rohwasser aus Reservoirs und Brunnen in Gebieten mit Granit, Sandstein oder Basalt kann sehr weich und daher korrosiv sein. Darüber hinaus wird Trinkwasser zunehmend durch Umkehrosmose oder Destillation entsalzt, was ebenfalls zu Korrosion führt, wenn das Wasser nicht weiter aufbereitet wird.
Die Mineralisierung verhindert Korrosionsschäden an den Rohren. Dies kann wirtschaftlich erreicht werden, indem Kalkmilch oder Kalkwasser im Gleichgewicht mit entsprechenden Mengen an Kohlendioxid gelöst wird. Auf diese Weise kann der zugesetzte Kalk zu löslichem Calciumbicarbonat umgesetzt werden.
Damit das Trinkwasser nicht korrosiv ist und keinen Kalk bildet, muss auch der pH-Wert des Wassers mit dem Härtegrad im Gleichgewicht sein. Um Korrosion zu verhindern, werden sehr weichem Wasser Kalzium und Kohlendioxid zugesetzt, aber es darf nicht zu viel Kalk im Wasser sein, denn das bedeutet, dass man ihn häufiger aus Haushaltsgeräten entfernen und mehr Waschmittel beim Wäschewaschen verwenden muss. Die ideale Wasserhärte ist also mittel.
Am Eingang der Reaktoren werden Natronlauge und Kalk zugegeben, um den pH-Wert zu erhöhen, aber am Ausgang des Reaktors sind Wasserhärte und pH-Wert oft nicht im Gleichgewicht. Dies führt zu Kalkablagerungen in den Leitungen und Ventilen und zu einer kürzeren Lebensdauer der nachgeschalteten Filter. An dieser Stelle kommt Kohlendioxid, auch bekannt als Kohlensäureanhydrid, ins Spiel, das sich im Wasser löst und als schwache Säure den pH-Wert des Trinkwassers reguliert.
Mit einem geeigneten Dosiersystem wird das Kohlendioxid kurz vor oder am Ausgang des Reaktors im Wasser gelöst. Diese Technologie hilft unter anderem, die Bildung von Kesselstein zu verhindern, der pH-Wert ändert sich nur minimal, eine Versauerung ist praktisch unmöglich und folglich ist keine ausgeklügelte Technik zur Steuerung der CO2-Zugabe erforderlich.
Um neue Vorschriften wie die EU-Trinkwasserrichtlinie oder die nationale Trinkwasserverordnung umzusetzen, müssen Wasserunternehmen nach neuen Technologien suchen. Sauerstoff und Kohlendioxid können viele Arbeitsabläufe vereinfachen, die Wasserqualität verbessern, Schäden verhindern und Kosten sparen. Europa kann so die höchsten Trinkwasserstandards der Welt vorweisen.