Nize2Know – Trinkwasser feat. Permatrade

In dieser Podcastfolge geht es um die Bedeutung von Trinkwasserqualität und -härte für die SHK-Branche. Markus, Schulungsleiter bei Permatrade, erklärt gemeinsam mit den Gastgebern, wie Trinkwasser aufbereitet wird, welche Inhaltsstoffe es enthält und wie diese die Installation und Wartung von Heizungs- und Wassersystemen beeinflussen. Besonders wichtig ist dabei, auf die Wasserhärte und den pH-Wert zu achten, um Korrosion und Ablagerungen zu vermeiden.

Höre dir die gesamte Podcastfolge an, um mehr von Markus‘ Expertenwissen und Best Practices im Umgang mit Trinkwasser zu erfahren!

Folgende Fragen werden zum Thema „Trinkwasser“ beantwortet:

Wie wird Wasser in Deutschland zu Trinkwasser aufbereitet, und welche gesetzlichen Grenzwerte gelten dabei?

In Deutschland ist die Aufbereitung von Wasser zu Trinkwasser ein streng kontrollierter Prozess, der durch die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) geregelt wird. Trinkwasser muss den höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen, da es als Lebensmittel Nr. 1 gilt und für den menschlichen Genuss geeignet sein muss. Nur wenn diese Bedingungen erfüllt sind, darf Wasser als Trinkwasser bezeichnet werden.

Prozess der Trinkwasseraufbereitung

1. Quell- und Grundwasser: In Deutschland stammt das meiste Trinkwasser aus Quellen, Seen oder Grundwasser. Dieses Grundwasser ist im Wesentlichen Regenwasser, das über verschiedene Erd- und Gesteinsschichten sickert. Während dieses Sickerprozesses wird das Wasser natürlich gefiltert und gereinigt. Diese Filtration sorgt dafür, dass Verunreinigungen wie Mikroorganismen und Schadstoffe weitgehend entfernt werden.

2. Wasserwerke: Nachdem das Wasser in unterirdischen Zisternen gesammelt wurde, wird es in Wasserwerke gepumpt. Dort erfolgt eine weitere Aufbereitung, um sicherzustellen, dass es den hohen deutschen Qualitätsstandards entspricht. Hier kann das Wasser zusätzlich gefiltert und desinfiziert werden, oft unter Einsatz von Chlor oder Ozon, um verbleibende Keime abzutöten.

3. Kalkhaltigkeit und Mineralstoffe: Während der Aufbereitung kann das Wasser durch verschiedene Sedimentschichten fließen, die Mineralien wie Kalzium und Magnesium ins Wasser abgeben. Diese Stoffe beeinflussen die Wasserhärte, was besonders in Regionen mit hohen Kalkgehalten bemerkbar ist. Die Kalkhaltigkeit des Trinkwassers hängt stark von der geologischen Beschaffenheit der Region ab.

Gesetzliche Grenzwerte und Qualitätskontrollen

Die Qualität des Trinkwassers in Deutschland wird durch die Trinkwasserverordnung streng überwacht. Diese Verordnung legt genaue Grenzwerte für verschiedene chemische und mikrobiologische Parameter fest:

• Mikroorganismen: Es dürfen keine gesundheitsgefährdenden Mikroorganismen im Trinkwasser vorhanden sein. Die Grenzwerte sind hier äußerst streng, um das Risiko von Krankheiten zu minimieren.
• Chemische Stoffe: Grenzwerte existieren für eine Vielzahl von Stoffen, wie Nitrat, Blei, Kupfer, und Pestizide. Diese Stoffe dürfen nur in minimalen Mengen vorkommen, die weit unterhalb der gesundheitsschädlichen Schwellen liegen.
• pH-Wert: Der pH-Wert des Trinkwassers muss sich im Bereich von 6,5 bis 9,5 bewegen, um sicherzustellen, dass das Wasser weder zu sauer noch zu basisch ist. Ein neutraler bis leicht alkalischer pH-Wert ist optimal, um Korrosion in den Leitungen zu vermeiden.

Bedeutung der Trinkwasserverordnung

Die Einhaltung der Grenzwerte und die regelmäßige Überprüfung der Trinkwasserqualität sind zentral für die öffentliche Gesundheit. In Deutschland wird Trinkwasser als eines der sichersten weltweit eingestuft, was durch kontinuierliche Überwachung und fortlaufende Anpassung der gesetzlichen Bestimmungen gewährleistet wird.

Fazit: Die Trinkwasseraufbereitung in Deutschland ist ein komplexer und gründlicher Prozess, der sicherstellt, dass das Wasser den strengen gesetzlichen Anforderungen entspricht und für den menschlichen Konsum absolut sicher ist. Die Trinkwasserverordnung spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie die Qualität des Wassers durch festgelegte Grenzwerte und regelmäßige Kontrollen sicherstellt.

Warum variiert der Kalkgehalt im Trinkwasser je nach Region, und welche Auswirkungen hat dies auf die Installation von Heizungs- und Wassersystemen?

Der Kalkgehalt im Trinkwasser, auch als Wasserhärte bekannt, variiert in Deutschland stark von Region zu Region. Diese Unterschiede entstehen durch geologische Gegebenheiten und haben signifikante Auswirkungen auf die Installation und den Betrieb von Heizungs- und Wassersystemen.

Warum variiert der Kalkgehalt im Trinkwasser?

1. Geologische Beschaffenheit der Region: Der Hauptgrund für die unterschiedlichen Kalkgehalte im Trinkwasser liegt in der Beschaffenheit des Bodens und der Gesteinsschichten, durch die das Wasser fließt. Wenn Regenwasser durch Kalkstein- oder Gipsvorkommen sickert, nimmt es Calcium- und Magnesiumionen auf. Diese Mineralien sind die Hauptbestandteile von Kalk, der die Wasserhärte bestimmt. In Regionen mit hohem Kalksteinvorkommen, wie etwa Teilen von Süddeutschland, ist das Trinkwasser besonders hart, während in Gebieten mit weniger kalkhaltigem Gestein das Wasser weicher ist.

2. Sickerprozesse: Das Wasser, das in tieferen Erdschichten oder durch bestimmte Gesteinsschichten sickert, nimmt auf seinem Weg unterschiedliche Mengen an Mineralien auf. Dieser Prozess ist je nach geologischer Struktur verschieden, was zu den regionalen Unterschieden im Kalkgehalt führt. In einigen Gebieten, wo das Wasser durch viele kalkhaltige Schichten fließt, wird es stark mit Kalk angereichert, was die Wasserhärte erhöht.

Auswirkungen des Kalkgehalts auf Heizungs- und Wassersysteme

1. Kalkablagerungen: Ein hoher Kalkgehalt im Wasser führt zu Kalkablagerungen in Rohrleitungen, Wärmetauschern und anderen Komponenten von Heizungs- und Wassersystemen. Diese Ablagerungen können die Effizienz der Systeme erheblich beeinträchtigen. Beispielsweise führt Kalk im Wärmetauscher zu einer Isolation der Heizflächen, wodurch die Wärmeübertragung reduziert wird. Dies erhöht den Energieverbrauch und die Betriebskosten.

2. Korrosion: Kalkablagerungen können auch zur Bildung von Korrosionsschutzschichten führen, die in bestimmten Fällen nützlich sind. Allerdings kann kalkhaltiges Wasser in Kombination mit anderen chemischen Prozessen, wie der Freisetzung von Kohlensäure, zu unerwünschter Korrosion führen. Besonders problematisch ist dies in Warmwassersystemen, wo erhöhte Temperaturen die Löslichkeit von Kalk verringern und zu stärkeren Ablagerungen führen.

3. Wartung und Betriebskosten: Regionen mit hartem Wasser sehen sich oft höheren Wartungs- und Betriebskosten gegenüber. Kalkschutzsysteme, wie Ionenaustauscher, werden häufig installiert, um die Wasserhärte zu reduzieren und somit die Lebensdauer der Installationen zu verlängern. Diese Systeme benötigen jedoch regelmäßige Wartung und verursachen zusätzliche Kosten.

4. Einfluss auf die Energieeffizienz: Die Bildung von Kalkablagerungen wirkt sich negativ auf die Energieeffizienz von Heizungs- und Warmwassersystemen aus. Selbst dünne Kalkschichten können den Energieverbrauch erheblich steigern, da sie die Wärmeübertragung behindern. Dies hat nicht nur finanzielle, sondern auch ökologische Auswirkungen, da der CO2-Ausstoß durch den erhöhten Energieverbrauch steigt.

Fazit

Der Kalkgehalt im Trinkwasser variiert aufgrund geologischer Unterschiede stark von Region zu Region. Diese Variationen haben direkte Auswirkungen auf die Installation, Wartung und Effizienz von Heizungs- und Wassersystemen. In Regionen mit hartem Wasser sind zusätzliche Maßnahmen notwendig, um die negativen Effekte von Kalkablagerungen zu minimieren und die Lebensdauer der Systeme zu verlängern.

Welche Rolle spielen der pH-Wert und die Wasserhärte bei der Vermeidung von Korrosion und Ablagerungen in Trinkwasserinstallationen?

Der pH-Wert und die Wasserhärte sind zwei entscheidende Faktoren, die die Langlebigkeit und Effizienz von Trinkwasserinstallationen maßgeblich beeinflussen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Vermeidung von Korrosion und Ablagerungen in Rohrleitungen und Heizungsanlagen, was wiederum die Betriebskosten senkt und die Lebensdauer der Systeme verlängert.

Bedeutung des pH-Werts in Trinkwasserinstallationen

1. Einfluss auf Korrosion: Der pH-Wert des Wassers bestimmt, ob das Wasser eher sauer oder basisch ist. Ein neutraler pH-Wert liegt bei 7, während Werte unter 7 auf saure und Werte über 7 auf basische Bedingungen hinweisen. In Trinkwasserinstallationen wird ein pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 als ideal betrachtet, da dieser Bereich die Korrosionsneigung minimiert. Besonders bei der Verwendung von Kupferrohren ist ein pH-Wert von mindestens 7 erforderlich, um Korrosion zu verhindern. Wenn der pH-Wert unter diesen Wert fällt, kann das Wasser aggressiv gegenüber den metallischen Werkstoffen wirken, was zu Lochfraß und schädlicher Korrosion führen kann.

2. Schutzschichtenbildung: Ein leicht basischer pH-Wert fördert die Bildung von schützenden Oxid- oder Kalkschichten auf den Innenflächen von Metallrohren. Diese Schutzschichten sind entscheidend, um den direkten Kontakt des Wassers mit dem Metall zu verhindern und so die Korrosion zu verlangsamen oder zu stoppen. Ohne diese Schutzschicht wäre das Metall den korrosiven Bestandteilen des Wassers schutzlos ausgesetzt.

Bedeutung der Wasserhärte in Trinkwasserinstallationen

1. Kalkablagerungen (Scaling): Die Wasserhärte wird durch den Gehalt an Kalzium und Magnesium im Wasser bestimmt. Diese Mineralien neigen dazu, sich bei hohen Temperaturen oder pH-Wert-Änderungen als Kalziumkarbonat (Kalk) in den Rohrleitungen abzulagern. Diese Kalkablagerungen, auch als Scaling bekannt, reduzieren den Durchmesser der Rohre und können die Effizienz von Wärmetauschern erheblich mindern, was zu einem erhöhten Energieverbrauch führt.

2. Schutz vor Korrosion durch Kalkschichten: Kalkablagerungen können auch eine positive Wirkung haben, indem sie eine schützende Schicht auf den Metalloberflächen der Rohre bilden. Diese Schicht kann Korrosion verhindern, indem sie das Metall von aggressiven Wasserbestandteilen isoliert. Allerdings kann diese Schutzwirkung durch den Prozess der Freisetzung von Kohlensäure unter bestimmten Bedingungen untergraben werden, insbesondere wenn das Wasser erwärmt wird. In solchen Fällen wird das Kalziumhydrogenkarbonat in Wasser und Kohlensäure aufgespalten, was die Schutzschicht destabilisieren und Korrosion fördern kann.

Wechselwirkungen zwischen pH-Wert und Wasserhärte

Die Beziehung zwischen pH-Wert und Wasserhärte ist komplex, da beide Faktoren miteinander interagieren. Ein höherer pH-Wert in Verbindung mit hartem Wasser kann die Bildung von Kalkablagerungen verstärken, während ein niedriger pH-Wert in weichem Wasser die Gefahr von Korrosion erhöht. Es ist daher wichtig, beide Parameter im Gleichgewicht zu halten, um sowohl Kalkablagerungen als auch Korrosion in Trinkwasserinstallationen zu minimieren.

Fazit

Der pH-Wert und die Wasserhärte sind kritische Parameter, die sorgfältig überwacht und kontrolliert werden müssen, um die Funktionalität und Langlebigkeit von Trinkwasserinstallationen sicherzustellen. Ein gut ausbalanciertes System, das sowohl den richtigen pH-Wert als auch eine angemessene Wasserhärte aufweist, kann helfen, Korrosion zu verhindern und Kalkablagerungen zu minimieren. Dies führt nicht nur zu einer längeren Lebensdauer der Installationen, sondern auch zu einer höheren Energieeffizienz und niedrigeren Wartungskosten.