Wasser – die Grundlage des Lebens!


Teil 3: Vielfältige Verfahren zur Wasserdesinfektion

Im dritten Teil unserer Reihe „Wasser die Grundlage des Lebens“ möchten wir uns mit Trinkwasserdesinfektion in Hausinstallationen aller Art befassen. In den ersten beiden Teilen standen die Wassergewinnung und der Weg zum Verbraucher sowie Gefahrenstellen in den Trinkwasserleitungen durch Biofilme und Keime wie Legionellen Pseudomonaden und deren Auswirkungen auf den Menschen im Vordergrund.

Eine Keimreduzierung im Trinkwasser kann durch mechanische (Filter), physikalische (UV-Strahlung, Wärme), chemische (Chlor, Ozon) oder elektrolytische (anodische Oxidation) Wirkungen erzielt werden.

1. Filter

Filter für die Keimreduktion werden heute hauptsächlich als Sterilfilter an der Zapfstelle (Wasserhähne, Mischbatterien) eingesetzt. Nach der Installation muss jeder Filter auf Bakterien-Dichtigkeit geprüft werden. Bei notwendigem, wöchentlichem Wechsel von Einmalfiltern, entstehen pro Zapfstelle enorme Kosten pro Jahr (z. B. in Krankenhäusern: ca. 1.300,00 € – 1.600,00 €). Für den Dauereinsatz vor Duschen und in der zentralen Trinkwasserversorgung werden auch rückspülbare Hohlfaser-Filterelemente eingesetzt. Aus hygienischer Sicht ist der Dauereinsatz dieser Hohlfaserfilter nicht ohne weiteres zu empfehlen (starke Druckverluste, Dichtigkeit ist nicht kontrollierbar).

2. Ultraviolette Strahlung

UV-Strahlung schädigt bei einer speziellen Wellenlänge in erster Linie die Erbsubstanz von Keimen und nicht den Zellstoffwechsel. Das bedeutet: Die Keime werden nicht sofort abgetötet, aber so geschädigt, dass sie sich nicht mehr vermehren können und schließlich absterben. Eine UV-Wasserbehandlungsanlage schützt die Hausinstallation vor Keimeintrag, hat aber keinerlei Wirkung auf den schon vorhandenen Biofilm im Leitungssystem. UV-Strahler brennen ununterbrochen und verlieren mit der Zeit an Leistung. Sie müssen dann unbedingt ausgetauscht werden, sonst wird die Keimbarriere löchrig. Die Standzeit und Nutzungsdauer der UV-Strahler ist der entscheidende Faktor für die Betriebskosten. UV-Strahler sind immer teuer, allein schon weil sie aus Quarzglas bestehen.

3. Erwärmung

Die Erwärmung des Wassers ist eine weit verbreitete Methode gegen Keimbelastung (Legionellen, Pseudomonaden usw.) in Warmwasserspeichern und Warmwasserleitungen. Sie ist sehr personalaufwändig und muss in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt werden. Zusätzlich ist der Wasser- und Energieverbrauch extrem hoch (Kosten, die oft nicht mit berücksichtigt werden). Die gewünschte Wirkung gegen Legionellen wird nur erreicht, wenn an allen Zapfstellen eine Auslauftemperatur von mindestens 70°C, für 3 Minuten, eingehalten wird. Mit der Erwärmung können naturgemäß nur die Warmwasserstränge und die Armaturen behandelt werden. Hohe Legionellenzahlen werden aber auch regelmäßig in Kaltwasserleitungen gefunden. Erwärmung führt nur vorübergehend zum Erfolg. Der Biofilm wird nicht beseitigt und ist für nachfolgende Keime (aus Totleitungen oder Frischwasser) ein freies Biotop.

4. Chlorung

Chlor ist mit Abstand das gebräuchlichste Desinfektionsmittel in der Wasseraufbereitung, sowie der nachträglichen Desinfizierung von Trinkwasser. Es wird in großen Mengen weltweit hergestellt und ist relativ billig. Die Begriffe Chlor und Chlorung bezeichnen in der Wasseraufbereitung unterschiedliche Chlorverbindungen und Nutzungsverfahren. Das Trinkwasser wird hierbei mit sehr hohen Dosen angereichert. Die Dosierung wird derzeit noch in den EU-Ländern unterschiedlich gehandhabt, wird aber in Zukunft mit großer Sicherheit einheitlich geregelt werden. Durch die Chlorung werden viele Keime abgetötet und der Biofilm wird teilweise angegriffen. Eine vollständige Beseitigung des Biofilms wird durch diese Methode nicht erreicht. Viele Faktoren wie pH-Wert, Wassermenge, Reaktionszeiten, molekulare Veränderungen und vieles mehr tragen dazu bei, dass Chlorungen sehr aufwendig und intensiv beobachtet werden müssen. Sie ergeben den typischen Hallenbadgeruch, sowie den markanten Chlorgeruch beim Duschen. Zudem sind sie oft Augen reizend und zeigen uns in diesem Zusammenhang, wie fragwürdig der Einsatz von Chlor, bei den daraus resultierenden Reaktionen des menschlichen Körpers (Augen, Haut, Allergien usw.) auf Chlorverbindungen, sind.

5. Anodische Oxidation

Die anodische Oxidation ist ein Elektrolyseverfahren, mit dem hypochlorige Säure im Trinkwasserstrom, über zwei Elektroden (Anode und Kathode), hergestellt wird. Für die Elektrolyse muss das Wasser ausreichend gechlort sein. Reicht der Chlorgehalt nicht aus, wird eine Kochsalzlösung (NaCl) zudosiert. Nach Anlegen einer Klemmspannung fließt im Wasser zwischen den Elektroden ein Ionenstrom, welcher als Ergebnis die Produktion von hypochloriger Säure ermöglicht. Bei der Inbetriebnahme einer anodischen Oxidationsanlage sind verschiedene, aufwendige Details zu beachten und können an dieser Stelle nicht dargestellt werden. Ein wichtiges Detail hierbei ist die Standzeit bzw. Lebensdauer der Elektroden. Der Austausch ist sehr teuer und ist bei den Betriebskosten unbedingt zu berücksichtigen.

6. Elektrodiaphragmalyse

Die Elektrodiaphragmalyse ist das neueste und ökologisch einwandfreie Verfahren was es derzeit auf dem internationalen Markt gibt. Es wurde Anfang der 1980er Jahre am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna (Russland) entwickelt. Diese Wasserdesinfektionsanlage zeichnet sich durch einfache Handhabung, hohe Effizienz gegen alle bekannten Keime und niedrige Unterhaltskosten aus. Effiziente und individuell einsetzbare Einzelkomponenten für jede Bedarfsgröße (Trinkwasserbedarf, Poolwasserbedarf usw.) ermöglichen anspruchsvolle Trinkwasserdesinfektionslösungen. Die Anlage produziert, im so genannten Reaktor, Anolyt, welches aus verdünnter Kochsalzlösung (NaCl) in einem Behälter, bis zum Gebrauch, gelagert wird. Aus diesem Behälter wird das Anolyt über eine Injektionsstelle, messwertgesteuert in den Trinkwasserkreislauf gepumpt. Das produzierte Anolyt hat ein breites Wirkungsspektrum. Zum einen wirkt es hoch effizient gegen Bakterien, Viren und Pilze also gegen Legionellen, Pseudomonaden usw. und andererseits baut es den Biofilm vollständig ab. Das Nachrüsten einer Elektrodiaphragmalyse-Anlage an das vorhandene Trinkwasserleitungssystem ist unkompliziert und bietet dem Nutzer höchste Sicherheit und Effizienz.

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