Wie sauber ist unser Wasser?

Beim Schlagwort „Wasserhygiene“ denken wir zunächst an den Unterschied zwischen reichen Industriestaaten mit sicheren Wasserversorgungssystemen und der Dritten Welt, wo viele Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben. Im hochentwickelten „Westen“ halten wir es für selbstverständlich, dass wir unser Leitungswasser ohne Gesundheitsrisiko trinken können. Tatsächlich stellen unsere Behörden bei der Wasserqualität hohe Ansprüche. Gemeinden und Versorger investieren viel Geld und Mühe, um diese Standards einzuhalten. Warum gibt es dann in hoch entwickelten Ländern wie Großbritannien, den USA oder den Staaten der Europäischen Union immer noch trinkwasserbedingte Infektionen? Ist es auch für den Verbraucher selbst möglich, die Qualität des Leitungswassers zu verbessern?

Trinkwasser auf dem Prüfstand

Mit UV-Strahlung im Kampf gegen unsichtbare Bedrohungen

Verunreinigtes Wasser kann tödliche Epidemien wie Cholera, Ruhr oder Typhus verursachen. Erst Mitte und Ende des 19. Jahrhunderts entdeckten Wissenschaftler und Ärzte wie John Snow, Robert Koch oder Louis Pasteur die Bedeutung der Wasserhygiene. Seitdem werden weltweit Anstrengungen zur Verbesserung von Hygiene und Abwasserentsorgung unternommen. Institutionen wie die EU, die US-Umweltschutzbehörde EPA und die Weltgesundheitsorganisation WHO geben strenge Qualitätsrichtlinien für Trinkwasser vor. In den meisten Ländern der ersten Welt sind wasserbedingte Infektionen daher größtenteils ausgerottet. Es kommt aber immer noch zu gelegentlichen Ausbrüchen – vor allem, wenn die öffentliche Wasserversorgung durch Naturkatastrophen wie Überschwemmungen, Erdrutsche oder Wirbelstürme unterbrochen wird.

Eines der am schärfsten kontrollierten Lebensmittel

Der größte Teil unseres Trinkwassers stammt aus natürlichen Quellen wie Seen, Flüssen und Grundwasser – manchmal sogar aus geschützten Naturreservaten. Dennoch wird dieses Wasser in Aufbereitungsanlagen aufwendig gereinigt, bevor es an die Verbraucher verteilt wird. Der genaue Prozess ist von Fall zu Fall unterschiedlich, umfasst aber in den meisten Fällen die folgenden Schritte¹:

• Koagulation und Flockung: Positiv geladene Chemikalien werden hinzugefügt, um im Wasser gelöste Teilchen mit negativer Ladung zu neutralisieren. Beide reagieren miteinander und bilden größere Partikel – sogenannte Flocken.
• Sedimentation: Die Flockenmasse setzt sich wegen ihres höheren Gewichts am Boden ab.
• Filtration: Das klare Wasser der oberen Schichten wird durch verschiedene Filter (z. B. Sand, Kies und Aktivkohle) geleitet, um feinere Partikel wie Staub, Organismen und sogar gelöste Chemikalien zu entfernen.
• Desinfektion: Verbleibende Parasiten, Bakterien und Viren werden durch desinfizierende Chemikalien oder UV-Strahlung abgetötet.

Um die Risiken durch den Einsatz giftiger Chemikalien zu vermeiden, nutzen viele Großanlagen UV-Licht als Teil des Reinigungsprozesses. Die wirksamsten Wellenlängen liegen dabei im UVC-Bereich des ultravioletten Spektrums (100 nm - 280 nm). Sie werden von den DNS- und RNS-Strängen der Viren und Mikroben absorbiert und brechen dort die chemischen Bindungen der Helixstrukturen auf. Die Erreger werden zerstört oder können sich zumindest nicht mehr vermehren.

Bislang ließ sich das hochwirksame UVC-Licht nur mit Quecksilber-Niederdrucklampen erzeugen, die sich nur für den Einsatz in größeren Einrichtungen eignen: Sie sind zerbrechlich, schwer zu bedienen und das giftige Quecksilber muss kostspielig entsorgt werden. Seit dem Aufkommen von Hochleistungs-UVC-LEDs kann die UV-Wasserbehandlung nun auch in Haushalten Einzug halten.

Keimfreies Leitungswasser

Wozu braucht man zu Hause eine Wasseraufbereitung, wenn das Trinkwasser all diese Reinigungsmaßnahmen durchläuft? Das Problem ist, dass die örtlichen Behörden nur für das Wasser zuständig sind, das zu Ihnen nach Hause geliefert wird. Was auf dem Gelände der Kunden passiert, liegt in deren Verantwortung. In den Leitungen und Behältern jedes Privathaushalts und jeder Betriebsanlage kann aber noch so einiges geschehen.
Solange das Wasser dort in Bewegung ist, bleibt es so sauber, wie es von den Versorgungsbetrieben bereitgestellt wurde. Sobald es jedoch längere Zeit stillsteht, beginnen sich Mikroorganismen zu schleimigen, klebrigen Substanzen zusammenzuschließen, die sich an Oberflächen festsetzen. Diese sogenannten Biofilme bestehen aus einer großen Vielfalt von Bakterien, Pilzen und Einzellern. Am häufigsten findet man sie an den Innenflächen von Wasserspeichern, Leitungen oder Warmwasserbereitern.

Die Biofilme selbst sind nicht gefährlich. Wissenschaftler haben sogar herausgefunden, dass viele der enthaltenen Organismen dazu beitragen, das Wasser sauber zu halten. Andererseits dienen Biofilme auch als Nährboden für viele gefährliche Krankheitserreger und ihr Schleim-"Schild" schützt sie vor chemischen Desinfektionsmitteln wie Chlor. Biofilme im Wasserleitungssystem können Keime in das ansonsten saubere Wasser abgeben. Daher empfiehlt sich eine zusätzliche Desinfektion.

Besonders wirksam sind solche Maßnahmen, wenn die UVC-Strahlen möglichst nah am Endverbraucher eingesetzt werden – zum Beispiel kurz bevor das Wasser den Wasserhahn verlässt. Mit den neuen leistungsstarken LEDs werden platzsparende, erschwingliche und umweltneutrale Lösungen möglich wie die vom britischen Hersteller PRP Optoelectronics entwickelte Aegina Purifier-Reihe. Die dort eingesetzten UVC-Quellen entsprechen dem NSF 55 Class A Standard zur Inaktivierung von Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Viren, Kryptosporidien und Giardien. Diese Art von Strahlung ist aber auch für alle anderen Lebewesen schädlich.

Die LEDs im Aegina-System befinden sich daher innerhalb der geschlossenen Rohrleitungen, sodass sie weder für Menschen noch für deren Haustiere eine Gefahr darstellen. Um die Sicherheit zu erhöhen, schaltet sich das UV-Licht automatisch ab, wenn das System verändert oder beschädigt wird. Das Wasser wird durch einen Siphon geleitet, sodass es der Strahlung lange genug ausgesetzt ist, um alle Keime abzutöten. Außerdem bleibt es während des gesamten Prozesses in Bewegung. So wird eine erneute Kontamination vermieden. Mit diesen Maßnahmen sind die Aegina-Module in der Lage, 99,99 % sauberes Wasser zu liefern. Mit ihrem geringen Stromverbrauch sind die Geräte für Privathaushalte sowie für mobilen Einsatz in Wohnmobilen oder auf Jachten konzipiert. Je nach Modell liefert sie pro Minute 3, 6, 12 oder 18 Liter hochwertiges Trinkwasser.

Wussten Sie schon?²

• … dass rund ein Drittel der Weltbevölkerung keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser hat.
• … dass bis 2050 fast 6 Milliarden Menschen in Gebieten mit vorübergehendem Wassermangel leben könnten.
• … dass der Zugang zu einer klimasicheren Wasserversorgung und Abwasserentsorgung jedes Jahr das Leben von mehr als 360.000 Kleinkindern retten könnte.
• … dass der klimabedingte Wassermangel um bis zu 50 % reduziert werden kann, wenn die globale Erwärmung auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau begrenzt wird.