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Leitungswasser-Aufbereitung



Leitungswasser: Was ist das eigentlich genau?


Wasser, das in Rohr- bzw. Wasserleitungen zugeführt wird, nennt man per Definition Leitungswasser. In Deutschland kann Leitungswasser, das aus dem privathäuslichen Wasserhahn fließt, bedenkenlos konsumiert werden. In Form von Trinkwasser ist es das am strengsten kontrollierte Lebensmittel in Deutschland, seine Güteanforderungen sind seit 2001 in der Trinkwasserverordnung geregelt. Dies verpflichtet Wasserwerke dazu, regelmäßig strenge Qualitätskontrollen und Wasseranalysen durchzuführen, um jederzeit sicherstellen zu können, dass die Grenzwerte für Schadstoffe oder Bakterien eingehalten werden.

Das Leitungswasser wird vor allem aus Grund- und Regenwasser sowie Flüssen und Talsperren (Oberflächengewässer) gewonnen. In seiner natürlichen Form enthält es verschiedene organische und anorganische Substanzen sowie unerwünschte Verunreinigungen und Krankheitserreger, die mittels einer mehrstufigen Wasseraufbereitung entfernt werden müssen.

Entsprechend der Definition von Leitungswasser zählen auch sogenanntes Prozess- bzw. Betriebswasser dazu. Für bestimmte Produktions- und Herstellungsverfahren, z. B. in der Medizintechnik und der Halbleiterindustrie, benötigt man steriles, keimfreies Wasser, ohne jegliche anorganischen Stoffe (Ionen) – man spricht dann von reinem Wasser oder Reinstwasser. Dieses muss sehr hohe Qualitätsanforderungen erfüllen, damit es als hochgereinigtes Wasser deklariert werden darf.

Noch mehr Wissen über Leitungswasser: Sie wollen mehr über Leitungswasser und seine Inhaltsstoffe erfahren? Sie fragen sich, was genau der Unterschied zu Mineralwasser ist und welches Wasser von beiden gesünder und umweltfreundlicher ist? Dafür haben wir bereits weitere Beiträge auf unserer Wissensplattform veröffentlicht.



Wie wird Leitungswasser aufbereitet?


Natürliches Wasser enthält verschiedene Salze, organische Stoffe und je nach Emissionsbelastung auch Verunreinigungen industriellen Ursprungs. Dabei ist die Konzentration der im Wasser vorkommenden Substanzen abhängig von natürlichen und anthropogenen (menschenverursachten) Prozessen. Generell unterscheidet man drei Kategorien von Wasserinhaltsstoffen:

  • Natürliche anorganische Stoffe (gelöste Salze wie Natrium, Magnesium oder Kalium)
  • Natürliche organische Stoffe (Schwebstoffe, Bakterien, Mikroorganismen)
  • Fremde Schadstoffe (umweltschädliche Chemikalien wie Farbmittel, Seifen, Pestizide, Medikamentenrückstände)

Um die anorganischen bzw. organischen Stoffe aus dem Wasser zu entfernen, kombiniert man bei der Leitungswasser-Aufbereitung verschiedene mechanische, biologische sowie chemisch-physikalische Verfahren. Dabei sind folgende Verfahren bzw. Prozessschritte zur Wasseraufbereitung relevant:

  • Mechanische Filtration (Filtern von organischen Verunreinigungen)
  • Entsäuerung (Entfernen von überschüssigem Kohlendioxid)
  • Entkarbonisierung (Teilentsalzung; Entfernen von überschüssigen Hydrogenkarbonat-Salzen)
  • Enteisenung (Entfernung von Eisen)
  • Entsalzung (Vollentsalzung; z. B. Ionenaustausch oder Umkehrosmose)
  • Entmanganung (Entfernung von Mangan)
  • Desinfektion (Ozonung, Chlorung, UV-Behandlung)

Wichtig hierbei: Die Güteanforderungen richten sich immer nach dem Gebrauchszweck. Die in der Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Schutzvorschriften und Grenzwerte für herkömmliches Leitungswasser (in Form von Trinkwasser) verlangen eine andere Verfahrensweise als diejenigen bei der Wasseraufbereitung von Betriebswasser. Zu letzteren zählen Kühl-, Prozess- und Reinstwasser.

Je nach Gebrauchszweck ändern sich somit die Eigenschaften des aufbereiteten Wassers. Beispielsweise muss das aufbereitete Wasser in der Medizintechnik sowie in der Halbleiterindustrie besonders rein, steril und keimfrei sein. Sogenanntes Reinstwasser besitzt eine extrem niedrige Leitfähigkeit und enthält keinerlei organische Verunreinigungen mehr. Dagegen genügt es in anderen Branchen wie der Aquaristik, im Werkzeugbau oder in der Logistik (Batteriewasser von Elektro-Ameisen), entmineralisiertes bzw. vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) zu verwenden. Um VE-Wasser herzustellen, kommen hauptsächlich Vollentsalzer bzw. Mischbettfilter oder Umkehrosmose-Anlagen zum Einsatz.

Innerhalb der städtischen Wasseraufbereitung in den Wasserwerken, aber auch in Betrieben wird kontinuierlich überprüft, wie es um die Wasserqualität besteht. Bei der Wasseranalyse spielen z. B. Parameter wie der pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit eine zentrale Rolle.



Warum man mehrere Verfahren bei der Leitungswasser-Aufbereitung kombiniert


Zum einen hat das damit zu tun, dass man Rohwasser durch die Kombination mehrerer Verfahren kosteneffizient und umweltschonend aufbereiten kann. Dabei werden die verschiedenen Verfahren in Reihe geschaltet und sozusagen immer erst mit der kostengünstigeren Technik vorbehandelt, bevor die nächste Verfahrensstufe zum Einsatz kommt, um die gewünschte Wasserqualität zu erreichen. Zudem werden durch die kombinierte Verfahrenstechnik wichtige Anlagenteile geschützt, z. B. Umkehrosmose-Membranen vor dem Verblocken – im Fachjargon spricht man hierbei von Scaling bzw. Biofouling.

Ein Beispiel: Vorgeschaltete mechanische Verfahren haben gegenüber chemischen Verfahren den Vorteil, dass in der Regel keine Chemikalien zur Wasseraufbereitung notwendig sind. Dadurch entsteht kein Abwasser, das wiederum kostenintensiv entsorgt werden müsste.

Zum anderen enthält Rohwasser im Gegensatz zum aufbereiteten Leitungswasser unerwünschte anorganische und organische Substanzen, die nur durch eine Kombination von mechanischen, biologischen und chemisch-physikalischen Verfahren entfernt werden können. Beispielsweise kann man Rohwasser mittels einer Enthärtungs- bzw. Entsalzungsanlage enthärten und entsalzen, jedoch damit keine organischen Stoffe wie Schwebstoffe, Pestizide und andere Mikroorganismen filtern. Dafür sind wiederum mechanische Verfahren zur Filtration sowie Membranverfahren notwendig.

Vielleicht haben Sie schon einmal etwas von Vollentsalzung mittels Ionenaustauschs gehört? Auch hier kombiniert man zwei Verfahren (oder besser gesagt Anlagen) zur Wasseraufbereitung: Kationen- und Anionenaustauscher. Zunächst wird das Wasser durch den Kationenaustausch sauer und es bildet sich Kohlensäure. Diese neutralisiert man nun mit Hilfe eines Entgasers. Erst dann kommt der Anionenaustauscher zum Einsatz, um das Wasser vollständig zu entsalzen. Der Prozessschritt des Vergasers wird in der Praxis allerdings nur bei sehr großen Industrieanlagen durchgeführt (> 100m³/h); z. B. für das Kesselspeisewasser von Kühltürmen.



Kann man aufbereitetes Leitungswasser bedenkenfrei trinken?


Prinzipiell ja, Leitungswasser aus dem privaten Wasserhahn kann man in Deutschland unbesorgt trinken. Zumindest das Leitungswasser, das von den Wasserwerken zum Endverbraucher gelangt. Durch die mehrstufige Wasseraufbereitung, die strengen Regularien – gemäß der Trinkwasserverordnung – und regelmäßigen Kontrollen der Wasserqualität in den Wasserwerken ist Leitungswasser in Form von Trinkwasser ein gesundes Grundnahrungsmittel. Die im Leitungswasser enthaltenen Mineralien wie Magnesium, Calcium oder Natrium unterstützen diverse Körperfunktionen und halten uns vital.

Dabei gibt es jedoch zwei Aspekte zu berücksichtigen: Zwar ist Leitungswasser in Deutschland sehr sauber und praktisch frei von jeglichen Schadstoffen, jedoch kann es auf dem Weg zum Endverbraucher verunreinigt werden. Das liegt daran, dass in manchen Häusern noch immer alte Bleileitungen installiert sind, wodurch das Wasser mit Schwermetallen versetzt sein kann. Das Thema wird von Wissenschaftlern und der Verbraucherzentrale immer wieder kritisch diskutiert, auch weil es bei Trinkwasseranalysen immer mal wieder zu Überschreitungen der Grenzwerte für gelöste Schadstoffe und Bakterien kam. Dennoch gilt das Trinkwasser hierzulande als sehr gesundes Lebensmittel und kann bedenkenlos genutzt werden.

Eine weitere Ausnahme gilt für aufbereitetes Prozesswasser: Zwar kann Leitungswasser ebenso mit aufbereitetem Wasser für industrielle Zwecke gleichgesetzt werden – hierbei spricht man von Prozess- oder Betriebswasser –, doch besitzt nicht jedes Leitungswasser automatisch Trinkwasserqualität. Aufbereitetes Leitungswasser für gewerbliche, technische oder landwirtschaftliche Zwecke ist auf keinen Fall zum Verzehr gedacht.



Fünf Fakten über Leitungswasser


Im alltäglichen Leben macht man sich meist wenig Gedanken darüber, woher das Wasser aus dem Hahn kommt, woraus es besteht oder was sonst noch mit der Wasseraufbereitung einhergeht. Es ist halt Wasser! Dass dem ein aufwendiger Prozess vorausgeht, wissen Sie nun. Doch es gibt noch viele spannende Themen und Informationen rund um unser Leitungswasser. Im Folgenden haben wir fünf Fakten zum Leitungswasser für Sie zusammengestellt:

Der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch an Leitungswasser ist in den letzten Jahrzehnten immer weiter zurückgegangen und liegt in Deutschland aktuell bei 123 Liter am Tag. Im Vergleich zu anderen europäischen Ländern ist das ein sehr niedriger Wert. Am meisten Leitungswasser verbrauchen die Menschen in Italien (243 Liter), Bulgarien (191 Liter) und Griechenland (177 Liter). Doch zur Beurteilung des persönlichen Wasserfußabdrucks ist diese Betrachtung zu kurz gegriffen. Was man in diesem Zusammenhang unter dem direkten und indirekten Wasserverbrauch versteht, lesen Sie im Ratgeber zum Wasserverbrauch.

Der pH-Wert von Leitungswasser ist in der Trinkwasserverordnung festgeschrieben. Er liegt zwischen 6,5 und 9,5. Damit ist Leitungswasser weder besonders sauer noch alkalisch und wird deshalb aus chemischer Sicht als neutrale Lösung bezeichnet.

Der Wasserhärtegrad in deutschen Haushalten liegt je nach Bundesland zwischen 8 und 22 °dH. Der Grund für die Differenz: Das aufbereitete Trink- bzw. Leitungswasser ist je nach Region und Wasserquelle mal härter und mal weicher. Unabhängig davon wird das Rohwasser in den Wasserwerken immer so aufbereitet, dass es minimal kalkabscheidend ist, sodass es in den Leitungen nicht zu Korrosion kommt. Erfahren Sie mehr über die Wasserhärte.

Herkömmliches Leitungswasser eignet sich nur bedingt zur Aquaristik: Was für uns Menschen völlig unbedenklich ist, kann für Zierfische den Tod bedeuten. Daher sollten Sie Ihr Aquarium nicht einfach mit Leitungswasser aus dem Hahn befüllen, sondern stattdessen vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) verwenden. Je nachdem, ob man Süß- oder Salzwasserfische hält, muss der Salzgehalt unterschiedlich kalibriert sein.

Die Temperatur des Leitungswassers entscheidet über seine Löslichkeit. Was verblüffend klingt, hat mit einer chemischen Eigenschaft von Wasser zu tun: Wasser ist Lösungsmittel und Katalysator von vielen chemischen Verbindungen. Ein praktisches Beispiel erklärt das schnell: Wenn Sie je ein Glas mit 500 ml heißem und mit kaltem Wasser befüllen und anschließend handelsübliches Kochsalz dazugeben, wird sich letzteres in dem Glas mit dem heißen Wasser deutlich schneller auflösen. Durch die Wärme löst sich das Kochsalz (also Natriumchlorid) schneller in seine Bestandteile Natrium und Chlorid auf. Das Glas mit dem kalten Leitungswasser bleibt länger trübe.