Oberberg - Hierzulande wird die Trinkwasserqualität streng reguliert.

In Deutschland wird die Trinkwasserqualität durch unterschiedliche Normen und Vorschriften streng reguliert. Laut Messdaten des Umweltbundesamts (UBA) ist sie deshalb sehr hoch. Schadstoffe, Bakterien und weitere Mikroorganismen oberhalb der Grenzwerte werden nur in seltenen Ausnahmefällen dokumentiert. Wie die Behörde erklärt, ist dafür hauptsächlich die im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) geregelte geordnete Bewirtschaftung des ober- und unterirdischen Wassers sowie die komplexe Behandlung des gebrauchten Wassers aus Haushalten und Gewerbe (Schmutzwasser) und des Niederschlagswassers (Regenwasser und Schmelzwasser) durch die Versorger verantwortlich.

In einigen Bereichen, darunter in Krankenhäusern, Forschungseinrichtungen, Laboren und der Industrie, reicht die gewöhnliche Trinkwasserqualität aber nicht. Das Trinkwasser muss deshalb vor Ort zusätzlich mit einer Umkehrosmoseanlage (Reversosmose) gereinigt werden, um reines oder hochreines Wasser herzustellen.

Umkehrosmoseanlagen entfernen kleinste Partikel

Eine Umkehrosmose (engl. reverse osmose) nutzt ein physikalisches Verfahren, um die Konzentration von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen zu reduzieren. Die Porengröße der Osmosemembran ist bei den meisten Anlagen über tausendfach kleiner als Viren (0,1 µm) und Bakterien (5 µm). Auch andere im Trinkwasser vorkommende Partikel wie Pestizide und Schwermetalle (0,01 µm), Nitrat (0,001 µm) und Kalk (10 µm) können mit einer Reversosmose nahezu rückstandslos aus dem Wasser entfernt werden.

Wirkungsprinzip einer Umkehrosmose

Das Verfahren zur Entsalzung von Wasser, basiert auf der Trennung von Stoffen durch eine semipermeable Membran. Bei der Umkehrosmose wird Wasser unter hohem Druck durch eine Membran gepresst, die nur Wassermoleküle durchlässt, während gelöste Ionen und Moleküle zurückgehalten werden. Die semipermeable Membran besteht aus einer dünnen Schicht aus Polyamid und ist mit einer porösen Trägerschicht verstärkt. Die Membranporen haben einen Durchmesser von nur etwa 0,1 Nanometer und sind so klein, dass nur Wassermoleküle hindurchpassen können.

Das zu entmineralisierende Wasser wird durch eine Vorbehandlung von Schwebeteilchen, organischen Stoffen und Chlor befreit. Anschließend wird es mit hohem Druck durch die Membran gepumpt, wodurch das Wasser durch die Membranporen in den Permeatstrom übertritt, während gelöste Ionen und Moleküle zurückgehalten werden. Das abgetrennte Konzentrat wird abgeführt. Die Effektivität der Umkehrosmose hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem Membranmaterial, dem Druck, der Durchflussrate und der Art und Konzentration der gelösten Stoffe im Wasser.

Wasserqualität von Umkehrosmoseanlagen

Umkehrosmoseanlagen können in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des Wassers drei unterschiedliche Qualitätsstufen liefern:

·        Typ 1 bezeichnet Reinstwasser, das vor allem für wasserkritische Anwendungen verwendet wird. Es handelt sich hierbei um die höchstmögliche Reinheit, bei der nur eine minimale Konzentration organisch gebundener Kohlenstoffe (TOC) im Wasser enthalten ist. Die Leitfähigkeit liegt bei 0,055 µS/cm.

·        Typ 2, das auch als Laborwasser und DI-Wasser bezeichnet wird, kommt bei weniger wasserkritischen Anwendungen zum Einsatz. Das deionisierte Wasser hat geringere organische Verunreinigung als Wasser des Typs 1 und besitzt eine Leitfähigkeit von unter 0,2 µS/cm.

·        Typ 3, auch bekannt als Umkehrosmosewasser und RO-Wasser, enthält so wenig Salze, Silikate und Schwebstoffe wie technisch möglich ist. Die Leitfähigkeit des Wassers liegt bei unter 5 µS/cm.

Anwendungsgebiete von Umkehrosmoseanlagen

Umkehrosmoseanlagen beziehungsweise das von ihnen gereinigte Wasser hat unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten, darunter:

·        Brauchwasseraufbereitung - In industriellen Anwendungen wird häufig Boilerwasser in Kraftwerken mittels Umkehrosmose von Mineralstoffen befreit, um Ablagerungen von Kalk zu vermeiden.

·        Aufbereitung von Kühlwasser - Die Aufbereitung von Kühlwasser für Kühltürme unterliegt in Industrie, Laboren und Krankenhäusern den Vorgaben den Richtlinien VDI 3803 und VDI 2047. Diese legen besonderen Wert auf den Schutz der Umwelt vor Keimen und Bakterien, welche durch unzureichend gereinigtes Kühlwasser in die Umgebung gelangen können. In der Nähe solcher Anlagen wurden in der Vergangenheit bereits mehrfach Fälle von Erkrankungen und Todesfällen dokumentiert, weshalb das Kühlwasser zusätzlich mit einer Umkehrosmoseanlage gefiltert werden muss.

·        Umkehrosmoseanlage für Labore - Für nahezu alle Anwendungen im Labor ist Reinstwasser unerlässlich. Zur Gewinnung von hochreinem Wasser kommt in diesem Bereich ein Osmose Wasserfilter zum Einsatz, wobei je nach Anforderungen an die Reinheit spezielle Anlagen notwendig sind, wie beispielsweise Elektrodeionisation oder Deionisation.

·        Umkehrosmoseanlage für Krankenhäuser - In Krankenhäusern hat die Gewährleistung von sauberem Wasser eine besonders hohe Bedeutung, da hier kranke und immungeschwächte Patienten versorgt werden. Um eine hygienische und sichere Wasserversorgung zu gewährleisten, kommen meist Umkehrosmoseanlagen zum Einsatz. Die Anforderungen zur Sterilisation von Operationsbestecken sind in der DIN EN 285 definiert. Eine entscheidende Rolle spielt dabei auch die Entsalzung des Wassers, wobei die Leitfähigkeit von 5 µS/cm nicht überschritten werden darf. Zur Erreichung einer hohen Reinheit des Wassers von weniger als 1 µS/cm kommen Umkehrosmoseanlagen in Verbindung mit einer nachgeschalteten Elektro-Deionisierung (EDI) oder Mischbettpatronen zum Einsatz.