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Letzte Änderung: 10.02.2012
Mehr als 95 % des Trinkwassers in Deutschland stammt von zentralen Wasserversorgungsunternehmen. Ein geringer Anteil wird durch Kleinanlagen (sog. Hausbrunnen) gewonnen, die weniger als 1000 m3 pro Jahr fördern. Zu über 70 % wird Trinkwasser aus Grundwasser oder Uferfiltrat gewonnen. Obwohl dieses meist bereits als sogenanntes Rohwasser eine sehr gute Qualität aufweist, ist in manchen Regionen eine Aufbereitung nötig, besonders um Eisen und Mangan zu entfernen, oder um dessen technische Eignung für die Wasserverteilung beispielsweise durch Enthärtung zu verbessern. Ferner kann eine Desinfektion erforderlich sein. Oberflächenwasser muss grundsätzlich aufbereitet werden.
Aufbereitungsverfahren beginnen in aller Regel mit der Entfernung von Partikeln, häufig durch Flockung und Filtration, die manchmal durch eine Voroxidation ergänzt wird. Zusätzlich können Membranverfahren eingesetzt werden, um auch sehr kleine Partikel aus dem Wasser zu entfernen. Oxidations-, Ionentausch- sowie Aktivkohleverfahren entfernen gelöste Stoffe. Besonders umweltfreundliche und chemikalienfreie Techniken zur Trinkwasseraufbereitung sind Ufer- und Langsamsandfiltration. Bei der Uferfiltration wird das Trinkwasser aus Brunnen gewonnen, die sich in unmittelbarer Nähe zu Flüssen und Seen befinden. Ein großer Teil des so gewonnen Wassers stammt daher indirekt aus Oberflächenwasser. Bei der Langsamsandfiltration wird das Rohwasser häufig direkt aus den Flüssen oder Seen entnommen und mit einer sehr geringen Filtrationsgeschwindigkeit durch feinkörnige Sandschichten filtriert. Ufer- und Langsamsandfiltration verbinden – sehr wirkungsvoll – Partikelentfernung und Schadstoffabbau (letzteren durch Mikroorganismen in der filtrierenden Bodenschicht).
Das Umweltbundesamt forscht zum Thema Trinkwasseraufbereitung mit dem Ziel, die hygienische Sicherheit von Trinkwasser zu optimieren, während gleichzeitig die aus Aufbereitungsverfahren resultierende Umweltbelastung minimiert werden soll.
Die derzeitigen Forschungsschwerpunkte zum Thema Trinkwasseraufbereitung am Umweltbundesamt sind:
Das Umweltbundesamt hat am Standort Berlin-Marienfelde die Möglichkeit, die genannten Verfahren im Labor- und im technischen Maßstab zu simulieren, um so Ergebnisse zu ihrer Wirksamkeit unter möglichst realitätsnahen Bedingungen zu erhalten.
Die Versuchsanlagen zur biologischen Trinkwasseraufbereitung durch Ufer- und Langsamsandfiltration besteht aus einem Speicherteich mit ca. 3000 m3 Volumen und anschließender Untergrundpassage durch einen künstlichen, sandig bis kiesigen Grundwasserleiter. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, an vier Infiltrationsbecken die künstliche Grundwasseranreicherung und die Langsamsandfiltration im großtechnischen Maßstab zu simulieren. Die gesamte Anlage ist vom umgebenden Grundwasser durch eine Tonschicht getrennt, so dass Experimente mit Schadstoffen durchgeführt werden können, ohne dass diese in die Umwelt gelangen. Seit 1999 wird die Anlage im Rahmen von Drittmittelprojekten und in Kooperation mit externen Forschungsstellen für unterschiedlichste Experimente genutzt (zuletzt zur Elimination von Cyanotoxinen und Viren und zur Prüfung der hygienischen Sicherheit von Kleinbadeteichen).
An einer weiteren Versuchsanlage zur biologischen Trinkwasseraufbereitung durch biologische Enteisenung und Entmanganung im Wasserwerk des Standorts wird seit mehr als 30 Jahren Grundwasser für die Nutzung der verschiedenen Anlagen auf dem Versuchsfeld aufbereitet. Darüber hinaus entwickelt und erprobt das Umweltbundesamt für die dezentrale Trinkwasserversorgung Kleinanlagen, an denen die Wirksamkeit dieses Verfahrens auch zur Entfernung weiterer Schadstoffe (z.B. Arsen und Uran) untersucht wird. Ziel ist es, biologische Verfahren als chemikalienfreie Alternative zu fördern.
Das Umweltbundesamt führt im Auftrag des Bundesministeriums für Gesundheit die Liste der zugelassenen Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren nach § 11 der Trinkwasserverordnung (2001).
Im Rahmen der europäischen EU Biozid-Richtlinie übernimmt das Umweltbundesamt auch die Beurteilung der Wirksamkeit von Wirkstoffen für die Trinkwasserdesinfektion.
Desinfektionsverfahren und dazu notwendige Desinfektionsmittel dürfen nur in die Liste der zugelassenen Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren aufgenommen werden, wenn diese hinreichend wirksam sind. Hierzu hat das Umweltbundesamt einen Teststand entwickelt und prüft damit die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln und -verfahren gegenüber unterschiedlichen Bakterien und Viren. Das Prüfverfahren ist in folgender Vorschrift beschrieben:
Die entsprechenden Untersuchungen müssen jedoch nicht im Umweltbundesamt durchgeführt werden, sondern können auch mit Testständen in anderen Instituten nach dieser Prüfvorschrift erfolgen.