Trinkwasser - ein Lebensmittel

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
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Wasserarten

Trinkwasser ist Süßwasser mit einem hohen Maß an Reinheit, das für den menschlichen Gebrauch geeignet ist. Es müssen technische Anforderungen hinsichtlich der Aggressivität gegen Rohrleitungen und der Vermeidung von Ablagerungen gewährleistet sein. Die Grenzwerte, damit es als Trinkwasser freigegeben wird, sind gesetzlich vorgegeben und am Gedanken der Gesundheitsvorsorge orientiert. In Deutschland wird die Beschaffenheit des Trinkwassers durch die Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) geregelt. Die am 1. Januar 2003 in Kraft getretene novellierte Fassung stellt die Umsetzung der EG-Richtlinie "über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch" (98/83/EG) in nationales Recht dar. Die neueste Fassung ist von 2013.
Trinkwasser darf keine krankmachenden (pathogenen) Keime enthalten.  Es muss geruch- und farblos sein. Die Grenzwerte für Nitrate und Nitrite sind sehr niedrig. Verunreinigungen durch die Überdüngung auf landwirtschaftlichen Flächen haben in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass in vielen Gegenden die Trinkwasserversorgung durch die Entnahme von Grundwasser, zu Problemen gekommen ist.
Die häufigsten Mineralien, die von Wasser aufgelöst werden, sind Calcium- und Magnesiumcarbonate sowie die Sulfate dieser Metalle. Die entsprechenden Konzentrationen werden als Härte (deutsche Härte) des Wassers angegeben. Trinkwasser sollte mindesten 5°  und höchstens 25° deutscher [[Wasserhärte|Gesamthärte]] (dH GH) bzw. 0,90 und 4,5 mmol/l GH haben. Der [[pH-Wert|pH-Wert]] muss zwischen 6,5 und 9,5 liegen.
Damit ein Wasser der Norm nach als Trinkwasser gilt, müssen Grenzwerte eingehalten werden, die in der Trinkwasserverordnung aufgelistet sind.
Die in der Trinkwasserverordnung festgelegten Grenzwerte gelten nur für Trinkwasser. Für Mineralwasser sind die Grenzwerte im Lebensmittelrecht festgeschrieben und so sind in manchen Bereichen höhere Werte zugelassen gegenüber den Werten die für Trinkwasser erlaubt sind.
Die Einhaltung verschiedener Grenzwerte wird in Gebieten mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung immer schwieriger. Hier ist es der Nitrat-Grenzwert (für Nitrit gelten zwei Grenzwerte: 0,1 mg/l am Wasserwerksausgang und 0,5 mg/l am Zapfhahn des Verbrauchers. Die Summe aus Konzentration Nitrat geteilt durch 50 und der Konzentration an Nitrit geteilt durch 3 darf zudem nicht größer als 1 sein).  Der Wert ist durch geeignete Verfahren zur Nitratentfernung einzuhalten, da selbst im Grundwasser bereits steigende Belastungen festgestellt werden. Ursachen hierfür sind hauptsächlich Auswaschungen der in erheblichem Umfang in die Böden eingebrachten Düngemittel. Gefahr geht jedoch besonders auch von Nitrit aus, welches im Körper bakteriell aus Nitrat gebildet werden kann.
Aufgrund der relativ guten Löslichkeit von Gips gibt es ein Sulfatgehalt von 100 mg/l oder mehr. Extrem sulfatreiche Wässer wirken abführend, besonders wenn sie zugleich Magnesium enthalten. Deshalb das Wasser nicht unvermischt zur Trinkwasserversorgung genutzt werden. Chlorid ist praktisch in allen Wässern enthalten. Ein erhöhter Gehalt gilt als unbedenklich.
Kationische Wasserinhaltsstoffe sind Natrium, Kalium und Calcium, die praktisch überall anzutreffen sind. Relativ hohe Schwermetallgehalte in Wässern können Probleme verursachen. Blei ist wie Cadmium und anderen Stoffen unerwünscht, da es sehr toxisch ist. Blei ist nur sehr selten geologischen Ursprungs und stammt in Trinkwasserproben sehr häufig aus bleihaltigen Rohrleitungssystemen. Zink ist ein lebenswichtiges Spurenelement. Der Tagesbedarf eines Menschen liegt etwa bei 2-10 mg. Jedoch ist Zink, wenn es aus Leitungen und Armaturen stammt, fast immer von hoch giftigen Elementen wie Pb, As, Cu, Sn, Sb begleitet. Deshalb ist in Deutschland die Verwendung von verzinkten Wasserbehältern untersagt. Kupfer und Eisen sind zwar ebenfalls essentiell, doch verleihen diese Stoffe dem Wasser einen unerwünschten metallischen Geschmack Ein hoher Eisengehalt führt außerdem zu unerwünschten Ablagerungen im Leitungsnetz. Chrom ist als Spurenelement für den Menschen ebenfalls essentiell. Allerdings ist bei Chrom der Oxidationszustand des Ions sehr entscheidend. Während die Toxizität von Cr(III)-Salzen eher gering einzustufen ist, sind Cr(VI)-Verbindungen hoch toxisch und gelten heute als krebserzeugend. Chrom ist in vielen Trinkwässern nur in sehr geringen Mengen vorhanden und stellt dort selten ein Problem dar. Industrieabwässer aus Metallbeizereien und Galvanikbetrieben sind dagegen oft mit erheblichen Mengen besonders stark mit Chrom(VI) belastet.
Immer wieder kommt es in Trinkwasseranlagen mit Kupferrohrinstallationen, die jahrzehntelang problemlos funktionierten, zu erheblichen Korrosionsschäden an den Rohrleitungen und dadurch zu Wasserschäden. Der Grund liegt in der Änderung der Wasserqualität, die in einem Wassereinzugsgebiet geliefert wird. Nach der DIN 50930 Teil 6 dürfen keine Kupferrohre installiert werden, wennA der pH – Wert unter 7,0 und bei einem pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 darf der [[TOC-Wert|TOC-Wert]] 1,5 mg/l nicht überschreiten. In Bestandsanlagen wird in solchen Fällen eine Totalsanierung empfohlen, wenn die Wasserqualität durch Mischung mit anderen Wässern nicht verbessert werden kann.
Wasseruntersuchungsergebnisse (Beispiel eines Wasserwerkes)

Wasserwerk: Werkausgang
Meßstelle: Ausgang Reinwasserbehälter

entnommen am: 26.04.2005
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Sensorische Parameter
Trübung: keine
Färbung: farblos
Geruch: ohne
Geschmack : o. Besonderheit
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Physikalisch-chemische Parameter
Temperatur (Labor) 8,4 °C
Elektr.Leitfähigkeit bei 20 °C 478
ph-Wert (Labor) 7,47
Sättigungs-ph-Wert für Bewertungstemp. 7,44

Sättigungsindex (Is) bei
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Gesamthärte °dH 13.0
Kalkhärte °dH 11.0
Magnesiahärte °dH 2.0
Karbonathärte °dH 13.0
Scheinb. Karbonathärte °dH 1,0
Fr. Kohlensäure (CO2) mg
Gel. Sauerstoff (O2) mg/l 7,7
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Eisen (Fe) mg/l < 0.01
Mangan (Mn) mg/l < 0.005
Natrium (Na+) mg/l 19,7
Kalium (K+) mg/l 2,85
Ammonium (NH4+) mg/l <0.02
Nitrat (NO3) mg/l 1,4
Nitrit (NO2) mg/l <0.02
Chlorid (Cl) mg/l 24
Sulfat (SO4) mg/l 4,3
o-Phosphat (PO4) mg/l 0.071
Kieselsäure (SiO2) mg
Kupfer (Cu) mg/l 0.011
Zink (Zn) mg
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Bezeichnung der Probe: Wasserwerk Werkausgang
Entnahmedatum: 26.04.2005
mg/l
Arsen (As) <0.001
Blei (Pb) < 0.0025
Cadmium (Cd) < 0.0005
Chrom (Cr) < 0.005
Cyanid (Cn) <0,005
Flourid (F) 0,2
Nickel (Ni) < 0.002
Nitrat (NO3) 1,4
Nitrit (NO2) < 0.02
Quecksilber (Hg) < 0.0001

Bezeichnung der Probe: Wasserwerk Werkausgang
Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (C)
mg/l
Floruranthen
Benzo-(b) -flouranthen < 0.000005
Benzo-(k) -flouranthen < 0.000005
Benzo-(a) -pyren
Benzo-(ghi) -perylen < 0.000005
Indeno- (1, 2, 3-cd) -pyren < 0.000005

Bezeichnung der Probe: Wasserwerk Werkausgang
Organische Chlorverbindungen
mg/l
1, 1, 1-Trichlormethan <0,0001
Trichlorethen < 0.0002
Tetrachlorethen < 0.0002
Dichlormethan
Tribrommethan <0,0003
Die Errichtung einer Trinkwasserinstallation und wesentliche Veränderungen an diesen dürfen nur von Installationsbetrieben durchgeführt werden, die in das Installateurverzeichnis eines WVU eingetragen sind. 
§319 StGB „Baugefährdung“
„Wer bei der Planung, Leitung und Ausführung eines Bauwerkes oder des Abbruchs eines Bauwerkes gegen die allgemein anerkannten Regeln der Technik verstößt und dadurch Leib oder Leben eines anderen Menschen gefährdet, wird mit Freiheitsstrafe bis zu fünf Jahren oder mit Geldstrafe bestraft."

Der Betreiber darf alles kaufen, aber nicht alles (selber) einbauen!

Verkehrssicherungpflicht

Betreiberpflichten - Kurzfassung


Arglistige Täuschung
Nach einem Bundesgerichtsurteil (BGH, IBR 2002 / 468) wird der Begriff „arglistige Täuschung“ im Zusammenhang mit Armaturen und Eckventile der Trinkwasserinstallation (Einbau von „Billig“-Produkten) in folgendermaßen definiert.
Wer nach Treu und Glauben einen erheblichen Umstand mitzuteilen verpflichtet ist und ihn trotzdem nicht offenbart. > mehr
Dipl. Ing. Werner Nissing, Gelsenwasser AG, Haltern
Immer wieder kommt es in Trinkwasseranlagen mit Kupferrohrinstallationen, die jahrzehntelang problemlos funktionierten, zu erheblichen Korrosionsschäden an den Rohrleitungen und dadurch zu Wasserschäden. Der Grund liegt in der Änderung der Wasserqualität, die in einem Wassereinzugsgebiet geliefert wird. Nach der DIN 50930 Teil 6 dürfen keine Kupferrohre installiert werden, wenn der pH-Wert unter 7,0 und bei einem pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 darf der TOC-Wert 1,5 mg/l nicht überschreiten. In Bestandsanlagen wird in solchen Fällen eine Totalsanierung empfohlen, wenn die Wasserqualität durch Mischung mit anderen Wässern nicht verbessert werden kann.
pH-Wert
Der pH-Wert beeinflusst viele Vorgänge in Flüssigkeitssystemen (Korrosion, Schutzschichtbildung) und im täglichen Leben (z. B. Nährstoffhaushalt der Pflanzen im Boden, Aufnahmevermögen von Sauerstoff im Blut eines menschlichen Körpers, Verdauung von Speisen im Magen, Säureschutzmantel der Hautoberfläche, Wäschewaschen). > mehr
TOC-Wert
Der TOC-Wert (total organic carbon) gibt die Konzentration an organischen Substanzen (Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff) im Wasser an. Zur Bestimmung des Wertes wird eine Wasserprobe im Sauerstoffstrom oder durch Nassoxidation oxidiert und das entstehende Kohlendioxid z.B. infrarotspektroskopisch bestimmt. In der DIN EN 1484 werden drei verschiedene Bestimmungsverfahren (NDIR-Detektion, Verbrennungsmethode [Combustion], Nasschemische Methode "UV-Persulfatmethode" [Wet-Chemical]) beschrieben.

Der gelöste und der partikulär vorliegende organische Kohlenstoff wird durch diesen Summenparameter (TOC) erfasst und ist für eine ausführliche Beurteilung des gesamten Sauerstoff-Haushaltes eines Wassers unerlässlich. Bei einem TOC-Wert von 1 - 2 mg/l geht man von einem gering belasteten Wasser aus.


Ab dem 1. Januar 2009 muss bei Neuanlagen der Energieverbrauch für die zentrale Warmwasserbereitung mit einem geeichten Wärmemengenzähler gemessen werden. Ab dem 1. Januar 2014 muss der Energieeinsatz für die Warmwasserbereitung mit einem Wärmezähler erfasst werden (§ 9, Absatz 2 - HKVO).

Nicht nur die Trinkwasserverordnung, sondern auch das Infektionsschutzgesetz, fordert ein hygienisch einwandfreies Wasser. Um die Wasserqualität zu gewährleisten, gibt es viele verschiedene Regeln, Arbeitsblätter, Richtlinien und Verordnungen. Da es dem Betreiber nicht möglich ist, alle diese Vorgaben zu kennen, sollte es eigentlich logisch sein, dass ein Laie nicht an der Wasserinstallation rumschrauben sollte. In den Leitungssystemen können viele verschiedene Krankkeitserreger vorkommen bzw. sich durch falschen Betreiben der Systeme vermehren. Teilweise sind diese sogar nach dem Infektionsschutzgesetz meldepflichtig (z. B. Legionellen). Warum die Wasserversorger die installierten Anlagen nicht überprüfen, werde ich nie verstehen, denn dadurch verstoßen sie gegen ihre eigenen Vertragsbedingungen, in denen steht, dass nur eingetragene Installationsbetriebe derartige Anlagen erstellen, ändern und warten dürfen.
Quelle: Gebr. Kemper GmbH + Co. KG

Nach den technischen Regelwerken (W551, DIN 1988-200, VDI/DVGW 6023) dürfen Zirkulationsleitungen nur für max. 8 (zusammenhängende) Stunden am Tag im abgesenkten Betrieb betrieben werden (und das auch nur bei einwandfreien hygienischen Verhältnissen [Trinkwasserverordnung]). Die Temperaturen 60/55 sind zwingend einzuhalten (nach DIN 1988-200 auch im EFH).
 
Schutz des Trinkwassers DIN EN 1717 und DIN 1988-10 - Rainer Kelbassa - Gebr. Kemper GmbH + Co. KG
DIN 2403, Ausgabe: 2007-05 -Kennzeichnung von Rohrleitungen nach dem Durchflussstoff

Zuviel Eisen und /oder Mangan im Leitungs-/Brunnenwasser

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immer noch Bleileitungen in Altbauten  ab 1. Dezember 2013 verboten
Trinkwasseranalyse auf Blei - in vielen Altbauten ein Problem
Wegweiser Trinkwasserschutz - Technisches Handbuch
Artikel zur TrinkwV 2001
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Dämmschichtdickenberechnung z.B. Einfrierzeit von Wasserleitungen
Systemtrenner nach DIN EN 1717 auch für Heizungsfülleinrichtungen
SHK-Vordrucke dieser Link wurde auf Anordnung des ZVSHK entfernt
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Grauwasser
 
Fachfirmen und Einrichtungen für Wasseraufbereitung
 
Elektroinstallationen
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Ein Austausch bestehender Installationen aus Kupfer gegen besser geeignete Werkstoffe ist in Versorgungsgebieten mit hartem Wasser und einem pH-Wert unter 7,3 erforderlich, wenn die Vorgaben der Trinkwasserverordnung* hinsichtlich des pH-Wertes nicht eingehalten werden. Der Härtebereich und der pH-Wert des Wassers sind in vielen Städten und Gemeinden in der Jahresrechnung des Wasserversorgers aufgeführt; grundsätzlich sind die Werte bei dem zuständigen Gesundheitsamt oder beim Wasserwerk zu erfragt. Einige Hersteller von Kupferrohren haben mittlerweile andere Werkstoffe entwickelt. So werden z. B. seit Ende Oktober 1997 innen verzinnte Kupferrohre angeboten. Dieser neue Werkstoff ist nach Herstellerangaben auch für Wässer mit einem pH-Wert unter 7,3 geeignet.
* Der pH-Wert des Trinkwassers größer/gleich pH 7,4 oder im Bereich von pH 7,0 bis kleiner pH 7,4 der TOC-Wert* 1,5 mg/l nicht übersteigt. *TOC – organisch gebundenen Kohlenwasserstoffverbindungen

Entzinkung
Häufig auftretende, selektive Korrosionsart von Kupfer-Zink-Legierungen bzw. Messing. Beide Gefügebetandteile gehen zunächst in Lösung, das edlere Kupfer scheidet sich jedoch wieder ab und bildet einen schwammartigen, porösen Niederschlag. Betroffen sind Sorten, die über 15 % Zink enthalten. Entzinkung entsteht häufig in chloridhaltigen Lösung, z.B. in Meerwasser, aber auch im Bereich von Hausinstallationen. Zahlreiche Faktoren wie geringe Ablagerungen, rissige und poröse Deckschichten und mangelnder Sauerstoffzutritt begünstigen die Entstehung einer Entzinkung.
Entzinnung
Sehr seltene, bei gegossenen Kupfer-Zinn-Legierungen (Zinnbronzen) beobachtete Korrosionsart, bei der das enthaltene Zinn in Lösung geht. Dieser Mechanismus wurde in heißen chloridhaltigen Lösungen und Dampf beobachtet.
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