Der Mensch braucht Wasser. Fast so dringend wie die Luft zum Atmen. Am besten gewissenhaft aufbereitetes Trinkwasser aus intakten Leitungen. Ein Gas, das wir alle kennen, vereinfacht die kommunale Wasserversorgung erheblich. Die fünf wichtigsten Vorteile des Einsatzes von CO₂ bei der Trinkwasseraufbereitung.

Hierzulande sind wir es gewohnt, Leitungswasser bedenkenlos trinken zu können . Es ist für uns selbstverständlich, dass bei der Wasseraufbereitung alle Schadstoffe beseitigt werden und die Trinkwasserqualität einfach stimmt. Doch das ist nicht überall der Fall. Mit ihrer neuen Trinkwasserrichtlinie (RL 2020/2184) will die Europäische Union über alle Mitgliedsstaaten hinweg für die höchsten Trinkwasserstandards auf dem Planeten sorgen.

1. Wasser in bester Qualität

Mit der Umsetzung der EU-Trinkwasserrichtlinie in nationales Recht, beispielsweise im Falle der neuen deutschen Trinkwasserverordnung, steigen die Anforderungen an die Wasserqualität. Angepasste Grenzwerte für unerwünschte Stoffe wie Schwermetalle müssen eingehalten und Korrosion muss verhindert werden. Dafür braucht es neue und effektive Technologien, wie etwa eine Trinkwasseraufbereitung mit Kohlenstoffdioxid. Mit dieser Variante werden Probleme wie Korrosion oder ein suboptimaler pH-Wert gelöst, ohne dabei die Wasserqualität nicht negativ zu beeinflussen.

Wenn Kohlenstoffdioxid in Wasser gelöst wird, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem physikalisch gelösten CO₂ und den Produkten Kohlensäure, Hydrogencarbonat und Carbonat ein. Diese Formen von Kohlensäure sind allesamt natürliche Bestandteile des Trinkwassers, weshalb sich dessen Qualität nicht ändert. Gleichzeitig ist etwa Kohlensäure ein effektives Neutralisationsmittel, das den pH-Wert des Wassers positiv beeinflusst.

2. Mineralisierung gegen Korrosion

Bei der sogenannten Mineralisierung handelt es sich um den klassischen Anwendungsbereich von Kohlenstoffdioxid. Rohwasser kann je nach Gebiet sehr weich und somit korrosiv sein. Zudem steigt die Menge an Trinkwasser, die durch Umkehrosmose oder Destillation entsalzt wird. Dieses Wasser hat wiederum eine geringe Pufferkapazität und ist ohne eine weitere Behandlung ebenfalls korrosiv. Bei der wirtschaftlichsten Methode der Mineralisierung wird Kalkmilch oder Kalkwasser im Gleichgewicht mit einer entsprechenden Menge Kohlenstoffdioxid aufgelöst. So reagiert der zugesetzte Kalk zu löslichem Calciumcarbonat, das entscheidend zum Schutz vor Korrosion beiträgt.

3. Perfekter pH-Wert

Kohlensäure ist ein Neutralisationsmittel mit einer sehr flachen Neutralisationskurve. Daraus folgt, dass sich der pH-Wert auch bei schwankenden Rohwasser-Parametern präzise einstellen lässt. Kohlenstoffdioxid, das auch als Kohlendioxid oder unter seiner chemischen Formel CO₂ bekannt ist, vereinfacht die Regelung des pH-Wertes im Wasser insgesamt. Mit dem Gas gelingt eine kontinuierliche Dosierung von kleinen, auf den aktuellen Bedarf angepassten Mengen besser als mit Flüssigkeiten. Das trägt ebenfalls dazu bei, dass der pH-Wert exakt auf die Bedürfnisse angepasst werden kann. Gleichzeitig sind die Investitionskosten geringer als bei anderen Technologien. Da es weder die Sulfat- noch die Chloridkonzentration erhöht, kommt es zudem zu keiner Aufsalzung des Wassers.

4. Kein Kesselstein

Nicht nur Korrosion, auch Kesselstein lässt sich vermeiden, wenn der pH-Wert des Wassers mit dem Härtegrad im Gleichgewicht ist. Als Kesselstein bezeichnet man feste Ablagerungen, beispielsweise an Rohrleitungen, die meist aus Calcium- und Magnesiumcarbonat bestehen. Auch gegen diesen ungebetenen Gast im Rohr kann Kohlenstoffdioxid helfen. Die Entstehung des Kesselsteins beginnt bei der Aufhärtung von Trinkwasser: Zu weiches Wasser ist korrosiv, weshalb am Eingang von sogenannten Wirbelschichtreaktoren Natronlauge und Kalk zugesetzt werden. Am Ausgang des Reaktors sind die Wasserhärte und der pH-Wert dann jedoch oft nicht mehr im Gleichgewicht. Dadurch ergibt sich eine Nachhärtung des Wassers und in weiterer Folge Kesselsteinbildung in Leitungen und Ventilen. Mit einem speziellen CO₂-Dosier- und Einspritzsystem wird das Kohlenstoffdioxid kurz vor oder am Ausgang des Wirbelschichtreaktors im Wasser gelöst und somit zu Kohlensäure. Mit dieser Technologie lässt sich Kesselstein gezielt vermeiden. Der pH-Wert verschiebt sich dabei nur geringfügig, eine Übersäuerung ist praktisch ausgeschlossen.

5. Einfache und sichere Lagerung

Nicht zuletzt verursacht Kohlenstoffdioxid im Vergleich zu aggressiven Mineralsäuren wesentlich weniger Aufwand bei der Lagerung und Dosierung. Der Umgang mit dem Gas ist für alle Arbeitenden gleichermaßen simpel und sicher. Außerdem lassen sich Lager- und sogar Transportkosten sparen: Kohlenstoffdioxid ist nicht brennbar und gilt als nicht giftig. Dass es somit kein Gefahrstoff im Sinne der entsprechenden Verordnung ist, macht die Handhabung einfacher und günstiger. Wer bei der Lagerung zusätzlich Platz und Geld sparen möchte, nutzt die Option, das Gas unter Druck zu verflüssigen. In diesem Zustand hat es eine ähnliche Dichte wie Wasser und wartet darauf, ins “echte” Wasser in der Aufbereitungsanlage nebenan zu dürfen. Dort kommen seine positiven Eigenschaften schließlich richtig zur Geltung.

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