Wasser – für jedes Leben notwendig
Das Leben jedes einzelnen Menschen hängt primär von einer immer knapper werdenden Ressource ab: Wasser. Dabei ist es erstaunlich, wie wenig manche Menschen über diese lebensnotwendige Flüssigkeit wissen. Der folgende Artikel gibt einen kurzen Überblick über die wesentlichen Eigenschaften des kostbaren Nasses. Darüber hinaus erklären wir die immer wieder genannten Begriffe pH-Wert und Wasserhärte.
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Wasser, das Maß aller Dinge
Wasser ist kein eigenes Element, auch wenn es oft umgangssprachlich so genannt wird. Vielmehr ist Wasser eine chemische Verbindung mit der Summenformel H2O, die sich aus den beiden Elementen Wasserstoff und Sauerstoff zusammensetzt. Sie ist zugleich die einzige chemische Verbindung, die der Mensch in allen drei Aggregatzuständen in natürlicher Form auf der Erde antrifft: als Eis, Wasser und als Dampf. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird die Verbindung generell als Wasser bezeichnet, wobei die herrschende Temperatur sowie der herrschende Druck maßgeblich für die Eigenschaften des Wassers verantwortlich sind.
Unter der Bedingung, dass ein Normdruck von 1.013 Hektopascal (hPa) herrscht, das entspricht dem mittleren Luftdruck der Erdatmosphäre auf Meereshöhe, schmilzt Wasser bei einer Temperatur von exakt null Grad Celsius. Der Siedepunkt des Wassers, bei gleichen Bedingungen, liegt bei exakt 100 Grad Celsius.
Wie essenziell die Rolle des Wassers in unserem Alltag ist, lässt sich auch an einer weiteren Eigenschaft der Flüssigkeit ablesen. Ein Kubikdezimeter Wasser wiegt, gewogen bei einer Temperatur von 3,98 Grad Celsius, exakt 0,999975 Kilogramm. Diese Tatsache wurde einst dazu herangezogen, das Gewicht eines Kilogramms in seiner ursprünglichen Form erstmals zu definieren. Parallel dazu nahmen Wissenschaftler einst die ursprüngliche Definition einer Tonne vor. Auch dabei bezogen sich die Experten auf das Gewicht des Wassers. Ein Kubikmeter Wasser wiegt, vorausgesetzt es herrscht eine Temperatur von wiederum 3,98 Grad Celsius, exakt 999,975 Kilogramm.
Der pH-Wert
Um den Säure- oder Basengehalt einer Lösung anzugeben, wird der sogenannte pH-Wert herangezogen (von lateinisch potentia Hydrogenii). Rein mathematisch ausgedrückt definiert sich dieser Wert als der negative dekadische Logarithmus des Zahlenwerts der Oxoniumionenkonzentration.
In der Praxis bedeutet dies nichts anderes, als dass absolut reines Wasser sowie neutrale Lösungen dem pH-Wert sieben zugeordnet werden. Dies würde bedeuten: keine Säure- oder Basenwerte. Für Trinkwasser sieht die Trinkwasserverordnung in Deutschland einen pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 vor.
Die pH-Skala reicht von 0 bis 14. Mit ihrer Hilfe ist auf einen Blick erkennbar, ob eine wässrige Lösung sauer, neutral oder basisch reagiert. Dabei wird sauren Lösungen ein pH-Wert zugeschrieben, der kleiner als sieben ist. Lösungen mit einem pH-Wert über sieben werden als basisch beschrieben. Eine Verringerung des pH-Werts um eine Stufe, beispielsweise von fünf auf vier, ist mit dem Anstieg des Säuregrads um das Zehnfache gleichzusetzen. Mineralwasser etwa hat den pH-Wert sechs. Kaffee und Bier erreichen den Wert fünf. Wein hat einen pH-Wert von vier, und Cola gar nur von zwei. Der pH-Wert der Magensäure des Menschen liegt zwischen eins und 1,5.
Die pH-Skala: Von sauer bis basisch
Trinkwasser darf nach der Trinkwasserverordnung zwischen pH 6,5 und 9,5 liegen – also vom leicht sauren bis in den leicht basischen Bereich. Eine Stufe nach unten auf der Skala bedeutet jeweils eine Verzehnfachung des Säuregrads.
Die Wasserhärte
Bei der Wasserhärte handelt es sich um eine chemische Größe, welche die Stoffmengenkonzentration von Magnesium-, Kalzium-, sowie die in Spuren vorkommenden Barium- und Strontiumionen in der entsprechenden Wasserprobe angibt. In der Praxis werden beim Trinkwasser jedoch lediglich die Konzentrationen der Magnesium- sowie der Kalziumionen berücksichtigt.
Während die Wasserhärte in Deutschland früher in Grad deutscher Härte (°dH) mit vier Härtebereichen von 1 (weich) bis 4 (sehr hart) angegeben wurde, gilt seit 2007 die Einteilung des Wasch- und Reinigungsmittelgesetzes: Es ordnet das Trinkwasser nach der Konzentration an Calciumcarbonat in die drei Härtebereiche weich, mittel und hart ein. Die Härte des Wassers, mit dem man versorgt wird, kann beim Wasserversorger erfragt werden – viele Versorger veröffentlichen die Werte auch online.
Die drei Härtebereiche für Trinkwasser
| Härtebereich | Millimol Calciumcarbonat je Liter | Grad deutscher Härte | Folgen im Haushalt |
|---|---|---|---|
| weich | unter 1,5 mmol/l | unter etwa 8,4 °dH | kaum Kalkablagerungen; Wasch- und Spülmittel lassen sich niedriger dosieren |
| mittel | 1,5 bis 2,5 mmol/l | etwa 8,4 bis 14 °dH | merkliche Kalkränder; Geräte gelegentlich entkalken |
| hart | über 2,5 mmol/l | über 14 °dH | deutliche Kalk- und Kesselsteinbildung; Wasserkocher, Armaturen und Geräte regelmäßig entkalken |
Wie wird Wasser weich oder hart?
Regenwasser enthält nur sehr wenige gelöste Mineralien und ist deshalb weich. Wenn es auf Böden fällt, die kein kalkhaltiges Gestein enthalten, löst es nur wenig Mineralien aus den Böden und bleibt weich. Aus kalkhaltigen Gesteinen löst Regenwasser jedoch mehr Mineralien und wird hart.
Trinkwasser mit einer entsprechenden Härte ist für den menschlichen Organismus bedenkenlos. Aber die Wasserhärte, also der Gehalt an Mineralien und die Zusammensetzung beeinflusst den Geschmack des Wassers und auch den Geschmack von Getränken wie Tee oder Kaffee, die damit zubereitet werden.
Auch bei der Nutzung im Haushalt hat die Härte des Wassers Auswirkungen. Bei hartem Wasser bilden sich in Haushaltsgeräten – besonders deutlich im Wasserkocher und an Wasserhähnen – Kalkränder oder sogenannter Kesselstein, der regelmäßig entfernt werden muss, um die Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Das gilt auch für Heizungen oder auch Waschmaschinen.
Wie streng wird Trinkwasser in Deutschland kontrolliert?
Leitungswasser wird in Deutschland streng nach der Trinkwasserverordnung kontrolliert. Die Trinkwasserverordnung legt dafür mikrobiologische und chemische Grenzwerte fest – vom Bakteriengehalt über Metalle wie Blei bis hin zu Geruch, Geschmack und pH-Wert. Die Wasserversorger lassen ihr Wasser regelmäßig untersuchen und werden dabei von den Gesundheitsämtern überwacht. Wer es genau wissen will, findet die Analysewerte für das eigene Versorgungsgebiet – einschließlich Härtebereich und pH-Wert – meist direkt auf der Website des örtlichen Wasserversorgers.
Fazit
Ohne Wasser ist unser Leben nicht möglich. Wasser wird allerdings angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und einem steigenden Konsum immer knapper. Und nur 3 % des gesamten Wassers auf der Erde ist Süßwasser. Umso wichtiger ist ein bewusster Umgang mit dem kostbaren Nass – und wer Wasser spart, spart zudem auch Kosten ein, schließlich kostet ein Kubikmeter Trinkwasser inklusive Abwasser in Deutschland je nach Region meist etwa 4 bis 6 Euro. Bei einem direkten Verbrauch von durchschnittlich rund 45 Kubikmetern pro Person und Jahr zeigt sich ein beachtliches Sparpotenzial.
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