Wasser

Wasser ist eine Verbindung von zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom. Die Bezeichnung Wasser wird v.a. für den flüssigen Aggregatzustand verwendet, im festen, also gefrorenen Zustand wird es Eis genannt, im gasförmigen Zustand Wasserdampf Wasser bedeckt rund 2/3 der Erdoberfläche und befindet sich in einem ständigen Kreislauf.

Die wirtschaftliche Entwicklung und der Wohlstand eines Landes hängt eng mit seinen Wasserressourcen zusammen, da diese zur Energiegewinnung und der industriellen Produktion als Kühl-, Transport-, Lösungs- und
Reinigungsmittel eingesetzt werden.

Deutschland gehört mit etwa 300 Mrd. m³ Niederschlag zu den wasserreichsten Regionen der Welt. Von dieser Niederschlagsmenge verdunstet rund 60 Prozent. 40 Prozent fließt als Oberflächenwassser ab oder bereichert die Grundwasservorräte. Aufgrund des reichhaltigen Vorkommens von Wasser in Deutschland wurde es bis weit in die sechziger Jahre hinein als beliebig verfügbar angesehen.

Die vielen Nutzungen führen zu Wasserbelastungen durch Schadstoffe (z.B. Nitrat, Pestizide, Herbizide, Schwermetalle usw.) und zur Erwärmung bei der Nutzung als Kühlwasser. Neben dem Oberflächenwasser ist auch das Grundwasser v.a. durch den Einsatz von Düngern und Pestiziden in der Landwirtschaft und intensiver Tierhaltung (Gülle, Tierarzneimittel, Hormone) erheblich gefährdet.

Eine nachhaltige Wasserwirtschaft hat nicht nur die Erhaltung einer hohen Wasserqualität zum Ziel, sondern v.a. dem Wassserhaushalt möglichst wenig Wasser zu entziehen und damit die Wasserressourcen zu schonen.

Vorfluter

Umkippen

Uferfiltrat

Wasser, das in Ufernähe eines Flusses durch Brunnen gewonnen wird.

Ein geringer Teil des Flußwassers sickert ständig durch die Flußsohle und weiter durch den Boden auf den Brunnen zu. Das U. enthält dann mit Grundwasser vermischtes Flußwasser, das durch die Bodenpassage zumindest teilweise gereinigt wurde.

Wie hoch der Anteil an ehem. Flußwasser jeweils ist, hängt u.a. von der Entfernung der Brunnen zum Fluß und vom Wasserstand des Flusses ab: Bei Hochwasser "drückt" das Wasser im Flußbett sehr stark Richtung Grundwasser, bei Niedrigwasser können die Verhältnisse umgekehrt sein, so daß dann u.U. nur Grundwasser im U.-Brunnen gefördert wird. Bei längerem Hochwasser dagegen kann der U.-Anteil bis auf 100% ansteigen.

Für die Reinigungswirkung der Bodenpassage sind verschiedenartige Vorgänge im Boden verantwortlich: Adsorption von Schweb- und Schadstoffen an Bodenpartikel, Abbau durch die im Boden vorhandenen Mikroorganismen und Verdünnung der Schadstoffe durch das Grundwasser und durch U.-Anteile, die schon länger "unterwegs" sind.

Insb. bei Stoßbelastungen des Flusses, wie sie etwa nach dem Sandoz-Unfall im Rhein aufgetreten sind, bieten U.-Brunnen eine relativ große Sicherheit für die Trinkwasserversorgung: Untersuchungen der Vorgänge bei der Uferfiltration von Rheinwasser (s. Literaturangabe) haben ergeben, daß selbst bei Annahme extrem ungünstiger Verhältnisse meist nur 1-2% der Maximalkonzentrationen der jeweiligen Schadstoffe in den Rohwässern der Wasserwerke wiederzufinden sind.

Besonders problematisch für die Trinkwassergewinnung aus U. sind schwer adsorbierbare und schwer abbaubare Schadstoffe. Hier ist insb. das EDTA zu nennen, das nicht nur Uferfiltration und Aktivkohlefilter weitgehend unbeschadet passiert (Konzentrationsabnahmen von lediglich etwa 30%), sondern auch die Gefahr birgt, daß es bei einem weiteren Konzentrationsanstieg in den Gewässern Schwermetalle in den Sedimenten und im Bodenfilter remobilisiert (Remobilisierung) und so ins Grund- und Trinkwasser einträgt.

Ca. 6% des Trinkwassers in den alten Bundesländern werden aus U. gewonnen. In Holland stellt es sogar den Hauptanteil der Trinkwasserversorgung, weshalb sich Verunreinigungen des Rheins dort besonders stark auswirken. U. erfüllt häufig die wichtige Aufgabe, das mit Nitrat aus landwirtschaftlich genutzten Regionen stark belastete Grundwasser so weit zu verdünnen, daß der Nitrat-Grenzwert der Trinkwasserverordnung eingehalten werden kann.
Trinkwasseraufbereitung, Grundwasseranreicherung

Lit.: H.Sontheimer: Trinkwasser aus dem Rhein?, Sankt Augustin 1991

Trophiesystem

System zur Bestimmung der Gewässergüte von Seen anhand der Intensität der pflanzlichen Produktion im Gewässer.

Die pflanzliche Produktion ist abhängig von der Nährstoffsituation, der Wasserbewegung und den Lichtverhältnissen. Zur Beschreibung der Nährstoffsituation wird der Gesamtphosphorgehalt verwendet, da Phosphor im natürlichen, unbelasteten System meist im Mangel vorhanden ist. Da in Seen unter natürlichen Bedingungen Trophiegrade von oligotroph bis eutroph vorkommen, muss zur Bewertung des aktuellen Trophiezustandes ein Vergleich mit dem potenziell natürlichen Trophiezustand gemacht werden.

Das Trophiesystem kann auch auf fließende Gewässer angewandt werden. Auch dort führen hohe Nährstoffeinträge (Eutrophierung) zu einer starken Vermehrung des Phyto-Planktons (Grün- und Braunfärbung das Wassers in großen Flüssen) oder zu einem starken Algenwachstum auf dem Grund flacher Fließgewässer.

Trinkwasserverordnung

Die T. legt die mikrobiologischen und chemischen Anforderungen an die Beschaffenheit von Trinkwasser und von Wasser für Lebensmittelbetriebe fest.

Sie regelt auch die Pflichten der Versorgungsunternehmen und die Überwachung durch das Gesundheitsamt. Abgepacktes Wasser unterliegt der Mineral- und Tafelwasserverordnung. In der T. ist die EG-Richtlinie "über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch" in nationales Recht umgesetzt. Sie basiert außerdem auf dem Bundesseuchengesetz und dem Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz.

Die Neufassung der T., die am 1.1.1991 in Kraft trat (Bundesgesetzblatt Nr. 66, S. 2600, 1990), bezieht jetzt definitiv die Hausinstallation in den Geltungsbereich mit ein. Außerdem wurde die Trinkwasseraufbereitungsverordnung in die T. integriert. Damit ist der gesamte Bereich von der Gewinnung des Trinkwassers bis zum Verbrauch in einer Verordnung geregelt.

Die Gültigkeit der T. bis zum Zapfhahn hat für den Betreiber einer Hausinstallation einige Neuerungen mit sich gebracht: Verändert er das Wasser in seiner chemischen Zusammensetzung, hat er die Verbraucher davon in Kenntnis zu setzen. Wenn ihm Tatsachen bekannt werden, nach denen das Wasser in den Hausleitungen so verändert wird, daß es der T. nicht mehr entspricht, hat er unverzüglich Maßnahmen zu ergreifen. Bei begründetem Verdacht kann sich auch das Gesundheitsamt einschalten.

Die Neufassung der T. enthält jetzt sieben Anlagen: Anlage 1 beschreibt die mikrobiologischen Untersuchungsverfahren. In der Anlage 2 finden sich Grenzwerte für chemische Stoffe (s. Tab. Wasser). Der Grenzwert für Nitrat war bereits in der T. von 1986 von 90 auf 50 mg/l heruntergesetzt worden. Für Pflanzenschutzmittel wurde 1986 erstmals ein Höchstwert genannt; er trat erst zum 1.10.1989 in Kraft, da geeignete Analyseverfahren für diesen niedrigen Konzentrationsbereich noch entwickelt werden mußten.

Bei der Festlegung dieses Wertes von 0,1 mycrog/l, der für sämtliche Wirkstoffe und deren Abbauprodukte gleichmäßig gilt, spielte nicht die Toxizität eine Rolle. Vielmehr wurde aus Gründen der Vorsorge gefordert, daß diese Stoffe nicht ins Trinkwasser gehören. Der Grenzwert orientiert sich damit an der Leistungsfähigkeit der analytischen Methoden. Für die Anforderungen der Anlage 2 sind in Notfällen befristete Ausnahmeregelungen möglich; eine gesundheitliche Gefährdung muß dabei ausgeschlossen sein (Atrazin).

Zur Trinkwasseraufbereitung zugelassene Zusatzstoffe stehen in der neugefaßten Anlage 3. Vorgeschrieben sind deren Verwendungszweck, zulässige Höchstzugabe und Konzentration nach Abschluß der Aufbereitung sowie Grenzwerte für Reaktionsprodukte aus der Desinfektion. Die verwendeten Zusatzstoffe sind einmal jährlich bekanntzugeben. In Anlage 4 geht es im Unterschied zu Anlage 2 weniger um toxische Substanzen als vielmehr um "Kenngrößen und Grenzwerte zur Beurteilung der Beschaffenheit". Hierzu zählen z.B. Färbung, Trübung und Temperatur, aber auch Stoffe wie Aluminium, Ammonium, Calcium oder Eisen.

In Anlage 5 sind Umfang und Häufigkeit der Untersuchungen festgehalten. Dabei wird unterschieden nach Art der Untersuchung und nach Menge der jährlichen Trinkwasserabgabe. Neu ist Anlage 6; hier geht es um Desinfektionstabletten zur Trinkwasseraufbereitung in Verteidigungs- und Katastrophenfällen. Speziell für die Hausinstallation wurde Anlage 7 mit Richtwerten für Kupfer und Zink geschaffen. Sie sollen nach 12 h Stagnation in den Hausleitungen eingehalten sein. Angewandt werden diese Richtwerte erst 2 Jahre nach einer Neuinstallation.

Lit.: KATALYSE e.V.: Das Wasserbuch, Köln 1990

Hybridantrieb

H. nennt man ein Antriebssystem für Fahrzeuge, das aus zwei verschiedenen Antrieben oder aus einer Kombination zweier Antriebe besteht.

Die meisten Versuche mit H. haben zum Ziel, die Vorteile des Verbrennungsmotors (kleines Gewicht, hohe Leistung; der Kraftstoff ist gut zu speichern und überall verfügbar) wenigstens teilweise ohne seine Nachteile (Schadstoffemissionen) zu verwirklichen.

Japanische Autokonzerne feiern bereits enorme Erfolge mit ihren Hybrid-Fahrzeugen. Bis auf Prototypen, die weit von einer Serienreife entfernt sind, haben die deutschen Autobauer dem kaum etwas entgegenzusetzen. Daimler-Chrysler baut auf die Brennstoffzelle. Das kleine elektrochemische Kraftwerk setzt aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Energie frei. Ab 2010 sollen Pkw in größerem Umfang kommerziell zur Verfügung stehen. BMW hat mit der Serienentwicklung eines Wasserstoff-Autos mit Verbrennungsmotor begonnen, das automatisch von Wasserstoff auf Benzin umstellen kann. Dieses Fahrzeug soll noch vor 2009 auf den Markt kommen. Auch Opel will bis 2010 ein mit Wasserstoff betriebenes Fahrzeug auf den Markt bringen. VW will hingegen die klassischen Motoren so weiterentwickeln, dass sie mit synthetischen Kraftstoffen oder mit Sprit aus Biomasse, die Benzin oder Diesel ähneln, fahren können.

Immerhin gehen Studien davon aus, dass bis 2025 etwa 50 Prozent aller Antriebe auf Hybrid-Basis funktionieren. Gefährlich ist die Haltung der deutschen Hersteller auch, weil alle namhaften japanischen Hersteller ebenso intensiv an echten Wasserstoff-Autos arbeiten.

Bereits seit Jahren laufen erfolgreiche Versuche mit Stadtbussen, die bei Fahrten innerhalb der Zentren mit Elektromotor (Elektroauto) und außerhalb mit Dieselmotor} betrieben werden. In einer anderen Variante speichert ein Schwungrad die Bremsenergie und gibt sie beim Anfahren wieder an den Bus ab, wodurch dieser auf ca. 35 km/h beschleunigt wird (Cumulo-System).

Beim Magnet-Motor-Bus wird die Bremsenergie elektrisch gespeichert. Die vier elektrischen Antriebe (Magnet-Motoren) arbeiten entweder als Motor oder als Generator. Die eigentliche Antriebsenergie stellt ein konstant laufender Dieselmotor zur Verfügung, der einen Generator antreibt, welcher den Strom in das System "Speicher-Elektromotoren" einspeist. Alle diese H. sind schwerer, aufwendiger und teurer als konventionelle Antriebe.

Hygiene-Krepp

Holzwerkstoffindustrie

In dem Bereich der Holzindustrie führen insb. die H. und die Holzschutzmittelindustrie zu relevanten Umweltbelastungen.

Die H. produziert jährlich rd. 8,5 Mio m3 Holzwerkstoff (Spanplatten, Holzfaserplatten, Sperrholz, Tischlerplatten).

Im Produktionsprozeß spielt hauptsächlich die Trocknung von Spänen, Fasern oder Furnieren und die Verwendung von Bindemitteln (Leim) eine umweltrelevante Rolle. Ziel der Holztrocknung ist die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes der eingesetzten Materialien auf ca. 6 bis 8% Restfeuchte. Dabei werden mit dem emittierten Wasserdampf gewisse geruchsintensive Inhaltsstoffe des natürlichen Holzes wie Terpene freigesetzt. Eine Reduzierung der Geruchsemissionen ist durch Naßwäscher (Abgasreinigungsverfahren) möglich.

Seit 1986 begrenzt die TA Luft die bei Späne- und Fasertrocknern anfallenden Staubemissionen auf maximal 50 mg/m3 Abgas. Die Industrie kann diese Anforderungen durch Einsatz moderner Rückhaltetechniken (z.B. Elektrofilter) ohne große Schwierigkeiten um bis zu 50% unterschreiten. Das derzeitige Ziel der technischen Entwicklung liegt bei einem Reststaubgehalt der Abluft von unter 10 mg/m3.

Die Technische Richtkonzentration (TRK-Wert) für Holzstaubemissionen beträgt für neue Anlagen 2 und für alte Anlagen 5 mg/m3.
Der Bindemittelanteil in Holzwerkstoffen führt zu Belastungen am Arbeitsplatz, die durch die MAK-Werte z.B. für Formaldehyd auf 0,6 mg/m3 begrenzt sind (Spanplatten).

Homogen

Homolog

Trinkwasserfluoridierung

Die T. ist aufgrund des Zielkonfliktes zwischen Kariesprophylaxe und Schädigung durch Fluoride umstritten (Fluor).

In Deutschland wird eine T. nicht durchgeführt, weil diese Art der Zwangsmedikamentierung sich gegen den zentralen Regelsatz in der Trinkwasserversorgung richtet, der besagt, daß Trinkwasser von Zusätzen freizuhalten und so natürlich wie möglich zu belassen ist (DIN 2000). In anderen Ländern, wie z.B. Schweiz oder Teilen der USA, wird Trinkwassers einer T. unterzogen.

Auf der einen Seite zeigen statistische Erhebungen (z.B. derWeltgesundheitsorganisation), daß durch kontrollierte Zufuhr von Fluoriden ein wirksamer Schutz gegen Karies erreicht wird und die T. (einige ppm Fluoride) eine besonders zweckmäßige Möglichkeit hierzu darstellt.

Auf der anderen Seite kann die Fluoridaufnahme durch die Nahrung für Menschen verschiedener Regionen und Ernährungsgewohnheiten sehr unterschiedlich sein, so daß eine Zwangsfluoridierung auch zu einer chronischen Überdosierung von Fluormit gesundheitlichen Folgeschäden führen kann (Fluor).

Als Alternative zu einer solchen Zwangsmedikamentierung können fluoridhaltige Zahnpasten oder Fluoridtabletten verwendet werden. Auch durch gezielte Ernährung läßt sich der Fluoridbedarf decken.

Lit.: KATALYSE (Hrsg.): Was wir alles schlucken, Reinbek 1985; KATALYSE (Hrsg.): Das Wasserbuch, Köln 1993

Trinkwasserdesinfektion

Trinkwasser

Trinkwasser ist weltweit gesehen eine Mangelware und die Lage wird sich in den nächsten Jahrzehnten weiter verschärfen.

Bereits heute (1999) haben etwa 1,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberen Wasser, 2025 werden es voraussichtlich 2,3 Milliarden sein.
Um allein die Stadtbevölkerung weltweit mit Trinkwasser zu versorgen, sind in den nächsten 30 Jahren weltweit jährlich Investitionen in Höhe von rund 25 Milliarden Mark erforderlich.

Vor allem die Ärmsten leiden am meisten unter dem Wassermangel. Sieben Millionen Menschen sterben jährlich an Krankheiten, die auf eine unzureichende Wasserqualität zurückzuführen sind.

Der aktuelle Trinkwasserverbrauch in Deutschland umfaßt:

Deutschland gehört zu den wasserreichen Ländern: Im langjährigen Mittel stehen pro Jahr 164 Milliarden m³ Wasser zur Verfügung. Diesem Wasserangebot, welches sich aus der Differenz von Niederschlag und Wasserverdunstung bezogen auf die Fläche Deutschlands zuzüglich dem Wasserzufluß aus Nachbarstaaten errechnet, steht eine Wasserentnahme aller Wassernutzer im Jahr von rund 48 Milliarden m³gegenüber.

In Deutschland wird Trinkwasser aus Grund-, Oberflächen- und Quellwasser gewonnen. Dabei werden bundesweit rund zwei Drittel des Trinkwasser ausGrundwasser gefördert. Auf Oberflächenwasser fallen rund 30 Prozent der Trinkwasser-gewinnung. Die Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland setzen sich für den Schutz der Gewässer und der Wassereinzugsgebiete ein. Ein Großteil des Rohwassers (unbehandeltes ursprüngliches Wasser, ohne Analysen nicht als Trinkwasser freigegeben) muss nur geringfügig aufbereitet werden. Die deutsche T.-Richtlinie gilt als strengster Trinkwasser-Standard der Welt.

Wasser ist das Lebensmittel Nummer eins. An die Qualität des Trinkwassers werden hohe Ansprüche gestellt, die in der Trinkwasser -Verordnung geregelt sind. Für Trinkwasser gelten strenge Grenzwerte für Schadstoffe und mikrobielle Keime. Trinkwasser muss frei sein von krankheitserregenden Organismen. So dürfen beispielsweise in einer Probe von 100 Milliliter Trinkwasser keine Escherichia coli-Bakterien enthalten sein. Die Trinkwasser-Verordnung gibt auch die Grenzwerte für Umweltchemikalien und natürlich vorkommende Problemstoffe (z.B. Arsen) vor.

Trinkwasser darf keine Stoffe in gesundheitsschädlichen Konzentrationen enthalten. Laut EU-Richtlinie 75/440 EWG muß Trinkwasser so beschaffen sein, dass bei lebenslangem Genuß die menschliche Gesundheit nicht beeinträchtigt wird. Dabei wird ein täglicher Trinkwasser-Konsum von 2-3 Liter zugrunde gelegt. Trinkwasser wird durch ein weitverzweigtes, unterirdisches Rohrnetz direkt zum Verbraucher nach Hause geliefert. Damit die Qualität des Trinkwasser auch bei der Übergabe an den Kunden noch einwandfrei ist, gelten bei Bau und Pflege des Rohrnetzes hohe technische Standards.

Die öffentliche Wasserversorgung hat im Jahr 1998 rund 4,8 Milliarden m³Trinkwasser an ihre Kunden abgegeben. Insgesamt ist in den letzten zehn Jahren die jährliche Wasserabgabe der Wasserversorgungsunternehmen stetig rückläufig. Im Vergleich zum Jahr 1990 entspricht dies einem Rückgang um 1,2 Milliarden m³oder um 20 Prozent.

Die Abwassergebühren sind in den letzten Jahren enorm gestiegen
Durch wassersparende Armaturen wird weniger verbraucht
Die Industrie führte Kühlwasserkreisläufe ein
Die Toilettenspülung wird mit weniger Wasser betrieben
In einigen Bundesländern (Hessen) wurde der "Wasserpfennig" eingeführt

Die Wasserversorger rechnen mit einem jährlichen Rückgang des Wassergebrauchs von ein bis zwei Prozent. Der Wasserbedarf wird durch die häuslichen Lebensgewohnheiten (sanitäre Ausstattungen der Wohnungen, Zahl und Art der wasserverbrauchenden Geräte, Ansprüche an die Körperpflege) bestimmt. Im Bundesdurchschnitt „verbraucht“ der Bürger heute täglich 127 Liter Trinkwasser für private Zwecke (Kochen, Duschen, Waschen). Damit weist Deutschland neben Belgien und Ungarn den niedrigsten Wasserverbrauch im internationalen Vergleich auf. Hauptverbraucher sind damit die Haushalte, gefolgt von Kleingewerbe undIndustrie.

Durch den bisher relativ niedrigen Wasserpreis und die Gewißheit, jederzeit in beliebiger Menge über Wasser verfügen zu können, werden Bemühungen, Wasserzu sparen scheinbar unnötig. Aufgrund der bereits knappen qualitativ-hochwertigen Trinkwasser-Vorräte in Deutschland sind Einsparungen jedoch dringend erforderlich.

Durch Mehrfachnutzung des Wassers, wassersparende WC-Spülkästen und Armaturen ({nlink}"1136"}Duschen) sowie wassersparende Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen könnte der Trinkwasser im Haushalt um bis zu 50% gesenkt werden. Der gesamte Wasserverbrauch (nicht nur Trinkwasser, sondern auchWasser, das nicht den Anforderungen der Trinkwasser-Verordnung entspricht) in Westdeutschland beträgt 110,4 Mio m³ /Tag. Hiervon gehen 63% auf das Konto der Elektrizitätswerke und 28% auf das von Industrie und Gewerbe. Haushalte verbrauchen 8% und Kleingewerbe sowie öffentliche Einrichtungen 3%.

Lit.: Lehn, H.; Steiner, M.; Mohr, H: "Wasser, die elementare Ressource" und Helmuth Köck: "Wasser als Ressource"

Talsperre

Ausnutzung ganzer Flußtäler als Wasserspeicher durch Sperrenbauwerk (Damm, Schwergewichts- oder Bogenstaumauer) und Überflutung.

Hauptnutzungen können sein: Bereitstellung von Trink- undBrauchwasser, Hochwasserschutz, Stromerzeugung (Wasserkraft), Aufhöhung der Niedrigwasserführung für Schiffahrt und Verbesserung der Wassergüte, daneben auch Erholung und Wassersport.

T. sind wegen großen Flächenverbrauchs (Dorfumsiedlungen) und tiefgreifender Auswirkungen auf den Naturhaushalt, z.B. Biotopzerstörung (Biotop, Artensterben) umstritten. Weitere Umweltfolgen: Wasserkraft

Staudamm

Selbstreinigung von Gewässern

Fast alle Fließgewässer besitzen ein ausgeprägtes Vermögen organische Belastungen durch Mikroorganismen abzubauen oder mit der Strömung abzutransportieren.

Organische Stoffe werden außerhalb des natürlichen Stoffkreislaufs aus verschiedenen Quellen direkt oder indirekt durch den Menschen in die Gewässer eingetragen:

durch ungenügend geklärte Abwässer
durch Grundwasserzufluss
durch Oberflächenabfluss
durch Einträge aus der Luft.

Diese Einträge zerstören das natürliche Gleichgewicht zwischen Produktions- und Abbauprozessen und verändern die Artenzusammensetzung im Gewässer.

Zwei Stufen der selbstreinigung von Gewässern können unterschieden werden:

1.) Abbauprozesse unter Sauerstoffverbrauch.
Neben Bakterien sind daran noch eine Vielzahl von Pilzen, Algen und Tieren beteiligt. Auch höheren Wasserpflanzen kommt bei der selbstreinigung von Gewässern eine wichtige Rolle zu, da sie Nährstoffe aufnehmen und als Aufwuchssubstrat für viele Mikroorganismen dienen.

2.) Fäulnisprozesse bei Sauerstoffmangel, fast ausschließlich durch Bakterien.

Da die wesentlichen Abbauprozesse sauerstoffzehrend sind, spielt der Sauerstoffgehalt des Gewässers bei der selbstreinigung von Gewässern eine Hauptrolle. Fließgewässer besitzen eine wesentlich größere selbstreinigung von Gewässern als stehende Gewässer, da an Verwirbelungsstellen (z.B. an Stromschnellen) durch Diffusion ständig Sauerstoff nachgeliefert wird. Die Selbstreinigungsprozesse werden durch Schadstoffeinträge und durch Lichtmangel (Gewässertrübung durch Eutrophierung) negativ beeinflusst.

Ein weiteres Problem für die selbstreinigung von Gewässern stellt die Gewässererwärmung dar. Sauerstoff ist in warmem Wasser schlechter löslich als in kaltem. Der Sauerstoffverlust im erwärmten Wasser vermindert die Selbstreinigungskapazität (Sauerstoffzehrung, Abwärme, Kühlwasser). Die biologische Reinigungsstufe in einer Kläranlage (Abwasserreinigung) stellt eine Nachahmung der selbstreinigung von Gewässern dar. Durch optimale Sauerstoffzufuhr und geeignete Organismenauswahl wird die biologische Reinigungskraft in einer Kläranlage erhöht. Das Ausmaß der selbstreinigung von Gewässern wird durch den BSB ausgedrückt.

Schwimmbeckenwasser

S. in öffentlichen Schwimmbädern ist lt. Bundesseuchengesetz bzw. DIN 19643 unter seuchenhygienischer Sicht dem Trinkwasser gleichgestellt und wird mit chemischen, hydraulischen und aufbereitenden Verfahren behandelt (Trinkwasseraufbereitung, Desinfektion).

In Deutschland wird die Entkeimung des S. in der Hauptsache mit Chlorvorgenommen, da es eine stark oxidierende Wirkung hat. Es wird entweder Chlorgas (Cl2) oder Chlordioxid (ClO2) verwendet. Zu gesundheitlichen Problemen für den Badegast kommt es dabei durch die Entstehung chlororganischer Verbindungen (Chlorphenole, Chloramine, Haloforme).

Eine andere Methode ist die Ozonierung des S.. Der Einsatz von Wasserstoffperoxidund UV-Strahlung hat gegenüber den anderen Verfahren den Nachteil einer eingeschränkten Wirkung. Für den Bereich der Privatschwimmbäder empfiehlt sich der Einsatz von Kupfersulfat.

Lit.: F.Breidenbach: Chlorung von Schwimmbädern, Wissenschaftsladen Bonn 1991

Schwebstoffe

Syn.: Suspendierte Stoffe. In Wasser (oder evtl. einem anderen Umgebungsmedium) enthaltene mineralische oder organische Stoffe, die nicht in Lösung gehen.

Wegen ihrer geringen Korngröße und der nahezu gleichen Dichte wie das Umgebungsmedium werden sie in Schwebe gehalten. Im Abwasserbestehen die S. meist aus kleinen Schlammflocken. Die Entfernung aus dem Abwasser ist in Kläranlagen(Abwasserreinigung) durch Absetzbecken (Sedimentation), chemische Fällung, Flotation, Filterung etc. zu 95% möglich.

Saurer Regen

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) wird der enthaltene Schwefel zum größten Teil in gasförmiges Schwefeldioxid (SO₂umgewandelt.

Durch Reaktionen des Luftstickstoffs und des Luftsauerstoffs entstehen beiVerbrennung gasförmige Stickoxide (NOx). Schwefeldioxid und die Stickoxidesind sogenannte Säurebildner, d.h. sie reagieren mit Luftsauerstoff und Wasserzu Säuren (z.B. Schwefel- und Salpetersäure). Diese Säurebildung ist die Ursache für den Sauren Regen.

Ein Maß für den Säuregehalt einer Flüssigkeit ist der pH-Wert; je niedriger der pH-Wert, desto höher ist der Säuregrad. Ohne Luftverschmutzung hat Regenwassereinen pH-Wert von ca. 5,6; „Spitzenwerte“ liegen in Deutschland bei einem pH-Wert von 3.

Verursacher der Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen sind die fossil gefeuerten Kraftwerke und, nachdem die Kraftwerke mit Rauchgaswäschern ausgestattet worden sind (Großfeuerungsanlagenverordnung), v.a. der Verkehr.

Bei den Pflanzen greift der saure Regen. sowie der Saure Nebel u.a. die Wachsschicht der Blätter an, führt aber auch z.B. häufig an der Rinde von Bäumen zu Verätzungen. Ein ständiger Säureeintrag in die Umwelt stört u.a. auch die selbstregelnde Neutralisation des Bodens (Bodenversauerung) und der Seen, was eine Zerstörung des ökologischen Gleichgewichts zur Folge hat. In den Seen sterben zahlreiche Tier- und Pflanzenarten aus. Im Boden wird das empfindliche Säuregleichgewicht durcheinandergebracht. Dies hat u.a. folgende Auswirkungen:

die Lebensgemeinschaft der Bodenlebewelt wird gestört (die Pflanzen reagieren mit einem schlechteren Wachstum, werden anfällig gegen Krankheiten),
die für die Pflanzen notwendigen Nährstoffe werden gelöst und mit dem Regenwasser ausgewaschen (sie sind dann für die Pflanzen verloren),
Schwermetalle werden aus dem Bodengefüge gelöst und können von den Pflanzen aufgenommen werden (nicht nur Schäden in der Pflanze sind die Folge, sie gelangen so auch in die Nahrungskette) und
Schwermetalle und das reichlich im Boden vorhandene Aluminium werden ausgewaschen und gelangen ins Grundwasser. Bei gleichzeitigem Calcium- und Magnesiummangel schädigen die freigesetzten Aluminium-Ionen die Feinwurzeln der Pflanzen und Bäume.

Dem sauren Regen kommt beim Waldsterben eine Schlüsselrolle zu. Er ist es, der neben den Photooxidantien, wie Ozon, die Lebensgemeinschaft des Waldes so stark beeinträchtigt, daß dieser mit anderen, häufig natürlich vorkommenden Belastungen nicht mehr fertig wird. Folgen: Waldschadenserhebung

Schließlich führt der saure Regen. zu Gebäudeschäden in dem er Mauerwerk und Beton angreift (Korrosion). Siehe auch Waldboden, Bodenaustauscher

Holographische Beschichtung

Holzaschenlauge

H. ist ein alterprobtes Holzschutzmittel, welches heute noch in Tirol angewendet wird.

Es ist ein gutes Holzschutz-, Holzveredelungs- und
Reinigungsmittel für nicht direkt der Witterung ausgesetztes

Holz (Blockhaus, Schalungen, Fußboden, Tische usw.). Herstellung von H.: Holzasche (Asche von verbranntem Holz) in einen Leinensack füllen, in Wasser aufkochen und 15 Minuten leicht kochen lassen (Volumenanteil Wasser:Holzasche = 2:1).

Bei Bedarf können noch Pflanzen (Zitronenschalen, Zwiebeln u.a.) zur Farbgebung mitgekocht werden. Verarbeitung: Mit Hilfe einer groben Bürste mit Naturborsten wird das betreffende Holz mit der abgekühlten H. abgebürstet und danach mit klarem Wasser abgewaschen. Die H. beseitigt die Vergrauung und Pilzsporen vom Holz und läßt es in seiner natürlichen Farbe erscheinen.

Durch zusätzlich eingebrachte Salzanteile werden Feuchtigkeitsschwankungen bzw. das Schwinden und Quellen des Holzes minimiert. Dies setzt auch die Rißbildung herab. Die Gefahr eines möglichen tierischen Schädlingsbefalls wird durch das Auswaschen des Lignins herabgesetzt.

Holzgeist

Holzindustrie

Die Holzindustrie verarbeitet das von der Forstwirtschaft gewonnene Rundholz zu Bau- und Schnittholz, Holzwerkstoffen und Papier.

Aus Bau-, Schnittholz und Holzwerkstoffen (Span-, Sperrholz-, Holzfaserplatten) werden Holzprodukte wie Konstruktionsholz, Fenster, Türen, Fußboden, Möbel, Häuser, Brücken bis zu Holzrohren, Streichhölzern und Zahnstochern hergestellt. Als Ausgangsprodukt der Holzindustrie sollte möglichst das

Holz aus naheliegenden Mischwäldern (Europäisches

Holz) Verwendung finden und nicht Tropenholz. Je weiter Holz verarbeitet und mit synthetischen Mitteln durchsetzt wird, um so größer wird die Umweltbelastung.

In fast allen Betrieben der holzver- und holzbearbeitenden Industrie ist eine gesundheitliche Belastung der Mitarbeiter durch Lärm und Staub gegeben. In Spezialbetrieben können zusätzliche Belastungen durch Holzschutzmittel, Leime, Farben, Lacke und/oder Holzbeizen auftreten (Berufskrankheiten).

Die Lärm- und Staubverschmutzung des Arbeitsplatzes wurde in den letzten Jahren durch moderne Industrieanlagen in der Großindustrie minimiert. Gegen die Lärmbelästigung wurden Maschinen mit geräuschärmeren Werkzeugen und Anschlägen ausgerüstet, Schallschutzabdeckungen an Maschinen installiert, bis zur vollkommenen Abkapselung in schallarmen Räumen. Trotz aller dieser Maßnahmen ist teilweise noch das Tragen von Gehörschutz in der Holzindustrie notwendig.
Holzstäube werden mit effektiven Absauganlagen an den Maschinen aufgesaugt, über Filteranlagen von der Luft getrennt und in Silos gesammelt. Die TA Luft 1986 begrenzt die Schleifstaub-Emissionen der Holzindustrie auf 10 mg/m3. Holzstaub steht in der Liste der Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potential (MAK-Wert-Liste III B). Während für Eichenholz- und Buchenholzstaub sogar eindeutig feststeht, daß sie beim Menschen Krebs erzeugen können (MAK-Liste III A1).

Holzstäube und weitere Holzabfälle werden als Rohstoff der Holzwerkstoffindustrie zugeführt, oder sie dienen als Brennstoff für die Kraft-Wärme-Anlagen der Holzbetriebe, die die benötigte Elektrizität und Wärmeenergie für die Holzproduktherstellung erzeugen (Holzverbrennung).
Die TA Luft 1986 regelt den Ausstoß von Emissionen der Feuerungsanlagen für den Einsatz von

Holz oder Holzresten, die nicht mit Kunststoff beschichtet oder mit Holzschutzmitteln behandelt sind. Die staubförmigen Emissionen im Abgas dürfen bei Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 5 MW oder mehr 50 mg/m3 und bei Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von weniger als 5 MW 0,15 g/m3 nicht überschreiten.

Die Emissionen an Kohlenmonoxid im Abgas müssen unter 0,25 g/m3, an Kohlenwasserstoffen unter 50 mg/m3, an Stickoxiden unter 0,30 g/m3 bzw. 0,50 g/m3 und an Schwefeloxiden unter 0,40 g/m3 liegen.

In Klein- und Mittelbetrieben sind die Möglichkeiten der Lärm- und Staubverminderung aufgrund der Maschinengröße (Einsatz von Klein- und Handmaschinen) sowie individuellen Sonderanfertigungen nur begrenzt durchführbar. Die Situation hat sich aber stark verbessert, was z.T. auf eine weitgehende Spezialisierung dieser Betriebsgruppe zurückzuführen ist.

Holzöl

Holzöl (Tungöl) ist aufgrund seiner Herkunft in China und Japan auch unter dem Begriff „chinesisches Holzöl“ bekannt. Es wird aus den Samen der Euphorbiacaem vorwiegend durch Extraktion (auspressen) gewonnen.

Holzöl

fossil = 0 %
mineralisch = 0 %
metallisch
nachwachsend = 100%

VI. Literatur und Quellen

Das KATALYSE Umweltlexikon, 2. Auflage Verlag Kiepenheuer & Witsch, Köln 1993, seit dem Jahr 1997 gepflegt und ständig erweitert als Online-Umweltlexikon, KATALYSE Institut Köln 2006
Bahadir, M./Parlar,H./Spiteller, M.: Springer Umweltlexikon; Springer Verlag, Hamburg 2000
Baier, E.: Umweltlexikon; Ponte Press Verlags GmbH, Bochum 2002
Karcher, R. Jakubke, H.: Lexikon der Chemie; Studienausgabe, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1998
Römpp, H./Falbe, J./Regitz, M .: Römpp Lexikon Chemie, 10. Auflage, Thieme Verlag Stuttgart 1996-1999
Ullmann 1987: Ullmann`s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Completely Revised Edition, Vol. A 10, Weinheim