Sauberes Wasser für alle: Wie die Trinkwasseraufbereitung und -verteilung unser Leben beeinflussen

Fachwissen Werkstoff

Sauberes und sicheres Trinkwasser ist eine fundamentale Voraussetzung für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit. Auf der Suche nach optimalen Lösungen für die effektive Trinkwasseraufbereitung spielt ein bemerkenswertes Material eine Schlüsselrolle: korrosionsbeständiger Stahl. Dieses vielseitige und widerstandsfähige Material hat sich als unverzichtbares Produkt erwiesen, um höchste Standards in der Wasserversorgung zu erreichen. Von der natürlichen Quelle bis zu unseren Wasserhähnen durchläuft das kostbare Nass verschiedene Prozesse, bei denen Edelstahl seine aussergewöhnlichen Eigenschaften ausspielt. In diesem Blogbeitrag tauchen wir in die Welt des Edelstahls ein, um seine entscheidende Bedeutung für eine erstklassige Trinkwasseraufbereitung zu enthüllen. Lassen Sie uns gemeinsam die Stärken und Vorteile dieses aussergewöhnlichen Materials erkunden, das die Grundlage für eine zuverlässige, nachhaltige und qualitativ hochwertige Wasserversorgung bildet.

Marcia Hürlimann
Marketingfachfrau
30. Oktober 2024

Warum Edelstahl im Trinkwasserbereich?

Edelstahl ist das Material der Wahl für einen effektiven Einsatz im Bereich der Gewinnung, Behandlung und Verteilung von Trinkwasser. Edelstahl Rostfrei wird für Verrohrungen, Einbauteile und Auskleidungen in Trinkwasserbehältern verwendet, daneben für eine Vielzahl peripherer Ausrüstungen wie Schachtabdeckungen, Einstiegsleitern, Treppen, Geländer, Handläufe, Gitterroste, Loch- und Riffelbleche.

Wichtig für die Werkstoffwahl ist in diesen Fällen die Korrosionsbeständigkeit der Atmosphäre. In ländlicher Umgebung oder in normaler Stadtatmosphäre dürfte die nichtrostenden austenitischen CrNi-Stähle wie z.B. 1.4307, wahrscheinlich die beste Werkstoffwahl im Hinblick sowohl auf die Korrosionsbeständigkeit als auch auf die Kosten sein. Bei höherer korrosiver Belastung, wie sie in Industrie- oder Meeresatmosphäre möglich ist, kann es jedoch erforderlich werden, Werkstoffe der Gruppe CrNiMo-Stähle z.B. 1.4404, Duplex-Edelstähle 1.4362 bzw. 1.4462 oder den hoch legierten Austenit 1.4539 zu verwenden. 

Entdecken Sie die Welt der Trinkwasseraufbereitungsverfahren

Rund 80 % des Schweizer Trinkwassers stammt aus Grund- und Quellwasser. Rund drei Viertel des Wassers wird für die Trinkwassergewinnung gar nicht behandelt oder nur mit einer Sicherheitsdesinfektion durch UV-Bestrahlung. Rund 20 % des Trinkwassers wird aus Seewasser gewonnen, bei dem für die Aufbereitung immer ein mehrstufiges Verfahren zur Anwendung kommt. Für die Aufbereitung von Quell- und Grundwasser, welches nicht ohne Aufbereitung verwendet werden kann, kommen geeignete Aufbereitungsverfahren zur Anwendung. Die in der Schweiz zugelassenen Verfahren für die Wasseraufbereitung sind in der Verordnung des EDI (TBDV) gelistet, es sind unter anderem: 

  • Flockung: Die Flockung ist ein wichtiger erster Schritt in der Wasseraufbereitung. Hier werden chemische Substanzen dem Wasser zugesetzt, um Schmutzpartikel und Verunreinigungen zusammenzuführen und zu grösseren Partikeln zu verklumpen, die dann leichter entfernt werden können.

  • Schnellfiltration: Bei der Schnellfiltration wird das flockierte Wasser durch Sand und Kies geleitet, um feinere Partikel zu entfernen. Dieser Prozess hilft, Trübstoffe und kleinere Verunreinigungen aus dem Wasser zu filtern.

  • Langsamsandfiltration: Die Langsamsandfiltration ist ein weiteres Verfahren, das zusätzlich zur Schnellfiltration angewendet wird. Hier wird das Wasser durch eine Filterschicht aus feinem Sand gepumpt, um verbleibende Trübstoffe und Verunreinigungen zu entfernen.

  • Aktivkohlefiltration: Die Aktivkohlefiltration ist besonders effektiv bei der Entfernung von organischen Verunreinigungen, Geruchs- und Geschmacksstoffen aus dem Wasser. Aktivkohle absorbiert diese Substanzen und sorgt so für eine zusätzliche Reinigung.

  • Membranfiltration / Ultrafiltration: Die Membranfiltration oder Ultrafiltration ist ein hochmodernes Verfahren, bei dem das Wasser durch eine semipermeable Membran gepresst wird. Diese Membran hält Mikroorganismen, Viren und Bakterien zurück und ermöglicht so eine äusserst gründliche Reinigung.

  • Ozonung: Die Ozonung ist ein fortschrittlicher Prozess, bei dem Ozon als Oxidationsmittel eingesetzt wird, um Verunreinigungen im Wasser zu zersetzen und zu eliminieren.

  • Desinfektion mit Chlor und UV-Licht: Die Desinfektion ist ein entscheidender Schritt, um Keime und Krankheitserreger im Wasser abzutöten. Dies kann durch den Einsatz von Chlor oder UV-Licht erreicht werden, wodurch das Wasser keimfrei wird.

Weitere Informationen zum Aufbereitungsverfahren für Trinkwasser finden Sie auf der Seite «Trinkwasser» vom Bundesamt für Gesundheit (BAG)  im Bericht «Anerkannte Aufbereitungsverfahren für Trinkwasser».

Was für Edelstahl kommt in der Trinkwasseraufbereitung zum Einsatz?

Für Rohrleitungen und Einbauteile in Wasserkammern wird nichtrostender Stahl aus der CrNiMo-Gruppe empfohlen, der dann nicht nur gegenüber den Wässern, sondern auch im Fall einer Desinfektion und Reinigung hinreichend beständig ist. Bei der Trinkwasseraufbereitung ist zu beachten, dass das Einleiten von Sauerstoff mit Oxidatoren eine starke Sauerstoffübersättigung zur Folge haben kann. Nichtrostender Stahl der CrNiMo-Gruppe ist hier beständig. Ozon ist ein zunehmend verwendetes alternatives Oxidationsmittel, welches entweder allein oder in Verbindung mit Chlor für die Wasseraufbereitung zur Anwendung kommt. Auch hier sind nichtrostende Stähle der CrNiMo-Gruppe beständig. So wird beispielsweise der Edelstahl 1.4404 vorzugsweise für den Bau von Ozongeneratoren verwendet. Ferner ist Chlor auch als hypochlorige Säure oder Hypochlorit-Ion aus chlorhaltigen Desinfektionsmitteln als starkes Oxidationsmittel zu nennen. Ebenso werden Druckrohre für eine bei der Trinkwasseraufbereitung erforderlich werdenden Membranfiltration aus Edelstahl rostfrei hergestellt. So sind austenitische nichtrostende Stähle für die in einem Wasserwerk bestehenden Anforderungen auch wegen ihrer hervorragenden Verarbeitbarkeit zu vielfältigen geometrischen Formen bei zugleich hohem Widerstand gegenüber Erosionsbeanspruchung infolge hoher Strömungsgeschwindigkeiten hervorragend geeignet.

Welche korrosionsbeständigen Stähle kommen hauptsächlich zur Anwendung bei Kontakt mit Wasser?

Anwendung Typ. Vertreter, Anmerkungen Bsp. Werkstoffnummern
Quellfassungen, Brunnenstuben, Reservoire CrNi-Stähle, teilweise CrNiMo-Stähle 1.4301, 1.4307, 1.4404
Trinkwasseraufbereitung (behndeltes Wasser, Chlor!) CrNiMo-Stähle 1.4404, 1.4571
Haustechnik, Sanitärinstallationen CrNiMo und CrMo-Stähle s.a. SVGW ZW102/2 1.4401, 1.4404, 1.4521
Abwasser, ARA CrNiMo-Stähle, teilweise auch höherlegiert 1.4404, 1.4435, 1.4539
Thermalwasser Stark abhängig von chemischer Zusammensetzung und Temperatur 1.4404 bis hin zu 1.4547 oder Superduplex 1.4410
Meerwasser, Meerwasserentsalzung Überwiegend höherlegierte Austenite und Duplex-Stähle 1.4462, 1.4539, 1.4547, 1.4410
Hallenbäder Mindestens CrNiMo-Stähle und regelmässige Reinigung (CRC III)* Ohne regelmässige Reinigung, Befestigungsmittel (CRC V)* 1.4404 1.4529, 1.4547

*CRC = Korrosionswiederstandsklasse nach EN 1993-1-4

Transport von Trinkwasser

Edelstahl ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Trinkwasserverteilungsanlagen. Edelstahl ist korrosionsbeständig, was bedeutet, dass es lange hält und keine Schäden durch rostige Leitungen verursacht. Es ist auch sehr hygienisch und bietet eine glatte, schmutzabweisende Oberfläche, die das Wachstum von Bakterien und anderen Mikroorganismen hemmt. Edelstahl ist auch sehr robust und kann hohe Drucke und Temperaturen standhalten, was es ideal für den Einsatz in Trinkwasserverteilungsanlagen macht. Darüber hinaus ist Edelstahl ein nachhaltiges Material, das recycelt werden kann und eine lange Lebensdauer hat, das heisst, es muss weniger oft ersetzt werden als andere Materialien. Insgesamt bietet Edelstahl eine effektive, nachhaltige und kosteneffiziente Lösung für die Trinkwasserverteilung. Dies ist entscheidend für den Transport von Trinkwasser, insbesondere in Hausinstallationen.

Hauseigentümer gelten auch als «Versorger», wenn das Haus an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossen ist und der Eigentümer über die Hausinstallationen Wasser an die Mieter abgibt. Er trägt die Verantwortung dafür, dass das von der Wasserversorgung gelieferte Trinkwasser mit gleichbleibender Qualität im Haus verteilt und an den Mieter abgegeben wird.

Während für Kanalisationen, Grundleitungen und Versorgungsleitungen von Wasserwerken ausserhalb der Hausanschlüsse überwiegend Kanäle und Rohre aus Beton, Stahlbeton oder Steinzeug verwendet werden, werden bei der hausinternen Wasserversorgung hauptsächlich Metallrohre und Kunststoff verwendet. Das Verbot des gesundheitsschädlichen Bleis in der Trinkwasserversorgung führte zur Etablierung gesundheitlich unbedenklicher Materialien wie Stahl, korrosionsbeständigem Stahl und Kupfer. Wie in unserem Blog «Reines Wasser ist Leben: Alles über die Aspekte der Wasserqualität und die Verwendung von INOX im Trinkwasserbereich»  dargestellt, zeigen diverse Studien, dass der Einsatz von Kupfer negative gesundheitsrelevante Folgen haben kann. Fittings aus Messing und Rotguss sowie die Kupferleitungen selbst werden zunehmend durch Kunststoffe ergänzt. Zunächst als gesundheitlich unbedenklich eingestuft, wird nun auch das Schadpotenzial von Mikroplastik und Kunststoffrückständen hinterfragt. Die Verwendung von korrosionsbeständigem Edelstahl im Bereich der Wasserleitungen ermöglicht es, die Schadstoffe zu minimieren und die Qualität des Wassers zu gewährleisten. 

Das Trinkwassernetz und Haushalte

Versteckt im Erdreich, in Wänden und Böden sind viele Meter Rohrleitungen und Kanalisationen verlegt, die Tag und Nacht frisches Wasser herbei leiten und verschmutztes Wasser abführen. Trinkwasser wird im Allgemeinen nicht nur in den Küchen-Wasserhahn geleitet, sondern auch in den WC-Spülkasten, den Gartenschlauch, den Feuerwehr-Hydrant etc.  

Damit bei Gewitterregen das Niederschlagswasser nicht in Massen in die Kläranlagen gelangt – was die Wasserreinigung erschwert – schreibt das schweizerische Gewässerschutzgesetz getrennte Kanalnetze für verschmutztes Wasser (Abwasser) und nicht verschmutztes Wasser (Sauber- oder Regenwasser) vor. Diese doppelte Kanalisation wird «Trennsystem» genannt, im Gegensatz zum «Mischsystem», in welches beide Wasserarten geleitet werden.  

Bei getrennten Kanalisationsnetzen wird Regenwasser, das von Dächern oder Terrassen, Bodendrainagen oder Dolen auf Strassen und Plätzen zusammengeleitet wird, direkt in die Natur zurückgeleitet, ohne erst eine Abwasserreinigungsanlage zu durchlaufen.  

Verschmutztes Wasser aus Lavabos, Badewannen, WC’s, Wasch- und Geschirrspülmaschinen fliesst alles in ein und dieselbe Kanalisation, die in eine Abwasserreinigungsanlage mündet. Hier findet dann die «Abwasserbehandlung» statt. «Abwasserbehandlung» bedeutet allerdings nicht, dass dieses Wasser am Schluss auch «rein» ist. Denn obwohl es zu über 85 % geklärt wurde, ist das Wasser, das aus der Kläranlage kommt, immer noch schmutziger als das Wasser von Seen und Flüssen, in das es zurückgeleitet wird. Die Natur, d.h. Stein, Sand, Kies etc. hilft dann bei der weiteren Reinigung des Wassers.

Edelstahlleitungen im Trinkwassernetz: Die Bedeutung für die Sanitärbranche

Das Trinkwassernetz und die hausinterne Wasserversorgung sind unsichtbare Helden unseres Alltags. Sie sorgen dafür, dass frisches, sauberes Wasser zu unseren Wasserhähnen fliesst und verschmutztes Wasser sicher abgeführt wird. Einen entscheidenden Beitrag zur Effizienz und Langlebigkeit dieses Systems liefern Edelstahlleitungen, die in der Sanitärbranche eine bedeutende Rolle spielen. 

Warum Edelstahlleitungen in der Sanitärbranche?

Edelstahl ist ein bemerkenswertes Material, das aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eine ideale Wahl für Trinkwasserinstallationen ist. Die Sanitärbranche hat die Vielseitigkeit und Vorteile von Edelstahlleitungen erkannt, die nicht nur die Wasserqualität verbessern, sondern auch zur Effizienz und Nachhaltigkeit beitragen.

Edelstahl ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metallrohren ist Edelstahl resistent gegen Rost und Oxidation, was die Lebensdauer der Leitungen erheblich verlängert. Dadurch werden teure Reparaturen und Austauschvorgänge minimiert, was zu geringeren Wartungskosten führt.

Die hygienischen Eigenschaften von Edelstahl sind von entscheidender Bedeutung für Trinkwasserinstallationen. Edelstahlleitungen bieten eine glatte, schmutzabweisende Oberfläche, die das Wachstum von Bakterien, Keimen und Mikroorganismen hemmt. Dies gewährleistet, dass das Trinkwasser in den Leitungen sauber und sicher bleibt, was von grundlegender Bedeutung für die Gesundheit der Bewohner ist.

In einem Haushalt sind Wasserleitungen zahlreichen Belastungen ausgesetzt. Edelstahlleitungen zeichnen sich durch ihre bemerkenswerte Festigkeit und Widerstandsfähigkeit aus, die sie gegen hohen Druck und Temperaturen unempfindlich machen. Dies ist besonders wichtig, um die Integrität des Wasserversorgungssystems zu gewährleisten und Undichtigkeiten zu vermeiden.

Die Sicherheit der Trinkwasserqualität ist ein grundlegender Aspekt, der das Vertrauen der Menschen in ihre Wasserversorgung stärkt und die Gesundheit der Bevölkerung schützt.

Die Nutzung der Eigenschaften von Edelstahl bietet zahlreiche Vorteile für Installateure, Gebäudeeigentümer und Bewohner.

  • Zuverlässige Installationen: Installateure schätzen die einfache Handhabung und Installation von Edelstahlleitungen. Die hohe Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit reduzieren das Risiko von Leckagen und gewährleisten zuverlässige Wasserversorgungssysteme.

  • Zufriedene Kunden: Gebäudeeigentümer und Bewohner profitieren von den Vorteilen der Edelstahlleitungen. Eine zuverlässige Wasserversorgung und hygienisches Trinkwasser steigern die Zufriedenheit der Bewohner und tragen zur Wertsteigerung der Immobilien bei.

  • Beitrag zur Nachhaltigkeit: Die Sanitärbranche leistet einen Beitrag zum Umweltschutz, indem sie Edelstahlleitungen als nachhaltige und recycelbare Option in ihre Wasserinstallationen integriert. Dies trägt zur Reduzierung des ökologischen Fussabdrucks bei.

Fazit

Die Wasserversorgung in der Schweiz durchläuft verschiedene Phasen, um sauberes und sicheres Trinkwasser vom Ursprung bis zum Endkonsumenten zu liefern. Edelstahl hat sich als unverzichtbares Material für die Trinkwasserverteilung erwiesen und bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die zu einer effektiven Wasseraufbereitung und -verteilung beitragen.

Die Verwendung von Edelstahl in Trinkwasserverteilungsanlagen gewährleistet langfristige Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, was das Risiko von Schäden durch rostige Leitungen minimiert. Darüber hinaus bietet Edelstahl eine hygienische Oberfläche, die das Wachstum von Bakterien und Mikroorganismen hemmt, und ist robust genug, um hohe Drucke und Temperaturen standzuhalten. Dank seiner Nachhaltigkeit und Recycelbarkeit ist Edelstahl eine kosteneffiziente Lösung für die Gewinnung, Behandlung und Verteilung von Trinkwasser.

Die Trinkwasseraufbereitung in der Schweiz umfasst mehrstufige Verfahren, die für die verschiedenen Wasserquellen, einschliesslich Seewasser, angewendet werden. Von der Flockung über die Schnellfiltration bis hin zur Ozonung und Desinfektion mit Chlor und UV-Licht gewährleisten diese Verfahren eine gründliche Reinigung des Wassers und die Entfernung von Verunreinigungen und Keimen.

Insgesamt ist Edelstahl der entscheidende Faktor für eine effektive Trinkwasseraufbereitung und -verteilung in der Schweiz. Seine vielfältigen Eigenschaften tragen dazu bei, dass die Bevölkerung Zugang zu sauberem und gesundem Trinkwasser hat, was wiederum die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen fördert. Die kontinuierliche Verbesserung und Anpassung von Technologien und Verfahren gewährleisten, dass die Schweiz ihre hervorragende Trinkwasserqualität auch in Zukunft erhalten wird.

Alle Ratschläge, Empfehlungen, Auskünfte etc. der HANS KOHLER AG im Zusammenhang mit der Verwendung oder Eignung von Produkten («Auskünfte») erfolgen unentgeltlich und ohne Verpflichtung. Die HANS KOHLER AG übernimmt für die Richtigkeit von Auskünften keine Gewähr oder Garantie (Gemäss Artikel 12 der Allgemeinen Geschäftsbedingungen der HANS KOHLER AG).

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Kontakt

Dr. René Mächler

Leiter Qualitätsmanagement & Technik / Dipl. Werkstoffingenieur ETH

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