Chlor – seine Auswirkungen auf Wasser und Wasserinstallationen

Chlor ist eines der am häufigsten verwendeten Mittel zur Desinfektion von Trinkwasser. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen zu beseitigen, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen können. Dank der Chlorung wird das Wasser sicher für den Verzehr und erfordert keine zusätzliche Sterilisation vor der Verwendung. Trotz seiner Vorteile kann Chlor jedoch auch negative Auswirkungen auf Wasserinstallationen und hydraulische Geräte haben.

Die Chlorung von Wasser veränderte die Welt, das sind bereits 120 Jahre Geschichte

Die erste dokumentierte Anwendung von Chlor zur Desinfektion von Trinkwasser fand zu Beginn des 20. Jahrhunderts statt – genau im Jahr 1908 in den USA. Damals führten die Ingenieure John L. Leal und George Warren Fuller ein System der kontinuierlichen Chlorung des Wassers in der städtischen Wasserleitung in Jersey ein, was das Auftreten von Infektionskrankheiten wie Typhus oder Cholera erheblich reduzierte.

Nach diesem Erfolg verbreitete sich diese Methode schnell in andere Städte der Vereinigten Staaten und dann in die ganze Welt. In Europa begann man mit der Chlorung bereits um 1910, also vor dem Ersten Weltkrieg, unter anderem in Großbritannien und Frankreich - obwohl der Ausbruch des Ersten Weltkriegs die Verbreitung der Chlorung erheblich verlangsamte, da die meisten öffentlichen Gelder offensichtlich für die Bedürfnisse der Armee ausgegeben wurden.

In Deutschland begann man mit der Chlorung in der Zeit der Weimarer Republik, und sie verbreitete sich in den 1950er und 1960er Jahren. 

Was hat die Chlorierung des Wassers der Welt gebracht? Eine Bewertung nach Jahren

Seitdem ist die Chlorung die gebräuchlichste Methode zur Desinfektion von Trinkwasser weltweit geworden. Die Chlorung ermöglichte die Beseitigung vieler Infektionskrankheiten - da viele Bakterien durch Wasser übertragen wurden. Sie reduzierte auch die Kindersterblichkeit erheblich (da Kinder besonders anfällig für Infektionen sind, z.B. aufgrund von E-Coli oder Legionellen im Wasser).

Heutzutage bleibt Chlor, trotz der Entwicklung moderner Technologien wie Ozonung oder UV-Desinfektion, das Standard- und obligatorische Desinfektionsmittel in den meisten Wasserversorgungssystemen – insbesondere dort, wo ein kontinuierlicher mikrobiologischer Schutz des Wassers während des Transports zum Verbraucher aufrechterhalten werden muss. Ohne Chlor hätte die westliche Zivilisation ihre heutige Lebenserwartung nicht erreicht - selbst wenn es immer häufiger Ansichten oder eine Mode gibt, zu einem Leben im Einklang mit der Natur zurückzukehren.

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Die Rolle von Chlor bei der Wasseraufbereitung

Chlor, das in gasförmiger, flüssiger (z.B. Natriumhypochlorit) oder fester Form (Chlortabletten) verwendet wird, wirkt als starkes Oxidationsmittel. Es zerstört die Zellstrukturen von Mikroorganismen und gewährleistet eine effektive Desinfektion des Wassers. Darüber hinaus ist seine Wirkung lang anhaltend – im Gegensatz zu anderen Desinfektionsmethoden (z.B. Ozonung) behält Chlor seine Eigenschaften im Wasserversorgungsnetz und schützt das Wasser bis zur Entnahmestelle.

Chlor wird nicht nur in Wasserversorgungsnetzen, sondern auch in Schwimmbädern verwendet. Das Unterlassen seiner Anwendung würde solche Einrichtungen praktisch zwingen, enorme Kosten für den Wasseraustausch zu tragen.

Der Einfluss von Chlor auf die Wasserqualität

Chlor kann trotz seiner bakteriziden Wirksamkeit die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Wasser beeinflussen. In übermäßigen Konzentrationen verursacht es:

• unangenehmen Geruch und Geschmack des Wassers,
• Reizungen der Haut und Schleimhäute,
• chemische Reaktionen mit organischen Substanzen, die zur Bildung von Nebenprodukten der Chlorung führen (z.B. Trihalogenmethane – THM), die gesundheitsschädlich sein können.

Aus diesem Grund wird die Chlormenge im Trinkwasser streng kontrolliert und auf einem Niveau gehalten, das die Sicherheit der Nutzer bei minimaler Beeinträchtigung der Wasserqualität gewährleistet. Dies wird streng durch nationale Gesetzgebung und die EU-Wasserqualitätsrichtlinie geregelt - die die einzelnen EU-Länder sowohl zur Reinhaltung des Wassers als auch zur Gewährleistung der Sicherheit durch Nichtüberschreitung der sicheren Chlordosierung verpflichtet.

Die Auswirkungen von Chlor auf Wasserinstallationen und Komponenten von Heizungssystemen

Chlor, als starkes Oxidationsmittel, kann Korrosionsprozesse in metallischen Elementen von Installationen beschleunigen. Dies betrifft insbesondere Stahl-, Messing- und Kupferrohre, aber auch Armaturen, Ventile, Speicher oder Wärmetauscher. Über einen längeren Betriebszeitraum - wenn die Chlorkonzentrationen hoch sind - kann dies zu Folgendem führen:

• Beschädigungen der Innenflächen von Rohren,
• Mikrorissen und Undichtigkeiten,
• Bildung von Rost und Ablagerungen, die den Wasserdurchfluss verschlechtern,
• verringerter Lebensdauer hydraulischer Elemente.

Besonders empfindlich sind Geräte wie:

• Wassererwärmer, bei denen hohe Temperaturen die Wirkung von Chlor verstärken,
• Ventile und Umwälzpumpen, die Kontakt mit chloriertem Wasser mit wechselnden Temperaturen ausgesetzt sind,
• Filter und Wasserenthärter, deren Filtermaterialien unter dem Einfluss von Chlor abgebaut werden können.
• Verteiler, insbesondere wenn sie aus Stahl gefertigt sind

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Methoden zum Schutz von Installationen vor der Einwirkung von Chlor

Um die negativen Auswirkungen von Chlor auf Wassersysteme zu begrenzen, werden verschiedene Lösungen eingesetzt:

• Aktivkohlefilter, die den Chlorgehalt teilweise reduzieren und Geschmack sowie Geruch des Wassers verbessern,
• Korrosionsbeständige Materialien wie hochwertiger Edelstahl, PEX oder PVC an Stellen, die besonders dem Kontakt mit chloriertem Wasser ausgesetzt sind. In einigen Fällen werden Stahlverteiler durch entsprechende Messingversionen ersetzt
• Systeme zur Chlorneutralisation, die am Eingang zur Installation oder an Entnahmestellen für Brauchwasser montiert werden.

☑️✅ Man muss jedoch bedenken, dass unter normalen Bedingungen das Wasser keinen erhöhten Chlorgehalt aufweisen sollte - dafür ist der Wasserversorger verantwortlich. Besondere Aufmerksamkeit sollte man daher nur dann darauf richten, wenn es sich um besondere Bedingungen oder außergewöhnliche Situationen handelt.

Komponenten der Poolheizung und die Wirkung von Chlor

Zum Beispiel im Falle eines Pools, wo wir Chlor in höherer Konzentration verwenden werden (was praktisch fast sicher ist), müssen die Komponenten des Heiz- oder Filtersystems sorgfältig ausgewählt werden. Dies betrifft insbesondere Filter und Wärmetauscher - letztere müssen für Pools geeignet sein und nicht für klassische Heizsysteme.

Bei Pools oder Wasser aus Brunnen kann die Verwendung von Chlor teilweise eingeschränkt werden - z.B. durch den Einsatz von bakteriziden UV-Sterilisatoren.

Chlorgeneratoren, die Salz benötigen

Im Bereich der Pooltechnik gibt es auch spezielle Chlorgeneratoren, die Salz verwenden (sogenannte Salzelektrolysegeräte). Dies sind Geräte, die Chlor direkt vor Ort durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung (Natriumchlorid – NaCl) produzieren. Seltener - aber dennoch - werden sie auch in größeren Heizsystemen in Industriegebäuden eingesetzt. Es ist wichtig zu bedenken, dass diese Lösungen besonders riskant sind - für die einzelnen Heizungskomponenten, da Salzlösungen sehr schädlich sein können. Hohe Chlorkonzentrationen in Kombination mit Salz werden mit der Zeit sogar hochwertigen Edelstahl zersetzen.

Vereinfacht gesagt, löst sich das Salz im Wasser, und dann findet in der Elektrolysekammer unter dem Einfluss von elektrischem Strom eine chemische Reaktion statt:

• 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + 2NaOH + H₂

Als Ergebnis dieser Reaktion entsteht Chlor (Cl₂), das zur Desinfektion des Wassers dient, sowie Natriumhydroxid (NaOH), das den pH-Wert des Wassers leicht anhebt. 

Chlorgeneratoren haben ihre Befürworter und sicherlich auch ihre Vorteile, jedoch halten viele Fachleute ihren Einsatz für riskant, da er mit der Zeit zur Korrosion von Stahlelementen führen kann.

Besonders im Zusammenhang mit Pool-Wärmetauschern – die dauerhafte Verwendung von Salz wird Stahlwärmetauscher früher oder später definitiv undicht machen, was den Nutzer dazu zwingt, in teurere Wärmetauscher aus Titan zu investieren.

Zusammenfassung

Chlor bleibt ein unverzichtbares Element im Prozess der Aufbereitung und Desinfektion von Trinkwasser und gewährleistet die hygienische Sicherheit. Seine Anwesenheit in Wasserinstallationen kann jedoch zu einem beschleunigten Verschleiß hydraulischer Elemente, Korrosion und einer Verschlechterung der Brauchwasserqualität führen - jedoch sollte man dies rational betrachten und die Bedrohung nicht dämonisieren, es sei denn, es handelt sich um außergewöhnliche Situationen. Daher wird empfohlen, Lösungen einzusetzen, die seine schädliche Wirkung begrenzen, wie Aktivkohlefilter und chemisch beständige Materialien - dann, wenn dafür ein Anlass besteht.

Eine ordnungsgemäße Ausbalancierung des Chlorgehalts im Wasser ermöglicht einen Kompromiss zwischen mikrobiologischer Sicherheit und der Langlebigkeit hydraulischer Systeme – was sowohl für private Nutzer als auch für große Wasserinstallationen in Wohngebäuden oder Industriegebäuden von entscheidender Bedeutung ist.

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