SCHWIMMBADAMPEL - ZUR STÄNDIGEN ÜBERWACHUNG DER WASSERQUALITÄT

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1 SCHWIMMBADAMPEL - ZUR STÄNDIGEN ÜBERWACHUNG DER WASSERQUALITÄT Wasseraufbereitung nach DIN Stand November 2012

2 Wenn Sie noch weitere Fragen haben: Telefon Fax Internet info@drnuesken.de

3 Inhaltsstoffe im Beckenwasser Herkunft und Bedeutung der in der Schwimmbadampel aufgeführten Parameter Dr. Dirk P. Dygutsch

4 4 Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 DIE BEDEUTUNG DER DIN-PARAMETER 6 AKTIONSWERTE 8 VORSORGEWERTE 8 TECHNISCHE WERTE 9 UNTERSUCHUNGSHÄUFIGKEIT UND -UMFANG 10 Untersuchungen durch das Personal vor Ort 10 Mikrobiologische Untersuchungen durch das Fachlabor 11 Chemische und physikalische Untersuchungen durch das Fachlabor 11 Untersuchungen des Filtrats durch das Fachlabor 13 AKTIONSWERTE MIT HANDLUNGSBEDARF 14 MIKROBIOLOGISCHE PARAMETER 14 Pseudomonas aeruginosa 14 Escherichia coli 15 Legionella species 16 Koloniezahl bei 36 ± 1 C 17 HYGIENE-HILFSPARAMETER 18 Redoxspannung 19 Freies Chlor 21 ph-wert 24 VORSORGEWERTE MIT MINIMIERUNGSBEDARF 27 Gebundenes Chlor 28 Trihalogenmethane 31 Summe aus Chlorit und Chlorat 33 Bromat 36 Arsen 37 TECHNISCHE WERTE MIT OPTIMIERUNGSBEDARF 39 Färbung 39 Trübung 40 Klarheit 41 Aluminium 41 Eisen 42 Säurekapazität 44 Nitrat 49 Oxidierbarkeit 50 Chlorid 52 Sulfat 53 Phosphat 54 Mangan 56 Gesamthärte 56 Ozon 57

5 5 Vorwort Bereits seit vielen Jahren dient die Schwimmbadampel aus dem Hause Dr. Nüsken Chemie dem Personal in Schwimmbädern und den Überwachungsbehörden als übersichtliche Hilfe zur Überwachung und Beurteilung der chemischen, physikalischen und mikrobiologischen Parameter in der Schwimm- und Badebeckenwasser-Aufbereitung. Aufgrund der Neufassung der DIN Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser im November 2012 ist zwischenzeitlich eine komplette Überarbeitung der Schwimmbadampel erfolgt. Nachstehend werden die in der Schwimmbadampel aufgeführten Wasserparameter erläutert. Dabei wird insbesondere auf die Bedeutung und Herkunft der Parameter eingegangen. Darüber hinaus werden ggf. Wege zur Vermeidung bzw. Verringerung aufgezeigt. Neben den in der DIN vorgegebenen Parameter werden auch solche in der Schwimmbadampel aufgelistet, die eine Bedeutung für die Aufbereitung bzw. Wasserqualität aufweisen.

6 6 DIE BEDEUTUNG DER DIN-PARAMETER Die DIN spiegelt die allgemein anerkannten Regeln der Technik wider. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass eine einwandfreie Wasserbeschaffenheit erzielt wird, wenn die Anforderungen der Norm insbesondere an Durchströmung, Wasseraufbereitung und Betriebskontrolle eingehalten werden 1. Eine wichtige Aufgabe im Rahmen der täglichen Betriebskontrolle ist die Prüfung der Wasserbeschaffenheit im Hinblick auf die Einhaltung der hygienischen Verhältnisse im Beckenwasser. Hierzu werden nur in regelmäßigen Abständen mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt, sondern täglich die Hygiene-Hilfsparameter (freies Chlor, ph-wert, Redoxspannung) ermittelt und dokumentiert. Weiterhin gilt es aber auch die Wirksamkeit der Aufbereitung sicherzustellen. Dazu sind im Zuge der Betriebskontrollen eigene oder durch Beauftragung eines akkreditierten Labors Analysen wichtiger chemischer und chemisch-physikalischer Parameter durchzuführen. Die DIN stellt primär ein technisches Regelwerk dar. Die darin aufgeführten Parameter zur Wasserbeschaffenheit sind somit keine Grenzwerte im Sinne gesetzlicher Regelungen. Im Sprachgebrauch der Norm werden die Konzentrations- und Messwertbereiche daher mit den Begriffen unterer Wert und oberer Wert bezeichnet. Diese unspezifischen Benennungen führen aber gelegentlich zu Interpretationsschwierigkeiten. Im Extremfall werden die Werte einerseits als tatsächliche Grenzwerte und andererseits lediglich als Richtwerte gedeutet. Die Wahrheit liegt - wie so oft - dazwischen. Eine mögliche Hilfestellung zur Einordnung leistet die Trinkwasserverordnung. In der Praxis können einige Werte aus der DIN im Sinne eines technischen Maßnahmewerts interpretiert werden 2. Gemäß deren Definition ist bei Über- oder Unterschreitung eine vermeidbare Gesundheitsgefährdung auszuschließen und es müssen Maßnahmen zur Einhaltung der Werte abgeleitet und umgesetzt werden. 1 Präambel der Empfehlung der Umweltbundesamtes (UBA) Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung, Fassung vom , Nr. 9 TrinkwV, 2001, Fassung vom

7 7 Im Rahmen seiner Verkehrssicherungspflicht hat der Betreiber durch regelmäßige Untersuchungen der Wasserbeschaffenheit sicherzustellen, dass eine Schädigung der menschlichen Gesundheit durch das Beckenwasser zu besorgen ist 3. Diese Anforderung gilt vornehmlich für Krankheitserreger, muss aber ggf. auch auf andere Wasserparameter und Inhaltsstoffe erweitert werden. Dazu gilt es - z.b. im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung - Gefahren zu ermitteln, Risiken zu beurteilen und geeignete Maßnahmen abzuleiten. Hierbei spielen die spezifischen Gegebenheiten vor Ort eine entscheidende Rolle, insoweit können auch keine allgemein gültigen Vorgaben für eine Gefährdungsbeurteilung gemacht werden. Nachstehend wurde versucht, eine Einordnung der Beckenwasserparameter vorzunehmen, dabei werden drei Stufen unterschieden: Aktionswerte Handlungsgebot Technische Werte Optimierungsgebot Vorsorgewerte Minimierungsgebot 3 37, Abs. 2 IfSG, 2000, Fassung vom

8 8 AKTIONSWERTE: Ein hygienischer Mangel liegt vor und eine (akute) Gefährdung der menschlichen Gesundheit kann sicher ausgeschlossen werden. Hier ist zeitnahes oder sofortiges Handeln erforderlich. Typische Parameter sind: Pseudomonas aeruginosa Legionella species Escherichia coli Koloniezahl bei 36 C Sichtbare fäkale Verunreinigung Redoxspannung Freies Chlor ph-wert VORSORGEWERTE: Längerfristig kann eine Beeinträchtigung der Gesundheit ausgeschlossen werden, deshalb sollte in einem überschaubaren Zeitraum eine Minimierung angestrebt werden. Bei häufigerer oder regelmäßiger Überschreitung der Parameter sollten zwingend Maßnahmen zu deren Einhaltung implementiert werden. Gelegentliche Überschreitungen können allerdings außer Acht gelassen werden. Gebundenes Chlor Trihalogenmethan Chlorit/Chlorat Bromat Arsen

9 9 TECHNISCHE WERTE: Diese Parameter signalisieren u.u. eine unzureichende Funktion der Aufbereitung und somit evtl. einen Optimierungsbedarf. Sie haben i.d.r. keine unmittelbare hygienische oder gesundheitliche Bedeutung, sondern dienen im Wesentlichen der Beurteilung der Leistungsfähigkeit der gesamten Aufbereitung oder einzelner Aufbereitungsstufen: Färbung Trübung Klarheit Aluminium Eisen Säurekapazität Nitrat Oxidierbarkeit Salze: Chlorid, Sulfat, Phosphat Mit Hilfe der nachfolgenden Erläuterungen zu unserer Schwimmbadampel wollen wir es dem Anwender erleichtern, die Wasserparameter hinsichtlich ihrer Bedeutung einordnen zu können und somit im Zuge der Verkehrssicherungspflicht die Überwachung der Beckenwasserbeschaffenheit besser beurteilen zu können.

10 10 UNTERSUCHUNGSHÄUFIGKEIT UND -UMFANG Der Betreiber hat durch eigene Kontrollen - hierzu zählen auch die Untersuchungen durch ein beauftragtes Labor - sicherzustellen, dass keine Krankheitserreger oder toxikologisch relevante Stoffe in gesundheitsgefährdenden Konzentrationen auftreten. Darüber hinaus werden die hygienischen Anforderungen durch das Gesundheitsamt überwacht 4. In diesem Zusammenhang kann das Gesundheitsamt in begründeten Einzelfällen den Betreiber zu zusätzlichen Untersuchungen verpflichten, die über das übliche Maß der Eigenüberwachung hinausgehen. Den routinemäßigen Umfang der Eigenüberwachung beschreibt die UBA-Empfehlung Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung 5. Der Umfang wird nachstehend im Überblick dargestellt. Untersuchungen durch das Personal vor Ort 5 Parameter Beckenwasser freies Chlor 6 3x täglich 7 gebundenes Chlor 3x täglich 7 ph-wert 1x täglich Redoxspannung 8 2x täglich Säurekapazität 1x wöchentlich Auf eine regelmäßige Untersuchung des Reinwassers kann verzichtet werden. Dieses ist nur dann zu untersuchen, wenn sich mikrobiologische Auffälligkeiten im Beckenwasser ergeben haben. Die weitergehenden Untersuchungen einschließlich deren Probennahme müssen durch ein akkreditiertes Fachlabor nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.r.d.t.) durchgeführt werden. 4 37, Abs. 3 IfSG, 2000, Fassung vom Kap , Empfehlung der Umweltbundesamtes (UBA) Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung, Fassung vom Die bei Betriebsbeginn ermittelten Werte sind mit den von der Mess- und Regelungsanlage angezeigten Werten zu vergleichen. Werden Abweichungen festgestellt, müssen die Geräte neu justiert oder instand gesetzt werden. 7 Siehe hierzu unsere Fachinformation: Chlor- und ph-wert-messung. 8 Die Werte werden von der Anzeige der Mess- und Regelungseinrichtung übertragen. Bei Unterschreitung der unteren Werte nach Tabelle 2 um mehr als 50 mv sind die Funktion und der Betrieb der Messeinrichtung und der Aufbereitungsanlage zu prüfen.

11 11 Mikrobiologische Untersuchungen durch das Fachlabor 9 Mikrobiologische Parameter Beckenwasser Hallenbecken Freibecken Pseudomonas aeruginosa monatlich 14-tägig 10 Escherichia coli monatlich 14-tägig 10 Legionella species 11 monatlich 14-tägig 10 Koloniezahl (bei 36 ± 1 C) monatlich 14-tägig 10 Chemische und physikalische Untersuchungen durch das Fachlabor 9 Parameter Beckenwasser Hallenbecken Freibecken Trihalogenmethan 2 Monate 12 Bromat 13 2 Monate 12 Chlorit + Chlorat 2 Monate 12 Färbung monatlich 14-tägig 10 Trübung monatlich 14-tägig 10 Klarheit monatlich 14-tägig 10 Temperatur monatlich 14-tägig 10 Aluminium 14 monatlich 14-tägig 10 Eisen 14 monatlich 14-tägig 10 Nitrat monatlich 14-tägig 10 Oxidierbarkeit monatlich 14-tägig 10 Arsen 15 monatlich 14-tägig 10 9 Kap , Empfehlung der Umweltbundesamtes (UBA) Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung, Fassung vom Bei schönem Wetter, ansonsten mindestens dreimal pro Badesaison. 11 Im Beckenwasser von Warmsprudelbecken sowie Becken mit zusätzlichen aerosolbildenden Wasserkreisläufen und Beckenwassertemperaturen 23 C. 12 Werden die Parameterhöchstwerte in diesem Zeitraum überschritten, kann das Untersuchungsintervall auf längstens 4 Monate ausgedehnt werden. 13 Nach Absprache mit dem Gesundheitsamt kann auf die Messung verzichtet werden, wenn das Wasser kein Bromid enthält. 14 Nur bei entsprechenden Zusätzen. 15 Nur bei arsenhaltigem Füllwasser.

12 12 In Tabelle 5 der DIN : ist darüber hinaus festgelegt, in welchen Bereichen des Wasserkreislaufs die jeweiligen Parameter ggf. unter Einschränkung auf bestimmte Randbedingungen zu untersuchen sind. Die Anforderungen für die Parameter im Filtrat sind für die verwendete Verfahrenskombination dem zugehörigen Folgeteil der DIN 19643: in dem Abschnitt Prüfung der Filtration zu entnehmen. Die Überwachung des Filtrats soll sicherstellen, dass hygienische und/oder sonstige Probleme in der Aufbereitung erkannt werden, damit frühzeitig Maßnahmen eingeleitet werden, die z.b. ein Durchschlagen der Mikroorganismen in das jeweilige Becken verhindern können. Es empfiehlt sich, gemeinsam mit dem zuständigen Gesundheitsamt, Umfang und Häufigkeit der Filtratuntersuchungen festzulegen. Hierbei können längere Untersuchungsintervalle abgestimmt werden, wenn es zu keinen Beanstandungen gekommen ist. In Fällen, in denen Beanstandungen des Beckenwassers vorliegen, kann eine umfangreichere Untersuchung des Filtrats und ggf. weiterer Aufbereitungsbereiche (Rohwasserspeicher, Leitungen etc.) notwendig sein, um die entsprechenden Ursachen feststellen zu können.

13 13 Untersuchungen des Filtrats durch das Fachlabor Parameter Hallenbecken Filtrat Freibecken Pseudomonas aeruginosa monatlich 14-tägig 16 Escherichia coli monatlich 14-tägig 16 Legionella species 17 monatlich 14-tägig 16 Koloniezahl bei 36 ± 1 C) monatlich 14-tägig 16 Färbung bei Notwendigkeit 18 Trübung bei Notwendigkeit 18 Aluminium 18 bei Notwendigkeit 18 Eisen 18 bei Notwendigkeit 18 Oxidierbarkeit monatlich 14-tägig 16 freies Chlor bei Notwendigkeit 19 gebundenes Chlor monatlich 14-tägig 16 Wenn die chemische Beschaffenheit des Füllwassers starke Schwankungen aufweist, einer zusätzlichen Aufbereitung unterliegt oder eine Eigenversorgung vorhanden ist, ist das Füllwasser in die Untersuchung mit einzubeziehen. Dabei sind bei schwankender Zusammensetzung jeweils auch die Parameter Nitrat und Oxidierbarkeit zu untersuchen, damit die entsprechenden Werte aus den Becken als Differenz zum Füllwasser bewertet werden können. Bei Füllwasser aus ungesicherten Vorkommen (kein Trinkwasser) sind zusätzlich die mikrobiologischen Parameter auf die Einhaltung der Anforderungen an Füllwasser (TrinkwV 2001 und zusätzlich Pseudomonas aeruginosa nach DIN 19643: ggf. bei Füllwasser >23 C Legionella species) zu kontrollieren. Eine Untersuchung des Rohwassers ist nur dann erforderlich, wenn Auffälligkeiten im Beckenwasser festgestellt wurden und eine Ursachenermittlung angezeigt ist. Dieses gilt insbesondere für die Einflussfaktoren der Flockung (ph-wert, Flockungsmitteldosierung, Säurekapazität). 16 Bei schönem Wetter, ansonsten mindestens dreimal pro Badesaison. 17 Bei Beckenwassertemperaturen 23 C. 18 Untersuchung erfolgt bei Auffälligkeiten im Beckenwasser und bei jährlichen Wartungen. 19 Untersuchungen müssen bei mikrobiologischen Auffälligkeiten im Beckenwasser erfolgen. Zusätzliche Untersuchungen geben Hinweise auf eine mögliche Filterbettverkeimung.

14 14 AKTIONSWERTE MIT HANDLUNGSBEDARF MIKROBIOLOGISCHE PARAMETER Im Sinne einer Gefährdungsbeurteilung zur Erfüllung der Verkehrssicherungspflicht 20 bedeutet der Nachweis der in der DIN aufgeführten Leitkeime im Beckenwasser ein hohes Risiko. Das Vorhandensein weiterer, häufig auch krankmachender Mikroorganismen kann sicher ausgeschlossen werden. Eine unmittelbare Festlegung und Einleitung von Gegenmaßnahmen ist somit unumgänglich. Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa (Ps. aer.) ist eine aquatische Bakterienart, die nahezu überall in feuchten und wässrigen Medien vorkommt, in minimalen Mengen über das Füllwasser in den Beckenwasser-Kreislauf gelangt und sich vornehmlich in Filtern einnistet und dort vermehrt. Sie ist Bestandteil von Biofilmen und bildet extrazelluläre Schleimschichten, wodurch sie gegen äußere Einflüsse wie z.b. die Einwirkung von Chlor geschützt wird. Ps. aer. kann eine Vielzahl von schwimmbad-typischen Infektionen hervorrufen, u.a. Haut- und Wundinfektionen sowie Entzündungen von Augen und Ohren. Besonders anfällig sind hierbei Personen mit vorgeschädigter Haut oder mit kleinen Wunden. Allgemein zeigen Nachweise von Ps. aer. das Vorhandensein von Biofilmen an und somit mögliche Mängel beim Filterbetrieb, eine unzureichende Beckenwasserdesinfektion und/oder eine mangelhafte Beckendurchströmung. Bei positiven Nachweisen ist kurzfristig eine Nachkontrolle zu veranlassen. Die Desinfektion muss bis zum Vorliegen eines negativen Nachweises engmaschig kontrolliert und eine Chlor-Konzentration von maximal 1,2 mg/l eingestellt werden. Ist Ps. aer. in einer Konzentration > 10 KBE/100 ml im Beckenwasser und/ oder im Filtrat vorhanden oder sind wiederholt auch niedrigere Ps. aer. - Konzentrationen nachweisbar, sind die Filterspülung und Betriebsweise insgesamt zu überprüfen und gegebenenfalls zu optimieren sowie eine Hochchlorung des Beckenwassers bzw. der Anlagenteile vorzunehmen. Je nach Situation vor Ort kann auch eine Sperrung des Beckens notwendig sein. Welche Maßnahmen 20 Empfehlung der Umweltbundesamtes (UBA): Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung, Präambel, Fassung vom

15 15 im Einzelfall angemessen, erforderlich und zielführend sind, hängt u.a. ab von der Höhe der gemessenen Ps. aer.-konzentration, der Empfindlichkeit des betroffenen Personenkreises (z. B. Bäder in Krankenhäusern), den Parallel- oder Vorbefunden, die auf eine Kontamination (z. B. Biofilmbildung) in Anlagenteilen hindeuten. Sie kann auch Hinweis auf Fehlfunktionen im Bereich der Steuerung der Chlordosierung und der Hygiene-Hilfsparameter sowie Fehlfunktionen der Beckenhydraulik, des Rückspülprozesses etc. geben. Es sollte daher vor Ort eine Verfahrensanweisung zum Umgang mit erhöhten Ps. aer.-gehalten erstellt und mit dem Gesundsheitsamt abgestimmt werden. Da Ps. aer. auch in Biofilmen an Beckenwänden, -boden und Überlaufrinnen nachgewiesen werden kann, sind die in der DIN (Kap. 13.2) aufgeführten Reinigungsarbeiten gewissenhaft durchzuführen. Pseudomonas aeruginosa [KBE/100ml] günstig Beckenwasser [BW] 0 Reinwasser [RW] 0 21 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 0 Escherichia coli Die Bakterienart Escherichia coli (E. coli) ist natürlicher Bestandteil der Darmflora von Warmblütern. Sie gelangt im Wesentlichen durch Badegäste in den Wasserkreislauf und wird als Indikator für fäkale Verunreinigungen angesehen. Bis auf wenige Ausnahmen können E. coli für den gesunden Menschen als ungefährlich angesehen werden. Allerdings kann bei deren Nachweis das Vorhandensein anderer fäkal-oral übertragbarer Erreger einer Gastroenteritis ausgeschlossen werden. Wurde E. coli im Beckenwasser nachgewiesen, sind der Desinfektionsmittelgehalt und die Redoxspannung zu überprüfen. Weiterhin sollte umgehend die Ursache der Kontamination ermittelt und eine Nachprobe veranlasst werden. Nach Betriebsende (z.b. über 21 Füllwasser muss seuchen- und allgemeinhygienisch, insbesondere mikrobiologisch Trinkwassereigenschaften aufweisen.

16 16 Nacht) muss eine Hochchlorung des Beckenwassers durchgeführt werden. Sind danach wieder Chlorwerte 1,2 mg/l und eine ausreichende Redoxspannung erreicht, kann das Becken weiter betrieben werden. Escherichia coli [KBE/100ml] günstig Beckenwasser [BW] 0 Reinwasser [RW] 0 22 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 0 Legionella species Legionellen sind Bakterien, die unter natürlichen Bedingungen in geringer Konzentration in Oberflächenwasser, Grundwasser oder feuchter Erde vorkommen. Sie leben meistens in Biofilmen und vermehren sich parasitisch in Amöben oder anderen Einzellern. Aufgrund des zur Vermehrung notwendigen Temperaturbereichs finden sie in Warmwassersystemen bei Temperaturen zwischen 25 und 45 C optimale Wachstumsbedingungen, besonders wenn ungünstige Betriebsbedingungen (z.b. unzureichend gespülte und desinfizierte Filter, Wasserspeicher und Rohrleitungen) zusätzlich die Entstehung von Biofilmen begünstigen. Besonders gefährlich für den Menschen können Legionellen dann werden, wenn sie über fein vernebelte Wassertröpfchen (Aerosole) in hoher Konzentration eingeatmet werden. Als Krankheitsbilder treten das Grippe-ähnliche Pontiac-Fieber bis hin zur atypischen Lungenentzündungen mit z. T. schwerem Krankheitsverlauf (Legionellose) auf. Werden Legionella species im Beckenwasser nachgewiesen, kann das ein Indiz dafür sein, dass die Kontamination von einem besiedelten Filter, dessen Ursachen unzureichende Spülungen und ggf. Desinfektion des Filters sein kann. Die Bewertung der nachgewiesenen Legionellen-Konzentrationen und die Empfehlung notwendiger Maßnahmen sind in Tabelle 7 und 8 der DIN auf- 22 Füllwasser muss seuchen- und allgemeinhygienisch, insbesondere mikrobiologisch Trinkwassereigenschaften aufweisen.

17 17 geführt. Gemäß UBA-Empfehlung muss bei positivem Nachweis eine Unterrichtung der Gesundheitsbehörde erfolgen. Auch wenn nur im Filtrat Legionellen nachweisbar sind, ist es angezeigt, die Aufbereitungsanlage zu überprüfen. Bei komplexeren Systemen sollten Stufenuntersuchungen erfolgen, um die Kontaminationsquelle zu lokalisieren. Die erforderlichen Maßnahmen zur Sanierung des kontaminierten Systems sind von den technischen Gegebenheiten vor Ort abhängig. Hierzu können Hochchlorungen, systemische Reinigungen (z.b. Filter, Wasserspeicher, Rohrleitungen) ebenso gehören, wie im Extremfall der Austausch von Filtermaterialien. Nach Sanierung des Systems sind zunächst kurzfristige, dann Untersuchungen in größeren Zeitabständen sinnvoll, um die Nachhaltigkeit der getroffenen Maßnahmen zu kontrollieren. Legionella species 23,24,25 [KBE/100ml] günstig Beckenwasser [BW] <1 100 > Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] < > Koloniezahl bei 36 ± 1 C Die Koloniezahl ist ein Parameter, der die Konzentration kultivierbarer Mikroorganismen angibt. Festgestellt werden die Mikroorganismen, die auf einem nährstoffreichen Medium bei einer vorgegebenen Bebrütungstemperatur als Kolonien nachgewiesen werden können. Die Koloniezahl ist kein Maß für ein Infektionsrisiko, kann aber als Indikator für den hygienischen Status des Schwimm- und Badebeckenwassers herangezogen werden. Kommt es ausschließlich zu einem positiven Befund bei der 23 Zu beachten sind die Bewertungsschemata in DIN Teil 1 (2012), Kapitel 14.4, Tabellen 7 und Im Beckenwasser von Warmsprudelbecken sowie Becken mit zusätzlichen aerosolbildenden Wasserkreisläufen und Beckenwassertemperaturen 23 C. 25 Im Filtrat bei Beckenwassertemperatur 23 C. 26 Maßnahmen gemäß Teil 1, Kapitel 14.4, Tabelle 7. Bei Legionellenkonzentrationen > KBE/100 ml und Legionellennachweis im Filtrat sofortige Nutzungsuntersagung. 27 In Kombination mit Beckenwasserwerten. Maßnahmen gemäß DIN 19643, Teil 1 (2012), Kapitel 14.4, Tabellen 7 und 8.

18 18 Koloniezahl, kann dies häufig auf eine kurzfristig zu schwache Desinfektionswirkung im Becken oder in der Aufbereitung zurückgeführt werden. Daher sollten zunächst die Aufzeichnungen der Hygiene-Hilfsparameter überprüft werden. Bei entsprechenden Abweichungen sollten geeignete Maßnahmen zur Einhaltung der Hygiene-Hilfsparameter ergriffen werden. Gegebenenfalls kann auch eine Anpassung der Aufbereitungsmodalitäten an erhöhte Besucherfrequenzen erforderlich werden (z. B. durch Erhöhen der Umwälzleistung, des Füllwasserzusatzes usw.). Wurden die Hygiene-Hilfsparameter im betroffenen Zeitraum eingehalten, so können z.b. Filterverschmutzungen oder eine Biofilmbildungen im System Ursache für erhöhte Koloniezahlen sein. Koloniezahl bei 36 ± 1 C [KBE/1ml] günstig Beckenwasser [BW] < >100 Reinwasser [RW] >20 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] < >100 HYGIENE-HILFSPARAMETER Eine permanente Überwachung des Beckenwassers im Hinblick auf das Vorhandensein von Mikroorganismen, und seien es nur die in der DIN festgelegten Indikatorkeime, ist möglich. Um dennoch jederzeit ausreichende Informationen für den hygienischen Status des Beckenwassers zu erhalten, wurden die Hygiene-Hilfsparameter freies Chlor, ph-wert und Redoxspannung eingeführt, die es dem Betreiber ermöglichen sollen, zu jedem Zeitpunkt die Beckenwasserqualität hinsichtlich seines hygienischen Status zu beurteilen. Durch deren kontinuierliche Erfassung und Steuerung mittels automatischer Mess- und Regelungseinrichtungen kann eine hygienisch einwandfreie Wasserqualität sichergestellt werden Empfehlung der Umweltbundesamtes (UBA): Hygieneanforderungen an Bäder und deren Überwachung, Präambel, Fassung vom

19 19 Redoxspannung Die Redoxspannung ist der wichtigste Hygiene-Hilfsparameter. Er spiegelt direkt die Konzentrationsverhältnisse zwischen reduzierend-wirkenden Substanzen (organische Verbindungen, Schmutzstoffe), die chlorzehrend wirken und oxidierend-wirkenden Chlorverbindungen wider. Gemäß DIN muss ein oxidierendes Desinfektionsmittel vorhanden sein, welches durch Badegäste und die Umgebung eingebrachte Mikroorganismen bereits im Beckenwasser abtötet 29. Für die Desinfektionsleistung wurde eine Keimtötung an Pseudomonas aeruginosa von vier Zehnerpotenzen (= 99,99 %) innerhalb von 30 Sekunden zugrunde gelegt. Da es sich bei diesem oxidierend-wirkenden Desinfektionsmittel im Allgemeinen um freies Chlor (in besonderen Fällen auch freies Brom) handelt, ist mittels entsprechender Einrichtung eine elektrische Spannung messbar, die eine direkte Beurteilung der Desinfektionsleistung des Wassers erlaubt 30. Aus dieser Spannung kann somit auf die Einhaltung der mikrobiologischen Anforderungen geschlossen werden. Neben der Konzentrationen an Belastungsstoffen und des freien Chlors ist die Redoxspannung auch abhängig vom ph-wert, da dieser die Dissoziation des freien Chlors und somit dessen Desinfektionskraft beeinflusst. Um die notwendige Keimtötungskapazität sicher einzuhalten, sind deshalb vorgegebenene Redoxspannungen in Abhängigkeit des ph-werts einzuhalten. In salzhaltigen Wässern mit höheren Bromid-Gehalten (> 10 mg/l), wie z.b. Meerwasser, ist eine geringere Redoxspannung, da hier die Desinfektion über freies Brom stattfindet, welches die geforderte Desinfektionswirkung bereits bei geringeren Redoxspannungen erreicht als freies Chlor. Freies Brom wird gebildet, in dem das freie Chlor als stärkeres Oxidationsmittel das im Wasser enthaltene Bromid zu freiem Brom oxidiert (1). Die Keimtötungswege sind in beiden Fällen gleichwertig. HOCl + Br - HOBr + Cl - (1) 29 DIN : , Kap Carlson, S.; Hässelbarth, U.: Hygienische Überwachung von Schwimmbädern. AB Archiv des Badewesens 22/1996 Seite

20 20 Die Messung der Redoxspannung muss mit einem ortsfest installierten, kontinuierlich messenden Gerät durchgeführt werden. Als Bezugssystem hat sich die Silber/Silberchlorid-Elektrode mit 3,5 molarer Kaliumchlorid-Lösung als Elektrolyt etabliert. Stichprobenkontrollen mit Handmessgeräten liefern keine exakten Werte, da die Einstellzeit der Platin-Messelektrode sehr lang ist, sodass in der Praxis mit Handmessgeräten meist zu niedrige Werte festgestellt werden. Sinkt die Redoxspannung unter das notwendige Maß, so ist die Ursache häufig in einer starken Nutzung des Beckens zu suchen. Diese ist i.d.r. mit einem erhöhten Eintrag von Verschmutzungsstoffen verbunden, was eine stärke Chlorzehrung bewirkt. Um in solchen Fällen die Keimtötung sicherzustellen, muss ggf. kurzzeitig die Chlorzugabe erhöht werden. Weitere Ursachen für Unterschreitungen des unteren Wertes für die Redoxspannung können zu hohe ph-werte sowie Störungen der Filtration und/oder der Flockung sein. Überschreitungen des oberen Wertes haben keine Folgen für die Aufbereitung. In solchen Fällen kann aber u.u. die Chlor-Dosierung reduziert werden, um so Chemikalienmengen einzusparen. Redoxspannung gegen Ag/AgCl 3,5 m KCl für Süßwasser (ph-wert: 6,5-7,3) [mv] günstig Beckenwasser [BW] < >780 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] für Süßwasser (ph-wert: 7,3-7,8) [mv] günstig Beckenwasser [BW] < >800 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL]

21 21 für Meerwasser (ph-wert: 6,5-7,3) 31 [mv] günstig Beckenwasser [BW] < >720 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] für Meerwasser (ph-wert: 7,3-7,8) 31 [mv] günstig Beckenwasser [BW] < >740 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Freies Chlor Wird Chlor (Cl2) in Wasser gelöst, so bilden sich Hypochlorige Säure (HOCl) und deren Hypochlorit-Anion (OCl - ). Alle drei Verbindungen werden als freies Chlor oder auch freies verfügbares Chlor bezeichnet. Cl2 + H2O HOCl + HCl (2) HOCl OCl - + H + (3) Die Konzentrationsverhältnisse dieser Chlor-Komponenten sind im Wesentlichen abhängig vom ph-wert und der Temperatur. Inzwischen ist weitgehend bekannt, dass die desinfizierende Wirkung der Hypochlorigen Säure etwa um den Faktor 100 mal größer ist als die des Hypochlorit-Anions. Die Folge ist, dass bei gleicher Konzentration an freiem Chlor die Desinfektionswirkung im Beckenwasser zurückgeht. Dieses kann im Übrigen auch an einem Rückgang der Redoxspannung mit Anstieg des ph-werts bei gleicher Chlor-Konzentration abgelesen werden. 31 Auch bei anderen Wässern mit einem Gehalt an Bromid > 10 mg/l, da die Desinfektion dann über freies Brom anstelle von freiem Chlor verläuft.

22 22 Um die bestmögliche Desinfektionswirkung zu erreichen, ohne dass andere Probleme (z.b. Materialangriffe) auftreten können, sollte ein ph-wert zwischen 6,5 und 7,2 angestrebt werden, zumal in diesem Bereich auch die Flockung den besten Wirkungsgrad zeigt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine Chlor-Konzentration (gemessen als freies Chlor) zwischen 0,3 und 0,6 mg/l eine ausreichende Desinfektionswirkung für frei schwimmende (= planktonische) Mikroorganismen ermöglicht. Ausnahmen stellen hier Warmsprudelbecken und Verfahrenskombinationen mit Ozon dar. Bei Warmsprudelbecken muss aufgrund des erhöhten Eintrags von Belastungsstoffen die Konzentration an freiem Chlor im Bereich von 0,7 bis 1,0 mg/l liegen. Bei Aufbereitungen mit Ozon darf der Gehalt an freiem Chlor im Beckenwasser in einen Bereich von 0,2 bis 0,5 mg/l eingestellt werden. In Fällen, in denen hygienische Gründe eine stärkere Desinfektionswirkung erfordern (z.b. starke Sonneneinstrahlungen, hohe Belastungen), ist auch während des Badebetriebs eine Konzentration an freiem Chlor bis zu 1,2 mg/l. Insoweit sollten kurzzeitige Überschreitungen der in der DIN aufgeführten oberen Werte während des Badebetriebs unbeanstandet bleiben, sofern sie den Wert von 1,2 mg/l überschreiten.

23 23 Wegen der Wichtigkeit des freien Chlors als Hygiene-Hilfsparameter muss dieser Parameter kontinuierlich mittels automatischer Mess- und Regelungstechnik erfasst werden. Darüber hinaus ist im Zuge der Eigenüberwachung eine manuelle Bestimmung (DPD-Methode und Fotometer) erforderlich. Diese sollte i.d.r. bis zu dreimal täglich in Kombination mit der Ermittlung der Beckenwerte für das gebundene Chlor erfolgen und im Betriebsbuch dokumentiert werden. Freies Chlor 32 allgemein [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,3 0,3-0,6 0,6-0,8 >1,2 33 Reinwasser [RW] <0,3 n.b. Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Warmsprudelbecken [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,7 0,7-1,0 >1,2 33 Reinwasser [RW] <0,7 n.b. Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Verfahrenskombinationen mit Ozon [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,2 0,2-0,5 0,5-0,8 >1,2 33 Reinwasser [RW] <0,2 n.b. Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 32 Bei bromid- oder iodidhaltigen Wässern: Freies bzw. gebundenes Halogen angegeben als Chlor. 33 Unter bestimmten Betriebsbedingungen können höhere Konzentrationen erforderlich sein, um die mikrobiologischen Anforderungen einzuhalten. In diesen Fällen ist den Ursachen nachzugehen und für Abhilfe zu sorgen. Die erhöhten Konzentrationen an freiem Chlor im Beckenwasser dürfen während des Betriebes jedoch 1,2 mg/l überschreiten.

24 24 ph-wert Der ph-wert beschreibt den Säuren- bzw. Laugen-Gehalt in einer wässrigen Lösung und hat erheblichen Einfluss auf die Aufbereitung (Flockungsfiltration) und die Desinfektion. Aber auch das Korrosionsverhalten des Wassers und das Wohlbefinden der Nutzer sind abhängig vom ph-wert. Der ph-wert gehört zu den Hygiene-Hilfsparametern. Aus diesem Grunde muss er kontinuierlich gemessen und ggf. korrigiert werden. Die manuelle Überprüfung des ph-werts sollte mit einer elektrometrischen Methode erfolgen, da die Praxis gezeigt hat, dass es zu Abweichungen zwischen fotometrischer und elektrometrischer Messung kommen kann. 34 Wie bereits beschrieben, hängt die Desinfektionswirkung des Chlors stark vom vorherrschendem ph-wert ab. Steigt der ph- Wert, so verschiebt sich das Gleichgewicht zugunsten des Hypochlorit-Anions und die Desinfektionsleistung nimmt ab, obwohl der gemessene Wert für das freie Chlor gleich geblieben ist. Auch die Flockung wird durch den ph-wert stark beeinflusst. Daher wurde der obere ph-wert des Beckenwassers an das Flockungsmittel und die Flockungsbedingungen angepasst. Gerade bei Flockungsmitteln auf Aluminium-Basis (gilt auch für Mischung aus Aluminium- und Eisen-Flockungsmitteln) ist die Einhaltung des vorgegebenen ph-wert-bereichs wichtig für den Wirkungsgrad der Flockung. ph-werte unterhalb von 6,5 sollten schon aus Gründen des Korrosionsschutzes (Beton, metallische Werkstoffe) eingestellt werden. Steigt der ph-wert bei aluminiumhaltigen Flockungsmitteln über einen ph-wert von 7,2, so nimmt die Löslichkeit der an der Flockung beteiligten Aluminiumverbindungen zu und der Wirkungsgrad der Flockungsfiltration nimmt ab. Bei modernen Flockungsmitteln auf Aluminiumhydroxidchlorid- Basis ist eine hinreichende Flockung auch darüber hinaus gegeben. Eisenhaltige Flockungsmittel sind deutlich ph-wert toleranter in ihrer Fähigkeit Flocken zu bilden. Allerdings muss auch hier der ph-wert-einfluss auf die Desinfektionswirkung des freien Chlors beachtet werden. Daher wurde der obere Wert für den ph-wert bei Flockungsmitteln auf Eisen-Basis bei Süßwasser auf 7,5 begrenzt. 34 DIN : , Kapitel

25 25 Bei bromidhaltigen Wässern (> 10 mg/l) kann ein oberer ph-wert von 7,8 toleriert werden, da in diesem Fall die Desinfektion über freies Brom verläuft, dessen Dissoziationsgleichgewicht weiter in den alkalischen Bereich verschoben ist als beim Chlor. Deshalb findet in diesem Fall auch bei höheren ph-werten noch eine ausreichende Desinfektion statt, da bei Brom als Desinfektionsmittel auch bei ph-werten um 7,8 der größte Teil in Form der wirksameren Hypobromigen Säure vorliegt. ph-wert bei Flockung mit Al bzw. Al/Fe-Flockungmitteln günstig Beckenwasser [BW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 >7,4 35 Reinwasser [RW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,4 >7,4 35 Rohwasser [ROH] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,4 >7,4 Filtrat [FIL] bei Flockung mit Fe-Flockungmitteln günstig Beckenwasser [BW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 >7,5 Reinwasser [RW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,5 >7,5 Rohwasser [ROH] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,5 >7,5 Filtrat [FIL] bei Fe-Flockungmitteln und Meerwasser 36 günstig Beckenwasser [BW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 >7,8 Reinwasser [RW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,8 >7,8 Rohwasser [ROH] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,8 >7,8 Filtrat [FIL] 35 Streng nach DIN : oberer Wert 7,2. 36 und ggf. anderen salzhaltigen Wässern mit einem Bromid-Gehalt > 10 mg/l.

26 26 ohne Flockungmitteln und Süßwasser 37 günstig Beckenwasser [BW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 >7,5 Reinwasser [RW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,5 >7,5 Rohwasser [ROH] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,5 >7,5 Filtrat [FIL] ohne Flockungmitteln und Meerwasser 37,38 günstig Beckenwasser [BW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 >7,8 Reinwasser [RW] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,8 >7,8 Rohwasser [ROH] <6,5 6,5-6,8 6,8-7,2 7,2-7,8 >7,8 Filtrat [FIL] 37 Bei Anschwemmfiltration oder Ozon-Verfahren nach DIN und ggf. anderen salzhaltigen Wässern mit einem Bromid-Gehalt > 10 mg/l.

27 27 VORSORGEWERTE MIT MINIMIERUNGSBEDARF Die im Wasser gelösten Chlor-Verbindungen (Cl2, HOCl, OCl - ) stellen sehr reaktive Stoffe dar. Sie wirken nur keimtötend oder inaktivierend gegenüber Mikroorganismen, sondern reagieren auch mit den Belastungsstoffen im Wasserkreislauf und bilden sog. Desinfektionsnebenprodukte (DNP). Dabei handelt es sich um eine Vielzahl zumeist organischer Verbindungen, bei denen sich insbesondere Chlor-Stickstoff- oder Chlor-Kohlenstoff-Einheiten gebildet haben. Da viele dieser Verbindungen zumindest in höheren Konzentrationen als gesundheitsschädlich gelten oder in einem solchen Verdacht stehen, ist eine Vermeidung oder mindestens Minimierung dieser Verbindung anzustreben. Da der Aufwand, alle Verbindungen zu detektieren, zu leisten ist, haben sich die Ermittlung der Summenparameter gebundenes Chlor (Indikator für Chlor-Stickstoff-Verbindungen) und Trihalogenmethane (Indikator für Chlor-Kohlenstoff-Verbindungen) etabliert. Darüber hinaus können durch den Einsatz oxidativer Desinfektionsmittel (Chlor, Brom) auch anorganische Folgeprodukte in den Wasserkreislauf eingetragen werden oder dort entstehen. Hierbei handelt es sich um die Verbindungen Chlorit, Chlorat und Bromat. Wegen deren ebenfalls gesundheitsschädlichen Potentials wurden mit der Neufassung der DIN im Jahr 2012 obere Werte für Bromat und den Summenparameter Chlorit + Chlorat festgelegt. Aufgenommen wurde ebenfalls Arsen als neuer chemischer Parameter. Damit wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass es bei arsenhaltigen Füllwässern zu einer Anreicherung von Arsen im Beckenwasserkreislauf kommen kann, welches im Verdacht steht, Leber- und Harnblasenkrebs auslösen zu können. Die in der DIN festgelegten oberen Werte für die genannten Vorsorgewerte sind jedoch toxikologisch begründet, sondern orientieren sich i.d.r. an der technischen Realisierbarkeit und dienen der Optimierung der Aufbereitungstechnik. Aufgrund dessen sollten gelegentliche Überschreitungen unbeanstandet bleiben, während bei häufigeren Abweichungen zunächst eine systematische Ursachenforschung durchgeführt werden sollte.

28 28 Gebundenes Chlor Chlor reagiert in Wasser mit Ammoniak und anderen Stickstoffhaltigen Stoffen (z.b. Harnstoff, Aminosäuren) zu Substanzen, die durch eine Chlor-Stickstoff-Bindung gekennzeichnet sind. Diese Verbindungen, auch Chloramine genannt, werden analytisch unter dem Summenparameter gebundenes Chlor erfasst. Während die organisch gebundenen Chloramine sehr vielfältig sein können, sind bei den anorganischen Verbindungen im Wesentlichen Monochloramin (NH2Cl), Dichloramin (NHCl2) und Stickstofftrichlorid (NCl3) zu nennen. Letzteres wurde früher analog zu den anderen Verbindungen häufig als Trichloramin bezeichnet. Diese oftmals leicht flüchtigen Stoffe werden nur für den typischen Hallenbadgeruch verantwortlich gemacht, sondern sie wirken auch schleimhaut- und augenreizend. Besonders das Stickstofftrichlorid ist in den letzten Jahren in den Fokus der Fachwelt gerückt, weil es in Zusammenhang mit der Ausbildung von Asthma bei genetisch vorbelasteten Säuglingen und Kleinkinder gebracht wird 39, was aber immer noch kontrovers diskutiert wird 40. Bei erhöhten Werten für gebundenes Chlor im Beckenwasser hat es sich gezeigt, dass zwei unterschiedliche Wege des Eintrags von Stickstoff-haltigen Stoffen ursächlich sein können. Zum einen kann über das Füllwasser ein erhöhter Eintrag an Ammonium- Verbindungen stattfinden. Dieses gilt insbesondere für Gegenden mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung und entsprechendem Eintrag Düngemittel in Grund- und Oberflächenwasser. Um diesen Eintrag möglichst gering zu halten, wurde in der Neufassung der DIN der Wert für Ammonium-Verbindungen im Füllwasser auf 0,5 mg/l beschränkt. Sollte, trotz unbelasteter Anlage, ein erhöhter Wert für das gebundene Chlor im Beckenwasser festgestellt werden, so empfiehlt sich daher nur eine Füllwasseranalyse, sondern ebenso die Ermittlung des sog. Chloramin- Bildungspotentials. Dazu wird das Füllwasser mit Chlor versetzt und anschließend eine Bestimmung des gebundenen Chlors durchgeführt. HOCl + NH3 H2O + NH2Cl (4) HOCl + NH2Cl H2O + NHCl2 (5) 39 Babyschwimmen und Desinfektionsnebenprodukte in Schwimmbädern. Bundesgesundheitsblatt 54/2011 Seite Jorritsma, U.; Funcke, M.: Frühkindliches Schwimmen und Asthma. AB Archiv des Badewesens 6/2011 Seite

29 29 Zum anderen entsteht gebundenes Chlor auch aufgrund hoher Belastung durch viele Badegäste. Hierbei stellt im Wesentlichen Harnstoff die Quelle für das gebundene Chlor dar, welches über Urin, Schweiß und Ausspülen der Haut ( Feuchthaltesubstanz der Haut) in den Wasserkreislauf gelangt. 4 HOCl + H2NC(O)NH2 4 H2O + Cl2NC(O)NCl2 (6) 2 HOCl + Cl2NC(O)NCl2 H2O + CO2 + 2 NCl3 (7) Hierbei wird zunächst Tetrachlorharnstoff gebildet (6), welches auch für den typischen Chlorgeruch auf der Haut verantwortlich ist. Durch weitere Reaktion mit Hypochlorige Säure entsteht dann Stickstofftrichlorid (7). Untersuchungen haben gezeigt 41, dass gründliches Duschen vor dem Baden den Eintrag von Harnstoff massiv reduzieren kann und somit die Bildung des besonders leicht flüchtigen Stickstofftrichlorids minimiert wird. Harnstoff (= Urea) befindet sich auch in vielen Feuchtigkeitscremes und anderen kosmetischen Erzeugnissen. Zwar ist der obere Wert der DIN für gebundenes Chlor von 0,2 mg/l (zzgl. 20 % aufgrund von Messtoleranzen) toxikologisch begründet, dennoch sollten bei häufigeren Überschreitungen Maßnahmen zur Minimierung ergriffen werden. Geeignete Maßnahmen können sein: Optimierung der Flockungsfiltration: Hierbei ist zu beachten, dass die meisten Verbindungen, die das gebundene Chlor ausmachen, so klein sind, dass sie üblicherweise den Filter (auch bei Ultrafiltration) passieren. Allerdings können durch eine optimierte Flockungsfiltration viele Vorläufersubstanzen dem Wasserkreislauf entzogen werden. Erhöhung der Füllwasserrate: Die Maßnahme macht nur dann Sinn, wenn das Füllwasser entsprechend durch Stickstoffhaltige Verbindungen belastet ist. Erweiterung der Aufbereitung um eine Adsorptionsstufen: Hier kann - analog der DIN die Installation einer Pulver- 41 Stottmeister, E.; Voigt, K.: Trichloramin in der Hallenbadluft. AB Archiv des Badewesens 3/2006 Seite

30 30 Aktivkohle-Dosierung, die Auflage von Braunkohlenkoks ( H-Kohle ) als obere Schicht eines Mehrschichtfilters oder ein mit Korn-Aktivkohle bestückter nachgeschalteter Sorptionsfilter gewählt werden. Die Auflage von Korn-Aktivkohle auf den Mehrschichtfilter ist wegen möglicher mikrobiologischer Probleme in der DIN vorgesehen. Installation einer UV-Anlage: Mit der Neufassung der DIN im Jahr 2012 wurde diese Möglichkeit aufgenommen. Vorgesehen sind hier sog. Mitteldruckstrahler. Durchführung einer Knickpunktchlorung: Diese sehr alte Methode macht sich zu eigen, dass bei einer Hochchlorung (mind. 2 mg/l freies Chlor) die Oxidationskraft im Wasser soweit erhöht wird, dass anstelle von Chloraminen im Wesentlichen Nitrat gebildet wird. Ähnliches erreicht man auch durch den Einsatz von Ozon. Die Knickpunktchlorung wäre nur dann sinnvoll, wenn es lediglich gelegentliche Überschreitungen beim gebundenen Chlor gibt. gebundenes Chlor 42,43,44 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,1 0,1-0,2 >0,24 45 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] <0,1 46 0,1-0,2 >0, Berechnet als Differenz zwischen dem Gehalt an Gesamtchlor und dem Gehalt an freiem Chlor. 43 Gilt für Kaltwassertauchbecken 2 m 3, die kontinuierlich mit Füllwasser durchströmt werden. 44 Bei Kaltwasserbecken, bei denen sichergestellt ist, dass die Wassertemperatur 15 C überschreitet, braucht dieser Wert beachtet zu werden. 45 Gelegentliche Überschreitungen des oberen Wertes um bis zu 20 % sind in der Bewertung tolerierbar. 46 Bei nachgeschalteten Sorptionsfiltern sollte dessen Filtrat einen Wert von max. 0,1 mg/l gebundenes Chlor aufweisen.

31 31 Trihalogenmethane Trihalogenmethane (THM), umgangssprachlich auch Haloforme, entstehen durch Reaktion organischer Wasserinhaltsstoffe mit dem im Beckenwasser enthaltenden halogenhaltigen Desinfektionsmitteln. Da es sich hierbei i.d.r. um Chlor handelt, entsteht im Allgemeinen Trichlormethan (CHCl3), welches auch als Chloroform bezeichnet wird. Bei bromidhaltigen Wässern (z.b. Meerwasser, Sole) sind besonders Tribrommethan (CHBr3), auch Bromoform genannt, und die Chlor/Brom-Mischverbindungen Bromdichlormethan (CHBrCl2), und Dibromchlormethan (CHBr2Cl) zu finden. Der THM-Gehalt wird vereinbarungsgemäß auf die Verbindung mit dem geringsten Molekulargewicht (CHCl3) umgerechnet. Die Bildung der THM ist besonders an der Dosierstelle des Chlorungsmittels begünstigt, da hier ein großer Überschuss an freiem Chlor herrscht und sowohl Chlorierungs- als auch Oxidationsprozesse begünstigend ablaufen können. Werden durch hohes Besucheraufkommen und/oder vorbelastetes Füllwasser höhere Konzentrationen an organischen Verbindungen in den Beckenwasserkreislauf eingetragen, so kommt es unweigerlich zur Bildung von Halogen-Kohlenstoff-Verbindungen, wovon THM eine Untermenge ausmachen. Aufgrund Ihrer molekularen Struktur sind Trihalogenmethane mehr oder weniger leicht flüchtig und gehen insbesondere über der Wasseroberfläche des Beckens in die Atmosphäre. Durch starke Wasserbewegungen (z.b. Wasserattraktionen) kann dieser Prozess noch verstärkt werden. Dadurch kann es - insbesondere bei unzureichender Lüftung - zu Anreicherungen in der Hallenatmosphäre kommen, die Besucher und Personal über die Atmung belasten können. Die Belastung in Freibädern durch THM ist wegen des ständigen Luftwechsels äußerst gering. Die DIN lässt daher in Freibecken bei Notwendigkeit höherer Chlorwerte zur Sicherstellung der erforderlichen Hygiene auch höhere THM-Werte zu. Bereits bei der vorherigen Überarbeitung der DIN (1997) wurde ein oberer Wert für das Beckenwasser von 0,02 mg/l für Trihalogenmethane (berechnet als Chloroform) aufgenommen. Dabei handelt es sich um einen toxikologisch begründeten Grenzwert, sondern um einen Richtwert, der im Sinne einer Technischen Richtkonzentration aus Gründen der gesundheitlichen Vorsorge festgelegt wurde Eichelsdörfer, D.: Die THM-Problematik in Freibädern - neue Erkenntnisse. AB Archiv des Badewesens 3/1996 Seite

32 32 Zur Minimierung der THM-Konzentration im Beckenwasser sind folgende unter dem Punkt gebundenes Chlor näher beschriebene Maßnahmen geeignet: Optimierung der Flockungsfiltration: Hier ist zu beachten, dass THM-Moleküle selbst so klein sind, dass sie üblicherweise den Filter (auch Ultrafiltration) passieren. Allerdings können durch eine optimierte Flockungsfiltration einige Vorläufersubstanzen dem Wasserkreislauf entzogen werden. Erhöhung der Füllwasserrate: Die Maßnahme macht aber nur dann Sinn, wenn das Füllwasser entsprechend durch organische Verbindungen wie z.b. Huminstoffe belastet ist. Im Zweifel sollte dann eine Bestimmung des THM-Bildungspotentials durchgeführt werden 48. Erweiterung der Aufbereitung um eine Adsorptionsstufe: Hier kann - analog der DIN die Installation einer Pulver-Aktivkohle-Dosierung, die Auflage von Braunkohlenkoks ( H-Kohle ) als obere Schicht eines Mehrschichtfilters oder ein mit Korn-Aktivkohle bestückter nachgeschalteter Sorptionsfiltergewählt werden. Die Auflage von Korn-Aktivkohle auf den Mehrschichtfilter ist wegen möglicher mikrobiologischer Probleme in der DIN vorgesehen. Die in die Neufassung der DIN 19643:2012 aufgenommene UV- Bestrahlung kann lediglich die Chlor-Stickstoff-Bindung eines Moleküls spalten, sodass nur der Gehalt an gebundenem Chlor reduziert wird. Zur Beseitigung von THM ist diese Methode geeignet. 48 DVGW W 295 Bestimmung des THM-Bildungspotentials.

33 33 Trihalogenmethane berechnet als Chloroform 49,50,51,52 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,01 0,01-0,02 >0, Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] <0,01 0,01-0,02 >0, Summe aus Chlorit und Chlorat Im Zuge der Überarbeitung der DIN wurde durch den zuständigen Ausschuss beschlossenen, einen oberen Wert für die Summe der Konzentrationen der Verbindungen Chlorit (ClO2 - ) und Chlorat (ClO3 - ) aufzunehmen 54. Die toxikologische Wirkung von Chlorit und auch Chlorat beruht im Wesentlichen auf eine Schädigung der roten Blutkörperchen. Dabei wird das im Hämoglobin für den Transport von Sauerstoff verantwortliche zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen oxidiert. Das dadurch gebildete Methämoglobin ist in der Abgabe des Sauerstoffs in den Zellen gehemmt, was zu einer Sauerstoffunterversorgung führen kann. Für durchschnittlich gesunde Menschen stellen die durch Aufnahme von Chlorit/Chlorat gebildeten Methämoglobin-Anteile keine ernsthafte Gefährdung dar. Allerdings gibt es Personengruppen mit einem genetisch bedingten Enzymdefekt, dem Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel (G6PDH-Mangel), für die eine gesundheitliche Beeinträchtigung durch Verschlucken von Beckenwasser mit erhöhten Konzentrationen an Chlorit/Chlorat auszuschließen ist. Die Desinfektion von Wasser mit Chlor beruht auf der Bildung von desinfizierend wirkenden Hypochloriten bzw. der unterchlorigen 49 Berechnet als Chloroform (CHCI3): THM = A+0,728 x B+0,574 x C+0,472 x D, mit A = mg/l CHCI3; B = mg/l CHBrCI2; C = mg/l CHBr2CI; D = mg/l CHBr3 50 Gilt für Kaltwassertauchbecken 2 m 3, die kontinuierlich mit Füllwasser durchströmt werden. 51 Bei Kaltwasserbecken, bei denen sichergestellt ist, dass die Wassertemperatur 15 C überschreitet, braucht dieser Wert beachtet zu werden. 52 Bei Freibädern während höherer Chlorung zur Einhaltung der mikrobiologischen Anforderungen dürfen höhere Werte auftreten. 53 Gelegentliche Überschreitungen des oberen Wertes um bis zu 20% sind in der Bewertung tolerierbar. 54 Dygutsch, D. P.; Kramer, M.: Chlorit und Chlorat. Ein neuer Summenparameter der DIN zur Überwachung von Schwimmbeckenwasser. AB Archiv des Badewesens 3/2012 Seite

34 34 Säure, wobei das Verhältnis zwischen Hypochlorit und Säure maßgeblich vom ph-wert abhängig ist. In wässriger Lösung zerfallen die Hypochlorite in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen in einer zweistufigen Reaktionsfolge zu Chloraten. In der ersten Stufe (8) wird zunächst Chlorit gebildet, welches in Gegenwart von weiterem Hypochlorit spontan zu Chlorat weiterreagiert (9). Da der zweite Reaktionsschritt schneller abläuft als der erste, kann bei sachgerechter Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser kein Chlorit nachgewiesen werden. Die Gesamtreaktion kann gemäß Gleichung (10) beschrieben werden. ClO - + ClO - Cl - + ClO2 - (8) ClO - + ClO2 - Cl - + ClO3 - (9) _ 3 ClO - 2 Cl - + ClO3 - (10) Der Zerfall (chemisch auch als Disproportionierung bezeichnet) von Hypochloriten zu Chlorit und Chlorat wird begünstigt durch hohe Hypochlorit-Konzentrationen Temperatur UV-Strahlung (Sonnenlicht) ph-werte < 10,5 Katalysatoren wie z.b. Schwermetallionen Generell können Chlorate auch im Badebeckenwasser direkt gebildet werden, wenn starke UV-Strahlung und ggf. hohe Temperaturen vorherrschen, wie z.b. an heißen Sonnentagen in Freibecken. Ein wesentlich größerer Anstieg ist jedoch durch Eintrag über die Dosierung von Chlorlösungen möglich, in denen sich bereits während der Lagerung Chlorate gebildet haben. Je nach Chlorungsverfahren sind dabei unterschiedliche Konzentrationen infolge der Lager- und Dosierungsbedingungen zu erwarten. Die entscheidenden Faktoren sind nachstehend aufgeführt. Natriumhypochlorit-Lösung (Gebinde): Der Zerfall einer handelsüblichen Natriumhypochlorit-Lösung ( Chlorbleichlauge ) wird stark von den Lager- und Aufbewahrungsbedingungen beeinflusst. Höhere Temperaturen, Lichteinstrahlung und lange Lagerzeiten beschleunigen den Abbau des Aktivchlors und die Bildung von Chlorat 55,56.

35 35 Natriumhypochlorit-Lösung aus der Salzelektrolyse: In zunehmendem Maße werden Bäder mit Anlagen zur Kochsalz-Elektrolyse (Membran-Zellen-Elektrolyse MZE) ausgestattet. Dabei wird vor Ort eine etwa 2 bis 3 %ige hergestellter Natriumhypochlorit-Lösung hergestellt, bei der es wiederum zur Bildung von Chlorat kommt. Bereits in der Elektrolysezelle entsteht beim Herstellungsprozess Wärme, die die Chlorat- Bildung begünstigt. Ein wesentlicher Einflussfaktor ist jedoch die Tatsache, dass die vor Ort gebildete Natriumhypochlorit- Lösung im Vorratsbehälter (Produkttank) ebenso altert wie handelsübliche Chlorbleichlauge in den Gebinden. Weil die Lagerbehälter meistens nur selten vollständig entleert werden, kommt es zu einer stetigen Vermischung gealterter und neuer Chlorbleichlauge. Calciumhypochlorit-Lösung: Beim Einsatz von Festchlor, i.d.r. auf der Basis von Calciumhypochlorit, ist besonders dann mit einer Chlorat-Bildung zu rechnen, wenn vor Ort hergestellte Lösungen bevorratet werden oder der Lösebehälter überdimensioniert ist. Dieses kann durch direkte und unmittelbare Dosierung des Feststoffes nach kurz fristiger Auflösung und zeitlich begrenzter Lagerung vermieden werden. Chlorgas: Beim Einsatz von Chlorgas zur Desinfektion von Wasser ist die Gefahr der Bildung von Chloraten gegeben. Hypochlorite bzw. unterchlorige Säure bilden sich unmittelbar bei der Zugabe von Chlorgas in den Aufbereitungskreislauf, so dass keine Alterungsproblematik besteht. Lediglich bei starken Sonneneinstrahlungen und hohen Temperaturen kann es hier, ebenso wie bei anderen Verfahren, zu einer Chlorat-Bildung im Beckenwasser kommen. Chlorelektrolyse im Inline-Betrieb: Bei diesem erstmalig in die DIN aufgenommenen Chlorungsverfahren werden unterchlorige Säure und Hypochlorit beim Durchlauf von mit geringen Konzentrationen an Natriumchlorid (>=0,4%) versetztem Beckenwasser durch Elektrolysezellen gebildet. Da hier keine Bevorratung stattfindet, sondern die Nachdosierung über die Stromzuführung statt- 55 Gabrio, T.; Bertsch, A.; Karcher, C.; Nordschild, S.: Sacré, C.: Belastung von Schwimmbeckenwasser mit anorganischen Desinfektionsnebenprodukten. AB Archiv des Badewesens 3/2004 Seite Strähle, J.: Entstehung anorganischer Desinfektionsnebenprodukte bei der Aufbereitung von Schwimmbeckenwasser. AB Archiv des Badewesens, 5/1998 Seite

36 36 findet, ist hier auch keine nennenswerte Chlorat-Bildung zu erwarten. Zur Vermeidung eines unnötig hohen Eintrags von Chlorat sollte besonders bei der Lagerung und Bevorratung wässriger Hypochlorit-Lösungen unbedingt beachtet werden, dass diese möglichst kühl und dunkel stattfindet. Dosierleitungen sollten wegen ihres geringen Querschnitts und der damit verbunden schnellen Erwärmung möglichst kurz gehalten werden. Gegebenenfalls ist dazu dezentralen Dosiersituationen der Vorzug zu geben. Summe aus Chlorit plus Chlorat 57,58 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] 0-30 >30 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Bromat Mit der Neufassung der DIN in Jahre 2012 wurde Bromat (BrO3 - ) als anorganisches Desinfektionsnebenprodukt aufgenommen. Bromate wirken oxidierend (Salze der Bromsäure) und werden auf zwei Wege gebildet: Enthält Natriumhypochlorit-Lösung, handelsüblich oder vor Ort mittels Elektrolyse hergestellt, Bromide, so werden diese durch das stärkere Oxidationsmittel Hypochlorit oxidiert und es entsteht Bromat. 3 OCl - + Br - 3 Cl - + BrO3 - (11) In Gegenwart von Ozon, zum Beispiel bei Meerwasser- oder Solebädern, die Bromide enthalten, können ebenfalls in erheblichem Maße Bromate gebildet werden. 3 O3 + Br - 3 O2 + BrO3 - (12) 57 Übergangsfrist zur Einhaltung der Werte bis 11/ Üblicherweise ist aufgrund der oxidativen Bedingungen kein Chlorit zuerwarten, da dieses unmittelbar zu Chlorat weiterreagiert.

37 37 Bromate sind gentoxische, kanzerogen wirkende Verbindungen mit einem relativ geringen karzinogenen Potential. Der aus dem TDI abgeleitete Beckenwasserleitwert (BWLW) liegt bei 2 mg/l. Bromate sind in Wasser sehr gut löslich und können über die Aufbereitungsverfahren entfernt werden. Im Laufe der Zeit kann sich die Konzentration durch zunehmende Anreicherung erhöhen. Eine Minimierung ist derzeit nur über die Verdünnung mit Füllwasser möglich. Bromat 59 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] 0-2,0 >2,0 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Arsen In der Erdkruste ist anorganisch gebundenes Arsen weitverbreitet. Durch Auflösung arsenhaltiger Mineralien gelangt es in einigen Gegenden in Deutschland in den Wasserkreislauf. In Schwimmbädern, die ihr Füllwasser durch Trinkwasser speisen, sind keine nennenswerten Konzentrationen im Beckenwasser zu erwarten, da durch die Trinkwasserverordnung bereits ein Grenzwert von 0,01 mg/l festgelegt ist. Anders kann es bei der Verwendung von Brunnenwasser, insbesondere bei Heil-, Thermal- und Mineralwässer, aussehen. In der Umwelt weist Arsen die Oxidationstufen III und V auf, wobei das dreiwertige Arsen grundsätzlich als toxischer eingestuft wird. Da beim Stoffwechsel die fünfwertige Form aber in die dreiwertige überführt wird, ist eine differenzierte Betrachtung sinnvoll. Neben der allseits bekannten, akuten Toxizität von Arsen konnte in epidemiologischen Studien gezeigt werden, dass Arsen als systemisch wirkendes Karzinogen Haut, Blase, Leber, Lunge und andere Organe schädigen kann. 59 Übergangsfrist zur Einhaltung der Werte bis 11/2017.

38 38 Um eine Überschreitung des oberen Werts im Beckenwasserkreislauf zu vermeiden, ist bei hohen Arsen-Konzentrationen im Füllwasser eine Voraufbereitung angezeigt. Diese kann durch unterschiedliche Verfahren erfolgen. Zunächst findet eine Oxidation zu Arsen(V)-Verbindungen statt, der eine Adsorption an Aktivkohle oder granuliertem Eisenoxid als Ionenaustauscher folgt. Auch eine Mitfällung mit Eisen- und Aluminiumkoagulaten (Flockungsmitteln) und Abtrennung über Sandfiltern ist möglich. Die Bestimmung des Arsen-Gehalts im Beckenwasser ist nur dort angezeigt, wo eine entsprechende Belastung des Füllwassers vorliegt. Arsen 60 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] 0-0,2 >0,2 Reinwasser [RW] 0-0,2 >0,2 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 0-0,2 >0,2 60 Nur für Bäder entscheidend, in denen Arsenhaltige Füllwässer verwendet werden.

39 39 TECHNISCHE WERTE MIT OPTIMIERUNGSBEDARF Neben den bisher aufgeführten Parametern, die entweder direkten Einfluss auf die Beckenwasserhygiene haben oder dessen hygienische Verhältnisse widerspiegeln, nennt die DIN weitere Wasserinhaltsstoffe, aus deren Werten die Funktions- und Leistungsfähigkeit der jeweiligen Aufbereitung abgelesen werden kann. Sie dienen daher im Wesentlichen der Beurteilung der Aufbereitungsleistung der gesamten Aufbereitung oder einzelner Aufbereitungsstufen und signalisieren u.u. einen Optimierungsbedarf. Ihre Werte stellen aber grundsätzlich keine gesundheitsgefährdenden Grenzen dar. Färbung Bestimmte, meist unerwünschte Inhaltsstoffe können eine Farbverschiebung bewirken. Dabei ist aber zu beachten, dass die farbliche Gestaltung des Beckens wesentlichen Einfluss auf die Wahrnehmung der Färbung hat. Schwimm- und Badebeckenwasser mit einem erhöhten Huminstoffgehalt 61 zeigt häufig eine gelbliche bis bräunliche Färbung. Erhöhte Konzentrationen an Kupfer-bzw. Eisen-Ionen (z.b. aus H-Kohle oder eisenhaltigem Flockungsmittel) zeigen meistens grünliche Färbungen. Hierbei sind die Konzentrationen der Ionen meistens so gering, dass bei konventioneller Analytik keine nennenswerten Gehalte festgestellt werden. Veränderungen in der Färbung lassen sich i.d.r. nur dann korrigieren, wenn die Quellen der Farbveränderung beseitigt werden. Färbung (bei λ=436nm) [1/m] günstig Beckenwasser [BW] 0,5 >0,5 Reinwasser [RW] 0,4 >0,4 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 61 Huminstoffe: Hochmolekulare Verbindungen mit uneinheitlicher Struktur, die besonders in humusreichen Böden vorkommen und zur Bildung von gebundenem Chlor, AOX-Verbindungen und THM beitragen.

40 40 Trübung Trübungen im Schwimm- und Badebeckenwasser werden durch Lichtstreuung von Partikeln und unlöslichen Kolloiden hervorgerufen. Auch Flockungsmittel, die durch den Filter durchschlagen oder erst nach dem Filter vollständig ausflocken, können zu Trübungen im Beckenwasser führen. Häufig werden Trübungen von Badegästen als Unsauberkeit des Wassers interpretiert. Tatsächlich können Trübungen aufgrund ihrer vielfältigen Ursachen keine Hinweise über die Beckenwasserhygiene liefern. Gerade in Freibecken kann es an warmen Sonnentagen durch Überlastung der Becken zu Trübungen kommen, wobei hier häufig Kosmetikrückstände und Öle eine wichtige Rolle spielen. Werden Trübungen durch Flockungsmittel hervorgerufen, empfiehlt es sich, die Einflussfaktoren der Flockung zu überprüfen und ggf. anzupassen, wie ph-wert, Säurekapazität, Dosiermenge und Reaktionszeit. Trübungen, die durch Partikel, Kolloide und/ oder Öle entstehen, können meistens durch eine Optimierung der Flockung und Filtration beseitigt werden. Trübung [FNU] günstig Beckenwasser [BW] <0,1 0,5 >0,5 Reinwasser [RW] <0,1 0,2 >0,2 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] <0,1 0,1 >0,1

41 41 Klarheit Für die Klarheit wird in der DIN bewusst kein Wert angegeben. Sie ist eher ein ästhetischer Wert und muss soweit gegeben sein, dass eine ertrinkende Person im gesamten Becken wahrgenommen werden kann. Mit der Klarheit ist daher die einwandfreie Sicht über den gesamten Beckenboden gemeint. Sie kann durch Sichtkontrolle vor Ort geprüft werden. Klarheit 62 Beckenwasser [BW] Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] günstig klar Aluminium Erhöhte Aluminiumgehalte im Filtrat und/oder Beckenwasser können vielseitige Ursachen haben. Neben zu hohen Dosiermengen haben Randbedingungen wie ph-wert, Säurekapazität und Prozessführung hier Einfluss. Die üblicherweise auftretenden Restgehalte, auch über dem Richtwert von 0,05 mg/l, sind für den menschlichen Organismus unbedeutend und unterschreiten i.d.r. deutlich den Grenzwert der TrinkwV von 0,2 mg/l 63. Sie können aber ggf. ein Hinweis auf eine optimale Flockungsfiltration sein und sollten somit zu einer Überprüfung der Flockungsbedingungen führen. Hierzu sind die Einflussfaktoren der Flockung (ph-wert, Säurekapazität, Dosiermenge und Reaktionszeit) zu prüfen und u.u. anzupassen. Bei unzureichenden Säurekapazitäten kann es z.b. sinnvoll sein, Flockungsmittel mit erhöhter Basizität einzusetzen. Bei der Betrachtung der Konzentrationen muss berücksichtigt werden, dass bereits das Füllwasser Aluminiumverbindungen aus der Trinkwasseraufbereitung enthalten kann (bis 0,2 mg/l laut TrinkwV Anlage 3, Teil 1). 62 Einwandfreie Sicht auf den gesamten Beckenboden. 63 Anlage 3, Teil 1, TrinkwV, 2001, Fassung vom

42 42 Weiterhin ist zu beachten, dass es mit längerer Filterlaufzeit zu zunehmenden Auswaschungen des bereits im Filter abgeschiedenen Flockungsmittels aus dem Filterbett kommt, sodass sich unweigerlich ein höherer Rest-Aluminiumgehalt im Filtrat einstellt, der über dem typischen Löslichkeitsprodukt liegt. Dieser Vorgang ist systemimmanent und somit auch durch Optimierungen zu ändern. In einigen Fällen kann es zur Flockenbildung im Becken kommen, die Folge können dann Trübungen im Becken sein. Weitere Hinweise finden sich in den Kapiteln ph-wert und Säurekapazität. Alumminium 64 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,02 0,05 65 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] 0,05 66 Filtrat [FIL] 0,05 65 Eisen Erhöhte Eisengehalte im Filtrat und/oder Beckenwasser können mehrere Ursachen haben. Neben einer unzureichenden Flockung können auch Ausspülungen aus Filterkohlen (besonders H-Material aus Braunkohlenkoks, aber auch herstellungsbedingt in Aktivkohlen) und eisenhaltige Füllwässer erhöhte Konzentrationen hervorrufen. Erhöhte Eisengehalte können zu Braunfärbungen, z. B. an der Überlaufrinne und den Einströmsystemen für das Reinwasser führen. Sie sind für den menschlichen Organismus unbedeutend, können aber ggf. ein Hinweis auf eine optimale Filtration sein und somit einen Optimierungsbedarf der Flockung erforderlich machen. Hierzu sind die Einflussfaktoren der Flockung (ph-wert, Säurekapazität, Dosiermenge und Reaktionszeit) zu prüfen und u.u. anzupassen. 64 Bei Verwendung von Aluminium-haltigen Flockungsmitteln 65 Erhöhte Werte haben keine physiologische Bedeutung, sondern geben lediglich einen Hinweis auf eine ggf. ausreichenden Flockungswirkungsgrad. 66 Empfohlene Mindestzugabe gemäß DIN in das Rohwasser.

43 43 Kommt es trotz Optimierung weiterhin zu erhöhten Eisengehalten im Filtrat und/oder Beckenwasser, kann es sinnvoll sein, Flockungsmittel mit erhöhter Basizität auf Basis von Aluminiumverbindungen einzusetzen. Bei der Betrachtung der Konzentrationen muss ggf. berücksichtigt werden, dass bereits das Füllwasser Eisenverbindungen aus der Trinkwasseraufbereitung enthalten kann (bis 0,2 mg/l laut TrinkwV Anlage 3, Teil 1). Bei konventionellen Filtrationsverfahren (Sandfilter, Mehrschichtfilter) kann es am Ende der Filterlaufzeit (und Anstieg des Filterwiderstands) zum Anstieg der Eisengehalte im Filtrat kommen, die auf das Auswaschen von Flockungsmittel zurückzuführen sind. Bereits für das Füllwasser gilt ein oberer Wert von 0,1 mg/l. Hierdurch soll verhindert werden, dass es zu Trübungen und somit zu einer Sichtminderung kommt. Sind die Gehalte an Eisen im Füllwasser zu hoch, muss ggf. eine Voraufbereitung des Füllwassers stattfinden. Hierzu wird das Wasser oxidativ (Sauerstoff, Ozon, Chlor) behandelt, sodass es zur Bildung von Eisenhydroxid-Flocken kommt, welche in einem separaten Filter vor Eintritt in den Badewasserkreislauf abgeschieden werden können. Niedrigere Konzentrationen an Eisen im Füllwasser werden üblicherweise in Zuge der Flockungsfiltration während der Badewasseraufbereitung entfernt. Weitere Hinweise finden sich in den Kapiteln ph-wert und Säurekapazität. Eisen 67 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] 0 0,02 Reinwasser [RW] 0 <0,1 Rohwasser [ROH] 0,1 68 Filtrat [FIL] 0, Bei Verwendung von Eisen-haltigen Flockungsmitteln und/oder Eisen-haltigen Füllwässern. Eisen kann auch aus Filterkohle (H-Kohle) in den Wasserkreilauf gelangen. 68 Empfohlene Mindestzugabe gemäß DIN in das Rohwasser. 69 Erhöhte Werte haben keine physiologische Bedeutung, sondern geben lediglich einen Hinweis auf eine ggf. ausreichenden Flockungswirkungsgrad.

44 44 Säurekapazität Die Säurekapazität beschreibt die Fähigkeit eines Wassers, den ph-wert bei Säure- oder Base-Eintrag in Grenzen stabil zu halten. Diese auch das Pufferung beschriebene Eigenschaft beruht bei dem im Schwimm- und Badebeckenwasser vorherrschenden ph-werten auf der Hydrogencarbonat-Konzentration. Diese Hydrogencarbonat-Ionen können sowohl Säuren (13) als auch Basen (14) neutralisieren. Dabei bleibt der ph-wert so lange stabil, wie Hydrogencarbonat-Ionen vorhanden sind. Hydrogencarbonat reagiert mit Säuren (H + ) zu Kohlensäure, welche seinerseits zu Wasser und Kohlendioxid zerfällt: HCO3 - + H + H2CO3 CO2 + H2O (13) Hydrogencarbonat reagiert mit Laugen (OH - ) zu Wasser und Carbonat-Ionen: HCO3 - + OH - H2O + CO3 - (14) Die Säurekapazität ist somit definiert als die Stoffmenge an Wasserstoffionen (H + ) ausgedrückt in mmol, die von 1 Liter des Wassers aufgenommen werden kann, bis der ph-wert von 4,3 (=KS 4,3) erreicht ist. Der KS 4,3-Wert entspricht im üblichen ph-bereich etwa dem Hydrogencarbonat-Gehalt des Beckenwassers. Rechnerisch ergibt sich folgender Zusammenhang zwischen der Säurekapazität (KS 4,3) und der Karbonathärte (KH) des Beckenwassers: KS 4,3 (in mmol/l)= KH (in dh) / 2,8 Im Beckenwasser wird die Säurekapazität infolge der kontinuierlichen Desinfektionsmittel-Zugabe sowie der gegebenenfalls erforderlichen Korrektur des ph-werts fortlaufend abgebaut: Bei der Dosierung von Chlorgas entsteht Hypochlorige Säure sowie Säurekapazität reduzierende Salzsäure: Cl2 + H2O HOCl + HCl (15) HCl + HCO3 - H2O + CO2 + Cl - (16)

45 45 Bei der Dosierung von Natriumhypochlorit-Lösung entsteht Hypochlorige Säure sowie Säurekapazität reduzierende Natronlauge: NaOCl + H2O HOCl + NaOH (17) NaOH + HCO3 - H2O + CO Na + (18) Da Natriumhypochlorit-Lösung bei der Lagerung durch hohe ph-werte stabilisiert wird, kommt es zu einer zusätzlichen ph-wert-anhebung im Beckenwasser, die anschließend zur ph-wert-regulierung durch Säure-Zugabe gesenkt werden muss. Bei der Dosierung von Calciumhypochlorit entsteht Hypochlorige Säure sowie Säurekapazität reduzierende Kalkmilch (Calciumhydroxid): Ca(OCl)2 + 2 H2O 2 HOCl + Ca(OH)2 (19) Ca(OH)2 + 2 HCO3-2 H2O + 2 CO Ca 2+ (20) Bei einer zu geringen Säurekapazität ist die Einstellung des ph-wertes erschwert. Es kann zu unzulässig starken ph-wert- Schwankungen größer ±0,1 ph-einheiten kommen, die sich negativ auf die Desinfektion und die Flockung auswirken. Damit es beim Einsatz von Aluminium- und/oder Eisensalzen zur Bildung der schwer löslichen Hydroxide kommt, ist die Einhaltung der vorgegebenen ph-werte unerlässlich. Während der Hydrolyse der Flockungsmittel kommt es aber auch zur Bildung von Säuren, die durch das Hydrogencarbonat neutralisiert (gepuffert) werden: Beispiele AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + 3 HCl (21) FeCl3 + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 HCl (22) HCl + HCO3 - H2O + CO2 + Cl - (23) Ist keine ausreichende Säurekapazität in Form von Hydrogencarbonat-Ionen im Beckenwasser vorhanden, kann die entstehende Salzsäure ausreichend abgefangen werden. Der ph-wert kann unter den Wert 6,5 fallen und neben den schwerlöslichen Hydroxid-Flocken bilden sich lösliche Ionen, die den Filter passieren können. Der Wirkungsgrad der Flockung ist somit reduziert

46 46 und es kommt zu Restgehalten an Aluminium- bzw. Eisen-Ionen im Beckenwasser. In der Praxis hat sich für den Parameter Säurekapazität ein Mindestwert von 0,7 mmol/l im Rohwasser bewährt. Abweichend davon kann bei Flockungsmitteln mit einer Basizität von mehr als 65 % eine Säurekapazität von mindestens 0,3 mmol/l ausreichend sein, wenn die übrigen Rahmenbedingungen eingehalten werden. Die Basizität eines Polyaluminiumchlorids gibt an, welcher prozentuale Anteil der Säureäquivalente im Vergleich zu Aluminiumchlorid bereits vorneutralisiert ist. Zur Anhebung einer zu geringen Säurekapazität im Beckenwasser eignen sich verschiedene Maßnahmen: Füllwasserzugabe: Nur sinnvoll bei Füllwasser mit hohen Säurekapazitäten. Dosierung von Natriumcarbonat: Bei der Anwendung von Natriumcarbonat (Soda) wird keine Gesamthärte in das Beckenwasser eingetragen. Es hat eine hohe Löslichkeit und bildet im Wasser neben Hydrogencarbonat auch Natriumhydroxid, womit eine ph-wert-erhöhung einhergeht. Der Wirkstoffgehalt an Hydrogencarbonat bezogen auf die Trockensubstanz liegt bei üblicherweise 57,5 % 70. Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH (24) Dosierung von Natriumhydrogencarbonat: Natriumhydrogencarbonat erhöht ebenfalls die Gesamthärte und hat üblicherweise einen Wirkstoffgehalt von 72,6 % bezogen auf die Trockensubstanz. Die Löslichkeit in Wasser ist geringer als bei Natriumcarbonat und der ph-wert-anstieg fällt deutlich niedriger aus. Aufgrund der Tendenz von Natriumhydrogencarbonat, schneller auszukristallisieren, muss diesem Umstand bei der Dosierung besondere Beachtung geschenkt werden. NaHCO3 + H2O Na + + HCO3 - + H2O (25) 70 Csontos G. (2012) Bedeutung und Beeinflussung der Säurekapazität von Schwimmbeckenwasser durch die Aufbereitung AB Archiv des Badewesens 10/2012 Seite

47 47 Beide Mittel sollten idealer Weise mit enthärtetem Wasser angesetzt werden. Zu beachten ist weiterhin, dass maximal 8 %-ige Lösungen hergestellt werden, um Kristallisationen zu vermeiden. Bei Verwendung von enthärtetem Wasser können höher konzentrierte Lösungen erreicht werden. Calciumcarbonat: Calciumcarbonat als Filterauflage bewirkt eine Entsäuerung des Rohwassers und neutralisiert gleichzeitig die i.d.r. sauren Flockungsmittel. Die Schichtstärke sollte 10 bis 15 cm überschreiten, um einem zu starken ph-wert-anstieg entgegenzuwirken. Um eine Verblockung durch Unterkornbildung und ein Verbacken der filtrierenden Schichten zu vermeiden, sind die Spülbedingungen entsprechend abzustimmen. Da sich das Calciumcarbonat im Laufe der Zeit abbaut, muss die Stärke der Auflageschicht zyklisch kontrolliert und ggf. nachgefüllt werden. Darüber hinaus kann Calciumcarbonat auch in einem separaten, zusätzlichen Filter als alleiniges Filtermaterial zur Entsäuerung eingesetzt werden. CaCO3 + 2 H2O Ca(OH)2 + H2CO3 (26) H2CO3 H + + HCO3 - (27) Abweichend von der in der Praxis bewährten Säurekapazität von 0,7 mmol/l gelten für Warmsprudelbecken weiterhin 0,3 mmol/l. Diese Reduzierung ist der Tatsache geschuldet, dass aufgrund der starken Wasserbewegung und der Grenzflächenbildung von Luft und Wasser ein vermehrtes Ausgasen von Kohlenstoffdioxid stattfindet und somit eine Säurekapazität von 0,7 mmol/l dauerhaft eingehalten werden kann. Die Einhaltung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts zum Schutz kalkhaltiger Werkstoffe und der Vermeidung von Kalkablagerungen ist Gegenstand dieser Normenreihe. Die Einstellung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts ist auch erreichbar, da der Aufbereitungsprozess und die damit verbundenen Hygieneanforderungen nach Tabellen 1 und 2 der DIN 19643, Teil 1 dem permanent entgegenwirken Dygutsch D. P.; Reuß A.: Wasserhygiene versus Calcitsättigung AB Archiv des Badewesens 5/2013 Seite

48 48 Säurekapazität KS 4,3 bei Flockungsmitteln mit Basizität 65% 72 [mmol/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,7 1 >1 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] <0,7 1 >1 Filtrat [FIL] bei Flockungsmitteln mit Basizität >65% 72 [mmol/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,3 0,7 >0,7 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] <0,3 0,7 >0,7 Filtrat [FIL] bei Warmsprudelbecken günstig Beckenwasser [BW] <0,3 0,7 >0,7 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] <0,3 0,7 >0,7 Filtrat [FIL] bei Flockungsmitteln 73 günstig Beckenwasser [BW] <0,3 0,7 >0,7 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] <0,3 0,7 >0,7 Filtrat [FIL] 72 Basizität: Maß für die Vorneutralisation eines aluminiumhaltigen Flockungsmittels. Sie wird berechnet als Basizität = (m/3n) x 100 % mit m = molare Stoffmenge OH - und n = molare Stoffmenge Al Bei Anschwemmfiltration oder Ozon-Verfahren nach DIN

49 49 Nitrat Nitrate sind die Salze der Salpetersäure und bilden im Allgemeinen leicht wasserlösliche Verbindungen. Sie stellen wichtige Nährstoffe für Pflanzen dar. In Gegenden mit hoher landwirtschaftlicher Nutzung werden diese häufig in Form stickstoffhaltiger Düngemittel (auch Gülle) in das Grundwasser eingetragen und gelangen so auch als Füllwasser in den Schwimm- und Badebeckenwasserkreislauf. Im Schwimm- und Badebeckenwasser entsteht Nitrat durch Oxidation von organischen Aminen und Ammoniumverbindungen mittels Oxidationsmitteln wie Ozon und freies Chlor. Diese Ausgangsstoffe werden im Wesentlichen durch den Nutzer (z.b. Harnstoff, Aminosäuren) oder durch das Füllwasser (z.b. Huminstoffe, Ammoniumverbindungen) eingetragen. Dieser Eintrag kann durchaus jahreszeitlich bedingt schwanken. Da die Chlor-Amin- Bildung ( gebundenes Chlor ) eine parallel verlaufende Konkurrenzreaktion darstellt, ist die Nitratbildung bei der ausschließlichen Verwendung von Chlor deutlich langsamer als in Gegenwart von Ozon. So nimmt die Konzentration an Nitrat erst langsam über die Zeit zu und kann daher als Indikator für die Alterung eines Beckenwassers herangezogen werden. Ein Nitratanstieg kann auch durch den Eintrag der Schmutz- und Reinigungsflotte in den Beckenwasserkreis möglich sein. Dazu muss die Flotte allerdings stickstoffhaltige Verbindungen aufweisen. Zur Vermeidung des Eintrags ist während der Reinigung auf die Rinnenumschaltung zur Schmutzwasserabführung zu achten und die Rinne nach der Reinigung ausreichend mit Trinkwasser zu spülen, bevor auf Umwälzbetrieb zurückgeschaltet wird. Ein schnelles Ansteigen des Nitratgehalts kann ein Indiz für eine gut funktionierende Oxidationsleistung der Wasseraufbereitungsanlage sein. Da die Oxidationskraft beim Einsatz von Ozon in der Aufbereitung deutlich stärker, kann die Zunahme des Nitratgehalts bei diesen Verfahren mehr als Indikator für die Alterung des Beckenwassers herangezogen werden. Weil Nitrat durch die Aufbereitung beseitigt, sondern lediglich durch Füllwassernachspeisung verdünnt werden kann, sind Rückschlüsse auf eine Alterung des Beckenwassers aufgrund der Zunahme der Konzentration möglich. Erhöhte Konzentrationen bzw. Überschreitungen des oberen Wertes können daher ein Indiz für eine unzureichende oder fehlerhafte Füllwassernachspeisung sein. Zur richtigen

50 50 Bewertung ist es unbedingt erforderlich, die Entwicklung der Konzentrationen über die Zeit zu betrachten. Einzeln herausgezogene Werte können zu Fehlinterpretationen führen. Zuverlässige Aussagen über die Füllwassernachspeisung erhält man häufig aber nur aus der Ablesung der jeweiligen Wasserzähler. Nitrat (über Wert des FW) 74 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] FW+10 FW+20 >FW+20 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Oxidierbarkeit Die Oxidierbarkeit im Beckenwasser mittels Kaliumpermanganat (KMnO4) ist ein Maß für die Belastung des Wassers mit organischen Verbindungen. Zwar reagieren nur ein Teil der organischen Verbindungen mit KMnO4, aber genau dieser Anteil repräsentiert besonders gut die durch die Nutzer eingebrachten Verschmutzungen. Um die tatsächlich durch den Nutzer hineingebrachten Mengen und Konzentrationen feststellen zu können, muss von der Gesamtbelastung die Grundbelastung des Wassers abgezogen werden. Bei ungenutztem Beckenwasser wird diese Grundbelastung durch die Belastung des Füllwassers hinreichend repräsentiert. Bei schlechten Füllwasserqualitäten (z.b. hohe organische Belastung) kann ggf. der Wert für Filtrat als Grundbelastung zugrunde gelegt werden. Der Belastungszustand des Beckens durch die Nutzer (ΔOx) ergibt sich somit aus der Differenz der Oxidierbarkeiten des Beckenwasser (OxBw) und des Füllwassers (OxFw): ΔOx = OxBw - OxFw Bei sehr guten Füllwasserqualitäten und somit sehr geringen Oxidierbarkeiten sollte als Grundbelastung ein Wert von 2 mg/l KMnO4-Verbrauch (= 0,5 mg/l O2) gewählt werden, da unterhalb 74 Parameter gilt für Beckenwasser, das mit Ozon aufbereitet ist, ansonsten ist bei Überschreitung die Füllwassernachspeisung zu prüfen.

51 51 von diesem Wert keine reproduzierbaren Werte bei der KMnO4- Methode zu erwarten sind. Bei schlechten Füllwasserqualitäten (z.b. hohe organische Belastung) kann besser der Wert für Filtrat bei unbelasteter Anlage, wie man sie bspw. in den Morgenstunden vorfindet, als Grundbelastung zugrunde gelegt werden. Der Belastungszustand des Beckens durch die Nutzer (ΔOx) ergibt sich somit aus der Differenz der Oxidierbarkeiten des Beckenwasser (OxBw) und des Filtrats (OxFil): ΔOx = OxBw - OxFil Mit Hilfe der Oxidierbarkeit können weiterhin Aussagen hinsichtlich der Funktion und Wirksamkeit der Aufbereitungstechnik gemacht werden. Dazu werden die Oxidierbarkeiten von Filtrat und Reinwasser in Bezug zum Füllwasser bzw. zum Filtrat der unbelasteten Anlage gesetzt. Diese Werte sollten geringer sind als der Wert für den Belastungszustand des Beckens und gemäß Neufassung der DIN mg/l KMnO4 überschreiten. Erhöhte ΔOx-Werte für das Beckenwasser bzw. das Filtrat/Reinwasser signalisieren häufig eine starke Belastung der Anlage. Sinken diese Werte auch bei Abnahme der Nutzer mit der Zeit ab, so sollte eine Überprüfung der Aufbereitung stattfinden. Dabei ist sowohl Augenmerk auf die Filtration als auch auf die Desinfektion zu lagen. Oxidierbarkeit über Wert des FW als O2 75 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] FW+0,5 FW+0,75 >FW+0,75 Reinwasser [RW] FW+0,3 FW+0,5 >FW+0,5 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] FW+0,3 FW+0,5 >FW+0,75 75 gemessen als Mn VII -> II. Liegt die Oxidierbarkeit des Filtrats bei unbelasteter Anlage unter der des Füllwassers (ggf. Wert der Mischung aus primärem und sekundärem Füllwasser), so ist dieser niedrigere Wert als Bezugswert zu verwenden; liegt jedoch die Oxidierbarkeit des Füllwassers unter 0,5 mg/l O2 bzw. unter 2 mg/l KMnO4, gelten diese als Bezugswerte.

52 52 KMnO4-Verbrauch über Wert des FW als KMnO4 76 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] FW+2 FW+3 >FW+3 Reinwasser [RW] FW+1,2 FW+2 >FW+2 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] FW+1,2 FW+2 >FW+2 Chlorid Chloride sind die Salze der Salzsäure und kommen als Anionen in Salzverbindungen wie z.b. Kochsalz (= Natriumchlorid) vor. Die meisten chloridhaltigen Salze sind sehr gut wasserlöslich. Durch die Aufbereitung nimmt der Gehalt an Chloriden im Beckenwasser im Laufe der Zeit zu und nähert sich - in Abhängigkeit von der Füllwasserrate - einem Grenzwert. Die Zunahme erfolgt im Wesentlichen durch Zerfall der Hypochlorigen Säure und des dazugehörigen Anions. Bei Einsatz von Chlorgas gelangen zusätzlich Chloride durch die ebenfalls gebildete Salzsäure in das Beckenwasser. Weitere Quellen können die ph-wert-korrektur mit Salzsäure und chloridhaltige Flockungsmittel sein. Die im Beckenwasser auftretenden Chlorid-Konzentrationen sind physiologisch unbedenklich. Allerdings können Chloride Schäden am Baukörper und an Anlagenteilen hervorrufen. Ab einer Konzentration von 250 mg/l können z.b. Betonkorrosionen hervorrufen werden. Dabei werden schwerlösliche Salze im Beton in leicht lösliche Chloride überführt und der Werkstoff wird destabilisiert. Weiterhin können Chloride auf Edelstahl Korrosionen hervorrufen. Je nach Güte der Edelstahl-Legierung sind Flächenkorrosionen ab etwa 250 g/m³ und Spaltkorrosionen ab etwa 100 g/m³ möglich. Problematisch sind dabei die Stellen, die ständig vom Wasser umspült werden, sodass es zu einer Konzentrierung der Chloride kommen kann. Eine Reduzierung der Chloride ist nur durch eine entsprechende Füllwasserrate möglich. 76 gemessen als Mn VII -> II. Liegt die Oxidierbarkeit des Filtrats bei unbelasteter Anlage unter der des Füllwassers (ggf. Wert der Mischung aus primärem und sekundärem Füllwasser), so ist dieser niedrigere Wert als Bezugswert zu verwenden; liegt jedoch die Oxidierbarkeit des Füllwassers unter 0,5 mg/l O2 bzw. unter 2 mg/l KMnO4, gelten diese als Bezugswerte.

53 53 Chlorid bei Inline-Elektrolyse 77 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] >1.200 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] >1.200 Chlorid bei Edelstahlbecken 78 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] < Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Sulfat Sulfate sind die Salze der Schwefelsäure. Neben dem Füllwasser gelangen sie im Wesentlichen durch die Zugabe von Schwefelsäure oder Natriumhydrogensulfat zur ph-wert-korrektur in den Wasserkreislauf. Durch die Aufbereitung nimmt der Gehalt an Sulfaten im Beckenwasser im Laufe der Zeit zu. Zum Problem können höhere Gehalte an Sulfaten im Beckenwasser werden, wenn gleichzeitig hohe Calcium-Konzentrationen vorhanden sind, dann kann es zu Gips-Ausfällungen kommen, wenn das Löslichkeitsprodukt von Calciumsulfat (CaSO4) überschritten wird. Folgen können u.a. Verbackungen im Filter und somit schlechtere Filtrationsleistungen sein. Weiterhin können höhere Sulfat-Konzentrationen ebenfalls Betonkorrosionen initiieren. 77 Beurteilung der Aufsalzung und der Korrosivität des Wassers sowie zur Kontrolle des Beckenwassers bei Chlorelektrolyseanlagen im Inlinebetrieb. 78 Bei Stählen mit den Werkstoff-Nr , und gemäß Merkblatt 831 Edelstahl Rostfrei in Schwimmbädern (Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Düsseldorf).

54 54 Sulfat 79 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <240 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Phosphat Phosphate sind die Salze der Phosphorsäure. Sie gelangen im Wesentlichen über das Füllwasser in den Beckenwasserkreislauf. Hierbei sind insbesondere die sog. Polyphosphate zu erwähnen, die durch öffentliche Wasserversorger zum Schutz des Trinkwassernetzes gegen Korrosionen und Inkrustationen zugesetzt werden. Die TrinkwV erlaubt hierbei die Zugabe von bis zu 2,2 mg/l (berechnet als P) 80. Poly-Phosphate sind darüber hinaus gute Komplexbildner und können bei höheren Konzentrationen die Flockungsfiltration beeinflussen. Im Laufe der Zeit hydrolysieren diese Poly-Phosphate und bilden ortho-phosphate. Ortho-Phosphate können die Algenbildung begünstigen. Dabei ist aber zu beachten, dass diese die einzigen Wachstumsfaktoren für Algen darstellen. So kann auch bei größeren Phosphat-Konzentrationen das Algenwachstum verhindert werden, wenn die Beckendurchströmung funktioniert und das Reinwasser homogen im Becken verteilt wird. Ein Teil der Phosphate wird durch Flockungsmittel auf Basis von Aluminium und Eisen als Aluminium- oder Eisenphosphat bei der Flockung mitgefällt und durch die Filtration dem Wasserkreislauf entzogen. Deshalb wurde dieser Parameter auch für die Funktionsprüfung der Flockungsfiltration mit einem oberen Wert von 0,03 mg/l (als P) in die Neufassung der DIN aufgenommen. 79 bei Verwendung entsprechender Zusätze (z.b. Schwefelsäure zur ph-wert-einstellung) zur Beurteilung der Aggressivität gegen über Beton. Bei Einsatz von Calciumhypochlorit und harten Füllwässern zur Kontrolle etwaiger Gipsablagerungen. 80 Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß 11 der Trinkwasserverordnung Änderung. Stand: November 2012, Teil 1a.

55 55 ortho-phosphat (als P) 81 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] <0,03 82 Reinwasser [RW] <0,03 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] <0,03 83 Ammonium Zwei entscheidende Quellen für die Bildung von gebundenem Chlor im Beckenwasserkreislauf sind auszumachen. Zum einen sind es die Stickstoffverbindungen, die durch den Badegast in das Beckenwasser hineingebracht werden, wobei hier insbesondere Harnstoff zu erwähnen ist. Zum anderen sind es Ammoniumverbindungen, die über das Füllwasser hineingebracht werden. Gerade in landwirtschaftlich intensiv genutzten Gegenden, in denen mit Düngemitteleintrag auch in das Grundwasser zu rechnen ist, können erhöhte Konzentrationen an Ammoniumverbindungen im Füllwasser auftreten. Der Bedeutung des Ammoniumgehalts im Füllwasser für die Bildung von gebundenem Chlor wurde in der Neufassung der DIN insoweit Rechnung getragen, dass der obere Wert von 2,0 mg/l auf nun 0,5 mg/l gesenkt wurde. Unter Umständen kann eine Voraufbereitung des Füllwassers zur Beseitigung von Ammonium z.b. durch Oxidation angezeigt sein. Ammonium 84 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] Reinwasser [RW] <0,5 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 81 Umrechnung von Phosphat (als P) in Phosphat: C(Phosphat) = 3,06 c(phosphat als P) 82 Nur bei Auftreten von Algen im Beckenwasser. 83 Zur Prüfung der Wirksamkeit der Flockung, bei der auch Phosphat als Aluminium- bzw. Eisenphosphat ausgefällt werden sollte. 84 Ammoniumverbindungen können zu Chloraminen ( gebundenes Chlor ) reagieren. Unter Umständen kann es daher sinnvoll sein, das Chloramin-Bildungspotential im Füllwasser zu bestimmen.

56 56 Mangan Im Füllwasser vorhandene Manganverbindungen werden im Beckenwasserkreislauf durch das im Wasser befindliche Desinfektionsmittel (Chlor, Ozon) oxidiert. Dabei bilden sich unlösliche Stoffe, die als Kolloide eine nur schwer zu beseitigende Trübung im Wasser bilden. Es kann daher erforderlich sein, diese Verbindungen bereits in einer Voraufbereitung zu beseitigen. Mangan 85 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] Reinwasser [RW] <0,05 Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Gesamthärte Die Gesamthärte des Wassers spiegelt den Gehalt an den typischen Härtebildnern Calcium und Magnesium wider. Gerade Calciumionen bilden mit einigen Anionen schlecht wasserlösliche Verbindungen, die sich dann als Härteausfällungen niederschlagen und z.b. Verbackungen des Filterbetts hervorrufen können. Die größte Gefahr geht hier von der Gips-Bildung (Calciumsulfat) aus, da Gipsausfällungen üblicherweise kaum zu beseitigen sind. Gips-Bildung wird begünstigt, wenn die Desinfektion mittels Calciumhypochlorit ( Calcium-Quelle) und die ph-wert-korrektur mittels Schwefelsäure durchgeführt werden. Kommt dann noch Füllwasser mit hoher Gesamthärte hinzu, kann diese Problematik noch verstärkt werden. In solchen Fällen kann es sinnvoll sein, die ph-wert-korrektur mit Hilfe von Salzsäure zu gestalten. 85 Manganverbindungen können zu Verfärbungen, Trübungen und Ablagerungen führen.

57 57 Gesamthärte 86 [ dh] günstig Beckenwasser [BW] 87 Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] Ozon Ozon ist das stärkste Oxidationsmittel, welches zur Wasserdesinfektion eingesetzt wird. Durch Ozon wird darüber hinaus der oxidative Abbau von organischen Belastungsstoffen begünstigt. Anderseits kann Ozon bereits relativ kleinen Konzentrationen gesundheitsschädlich durch Einatmen wirken. Deshalb darf Ozon, welches in der Aufbereitungsanlage eingesetzt wird, in das Beckenwasser gelangen. Wenn nach dem Sorptionsfilter noch Konzentrationen über 0,05 mg/l festgestellt werden, besteht u.a. die Möglichkeit, dass die Aktivkohle erschöpft, die Schichthöhe zu gering oder Verbackungen im Filter vorliegen. Ozon 88 [mg/l] günstig Beckenwasser [BW] Reinwasser [RW] Rohwasser [ROH] Filtrat [FIL] 0-0,05 >0,05 86 Summe der Calcium- und Magnesiumionen. Bei Einsatz von Calciumhypochlorit und harten Füllwässern zur Kontrolle etwaiger Gipsablagerungen. 87 Abhängig vom Aufbereitungsverfahren, dem Füllwasser und den eingesetzten Chemikalien. Eine Ausfällung von Härteablagerungen sollte unbedingt verhindert werden. 88 Bei Verfahren mit Ozon.

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