Woher kommt das Wasser?

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1 Wasser bedeutet Leben. In allem, was wir trinken und essen, ist Wasser. Sogar unser Körper besteht überwiegend aus Wasser. Auch unser Planet, die Erde, ist zu einem großen Teil von Wasser bedeckt. Astronauten sehen die Erde als blauen Planeten, umgeben von großen Wolken aus Wasserdampf. Woher kommt aber all das Wasser und wofür brauchen wir es?

2 Wasserdampf kondensiert zu Wolken Niederschlag Warme Luft mit Wasserdampf steigt nach oben Verdunstung Niederschlag dringt in den Boden ein Grundwasser a Regenwolke b Der Wasserkreislauf c Grane-Stausee im Harz e Wasservorräte der Erde Woher kommt das Wasser? Ohne Wasser kein Leben eine Binsenweisheit. Aber hast du dir schon mal Gedanken darüber gemacht, wieviel Süßwasser, d.h. trinkbares Wasser, es auf der Erde überhaupt gibt? Und weißt du eigentlich, woher das Wasser kommt, das wir so selbstverständlich in guter Qualität erwarten, wenn wir den Wasserhahn aufdrehen? Der Wasserkreislauf funktioniert nur dann, wenn es Wasser gibt und wenn eine Energiequelle, die Sonne, vorhanden ist. Kreislauf des Wassers Wenn die Sonne scheint, wird die Erdoberfläche erwärmt und Wasser verdunstet. Am größten ist die Verdunstung über den Meeren, Seen, Flüssen. Je größer die Wasseroberfläche ist, umso größer ist auch die Verdunstung und je höher die Temperatur ist, umso mehr Wasser verdunstet. Die warme Luft steigt mit dem verdunsteten Wasser (=Wasserdampf) auf. Je höher die Luft steigt, umso mehr kühlt sie ab und aus dem Wasserdampf werden Wolken (Kondensation), aus denen es irgendwann regnet. Ein Teil des Regens versickert in der Erde und fließt in das Grundwasser. Ein anderer Teil gelangt direkt in Gewässer und über die Flüsse wieder ins Meer. Der Wasserkreislauf ist geschlossen. Grundwasser 64 % des Trinkwassers in Deutschland wird aus Grundwasservorräten gewonnen. Dieses Wasser wurde durch die verschiedenen Erdschichten darüber schon gefiltert und ist deshalb relativ sauber. Oberflächenwasser Aus Seen, Stauseen oder Flüssen wird auch Trinkwasser gewonnen. Es ist jedoch oft nicht so sauber wie Grundwasser und muss im Wasserwerk aufbereitet werden. Uferfiltrat Städte, die an Flüssen liegen, gewinnen ihr Wasser häufig aus Uferfiltrat. Dies ist Wasser, das aus Brunnen in Ufernähe gewonnen wird. Der Gewässer-Untergrund wirkt wie ein natürlicher Filter, der die meisten Schadstoffe zurückhält. d Arten der Trinkwassergewinnung Beschreibe mithilfe der Grafik den Wasserkreislauf. Nenne die Arten der Trinkwassergewinnung und beschreibe sie. Diskutiert, welche Folgen ein Abschmelzen der Gletscher hätte. 4

3 Trinken und Kochen: Liter Geschirrspülen: 7 Liter Putzen: 7 Liter Sonstiges (z.b. Auto waschen, Blumen gießen): 8 Liter Körperpflege: 0 Liter Wäsche waschen: 5 Liter a So viel Wasser verbraucht jeder von uns Tag für Tag Toilettenspülung: 5 Liter Baden/Duschen: 0 Liter c Trinkwasser Lebensmittel Nr. Die Anforderungen an die Qualität des Trinkwassers sind gesetzlich genau geregelt. Danach muss Trinkwasser frei sein von Krankheitserregern und darf Inhaltsstoffe nur in bestimmten Konzentrationen enthalten. Es soll appetitlich, farblos, klar, kühl, geruchlos und geschmacklich einwandfrei sein. Das Lebensmittel in dieser hohen Qualität zu liefern, ist die Aufgabe der Wasserwerke. 98 % aller Haushalte in der Bundesrepublik Deutschland sind an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossen. d Bewässerung in der Landwirtschaft f Zur Herstellung von werden Liter Wasser benötigt: kg Brot 000 kg Zucker 0 kg Reis Auto b Wasserverbrauch zu Hause Vollbad: l Duschbad: l x Zähne putzen: ½ l x Hände waschen: l x Wäsche waschen: ca. 0 l (Normalprogramm) ca. 80 l (Sparprogramm) Wofür brauchen wir Wasser? Etwa drei Viertel der Erdoberfläche ist mit Wasser bedeckt. Doch nur ein ganz geringer Teil kann davon als Trinkwasser genutzt werden. Wofür brauchen wir aber Wasser? Und wieviel braucht ein Mensch davon? Ohne Wasser könnte ein Mensch etwa vier Tage überleben. Jeder sollte etwa zwei Liter Flüssigkeit zu sich nehmen, damit die Organe arbeiten können. Deutschland verfügt über viel Wasser, doch trotzdem gibt es nur wenig hochwertiges Trinkwasser. Es wurde ermittelt, dass jeder von uns durchschnittlich 5 Liter Trinkwasser pro Tag benötigt. Welches Wasser können wir trinken? Das Oberflächenwasser ist oftmals mit Schadstoffen belastet, die z. B. aus der Landwirtschaft stammen. Die Aufgabe der Wasserwerke besteht darin, diese Schadstoffe zu entfernen, damit das Wasser als Trinkwasser benutzt werden kann. Auch das Grundwasser kann verunreinigt sein. Deshalb wird es ebenfalls von den Wasserwerken technisch aufbereitet. Danach gelangt das Wasser in unsere Wasserleitungen. Da diese besonders in den Städten oftmals alt und brüchig sind, wird dem Wasser oft Chlor zugeführt. Maßnahmen zum Wassersparen Um die wichtige Lebensgrundlage, sauberes Trinkwasser, möglichst lange zu erhalten, sollten wir mit Wasser nicht verschwenderisch umgehen. Es gibt viele Möglichkeiten, wie deine Familie zu Hause Wasser sparen kann. So sollte man beim Zähne putzen den Wasserhahn abdrehen. Auch beim Hände waschen lässt sich z. B. während des Einseifens Wasser sparen. Beim Kauf von Geräten wie z. B. einer Waschmaschine, kann man auf einen geringen Wasserverbrauch achten. Auch beim Toiletten-Spülkasten gibt es oft eine Spartaste. Wasser für die Landwirtschaft Nicht nur in den südlichen Ländern Europas sind die Landwirte darauf angewiesen, ihre Felder zu beregnen, um die Erträge zu steigern. Auch in Deutschland wird zu bestimmten Zeiten viel Wasser auf den Feldern benötigt, um zu verhindern, dass die Zuckerrüben, die Kartoffeln, der Mais usw. vertrocknen. Dieses Wasser stammt allerdings nicht aus der Wasserleitung. Es ist kein Trinkwasser, sondern Brauchwasser. Dieses hat keine Trinkwasserqualität sollte aber einer gewissen Mindesthygiene entsprechen. Brauchwasser wird in der Landwirtschaft, z. B. zur Beregnung, oder in der Industrie verwendet. Nenne Möglichkeiten, Wasser im Haushalt zu sparen. Finde weitere Beispiele. Stelle dar, zu welchen Zeiten in der Landwirtschaft besonders viel beregnet werden muss. Kaum zu glauben Ein tropfender Wasserhahn verliert pro Stunde etwa einen Liter Wasser. Das entspricht ca Litern im Jahr. e Spartaste am WC 5 6

4 4 5 a Kläranlage Wohin geht unser Abwasser? Wie ein System von Straßen durchziehen Rohrleitungen den Boden einer Stadt. Viele Kilometer Rohre wurden verlegt, um das Stadtgebiet mit Trinkwasser zu versorgen und das gebrauchte Wasser wieder zu entsorgen. Auch das Regenwasser wird in den Abwasserkanälen gesammelt und mit dem restlichen Abwasser zur Kläranlage transportiert. Die Kläranlage Durch den Gebrauch wird Trinkwasser mit verschiedenen Stoffen verschmutzt. So wird es zum Abwasser. Durch die Kanalisation läuft es in die Kläranlage und wird durch verschiedene Behandlungsschritte gereinigt. Da das Wasser sehr unterschiedlich verschmutzt sein kann, finden sich in der Kläranlage verschiedene Reinigungsstufen: Mechanische Reinigung Das Wasser wird über Rohre zum Pumpwerk der Kläranlage geleitet. Dort kommt es zuerst zur mechanischen Reinigung, wo Rechen und Siebe den groben Unrat zurückhalten. Dann fließt das Abwasser langsam durch den Sandfang. Dabei sinken die mitgeführten Bodenteilchen zum Grund. Danach bleibt es längere Zeit im Vorklärbecken. An der Oberfläche schwimmendes Fett und Öl setzen sich am Fettabscheider ab. Biologische Reinigung Das vorgeklärte Abwasser fließt dann zur biologischen Reinigung. Im Belebtschlammbecken bauen Bakterien die Verschmutzungen weiter ab. In einem Nachklärbecken setzen sich Reste des Belebtschlammes ab. Diese werden im Faulturm in brennbares Gas umgewandelt, das zur Wärme- und Stromerzeugung verwendet wird. b A B C c A Sandfang, B Belebungsbecken, C Nachklärung Nach den Behandlungsschritten ist das Wasser zwar immer noch kein Trinkwasser, kann aber wieder in Bäche oder Flüsse geleitet werden, ohne dass Lebewesen Schaden nehmen. Beschreibe das Luftbild. Nutze als Hilfe das Schaubild und die Fotos. Stelle in einer Tabelle die Reinigungsstufen dar und nenne die jeweils ausgeschiedenen Stoffe. Je mehr Abwasser wir produzieren, desto teurer wird die Abwasserbehandlung. Begründe. 7 8

5 Raffinerie Rhein a Speichersee am Oberaar-Gletscher (Schweiz) Chemiewerk Wasser für Strom... b 9. Juni 008,.5 Uhr. Die erste Halbzeit des Fußball-Finalspiels der EM Spanien Deutschland ist gleich zu Ende. Sehr viele Zuschauer sitzen wie gebannt vor dem Fernseher. Um. Uhr ertönt der Halbzeitpfiff und zehn Millionen Menschen schalten im Wohnzimmer, in der Küche oder auf der Toilette gleichzeitig das Licht ein. In diesem Moment braucht man viel Strom aber woher nehmen? Zwar sind alle europäischen Kraftwerke zusammengeschaltet, aber eine so plötzliche und gewaltige Strommenge wie in der Fußballhalbzeit schaffen normale Kraftwerke nicht allein. Da kam man auf eine Idee, die genial einfach ist. Im Unterschied zum Strom lässt sich Wasser leichter speichern. Und hierfür bieten sich die Alpen mit den steilwandigen Tälern und den großen Höhenunterschieden an. Man fängt das Schmelzwasser der Gletscher in Stauseen auf. Wenn man dann plötzlich viel Strom benötigt, öffnet man rasch die Sperrventile der Staumauer und lässt durch alle Rohre so lange Wasser zum Kraftwerk laufen, wie man viel Strom benötigt. Im Kraftwerk treibt das herunterrauschende Wasser Turbinen an und die angekoppelten Generatoren erzeugen Strom. Braucht man den zusätzlichen Strom nicht mehr, so schließt man die Ventile wieder, um auch für die nächste Stromspitze (z. B. nach Spielende!) noch genügend Wasser im Speichersee zu haben. Eine solche Anlage heißt Speicherkraftwerk. Dieses ist immer nur kurz während des Spitzenbedarfs an Strom in Betrieb. c Prinzip eines Speicherkraftwerkes d Chemiewerk am Rhein... und für die Industrie Chemie am Rhein Was haben Zahnpasta, Autoreifen, Handy, Sportschuhe, Tabletten, Kunstdünger und Lippenstift gemeinsam? Sie alle sind Produkte der chemischen Industrie. Chemiewerke werden oft direkt am Wasser gebaut. Dafür gibt es mehrere Gründe: Für die Herstellung werden sehr große Mengen an Rohstoffen gebraucht, z.b. Erdöl-Erzeugnisse, Säuren oder Salze. Viele dieser Rohstoffe transportiert man am günstigsten mit dem Schiff direkt zum Werk z. B. auf dem Rhein. Ein Chemiewerk benötigt für die Produktion selbst und zur Kühlung der Produktionsanlagen riesige Mengen Wasser auch dieses liefert der Fluss. Gefahr aus dem Chemiewerk? Oft arbeitet die chemische Industrie mit giftigen Stoffen. Deshalb brauchen diese Werke große Kläranlagen, die das Abwasser reinigen und gefährliche Stoffe herausfiltern, denn auch der Fluss muss vor Verschmutzungen geschützt werden. Sehr genaue Sicherheitsvorschriften sind daher nicht nur für die Sicherheit der Mitarbeiter sondern auch für den Schutz der Umwelt nötig. Nenne Gründe, warum der Standort am Wasser für ein Chemiewerk ideal ist. Durch die chemische Industrie können Probleme entstehen. Erläutere, worauf geachtet werden muss. Ordne die folgenden Begriffe und bilde mit ihnen einen kurzen Text zum Speicherkraftwerk: Stromleitung, Gletscher, Wasserturbine, Gletscherbach, Staumauer, Höhenunterschied, Speichersee, Generator. Raffinerie Eine chemische Fabrik, in der aus Erdöl viele verschiedene Produkte hergestellt werden, z. B. Benzin, Heizöl. 9 0