Wasser – H20 – Quell allen Lebens – Ohne Wasser könnten wir nicht nur nicht kochen. Es gäbe uns und unsere pflanzliche und tierische Umwelt nicht.
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Ich fange gerade mit der Zusammenstellung dieser Seite an und werde noch einige Zeit brauchen, bis sie vollständig ist. Dann wird der Hinweis verschwinden.
Wasser fasziniert viele Menschen und hat eine Anziehungskraft auf Viele. Egal ob Meer, Wasserfall, Regen, Schnee, Wolken oder auch beim Anblick von heißem Wüstensand. Wasser ist überall und wo es nicht ist, denkst Du auch sofort daran.
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Übersicht zum Thema Wasser
Wasser
Was ist im Wasser drin?
Wo fällt das Wasser hin?
Was passiert, wenn Wasser verdunstet?
Wasser zum Kochen
Warum kochen wir mit Wasser?
Wasser siedet erst bei 120 °C?
Wasser siedet schon bei 80 °C?
Auf die richtige Temperatur kommt es an
Wieviel Energie nimmt Wasser auf bzw. gibt Wasser ab?
Was passiert beim Kochen?
Wasser zum Trinken
Trinkwasser
Mineralwasser – Sprudelwasser
Wassergewinnung
Wasseraufbereitung
Wasserversorgung
Abwasser
Natürlicher Wasserkreislauf
Was Wasser noch so kann
Zitate zum Wasser
Wasser
Was ist im Wasser drin
Dabei ist Wasser nicht gleich Wasser. In seiner chemisch reinen Formel, der Verbindung aus Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatomen (H2O) kommt es in der Natur selten vor.
In der Luft ist es mit anderen Gasen vermischt und bis zum Taupunkt unsichtbar. Danach fallen kleine Tröpfchen aus und bilden Wolken, Nebel. Irgendwann werden diese Tröpfchen größer und beginnen auf die Erde zu fallen. Je nach Temperatur und der Höhe der Wolken als Regen, Schnee oder auch Hagelkörner.
Schon hier ist das Wasser mit anderen Stoffen vermischt bzw. bestimmte Gase, Aerosole oder Staubpartikel sind im Wasser gelöst oder gebunden.
Wo fällt das Wasser hin?
Je nachdem wohin die Tropfen fallen versickern sie im Boden oder fallen in ein anderes Gewässer. Mit 71 % iger Wahrscheinlichkeit in ein Meer oder einen Ozean und zu 29 % auf festes Land. Der Anteil der Süßwasseroberfläche an der Gesamtwasseroberfläche beträgt laut ChatGPT nur 0,4 %. Dennoch wandert ein großer Teil des Wassers, das auf die Erde tropft über Bäche, Seen und Flüsse irgendwann ins Meer.
Dabei nimmt Wasser Stoffe auf, denen es unterwegs begegnet und kann auch Stoffe wieder abgeben.
In sprudelnden Bächen nimmt das fließende Wasser z.B. gasförmigen Sauerstoff auf. Dieser ist wichtig für die Atmung aller Lebewesen im Wasser.
Wenn das Wasser im Boden versickert und durch tiefe Sand, Fels und Erdschichten tropft und fließt, werden dadurch zum einen bestimmte Stoffe aus dem Wasser gefiltert (Sandfilter) andere, wie Kalk oder Eisen sowie weitere Metalle, lösen sich im Wasser.
Auch Salze wie z.B. unser altbekanntes Kochsalz (Natriumchlorid NaCl) löst sich im Wasser auf.
Alle Salze können sich nur zu einem bestimmten Anteil in Wasser lösen, bis das Wasser sozusagen satt ist. Deswegen spricht man dann auch von einer gesättigten Lösung. Übersteigt der Salzgehalt im Wasser diesen Punkt, fängt es an zu kristallisieren. Es fällt aus.
Was passiert, wenn Wasser verdunstet?
Das Wasser steigt als unsichtbarer Wasserdampf in nahezu reiner Form auf, da es deutlich leichter als Luft ist. Den Wasserdampf, den wir sehen können ist Wasser, das sich bereits wieder abgekühlt hat und beginnt als kleine Tröpfchen zu kondensieren. Das passiert sowohl über Land, wenn die Sonne scheint, über dem Meer und sogar über Eis „verdampft“ ein kleiner Teil. Diesen Übergang von der festen in die gasförmige Phase nennt man Sublimation.
Da der Wasseranteil im verbliebenen Wasser immer kleiner wird, steigt die Konzentration der gelösten Stoffe (Salze). Und zwar solange, bis diese anfangen auszufallen und schlussendlich, bis alles Wasser weg ist. So funktioniert z.B. die Gewinnung von Salz.
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Durch ähnliche Prozesse entstanden vor Millionen von Jahren auch die Salzvorkommen, die zum Teil wie z.B. im Berchtesgadener Land bei 800 bis 900 m über dem Meeresspiegel. Ein Meer verdunstetet, das Salz blieb über und durch geologische Prozesse wurde es angehoben, nachdem sich Gesteinsmassen darüber geschoben haben. Ich weiß, das ist jetzt sehr einfach geschildert aber passt so für das grobe Verständnis.
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Wasser zum Kochen
Warum kochen wir mit Wasser?
Wasser kann Energie speichern und erwärmt sich dabei. Beim Abkühlen gibt es diese Wärmeenergie ab und würde sich auch wieder abkühlen, wenn nicht der Topf auf dem Herd stehen würde, welcher ständig Energie nachliefert.
Der Vorteil am Wasser ist, dass es bei irdischen normal Verhältnissen nie über 100 °C heiß werden kann. (ja, natürlich kann ich diesen Punkt durch höheren Druck oder bestimmte Stoffe, die ich dem Wasser zugebe verändern, darum geht es nur jetzt nicht.
Wasser siedet erst bei 120 °C?
Wie soll das gehen? Ganz einfach in einem Dampfkochtopf. Dieser ist so gut verschlossen, dass der Dampf nicht entweichen kann und dadurch der Druck im Topf steigt, bis das kleine Sicherheitsventil auslöst. Wasser hat die Eigenschaft, je heißer zu werden, desto höher der Druck ist.
Auf Meereshöhe siedet Wasser bei 100 °C, der Druck beträgt hier ca. 1 bar. Im Dampfkochtopf kann je nach Bauart der Druck 2 bar betragen. Wasser kocht da erst bei 120 °C. Durch dieses Verfahren können Lebensmittel länger haltbar gemacht werden. Sie werden eingekocht. (Die Temperaturen über 120 °C haben zu dem den Vorteil, dass Bakterien, die Botulismus verursachen können abgetötet werden. Leider erst bei Temperaturen ab 121° C und einer gesicherten Kochdauer von mindestens 10 min.
Wasser siedet schon bei 80 °C?
Ja, richtig gelesen. Die Siedetemperatur verringert sich um etwa 0,5 Grad Celsius für jeden 150 Meter Anstieg über dem Meeresspiegel. Im Hochgebirge bei z.B. 6.000 m über N.N. siedet Wasser schon bei 79,9 °C. Das hat zur Folge, dass Du dort z.B. keine Eier mehr kochen kannst. Eiweiß gerinnt erst bei 82,5 °C, die kannst Du dort nicht erreichen.
Auf die richtige Temperatur kommt es an
Umgekehrt dürfen Würstchen, die im Wasserbad erhitzt werden nur unterhalb von ca. 95 °C sieden, da sonst der Druck in der Wurst so stark ansteigt, dass diese aufplatzt. Im Artikel Würstchenwasserfindest Du die Formel, die Dir erklärt warum Würstchen immer längs und nie quer aufplatzen. Nicht ganz ernstgemeinter Artikel, die Berechnung ist allerdings korrekt. Sie stammt aus dem Rohrleitungsbau und ist übertragbar.
Wieviel Energie nimmt Wasser auf bzw. gibt Wasser ab?
Wenn Sie die Energiemenge für eine bestimmte Menge Wasser berechnen möchten, können Sie die Formel verwenden:
Energie = Masse × spezifische Wärmekapazität × Temperaturänderung
Die Masse wird in g gemessen.
Die spezifische Wärmekapazität ist 4,186 J/(g °C).
Die Temperaturänderung wird in °C gemessen.
Angenommen, Sie haben beispielsweise 100 g Wasser und möchten die Temperatur um 10°C erhöhen:
Energie = 100 g × 4,186 J/(g °C) × 10 °C = 41.860 Joule
Das bedeutet, es würde etwa 41,86 Kilojoule Energie benötigen, um die Temperatur von 100 Gramm Wasser um 10 Grad Celsius zu erhöhen.
Umgekehrt gibt Wasser beim Abkühlen auch nahezu die gleiche Menge an Energie wieder ab.
Was passiert beim Kochen?
Die kalte Kartoffel bei Zimmertemperatur (20 °C) fällt in das 100 °C heiße (kochende) Wasser. An der Grenze zwischen Kartoffel findet dabei die Wärmeübertragung statt. Die Kartoffel erwärmt sich und das Wasser wird kälter. Nur dadurch, dass wir weiter über den Herd Energie zuführen, bleibt das Wasser heiß.
In der Kartoffel wird die Wärme von Schicht zu Schicht weiter nach Innen getragen, bis auch das Innere der Kartoffel irgendwann 100 °C hat. Bei Kartoffeln; die zu kurz gekocht haben kann man diese Schichten übrigens sehr gut im Anschnitt erkennen.
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Wasser zum Trinken
Trinkwasser
In Deutschland gilt Trinkwasser als eines der am besten kontrollierten Lebensmittel. Das Trinkwasser in Deutschland unterliegt strengen Qualitätsstandards. Diese Standards sind im Trinkwasserschutzgesetz und der Trinkwasserverordnung festgelegt.
Die Qualität des Trinkwassers wird regelmäßig überwacht und kontrolliert. Wasserwerke führen umfangreiche Analysen durch, um sicherzustellen, dass das Wasser den gesetzlichen Vorgaben entspricht.
Das Trinkwasser in Deutschland stammt aus verschiedenen Quellen, darunter Grundwasser, Oberflächenwasser und Quellwasser. Jede Quelle unterliegt spezifischen Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen.
Die Härte des Wassers kann je nach Region variieren. In einigen Gebieten ist das Wasser eher hart, während es in anderen weicher ist. Die Wasserhärte hat keinen Einfluss auf die Trinkwasserqualität, kann jedoch Auswirkungen auf Haushaltsgeräte und Rohrleitungen haben.
Die Ergebnisse von Trinkwasseranalysen sind öffentlich zugänglich. Wasserversorgungsunternehmen sind verpflichtet, die Ergebnisse der Trinkwasseruntersuchungen regelmäßig zu veröffentlichen, damit die Bevölkerung über die Wasserqualität informiert ist.
Deutschland verfügt über eine flächendeckende Versorgung mit Trinkwasser. Die Trinkwasserversorgung ist in der Regel zuverlässig und sicher.
Die 4 h Regel
Die Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen rät dazu das „alte“ Leitungswasser ablaufen zulassen, bis es kühl aus dem Hahn kommt. Das kann im Einzelfall bis zu 30 s dauern, geht aber meistens deutlich schneller. Es können sie zum einen Keime oder Bakterien bilden, wenn Wasser zu lange in der Leitung steht, zum anderen können sich Schwermetalle und Weichmacher aus den Leitungen im Wasser lösen.
Der Nachteil ist ein höherer Wasserverbrauch. Um diesen zu kompensieren, das Wasser nicht abfließen lassen sondern auffangen, um z.B. damit die Blumen zu gießen oder das Haus zu putzen.
Auch der Wasserkocher, indem das schon Mal aufgekochte und nicht gänzlich verbrauchte Wasser vom Vortag ruht, ist ein idealer Nährboden für Keime und gelöste Rückstände aus Metall oder Kunststoff. Da mehrmaliges Aufkochen von Leitungswasser zudem zum Kalkausfall führen kann, ist es ratsam das Wasser wegzugießen und beim neuen Wasserkochvorgang die Kanne 1-2 Mal mit wenig Wasser auszuspülen, bevor Du das neue Wasser hineinfließen lässt.
Trinkwasser in Europa
In Europa wird die Qualität des Trinkwassers ebenfalls streng überwacht und reguliert, wobei ähnliche Standards wie in Deutschland gelten.
Wie in Deutschland unterliegt das Trinkwasser in vielen europäischen Ländern einer umfassenden Überwachung. Wasserversorgungsunternehmen müssen regelmäßig Proben entnehmen und analysieren, um sicherzustellen, dass das Wasser den festgelegten Standards entspricht.
Die Wasserversorgung in Europa ist im Allgemeinen zuverlässig, und es gibt Maßnahmen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit.
Europäische Union (EU)
Die Europäische Union hat Richtlinien für die Qualität von Trinkwasser erlassen, die von den Mitgliedsstaaten umgesetzt werden müssen. Die EU-Trinkwasserrichtlinie legt Qualitätsnormen und Überwachungsanforderungen fest, um sicherzustellen, dass das Trinkwasser in Europa sicher für den menschlichen Verzehr ist.
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Trinkwasser in den USA
In den USA wird die Qualität des Trinkwassers von verschiedenen Stellen überwacht, darunter Bundes-, Landes- und lokale Behörden. Mir ist bei meinen Besuchen (1994-2005) aufgefallen, dass in besondere in den Südstaaten teils sehr viel Chlor im Leitungswasser ist. Ich konnte es riechen und teilweise auch schmecken.
Safe Drinking Water Act (SDWA)
Das Trinkwasser in den USA wird durch den „Safe Drinking Water Act“ (SDWA) reguliert, der vom Umweltschutzamt der Vereinigten Staaten (Environmental Protection Agency, EPA) verwaltet wird. Der SDWA legt Standards für die Qualität des Trinkwassers fest und regelt die Überwachung und Berichterstattung.
Wasserversorgungsunternehmen müssen regelmäßig Proben entnehmen und analysieren, um sicherzustellen, dass das Trinkwasser den EPA-Standards entspricht. Diese Standards decken eine Vielzahl von chemischen, mikrobiologischen und radiologischen Parametern ab.
Wasserversorgungsunternehmen sind verpflichtet, jährlich Wasserqualitätsberichte zu veröffentlichen, die den Verbrauchern Einblick in die Qualität ihres Trinkwassers geben. Diese Berichte enthalten Informationen über die Quellen des Wassers, mögliche Verunreinigungen und die Einhaltung der Wasserqualitätsstandards.
Wasserhärte und regionale Unterschiede
Die Wasserqualität kann in den USA je nach Region unterschiedlich sein. Einige Regionen haben möglicherweise härteres Wasser aufgrund von natürlichen geologischen Bedingungen, während andere Regionen weicheres Wasser haben.
Private Brunnen
In einigen ländlichen Gebieten der USA sind private Brunnen eine wichtige Quelle für Trinkwasser. Die Qualität des Wassers aus privaten Brunnen kann von den lokalen Behörden weniger reguliert werden, und die Überwachung liegt oft in der Verantwortung der Eigentümer.
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Trinkwasser in Dritte Welt Ländern
Die Situation des Trinkwassers in Dritte-Welt-Ländern (auch als Entwicklungsländer oder globaler Süden bezeichnet) variiert stark von Land zu Land und sogar innerhalb einzelner Länder.
Zugang zu sauberem Wasser
Viele Menschen in Dritte-Welt-Ländern haben keinen zuverlässigen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Dies liegt oft an unzureichender Infrastruktur für die Wasserversorgung und -aufbereitung.
Verunreinigung
In einigen Regionen sind Wasserquellen durch Verunreinigungen wie Schadstoffe, Krankheitserreger und unsichere sanitäre Bedingungen gefährdet. Dies führt zu ernsten Gesundheitsproblemen, da verschmutztes Wasser Krankheiten wie Durchfall, Cholera und Typhus übertragen kann.
Wasserknappheit
In vielen Dritte-Welt-Ländern gibt es Herausforderungen in Bezug auf Wasserknappheit, insbesondere in trockenen Regionen oder in Gebieten, die von Naturkatastrophen betroffen sind.
Mangelnde sanitäre Einrichtungen
Der Mangel an angemessenen sanitären Einrichtungen verschärft oft die Wasserversorgungsprobleme. Ohne ordnungsgemäße Abwasserentsorgung können Krankheitserreger leicht in das Wasser gelangen.
Frauen und Kinder als Wasserholer
In vielen Fällen sind es Frauen und Kinder, die für die Wasserbeschaffung verantwortlich sind. Dies kann zu erheblichen sozialen und wirtschaftlichen Belastungen führen, da die Zeit, die für das Sammeln von Wasser aufgewendet wird, nicht für Bildung oder produktive Aktivitäten genutzt werden kann.
Hilfsbemühungen und Entwicklungsprojekte
Es gibt zahlreiche internationale Organisationen, Nichtregierungsorganisationen (NGOs) und Entwicklungsprojekte, die darauf abzielen, den Zugang zu sauberem Trinkwasser in Dritte-Welt-Ländern zu verbessern. Diese Bemühungen umfassen den Bau von Brunnen, Wasseraufbereitungsanlagen und die Förderung von sanitären Einrichtungen.
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Mineralwasser – Sprudelwasser
Mineralwasser und Sprudelwasser sind zwei verschiedene Arten von Wassern, die sich hauptsächlich durch ihren Ursprung und ihren Kohlensäuregehalt unterscheiden.
Mineralwasser
Mineralwasser stammt aus unterirdischen Quellen und enthält natürliche Mineralstoffe und Spurenelemente, die es während seines Weges durch Gesteinsschichten aufnimmt. Der Begriff „Mineralwasser“ bezieht sich darauf, dass es einen bestimmten Mineralgehalt aufweist, der es von normalem Leitungswasser unterscheidet.
Kohlensäure
Die Mineralwässer können sowohl als stilles Wasser (ohne Kohlensäure) als auch als sprudelndes Mineralwasser (mit Kohlensäure) vorkommen. Es gibt also sowohl stille als auch sprudelnde Varianten von Mineralwasser.
Sprudelwasser
Sprudelwasser oder auch Sprudel ist in der Regel Leitungswasser, dem Kohlensäure künstlich hinzugefügt wird, um es zu karbonatisieren und sprudelnd zu machen. Es wird oft in Flaschen oder Dosen verkauft.
Kohlensäure: Der Hauptunterschied besteht darin, dass Sprudelwasser in der Regel keine natürlichen Mineralien oder Spurenelemente enthält und dass die Kohlensäure zugefügt wird, um das sprudelnde Gefühl zu erzeugen.
Zu Hause Sprudelwasser herstellen
Du kannst mit handelsüblichen CO2-Sprudelmaschinen selber Sprudelwasser aus Leitungswasser herstellen. Der Vorteil ist, dass Leitungswasser deutlich günstiger ist als Sprudelwasser und es nicht teuer mit dem LKW vom Hersteller, über Groß- und Einzelhandel bis zu Dir nach Hause transportiert werden. Allerdings gibt es auch einige Hygieneaspekte bei der Aufbewahrung und dem Sprudelgerät zu beachten, um Keimbildung zu minimieren.
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Weltwasserkonferenz
Weltweit haben rund zwei Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Der weltweite Verbrauch an Wasser steigt seit 20 Jahren jährlich um ca. 1%. Weitere Details findest Du im UN-Weltwasserbericht 2023
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Wassergewinnung
Es gibt verschiedene Formen der Trinkwassergewinnung, die je nach geografischer Lage, Verfügbarkeit von Wasserquellen und technologischen Möglichkeiten variieren können.
Grundwassergewinnung
Brunnen
Brunnen sind Bohrungen im Boden bis zu einer wasserführenden Schicht, um Grundwasser zu gewinnen. Dieses Wasser kann durch Pumpen an die Oberfläche gefördert werden.
Quellen
Natürliche Quellen sind Stellen, an denen Grundwasser an die Oberfläche tritt. Sie können als natürliche Wasserquelle genutzt werden.
Oberflächenwassergewinnung
Flüsse und Seen
Wasser aus Flüssen und Seen kann aufbereitet und als Trinkwasser verwendet werden. Es erfordert jedoch oft fortgeschrittene Aufbereitungsanlagen, um Verunreinigungen zu entfernen.
Staudämme
Staudämme werden gebaut, um Flüsse zu stauen und Reservoirs zu schaffen. Das gestaute Wasser kann dann aufbereitet und für die Trinkwasserversorgung genutzt werden.
Regenwassernutzung
Sammeln von Regenwasser
Regenwasser kann von Dächern oder anderen Oberflächen gesammelt und gespeichert werden. Es kann dann durch Filtration und Aufbereitung für den menschlichen Verzehr genutzt werden.
Meerwasserentsalzung
Umkehrosmose
Meerwasser kann durch Umkehrosmoseanlagen behandelt werden, um das Salz zu entfernen und es in Trinkwasser umzuwandeln. Dies ist besonders in Regionen mit Wasserknappheit relevant.
Grundwasseranreicherung
Infiltration
Bei der Grundwasseranreicherung wird Wasser auf künstliche Weise in den Boden infiltriert, um die Grundwasserreserven zu erhöhen. Dies kann durch Injektion von behandeltem Wasser in Brunnen oder andere Techniken erfolgen.
Wiederaufbereitung von Abwasser
Kläranlagen
Behandeltes Abwasser aus Kläranlagen kann aufbereitet und in die Trinkwasserversorgung zurückgeführt werden. Dies ist in einigen Regionen eine nachhaltige Praxis. Meist wird das gereinigte Wasser jedoch in Flüsse geleitet und dem Wasserkreislauf zugeführt.
Wasserversorgung
Die Wasserversorgung in Deutschland ist im Allgemeinen sehr zuverlässig und von hoher Qualität.
Qualität des Trinkwassers
Das Trinkwasser in Deutschland unterliegt strengen Qualitätsstandards und regelmäßigen Überwachungen. Die Trinkwasserverordnung legt die Anforderungen an die Trinkwasserqualität fest.
Die Qualität des Trinkwassers in Deutschland ist in der Regel sehr hoch, und die Verbraucher können darauf vertrauen, dass das Wasser aus dem Hahn sicher zu trinken ist.
Versorgungsstruktur
Die Wasserversorgung in Deutschland ist dezentral organisiert. Es gibt viele regionale Wasserversorgungsunternehmen, kommunale Betriebe und private Anbieter, die für die Wasserversorgung verantwortlich sind.
Die Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland haben den Auftrag, eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung sicherzustellen. In Deutschland gibt es Tausende von Wasserversorgungsunternehmen, die für die Trinkwasserversorgung in Städten, Gemeinden und ländlichen Gebieten verantwortlich sind.
Die Bundesländer, Kommunen und Wasserbehörden haben eine Überwachungs- und Regulierungsrolle, um sicherzustellen, dass die Wasserversorger die Qualitätsstandards einhalten und eine zuverlässige Versorgung gewährleisten.
In Deutschland gibt es ca. 5.700 Wasserversorgungsunternehmen, die knapp 5,4 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Rohwasser im Jahr 2019 gefördert und in den Markt gebracht haben. Ca. 70 % des Wassers stammt aus Grund- und Quellwasser.
Wasserversorgungsnetz
Deutschland verfügt über ein gut ausgebautes Wasserversorgungsnetz, das Städte, Gemeinden und ländliche Gebiete abdeckt. Dieses Netz besteht aus Rohrleitungen, Pumpstationen und Wasserreservoirs.
Trinkwasserversorgung in ländlichen Gebieten
Auch in ländlichen Gebieten ist die Trinkwasserversorgung in der Regel gut organisiert. Wasserversorgungsunternehmen stellen sicher, dass auch entlegene Regionen mit qualitativ hochwertigem Trinkwasser versorgt werden.
Ressourcenschutz
Der Schutz der Wasserressourcen ist ein wichtiger Aspekt der deutschen Wasserversorgung. Maßnahmen zum Gewässerschutz und zur nachhaltigen Nutzung von Wasserquellen sind integraler Bestandteil der Wasserversorgungspolitik.
Wassergebühren
Die Kosten für Trinkwasser in Deutschland variieren je nach Region und Wasserversorgungsunternehmen. Die Gebühren decken die Wasseraufbereitung, Infrastrukturkosten und Wartungsarbeiten ab.
Wasser sparen und nachhaltige Nutzung
Es gibt Bemühungen, das Bewusstsein für den sparsamen Umgang mit Wasser zu fördern. Verbraucher werden ermutigt, Wasser sparsam zu nutzen, um die Ressourcen zu schonen und den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren.
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Wasserentsorgung (Abwasserbehandlung)
Sammeln und Transportieren
Abwasser wird über Kanalisationssysteme oder Sammeltanks gesammelt und zu Kläranlagen transportiert.
Mechanische Vorbehandlung
Grobe Feststoffe werden durch Sieben und Absetzen entfernt.
Biologische Behandlung
Mikroorganismen werden eingesetzt, um organische Verbindungen abzubauen.
Klärung und Sedimentation
Feststoffe, die während des biologischen Prozesses entstanden sind, setzen sich am Boden ab.
Filtration
Das geklärte Wasser wird durch Filter geschickt, um verbliebene Partikel zu entfernen.
Desinfektion
Desinfektionsmittel wie Chlor werden oft hinzugefügt, um verbleibende Mikroorganismen zu eliminieren.
Rückgewinnung und Wiederverwendung
In einigen Regionen wird aufbereitetes Abwasser für Bewässerung, Industrie oder andere Zwecke wiederverwendet.
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Natürlicher Wasserkreislauf
Wasser unterliegt einem ständigen Kreislauf, bekannt als der Wasserkreislauf oder Wasserzyklus. Dieser umfasst Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Abfluss und Absorption durch Pflanzen.
Der Wasserkreislauf, auch als hydrologischer Kreislauf bekannt, ist der ständige Prozess, durch den Wasser auf der Erde zirkuliert. Er umfasst verschiedene Phasen und Mechanismen, die dazu beitragen, Wasser von einem Ort zum anderen zu bewegen.
Verdunstung
Wasser verdunstet aus Oberflächen wie Ozeanen, Seen, Flüssen und Boden. Die Sonnenenergie bewirkt, dass Wasser von der Oberfläche in Wasserdampf umgewandelt wird.
Kondensation
Der Wasserdampf steigt auf und kühlt in der Atmosphäre ab. Dies führt zur Kondensation, bei der der Wasserdampf zu winzigen Wassertropfen oder Eiskristallen wird, die sich zu Wolken bilden.
Niederschlag
Die gesammelten Wassertropfen in den Wolken werden schwer genug, um zurück zur Erde zu fallen. Dies geschieht in Form von Niederschlag, der Regen, Schnee, Hagel oder andere Formen annehmen kann.
Abfluss
Der Niederschlag kann auf verschiedene Arten abfließen. Ein Teil fließt oberirdisch als Oberflächenabfluss in Flüsse, Seen oder Ozeane. Ein anderer Teil kann als Grundwasser im Boden versickern.
Versickerung und Grundwasser
Ein Teil des Niederschlags, sowie Wasser aus Oberflächenabflüssen, dringt in den Boden ein. Dieses Wasser kann als Grundwasser gespeichert werden und durch verschiedene Schichten des Erdreichs wandern.
Verdunstung aus dem Boden
Das im Boden gespeicherte Wasser kann wieder verdunsten und so zum erneuten Eintritt in die Atmosphäre beitragen. Pflanzen nehmen auch Wasser auf und geben es durch Transpiration ab, was einen Beitrag zum Wasserdampf in der Atmosphäre leistet.
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Was Wasser noch so kann
An unseren Physikunterricht in der 7. Klasse bei Herrn Dr. Koks kann ich mich noch lebhaft erinnern, insbesondere, als es um das Thema Wasser ging. Der Lehrer trug etwas zum Thema Dichte von Wasser vor und fragte, ob jemand wüsste, warum das wichtig ist. Martin, nicht gerade der Beste aus der Klasse in Physik aus der hinteren Reihe (neben mir) rief: „Wir könnten kein Schlittschuhfahren.“, worauf die ganze Klasse laut los brüllte. Sehr verdutzt waren wir, als Dr. Koks sagt „Stimmt Martin, das hast Du gut beobachtet.“
Eis schwimmt auf Wasser. Was für uns alle völlig normal ist, ist eine Anomalie. Nahezu alle Feststoffe haben eine höhere Dichte als der gleiche Stoff im flüssigen Zustand, was dazu führt das sie sinken.
Wasseranomalie
Carl Friedrich Gauss soll gesagt haben, dass Wasser der einzige Stoff ist, dessen Dichte beim Gefrieren abnimmt, wodurch Eis auf Wasser schwimmen kann. Er beschreibt hier zwei Wasseranomalien, von denen es noch zwei weitere gibt.
Dichteanomalie
Die Dichte von Wasser erreicht bei etwa 4 °C ihr Maximum. Dies bedeutet, dass Wasser bei dieser Temperatur dichter ist als bei höheren oder niedrigeren Temperaturen. Normalerweise dehnt sich eine Flüssigkeit beim Abkühlen aus und erreicht bei Erstarrung ihre maximale Dichte. Wasser verhält sich in diesem Punkt anders, was für aquatische Lebensformen von Vorteil ist, da Eis auf Wasser schwimmt und nicht den Lebensraum am Boden von Seen und Teichen beeinträchtigt.
Erstarrungsanomalie
Wasser gefriert und wird zu Eis bei 0 Grad Celsius, was an sich nicht ungewöhnlich ist. Die Anomalie besteht jedoch darin, dass Eis eine geringere Dichte als flüssiges Wasser hat. Diese Eigenschaft führt dazu, dass Eis auf Wasser schwimmt.
Wärmekapazität
Wasser hat eine hohe spezifische Wärmekapazität, was bedeutet, dass es eine beträchtliche Menge an Wärmeenergie aufnehmen kann, ohne sich stark zu erwärmen. Dies trägt dazu bei, dass die Temperaturen von Ozeanen und Seen relativ stabil bleiben.
Hohe Schmelzwärme
Die Schmelzwärme von Wasser, also die Energie, die benötigt wird, um Eis zu schmelzen, ist ebenfalls hoch. Dies hat Auswirkungen auf das Klima und die Temperaturregulation von Ozeanen und Gewässern.
Existieren im Wasser zwei verschiedene Flüssigkeitsstrukturen getrennt voneinander?
Die oben beschriebenen Anomalien geben den Wissenschaftlern bis heute große Rätsel auf. Warum ist das so?
Der renommierte Wasserforscher Anders Nilsson von der Universität Stockholm hat dazu eine interessante Theorie entwickelt: „In Wasser existieren zwei verschiedene Flüssigkeitsstrukturen getrennt voneinander.“
In Spektrum.de wurde dazu am 20. Januar 2021 ein interessanter Artikel veröffentlicht. Bereits 1892 vermutete der in Remscheid im Bergischen Land geborene Wilhelm Röntgen, das Wasser aus zwei verschiedenen Phasen in einer Mischung besteht.
Lösungsmittel
Wasser ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel und kann viele Substanzen aufnehmen, was es zu einem wichtigen Medium für chemische Reaktionen und den Transport von Nährstoffen in lebenden Organismen macht.
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Zitate zum Wasser
„Wasser ist die Quelle allen Lebens.“ – Anaxagoras
„Wasser kennt keinen Feind.“ – Maxim Gorki
„Du kannst keinen Ozean überqueren, indem du einfach nur auf das Wasser starrst.“ – Rabindranath Tagore
„Wasser ist der Ursprung aller Dinge.“ – Thales von Milet
„Wasser hat keine Balken.“ – Japanisches Sprichwort
„Wasser predigen und Wein trinken.“ – Deutsches Sprichwort
„Wasser ist der einzige Stoff, dessen Dichte beim Gefrieren abnimmt. Dadurch schwimmt Eis auf Wasser.“ – Carl Friedrich Gauss
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Fragen und Anregungen bitte an: wirtz@lecker-wirtz.de
Gutes Gelingen beim Kochlöffel Schwingen!
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