Trinkwasser beim Aufenthalt in der Natur - Gefahren und Möglichkeiten der Aufbereitung

Worin liegt eigentlich das Problem


Ist man längere Zeit draußen unterwegs, braucht man Trinkwasser. Zum einen muss man seinen eigenen Durst stillen, aber auch zum Kochen und für die Körperhygiene: vor allem fürs Zähneputzen benötigt man sauberes Wasser; für die "äußere" Reinigung ist in der Regel kein Trinkwasser nötig.



Der Trinkwasserverbrauch hängt dabei stark von der Aktivität, deren Dauer und dem Klima ab. Als durchschnittlichen Tagesverbrauch kann man so ca. 3 L pro Tag ansetzten. Aber Achtung, vor allem bei sehr warmem Klima kann sich dieser Wert drastisch erhöhen. Nicht enthalten ist hierbei Wasser zur äußeren Körperpflege und zum Waschen von Geschirr und Wäsche. In diesen Fällen kann man aber in der Regel auf ungereinigtes Wasser zurückgreifen.


Da 1 L Wasser nun mal 1 kg wiegt, erkennt man schnell, dass es bei Aktivitäten, bei denen man sich mit eigener Muskelkraft fortbewegt, kaum möglich, Wasser für mehr als einen Tag mitzunehmen - die Gewichtsbelastung würde einfach zu groß werden.



Man muss daher zwischendurch Nachfüllen. Je häufiger man das kann, umso weniger Wasser muss man im Schnitt tragen. Keine Gedanken um die Trinkwasseraufbereitung muss man sich dabei machen, wenn man auf schon gereinigtes Wasser zurückgreifen kann. Dies ist möglich, wenn man Zugriff auf die Trinkwasserinfrastruktur hat. Man kann hier bei privaten Haushalten oder Gaststätten fragen. Ein guter Tipp sind auch Friedhöfe, auf denen es in der Regel öffentliche Wasseranschlüsse gibt. Teilweise gibt es auch ausgewiesene Quellen mit Trinkwasserqualität. Hierfür muss man aber die örtlichen Gegebenheiten kennen. Zuletzt kann man Wasser auch in Geschäften kaufen.



Bei vielen Aktivitäten in der Natur kann oder will man aber nicht auf diese Quellen zurückgreifen und muss sich daher an natürliche Wasservorkommen halten. Diese können aber verunreinigt sein und die Gesundheit kurz- und langfristig beeinträchtigen. Da man dem Wasser, selbst wenn es klar und sauber scheint, nicht ansehen kann, was es enthält, gilt hier die Regel, dass man im Zweifelsfall immer aufarbeiten sollte.



Bevor wir auf die Methoden hierfür eingehen, sollte man sich erst mal über die verschieden Arten der Verunreinigungen und der davon ausgehenden Gefahren im Klaren sein.


Die akutesten Gefahren gehen hierbei von Krankheitserregern aus. Zum einen sind hier Lebewesen wie Einzeller und Bakterien zu nennen, die den Körper befallen können. Oft ist es hier eine Frage der Konzentration, ob wir von im Wasser enthaltenen Krankheitserregern krank werden. Vielen Keimen sind wir ständig in vielen Lebenslagen ausgesetzt. Ab einem gewissen Punkt ist unser Immunsystem überfordert und wir werden krank. Die kritische Konzentration hängt dabei vom jeweiligem Krankheitserreger an. Ähnliches trifft auch auf Viren zu, nur dass es sich hierbei um keine Lebewesen handelt, da sie keinen eigenen Stoffwechsel besitzen. Sie vermehren sich in den Körperzellen und zerstören diese dabei. Wichtig ist dabei zu wissen, dass sie im Vergleich zu Bakterien und Einzellern sehr klein sind. Während vor allem eine Belastung durch Bakterien quasi überall vorkommen kann, gibt es bei Viren starke regionale Unterschiede. In vielen Bereichen der Nordhalbkugel braucht man sich in der Regel keine Sorgen um Viren im Wasser zu machen. Die Auswirkungen einer Infektion hängen natürlich vom jeweiligen Keim ab. In den meisten Fällen äußert sich eine Erkrankung aber in Form von Durchfall. Dies sollte man trotzdem nicht auf die leichte Schulter nehmen. Im besten Fall ist die Freizeit verdorben, aber im schlimmsten Fall kann man durchaus an Durchfall sterben.



Vor allem in besiedelten Gebieten können gefährliche, künstlich hergestellte, organische Verunreinigungen im Wasser auftreten. Aber auch durch natürliche Quellen, wie Huminsäuren, Pflanzensäfte können organische Stoffe ins Wasser gelangen. Da es sich dabei um einen sehr weit gefassten Oberbegriff handelt, sind die Auswirkungen sehr unterschiedlich - von Geschmacks- oder Geruchsbelästigungen bis zu wirklichen Gesundheitsgefährdungen. Diese sind dabei meistens nicht akut, sondern langfristig bei chronischer Belastung relevant: Die prominenteste Beispiele sind hier vor allem Spritzmittelrückstände aus der Landwirtschaft und organische Lösungsmittel (u.a. Öle, Kraftstoffe). Ein Teil dieser Stoffe kann sich in die Körperfette einlagern, wo sie längere Zeit verbleiben können. Je mehr Stoffe sich im Laufe der Zeit anreichern und je schädlicher diese sind, um so größer wird die Gefahr für die Gesundheit. Stoffe aus natürlichen Quellen sind meistens für die Gesundheit nicht so relevant. Generell gilt: je besiedelter das Gebiet und je größer die Flüsse werden, umso mehr Stoffe reichern sich in den Gewässern an. Nicht zuletzt hat aber auch die Gesetzeslage und deren Durchsetzung in den Ländern große Auswirkungen auf die auftretenden Verunreinigungen.



Daneben kann Wasser noch durch unerwünschte anorganische Ionen und Gase verunreinigt sein. Dies ist in der Praxis aber selten relevant und es gibt keine bis kaum mobilen Methoden diesen beizukommen. Gase lassen sich in der Regel durch Kochen austreiben. Die einzigen Gase, die mir hier spontan einfallen wären Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Sie treten quasi nie auf und falls doch würde man es riechen.



Also fassen wir zusammen: die Hauptgefahr geht von Keimen im Wasser aus, weil diese überall vorkommen können und die Auswirkungen akut sind. Viren sind in vielen Gebieten nicht so relevant. In stark besiedelten Gebieten kann unter Umständen die Entfernung von organischen Stoffen wünschenswert sein. Die Gefahren sind hier aber in der Regel langfristig, vor allem bei chronischer Exposition, zu sehen und meistens nicht akut.



Die Methoden zu Wasseraufarbeitung



Durch das Abkochen von Wasser werden Lebewesen und Viren funktionsunfähig gemacht. Sie stellen dann keine Gefahr mehr für den Organismus da. Unter normalem Druck reicht es aus, das Wasser aufzukochen (Joe Vogel) bis kurz Kochen zu lassen (Wikipedia 3min). Das in manchen Büchern empfohlene Kochen bis zu einer halben Stunde ist in den meisten Fällen wohl unnötig. Bei sehr niedrigem Druck auf Bergen kann etwas längeres Kochen nötig sein.



Vorteile:



  • Alle pathogenen Keime werden zerstört.


  • Kocht man auf dem Feuer, ist das Verfahren sehr leicht, da man nur einen feuerfesten Behälter benötigt.




Nachteile:



  • Greift man nicht auf örtliche Brennstoffe zurück, muss man diese mitführen. Das wird relativ schnell ziemlich schwer.


  • Das Verfahren ist relativ zeitaufwendig und vor allem beim Auffüllen der Wasservorräte während der Tour unpraktisch. Man muss erst ein Feuer / den Kocher entzünden und das Wasser ist erst trinkbar, wenn es abgekühlt ist.


  • Es werden keine Stoffe aus dem Wasser entfernt.




Kosten:


Abhängig von der verwendeten Brennstoffen.



Es gibt diverse chemische Präparate, die dem Wasser zugesetzt werden. Diese enthalten bei den gängigsten Mitteln auf Chlor basierende Oxidationsmittel, die die Krankheitserreger durch Oxidation zerstören. Es gibt sie als flüssige Lösungen und als Tabletten. Die Tabletten haben den Vorteil, dass sie länger gelagert werden können, die flüssigen Lösungen zersetzten sich mit der Zeit. Dafür sind sie günstiger. Die Mittel wirken sehr gut gegen Viren und Bakterien (Wirkzeit ca. halbe Stunde). Bei Einzellern ist die Wirkung nicht so gut. Hier ist eine wesentlich längere Einwirkzeit nötig (2 Std). Gegen einige Krankheitserreger vor allem aus dem sub- bis tropischen Bereich sind die Mittel auch wirkungslos.


Die Mittel enthalten meistens auch noch Silberionen, die das Wasser vor einer Neuverkeimung schützen. Es gibt auch Mittel, die nur Silberionen enthalten. Diese eignen sich aber nur zur Konservierung von sauberem Wasser und nicht zur Entkeimung. Weil jeweils nur eine Lösungszusammensetzung oder eine Tablettenart verwendet wird, nennt man diese Mittel Einkomponentensysteme.



Zweikomponentensysteme basieren auf stabilisiertem Chlordioxid, welches durch Zugabe einer zweiten Substanz aktiviert wird. Diese Mittel sind wirkungsvoller und schneller als die Einkomponentensysteme. Sie töten auch Krankheitserreger ab, gegen die die Einkomponentensysteme wirkungslos sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein bis kaum Chlorgeruch auftritt. Sie sollen auch einige organische Verunreinigungen oxidieren können. Nachteil ist der höhere Preis.



Ganz wichtig bei der Desinfektion von Wasser mit chemischen Mitteln ist die Abwesenheit von Schwebstoffen. Diese bestehen bzw. enthalten meistens organisches Material, dass auch oxidiert werden kann. Dadurch kann die effektive Konzentration der Mittel so weit abgesenkt werden, dass sie unwirksam werden.


Trübes Wasser muss somit zwingend vorgefiltert werden.



Vorteile:



  • Einfache Anwendung, wenn man nicht Vorfiltern muss.


  • Die zu entkeimende Wassermenge hat keinen Einfluss auf die Einwirkzeit der Mittel. Daher eignen sie sich besonders für große Mengen.


  • Geringe (Investitions-)Kosten (außer bei Chlordioxid und Tabletten).


  • Durch Silberionen wird das Wasser lagerbar (nicht bei Chlordioxid).


  • Geringes Transportgewicht.


  • Besonders Tabletten eignen sich gut als Backup, da sie leicht und klein sind und sich lange lagern lassen (5 Jahre).




Nachteile:



  • Einwirkdauer von 20min bis 2 Stunden je nach Mittel und Verunreinigung.


  • Chlorgeschmack und Geruch (nicht bei Mitteln aus Chlordioxidbasis). Es gibt aber Zusatzstoffe, die den Chlorgeruch entfernen sollen.


  • Optisch klares Wasser ist nötig, d.h. man braucht unter Umständen noch einen Vorfilter.


  • Es werden keine Stoffe aus dem Wasser entfernt.




Kosten:


Sind stark abhängig vom jeweiligem Mittel:


Tabletten: 17 Cent/L


Tropfen: 1.3 Cent/L


Chlordioxid: 14 Cent/L



Relativ neu auf dem Markt bei der mobilen Wasseraufbereitung sind UV-Handlampen. Diese zerstören die DNA aller Krankheitserreger im Wasser und machen sie somit unschädlich. Auch hier muss das Wasser klar sein. Das UV-Licht würde sonst von den Schwebstoffen absorbiert werden. Dann sind diese Geräte aber sehr sicher. Die Anwendung ist einfach: sie werden per Knopfdruck gestartet und unter Rühren ins Gefäß getaucht. Über eine Diode oder zwei Elektroden merkt das Gerät, wenn es im Wasser ist und schaltet die Lampe ein. UV-Licht ist zwar eigentlich schädlich für die Augen, doch das Licht wird an der Grenzschicht Wasser Luft reflektiert und gängige Materialien wie Plastik oder Flaschenglas sind nicht durchlässig. Vorgesehen sind diese Geräte für Behältergrößen bis 1 L. Die Entkeimung dauert dann 90 Sekunden und das Wasser ist sofort trinkbar. Betrieben werden die Geräte mit Lithiumbatterien oder NiMH-Akkus im AA Format. Bei Letztgenannten kann man auch Batterien verwenden, die aber meist, bis auf teure Lithiumbatterien in diesem Format, eine geringere Standzeit als Akkus besitzen. Je nach Modell reicht ein Akku- / Batteriesatz für 50 - 70 (4xAA) oder 140 l (2x Cr123). Die UV-Lampen sind für bis zu 8000L ausgelegt. Besonders bei Verwendung von Akkus sind die Kosten daher gering.



Vorteile:



  • Sehr einfache und unkomplizierte Anwendung.


  • Geringe Kosten aber erst mal hohe Investition.


  • Wasser kann sofort getrunken werden.


  • I.d.R. leichter als Filter.


  • Bei richtiger Anwendung sehr sicher.




Nachteile:



  • Elektronik kann kaputt gehen.


  • Abhängigkeit von Batterien/Akkus.


  • Optisch klares Wasser ist nötig, d.h. man braucht unter Umständen noch einen Vorfilter.


  • Es werden keine Stoffe aus dem Wasser entfernt.




Kosten:


Anschaffungspreis: 100-140 Euro (Steripen)


Bei Verwendung von Akkus: ca. 1.4 Cent/L



Wasserfilter sind sehr bewährte Systeme zur Wasseraufbereitung und besitzen noch mal völlig andere Eigenschaften als die schon vorgestellten Systeme. Sie besitzen einen Filterkern, der so kleine Poren (0.2 Mikron) besitzt, dass Bakterien, Einzeller und alles Größere aus dem Wasser gefiltert werden kann. Dadurch erhält man auch optisch sehr sauberes Wasser. Nicht gefiltert werden können Viren.


Es gibt Gravitationsfilter, bei denen das Wasser durch Schwerkraft durch den Filter läuft und Filter mit kleinen Handpumpen. Erstgenannte eignen sich vor allem für Lager, da das Wasser nur sehr langsam durch den Filter läuft (150 ml/min). Durch die Pumpe wird dies auf ca. 1L/min beschleunigt, wodurch sich diese Filter auch für Touren eignen. Das Wasser ist sofort trinkbar. Bei den Pumpfiltern wird das Wasser durch einen Schlauch angesaugt. Dadurch kann man auch sehr kleine, flache und versteckte Wasserquellen anzapfen. Als Filterelemente werden Keramik oder Glasfaserfilter eingesetzt. Die Filterung ist bei beiden gut. Die Leistung ist bei Glasfaserfiltern aufgrund der gefalteten größeren Oberfläche in der Regel höher. Der große Nachteil dieser Filter ist, dass sie, bei im Laufe der Zeit erfolgender unvermeidlicher Verschmutzung, kaum gereinigt werden können. Keramikfilter können sich auch zusetzten, durch die geringere Oberfläche meist sogar schneller. Dafür können sie durch Abbürsten der obersten Keramikschicht so lange wieder vollständig regeneriert werden, bis die Verschleißgrenze erreicht ist. Manchmal können die Schwebstoffe im Wasser so fein sein, dass man sie kaum erkennen kann und das Wasser für klar hält. Ein Filter ist in so einem Fall schnell mal zugesetzt. Für einen Keramikfilter ist dies kein Problem. Bei einem Glasfaserfilter bleibt einem nur der Austausch der kompletten Filterkerze übrig. Generell sollten bei stark schwebstoffhaltigem Wasser auch Vorfilter (wie Kaffeefilter) eingesetzt werden um den Filter zu schonen. Zusätzlich zum eigentlichen Filterelement besitzen mache Filter noch ein Aktivkohleeinsatz, mit dem diverse Stoffe aus dem Wasser entfernt werden können (s.u).


Neben all diesen Dingen muss ein Filter wie alle mechanischen Geräte gut und durchdacht konstruiert sein. Bei den bekannten Herstellern kann man davon ausgehen, dass sie in den meisten Fällen ihr Handwerk beherrschen.



Vorteile:



  • Bewährt und zuverlässig.


  • Hohe Kapazitäten von 2000 -50000L.


  • Wasser ist sofort trinkbar.


  • Teilweise integrierte Aktivkohle.


  • Schwebstoffe sind kein Problem für die Trinkwassersicherheit und werden aus dem Wasser gefiltert (zu Lasten der Lebensdauer des Filters).




Nachteile:



  • I.d.R schwerer als die anderen Systeme oder bei kleiner Bauform nicht so leistungsfähig.


  • Filtert keine Viren (wobei das in vielen Regionen kaum eine Rolle spielt).


  • Ein Filter muss regelmäßig gepflegt werden. D.h. nach der Tour gereinigt und vor allem getrocknet werden und vor allem nach längerem Einsatz desinfiziert oder abgekocht werden. Die Dichtungen sollen mit Silikonpflegemittel behandelt werden.




Kosten:


Anschaffungskosten: 80-300 Euro


Wasserkosten: Am besten schaut man sich hier mal die Auftragungen von Arthur von odoo.tv an http://forum.odoo.tv/members/arthur-albums-allgemeines.html



Aktivkohle kann keine Viren oder Bakterien filtern. Erstens sind die Poren dazu zu groß und zweitens wird fast bei allen Filtern Granulat eingesetzt. Eine Filterung, in dem Sinn wie man sie vom Kaffeefilter kennt, findet dabei gar nicht statt. Die Filterung mit Aktivkohle beruht darauf, dass gewisse Chemikalien von Aktivkohle adsorbiert werden, laienhaft ausgedrückt an ihr kleben bleiben.


Die Behauptung, Aktivkohle filtere alle Chemikalien aus dem Wasser, ist dabei falsch: sehr gut wasserlösliche Stoffe werden so gut wie gar nicht adsorbiert. Dies trifft z.B. auf viele leichte Metallionen, aber auch auf viele Dünger (Nitrat) zu.


Dennoch ist die Filterwirkung von Aktivkohle nicht zu unterschätzen. Nicht umsonst wird sie auch in der großtechnischen Wasseraufbereitung eingesetzt. Vor allem lassen sich mit ihr organische Stoffe wie Lösungsmittel (Öle, Kraftstoffe), Medikamenten- und Spritzmittelrückstände sowie die besonders gefährlichen chlorierten Kohlenwasserstoffe aus dem Wasser holen. Auch viele Stoffe natürlichen Ursprungs, die sich vor allem auf Geschmack und Geruch des Wassers auswirken, können entfernt werden. Vor allem in der Nähe von konventioneller Landwirtschaft und menschlichen Ansiedlungen macht Aktivkohle daher durchaus Sinn. Hierbei muss immer im Hinterkopf behalten werden wie Aktivkohle wirkt: sie nimmt die Stoffe auf und hält sie fest. Je stärker die Kohle mit Stoffen belegt ist, umso mehr nimmt die Aufnahmeleistung ab. Teilweise liest man, dass ein Stoff von einem anderem verdrängt werden kann. Dies kann in der Tat passieren, aber nur wenn die Aktivkohle in den Bereich der Sättigung gelangt. Solange noch "genug Platz" in der Aktivkohle ist, können auch verschiedene Stoffe nebeneinander aufgenommen werden. Irgendwann muss die Aktivkohle gewechselt werden. Dies hängt stark vom gefiltertem Wasser ab. Bei Filtern mit sehr hoher Lebensdauer müssen Aktivkohle und Filterelement zwangsläufig unabhängig voneinander sein, während bei Filtern mit kleinerer Lebensdauer die Elemente, wenn sie in Größe und Kapazität aufeinander abgestimmt sind, auch kombiniert sein können. Aktivkohle filtert Schadstoffe übrigens wesentlich besser als normale Holzkohle. Durch spezielle Herstellungsverfahren wird die innere Oberfläche extrem vergrößtert (4g haben die Oberfläche von einem Fußballfeld!), sodass man eine wesentlich größere Menge normaler Holzkohle bräuchte, um den gleichen Effekt zu erzielen.


Da bei einem Aktivkohlefilter das Wasser im Grund nur an der gekörnten Aktivkohle vorbeifließt, kann man so einen Filter auch sehr einfach in andere Methoden und Filter ohne inneren Aktivkohlefilter nachrüsten. Nur darf die Durchflussgeschwindigkeit nicht zu groß sein, da dies sonst auf Kosten der Filterwirkung geht.


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Comments 3

  • Zum Thema Abkochen und Dauer:
    10-20 min sind sinvoll. Es gibt Dauerformen von Bakterien, Pilzen und Plasmodien (Sporen) und sonstigen Kleinlebewesen (z. B. Cysten, Redien u.ä) die wärme-resitent sind. Deshalb ist eine völlige Durcherhitzung dieser Dauerformen zur Inaktivierung der DNA/RNA notwendig.
    Ansonsten: Gut zusammengefasst ;o)
    Grüße

  • Schöne Gegenüberstellung der pros & contras der einzelnen Möglichkeiten!
    Von welchem Gravitationsfilter sprichst Du in Deinem Text - meiner (Katadyn Camp) braucht ewig, 150 ml / min wären da echt ein Fortschritt...
    VG MadFly

  • Prima Informationen! Echt klasse - Danke!
    Genau so etwas brauchen wir hier.