Aluminium erscheint als natürliches Element in der Umwelt, auch deshalb enthält beinahe jedes Wasser geringe Mengen des Leichtmetalls [1]. Trotzdem ist es für Lebewesen nicht überlebenswichtig. Im Gegenteil:
In zu hoher Konzentration kann es Gehirnstrukturen angreifen und das Nervensystem schädigen. Dennoch findet Aluminium aufgrund seiner zahlreichen vorteilhaften Eigenschaften in der heutigen Zeit unzählige Verwendungsmöglichkeiten [2].
Wann das Filtern von Aluminium aus dem Trinkwasser im eigenen Haushalt sinnvoll ist und welche Möglichkeiten es dafür gibt, wird im Folgenden erläutert.
Aluminium ist eines der drei häufigsten Elemente in der Erdkruste, daher kommt es als Spurenelement in Lebensmitteln und Trinkwasser vor. Als der Mensch herausfand, wie das Leichtmetall gefördert werden kann, fand es immer vielfältigere Einsatzmöglichkeiten. So gelangt es auch über die Industrie und den Bergbau in das Trinkwasser [2].
Um belastetes Rohwasser von Verunreinigungen zu befreien, werden in Wasserwerken verschiedene Verfahren zur Aufbereitung eingesetzt. Eines dieser Verfahren ist die Flockung, welche zur Vorbehandlung des Wassers angewendet wird. Bei der Flockung werden Partikel, gelöste Stoffe oder Mikroorganismen aus dem Wasser gefiltert.
Ein oft verwendetes Flockungsmittel stellen Aluminiumsalze dar, diese bewirken, dass sich auch sehr feine Partikel in größere Flocken zusammenbinden und so leichter gefiltert werden können [3]. Der In der Trinkwasserverordnung gesetzlich festgelegte Höchstwert von Aluminium je Liter Leitungswasser liegt bei 0,200mg [4].
Die Menge Aluminium, welche der Mensch über das Trinkwasser aufnimmt, macht nur einen unmaßgeblichen Anteil an der Gesamtaufnahme aus. Daher ist das gesundheitliche Risiko durch die Aluminiumaufnahme über das Wasser gering [1].
Dennoch kann der menschliche Körper Aluminium nicht vollständig abbauen. Teilweise kann es sich über lange Zeit in Geweben und dem Gehirn ansammeln. So wirkt es zwar nicht akut toxisch, kann aber auf lange Sicht eine Gefährdung sein [5]. Deshalb ist die Wasserfilterung im Privathaushalt eine Möglichkeit, den Körper auch vor kleineren Mengen zu schützen.
Besonders Säuglinge und Kinder sollten vor einer erhöhten Aluminiumaufnahme geschützt werden. Denn bei ihnen sind Nieren und Blut-Hirn-Schranke noch nicht vollständig entwickelt und sie können das Leichtmetall schwieriger filtern.
Außerdem ist der Anteil je Kilogramm Körpergewicht, der pro Tag aufgenommen wird, bei Kindern höher als bei Erwachsenen. Auch Schwangere sollten auf die Aufnahme des Leichtmetalls achten, denn Aluminium erreicht über die Plazenta auch den Fötus [6].
Um das Leitungswasser im privaten Haushalt von Verunreinigungen durch Aluminium zu befreien, gibt es mehrere mögliche Filtermethoden. Jedoch ist zu beachten, dass die Wasserfilter vieler Hersteller nicht auf die Abscheideleistung von Aluminium getestet sind, daher ist es sinnvoll sich vor dem Kauf eines Filtersystems genauer zu informieren [7].
Aktivkohle-Blöcke finden aufgrund ihrer hohen Aufnahmefähigkeit von unerwünschten Schadstoffen häufig Anwendung in Filtersystemen. Bei der Fertigung von Monoblock Aktivkohlefilter wird das aktivierte Kohlepulver stark erhitzt und gepresst, wodurch sich ein fester Block mit feinsten Kanälen und Poren bildet. Diese garantieren eine effektive Filtrierung von Schadstoffen [8].
Dennoch gibt es verschiedene Aktivkohle-Typen aus unterschiedlichen Materialien, die sich in Oberfläche, Porenvolumen, Dichte und anderen Eigenschaften unterscheiden können. Die Eigenschaften sowie die Beschaffenheit des Wassers haben Einfluss auf die Effektivität der Abscheideleistung von Aluminium.
Besonders der pH-Wert des Wassers ist für die Entaluminierung von Bedeutung, denn Aktivkohlefilter binden das Metall am wirkvollsten bei pH 4. Neben dem pH-Wert sind auch Temperatur, Ionenstärke, Aluminium-Konzentration, Wasserhärte und die Kontaktzeit des Rohwassers mit der Aktivkohle entscheidende Einflussgrößen [9].
Daher können hochwertige Filter mit Aktivkohle Aluminium zwar teilweise aus dem Trinkwasser adsorbieren, jedoch sind die Wasserfilter vieler Hersteller nicht auf die Abscheideleistung von Aluminium getestet. Verbraucher sollten sich vor dem Kauf beim Hersteller informieren, ob der gewünschte Aktivkohlefilter das Metall ausreichend abscheidet [7].
"Die aktuell lieferbaren Filtereinsätze von Carbonit und Alvito wurden bisher nicht auf die Adsorption von Aluminium getestet. Solche Tests sind vor allem deswegen schwierig, weil Aluminium (in der Regel als Aluminiumsalz mit Phosphat, Silikat, Fluorid, Nitrat, usw.) in vielen verschiedenen Verbindungen vorkommen kann und die Adsorption von der jeweiligen Verbindung und ihrer Konzentration im Wasser abhängt." ... "In der Regel ist die Konzentration von Aluminium im Wasser so gering, dass der Beitrag zur täglichen Aluminiumaufnahme vernachlässigt werden kann."
Eine weitere Methode zur Wasseraufbereitung ist die Umkehrosmose. Bei dieser Filtertechnik wird dagegen das Leichtmetall relativ sicher aus dem Wasser entfernt. Denn das Trinkwasser wird mit dem Leitungsdruck durch eine ultrafeine Membran gepresst.
Verunreinigungen durch Aluminium, Schwermetalle oder andere organische Schadstoffe werden von der halbdurchlässigen Membran gebündelt und nur die sehr kleinen Wassermoleküle können die mikrofeinen Röhrchen passieren. Die anderen Moleküle stauen sich vor der Membran und werden als Abwasser abgespült. Es bleibt ein aufbereitetes Leitungswasser mit sehr hohem Reinheitsgrad [8].
Ein Nachteil bei dieser Filtermethode ist allerdings, dass auch wichtige Mineralien aus dem Wasser gefiltert werden und so verloren gehen. Außerdem ist der hohe Wasserverbrauch bei dieser Technik ein sowohl ökonomischer, als auch ökologischer Schwachpunkt [7].
Das KDF-Verfahren (Kinetic Degradation Fluxion) arbeitet mit den Metallen Kuper und Zink, welche als Legierungen an der Oberfläche des Filters zu Redoxreaktionen führen. Denn beide Elemente haben eine elektrische sowie magnetische Ladung.
Dadurch werden positiv geladene Moleküle im Wasser von den unedlen Zink-Ionen angezogen, während negativ geladene Moleküle sich an der Oberfläche des Filters anlagern, wo sich das Edelmetall Kupfer befindet. Somit können Wasserfilter mit KDF-Filtration Aluminium und andere Metalle sowie anorganische Stoffe zuverlässig aus dem Wasser entfernen [9].
Ein weiterer Vorzug dieses Verfahrens ist, dass es auch bei heißem Wasser nicht an Effektivität einbüßt. Allerdings sind diese Filtersysteme im Vergleich teuer und sollten außerdem mit anderen Wasserfiltern kombiniert werden, um auch organische Stoffe sicher zu entfernen [9].
