Die Bedeutung der Leitfähigkeit von Wasser und seiner Qualität

Dass Wasser die Fähigkeit besitzt, Strom zu leiten, ist weithin bekannt. Doch was sagt das eigentlich über das Wasser aus? Wieso Wasser leitfähig ist, wie man dies messen kann und ob die Leitfähigkeit Auswirkungen auf die Trinkbarkeit von Leitungswasser hat, erfahren Sie im Folgenden.

Wie stark die Fähigkeit eines Stoffes ist, elektrischen Strom zu leiten, wird anhand der elektrischen Leitfähigkeit gemessen, die eine physikalische Größe ist. Grundsätzlich ist demineralisiertes oder destilliertes Wasser ein sehr schwacher Leiter. Wie ist es also zu erklären, dass die Möglichkeit eines potenziell tödlichen Stromschlages besteht, sollten Sie aus Versehen den angeschlossenen Fön ins Badewasser fallen lassen?

Die Lösung liegt bei den gelösten Fremdstoffen im Leitungswasser, die dafür sorgen, dass Strom deutlich besser geleitet wird. Wenn Sie also die leitenden Eigenschaften des Wassers messen, können Sie daran gleichzeitig ablesen, wie viele Stoffe im Wasser gelöst sind.

Leitfähigkeit physikalisch erklärt

Die Leitfähigkeit eines Stoffes hängt grundsätzlich davon ab, wie viele frei bewegliche Ladungsträger in Bezug auf die Höhe des Widerstandes er besitzt. Diese Ladungsträger können zum Beispiel locker gebundene oder delokalisierte Elektronen oder Ionen sein.

Im Wasser spaltet sich nur eine sehr kleine Anzahl der Teilchen in positive Wasserstoff-Ionen und negative Hydroxyl-Elektronen auf, was die Leitfähigkeit sehr gering hält [1].

Werden dem Wasser allerdings Salze, Säuren oder Basen hinzugefügt, die freibewegliche Ionen freisetzen können, steigt die Leitfähigkeit an, was beispielsweise im Leitungswasser der Fall ist. Bei diesen Fremdstoffen kann es sich z.B. um Kalk handeln, den Sie an seiner typisch weißen Färbung erkennen und der schädlich für viele Haushaltsgeräte sein kann.

Andere Feststoffe können Salze oder Metalle sein ebenso wie Verunreinigungen oder Schadstoffe [2]. Zur Leitfähigkeit gehört also unweigerlich auch der elektrische Widerstand im Wasser. Je höher dieser ist, desto geringer ist die Leitfähigkeit. Was im Umkehrschluss bedeutet, je niedriger die Leitfähigkeit ist, desto reiner ist auch das Wasser [3].

Messbarkeit der Leitfähigkeit

In der Regel wird die Leitfähigkeit des Wassers in Mikrosiemens (µS/cm) oder Millisiemens (mS/cm) gemessen. Grundsätzlich gilt: Je mehr Strom durch die Wasserprobe fließt, umso höher ist die Leitfähigkeit und desto größer auch die Anzahl der Fremdstoffe im Wasser.

Destilliertes Wasser ist mit einer Leitfähigkeit von höchstens 20 µS/cm somit kaum leitfähig, während es im deutschen Leitungswasser etwa 300 bis 800 µS/cm sind. Mit handelsüblichen Wassertestern können Sie die Leitfähigkeit mittlerweile unkompliziert zu Hause untersuchen [2].

Was sagt die Leitfähigkeit über die Qualität und Trinkbarkeit des Leitungswassers aus?

Bis 2013 verlangte die EU-Norm, was die Leitfähigkeit von Trinkwasser angeht, die Einhaltung eines Leitwertes von 400 µS, um gesundheitliche Unbedenklichkeit zu gewährleisten. Nun kommt es oft vor, dass handelsübliche Mineralwasser oder das deutsche Leitungswasser diese Norm nicht annähernd einhalten und eher Werte von 500 bis 1.000 µS aufweisen.

Die Trinkwasserverordnung betrachtet den Leitwert des Trinkwassers in erster Linie als Indikatorparameter in Bezug auf eine korrosive Wirkung des Wassers damit Leitungen nicht beschädigt werden. Daher ist der Grenzwert laut TrinkwV Anl. 3, Nr. 12 bei 2790 bei 25 °C. [3][4]

Allerdings gibt es auch Ansätze wonach der Leitwert des Wassers sehr wohl einen hohen Einfluss auf deren Qualität haben soll. So kommt der französische Professor Dr. Louis Claude Vincent zum Ergebnis, das der optimale Wert für besonders reines und somit auch für den Körper gut verwendbares Wasser bei unter 130 µS liegt. Dieses Wasser soll demnach vom Körper leichter aufgenommen werden können. Normales Leitungswasser ist jedoch meist weit entfernt von diesem Wert [5][6].

Nun zu behaupten das der hohe Leitwert und geringe Widerstand ein klarer Indikator für die Qualität des Wassers ist scheint etwas zu kurz gesprungen. Der größte Faktor für die hohe Leitfähigkeit des Wassers sind demnach gelöste Salzionen.

Diese meist anorganischen Wasserinhaltsstoffe liegen dissoziiert als Ionen (so z.B. Ca2+, Na+, Mg2+, SO42-, HCO3-,Cl- und NO3-) vor und leitet besonders gut [3]. Rückstände von Arzneimitteln, Hormonen und Pestiziden hingegen tragen nicht zum Leitwert bei, so dass der Leitwert nur als eine von vielen Parametern herangezogen werden sollte.

Welchen Einfluss haben Wasserfilter auf die Leitfähigkeit?

Die beiden gängigsten Verfahren sind das Umkehrosmose-Verfahren und hochwertige Aktivkohle-Blockfilter. Beide könnten im Ergebnis kaum unterschiedlicher auf den Leitwert des Wassers sein.

Denn um vor allem Verunreinigungen zu filtern, die zu einer erhöhten Leitfähigkeit beitragen (gelöste Mineralien und Salze), bieten sich Umkehrosmose-Anlagen an. Bei diesem Verfahren wird das Leitungswasser von allen sich im Wasser befindlichen Fremdstoffen inklusive gelöster anorganischer Mineralien gereinigt. Die Leitfähigkeit ist also äußerst gering.

Leitungswasser-Wasserfilter hingegen entnehmen sehr zuverlässig Schwermetalle, Pestizide, Medikamentenrückstände, Chlor und viele weitere organische Stoffe aus dem Wasser, belassen allerdings komplett alle gelösten Mineralen im Wasser (hierzu gehört übrigens auch Kalk). Daher dürfte sich der Leitwert im Ergebnis nicht verändern, das finale Filterwasser aber um ein Vielfaches gesünder und sauberer sein.

Da ein Wasser ohne Mineralien wie der Umkehrosmose einen sauren pH-Wert besitzt und für viele Menschen nicht bekömmlich ist, werden heutzutage nachträglich oftmals Mineralien hinzugefügt.

Fazit

Der Leitwert des Wassers und sein Gegenwert der Widerstand haben sicherlich einen Einfluss auf die Qualität des Wassers, doch pauschale Aussagen geben kein klares Bild. Daher sollte der Messwert immer nur als Teil einer ganzheitlichen Betrachtung dienen.