Nitrat aus Trinkwasser filtern

1 Warum kann Nitrat in unserem Leitungswasser vorkommen?

Nitrat und Nitrit sind Teil des natürlichen Stickstoffkreislaufes und kommen daher grundsätzlich in Pflanzen und Wasser vor. Stickstoff ist als Nährstoff für das Wachstum von Pflanzen unentbehrlich.

Die besonders hohe Aufmerksamkeit für Nitrat im Trinkwasser hat einen anderen Grund, als die meisten vermuten: Nitrat ist in der Wasseranalytik vor allem ein Indikator für den Eintrag von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln aus intensiver Landwirtschaft. Weitere Belastungen rühren aus Abwässern von Haushalten und von Abwässern aus der Industrie (u.a. Tierhaltungsbetriebe und Nahrungs- und Genussmittelindustrie).

Die jeweiligen regionalen Stadtwerke sind verpflichtet beide Stoffe im Rahmen ihrer Grenzwerte aus dem Wasser zu filtern. Die Grenzwerte von Nitrat und Nitrit sind in der Trinkwasserverordnung mit 50 mg/l bzw. 0,5 mg/l geregelt.

2 Worauf ein Nitratwert eigentlich hinweist

Ein Nitratwert im Trinkwasser ist in erster Linie ein Messwert über die Landwirtschaft, nicht über Ihr Glas. Nitrat lässt sich billig, schnell und zuverlässig bestimmen, und es wandert mit dem Sickerwasser nach unten. Deshalb benutzt die Wasseranalytik es als Leitparameter: Wo Nitrat ankommt, ist auch alles andere angekommen, was auf demselben Feld ausgebracht wurde.

Und das ist der Punkt, der in den meisten Nitrat-Artikeln fehlt. Interessanter als das Nitrat selbst sind die Stoffe, für die es steht: Pflanzenschutzmittel, deren Abbauprodukte und die organischen Frachten aus der Gülle. Für diese Begleitstoffe gibt es zum Teil gar keine Grenzwerte, sie werden nicht routinemäßig gemessen, und sie sind toxikologisch weit relevanter als das Nitrat-Ion.

Die Rollenverteilung ist damit recht klar. Ein gesinterter Aktivkohle-Blockfilter nimmt gelöste Salze wie Nitrat nicht aus dem Wasser, dafür fehlt ihm der Mechanismus. Pestizide, Herbizide, Fungizide und deren Abbauprodukte holt er dagegen zuverlässig heraus, weil genau das sein Arbeitsfeld ist. Wer also wegen eines erhöhten Nitratwerts über einen Filter nachdenkt, filtert am Ende nicht das Nitrat, sondern das, wovor der Nitratwert warnt.

3 Wie viel Nitrat kommt tatsächlich aus dem Wasser?

Deutlich weniger, als die Diskussion vermuten lässt. Der Hauptteil der Nitratzufuhr stammt aus dem Essen, und dort vor allem aus Blattgemüse.

Die Weltgesundheitsorganisation hat für Nitrat einen duldbaren Tageswert von 3,7 Milligramm je Kilogramm Körpergewicht festgelegt, das entspricht laut Bundesinstitut für Risikobewertung 222 Milligramm pro Tag für einen 60 Kilogramm schweren Erwachsenen. Zum Vergleich die zulässigen Höchstgehalte im Gemüse: Rucola darf im Winter bis zu 7.000 Milligramm Nitrat je Kilogramm enthalten, Kopfsalat aus dem Gewächshaus bis zu 5.000, frischer Spinat bis zu 3.500.

Eine einzige Portion Rucola kann damit mehr Nitrat liefern als zwei Liter Wasser am Grenzwert, und mehr als den Tageswert der WHO für einen Erwachsenen. Beim Nitrit ist die Rechnung ähnlich: Es kommt über Nitritpökelsalz in Wurst, Schinken und gepökeltes Fleisch, also in fertiger Form, während Nitrat aus dem Wasser erst im Körper zu einem kleinen Teil zu Nitrit umgewandelt wird.

Daraus folgt keine Entwarnung für die Landwirtschaft, aber eine andere Prioritätenliste für den Haushalt. Wer seine Nitrataufnahme senken will, schaut zuerst auf Salat und Wurst und erst danach auf den Wasserhahn. Und wer sich wegen des Nitratwerts Sorgen um sein Wasser macht, sollte die eigentliche Frage stellen: Was ist sonst noch in diesem Grundwasser angekommen?

4 Wann ist der Einsatz eines Wasserfilters gegen Nitrat sinnvoll?

Trotz europaweiter Programme zur Reduktion und Initiativen wie der Nitrat-Richtlinie von 1990 stellt die Landwirtschaft nach wie vor mehr als 50% des gesamten Stickstoffeintrags in alle Oberflächengewässer dar.

Dieser Umstand sorgt vielerorts für erhöhte Nitratwerte nahe oder oberhalb der Grenzwerte. Nitrat und Nitrit werden zwar vorrangig durch die Nahrung (z.B. Gemüse und gepökeltes Fleisch) aufgenommen, durch das Trinken von Wasser wird diese allerdings unnötig erhöht.

Für erwachsene Menschen wird Nitrat als wenig gesundheitsgefährdend gesehen, allerdings kann das Filtern von Nitrat aus gesundheitlichen Gründen für bestimmte Risikogruppen sinnvoll sein.

Nitrit

Denn Nitrat kann sich schon im Mund zum toxischen Nitrit durch mikrobielle Reduktion wandeln, was wiederum erhöhte Risiken für Säuglinge, Kleinkinder, Schwangere und Magen-Darm-Patienten aufgrund einer Störung der Sauerstofftransportkapazität des Blutes bedeuten kann. Aus Nitrit können sich krebserregende Nitrosamin-Verbindungen bilden.

Und bei Jodmangel kann Nitrat diesen verstärken, da es wichtige Transportmechanismen von Jodid im menschlichen Körper blockieren kann.

Auch hier gilt die Einordnung aus Abschnitt 3: Für diese Risikogruppen zählt die gesamte Aufnahme, und der größere Teil davon kommt aus dem Essen. Wer für einen Säugling filtert, sollte parallel auf nitratreiches Blattgemüse und gepökelte Wurst im Haushalt schauen.

5 Welche Möglichkeiten gibt es um Nitrat zu filtern?

In der industriellen Abwasseraufbereitung wird Nitrat u.a. mittels Elektrodialyse gefiltert. In einem elektrochemischen Prozess der Trennung werden entsprechende Nitrat-Ionen (NO3-) unter Verwendung eines elektrischen Potentials durch eine Membran überführt. Im Anschluss kann eine weitere feinere Aufbereitung mittels Ionentauschers erfolgen.

Für den privaten Bereich bieten sich für eine Filterung von Nitrat nur relativ aufwendige Verfahren mittels Ionentauscher, Umkehrosmose oder Destillation an.

Umkehrosmose

Ursprünglich für die Meerwasseraufbereitung entwickelt, wird das Verfahren heute vielfach auch in Privathaushalten angewandt. Rein mechanisch mittels Wasserdruck werden dem Wasser fast alle gelösten und ungelösten Stoffe entnommen und somit ein sehr hoher Reinheitsgrad erreicht.

Hierbei wird das Wasser durch eine halbdurchlässige Membran mit mikroskopisch kleinen Poren gedrückt und hält somit auch Nitratverbindungen zuverlässig zurück. Nachteilig sind ein hoher Wasserverbrauch sowie ein saures, mineralstoffarmes Endprodukt. Vitalhelden führt keine Umkehrosmoseanlagen im Sortiment; einen unabhängigen Vergleich von Aktivkohle- und Umkehrosmose-Verfahren (inkl. Kosten und Abwasseraufwand) finden Sie unter Aktivkohle oder Umkehrosmose.

Dampfdestillation

Durch Strom wird eine Wasserverdampfung erzeugt, welche durch anschließende Abkühlung zur Kondensation von sauberem Wasser führt. Dies simuliert das Reinigungsverfahren der Natur. Auch hier wird der Großteil aller Schadstoffe und Mineralien dem Wasser entnommen. Vorteil des Verfahrens ist der sehr hohe Reinheitsgrad und die zuverlässige Entfernung von Nitrat. Nachteile sind u.a. ein hoher Stromverbrauch sowie ein durch den Verlust jeglicher Mineralien und die CO2-Aufnahme aus der Luft leicht saures Wasser (pH-Wert häufig bei 5,5 bis 6,5).

Ionentauscher

Auch können spezielle Systeme zur Denitrifikation als zentrale Hausanlagen verwendet werden. Meist als Kationen-Austauscher zur Reduktion von Kalk als Enthärtungsanlagen bekannt, gibt es sie auch als Anionen-Austauscher um Nitrat zu entfernen.

Ein Ionentauscher ist kein Wasserfilter im eigentlichen Sinn, denn im Wasser wird nur mittels Ionentauscher-Granulat gezielt ein bestimmtes Ion durch ein anderes Ion getauscht. Zur gezielten Nitratentfernung kommen dabei Anionenaustauscher zum Einsatz, die Nitrat-Ionen gegen Chlorid-Ionen austauschen. Anders als bei Enthärtungsanlagen gegen Kalk, bei denen Kalzium und Magnesium meist gegen Natrium getauscht werden.

Neben dem gewünschten Effekt des gezielten Entfernens haben derartige Geräte diverse Nachteile: Neben Wartungsaufwand und Kosten für die regelmäßige Regeneration steigt der Chloridgehalt im aufbereiteten Wasser. Laut Bayerischem Landesamt für Umwelt ist dabei der Chlorid-Grenzwert der Trinkwasserverordnung von 250 mg/l zu beachten. Und erhöhte Chloridwerte können örtlich Lochkorrosion in metallischen Leitungen fördern.

Gut zu Wissen:

Aktivkohle-Blockfilter können gelöste Salze wie Nitrat nicht entnehmen, aber dafür die eigentlich ausgebrachten Schadstoffe wie Pestizide, Fungizide und Herbizide. Grundsätzlich ist Nitrat innerhalb der Grenzwerte aber kein Grund für eine übertriebene Reaktion, schließlich nehmen wir den größeren Teil der Stoffe Nitrat, Nitrit und Nitrosamine durch unsere Nahrung und über das Trinkwasser zu uns.

Was der Hersteller Alvito dazu sagt, können Sie unter diesem Link in den FAQs nachlesen. Den tatsächlichen Nitratwert Ihres Netzes finden Sie in der veröffentlichten Trinkwasseranalyse Ihres Versorgers, denn Nitrat gehört zu den dort ausgewiesenen Pflichtparametern. Die übrigen Belastungen senkt ein hochwertiger Aktivkohle-Blockfilter in der Küche, ob vorher gemessen wurde oder nicht. Für alle übrigen, mit Aktivkohle filterbaren Schadstoffe im selben Wasser finden Sie einen Überblick unter Was wird gefiltert oder in unseren Wasserfiltern.

6 Fazit

Nitrat lässt sich nicht mit einem einfachen Aktivkohlefilter aus dem Trinkwasser entfernen. Wer es gezielt reduzieren möchte, braucht eines der aufwendigeren Verfahren Ionentauscher, Umkehrosmose oder Destillation – oder verlässt sich, wie die meisten Erwachsenen, auf die eingehaltenen Grenzwerte der Trinkwasserverordnung.

Die aus unserer Sicht wichtigere Konsequenz aus einem erhöhten Nitratwert ist aber eine andere. Er sagt Ihnen, dass Ihr Grundwasser landwirtschaftlich beeinflusst ist. Die Stoffe, die auf demselben Weg ins Wasser gelangt sind, filtern Sie mit Aktivkohle, und für die gibt es zum Teil überhaupt keine Grenzwerte.

Quellen

• Mulisch, Hans-Martin: Ressource Trinkwasser. Wissen was wir trinken. München: oekom (2014)
• Dr. Lepper, Hans (2016) - Nitrat im Trinkwasser
• Institut Dr. Flad (2016): „“. URL: Nitrat (NO3-)
• Trinkwasserverordnung - aktuelle Fassung (2023)
• Bundesinstitut für Risikobewertung - Fragen und Antworten zu Nitrat und Nitrit in Lebensmitteln (ADI 3,7 mg/kg Körpergewicht, Höchstgehalte Blattgemüse)
• Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU): Merkblatt Nr. 1.6/2 - Möglichkeiten der Nitratentfernung aus dem Trinkwasser

Marco Fabian | Geschäftsführer Vitalhelden GmbH · Trinkwasseraufbereitung seit 2014

Marco Fabian ist Gründer der Vitalhelden GmbH und beschäftigt sich seit 2014 intensiv mit Trinkwasseraufbereitung. In dieser Zeit hat er tausende Haushalte bei der Auswahl passender Filtersysteme begleitet und arbeitet eng mit deutschen Herstellern wie Carbonit und Alvito zusammen.

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