Eisen und Mangan im Brunnenwasser richtig behandeln

Warum Eisen und Mangan im Brunnenwasser problematisch sind

Eisen und Mangan kommen in Brunnenwasser häufig gelöst vor. Das Wasser kann direkt nach der Entnahme zunächst klar sein und sich erst nach Luftkontakt gelblich, braun oder trüb verfärben. Dabei oxidiert gelöstes Eisen und fällt als Eisenoxid aus. Mangan kann dunkle bis schwarze Ablagerungen verursachen.

Diese Stoffe sind nicht nur optisch störend. Eisen- und Manganablagerungen können Leitungen, Armaturen, Pumpen, Bewässerungssysteme, Haushaltsgeräte, WC-Spülkästen, Waschmaschinen und Filterstufen belasten. Außerdem können Flecken auf Wäsche, Sanitärkeramik, Wegen, Terrassen oder Pflanzen entstehen.

Nicht jeder Eisenfilter passt zu jedem Brunnenwasser

Die passende Anlage hängt nicht nur vom Eisen- und Manganwert ab. Entscheidend sind auch pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Ammonium, Härte, Trübung, organische Belastung, Keime, gewünschter Durchfluss, Tagesmenge und Rückspülleistung.

Ein einfacher Partikelfilter reicht nur dann aus, wenn Eisen und Mangan bereits ausreichend oxidiert und als Feststoffe vorhanden sind. Gelöstes Eisen und gelöstes Mangan müssen dagegen erst oxidiert werden, bevor sie zuverlässig filtriert werden können. Deshalb ist eine vollständige Wasseranalyse die Grundlage für eine belastbare Empfehlung.

BIRM-Filteranlagen

BIRM-Filteranlagen können eine wirtschaftliche Lösung sein, wenn die Rohwasserbedingungen passen. Das Filtermaterial wirkt katalytisch und unterstützt die Oxidation von Eisen und Mangan mit dem im Wasser vorhandenen Sauerstoff. Eine chemische Regeneration ist nicht erforderlich.

Die Einschränkung ist wichtig: BIRM erzeugt selbst keine Oxidation. Wenn im Brunnenwasser nicht genügend gelöster Sauerstoff vorhanden ist, kann gelöstes Eisen oder Mangan nicht zuverlässig entfernt werden. Häufig wird dann nur der bereits oxidierte Anteil zurückgehalten. BIRM ist deshalb eher für einfache Anwendungen, niedrige Belastungen oder Gartenwasser geeignet, wenn keine sichere Trinkwasserqualität gefordert wird.

Greensand-Filteranlagen

Greensand-Filteranlagen sind bei Eisen und Mangan im Brunnenwasser häufig die kontrollierbarere Lösung. Greensand oxidiert und bindet Eisen und Mangan gezielt auf dem Filtermaterial. Die Regeneration erfolgt mit Kaliumpermanganat.

Unsere Greensand-Anlagen arbeiten mit vollautomatischer kapazitätsgesteuerter Regeneration. Das Zentralsteuerventil zählt die behandelte Wassermenge und startet die Regeneration abhängig von der berechneten Kapazität. Dadurch wird nicht pauschal nach Zeit regeneriert, sondern nach Wasserverbrauch und Eisen-/Manganbelastung.

Greensand ist besonders sinnvoll, wenn der Sauerstoffgehalt im Brunnenwasser unbekannt oder zu niedrig ist, die Wasserwerte schwanken oder eine zuverlässigere Entfernung von Eisen und Mangan erforderlich ist. Bei sehr hohem Eisenwert muss die Anlage größer ausgelegt werden, damit Filtergeschwindigkeit, Kontaktzeit und Kapazität passen.

Ecomix-Anlagen

Ecomix-Anlagen können mehrere Wasserprobleme in einer Anlage behandeln. Sie reduzieren Härte, Eisen, Mangan, Ammonium und natürlich vorkommende organische Verbindungen. Das kann sinnvoll sein, wenn neben Eisen und Mangan auch eine Enthärtung oder weitere Aufbereitung erforderlich ist.

Dabei muss jedoch beachtet werden, dass Ecomix das Wasser praktisch auf 0 °dH enthärtet. Ein Verschnitt mit Rohwasser ist bei Eisen- und Manganbelastung nicht sinnvoll, weil über den Verschnitt wieder Eisen, Mangan oder andere Rohwasserbestandteile in das aufbereitete Wasser gelangen würden. Bei hoher Rohwasserhärte können außerdem die laufenden Salzkosten deutlich höher sein als bei einer gezielten Greensand-Lösung.

Ecomix ist deshalb besonders interessant, wenn Eisen, Mangan und Härte gemeinsam behandelt werden sollen oder wenn nach der Enteisenung ohnehin eine vollständige Enthärtung erforderlich wäre, zum Beispiel vor bestimmten technischen Anwendungen.

pH-Wert und Entsäuerung

Der pH-Wert beeinflusst die Enteisenung und Entmanganung deutlich. Bei zu niedrigem pH-Wert können Oxidation und Filtration schlechter funktionieren. Das betrifft besonders BIRM, aber auch Greensand-Anlagen.

Wenn Brunnenwasser sauer ist oder der pH-Wert grenzwertig liegt, sollte eine pH-Wert-Anhebung zur Entsäuerung geprüft werden. Bei Brunnenwasser ist außerdem mit Schwankungen zu rechnen. Deshalb sollte eine Anlage nicht zu knapp auf einen einmalig gemessenen pH-Wert ausgelegt werden.

Luftdosierung und Sauerstoffanreicherung

Eine Oxidation mit Luft oder Sauerstoff kann technisch funktionieren, wenn Mischstrecke, Kontaktzeit, Entlüftung, Filterstufe und Betrieb richtig ausgelegt sind. In privaten Brunnenwasseranlagen mit kompakten GFK-Drucktanks und Zentralsteuerventil ist diese Lösung jedoch häufig problematisch.

Durch Luftdosierung können Eisen und Mangan bereits vor dem Filter ausfallen. Die Ablagerungen entstehen dann in Rohrleitungen, Armaturen und Zentralsteuerventilen und nicht kontrolliert im Filterbett. Zusätzlich besteht ein erhöhtes Verkeimungsrisiko, weil Luft in das Wasser eingebracht wird. Eine saubere Entlüftung ist bei GFK-Drucktanks mit Zentralsteuerventil technisch nicht sinnvoll über das Ventil realisierbar. Deshalb wird im privaten Bereich meist eine andere Verfahrensführung bevorzugt.

Rückspülleistung und Pumpenleistung

Alle rückspülenden Filteranlagen benötigen für die Rückspülung mehr Wasser als im normalen Betrieb. Die Rückspülung muss das Filterbett ausreichend auflockern und abgelagerte Partikel austragen. Eine zu geringe Rückspülleistung kann nicht sinnvoll durch längere Rückspülzeit ersetzt werden.

Deshalb muss bei Eisen- und Manganfiltern immer geprüft werden, ob die Brunnenpumpe die erforderliche Rückspülmenge liefern kann. Eine Anlage kann vom Nenndurchfluss her zum Wasserbedarf passen, aber trotzdem für die vorhandene Pumpe zu groß sein.

Trinkwasser, Brauchwasser und Gartenwasser

Die gewünschte Nutzung ist entscheidend für die Auslegung. Für Gartenwasser kann eine einfache Reduzierung von Eisen und Mangan ausreichen, wenn vor allem Flecken, Verfärbungen und Ablagerungen reduziert werden sollen. Für Brauchwasser oder Trinkwasser sind die Anforderungen höher.

Bei Trinkwassernutzung muss die vollständige Wasseranalyse betrachtet werden. Neben Eisen und Mangan sind pH-Wert, Ammonium, Nitrat, Nitrit, Trübung, organische Belastung und Keime relevant. Wenn Keime nachgewiesen sind, kann nach geeigneter Vorfiltration zusätzlich eine UV-Anlage für Brunnenwasser erforderlich sein.

Messung und Kontrolle

Für Betrieb und Kontrolle sind Messbestecke zur Wasseranalyse sinnvoll. Eisen- und Manganmessungen zeigen, ob die Anlage noch im gewünschten Bereich arbeitet. Bei Greensand-Anlagen helfen Messwerte außerdem, die Kapazität richtig einzustellen.

Messbestecke ersetzen keine vollständige Wasseranalyse. Sie sind aber nützlich, um Rohwasser und aufbereitetes Wasser regelmäßig zu vergleichen. Wenn sich die Brunnenwasserwerte ändern, muss auch die Anlageneinstellung oder Verfahrensauswahl erneut geprüft werden.

Angaben für die Auslegung

Für eine belastbare Auswahl eines Eisen- und Manganfilters sind folgende Angaben erforderlich:

• vollständige Wasseranalyse
• Eisen- und Manganwert
• pH-Wert
• Ammonium, Nitrat, Nitrit und Trübung
• organische Belastung und Keime
• Nutzung als Trinkwasser, Brauchwasser, Gartenwasser oder Prozesswasser
• gewünschter maximaler Durchfluss
• Tagesmenge und Verbrauchsspitzen
• vorhandene Brunnenpumpe bzw. Pumpenleistung
• vorhandener Druckbehälter oder Drucksensor
• Abwasseranschluss für Rückspülung und Regeneration
• Platzverhältnisse am Aufstellort
• gewünschte Wasserqualität nach der Aufbereitung

Ohne Eisen- und Manganwerte lässt sich die Kapazität nicht belastbar berechnen. Ohne Pumpenleistung lässt sich nicht prüfen, ob die erforderliche Rückspülung zuverlässig möglich ist.
 

Häufige Fragen zu Eisen- und Manganfiltern

Was entfernt ein Eisen- und Manganfilter?

Ein Eisen- und Manganfilter reduziert Eisen und Mangan aus Brunnenwasser. Je nach Verfahren können gelöste oder bereits oxidierte Anteile behandelt werden. Die Wirkung hängt von Wasseranalyse, pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Belastung, Durchfluss und Rückspülung ab.

Warum wird Brunnenwasser nach einiger Zeit braun?

Brunnenwasser enthält Eisen häufig gelöst. Nach Luftkontakt oxidiert es und fällt als braunes Eisenoxid aus. Deshalb kann frisch gezapftes Wasser zunächst klar aussehen und erst nach einiger Zeit gelblich, braun oder trüb werden.

Welches Verfahren ist bei Eisen und Mangan am besten?

Das hängt von der Wasseranalyse ab. BIRM kann bei passenden Bedingungen und ausreichendem Sauerstoff funktionieren. Greensand ist häufig die kontrollierbarere Lösung für Brunnenwasser mit Eisen und Mangan. Ecomix ist sinnvoll, wenn zusätzlich Härte, Ammonium oder organische Belastungen behandelt werden sollen.

Wann ist BIRM geeignet?

BIRM ist geeignet, wenn pH-Wert und Sauerstoffgehalt passen und die Eisen- und Manganbelastung nicht zu hoch ist. Ohne ausreichenden Sauerstoff wird gelöstes Eisen nicht zuverlässig entfernt. Deshalb ist BIRM bei unbekannter oder schwankender Rohwasserqualität nur eingeschränkt zu bewerten.

Wann ist Greensand sinnvoll?

Greensand ist sinnvoll, wenn Eisen und Mangan zuverlässig und kontrolliert entfernt werden sollen. Es ist besonders interessant, wenn der Sauerstoffgehalt unbekannt ist, die Wasserwerte schwanken oder höhere Eisenwerte vorliegen. Die Regeneration erfolgt vollautomatisch kapazitätsgesteuert mit Kaliumpermanganat.

Wann ist Ecomix sinnvoll?

Ecomix ist sinnvoll, wenn neben Eisen und Mangan auch Härte, Ammonium oder organische Belastungen reduziert werden sollen. Es erzeugt jedoch praktisch 0 °dH und kann bei Eisen- und Manganbelastung nicht sinnvoll verschnitten werden.

Kann ein einfacher Vorfilter Eisen entfernen?

Nur dann, wenn Eisen bereits als Partikel vorliegt. Gelöstes Eisen wird durch einen einfachen Vorfilter nicht zuverlässig entfernt. Wenn Wasser erst nach Luftkontakt braun wird, liegt ein wesentlicher Anteil zunächst gelöst vor und muss gezielt oxidiert und filtriert werden.

Warum wird Luftdosierung nicht als Standardlösung empfohlen?

Bei Luftdosierung können Eisen und Mangan bereits vor dem Filter ausfallen. Dadurch können Ablagerungen in Rohrleitungen, Armaturen und Zentralsteuerventilen entstehen. Zusätzlich bestehen Verkeimungsrisiken und Entlüftungsprobleme bei kompakten GFK-Drucktanks mit Zentralsteuerventil.

Muss der pH-Wert berücksichtigt werden?

Ja. Der pH-Wert beeinflusst Oxidation und Filtration von Eisen und Mangan deutlich. Bei niedrigem pH-Wert kann eine Entsäuerung vor der Filteranlage erforderlich sein.

Welche Rückspülleistung wird benötigt?

Die erforderliche Rückspülleistung hängt von Anlagengröße und Filtermaterial ab. Sie ist höher als der normale Nenndurchfluss. Die Brunnenpumpe muss diese Wassermenge zuverlässig liefern können.

Ist ein Eisen- und Manganfilter für Trinkwasser geeignet?

Ja, wenn die Wasseranalyse, das Verfahren und die übrigen Wasserwerte passen. Für Trinkwasser müssen neben Eisen und Mangan auch pH-Wert, Nitrat, Nitrit, Ammonium, Trübung, organische Belastung und Keime bewertet werden.

Wann ist zusätzlich eine UV-Anlage erforderlich?

Eine UV-Anlage ist erforderlich oder sinnvoll, wenn Keime nachgewiesen wurden oder eine mikrobiologische Absicherung gewünscht ist. Sie wird in der Regel nach der Filtration und nach den eigentlichen Aufbereitungsstufen installiert.

Wie kontrolliere ich, ob die Anlage richtig arbeitet?

Eisen und Mangan sollten im Rohwasser und im aufbereiteten Wasser gemessen werden. Dafür eignen sich passende Messbestecke. Bei Trinkwasseranwendungen oder schwankenden Brunnenwasserwerten sollte zusätzlich eine vollständige Wasseranalyse berücksichtigt werden.

Welche Angaben werden für eine Empfehlung benötigt?

Benötigt werden vollständige Wasseranalyse, Eisen- und Manganwert, pH-Wert, gewünschte Nutzung, maximaler Durchfluss, Tagesmenge, Pumpenleistung, vorhandener Abwasseranschluss und Angaben zur Einbausituation.