Nitrat und Nitrit im Brunnenwasser richtig entfernen

Warum Nitrat im Brunnenwasser problematisch ist

Nitrat gelangt häufig durch Düngung, Landwirtschaft, Gülle, undichte Abwassersysteme oder belastete Böden ins Grundwasser. Besonders bei flachen Brunnen oder landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebieten können die Werte schwanken oder dauerhaft erhöht sein.

Für Trinkwasser gilt ein Grenzwert von 50 mg/l Nitrat. Bei Eigenwasserversorgung sollte der Nitratwert deshalb regelmäßig kontrolliert werden. Eine einmalige Messung ist nur eine Momentaufnahme, da sich Brunnenwasser je nach Jahreszeit, Niederschlag, Grundwasserstand und Nutzung im Einzugsgebiet verändern kann.

Nitrit im Brunnenwasser

Nitrit ist ebenfalls kritisch zu bewerten. Es kann als Zwischenprodukt im Stickstoffkreislauf auftreten und sollte bei Trinkwassernutzung besonders beachtet werden. Erhöhte Nitritwerte können auf ungünstige mikrobiologische oder chemische Bedingungen hinweisen.

Nitratentfernungsanlagen sind auf Nitrat ausgelegt. Da Nitrit ebenfalls zu den Anionen gehört, kann es in der Regel mit entfernt werden. Der genaue Wirkungsgrad hängt jedoch von Wasserzusammensetzung, Harztyp und Betriebsbedingungen ab. Bei erhöhten Nitritwerten sollte zusätzlich die Ursache fachlich geprüft werden.

Funktionsweise der Nitratentfernung

Nitratentfernungsanlagen arbeiten mit selektivem Ionenaustauscherharz. Das Harz nimmt Nitrat-Ionen aus dem Wasser auf und gibt dafür andere Ionen ab. Dadurch wird der Nitratwert im aufbereiteten Wasser reduziert.

Nach einer bestimmten Wassermenge ist die Kapazität des Harzes erschöpft. Die Anlage regeneriert dann mit Salztabletten beziehungsweise Natriumchlorid. Dabei wird das Harz wieder aufnahmefähig gemacht und das Regenerationswasser in den Ablauf gespült.

Regeneration mit Salztabletten

Die Regeneration erfolgt automatisch über das Zentralsteuerventil. Je nach Anlagentyp werden Rückspülung, Besalzen, langsames Spülen und schnelles Spülen nacheinander durchgeführt. Danach steht die Anlage wieder für den nächsten Betriebszyklus bereit.

Für den Betrieb wird ein Solebehälter mit geeigneten Salztabletten benötigt. Die Salzqualität ist wichtig, damit sich die Sole zuverlässig bildet und keine unnötigen Rückstände im Solebehälter oder Ventil entstehen. Zusätzlich muss ein geeigneter Abwasseranschluss für das Regenerationswasser vorhanden sein.

Einzelanlage oder Pendelanlage

Eine Einzelanlage arbeitet mit einem Druckbehälter. Während der Regeneration steht in der Regel kein nitratreduziertes Wasser zur Verfügung. Deshalb wird die Regeneration meist in Zeiten geringer Wasserentnahme gelegt, zum Beispiel nachts.

Eine Pendelanlage arbeitet mit zwei Druckbehältern im Wechselbetrieb. Eine Flasche ist in Betrieb, während die andere regeneriert oder in Bereitschaft steht. Dadurch kann auch bei unregelmäßiger Wasserentnahme kontinuierlicher aufbereitetes Wasser bereitgestellt werden. Das ist besonders interessant, wenn eine unterbrechungsfreie Versorgung wichtig ist.

Verschnitt und Zielwert

Bei der Nitratentfernung ist häufig kein Zielwert von 0 mg/l erforderlich. Über eine Verschneideeinrichtung kann ein Teilstrom Rohwasser zugemischt werden, damit der gewünschte Nitratwert sicher unterschritten wird und die Anlagenkapazität besser genutzt wird.

Der Verschnitt muss jedoch so eingestellt werden, dass der Zielwert auch bei schwankendem Rohwasser sicher eingehalten wird. Wenn der Nitratwert im Brunnenwasser stark schwankt, sollte mit Reserve geplant werden. Für Trinkwasseranwendungen darf der Grenzwert nicht nur im Durchschnitt, sondern dauerhaft sicher eingehalten werden.

Kapazität und Laufzeit

Die Kapazität einer Nitratentfernungsanlage hängt von Harzvolumen, Rohwasserwert, Zielwert, Verschnitt, Wasserverbrauch und Begleitstoffen ab. Je höher der Nitratwert und je niedriger der gewünschte Zielwert, desto schneller ist das Harz erschöpft.

Für die Auslegung reicht deshalb der maximale Durchfluss allein nicht aus. Entscheidend ist auch, wie viele Kubikmeter Wasser zwischen zwei Regenerationen aufbereitet werden sollen. Bei hoher Tagesmenge, Tierhaltung, Landwirtschaft, Ferienwohnungen oder unregelmäßigem Verbrauch sollte die Kapazität besonders sorgfältig geprüft werden.

Begleitstoffe im Brunnenwasser

Brunnenwasser enthält häufig nicht nur Nitrat oder Nitrit. Auch Eisen, Mangan, Ammonium, Trübung, niedriger pH-Wert, organische Belastung oder Keime können vorhanden sein. Diese Werte können die Verfahrensauswahl und Betriebssicherheit beeinflussen.

Eine Nitratentfernungsanlage ist keine vollständige Brunnenwasseraufbereitung. Sie reduziert gezielt Nitrat und je nach Bedingungen auch Nitrit, entfernt aber nicht automatisch Eisen, Mangan, Trübstoffe, Keime oder organische Belastungen. Deshalb sollte immer die vollständige Wasseranalyse bewertet werden.

Vorbehandlung bei Eisen, Mangan und Trübung

Wenn Eisen, Mangan oder Trübstoffe im Brunnenwasser vorhanden sind, kann eine Vorbehandlung erforderlich sein. Partikel und Ausfällungen können Harz, Ventile und Steuerung belasten. Außerdem können Ablagerungen im Anlagenbetrieb entstehen.

Je nach Analyse können Eisen- und Manganfilter, Trübstoff-Filteranlagen oder eine pH-Wert-Anhebung vor der Nitratentfernung erforderlich sein. Die Reihenfolge der Aufbereitung sollte technisch geprüft werden.

Trinkwasser, Brauchwasser und Landwirtschaft

Bei Trinkwassernutzung muss die Wasserqualität besonders sorgfältig bewertet werden. Neben Nitrat und Nitrit sind auch mikrobiologische Parameter, pH-Wert, Ammonium, Eisen, Mangan, Trübung und weitere Inhaltsstoffe relevant. Wenn Keime nachgewiesen sind, kann nach geeigneter Vorfiltration zusätzlich eine UV-Anlage für Brunnenwasser erforderlich sein.

Bei Brauchwasser oder landwirtschaftlicher Nutzung können andere Zielwerte und Anforderungen gelten. Trotzdem sollte auch hier die Wasseranalyse betrachtet werden, da Nitrat, Nitrit oder Begleitstoffe je nach Nutzung Auswirkungen auf Tiere, technische Anlagen oder Bewässerung haben können.

Nitrat messen und Betrieb kontrollieren

Für die Betriebskontrolle ist ein Nitrat-Messbesteck sinnvoll. Damit lässt sich prüfen, ob der Nitratwert im aufbereiteten Wasser weiterhin im gewünschten Bereich liegt. Zusätzlich kann der Rohwasserwert regelmäßig kontrolliert werden, um Schwankungen zu erkennen.

Passende Messbestecke zur Wasseranalyse ersetzen keine vollständige Laboranalyse, sind aber eine praktische Ergänzung für die laufende Kontrolle. Bei Trinkwassernutzung sollte die Wasserqualität zusätzlich fachgerecht überwacht werden.

Grenzen der Nitratentfernung

Eine Nitratentfernungsanlage reduziert gezielt Nitrat. Sie enthärtet nicht wie eine Enthärtungsanlage, entfernt keine Trübstoffe, oxidiert kein Eisen und tötet keine Keime ab. Für mehrere Wasserprobleme müssen deshalb weitere Aufbereitungsstufen geprüft werden.

Auch die Regeneration ist zu berücksichtigen. Für den Betrieb werden Salztabletten und ein Abwasseranschluss benötigt. Das Regenerationswasser darf nicht einfach versickert werden, sondern muss entsprechend der örtlichen Vorgaben abgeführt werden.

Angaben für die Auslegung

Für eine belastbare Auswahl einer Nitrat- und Nitritentfernung sind folgende Angaben erforderlich:

• vollständige Wasseranalyse
• Nitratwert im Rohwasser
• Nitritwert im Rohwasser
• gewünschter Zielwert nach der Aufbereitung
• Nutzung als Trinkwasser, Brauchwasser, Tiertränke, Gartenwasser oder Prozesswasser
• gewünschter maximaler Durchfluss
• Tagesmenge und Verbrauchsspitzen
• Einzelanlage oder unterbrechungsfreie Pendelanlage
• vorhandener Wasserdruck und Anschlussgröße
• vorhandener Abwasseranschluss für die Regeneration
• Eisen, Mangan, Ammonium, pH-Wert, Trübung und Keime
• Platzverhältnisse am Aufstellort
• gewünschte Kontrollmöglichkeit über Messbesteck oder Leitwert-/Wasseranalyse

Ohne Nitrat- und Nitritwerte lässt sich die Kapazität nicht belastbar berechnen. Ohne Angaben zu Tagesmenge und Zielwert kann nicht sinnvoll beurteilt werden, ob Einzelanlage, Pendelanlage oder eine andere Auslegung erforderlich ist.
 

Häufige Fragen zur Nitrat- und Nitritentfernung

Wann brauche ich eine Nitratentfernung für Brunnenwasser?

Eine Nitratentfernung wird benötigt, wenn der Nitratwert im Brunnenwasser zu hoch ist oder für die gewünschte Nutzung abgesenkt werden soll. Bei Trinkwasser gilt ein Grenzwert von 50 mg/l Nitrat.

Wie funktioniert eine Nitratentfernungsanlage?

Die Anlage arbeitet mit selektivem Ionenaustauscherharz. Nitrat-Ionen werden im Harz gebunden und bei der Regeneration mit Salztabletten wieder aus dem Harz entfernt.

Entfernt eine Nitratentfernungsanlage auch Nitrit?

Nitratentfernungsanlagen sind auf Nitrat ausgelegt. Da Nitrit ebenfalls zu den Anionen gehört, kann es in der Regel mit entfernt werden. Der Wirkungsgrad hängt von Wasserzusammensetzung, Harztyp und Betriebsbedingungen ab.

Muss Nitrat vollständig auf 0 mg/l entfernt werden?

Nein. Häufig reicht es, den Nitratwert sicher unter den gewünschten Zielwert zu senken. Bei Trinkwasser muss der Grenzwert zuverlässig unterschritten werden. Über einen Verschnitt kann der Zielwert eingestellt werden, wenn der Rohwasserwert stabil genug ist.

Was ist ein Verschneidungsventil?

Ein Verschneidungsventil mischt einen kleinen Teil Rohwasser mit dem vollständig aufbereiteten Wasser. Dadurch kann ein gewünschter Nitratwert eingestellt und die Anlagenkapazität besser genutzt werden.

Wann ist eine Pendelanlage sinnvoll?

Eine Pendelanlage ist sinnvoll, wenn auch während der Regeneration weiterhin nitratreduziertes Wasser zur Verfügung stehen soll. Das ist bei unregelmäßigem Verbrauch, höherem Wasserbedarf oder unterbrechungsfreier Versorgung relevant.

Welche Rolle spielt die Wasseranalyse?

Die Wasseranalyse ist die Grundlage für die Auslegung. Neben Nitrat und Nitrit müssen auch Eisen, Mangan, pH-Wert, Ammonium, Trübung, organische Belastung und Keime bewertet werden, da diese Werte weitere Aufbereitungsstufen erforderlich machen können.

Entfernt eine Nitratentfernungsanlage auch Eisen und Mangan?

Nein. Eine Nitratentfernungsanlage ist nicht zur gezielten Entfernung von Eisen und Mangan vorgesehen. Wenn diese Werte erhöht sind, muss eine geeignete Vorbehandlung geprüft werden.

Wird für den Betrieb Salz benötigt?

Ja. Die Regeneration erfolgt mit Salztabletten. Das Salz wird zur Herstellung der Sole benötigt, mit der das Ionenaustauscherharz regeneriert wird.

Braucht die Anlage einen Abwasseranschluss?

Ja. Bei der Regeneration entsteht Spül- und Regenerationswasser, das in einen geeigneten Abwasseranschluss abgeführt werden muss.

Wie kontrolliere ich den Nitratwert?

Der Nitratwert kann mit einem Nitrat-Messbesteck kontrolliert werden. Für Trinkwassernutzung ersetzt das Messbesteck jedoch keine vollständige Laboranalyse oder fachgerechte Überwachung.

Welche Angaben werden für eine Empfehlung benötigt?

Benötigt werden vollständige Wasseranalyse, Nitratwert, Nitritwert, gewünschter Zielwert, Nutzung, Durchfluss, Tagesmenge, Wasserdruck, Abwasseranschluss, Platzverhältnisse und Angaben zu weiteren Wasserwerten.