Saures Brunnenwasser richtig entsäuern

Warum ein niedriger pH-Wert problematisch ist

Ein zu niedriger pH-Wert bedeutet, dass das Wasser sauer reagiert. Saures Brunnenwasser kann metallische Werkstoffe, Rohrleitungen, Armaturen, Pumpen, Speicher, Wärmetauscher und Haushaltsgeräte angreifen. Dadurch können Korrosion, Materialabtrag, Verfärbungen, metallischer Geschmack und erhöhte Metallgehalte im Wasser entstehen.

Auch für nachgeschaltete Wasseraufbereitungsanlagen ist der pH-Wert wichtig. Viele Filterverfahren arbeiten nur in einem bestimmten pH-Bereich zuverlässig. Wenn der pH-Wert zu niedrig ist, können Enteisenung, Entmanganung, BIRM-Filtration oder Greensand-Filtration schlechter funktionieren.

Entsäuerung durch Filtermaterial

Bei Entsäuerungsanlagen wird das Wasser über ein geeignetes mineralisches Filtermaterial geführt. Dabei werden überschüssige freie Kohlensäure und saure Bestandteile neutralisiert. Der pH-Wert steigt in einen stabileren Bereich an.

Das Verfahren arbeitet ohne Dosierung von Lauge oder anderen Chemikalien in das Wasser. Das Filtermaterial verbraucht sich während des Betriebs und muss je nach Wasserqualität und Wassermenge nachgefüllt werden. Zusätzlich wird die Anlage regelmäßig rückgespült, damit das Filterbett gelockert und ausgespült wird.

Zielbereich der pH-Wert-Anhebung

Bei Trinkwasser liegt der zulässige pH-Bereich nach Trinkwasserverordnung grundsätzlich zwischen 6,5 und 9,5. Für viele Anwendungen wird bei Brunnenwasser ein neutraler bis leicht alkalischer Bereich angestrebt, häufig etwa pH 7 bis 7,5.

Der passende Zielwert hängt jedoch von der Wasseranalyse und der Anwendung ab. Neben dem pH-Wert sind freie Kohlensäure, Carbonathärte, Gesamthärte, Leitfähigkeit, Eisen, Mangan und die verwendeten Werkstoffe wichtig. Eine pH-Wert-Anhebung sollte deshalb nicht isoliert betrachtet werden.

pH-Wert-Anhebung vor Eisen- und Manganfiltern

Ein niedriger pH-Wert kann die Entfernung von Eisen und Mangan erschweren. Besonders BIRM-Anlagen benötigen passende pH- und Sauerstoffbedingungen. Auch Greensand-Anlagen arbeiten zuverlässiger, wenn der pH-Wert im geeigneten Bereich liegt.

Wenn Brunnenwasser Eisen oder Mangan enthält und gleichzeitig sauer ist, sollte die Entsäuerung häufig vor dem Eisen- und Manganfilter eingeplant werden. Dadurch werden Korrosionsrisiken reduziert und die nachfolgende Filterstufe arbeitet unter besseren Bedingungen.

Entsäuerung vor Greensand-Anlagen

Bei Greensand-Anlagen ist der pH-Wert ein wichtiger Auslegungsparameter. Liegt der pH-Wert zu niedrig, sollte eine Entsäuerung vor der Greensand-Anlage geprüft werden. Das gilt besonders bei Brunnenwasser, weil pH-Werte schwanken können und eine einzelne Analyse nur eine Momentaufnahme darstellt.

Die Entsäuerungsanlage muss dabei nicht nur den normalen Wasserbedarf berücksichtigen. Wenn nachgeschaltete Filteranlagen rückgespült werden, wird auch dieses Rückspülwasser vorher über die Entsäuerung geführt. Deshalb kann die Entsäuerung größer auszulegen sein als der reine Verbrauchsdurchfluss.

Filtermaterial und Nachfüllung

Entsäuerungsmaterialien wie Juraperle, Calcite, Semidol oder vergleichbare mineralische Materialien werden je nach Rohwasser und Zielwert eingesetzt. Sie unterscheiden sich in Zusammensetzung, Reaktionsverhalten, Einsatzbereich und erforderlicher Kontaktzeit.

Das Material verbraucht sich im Betrieb. Der Verbrauch hängt vor allem von freier Kohlensäure, pH-Wert, Wasserverbrauch und Ziel-pH ab. Deshalb sollte der Füllstand regelmäßig kontrolliert und das Material rechtzeitig ergänzt werden. Wenn die pH-Anhebung nachlässt, kann das auf Materialverbrauch, zu hohe Fließgeschwindigkeit oder geänderte Wasserwerte hinweisen.

Rückspülung und Pumpenleistung

Entsäuerungsanlagen sind rückspülende Filteranlagen. Die Rückspülung lockert das Filterbett und trägt feine Bestandteile aus. Dafür wird eine höhere Wassermenge benötigt als im normalen Betrieb.

Die vorhandene Brunnenpumpe muss die erforderliche Rückspülleistung liefern können. Eine zu geringe Rückspülleistung kann nicht sinnvoll durch eine längere Rückspülzeit ersetzt werden, weil das Filterbett dann nicht ausreichend aufgelockert wird. Deshalb gehört die Pumpenleistung immer zur technischen Prüfung.

Aufhärtung und Wasserqualität

Bei der Entsäuerung kann sich neben dem pH-Wert auch die Wasserhärte erhöhen. Das ist verfahrensbedingt, weil mineralisches Material gelöst wird. In vielen Fällen ist diese Aufhärtung erwünscht oder unkritisch, weil sie zur Stabilisierung des Wassers beiträgt.

Bei Anwendungen mit sehr niedriger Zielhärte, technischen Prozessen oder nachgeschalteter Umkehrosmose muss die zusätzliche Härte jedoch berücksichtigt werden. Je nach Zielqualität kann eine nachfolgende Enthärtung, Umkehrosmose oder andere Behandlung erforderlich sein.

Entsäuerung bei Trinkwasser, Brauchwasser und Technik

Bei Trinkwassernutzung muss die vollständige Wasseranalyse bewertet werden. Der pH-Wert ist nur ein Parameter. Zusätzlich sind Eisen, Mangan, Nitrat, Nitrit, Ammonium, Trübung, organische Belastung und mikrobiologische Befunde relevant.

Bei Brauchwasser oder Gartenwasser steht häufig der Schutz der Installation im Vordergrund. Auch hier kann eine pH-Wert-Anhebung sinnvoll sein, wenn Armaturen, Pumpen oder Leitungen vor Korrosion geschützt werden sollen. Für technische Anlagen ist zusätzlich zu prüfen, welche Wasserqualität der jeweilige Prozess oder Hersteller fordert.

Unterschied zur pH-Dosierung

Eine Entsäuerungsanlage hebt den pH-Wert über ein mineralisches Filterbett an. Eine pH-Dosierung arbeitet dagegen mit Chemikaliendosierung, zum Beispiel Lauge oder Säure. Beide Verfahren haben unterschiedliche Einsatzbereiche.

Für Brunnenwasser im privaten und kleineren gewerblichen Bereich ist eine Entsäuerung über Filtermaterial häufig die einfachere Lösung. Bei stark schwankenden pH-Werten, Industrieabwasser oder geregelten Einleitwerten kann dagegen Dosiertechnik oder eine Neutralisationsanlage erforderlich sein.

Kontrolle des pH-Werts

Der pH-Wert sollte im Rohwasser und nach der Entsäuerungsanlage kontrolliert werden. Dafür können Messbestecke zur Wasseranalyse verwendet werden. Bei der Inbetriebnahme ist die Kontrolle besonders wichtig, um zu prüfen, ob der Zielbereich erreicht wird.

Im Betrieb hilft die regelmäßige pH-Messung, Materialverbrauch oder veränderte Wasserwerte frühzeitig zu erkennen. Wenn der pH-Wert nach der Anlage wieder sinkt, sollte der Füllstand des Materials, die Rückspülung, die Durchflussmenge und die Wasseranalyse geprüft werden.

Angaben für die Auslegung

Für die Auswahl einer passenden pH-Wert-Anhebung sind folgende Angaben hilfreich:

• vollständige Wasseranalyse
• aktueller pH-Wert
• freie Kohlensäure bzw. Säurekapazität, sofern vorhanden
• Carbonathärte und Gesamthärte
• Eisen- und Manganwert
• Nutzung als Trinkwasser, Brauchwasser, Gartenwasser oder Prozesswasser
• gewünschter maximaler Durchfluss
• Tagesmenge und Verbrauchsspitzen
• vorhandene Brunnenpumpe bzw. Pumpenleistung
• vorhandener Abwasseranschluss für Rückspülung
• nachgeschaltete Anlagen wie Greensand, BIRM, UV, Enthärtung oder Umkehrosmose
• Platzverhältnisse am Aufstellort
• gewünschter Ziel-pH-Wert

Ohne Wasseranalyse lässt sich nicht beurteilen, welches Entsäuerungsmaterial und welche Anlagengröße sinnvoll sind. Ohne Pumpenleistung lässt sich nicht prüfen, ob die Rückspülung zuverlässig funktioniert.
 

Häufige Fragen zur pH-Wert-Anhebung

Wann ist eine pH-Wert-Anhebung bei Brunnenwasser erforderlich?

Eine pH-Wert-Anhebung ist erforderlich oder sinnvoll, wenn Brunnenwasser zu sauer ist. Besonders bei pH-Werten unter 6,5 sollte eine Entsäuerung geprüft werden, um Korrosion zu reduzieren und die Wasserqualität zu stabilisieren.

Warum ist saures Brunnenwasser problematisch?

Saures Brunnenwasser kann Rohrleitungen, Armaturen, Pumpen, Speicher und Geräte angreifen. Dadurch können Korrosion, Materialabtrag, Verfärbungen, metallischer Geschmack und erhöhte Metallwerte entstehen.

Wie funktioniert eine Entsäuerungsanlage?

Eine Entsäuerungsanlage führt das Wasser über ein mineralisches Filtermaterial. Dabei werden saure Bestandteile neutralisiert und der pH-Wert steigt. Das Material verbraucht sich im Betrieb und muss regelmäßig kontrolliert und nachgefüllt werden.

Arbeitet eine Entsäuerungsanlage mit Chemikalien?

Eine klassische Entsäuerungsanlage für Brunnenwasser arbeitet ohne Chemikaliendosierung. Die pH-Wert-Anhebung erfolgt über mineralisches Filtermaterial. Das unterscheidet sie von einer pH-Dosierung mit Lauge oder Säure.

Welcher pH-Wert sollte erreicht werden?

Für Trinkwasser liegt der zulässige pH-Bereich grundsätzlich zwischen 6,5 und 9,5. In vielen Brunnenwasseranwendungen wird ein neutraler Bereich um pH 7 bis 7,5 angestrebt. Der passende Zielwert hängt von Wasseranalyse, Nutzung und Werkstoffen ab.

Warum ist der pH-Wert für Eisen- und Manganfilter wichtig?

Die Entfernung von Eisen und Mangan hängt stark vom pH-Wert ab. Bei zu niedrigem pH-Wert funktionieren Oxidation und Filtration schlechter. Deshalb kann eine Entsäuerung vor BIRM- oder Greensand-Anlagen erforderlich sein.

Muss eine Entsäuerungsanlage rückgespült werden?

Ja. Rückspülung ist erforderlich, damit das Filterbett aufgelockert und feine Bestandteile ausgespült werden. Dafür wird mehr Wasser benötigt als im normalen Betrieb.

Warum ist die Pumpenleistung wichtig?

Die Brunnenpumpe muss die erforderliche Rückspülmenge liefern können. Wenn die Rückspülleistung zu gering ist, wird das Filterbett nicht richtig gereinigt. Das kann die Funktion der Entsäuerungsanlage beeinträchtigen.

Erhöht eine Entsäuerungsanlage die Wasserhärte?

Ja, je nach Filtermaterial und Wasseranalyse kann die Wasserhärte ansteigen. Das ist Teil der mineralischen pH-Wert-Anhebung und muss bei technischen Anwendungen oder nachgeschalteten Anlagen berücksichtigt werden.

Wann ist eine Dosieranlage statt Entsäuerung sinnvoll?

Eine Dosieranlage kann sinnvoll sein, wenn der pH-Wert stark schwankt, ein definierter Regelwert benötigt wird oder chemisch geregelt werden muss. Bei Abwasser mit Einleitgrenzwerten ist häufig eine Neutralisationsanlage zu prüfen.

Wie kontrolliere ich die Funktion?

Der pH-Wert sollte vor und nach der Anlage gemessen werden. Zusätzlich kann der Materialstand kontrolliert werden. Wenn der pH-Wert nach der Entsäuerung sinkt, sollten Materialfüllung, Durchfluss, Rückspülung und Wasseranalyse geprüft werden.

Welche Angaben werden für eine Empfehlung benötigt?

Benötigt werden vollständige Wasseranalyse, pH-Wert, freie Kohlensäure oder Carbonathärte, Eisen- und Manganwerte, Nutzung, Durchfluss, Tagesmenge, Pumpenleistung, Abwasseranschluss und Angaben zu nachgeschalteten Anlagen.