Chlorierung des Schwimmbadwassers – Gibt es Alternativen?

Die meisten Schwimmbäder werden mit Chlor desinfiziert. Nachteilig daran scheint für viele Badebegeisterte der unangenehme Chlorgeruch oder das Ausbleichen der Badekleidung und Haare zu sein. Es gibt auch andere Technologien zur Desinfektion: Ozon, UV-Licht, Kupfer- und Silberionisierung, Wasserstoffperoxid, Chlordioxid. Handelt es sich dabei tatsächlich um Alternativen zur Chlorierung? Welche Vor- und Nachteile hat jede Technologie? Hat es gar einen guten Grund, dass die Chlorierung von Wasser so verbreitet ist.

Abgesehen von der Chlorierung scheinen alle anderen Technologien großteils geruchlos das Wasser zu desinfizieren. Doch schauen wir uns die einzelnen Technologien mit ihren Vor- und Nachteilen einmal genauer an:

Ozon riecht nicht unangenehm, es ist ein starkes Oxidations- und Desinfektionsmittel wie auch Chlor selbst. Hergestellt wird das Ozon im Ozongenerator, welcher Sauerstoff in Ozon umwandelt. Die Nachteile sind, das Ozon bis zu viermal teuer kommt zur Desinfektion des Schwimmbadwassers als Chlor, hauptsächlich wegen hoher Anschaffungs- und Wartungskosten. Außerdem ist Ozon ab 0,05 mg/L giftig für den Menschen und sollte nicht direkt in einem Pool oder Spa eingesetzt werden. Das Ozon muss durch einen Aktivkohlefilter daran gehindert werden direkt ins Wasser zu gelangen. Wenn Ozon bei bromhaltigen Wässern zur Wasseraufbereitung eingesetzt wird, kann sich im Schwimmbadwasser Bromat bilden, welches krebserregend ist. Damit diese unerwünschte Reaktion möglichst nicht eintritt, gibt es strenge Limitierungen und Grenzwerte.

Ultraviolettes (UV-) Licht kann ebenfalls zur Wasserdesinfektion eingesetzt werden und zeichnet sich durch Geruchlosigkeit aus. Hierzu wird das vorbeiströmende Wasser mit UV-Licht bestrahlt und auf die Zugabe von Chemikalien verzichtet. Eine Alternative zur Chlorierung ist es allerdings nicht, da es nur punktuell auf das Wasser einwirkt und auch keinen oxidierenden, desinfizierenden Effekt auf das Wasser ausübt, außerdem ist es verhältnismäßig gesehen teuer für den geringen Nutzen. UV-Licht und Chlor können nicht gemeinsam ergänzend verwendet werden, da Chlor photosensitiv ist und durch UV-Licht zersetzt wird.

Kupfer- und Silberionisierung hat ebenfalls den Vorteil, dass keine Chemikalien im eigentlichen Sinne zugesetzt werden müssen. Jedoch ist auch hier der größte Nachteil der hohe Preis in der Anschaffung der Ionisierungsanlage und der Wartung derselben. Die Installation muss von Experten durchgeführt werden, wobei dem Velasques-Casanova Prinzip zu folgen ist, wobei zuerst die Kupferbatterie vor dem Filter und die Silberbatterie nach dem Filter anzubringen ist. Die Funktion regelmäßig selbst überprüfen zu können ist kaum möglich, da Silber nur schwer photometrisch nachzuweisen ist. Von Nachteil sind auch schwarze Silberablagerungen auf den Schwimmbadfolien und Beckenwänden.

Die Verwendung von Wasserstoffperoxid (H2O2hat folgende Vorteile: geruchslos, keine schädlichen Nebenreaktionen, und auch ein Ansteigen des pH Wertes führt nicht zu unerwünschten Effekten oder Ineffizienz der Desinfektionswirkung. Letzteres ist ein großer Vorteil gegenüber der Chlorierung, da Chlor ja bekannter weise nur gut bei pH Werten zwischen 6.5-7.5 desinfiziert. Nachteilig wirkt sich jedoch der Preis für die Wasserstoffperoxid-Desinfektion aus, da diese mit Silber stabilisiert werden muss. H2O2 kann nicht mit Chlor gemeinsam verwendet werden, da es dieses abbaut. Es müssen relativ hohe Mengen an H2O2 eingesetzt werden (40 à 80 mg/L) um desinfizierend wirken zu können. Mikroorganismen haben teilweise schützende Mechanismen gegenüber H2O2 einwickelt, so kann Wasserstoffperoxid Bakterien wenig anhaben die ein Enzym namens Katalase produzieren. In sehr hohen Konzentrationen, wie als 30% Perhydrol-Lösung, kann auch Wasserstoffperoxid zu starken Hautirritationen und Atembeschwerden führen.

Salzelektrolyse mit NaCl wird heutzutage auch sehr gerne als alternative Option zur Chlorierung verwendet, jedoch sollte man sich dessen bewusst sein, dass es sich dabei um dieselbe chemische Reaktion und Wirkung handelt: statt flüssigen Chlorprodukten wird Kochsalz dem Wasser zugegeben. Die Salzelektrolyseanlage funktioniert genauso wie im vorangegangen Blog-post (Quelle vom 12.2. im HANNA Instruments Österreich Blog) beschrieben wurde, indem das Salz zu Na and Cl angebaut wird, welche weiter mit den Wassermolekülen zu NaOH und HOCl reagieren. Die Vorteile von Chlorierung und Salzelektrolyse sind die gleichen.

Chlordioxid (ClO2) kommt in purer Form als gelbgrünes Gas mit einem üblen Geruch vor. Es löst sich jedoch sehr gut in Wasser und das sogar schneller und besser als Chlor. Leider ist Chlordioxid instabil und muss kühl gelagert werden und in räumlicher Nähe zum Pool eingespeist werden. Der Transport des Gases ist gefährlich, da es bei Konzentrationen von über 10% explosiv wirkt. Gelöst in Wasser hat es viele Vorteile: es ist geruchslos, geht keine gefährlichen Nebenreaktionen ein und zeigt eine gleichbleibend gut Aktivität zwischen pH 5 und pH 10. Es wird in Konzentrationen von 0,5 mg/L und 2,0 mg/L eingesetzt und kann sogar mikrobielle Biofilme, die an feuchten Oberflächen entstehen, durchdringen und so sehr gut desinfizierend wirken. Nachteilig ist jedoch auch noch, dass sich Chlordioxid (ClO2) zu Chlorit (ClO2) und Chlorat (ClO3) und schlussendlich zu NaCl umgewandelt werden kann. ClO2 ist wenig wirksam gegen Rotaviren und E.coli. Außerdem ist es teurer als Chlor.

Es gibt zahlreiche weitere Technologien außer Chlor zur Desinfektion des Schwimmbadwassers. Jedoch ist Chlor nicht ohne Grund das meist verwendete Oxidations- und Desinfektionsmittel. Chlor wird seit über 100 Jahren zur Wasseraufbereitung und Wasserdesinfektion verwendet. Chlor mag einige kleine Nachteile haben, wenn es falsch eingesetzt wird (falsches Einstellen des pH Wertes, falsche Messmethode und daraus folgende Überdosierung des Chlors), aber die Nachteile anderer Technologien sind meist schwerwiegender. Wenn eine sogenannte ,,Alternative‘‘ zur Chlorierung nicht ausreichend desinfizierend wirkt und auch noch unproportional teuer ist, ist eine weitverbreitete Anwendung dieser Technologie nicht sinnvoll.

Chlor desinfiziert das Wasser zuverlässig, tötet Bakterien in Sekundenschnelle und wird in öffentlichen Bädern, wegen seiner allgemein guten Verträglichkeit, am häufigsten eingesetzt.