Immobilien im ländlichen Raum sind häufig nicht an die kommunale Wasserversorgung angeschlossen. Die Bewohner in diesen Bereichen sind auf eine eigenständige Versorgung mit Trinkwasser aus eigenen Brunnen angewiesen. Bei diesen Einzelanwesen ist es manchmal schwierig, ausreichendes und  geschütztes Grundwasser zu erschließen. 

Die Gründe dafür sind vielfältig. Professionelle Brunnen sind der Herstellung teuer. Je tiefer das Grundwasser liegt und je nachdem wie durchlässig das Gebirge ist, steigen die Kosten beim Brunnenbau mit jedem Meter Bohrtiefe.

Wenn bei der Standorterkundung und Ausbauplanung Fehler gemacht werden, sind Probleme im Betrieb vorprogrammiert.

Auch der Betrieb eines Tiefbrunnens und dessen Wartung und Instandhaltung sind bei unsachgemäßer Anwendung die Ursache für viele Probleme.

Typische Probleme bei Brunnen sind Wassermangel durch sinkenden Grundwasserspiegel, Leistungsabnahme durch Verstopfungen der Filterstrecke (Verockerung), Sandführung, mikrobiologische Belastungen sowie Korrosion an Pumpen und Rohren. Zudem treten häufig technische Probleme an der Saugleitung auf, wie undichte Ventile oder eine zu geringe Brunnentiefe. 

Hier sind die Hauptprobleme im Detail:

• Wassermangel / Trockenfallen:
  Insbesondere im Sommer sinkt der Grundwasserspiegel, was dazu führen kann, dass der Brunnen zu wenig oder gar kein Wasser mehr fördert, besonders wenn er nicht tief genug ist.
• Verockerung und Verschlammung:
  Eisen- und Manganablagerungen (Verockerung) oder Ablagerungen von Schwebstoffen können die Filterrohre verstopfen.
• Sandführung:
  Feiner Sand im Wasser kann auf eine verstopfte, defekte oder falsch dimensionierte Filterstrecke hindeuten oder die Pumpe beschädigen.
• Verunreinigungen:
  Nach Hochwasser oder durch Oberflächenwasser können Keime (Bakterien), Nitrat, Pflanzenschutzmittel oder Schwermetalle ins Wasser gelangen.
• Technische Defekte (Pumpe/Leitung):
  Luftansaugung durch undichte Rückschlagventile (Wasser reißt ab), verrostete Rohre oder eine brummende, aber nicht fördernde Pumpe.
• Geruch und Farbe:
  Muffiger Geruch oder eine rötliche/bräunliche Färbung deutet auf Eisen, Mangan oder Bakterienbefall hin. 

Abhilfe: Regelmäßige Wartung, Auspumpen nach Verschmutzung, Kontrolle der Saugleitung und eventuell eine Wasseranalyse sind empfehlenswert.

Das gewonnene Rohwasser kann in Bezug auf hygienische Belastungen, Schadstoffe sowie aus wasserchemischer Sicht Probleme für den Verbraucher mit sich bringen.

Hier werden die häufigsten Probleme und Belastungen im Brunnen und dem geförderten Rohwasser vorgestellt und erläutert, wo diese ihren Ursprung haben.

Mikrobiologische Ursachen:

Die häufigste und größte Gesundheitsgefährdung für Eigenwasser Versorgungsanlagen stellen mikrobiologische Belastungen im Trinkwasser dar. Häufig erfolgt die Verkeimung nach Einfluss durch Oberflächenwasser wie Überflutung und Starkregenereignis.

Anzeichen für Einfluss durch Oberflächenwasser und potenzielle mikrobiologische Verunreinigungen:

• Trübungen im Rohwasser
• Steigende Wasserstände im Brunnen
• Schnell und ansteigende Quellschüttungen nach Regenfällen

Parameter	Grenzwerte 3
Escherichia coli (E.coli)	0/100 ml
Enterokokken	0/100 ml
Coliforme Keime	0/100 ml
Clostridium perfringens	0/100 ml
Koloniezahl 22 °C	100 KBE/1 ml, ohne anormale Veränderung
Koloniezahl 36 °C	100 KBE/1 ml, ohne anormale Veränderung

Die Koloniezahlen bei 22 °C und 36 °C charakterisieren die allgemeine hygienische Beschaffenheit des Trinkwassers ohne direkten Zusammenhang mit bestimmten Krankheitserregern.

Der Nachweis von E.Coli zeigt Verunreinigungen des Wassers mit Fäkalien an.
Bei Vorhandensein von E.Coli Bakterien besteht dringender Handlungsbedarf, da eine große und akute Infektionsgefahr besteht. 

Coliforme Keime deuten auf den Einfluss von Oberflächenwasser hin. Dieses könnte auch mit Fäkalien verunreinigt sein.

Enterokokken, die im Trinkwasser länger überleben können als coliforme Bakterien, sind ein Hinweis auf länger zurückliegende Einträge von Fäkalien. 

Clostridium perfringens ist ebenfalls zu untersuchen, sofern der Verdacht besteht oder bekannt ist, dass das aufzubereitende Wasser durch Oberflächenwasser beeinflusst ist.

Ursachen mikrobiologischer Belastungen

Die Wasserverschmutzung kann durch witterungsbedingte Einflüsse hervorgerufen werden, wie z. B. Starkregen, Schneeschmelze, Überflutungen oder Dürreperioden.

Weitere Informationen über die „Auswirkungen von Extremwetterereignissen bei Wasserversorgungsanlagen“ finden Sie in der DVGW Wasser-Information Nr. 96: DVGW e. V.: Wasser-Information Nr. 96

Auch können örtliche Eintragsquellen wie z. B. Abwassereinfluss, Gülleeintrag, oder Ausscheidungen von Lebewesen in der Einzugsfläche der Wasserfassung (Brunnen) eine defekte Brunnenabdeckung oder Baustellen in der näheren Umgebung zu unerwünschten Einträgen führen.

Wasseraufbereitung

Sind die Wasserfilter der Aufbereitungsanlage kontaminiert, so kann auch dies zur Verkeimung führen. Eine fehlende oder mangelhafte Desinfektion führt zu unzureichender Wasserentkeimung des Rohwassers.

Wasserverteilung

Unzureichend gewartete Rohrnetze, technische Störungen und Rohrbrüche können zur Eintragung von Bakterien führen. Dabei können diese zunächst unentdeckt bleiben und sich in den Rohrleitungen absetzen. Veränderte Strömungsgeschwindigkeiten setzen die Verkeimung wieder frei und können zu wiederkehrenden Nachweisen von Coliformen Keimen führen.

An Komponententeilen wie Gummischieber können sich Biofilme bilden, welche für eingetragene Keime einen Schutzfilm bieten. Dieser bietet einen idealen Überlebensraum für Mikroorganismen und kann das Keimwachstum begünstigen. Bei veränderten Bedingungen können sich die Keime jedoch wieder freisetzen und die Trinkwasserqualität negativ beeinflussen.      

Unzulässige Verbindungen zu anderen Wassersystemen, wie z. B. Brauchwasserleitungen, sind verboten. So schreiben die Trinkwasserverordnung sowie die DIN 1717 zwingend vor, dass Trinkwasser und Nichttrinkwasser durch Systemtrenner sicher geteilt werden, um eine Verkeimung zu vermeiden.3,4,5

Bitte beachten Sie!

Wird der Hausbrunnen zusätzlich zu einem Anschluss an die öffentliche Wasserversorgung betrieben, ist auch hier auf eine hydraulische Trennung unbedingt zu achten. Im äußersten Fall kann durch Rückfluss aus der eigenen Anlage das öffentliche Versorgungsnetz weitreichend kontaminiert werden.

Wasserspeicher

Die Reinigung von Behältern, die Trinkwasser zwischenspeichern, liefert einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung einer einwandfreien Qualität. Durch die Reinigung werden Substanzen ausgetragen, die langfristig zu einer Vermehrung der Mikroorganismen und damit zu Erhöhung der Keime im Wasser oder zu einer Kontamination des Wassers mit Keimen führen können. Bei höheren Temperaturen könnten sich die Keime zudem schnell vermehren.

Trübstoffe und Partikel

Kleine Partikel finden sich in jedem natürlichen Wasser in geringen Konzentrationen. Höhere Konzentrationen werden durch die natürliche Filterwirkung des Bodens in der Regel vermieden.

Wird im Wasser einer privaten Kleinanlage eine erhöhte Trübung gemessen, so kann dies durch gesundheitlich unbedenkliche Stoffe verursacht werden, z. B. unlösliche Eisenverbindungen. Es könnten jedoch auch Partikel sein, welche mit versickerndem Oberflächenwasser eingetragen wurde, an welchen häufig auch Mikroorganismen anhaften.

Fließt das Grundwasser im Untergrund sehr schnell, wie es z. B. in Karstgebieten der Fall ist, kann es zu einer rasch ansteigenden Eintrübung des Wassers kommen. 

Dies ist vor allem nach starken Regenfällen und während der Schneeschmelze zu beobachten.

Die Trübung hat entscheidenden Einfluss auf die Wirkung von chemischen und physikalischen Desinfektionsverfahren. Eine zu hohe Trübung führt zu raschen Verblocken der Brunnenwasserfilter, unzureichendem Desinfektionserfolg und zu hohen Betriebskosten. Der Grenzwert der Trübung nach Trinkwasserverordnung liegt bei 1,0 NTU.

Weist das Rohwasser eine mit bloßem Auge sichtbare Trübung auf, ist davon auszugehen, dass dieser Wert bereits deutlich überschritten ist,

Korrosion

Zwischen Wasser und den Werkstoffen der Wasserversorgungsanlage besteht eine Wechselwirkung. Wird der metallische Werkstoff angegriffen, spricht man von Korrosion.

In Wasserversorgungsanlagen kommt es immer wieder zu Beeinträchtigungen der Trinkwasserqualität oder Schäden durch Korrosion. Diese kann nicht nur die Installation beschädigen, sondern auch zu Überschreitungen der Grenzwerte für Schwermetalle im Trinkwasser führen – insbesondere für Kupfer, Blei, Nickel und auch Arsen.

Einflüsse auf die Korrosion:

Art und Qualität des Werkstoffs

Wasserbeschaffenheit

Beachten Sie bei der Auswahl der Werkstoffe:

Schmelztauchverzinkte Eisenwerkstoffe

• Widerstandsfähig
• Verzinkung bietet keinen Schutz vor Roststellen
• Vorgaben der DIN 50930-6 müssen eingehalten werden
• Nur Kaltwasser, keine Warmwasserleitungen
• Einbau nicht nach kupfernen Bauteilen
• Korrodieren kupferhaltiges Wasser

Nichtrostender Stahl (Edelstahl)

• Uneingeschränkter Einsatz in der Trinkwasserinstallation
• Bei besonderen Anforderungen an die Trinkwasserqualität, z.B. Krankenhäuser
• Auch Mischinstallationen mit anderen Rohren möglich

Kupfer

• Nach DIN 50930-6 erlaubt, wenn pH-Wert des Wassers 7,4 oder höher liegt
• pH-Werte zwischen 7,0 bis 7,4 und TOC-Gehalt ≤ 1,5 mg/l

Kunststoffe

• Unempfindlich gegenüber Korrosion
• Leicht verlegbar
• Empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, UV-Bestrahlung und niedrigen Temperaturen
• PVC-U nur für Kaltwasser bis 20°C
• PVC-C für Kalt- und Warmwasser
• PE-HD für erdverlegte Leitungen
• PE-X bis 10 bar und 95°C
• PB für hohe Flexibilität

Mehrschichtige Metallverbundwerkstoffe

• Kombinieren die Vorteile von Metall und Kunststoff
• Hohe Stabilität
• Geringe Längenausdehnung
• Korrosionsbeständig
• Flexibel und leicht verlegbar

Beurteilung der wasserseitigen Einflussgröße:

• Der pH-Wert des Wassers hat einen entscheidenden Einfluss auf die korrosive Wirkung
• Saures, stark kohlensäurehaltiges Trinkwasser mit hoher Calcitlösekapazität kann zu erheblichen Beeinträchtigungen in der Anlage führen
• Zur Vermeidung flächiger Korrosion von metallischen Rohrleitungswerkstoffen ist immer ein möglichst hoher pH-Wert erwünscht, bei welchem noch kein Calcit ausfällt.
• pH-Wert soll ≥ 7,7 sein

Calcitlösekapazität von maximal 5 mg/L soll eingehalten werden

Eisen und Mangan

Eisen gehört zu den häufigsten Elementen der Erdkruste. Es kommt zusammen mit Mangan in geringen Konzentrationen in nahezu allen Wässern vor. Höhere Konzentrationen werden bei sauerstoffzehrenden mikrobiologischen Prozessen nachgewiesen.

Die Grenzwerte für Eisen und Mangan nach Trinkwasserverordnung:

Eisen: 0,2 mg/l

Mangan: 0,05 mg/l

Zur Deckung des täglichen Bedarfs an Eisen sind für den Menschen ca. 5–30 mg erforderlich, welche mit der Nahrung oder dem Trinkwasser aufgenommen werden. Das Institut für angewandte Umweltforschung ermittelte erst ab 200 mg/l Eisen eine schädliche Wirkung auf den Menschen.

Folgen eines zu hohen Eisen- und Mangangehalts im Brunnenwasser …

Ab einer Konzentration von 0,5 mg/l kommt es einerseits zu einer geschmacklichen Beeinträchtigung
und anderseits nach Luftzufuhr zu einer Braunfärbung („Rost“) des Wassers.

Hohe Eisen- und Mangankonzentrationen führen zu Ablagerungen im Rohrnetz und begünstigen die Ansiedlung von Mikroorganismen in diesen Ablagerungen. Bei veränderten Fließgeschwindigkeiten im Netz werden diese wieder mobilisiert.

Die Ablagerungen verkleinern den Leitungsquerschnitt, was zu einem erhöhten Energiebedarf bei der Wasserverteilung führt.

Nitrat

Folgen eines zu hohen Eisen- und Mangangehalts im Brunnenwasser

Ab einer Konzentration von 0,5 mg/l kommt es einerseits zu einer geschmacklichen Beeinträchtigung
und anderseits nach Luftzufuhr zu einer Braunfärbung („Rost“) des Wassers.

Hohe Eisen- und Mangankonzentrationen führen zu Ablagerungen im Rohrnetz und begünstigen die Ansiedlung von Mikroorganismen in diesen Ablagerungen. Bei veränderten Fließgeschwindigkeiten im Netz werden diese wieder mobilisiert.

Die Ablagerungen verkleinern den Leitungsquerschnitt, was zu einem erhöhten Energiebedarf bei der Wasserverteilung führt.

Weshalb sollte Ihr Brunnenwasser Nitratwerte unter 50 mg/l sein:

Nitrat-Ionen wirken als Oxidationsmittel und können unter bestimmten Umständen die korrodierende Wirkung des Wassers erhöhen!

Wasseraufbereitungsanlagen zeigen Leistungsschwankungen auf, weshalb die Nitratwerte stets unter den Grenzwerten liegen sollten, um dies zu berücksichtigen!

Pflanzenschutzmittel

Pflanzenschutzmittel und Biozidprodukte können durch unsachgemäßen Umgang bei der Landwirtschaft, bei Transportunfällen oder falscher Entsorgung ins Grundwasser gelangen. Einige der im Grundwasser entstehenden Abbau- und Reaktionsprodukte (Metaboliten) haben ähnliche toxikologische Eigenschaften wie die Ausgangsstoffe selbst.

Pflanzenschutzmittel in der Umwelt …

Ein Teil der im Grundwasser entstehenden Abbau- und Reaktionsprodukte (Metaboliten) haben ähnliche toxikologische Eigenschaften wie die Ausgangsstoffe selbst!

Die meisten Grenzwertüberschreitungen sind auf den seit 1992 verbotenen Wirkstoff Atrazin und dessen Metabolit Desethylatrazin zurückzuführen! 

Die Grenzwerte für PSM (Pflanzenschutzmittel) nach Trinkwasserverordnung liegen bei:

0,00010 mg/l für Einzelsubstanzen

0,00050 mg/l für die Summe der bestimmbaren Einzelsubstanzen