von Reinhard Renneberg

Die Luft wird knapp, Teil 1

Na, schon die neue Abwasserrechnung bezahlt? Bereits 1898 erfanden die Briten, wie man die Qualität von Abwasser messen kann. Wie hoch ist die Belastung an biologisch abbaubaren Substanzen im Wasser? Zucker, Eiweiße, Stärke, Zellulose und Fette – alle können durch sauerstoffliebende (aerobe) Mikroben zu Energie, Wasser und CO2 veratmet und somit zu sauberem Wasser abgebaut werden. Geschirrspüler, Waschmaschinen und WC belasten unser munizipales Abwasser. Die Landwirtschaft reinigt ihre Ställe mit scharfem Wasserstrahl. In Tausenden deutschen Kläranlagen bauen aerobe Mikroben biologische Stoffe ab. Sie brauchen zur Atmung, wie wir auch, den Sauerstoff aus der Luft, der sich im Wasser löst.

Nun weiß jeder Aquarien-Liebhaber, dass Sauerstoff nur sehr begrenzt in Wasser löslich ist. Deshalb blubbern die Aquarianer pausenlos feine Luftbläschen in den Fischtank. Kaltes Wasser löst viel mehr Sauerstoff als warmes. Polarmeere haben deshalb sauerstoffreichere Strömungen als warme südliche Meere. Bei 10 Grad Celsius lösen sich im Liter Wasser 6,5 mg O2, bei 30 Grad aber nur noch 4,6 mg O2. Die Luft wird dann im erwärmten Wasser sehr knapp. Fische sterben oft im Hochsommer in kleinen Teichen an O2-Mangel. Anaerobe Mikroben übernehmen dann sofort die Macht. Diese archaischen Einzeller brauchen keinen Sauerstoff, produzieren aber giftiges H2S und Ammoniak wie zu besten Urzeiten. Das tote Wasser stinkt faulig-schweflig.

Die Briten also maßen als erste den biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) – und zwar in fünf Tagen (BSB5). Man nimmt eine Wasserprobe, verdünnt sie, blubbert Luft bis zur Sauerstoff-Sättigung hinein und misst danach die O2-Konzentration mit einer Elektrode. Danach beimpft man die Probe mit lebenden Abwasser-Mikroben und verschließt sie dicht. Sie wird dunkel bei 25 Grad fünf Tage lang automatisch geschüttelt.

Was passiert in diesen fünf Tagen? Sauberes Wasser ohne Nährstoffe bietet den hungrigen Mikroben in der Schüttelflasche keine Nahrung. Sie verharren im Schlafzustand und „halten förmlich die Luft an“, verbrauchen keinen Sauerstoff. Anders im hochbelasteten Abwasser: Ein Mikroben-Schlaraffenland! Die Winzlinge schlagen sich die Bäuche voll und vermehren sich wild. Sie verzehren den hineingeblubberten Sauerstoff. Je mehr Futter sie haben, desto mehr Sauerstoff schlucken sie. Nun misst man nach fünf Schüttel-Tagen den Sauerstoff-Gehalt beider Proben: Unverändert hoher Sauerstoff für sauberes Wasser. Nahe Null O2 für das belastete. Die Differenz von beiden nennt man BSB5-Wert. Ihn benötigt man für die zuverlässige Kontrolle und Steuerung von Klärwerken aber sofort und das macht die fünftägige Wartezeit zum Problem.

Das SOS kam übrigens aus deutschen U-Booten im Zweiten Weltkrieg. Inzwischen ist Deutschland darin Export-Weltmeister.

 

 

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