Welche Bedeutung hat die elektrische Leitfähigkeit im Brunnenwasser?
Die elektrische Leitfähigkeit fungiert als Summenparameter für den Salzgehalt in wässrigen Lösungen. Veränderungen in der Leitfähigkeit dienen als Indikatoren für Versalzungsprozesse sowie Mischvorgänge. Laut der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) von 2013 liegt der Grenzwert bei 2790 µS/cm bei einer Temperatur von 25 °C.
Die elektrische Leitfähigkeit wässriger Proben beschreibt den Gesamtgehalt an Salzen in diesen Lösungen. Sie basiert auf der Fähigkeit gelöster Ionen im Wasser, elektrischen Strom zu leiten.
Die natürlichen Werte der Leitfähigkeit hängen von der Löslichkeit der im Boden und im Grundwasser enthaltenen Salze und Mineralien ab. Daher zeigen Grundwässer aus quartären Sedimenten oder Kalksteinen in der Regel eine höhere Leitfähigkeit als solche aus widerstandsfähigeren Gesteinen, wie Graniten oder Quarziten. Für mineralstoffarme Grundwässer liegt die Leitfähigkeitsspanne zwischen 100 und 300 µS/cm.
Obwohl der elektrische Leitwert keine Rückschlüsse auf die spezifischen einzelnen Stoffe zulässt, eignet sie sich hervorragend zur Überwachung von Veränderungen im Mischungsverhältnis der Wasserbestandteile.1
Anwendungsbeispiele für die elektrische Leitfähigkeit
Kontrolle von Vollentsalzungsanlagen
Ein Leitfähigkeitsmessgerät ist ein wesentlicher Bestandteil nahezu jeder Vollentsalzungsanlage, da es ermöglicht, die Erschöpfung der Ionenaustauscher frühzeitig zu erkennen.
Lokalisierung unterschiedlicher Wässer im Rohrnetz
Wenn in ein Rohrnetz verschiedene Wasserarten eingespeist werden, lassen sie sich durch die Leitfähigkeitsmessung leicht voneinander unterscheiden, sofern es signifikante Unterschiede in diesem Parameter gibt.
Zeitliche und räumliche Strukturierung von Untersuchungsobjekten
Durch die kontinuierliche Erfassung von Leitfähigkeitswerten können beispielsweise Zuflüsse von Wasser aus unterschiedlichen Grundwasserhorizonten identifiziert werden. Diese Technik ermöglicht auch die Überwachung des Abwassereintrags in Gewässer. Darüber hinaus können die Auswirkungen weiterer anthropogener Einflüsse im Untergrund, wie zum Beispiel der Eintrag von Düngemitteln, Deponien und Streusalz, nachverfolgt werden.
Bestimmung der Grenze zwischen Süß- und Salzwasser
Solche und ähnliche Fragestellungen treten auf, wenn Brunnen in Küstennähe betrieben werden oder Wasser in Regionen gewonnen wird, in denen ein Anstieg von salzhaltigem Tiefengrundwasser zu erwarten ist.
Untersuchung der Grundwasserqualität bei Pumpversuchen
Beim Abpumpen von Grundwassermessstellen, auch als „Gütemessstellen“ bekannt, erfolgt dies bis zur Stabilisierung der Wasserqualität. Neben den Parametern Temperatur, pH-Wert und Sauerstoffgehalt ist auch die elektrische Leitfähigkeit von Bedeutung.2
Beispiele für Messwerte der elektrischen Leitfähigkeit
| Messwert | Medium |
|---|---|
| 0,042 µS/cm | Reinstwasser |
| 0,5 – 5 µS/cm | Destilliertes Wasser |
| 100 – 300 µS/cm | Mineralstoffarme Grundwässer |
| 45 000 – 55 000 µS/cm | Meerwasser |
Korrosion in Abhängigkeit von Sauerstoff und Salzgehalt im Heizwasser
Eine höhere elektrische Leitfähigkeit und ein höherer Sauerstoffgehalt erhöhen das Korrosionsrisiko. Für Trinkwasser gibt es eine einfache Faustregel: Die Wasserhärte mal 30 entspricht ungefähr der elektrischen Leitfähigkeit. Bei einer Wasserhärte von 20 °dH ergibt das etwa 600 µS/cm und einen Restsauerstoffgehalt von 0,1 mg/l, was sich bereits im kritischen Korrosionsbereich befindet.3
Ein Leitfähigkeitsmessgerät ist ein Instrument zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung. Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit einer Lösung, den elektrischen Strom zu leiten, und sie hängt von der Konzentration der in der Lösung gelösten Ionen und geladenen Partikel ab.
In der Regel besteht ein Leitwertmessgerät aus einer Sonde und einem Anzeigegerät. Die Sonde enthält Elektroden, die in die zu messende Lösung eingetaucht werden. Nach dem Einschalten des Geräts wird ein schwacher elektrischer Strom zwischen den Elektroden erzeugt. Der durch die Lösung fließende Strom ermöglicht es, die Spannungswerte zu messen, die zur Berechnung der Leitfähigkeit der Lösung herangezogen werden.
Die Einheit für die Leitfähigkeit ist Siemens pro Meter (S/m) oder Mikrosiemens pro Zentimeter (µS/cm). Eine höhere Leitfähigkeit im Wasser deutet auf eine größere Konzentration an gelösten Ionen und geladenen Teilchen in der Lösung hin. Reines Wasser, das keine gelösten Ionen enthält, weist eine sehr geringe Leitfähigkeit auf.4
Wie kann ich eine Wasserprobe im Labor beauftragen?
Verweise
1 Vgl. W. Kölle: Wasseranalysen – richtig beurteilt, 2010, Wiley-VCH.
2 Vgl. Leitfähigkeit | Nds. Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz (niedersachsen.de). (Abgerufen am 12.03.2025)
3 Vgl. Kalk und Korrosion unterbinden (ingenieur.de). (Abgerufen am 12.03.2025)
4 Vgl. W. Kölle: Wasseranalysen – richtig beurteilt, 2010, Wiley-VCH.
