Eisen im Brunnenwasser sorgt für braune Ablagerungen, Mangan für schwarze. Beides ist unansehnlich und kann außerdem die Hauswasserpumpe sowie die Rohrleitungen zusetzen oder beschädigen. Glücklicherweise kann man gegen diese unerwünschten Metalle vorgehen, aber ein paar Dinge müssen beachtet werden, hier ist der Fachmann gefragt.

Nach der Erstinbetriebnahme des Brunnens sollte man erst einen Eimer unter Verdüsung befüllen (am besten mit einer Gartenschlauchdüse aus 1 Meter Entfernung einen Eimer füllen, Sauerstoffeintrag!). Der Eimer sollte einen Tag ruhen. Hat sich das Wasser nicht braun gelblich gefärbt, kann man davon ausgehen, dass sich kein Eisen und Mangan im Brunnenwasser befindet.

Wie kommen Eisen und Mangan ins Grundwasser ?

Eisen und Mangan sind natürliche Bestandteile des Bodens. Der Gehalt kann sich schon auf engem Raum unterscheiden.

Grundwasser entsteht durch Versickerung (Infiltration) von Niederschlagswasser (Regen) in den Boden. Regen ist, durch die Anreicherung mit Luft, sauerstoffreich. Gelangt nun das Regenwasser in die obere Bodenzone, so veratmen Bodenbakterien den Sauerstoff aus dem Wasser und atmen Kohlendioxid aus.

Löst sich Kohlendioxid in Wasser entsteht Kohlensäure (Sprudelherstellung mit Kohlendioxidpatronen) und das Grundwasser hat dadurch einen leicht sauren Charakter.

Eine weitere Ursache des sauren Charakters besteht darin, dass Wässer die Salzarm sind (wie Regenwasser oder destilliertes Wasser), ebenfalls einen geringen pH Wert haben. Solche Wässer nennt man "schwach gepuffert".

Grundwässer sind daher meist sauerstoffarm und haben einen leicht sauren Charakter. In diesen Wässern liegen Eisen und Mangan in einer wasserlöslichen und daher farblosen Form vor.

Kommt nun das Grundwasser/Brunnenwasser durch Verdüsung (Beregnung) wieder mit Luftsauerstoff in Verbindung, so verbindet sich dieser mit dem Eisen und Mangan. Das Eisen und Mangan oxidieren dabei zu einer wasserunlöslichen Form. Eisen bildet dabei zuerst eine braun gelbliche Trübung und nach kurzer Zeit entstehen daraus bräunliche Flocken. In Moorwässern kommt Eisen häufig auch in komplexgebundener Form vor (kaum Bildung von Flocken).

Mangan fällt zu kleinen schwarzen Knollen aus, die einen Durchmesser von wenigen Millimeter haben. Die Manganknollen werden häufig mit Sandteilchen verwechselt. Man kann sie aber daran unterscheiden, dass sie sich erst nach kurzer Zeit bilden, während die Sandpartikel sofort erkennbar sind.

Welche Nachteile haben Eisen und Mangan ?

Wasser, welches mit Eisen und Mangan versetzt ist hat einen metallischen Geschmack. Sind außerdem noch Eisen- und Manganbakterien vorhanden, kommt es zu einer Ablagerung in Rohrleitungen. Trotzdem gilt Eisen und Mangan als nicht gesundheitsschädlich. Eisen spielt eine wichtige Rolle bei der Atmung des Menschen (Hämoglobin). Allerdings sorgt Eisen im Brunnenwasser für Verfärbung der Wäsche oder rostbraune Flecken in Bad, Toilette oder an allen Armaturen. Für den Menschen nutzbar ist es aber sowieso nicht, weil nur Eisen in einer biologisch verfügbaren Form vom Körper aufgenommen werden kann.

Wird der Brunnen durch übermäßige Entnahme überlastet, so kommt es zu einer erhöhten Wassereintrittsgeschwindigkeit in den Brunnen. Die Filterschlitze können durch den stark ausgebildeten Absenkungstrichter um den Brunnen herum Bodenluft mit ansaugen. Diese Luft wiederum oxidiert das Eisen und Mangan und die Filterschlitze setzen sich zu, man spricht dabei von "Brunnenverockerung". Hat sich Eisen im Brunnen festgesetzt, kann die Ansiedlung von Eisenbakterien die Verockerung noch verschlimmern. Bei größeren Brunnenanlagen regeneriert man die Brunnen dann chemisch (Säuren) oder mechanisch (Ultraschall, Sprengen). Bitte bei verockerten Brunnen keine eigenen Regenerierungsversuche unternehmen, da Rammspitzen diese Prozedur kaum überleben und so mancher durch unsachgemäßen Einsatz von Säuren und Brunnenwasser sein Leben lassen musste. (Kohlendioxiderstickung !!!)

Bei Rammbrunnen ist eine Regenerierung kaum möglich, hier sollte man einen Brunnen an neuer Stelle rammen, da der Umkreis des alten Brunnens auch mit Verockerungen belegt ist.

Die Grenzwerte nach Trinkwasserverordnung:

Eisen: 0,2 mg/l

Mangan: 0,05 mg/l

Wie kann man Eisen und Mangan aus dem Wasser entfernen?

In den Wasserwerken wird Eisen und Mangan durch Filtration entfernt. Nachdem das Grundwasser aus den Brunnen gefördert wurde, wird es durch Verdüsung oder Beimischung mit Luft angereichert. Das ausgefällte Eisen und Mangan wird durch Filtration aus dem Wasser entfernt. Wenn der Filter nach einer gewissen Laufzeit "verstopft" ist, wird dieser rückgespült. Der Eisenschlamm wird dann in einem Becken aufgefangen und entsorgt.

Für Kleinbrunnenanlagen gibt es ebenfalls Filtereinheiten aus GFK Behältern die mit einem Granulat gefüllt sind (Green Sand oder Birm). Hier wird dem Wasser durch einen Injektor Luft beigemischt. Das Eisen und Mangan wird dann vom Granulat ausgefiltert. Wichtig bei solchen Anlagen sind richtig dimensionierte Kompressoren und Spülwasserpumpen für die Rückspülung des Filters. Wird der Filter nicht richtig rückgespült, so kommt es zu einer Verklumpung des gesamten Filtermaterials und der Filter muss aufgeschnitten werden. Eine neue aber hocheffektive Technik der Enteisenung ist ein Ionenaustauscher wie er z. B. von der Firma nanovita angeboten wird. Die Kapazität ist ungleich größer und der Durchfluss kann höher sein; die Enteisenung ist fast vollständig. Nur muss der pH-Wert mindestens 6,8 sein, sonst ist das Eisen schwer aus dem Brunnenwasser zu bekommen. Im Gegensatz zu dem alten Birm-Verfahren ist diese Neuerung aber von erheblichem Vorteil, die Kapazität etwa Faktor 10.

Ist zu dem erhöhten Wert von Eisen noch Mangan im Wasser, benötigt man einen dahinter geschalteten Filter für die Manganentfernung. Das Mangan ist schwerer in die wasserunlösliche Form zu überführen, es fällt erst dann aus wenn das Eisen fast vollständig entfernt wurde. Auch kann durch der Manganwert durch vorhandenes Eisen verfälscht werden, Mangan "versteckt" sich gewissermaßen unter dem Eisen und zeigt seine wirkliche Menge erst, wenn das Eisen entfernt wurde. Es ist nur bei einem pH-Wert von 7,5 oder höher möglich, Mangan zu entfernen. Hierzu gibt es auch wieder bei der Fa. nanovita einen kombinierten Mangan-/Eisenfilter. Sind beide Gehalte hoch, muss mit einem Eisenfilter und einem Manganfilter gearbeitet werden.

Eine andere Alternative ist die unterirdische Enteisenungsmethode. Viele Wasserwerke gehen zu dieser Aufbereitungsmethode über, da sie günstiger in der Anschaffung und Unterhaltung ist. Man braucht weder Filterkessel noch Kompressoren und Spülwasserpumpen. Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung eignet sich auch hervorragend für kleinere Brunnen.