Wasserchemie

Was macht unseren Planeten einzigartig und das Leben wie wir es kennen möglich? Es ist vor allem die Anwesenheit von Wasser in allen drei Aggregatzuständen. Die Bedeutung des Wassers für Ökosysteme und den Menschen kann kaum überschätzt werden. Der Mensch besteht zu 50-70 Prozent aus Wasser, Trinkwasser ist unser wichtigstes Lebensmittel, Wasser ist ein wichtiger Roh- und Betriebsstoff in vielen Industriezweigen. Überall spielt die Chemie des Wassers und im Wasser eine wichtige Rolle. 

Manchmal ist es wirklich verblüffend, an welchen Stellen Wasser(chemie) in erheblichem Umfang eine Rolle spielt. Zunehmend befassen sich die Wasserchemiker mit globalen Fragestellungen: Welche Wassermengen werden während der Produktion von Handelsgütern verbraucht? Welches Schicksal erleiden Korallenriffe, wenn der pH-Wert des Meerwassers durch den zunehmenden Einfluss von CO2 sinkt? Welche Auswirkungen hat Mikroplastik weltweit auf den Transport von Chemikalien? Nicht jeder, der sich solche Gedanken macht, ist Wasserchemiker, aber er ist auf alle Fälle in dem Fachgebiet willkommen.

Wasserchemiker befassen sich mit allen Bereichen des Wasserkreislaufs, den chemischen Eigenschaften des Wassers, seinen Inhaltsstoffen sowie mit dem Stoffhaushalt der Gewässer. Wasserchemie umfasst Verteilung und Reaktionen von anorganischen und organischen Stoffen in wässrigen Systemen. Dies ist nicht nur auf gelöste Stoffe beschränkt, sondern bezieht auch Partikel mit ein. 

In der aktuellen Diskussion um Mikroplastik sind Wasserchemiker daher ebenfalls stark involviert. Sie beschäftigen sich intensiv mit der Methodik der Wasseruntersuchung. Um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen, entwickelt, verbessert und vereinheitlicht der Wasserchemiker Analyseverfahren, im Übrigen nicht nur für Chemikalien, sondern auch für Mikroorganismen. 

Der Klimawandel und damit vermutlich verbundene Häufungen von Extremereignissen wie Starkregen oder Niedrigwasser beeinflussen Wassermenge sowie -qualität und sind damit auch in der Wasserchemie von großer Bedeutung. Mit all diesen Aspekten gibt es vielfältige Verknüpfungen zu anderen Bereichen der Chemie und angrenzender Natur- und Ingenieurwissenschaften. 

In den letzten Jahren haben das Wasserfach und speziell die Wasserchemie weiter an Bedeutung gewonnen. Der Gewässerschutz gehört heute zu den gesellschaftspolitischen Leitzielen. So kommt es, dass es heute an vielen Hochschulen angebotene Lehrveranstaltungen und Forschungsmöglichkeiten gibt. 

Wasserchemische Inhalte finden sich dabei nicht nur als Vertiefungsmöglichkeit in einigen Chemiestudiengängen, sondern auch in systemorientierten naturwissenschaftlichen Studiengängen wie Geoökologie oder Water Science sowie in einschlägigen Ingenieurstudiengängen mit Schwerpunktbildung im Bereich Wassertechnologie. Einen allgemeingültigen Lehrplan in Wasserchemie gibt es allerdings nicht.

Es ist kaum möglich, alle Berufszweige aufzuführen, die sich mit dem Wasser befassen. Wasserfachleute arbeiten beispielsweise an Hochschulen und Forschungszentren, an staatlichen sowie kommunalen Instituten und Ämtern, bei wasserfachlichen Verbänden und Wasserversorgungsunternehmen. Wasserexperten werden in Energieversorgungsunternehmen, bei Wasser- und Bodenverbänden, staatlichen oder privaten Untersuchungsinstituten und nicht zuletzt in Industriebetrieben oder Ingenieurbüros gesucht. 

Ein wichtiges Tätigkeitsfeld ist die Trinkwasseraufbereitung. Aus Grundwasser müssen meist Eisen(II), Mangan(II) und Ammonium eliminiert werden, aus See- und Talsperrenwasser sind Algen und sonstige Schwebstoffe zu entfernen und letztlich darf das Wasser gegenüber Werkstoffen nicht "aggressiv" sein. Desinfektionsverfahren zur hygienischen Sicherheit gehören ebenfalls zu den Untersuchungsgebieten. 

Schnell wird aus Trinkwasser Abwasser. Wasserchemiker befassen sich mit vielen Substanzen aus der Nutzung in Haushalt, Industrie und Landwirtschaft wie Süßstoffen, Arzneimitteln und Pestiziden. Natürlich begnügen sich die Chemiker nicht mit der Analytik, sondern versuchen Wege aufzuzeigen, wie man die Belastung unserer Gewässer reduzieren kann. Die mittlerweile etablierte Nährstoffeliminierung in Kläranlagen wären ohne Mitwirkung von Wasserchemikern nicht möglich gewesen. Derzeit ist die Einführung einer weitergehenden Abwasserbehandlung mittels Aktivkohlesorption oder Ozonung ein wichtiges Thema in der Wasserchemie. 

Schließlich sind auch moderne industrielle Produktion und Energieversorgung ohne Wasser nicht vorstellbar. Für die Betreiber von Großkraftwerken ist Wasser nach dem Brennstoff gleich die zweitwichtigste Ressource für den Betrieb des Wasser-Dampf-Kreislaufs. Und die dortigen Qualitätsanforderungen übersteigen ähnlich wie in der modernen Chipproduktion die des Trinkwassers bei weitem. Diese sicherzustellen und zu überprüfen erfordert Kenntnisse der Wasserchemie. Gerade in der Industrie wächst der Bedarf an entsprechenden Fachleuten, da man zunehmend nach Lösungen sucht, die Produktionsprozesse effizienter machen und die Umwelt entlasten, z.B. durch vermehrte Kreislaufführung und Wiederverwendung von Wasser.  

Fach

Was macht unseren Planeten einzigartig und das Leben wie wir es kennen möglich? Es ist vor allem die Anwesenheit von Wasser in allen drei Aggregatzuständen. Die Bedeutung des Wassers für Ökosysteme und den Menschen kann kaum überschätzt werden. Der Mensch besteht zu 50-70 Prozent aus Wasser, Trinkwasser ist unser wichtigstes Lebensmittel, Wasser ist ein wichtiger Roh- und Betriebsstoff in vielen Industriezweigen. Überall spielt die Chemie des Wassers und im Wasser eine wichtige Rolle. 

Manchmal ist es wirklich verblüffend, an welchen Stellen Wasser(chemie) in erheblichem Umfang eine Rolle spielt. Zunehmend befassen sich die Wasserchemiker mit globalen Fragestellungen: Welche Wassermengen werden während der Produktion von Handelsgütern verbraucht? Welches Schicksal erleiden Korallenriffe, wenn der pH-Wert des Meerwassers durch den zunehmenden Einfluss von CO2 sinkt? Welche Auswirkungen hat Mikroplastik weltweit auf den Transport von Chemikalien? Nicht jeder, der sich solche Gedanken macht, ist Wasserchemiker, aber er ist auf alle Fälle in dem Fachgebiet willkommen.

Wasserchemiker befassen sich mit allen Bereichen des Wasserkreislaufs, den chemischen Eigenschaften des Wassers, seinen Inhaltsstoffen sowie mit dem Stoffhaushalt der Gewässer. Wasserchemie umfasst Verteilung und Reaktionen von anorganischen und organischen Stoffen in wässrigen Systemen. Dies ist nicht nur auf gelöste Stoffe beschränkt, sondern bezieht auch Partikel mit ein. 

In der aktuellen Diskussion um Mikroplastik sind Wasserchemiker daher ebenfalls stark involviert. Sie beschäftigen sich intensiv mit der Methodik der Wasseruntersuchung. Um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen, entwickelt, verbessert und vereinheitlicht der Wasserchemiker Analyseverfahren, im Übrigen nicht nur für Chemikalien, sondern auch für Mikroorganismen. 

Der Klimawandel und damit vermutlich verbundene Häufungen von Extremereignissen wie Starkregen oder Niedrigwasser beeinflussen Wassermenge sowie -qualität und sind damit auch in der Wasserchemie von großer Bedeutung. Mit all diesen Aspekten gibt es vielfältige Verknüpfungen zu anderen Bereichen der Chemie und angrenzender Natur- und Ingenieurwissenschaften. 

Studium

In den letzten Jahren haben das Wasserfach und speziell die Wasserchemie weiter an Bedeutung gewonnen. Der Gewässerschutz gehört heute zu den gesellschaftspolitischen Leitzielen. So kommt es, dass es heute an vielen Hochschulen angebotene Lehrveranstaltungen und Forschungsmöglichkeiten gibt. 

Wasserchemische Inhalte finden sich dabei nicht nur als Vertiefungsmöglichkeit in einigen Chemiestudiengängen, sondern auch in systemorientierten naturwissenschaftlichen Studiengängen wie Geoökologie oder Water Science sowie in einschlägigen Ingenieurstudiengängen mit Schwerpunktbildung im Bereich Wassertechnologie. Einen allgemeingültigen Lehrplan in Wasserchemie gibt es allerdings nicht.

Beruf

Es ist kaum möglich, alle Berufszweige aufzuführen, die sich mit dem Wasser befassen. Wasserfachleute arbeiten beispielsweise an Hochschulen und Forschungszentren, an staatlichen sowie kommunalen Instituten und Ämtern, bei wasserfachlichen Verbänden und Wasserversorgungsunternehmen. Wasserexperten werden in Energieversorgungsunternehmen, bei Wasser- und Bodenverbänden, staatlichen oder privaten Untersuchungsinstituten und nicht zuletzt in Industriebetrieben oder Ingenieurbüros gesucht. 

Ein wichtiges Tätigkeitsfeld ist die Trinkwasseraufbereitung. Aus Grundwasser müssen meist Eisen(II), Mangan(II) und Ammonium eliminiert werden, aus See- und Talsperrenwasser sind Algen und sonstige Schwebstoffe zu entfernen und letztlich darf das Wasser gegenüber Werkstoffen nicht "aggressiv" sein. Desinfektionsverfahren zur hygienischen Sicherheit gehören ebenfalls zu den Untersuchungsgebieten. 

Schnell wird aus Trinkwasser Abwasser. Wasserchemiker befassen sich mit vielen Substanzen aus der Nutzung in Haushalt, Industrie und Landwirtschaft wie Süßstoffen, Arzneimitteln und Pestiziden. Natürlich begnügen sich die Chemiker nicht mit der Analytik, sondern versuchen Wege aufzuzeigen, wie man die Belastung unserer Gewässer reduzieren kann. Die mittlerweile etablierte Nährstoffeliminierung in Kläranlagen wären ohne Mitwirkung von Wasserchemikern nicht möglich gewesen. Derzeit ist die Einführung einer weitergehenden Abwasserbehandlung mittels Aktivkohlesorption oder Ozonung ein wichtiges Thema in der Wasserchemie. 

Schließlich sind auch moderne industrielle Produktion und Energieversorgung ohne Wasser nicht vorstellbar. Für die Betreiber von Großkraftwerken ist Wasser nach dem Brennstoff gleich die zweitwichtigste Ressource für den Betrieb des Wasser-Dampf-Kreislaufs. Und die dortigen Qualitätsanforderungen übersteigen ähnlich wie in der modernen Chipproduktion die des Trinkwassers bei weitem. Diese sicherzustellen und zu überprüfen erfordert Kenntnisse der Wasserchemie. Gerade in der Industrie wächst der Bedarf an entsprechenden Fachleuten, da man zunehmend nach Lösungen sucht, die Produktionsprozesse effizienter machen und die Umwelt entlasten, z.B. durch vermehrte Kreislaufführung und Wiederverwendung von Wasser.  

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