Destilliertes Wasser( H₂O) bzw. der REINSTOFF Wasser ist eine chemische Verbindung aus den ElementenSauerstoff O und Wasserstoff H. Wasser ist die häufigste Verbindung auf der Erdoberfläche und findet sich auf unserem Planeten als sogenanntes Kristallwasser (also in Kristallen gebunden) und frei beweglich an der Erdoberfläche und in der Atmosphäre. Wasser ist maßgeblich am Aufbau organischer Substanzen beteiligt: Pflanzen und Tiere bestehen zu 50 – 80 % aus Wasser. Der Wasseranteil im menschlichen Körper beträgt ungefähr 70 % seines Gesamtgewichts. Der Reinstoff WASSER ist also eine chemische Verbindung, die nur  aus den Elementen Sauerstoff O und Wasserstoff H besteht, während Trinkwasser (Leitungswasser, Quellwasser) aber auch Regenwasser ein Gemisch ist (Wassermoleküle und andere Stoffe wie Chlor, Kalk, Schmutz,…) Wichtig ist also zwischen dem REINSTOFF WASSER und reinem (sauberen) Wasser, also dem Gemisch zu unterscheiden! H₂O ist die einzige chemische Verbindung die in der Natur fest, gasförmig und flüssig vorkommt: Wasser wird im festen Zustand als Eis  und im gasförmigen Zustand als Wasserdampf bezeichnet. H₂O besteht aus Molekülen, gebildet aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Die Dicht von Wasser beträgt 1.000,00 kg/m³. Der Siedepunkt bei Wasser ist bei 99,98 °C und der Schmelzpunkt ist bei 0 °C. Die Molmasse ist 18,01528 g/mol.

Normalerweise geht die feste Phase eines Stoffes in seiner flüssigen Phase unter. Ein Wachswürfel etwa sinkt im flüssigen Wachs nach unten, weil der Festkörper gewöhnlich die größere Dichte hat.

Wasser hat seine größte Dichte aber  bei 4 °C. Das heißt bei höherer und tieferer Temperatur dehnt es sich aus darum steigt wärmeres Wasser nach oben und das kältere bleibt darunter. Eis hat eine geringere Dichte als flüssiges Wasser. Das liegt an der besonderen Anordnung der Wassermoleküle im Eis, die dafür sorgt, dass Eis eben eine geringere Dichte als das flüssige Wasser hat. Eis dehnt sich aus, das führt manchmal zu Sprengungen von Gestein und diese Kraft würde früher sogar gezielt für Sprengungen genutzt Aufgrund der geringeren Dichte des Eises im Vergleich mit dem flüssigen Wasser schwimmen Eisberge immer obenauf.

Die molekulare Natur des Wassers (H₂O wurde von A. L. LAVOISIER (1743-1794) um 1783 erkannt. In dieser Verbindung hat Sauerstoff die größere Elektronegativität. Daher werden die gemeinsamen Elektronenpaare vom Kern des Sauerstoffatoms stärker angezogen, sodass Ladungsschwerpunkte entstehen. Der negative Ladungsschwerpunkt am Sauerstoffatom wird durch die beiden nicht bindenden Elektronenpaare verstärkt. Der Bindungswinkel H-O-H beträgt 104,5°.
Durch die gewinkelte Raumstruktur des Moleküls fallen die Ladungsschwerpunkte nicht zusammen und werden nach außen hin wirksam. Wassermoleküle sind Dipolmoleküle.

Ein Molekül wird als Dipol bezeichnet und besitzt ein Dipolmoment, wenn es

1. aus Atomen mit stark unterschiedlicher Elektronegativität gebildet wird und
2. die Schwerpunkte der positiven und der negativen Ladungen nicht zusammenfallen (Ladungsasymmetrie).

Zusammenhang Bau – Eigenschaften

Durch den Dipolcharakter der Moleküle bedingt, verbinden sich Wassermoleküle über Wasserstoffbrückenbindungen zu Aggregaten. Durch diese Bindungen lassen sich die vergleichsweise hohe Schmelztemperatur (0 °C) und Siedetemperatur (100 °C) bei Normaldruck erklären. Schwefelwasserstoff (H₂S) mit ähnlich kleinen Molekülen siedet dagegen bereits bei -62 °C.

Im festen Zustand liegt Wasser aufgrund der Ausbildung der Wasserstoffbrückenbindungen in kristalliner Struktur vor. Die Struktur von Eis ist durch 12 unterschiedliche Kristallgitter und 2 amorphe Modifikationen gekennzeichnet. Damit sind von festem Wasser (Eis) mehr Zustände bekannt als von jeder anderen festen Substanz. Eis entsteht durch Gefrieren von Wasser. Dabei können sich Hagel, Reif, Blockeis oder Schnee, mit oft charakteristischen Kristallformen (Schneeflocken) bilden. Die Inuit kennen viele verschiedene Worte für Wasser in gefrorenem Zustand. Die Erkennung der unterschiedlichen Schneestrukturen sichert ihnen das Überleben in ihrer rauen Umgebung. In der Schweiz gibt es Wissenschaftler, die sich mit der Strukturveränderung beim Schnee befassen, um dann Aussagen über mögliche Lawinengefahren machen zu können.

Schmilzt das Eis, bricht die starre Struktur zusammen und die Packungsdichte der Moleküle erhöht sich. Die Dichte nimmt im Wasser bis zur Temperatur von 4 °C zu und erreicht dort das Dichtemaximum (Dichteanomalie des Wassers).
Diese Eigenschaften von Wasser haben Konsequenzen für biologische Systeme. Sie bewirken, dass Wasser auf der Erde zu einem großen Teil in flüssiger Form vorliegt. Gewässer frieren immer von oben nach unten zu, da beim Abkühlen das Wasser mit einer Temperatur von 4 °C nach unten sinkt und sich Eis infolge der geringeren Dichte immer an der Oberfläche bildet. Dadurch gefrieren tiefere Gewässer nicht bis zum Grund.
Die Volumenausdehnung beim Erstarren spielt auch eine Rolle bei der Verwitterung von Gestein, da Wasser in Spalten und Hohlräume eindringt und das Gestein beim Gefrieren sprengt.

Die Schmelz- und Verdampfungswärme von Wasser und seine spezifische Wärmekapazität sind viel größer als bei anderen Stoffen. Die Ursache liegt in der Ausbildung von Aggregaten auch im flüssigen Zustand. Sie sind bei der Temperaturregulation unseres Körpers durch Schwitzen von Bedeutung.
Auch für die Klimaregulation unseres Planeten sind diese Eigenschaften des Wassers wesentlich: Große Meeresströmungen, z. B. der Golfstrom, beeinflussen das Klima in vielen Ländern. So transportiert der Golfstrom warmes Wasser und damit Wärme aus dem mittelamerikanischen Bereich (Karibik) quer über den Atlantik bis zu den Küsten Irlands, Englands, Schottlands, Norwegens und Russlands. Folgen davon sind beispielsweise, dass an der Westküste Englands Palmen wachsen und die norwegische Westküste stets eisfrei bleibt. Das gilt selbst für einen so weit nördlich gelegenen Hafen wie Murmansk in Russland.

Die Wasservorräte auf der gesamten Erde betragen ca. 1,38 Milliarden Kubikkilometer. 2/3 der Drittel der Erde sind von Wasser bedeckt. Davon sind allerdings 97,4 % Salzwasser. Lediglich 2,6 % (36 Millionen Kubikkilometer) des Wassers ist Süßwasser, wobei hier das Wasser aus Eismeeren und Gletschern eingeschlossen ist. Insgesamt bleiben nur noch 0,27 % Trinkwasser (3,6 Millionen Kubikkilometer.

Wasser ist (nicht nur) für uns Menschen überlebensnotwendig. Dennoch neigen Menschen der westlichen, wohlhabenden Industrienationen trotz weltweiter Trinkwasserknappheit  dazu, verschwenderisch mit der Ressource Wasser umzugehen. In den letzten 100 Jahren ist der tägliche Wasserverbrauch eines  Menschen von ca. 20 Liter auf etwa 140 Liter gestiegen. Ein Mensch braucht pro Tag ca.:
 

40 L. Wasser für Baden und Duschen


30 L. Wasser für das Waschen der schmutzigen Wäsche

30 L. Wasser beim Gang auf die Toilette


13 L. Wasser für die Körperhygiene

12 L. Wasser beim Geschirr spülen

12 L. Wasser für die Bewässerung der Garten- und Zimmerpflanzen 

und nur ca. 3 L. für Trinken und Kochen.

Noch nicht eingerechnet ist dabei das sogenannte „virtuelle Wasser“, jene Wassermenge, die für die Herstellung unserer Konsumgüter verwendet wird. Rechnet man diesen indirekten Wasserverbrauch zum täglichen Wasserbedarf hinzu, so gehen manche Autoren von einem Wasserverbrauch von bis zu 4000l/Tag für einen Menschen in den westlichen Industrienationen aus.

 

Das Wasser ist immer in Bewegung. Die Gesamtmenge der globalen Wasservorräte (Meer, Grundwasser, Wasserdampf in der Atmosphäre,…) nimmt weder ab noch zu, sondern zirkuliert in einem endlosen Kreislauf.

Der Wasserkreislauf ist eigentlich ganz einfach. Er funktioniert so: Sonne trifft auf Wasservorräte (Meer, See, Fluss). Dadurch dass sich diese Gewässer erhitzten steigt Dampf in die Atmosphäre auf. Dort wird der Wasserdampf in Niederschlag (Regen, Schnee) umgewandelt. So trifft das Wasser wieder auf unsere Erde und landet zum Beispiel im Boden, sickert durch verschiedene Gesteinsschichten und kommt als Trinkwasser bei einer Quelle wieder heraus und so schließt sich der Kreislauf des Wassers wieder. Durch diesem Kreislauf wird auch z.B. aus Salzwasser Süßwasser.

Die Verteilung der Wassermengen unterliegt großen räumlichen und zeitlichen Unterschieden. Das gilt für unseren Planeten, als auch für Österreich. Wasser verdunstet, sammelt sich in Wolken und wird abgeregnet. Regenwasser versickert im Boden, wird gefiltert und tritt an bestimmten Stellen (Quellen) wieder heraus. Das Wasser sammelt sich zu Bächen, Flüssen, Strömen, die ins Meer münden, wo das Wasser wieder verdunstet und der Kreislauf von vorne beginnt.

Wasser ist entscheidend für das Leben auf der Erde und der Zugang zu sauberem Trinkwasser gilt als Menschenrecht. Trotzdem gibt es nicht genügend Wasser für alle auf der Welt. Mehr als ein Drittel der Menschen weltweit leidet an Wassermangel, der Hälfte von ihnen steht kein sauberes Trinkwasser zur Verfügung, was Krankheiten, Seuchen und Todesfälle zur Folge hat. Täglich sterben weltweit fast 5.000 Kinder, weil ihnen sauberes Wasser fehlt. Gerade durch den Klimawandel sind besonders die ärmsten Regionen der Welt betroffen und eine verheerende Folge in Zukunft könnte sein, dass auch Länder, in denen zurzeit noch genügend Trinkwasser zur Verfügung steht, von Wassermangel betroffen sein werden. Mehr als eine Milliarde Menschen haben schon jetzt keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Dies hat schlimme Folgen für die betroffenen Kinder und Erwachsenen. Nach Schätzungen sterben pro Jahr durch Wassermangel und verseuchtes Trinkwasser etwa 2,2 Millionen Menschen, darunter größtenteils Kinder unter fünf Jahren. Nur an einem einzigen Tag sterben demnach weltweit fast 5.000 Kinder, weil ihnen kein sauberes Trinkwasser zur Verfügung steht. Viele Millionen Menschen werden durch das verschmutzte Wasser und die schlechten Hygienezustände krank und es brechen gefährliche Seuchen aus.

Besonders in den ärmeren Ländern und Schwellenländern werden die Gewässer durch ungeklärtes Abwasser und Giftstoffe, die zum Beispiel von Fischzuchtanlagen oder Düngemitteln für die Äcker stammen, zusätzlich belastet.

 

Österreich zählt zu den wasserreichsten Ländern der Welt. Österreichs Trinkwasser kommt zu 50% aus dem Quellwasser und zu 50% aus dem Grundwasser. In Österreich ist die Wasserqualität sehr hoch. Insbesondere das Wiener Trinkwasser zählt zu den Besten der Welt. Das Wasser aus den beiden Hochquellwasserleitungen ist so sauber, dass es nicht aufbereitet werden muss. Der Wasserverbrauch der österreichischen Bevölkerung wird auf ca. 2 Milliarden Kubikmeter Trinkwasser geschätzt, das sind 150 Liter Trinkwasser pro Tag. Das einzige was unserem Wasser schaden kann, sind Pestizide die in den Wasserkreislauf kommen. Die erste Hochquellwasserleitung liegt am Schneeberg. Das Wasser fließt von dort ca. 16 Stunden bis es in Wien eintrifft.Das Trinkwasser in Österreich ist im Gegensatz zu anderen Ländern von der Qualität sehr gut. Das österreichische Trinkwasser wird fast zu 100% aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Ca. die Hälfte dieser Menge stellt das Grundwasser. Die wertvollen Wasserressourcen werden durch entsprechende Vorgaben im österreichischen Wasserrechtsgesetz gut geschützt. Wasser ist ein kostbares Gut und wichtig für das Leben auf der Erde. Wir verwenden Süßwasser zur Reinigung, zur Produktion von Gütern und es ist ein lebensnotwendiger Bestandteil unserer Nahrung. Wien hat Trinkwasser von besonders hoher Qualität; das Wiener Wasser kommt aus dem Rax- und Schneeberggebiet und um die hohe Güte seines Hochquellwassers wird Wien weltweit beneidet.

Aber auch in Österreich ist die Wasserqualität nicht überall von gleicher Qualität. Regional ist das Grundwasser in landwirtschaftlich intensiv benutzen Gebieten stark belastet oder herrscht in trockenen Sommermonaten akuter Wassermangel.

In den Ozeanen kommt es immer häufiger zu Umweltkatastrophen. Die häufigste Gefährdung ist Plastikmüll und Erdöl. Die Verschmutzung ist besonders für die Tiere gefährlich. Schildkröten zum Beispiel, verwechseln Plastikmüll oft mit Quallen und ersticken qualvoll. Auch Wale stranden immer wieder, verhungert mit durch Plastikmüll verstopftem Magen. Junge Albatrosse sterben mit durchlöchertem Magen, nachdem sie von ihren Eltern mit Plastik Müll gefüttert wurden. Und manche Fische leiden an mangelndem Nachwuchs, weil durch die Verschmutzung mit Plastik hormonähnliche Verbindungen männliche Fische verweiblichen lassen.

Erdölkatastrophen passieren wenn Öldampfer Leck werden und das Öl austritt. Verschiedenste Tierarten trinken das Öl und ersticken, oder das Gefieder von Vögeln verklebt sich so stark das sie nicht mehr fliegen können. Man versucht natürlich dann die Ozeane mit Maschinen und Menschenkraft aus diversen Hilfsorganisationen wieder sauber zu bekommen, doch das ist sehr kostenintensiv und zeitaufwändig.

Die Hauptkläranlage Wien befindet sich in Simmering, da Simmering am tiefstem topografischem Punkt liegt. Sie wurde nach jahrelanger Planung der EBS endlich im Jahr 1980 gebaut. 2005 wurde sie erweitert und es ist noch eine weitere Erweiterung in Planung. Dieser Ausbau soll dann 2020 fertig sein. Im Zuge dieser weiteren Ausbaustufe soll der Klärschlamm in Energie umgewandelt werden so dass man die ganze Kläranlage mit Strom versorgen kann. Vor der letzten Erweiterung 2005 benötigte das Wasser ca. 5 Stunden, um durch die Kläranlage zu gelangen. Jetzt wird das Wasser in 20 Stunden gefiltert Pro Sekunde Fließen 6.000l -18.000l in die Hauptkläranalage. Die Reinigung des Wassers beginnt mit der mechanischen Reinigung, dem Schotterfang. Hier werden die groben Verunreinigungen ausgefiltert. Danach folgt die Rechenanlage bei der sogenannte Rechen die gröberen Sachen hinaus filtern. Als Drittes ist der Sandfang an der Reihe. Als Letztes bei der mechanischen Reinigung kommen die Vorklärbecken zum Einsatz. Nach dieser Reinigung ist das Wasser bis zu 30% gereinigt. Als Nächstes kommt es zur biologischen Reinigung, die bei der Erweiterung 2005 dazu gebaut wurde. Die biologische Reinigung beginnt mit den vier Belebungsbecken. Hier werden organische Verunreinigungen in ihre chemischen Bestandteile wie etwa Kohlenstoff aufgespalten. Danach folgen die 16 Vorklärbecken in denen das Abwasser vom organischen Schlamm getrennt wird. Als drittes folgen die 15 Belebungsbecken. Bevor das Wasser dann endgültig in die Donau gelangt, durchfließt es noch die 15 Nachklärbecken. Dabei wird der verbliebene Klärschlamm entfernt. Danach ist das Wasser zu 95% gereinigt und kann endlich in die Donau fließen. Im Schaltzentrum überwachen Mitarbeiter ob es zu Problemen bei den Anlagen kommt. Sollte es zu Störungen kommen, melden sie es und schicken einen Einsatztrupp zur Behebung. Pro Schicht arbeiten 9 Mitarbeiter. Eine Schicht dauert 13 Stunden.

Globale Wasservorkommen

Wir trinken gerne Wasser. Der Gang zum Wasserhahn und das Glas Wasser, sauberes, wohlschmeckendes Quellwasser trinken zu dürfen, ist für uns eine Selbstverständlichkeit. Leider nicht für alle Menschen.

Die Erde ist ein Wasserplanet. Vom Weltall aus sieht man, dass ein Grossteil unseres Heimatplaneten von Wasser bedeckt sind. Die Wasservorräte auf der gesamten Erde betragen ca. 1,38 Milliarden Kubikkilometer. 2/3 der Drittel der Erde sind von Wasser bedeckt. Davon sind allerdings 97,4 % Salzwasser. Lediglich 2,6 % (36 Millionen Kubikkilometer) des Wassers ist Süßwasser, wobei hier das Wasser aus Eismeeren und Gletschern eingeschlossen ist. Insgesamt bleiben nur noch 0,27 % Trinkwasser (=3,6 Millionen Kubikkilometer weltweit).

 Wasserverschwendung

Wasser ist (nicht nur) für uns Menschen überlebensnotwendig. Menschen bestehen ja zu 2/3 aus Wasser. Dennoch neigen Menschen der westlichen, wohlhabenden Industrienationen trotz weltweiter Trinkwasserknappheit  dazu, verschwenderisch mit der Ressource Wasser umzugehen. In den letzten 100 Jahren ist der tägliche Wasserverbrauch eines  Menschen von ca. 20 Liter auf etwa 140 Liter täglich gestiegen. Ein Mensch in Österreich und Deutschland verbraucht  pro Tag ca.:
 

40 Liter Wasser für Baden und Duschen


30 Liter Wasser für das Waschen der schmutzigen Wäsche

30 Liter Wasser beim Gang auf die Toilette


13 Liter Wasser für die Körperhygiene

12 Liter Wasser beim Geschirr spülen

12 Liter Wasser für die Bewässerung der Garten- und Zimmerpflanzen 

und nur ca. 3 Liter für Trinken und Kochen.

Virtuelles Wasser

Wobei, 120 Liter oder 140 Liter in Regionen, die genug Wasser haben, wäre an sich nicht so Schlimm. Aber:

Noch nicht eingerechnet ist bei diesen 120 Litern das sogenannte „virtuelle Wasser“, jene Wassermenge, die für die Herstellung unserer Konsumgüter verwendet wird. Rechnet man diesen indirekten Wasserverbrauch zum täglichen Wasserbedarf hinzu, so gehen manche Autoren von einem Wasserverbrauch von bis zu 4000l/Tag für einen Menschen in den westlichen Industrienationen aus. Das virtuelle Wasser wird aber nun sehr oft nicht nur regional, sondern auch in Regionen wie Afrika oder Asien verbraucht, in Regionen, in denen sauberes Trinkwasser Mangelware ist und für Konsumgüter für den Westen verschwendet wird.

Soviel Liter Wasser benötigt man für…	…die Herstellung folgender Konsumgüter
400.000l	1 Auto
20.000l	1PC
15.500l	1kg Rindfleisch
11.000l	1 Paar Jeans
5.500l	1kg Schweinefleisch
5.000l	1kg Käse
3.900l	1kg Hühnerfleisch
2.700l	1 T-Shirt
2.500l	1 Hamburger
1.300	1kg Weizen
1.120l	1l Kaffee
1.000l	1l Milch
255l	1kg Kartoffel
200l	1 Ei

Wasser ist entscheidend für das Leben auf der Erde und der Zugang zu sauberem Trinkwasser gilt als Menschenrecht. Trotzdem gibt es nicht genügend Wasser für alle auf der Welt. Mehr als ein Drittel der Menschen weltweit leidet an Wassermangel, der Hälfte von ihnen steht kein sauberes Trinkwasser zur Verfügung, was Krankheiten, Seuchen und Todesfälle zur Folge hat. Täglich sterben weltweit fast 5.000 Kinder, weil ihnen sauberes Wasser fehlt. Gerade durch den Klimawandel sind besonders die ärmsten Regionen der Welt betroffen und eine verheerende Folge in Zukunft könnte sein, dass auch Länder, in denen zurzeit noch genügend Trinkwasser zur Verfügung steht, von Wassermangel betroffen sein werden. Mehr als eine Milliarde Menschen haben schon jetzt keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Dies hat schlimme Folgen für die betroffenen Kinder und Erwachsenen. Nach Schätzungen sterben pro Jahr durch Wassermangel und verseuchtes Trinkwasser etwa 2,2 Millionen Menschen, darunter größtenteils Kinder unter fünf Jahren. Nur an einem einzigen Tag sterben demnach weltweit fast 5.000 Kinder, weil ihnen kein sauberes Trinkwasser zur Verfügung steht. Viele Millionen Menschen werden durch das verschmutzte Wasser und die schlechten Hygienezustände krank und es brechen gefährliche Seuchen aus.

Besonders in den ärmeren Ländern und Schwellenländern werden die Gewässer durch ungeklärtes Abwasser und Giftstoffe, die zum Beispiel von Fischzuchtanlagen oder Düngemitteln für die Äcker stammen, zusätzlich belastet.

Österreich zählt zu den wasserreichsten Ländern der Welt. Österreichs Trinkwasser kommt zu 50% aus dem Quellwasser und zu 50% aus dem Grundwasser. In Österreich ist die Wasserqualität sehr hoch. Insbesondere das Wiener Trinkwasser zählt zu den Besten der Welt. Das Wasser aus den beiden Hochquellwasserleitungen ist so sauber, dass es nicht aufbereitet werden muss. Der Wasserverbrauch der österreichischen Bevölkerung wird auf ca. 2 Milliarden Kubikmeter Trinkwasser geschätzt, das sind 150 Liter Trinkwasser pro Tag. Das einzige was unserem Wasser schaden kann, sind Pestizide die in den Wasserkreislauf kommen. Die erste Hochquellwasserleitung liegt am Schneeberg. Das Wasser fließt von dort ca. 16 Stunden bis es in Wien eintrifft.Das Trinkwasser in Österreich ist im Gegensatz zu anderen Ländern von der Qualität sehr gut. Das österreichische Trinkwasser wird fast zu 100% aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Ca. die Hälfte dieser Menge stellt das Grundwasser. Die wertvollen Wasserressourcen werden durch entsprechende Vorgaben im österreichischen Wasserrechtsgesetz gut geschützt. Wasser ist ein kostbares Gut und wichtig für das Leben auf der Erde. Wir verwenden Süßwasser zur Reinigung, zur Produktion von Gütern und es ist ein lebensnotwendiger Bestandteil unserer Nahrung. Wien hat Trinkwasser von besonders hoher Qualität; das Wiener Wasser kommt aus dem Rax- und Schneeberggebiet und um die hohe Güte seines Hochquellwassers wird Wien weltweit beneidet.

Aber auch in Österreich ist die Wasserqualität nicht überall von gleicher Qualität. Regional ist das Grundwasser in landwirtschaftlich intensiv benutzen Gebieten stark belastet oder herrscht in trockenen Sommermonaten akuter Wassermangel.