Wasser

Wasser (H₂O) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H). Die Bezeichnung Wasser wird besonders für den flüssigen Aggregatzustand verwendet. Im festen, also gefrorenen Zustand, wird es Eis genannt, im gasförmigen Zustand Wasserdampf oder einfach nur Dampf.    

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Bezeichnungen

Etymologie

Das Wort „Wasser“ leitet sich vom althochdeutschen wazzar „das Feuchte, Fließende“ ab. Das indogermanische Wort *wadar ist bereits in Hethitischen Texten des 3. Jh. v. Chr. belegt. Auch das altgriechische Wort hydor („Wasser“), von dem sich alle Fremdwörter mit dem Wortbestandteil „hydr(o)“ ableiten, gehört zu dieser Familie. Am deutlichsten wird die Verwandtschaft zu diesem Urwort in modernen Sprachen noch in den germanischen, keltischen, slawischen und baltischen Sprachzweigen:

• Germanisch: de. wasser; engl. water, wet (= nass); isl. vatn
• Keltisch: schott. uisge (vgl. Whiskey); ir. uisce
• Slawisch: russ. вода (voda); pol. woda;
• Baltisch: lit. vanduo
• Sanskritsprachen: Singhalesisch watura

aber:

• Griechisch: neugr. nero

Im Vergleich zu Bezeichnungen nicht-indogermanischer Sprachen wird die Urverwandschaft deutlicher:

• hebr. מים (maïm),
• türk. su,
• suahl. maji,
• mand. shui
• jap. mizu

Alternative chemische Bezeichnungen

Andere chemische Bezeichnungen für Wasser sind:

• Wasserstoffoxid Eine mögliche Bezeichnung für Wasser. Zu beachten: Es existieren noch weitere Oxide des Wasserstoffs, siehe: Wasserstoffoxide.
• Diwasserstoffmonoxid, Wasserstoffhydroxid, Dihydrogeniumoxid, Hydrogeniumoxid, Hydrogeniumhydroxid oder Dihydrogenmonoxid

Geschichte der Wassernutzung

Hauptartikel: Geschichte der Wassernutzung

Die Geschichte der menschlichen Nutzung des Wassers und somit jene der Hydrologie, der Wasserwirtschaft und besonders des Wasserbaus, ist durch eine vergleichsweise geringe Zahl von Grundmotiven geprägt. Von den ersten sesshaft werdenden Menschen zu den Hochkulturen der Antike über das Mittelalter bis zur Neuzeit stand im Zentrum immer ein Konflikt zwischen einem zu viel und einem zu wenig an Wasser. Ihm war man dabei fast immer ausgeliefert, ob durch Dürren die Ernte einging oder Hochwasser Leben und Besitz bedrohte. Es wurde auch zum Gegenstand der Mythologie und der Naturphilosophie. Noch heute kommt dem Wasser in den meisten Religionen der Welt eine Sonderstellung zu, besonders dort, wo die Frage des Überlebens von der Lösung der zahlreichen Wasserprobleme abhing.

Ziel war es, allen Nutzungsansprüchen gerecht zu werden und dabei jedem Menschen den ihm zustehenden Teil des Wassers zu garantieren. Hierbei diente das Wasserrecht als eine der ersten Rechtsformen zur Mitbegründung der ersten zentralistischen Zivilisationen Mesopotamiens und Ägyptens sowie jener, die in den Flusstälern Chinas und Indiens entstanden.

Die lange Geschichte der Wassernutzung zeigt sich dabei, wie die Menschheitsgeschichte insgesamt, nicht als ein kontinuierlicher Entwicklungspfad. Sie wurde vor allem durch einzelne Zentren hohen wasserwirtschaftlichen Standards sowie durch immer wiederkehrende Brüche geprägt, neben oft jahrhundertelang währenden Stagnationsphasen. So beeindruckend die frühen wasserbaulichen Anlagen dabei auch waren, wie groß sich Innovationskraft und Kreativität unserer Vorfahren auch zeigten, letztlich war und ist man auch heute noch abhängig von der Natur, die man jedoch erst in vergleichsweise jüngster Zeit anfing wirklich zu verstehen.

Vorkommen

Erde

Verteilung

Der größte Teil der Erdoberfläche (71 %) ist von Wasser bedeckt, wobei dies besonders auf der Südhalbkugel der Fall ist und sich als Extrem an der Wasserhalbkugel zeigt. Die Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1,386 Milliarden Kubikkilometer, wovon allein 1,338 Milliarden Kubikkilometer (96,5 %) auf das Salzwasser der Weltmeere entfallen, die durchschnittlich rd. 3730 m tief sind. Nur 48 Millionen Kubikkilometer (3,5 %) des irdischen Wassers liegen als Süßwasser vor. Das mit 24,4 Millionen Kubikkilometern (1,77 %) meiste Süßwasser ist dabei als Eis an den Polen, Gletschern und Dauerfrostböden gebunden und somit nicht der Nutzung zugänglich. Einen weiteren wichtigen Anteil macht das Grundwasser mit 23,4 Millionen Kubikkilometern aus. Das Wasser der Fließgewässer und Binnenseen (190.000 km³), der Atmosphäre (13.000 km³), des Bodens (16.500 km³) und der Lebewesen (1.100 km³) ist im Vergleich rein mengenmäßig recht unbedeutend. Dabei ist jedoch nur ein geringer Teil des Süßwassers auch als Trinkwasser verfügbar. Insgesamt liegen 98,233 % des Wassers in flüssiger, 1,766 % in fester und 0,001 % in gasförmiger Form vor. In seinen unterschiedlichen Formen weist das Wasser dabei spezifische Verweilzeiten auf und zirkuliert fortwährend im globalen Wasserkreislauf. Diese Anteile sind jedoch nur näherungsweise bestimmbar und wandelten sich auch stark im Laufe der Klimageschichte, wobei im Zuge der globalen Erwärmung von einem Anstieg des Wasserdampfanteils ausgegangen wird.

Die bislang noch fehlende bzw. unzureichende Versorgung eines großen Teils der Weltbevölkerung mit hygienischem und toxikologisch unbedenklichem Trinkwasser, sowie mit einer ausreichenden Menge Nutzwasser, stellt eine der größten Herausforderungen der Menschheit in den nächsten Jahrzehnten dar.

Herkunft des irdischen Wassers

Hauptartikel: Herkunft des irdischen Wassers

Die Herkunft des Wassers auf der Erde, insbesondere die Frage, warum auf der Erde deutlich mehr Wasser vorkommt als auf den anderen inneren Planeten, ist bis heute nicht befriedigend geklärt. Ein Teil des Wassers gelangte zweifellos durch das Ausgasen von Magma in die Atmosphäre, stammt also letztlich aus dem Erdinneren. Ob dadurch aber die Menge an Wasser erklärt werden kann, wird stark angezweifelt. Das Element Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum, und auch Sauerstoff kommt in großen Mengen vor, allerdings normalerweise gebunden in Silikaten und Metalloxiden; beispielsweise ist der Mars mit großen Anteilen an Eisen(III)-oxid bedeckt, was ihm seine rote Farbe verleiht. Wasser hingegen ist – im Vergleich zur Erde – nur in geringen Mengen zu finden.

Sonnensystem

Außerhalb der Erde kommt ebenfalls Wasser vor – zwar in gigantischen Mengen, dafür aber nur „dünn verteilt“: entweder als Eis auf anderen Himmelskörpern oder als Wasserdampf. Als Eis wurde Wasser in Kometen („schmutzige Schneebälle“), auf dem Mars und auf einigen Monden der äußeren Planeten nachgewiesen. Allein die Saturnringe enthalten überschlägig etwa 20-30x so viel Wasser wie auf der Erde vorkommt. Viele Hinweise deuten darauf hin, dass der Mars in der Frühzeit seiner Entwicklung offene Wasserflächen enthielt. Zu den Monden zählen die Jupitermonde Europa, Ganymed und Kallisto, sämtliche Saturnmonde und Uranusmonde, die Neptunmonde (u.a. Triton, der größte Neptunmond), sowie Charon, der größte bekannte Mond Plutos. Hinweise auf das Vorhandensein von Eis in Meteoritenkratern in Polnähe gibt es sogar bei Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Es ist möglich, dass auf dem Erdenmond in den Polregionen am Grund tiefer Krater Eisvorkommen als Relikte von Kometeneinschlägen überlebt haben. Solche Vorkommen wären wichtige Wasser- und Sauerstoffquellen für künftige Mondbasen, sind jedoch bis auf weiteres spekulativ.

Eigenschaften von Wasser

Hauptartikel: Eigenschaften des Wassers, Stoffdaten des Wassers.

Dort findet sich auch die Verwendung als Chemikalie. Insbesondere die Dichteanomalie des Wassers ist dort ebenfalls ausführlich behandelt.

Wassermolekül

Hauptartikel: Wassermolekül       Wie jede chemische Verbindung aus zwei Nichtmetallen, so besteht auch Wasser aus Molekülen. Da das Wassermolekül – wie im Folgenden beschrieben – polar, also ein Dipol ist, hat Wasser besondere Eigenschaften:

• Die Anomalie des Wassers (es hat bei +4 °C die höchste Dichte, so dass Eis schwimmt),
• die höchste Wärmekapazität aller Flüssigkeiten (75,366 J·mol^-1·K^-1 entsprechend 4,18 kJ·kg^-1·K^-1)
• die größte Oberflächenspannung aller Flüssigkeiten (mit Ausnahme des Quecksilbers; bei Wasser beträgt sie in feuchter Luft 72 mN/m bei +20 °C, so dass die Tröpfchenbildung erleichtert wird),
• die größte Verdampfungsenthalpie aller Flüssigkeiten (40,7 kJ/mol entsprechend 2256 kJ/kg; daher der kühlende Effekt bei der Transpiration) sowie eine hohe Schmelzenthalpie (6,01 kJ/mol entsprechend 333 kJ/kg; sodass Salzwasser eine nur geringe Gefrierpunktserniedrigung im Vergleich zu reinem Wasser zeigt) und
• eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit (so dass Ozeane gute Wärmespeicher sind).

Diese Stoffeigenschaften werden von der Struktur der Wassermoleküle her erklärbar: es ist gewinkelt, polar und zur Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen fähig. Das Molekül des Wassers besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Geometrisch ist das Wassermolekül gewinkelt, so dass die zwei Wasserstoffatome und die zwei Elektronenpaare in die Ecken eines gedachten Tetraeders gerichtet sind. Der Winkel, den die beiden O-H-Bindungen einschließen, beträgt 104,45°. Er weicht aufgrund des erhöhten Platzbedarfs der freien Elektronenpaare vom idealen Tetraederwinkel (~109,47°) ab. Die Bindungslänge der O-H-Bindungen beträgt jeweils 95,84 pm.

Sauerstoff hat in der Pauling-Skala mit 3,5 eine höhere Elektronegativität als Wasserstoff mit 2,1. Das Wassermolekül weist dadurch ausgeprägte Partialladungen auf. In Kombination mit der dreieckigen Geometrie kommt es auf der Seite des Sauerstoffs zu einer negativen und auf der Seite der beiden Wasserstoffatome zu einer positiven Polarität. Diese bewirkt das Dipolmoment, das in der Gasphase 1,84 Debye beträgt.

Wassermoleküle wechselwirken miteinander über Wasserstoffbrückenbindungen und besitzen dadurch ausgeprägte zwischenmolekulare Anziehungskräfte. Es handelt sich dabei um keine beständige, feste Verkettung. Der Verbund der über Wasserstoffbrückenbindungen unbeständig verketteten Wassermoleküle besteht nur Bruchteile von Sekunden, wonach sich die einzelnen Moleküle wieder aus dem Verbund lösen und sich in einem ebenso kurzen Zeitraum erneut verketten. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig und führt letztendlich zur Ausbildung eines variablen Clusters. Hierdurch werden wichtige Eigenschaften wie die Dichteanomalie hervorgerufen.

Je nach Isotopenzusammensetzung des Wassermoleküls unterscheidet man „schweres Wasser“, „halbschweres Wasser“ und „überschweres Wasser“. Die Molmassen betragen ca. 18 g/mol (H₂O), 19 g/mol (HDO), 20 g/mol (D₂O, HTO), 21 g/mol (DTO) und 22 g/mol (T₂O).

Wasser kann unter Hochspannung zwischen zwei Gefäßen schwebend fliessen. Grazer Forscher zeigen diesen Effekt. ^[1]

Synthese, Elektrolyse, Nachweis und chemische Verwendung

Wasser als chemische Verbindung wurde zum ersten Mal synthetisiert, als Henry Cavendish im 18. Jahrhundert ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft zur Explosion brachte (siehe Knallgas-Reaktion).

Da Wasserstoff in der Zukunft Energieträger werden soll, ist geplant, diesen Wasserstoff durch die Elektrolyse von Wasser zu gewinnen. Allerdings ist ein hoher Energieaufwand für die Elektrolyse nötig. Mittlerweile ist es Forschern gelungen, Wasser durch Anwesenheit eines Katalysators nur mittels Sonnenlicht in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten.

Zur Demonstration wird Wasser im hofmannschen Wasserzersetzungsapparat in seine Bestandteile zerlegt. Reaktionsschema:

Nachweisreaktion: Wasser färbt weißes Kupfersulfat hellblau und blaues Cobalt(II)-chloridpapier wird durch Wasser rot gefärbt.

Bedeutung des Wassers in den Wissenschaften

Wasser spielt wegen seiner besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften, vor allem des Dipolmoments, der Wasserstoffbrückenbindung und der Dichteanomalie, eine zentrale Rolle in vielen Wissenschaften und Anwendungsgebieten. Die Wissenschaft, welche sich mit der räumlichen wie zeitlichen Verteilung des Wassers und dessen Eigenschaften beschäftigt, bezeichnet man als Hydrologie. Insbesondere untersucht die Ozeanologie das Wasser der Weltmeere, die Limnologie das Wasser der Binnengewässer, die Hydrogeologie das Grundwasser und die Aquifere, die Meteorologie den Wasserdampf der Atmosphäre und die Glaziologie das gefrorene Wasser unseres Planeten. In flüssiger Form wurde Wasser bislang nur auf der Erde nachgewiesen.

Bedeutung des Wassers für das Leben

Hauptartikel: Bedeutung des Wassers

Wasser ist vermutlich der Entstehungsort des Lebens und eines seiner Bedingungen. In Organismen und in unbelebten Bestandteilen der Geosphäre spielt es als vorherrschendes Medium bei fast allen Stoffwechselvorgängen beziehungsweise geologischen und ökologischen Elementarprozessen eine entscheidende Rolle. Die Erdoberfläche ist zu circa 72 % von Wasser bedeckt, wobei Ozeane hieran den größten Anteil tragen. Süßwasserreserven bilden lediglich 2,53 % des irdischen Wassers und nur 0,3 % sind als Trinkwasser zu erschließen (Dyck 1995). Durch die Rolle des Wassers in Bezug auf Wetter und Klima, als Landschaftsgestalter im Zuge der Erosion und durch seine wirtschaftliche Bedeutung, unter anderem in den Bereichen der Land-, Forst- und Energiewirtschaft, ist es zudem in vielfältiger Weise mit Geschichte, Wirtschaft und Kultur der menschlichen Zivilisation verbunden. Die Bedeutung des Wassers für das Leben war insofern auch immer Gegenstand der Naturphilosophie.

Wasserchemie

Die Wasserchemie befasst sich mit den Eigenschaften des Wassers, seinen Inhaltsstoffen und mit den Umwandlungen, die im Wasser stattfinden oder durch das Wasser verursacht werden, sowie mit dem Stoffhaushalt der Gewässer. Sie behandelt Reaktionen und Auswirkungen im Zusammenhang mit der Herkunft und Beschaffenheit der unterschiedlichen Wassertypen. Sie befasst sich mit allen Bereichen des Wasserkreislaufs und berücksichtigt damit die Atmosphäre und den Boden. Dabei beschäftigt sie sich unter anderem mit der Analyse von im Wasser gelösten Stoffen, den Eigenschaften des Wassers, dessen Nutzung, dessen Verhaltensweise in verschiedenen Zusammenhängen. Wasser ist ein Lösungsmittel für viele Stoffe, für Ionenverbindungen, aber auch für hydrophile Gase und hydrophile organische Verbindungen. Sogar gemeinhin als in Wasser unlöslich geltende Verbindungen sind in Spuren im Wasser enthalten. Daher liegt Wasser auf der Erde nirgends in reinem Zustand vor. Es hat je nach Herkunft die unterschiedlichsten Stoffe in mehr oder weniger großen Konzentrationen in sich gelöst. In der Wasseranalytik unterscheidet man unter anderem folgende Wassertypen:

• Süßwasser/Salzwasser/Brackwasser
• Reinstwasser
• Demineralisiertes Wasser
• Destilliertes Wasser
• Enteisentes Wasser
• Rohwasser
• Mineralwasser
• Trinkwasser
• Nutzwasser
• Abwasser, (Haushalts-Abwässer, landwirtschaftliche Abwässer, Industrie-Abwässer)
• Regenwasser
• Grundwasser
• Oberflächenwasser (Fließ- und Stehgewässer),

Aber auch bei den wässrigen Auslaugungen (Eluaten) von Sedimenten, Schlämmen, Feststoffen, Abfällen und Böden wird die Wasseranalytik eingesetzt.

Um die Eigenschaften des Wassers und eventuell darin gelöster Stoffe, bzw. damit in Kontakt stehender fester Phasen aufzuklären, kann auch die Molekulardynamik-Simulation sinnvoll sein.

Siehe auch: Wasserhärte, Gewässergüteklasse, Hydrophobie, Hydrophilie

Wasser in den Geowissenschaften

In den Geowissenschaften haben sich Wissenschaften herausgebildet, die sich besonders mit dem Wasser beschäftigen: die Hydrogeologie, die Hydrologie, die Glaziologie, die Limnologie, die Meteorologie und die Ozeanographie. Besonders interessant für die Geowissenschaften ist, wie Wasser das Landschaftsbild verändert (von kleinen Veränderungen über einen großen Zeitraum bis hin zu Katastrophen, bei denen Wasser innerhalb weniger Stunden ganze Landstriche zerstört), dies geschieht zum Beispiel auf folgende Weisen:

• Flüsse oder Meere reißen Erdmassen mit sich und geben sie an anderer Stelle wieder ab (Erosion).
• Durch sich bewegende Gletscher werden ganze Landschaften umgestaltet.
• Wasser wird von Steinen gespeichert, gefriert in diesen und sprengt die Steine auseinander, weil es sich beim Gefrieren ausdehnt (Frostverwitterung).
• Durch Dürren werden die natürlichen Ökosysteme stark beeinflusst.

Wasser ist nicht nur ein bedeutender Faktor für die mechanische und chemische Erosion von Gesteinen, sondern auch für die klastische und chemische Sedimentation von Gesteinen. Dadurch entstehen unter anderem Grundwasserleiter.

Auch interessiert Geowissenschaftler die Vorhersage des Wetters und besonders von Regenereignissen (Meteorologie).

Siehe auch: Gewässer, Gletscher, Permafrostboden, Binnenmeer, Binnensee, Teich, Meer, Ozean, Fluss, Bach, Flussaue.

Wasser in der Hydrodynamik

Die verschiedenen strömungstechnischen Eigenschaften und Wellentypen auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene werden intensiv untersucht, wobei folgende Fragestellungen im Mittelpunkt stehen:

• Optimierung von Bootskörpern und exponierter Baukörper (zum Beispiel Wehre) – Minimierung des Strömungswiderstandes
• Optimierung des Wirkungsgrades von wassergetriebenen Turbinenrädern
• Untersuchung von Strömungsphänomenen und Resonanzkatastrophen (Tsunami, Monsterwellen)

Kulturelle Bedeutung des Wassers

Aufgrund der großen Bedeutung des Wassers wurde es nicht zufällig bereits bei den frühesten Philosophen zu den vier Urelementen gezählt. Thales von Milet sah im Wasser sogar den Urstoff allen Seins.

Wasser in den antiken Wissenschaften und der Philosophie

Wasser ist in der von Empedokles eingeführten und dann vor allem von Aristoteles vertretenen Vier-Elemente-Lehre neben Feuer, Luft und Erde ein Element.

Ebenso ist Wasser in der taoistischen Fünf-Elemente-Lehre (neben Holz, Feuer, Erde, Metall) vertreten. Die Bezeichnung Elemente ist hier jedoch etwas irreführend, da es sich um verschiedene Wandlungsaspekte eines zyklischen Prozesses handelt.

Im antiken Griechenland wurde dem Element Wasser das Ikosaeder als einer der fünf Platonischen Körper zugeordnet.

Wasser in der Religion

In den Religionen hat Wasser häufig einen hohen Stellenwert. Oft wird die reinigende Kraft des Wassers beschworen, zum Beispiel im Islam in Form der rituellen Gebetswaschung vor dem Betreten einer Moschee, oder im Hindu-Glauben beim rituellen Bad im Ganges.

Judentum

Im Judentum besitzt so gut wie jede Gemeinde eine Mikwe, ein Ritualbad mit fließendem reinen Wasser, das oft aus einem tief reichenden Grundwasserbrunnen besteht, wenn Quellwasser nicht zur Verfügung steht. Nur wer sich vollständig untertaucht, wird rituell gereinigt. Notwendig ist dies nicht nur für Frauen nach Menstruation oder Geburt, sondern auch für zum Judentum Bekehrte – ähnlich einer christlichen Taufe – oder bei orthodoxen Juden vor dem Sabbat und vor Feiertagen.

Christentum

  Wasser ist das Urelement des Lebens. Es kommt zunächst als Quelle aus dem Schoß der Erde und steht für Fruchtbarkeit, Mutterschaft, Ursprung und Anfang einer unverbrauchten Reinheit. Danach erscheint das Wasser in der Bibel als Fluss. Die großen Ströme, Nil, Euphrat und Tigris als Lebensspender der großen Israel umgebenden Länder. Schließlich der Jordan der Israel Leben gewährt. Zuallerletzt das Meer. Eine in seiner Majestät bestaunte Macht, aber auch gefürchteter Gegenpol zur Erde. Gott der Schöpfer des Meeres und der Erde, weist das Meer nach der Sintflut in seine Grenzen. Später wird der Durchzug durch das Rote Meer für Israel zum Symbol seiner Rettung. Es verweist auf Christus, wird zum Bild auf das Kreuzesgeheimnis. Um wiedergeboren zu werden muß der Mensch in das Rote Meer eintreten, mit ihm in den Tod hinuntersteigen um so neu mit dem Auferstandenen zum Leben zu gelangen.

Die christliche Taufe wurde bis ins späte Mittelalter durch Untertauchen oder Übergießen mit Wasser als Ganzkörpertaufe vollzogen, im Westen heute meist nur noch durch Besprengen mit Wasser. Die Taufe bedeutet Hinwendung zu Christus und Aufnahme in die Kirche. Sie steht auch symbolisch für Sterben (Untertauchen) und Auferstehen (ankommen am Ufer des neuen Lebens). In der katholischen und orthodoxen Kirche spielt das Weihwasser eine besondere Rolle. Vor allem die reinigende Kraft des Wassers gab immer wieder Anlass, über die Bedeutung des Wassers für das Leben und auch für ein Leben nach dem Tod nachzudenken.

Wasser als Trinkwasser, Produkt und Ware

  Die Wasserversorgung nutzt unterschiedliche Wasservorkommen als Trinkwasser, zum Teil aber auch für Nutzwasserzwecke: Niederschlagswasser, Oberflächenwasser in Flüssen, Seen, Talsperren, Grundwasser, Mineralwasser und Quellwasser. Die Nutzung der Gewässer wird in Deutschland im Wasserhaushaltsgesetz geregelt. In Mitteleuropa gibt es eine zuverlässige, weitgehend kostendeckende und hochwertige Trinkwasserversorgung, meist noch durch öffentliche Anbieter (kommunale Versorger), die es als Leitungswasser zur Verfügung stellen und auch ökologisch die Verantwortung übernehmen. Der weltweite Wassermarkt hat ein Wachstum wie kaum eine andere Branche. Deshalb haben private Anbieter großes Interesse, Wasser als Handelsware zu definieren, um diesen Markt zu übernehmen.

Auch dort, wo das normale Trinkwasser keine direkte Handelsware darstellt, wird in der Diskussion um Virtuelles Wasser darauf hingewiesen, dass durch die Globalisierung auch ein indirekter Wasserexport stattfindet, vor allem aus den Ländern der Dritten Welt: "Grünes Wasser" (Bewässerungswasser usw.) ist zum Wachsen von Pflanzen und Gedeihen von Tieren notwendig und wird mit den Agrarprodukten zu uns exportiert. Das bedeutet beispielsweise, dass für den Anbau von Bananen für jeden Quadratmeter Boden 1.000 l Wasser notwendig sind. Durch Produktionssteigerungen fehlt zunehmend dieses Wasser für die Versorgung der einheimischen Bevölkerung.

Wasserverbrauch

Als Wasserverbrauch wird die Menge des vom Menschen in Anspruch genommenen Wassers bezeichnet. Dies umfasst den unmittelbaren menschlichen Genuss (Trinkwasser und Kochen) ebenso wie den zum alltäglichen Leben (Waschen, Toilettenspülung etc.) sowie den für die Landwirtschaft, das Gewerbe und die Industrie (siehe Nutzwasser) gegebenen Bedarf. Der Wasserverbrauch ist daher nicht nur eine Kenngröße für die nachgefragte Wassermenge, sondern zumeist auch für die Entsorgung oder Wiederaufbereitung des bei den meisten Wassernutzungen entstehenden Abwassers (Kanalisation, Kläranlage). Die aus der Versorgungsleitung entnommene Wassermenge wird durch einen Wasserzähler gemessen und zur Kostenberechnung herangezogen.

Der Wasserbedarf in Deutschland betrug 1991 47,9 Milliarden Kubikmeter, wovon allein 29 Milliarden Kubikmeter als Kühlwasser in Kraftwerken dienten. Rund elf Milliarden Kubikmeter wurden direkt von der Industrie genutzt, 1,6 Milliarden Kubikmeter von der Landwirtschaft. Nur 6,5 Milliarden Kubikmeter dienten der Trinkwasserversorgung. Der durchschnittliche Wasserverbrauch (ohne Industrie) beträgt rund 130 Liter pro Einwohner und Tag (davon etwa 1-2 Liter in Speisen und Getränken einschließlich des in Fertiggetränken enthaltenen Wassers).

Wasserversorgung

Die Versorgung der Menschheit mit sauberem Wasser stellt Menschen nicht nur in den Entwicklungsländern vor ein großes logistisches Problem. Nur 0,3 % der weltweiten Wasservorräte sind als Trinkwasser verfügbar, das sind 3,6 Millionen Kubikkilometer von insgesamt ca. 1,38 Milliarden Kubikkilometern.

Die Wasserknappheit kann sich in niederschlagsarmen Ländern zu einer Wasserkrise entwickeln. Zur Linderung einer Wasserknappheit sind insbesondere angepasste Technologien geeignet. Es wurden aber auch schon ausgefallen erscheinende Ideen erwogen. So wurde vorgeschlagen, Eisberge über das Meer in tropische Regionen zu schleppen, die unterwegs nur wenig abschmelzen würden, um am Ziel Trinkwasser daraus zu gewinnen.

Siehe auch: Wasserverteilungssystem, Wasseraufbereitung, Wasseraufbereitungsanlage, Wasserwirtschaft, Wasserreinhaltung

Gesetzliche Grundlagen und Behörden

Hauptartikel: Wasserrecht

Die wasserrechtlichen Grundlagen der Wasserwirtschaft und des öffentlichen Umganges mit den Wasserressourcen bilden in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz und die Europäische Wasserrahmenrichtlinie. Wichtige Behörden und Institutionen sind:

• die Oberen und Unteren Wasserbehörden (z.T. auf Kreisebene, je nach Bundesland in Deutschland unterschiedlich)
• Wasser- und Schifffahrtsamt
• LAWA (Arbeitsgemeinschaft)

Ausstellungen und Veranstaltungen rund ums Wasser

• Von 2005 bis 2014 hat die UNO zur Internationalen Aktionsdekade „Wasser – Quelle des Lebens“ aufgerufen
• Weltwasserforum
• Weltwassertag
• Museum Wasserforum HWW (Hamburger Wasserwerke)
• Gute Güte Projekt zur Wasserrahmenrichtlinie der EU in Hannover.[1]
• Wasser (Musical) Musical von Siegfried Faderl und Ewald Mayrbäurl. [2]

Siehe auch

• Internationales Hydrologisches Programm
• Tropfbildmethode (eine anthroposophisch inspirierte Untersuchungstechnik)
• Institut für Strömungswissenschaften (ebenfalls anthroposophisch orientiert)
• Vienna Standard Mean Ocean Water
• Dihydrogenmonoxid (eine Art wissenschaftlicher Witz)

Einzelnachweise

1. ↑ Onlineauftritt Die Presse Die Presse Thomas Kramar: Physik: Eine Brücke aus H2O 8.11.2007

Literatur

Allgemeine Inhalte

• Philip Ball: H₂O – Biographie des Wassers, Piper Verlag, München 2001, ISBN 3-492-04156-6.
• Siegfried Dyck, Gerd Peschke: Grundlagen der Hydrologie. 3. Auflage, Verlag für Bauwesen, Berlin 1995, ISBN 3-345-00586-7.
• Vollrath Hopp: Wasser-Krise? Wasser, Natur, Mensch, Technik und Wirtschaft. Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-31193-9.
• Ernst Schmidt (Hrsg.): Properties of Water and Steam in SI-Units ("Thermodynamische Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf, 0–800 °C, 0–1000 bar"). Springer-Verlag, Berlin 1981, ISBN 3-540-09601-9.

Wasserchemie

• Bernd Naumann: Chemische Untersuchungen der Lebensgrundlage Wasser. Landesinstitut für Lehrerfortbildung, Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung von Sachsen-Anhalt (LISA)], Halle 1994, (Anregungen zur ökologischen Bildung; Bd. 2).
• Günter Wieland: Wasserchemie. 12. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen 1999, ISBN 3-8027-2542-5.

Nutzung und Schutz

• Karl Höll, Andreas Grohmann u.a.: Wasser. Nutzung im Kreislauf. Hygiene, Analyse und Bewertung. 8. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-012931-0.
• Christian Opp (Hrsg.): Wasserressourcen. Nutzung und Schutz; Beiträge zum Internationalen Jahr des Süßwassers 2003. Marburger Geographische Gesellschaft, Marburg/Lahn 2004, ISBN 3-88353-049-2.

Konflikte um Wasser

• Athie, Aboubacry, Die politischen Implikationen der Wasserverfügbarkeit in Afrika südlich der Sahara dargestellt am Beispiel der Sahelländer Westafrikas, Wissenschaftlicher Verlag Berlin, 2002,ISBN 978-3-936846-05-8
• Hans Huber Abendroth, Der "Wasserkrieg" von Cochabamba. Zur Auseinandersetzung um die Privatisierung einer Wasserversorgung in Bolivien, Bundeskammer f. Arbeiter u. Angestellte, 2004, ISBN 978-3-7062-0081-3
• Stadler, Lisa / Hoering, Uwe, Das Wasser-Monopoly.Von einem Allgemeingut und seiner Privatisierung, Zürich: Rotpunktverlag, 2003, ISBN 978-3-85869-264-1