Wasser ist die Grundlage allen Lebens auf der Erde und der Zugang zu sauberem Trinkwasser ein Menschenrecht. Zugleich ist Wasser auch in Wissenschaft und Technik von großer Bedeutung. Die Welt, wie wir sie kennen, wäre ohne Wasser undenkbar. Im Folgenden stellt Ihnen UHRIG einige wichtige Eigenschaften des Wassers vor und erklärt, was es so besonders und bedeutend macht.

Wichtige Eigenschaften des Wassers

Wasser (H2O) ist eine chemische Verbindung aus zwei Atomen Wasserstoff (H) und einem Atom Sauerstoff (O). Bei Normaldruck und Temperaturen zwischen 0 und 100 Grad Celsius liegt es als durchsichtige, farb-, geruchs- und geschmacklose Flüssigkeit vor. Bei höheren Temperaturen wird Wasser zum gasförmigen Wasserdampf oder kurz Dampf, bei niedrigeren Temperaturen zum festen Eis. Damit ist Wasser der einzige Stoff, der auf der Erde natürlicherweise in allen drei Aggregatzuständen vorkommt.

Eine wichtige Eigenschaft des Wassers, aus der sich seine Bedeutung ergibt, ist die sogenannte Dichteanomalie. Wasser ist einer der wenigen Stoffe, deren Dichte nicht konstant mit sinkender Temperatur ansteigt. Stattdessen wächst die Dichte des Wassers bei einer Abkühlung auf bis zu
 3,98° C und nimmt anschließend wieder ab, bis die Temperatur 0° C erreicht hat und das Wasser zu Eis gefriert. Erst danach steigt die Dichte des gefrorenen Wassers wieder an, sie erreicht jedoch nicht mehr den Höchstwert, den sie bei 3,98° C hatte.

Der Grund für die Dichteanomalie liegt im Aufbau der Wassermoleküle und ihrer Verbindung untereinander. Mit sinkender Temperatur bewegen sich die Moleküle zwar immer weniger und nehmen daher weniger Platz ein, zwischen 3,98 und 0° C verändern sich aber die Winkel zwischen den einzelnen Wassermolekülen so, dass sie sich trotzdem wieder ausdehnen.

Daneben hat Wasser noch andere Besonderheiten, die es vor allem von anderen Flüssigkeiten unterscheiden. So besitzt es die größte Schmelz- und Verdampfungsenthalpie aller Flüssigkeiten, es nimmt also beim Schmelzen von Eis zu Wasser bzw. beim Verdampfen von Wasser zu Wasserdampf sehr viel Wärmeenergie auf und gibt umgekehrt beim Gefrieren bzw. Kondensieren sehr viel Wärmeenergie ab. Außerdem hat Wasser auch die höchste Wärmekapazität und die geringste Wärmeleitfähigkeit aller Flüssigkeiten, was es zu einem sehr guten Wärmespeicher macht.

 

Wussten Sie schon … Fakten zum Wasser

  • Der Schmelzpunkt von Wasser liegt bei 0° Celsius, der Siedepunkt bei 100° C (auf Meeresspiegelhöhe).
  • 1 Liter Wasser wiegt um die 0° C rund 1 kg (genauer 0,999868 kg).
  • Wasser lässt sich verschieden qualifizieren.
    Experten unterscheiden zwischen Oberflächenwasser und Grundwasser, zwischen Meerwasser (Salzwasser), Brackwasser und Süßwasser.
    Im Hinblick auf die Verwendung wird auch die Unterscheidung zwischen Trinkwasser, Brauchwasser und Abwasser getroffen.
    Ferner gibt es noch die Einteilung in Quellwasser, Heilwasser und Mineralwasser.
  • Experten schätzen, dass alle Wasservorräte der Welt insgesamt etwa 1,45 Milliarden Kubikkilometer Wasser umfassen. (1 Kubikkilometer Wasser entspricht dabei 1 Billion Liter Wasser).
    Davon speichern die Ozeane 20 x 108 km³, das ewige Eis derzeit noch 4,5 x 107 km³, das tiefe Grundwasser 1,3 x 107 km³, das oberflächennahe Grundwasser 1 x 105, Süßwasserseen 2 x 105 km³, Salzseen 1,6 x 105 km³, die Wasserläufe 2 x 103 km³, die Atmosphäre 2 x 104 km³ sowie alle Lebewesen zusammen 8 x 103 km³.
  • Pro Kopf verbraucht jeder Deutsche rund 127 Liter Wasser täglich (Stand: 2018). 1990 lag der Wert noch bei 147 Liter Wasser am Tag.

 

Grundlage für das Leben und die Zivilisation

Wasser ist also bereits aus chemischer Sicht etwas Besonderes. Aber vor allem für das Leben sowie für die menschliche Zivilisation, Technik und Wissenschaft ist es von großer Bedeutung. Das hat mehrere Gründe. Zum einen begann das Leben aller Wahrscheinlichkeit nach im Wasser. Dort bildeten sich erste einzellige Lebewesen, die im Laufe der Zeit immer komplexere Formen annahmen und schließlich als Pflanzen und Tiere das Land besiedelten. Dabei spielte auch die bereits erwähnte Dichteanomalie des Wassers eine Rolle. Denn weil Wasser seine größte Dichte bei rund 4° C hat, sinkt dieses 4° C warme Wasser in kalten Gewässern nach unten. Während so z. B. die Oberfläche eines kalten Sees zufriert, können Wasserlebewesen am Grund bei etwa 4° C überdauern.

Weil das Leben im Wasser entstand, bestehen auch heute noch lebende Zellen und Organismen zu einem großen Teil aus Wasser. Beim Menschen beträgt sein Anteil an der gesamten Körpermasse abhängig vom Alter etwa 50 bis 80 Prozent, bei Quallen sogar bis zu 98 Prozent. Diesen Wassergehalt aufrechtzuerhalten ist eine Voraussetzung für das Überleben, die die menschliche Kultur entscheidend prägte. So entstanden Städte und Zivilisationen stets in der Nähe von Flüssen oder anderen Süßwasserquellen. Auch die Nutzbarmachung des Wassers mithilfe von Wasserrädern und -mühlen stellte einen wichtigen Schritt in der Entwicklung des Menschen dar.

Heute zählt ein sicherer Zugang zu sauberem Trinkwasser zu den Menschenrechten, denn Wasser ist eine Grundvoraussetzung für das Leben. In Deutschland liegt die Pflicht, Zugang zu Trinkwasser zu schaffen, bei den Kommunen. Sie übernehmen ebenso die Entsorgung und Reinigung des Abwassers, damit dieses gefahrlos und ohne Schäden für Mensch und Umwelt wieder in natürliche Gewässer eingeleitet werden kann. Allen Menschen obliegt zudem ein verantwortungsvoller Umgang mit dem Wasser.

Sie planen, eine Kanalisation zu errichten oder zu erneuern? Oder Sie wollen sich im Abwasser gespeicherte Wärmeenergie mithilfe der Abwasserwärmerückgewinnung nutzbar machen? Dann treten Sie mit uns in Kontakt. Als international anerkannter Experte im Bereich der Abwasser- und Regenwassersysteme steht Ihnen UHRIG gern bei Ihrem Vorhaben zur Seite!

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