Chemische Analytik / Wasser

Im Rahmen der Überwachung von Deponien und Industriebetrieben kommt der Untersuchung von Grundwasser besondere Bedeutung zu. Die Untersuchungen sind vor der Errichtung, während der Betriebsphase und in der Nachsorgephase erforderlich. Grundwasseruntersuchungen im Einflussbereich einer Deponie oder eines Industriebetriebes können Aufschluss über ggf. auftretende Auswirkungen des Deponiebetriebes oder der industriellen Tätigkeit auf das Grundwasser und deren Ausmaß und zeitlichen Verlauf geben. Die Häufigkeit der Analysen und der Parameterumfang richten sich dabei für Deponien nach der WÜ 98, „Technische Regeln für die Überwachung von Grund-, Sicker- und Oberflächenwasser sowie oberirdischer Gewässer bei Abfallentsorgungsanlagen“ der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA), für Industriebetriebe nach den entsprechenden Genehmigungsbescheiden.

Wir führen für Sie Probenahmen bis in Tiefen von mehr als 50 m durch mit Pumpen zwischen 2 und 4 Zoll Durchmesser. Während der Probenahme, die nach DEV DIN 38402 A13 protokolliert wird, werden regelmäßig (automatisch alle 10 s) u.a. Wassertemperatur (unterhalb der Pumpe), Pegelstand, Fluss, Volumen, Temperatur, Sauerstoffgehalt, Redox-Spannung, pH-Wert und Leitfähigkeit gemessen. Die übrigen Parameter werden anschließend im Labor bestimmt.

Wir überwachen Halden und Deponien (DK 0 und I), Kompostwerke, Sandgruben, Industriebetriebe und Grundwasserreinigungsanlagen im Saarland, in Rheinland-Pfalz sowie im Elsaß, in Lothringen und in der Champagne.

Zur Aufrechterhaltung unserer Akkreditierung und Notifzierung müssen wir regelmäßig an Ringversuchen für die Analytik teilnehmen.

Im Sommer 2018 haben wir darüber hinaus erfolgreich am erstmals angebotenen Ringversuch zur Grundwasserprobenahme des Dresdner Grundwasserforschungszentrum (DGFZ) teilgenommen.

(Photos:

Oben: Probenahme nach Abpumpen,

Unten: Grundwasser-Messbox)

Nach der Trinkwasserverordnung liegt die Überwachung der Wasserversorgungsanlagen bei den Gesundheitsämtern, die die Inhaber solcher Anlagen zur Durchführung von Analysen anhalten. Zu den zu überwachenden Wasserversorgungsanlagen zählen Anlagen der Hausinstallation, aus denen Wasser für die Öffentlichkeit, insbesondere in Schulen, Kindergärten, Krankenhäusern, Altenheimen, Wohnheimen, Sportstätten, Hotels, Gaststätten und sonstigen Gemeinschaftseinrichtungen, bereit gestellt wird, ebenso wie das Trinkwasser in großen Mietshäusern (größer als Zweifamilienhäuser).

Die entsprechenden chemischen und mikrobiologischen Untersuchungen dürfen nur von "bestellten Untersuchungsstellen" durchgeführt werden, zu denen auch unser Labor gehört.

Wir sind nicht nur für physikalisch-chemische und chemische Untersuchungen akkreditiert sondern auch für die Probenahme inkl. der Probenahme für spätere mikrobiologische Untersuchungen. Dabei arbeiten wir nur mit fest eingestellten Probenehmern mit langjähriger Erfahrung und stets aktuellen Schulungen. Externe Probenehmer werden von uns nicht eingesetzt.

Der Parameterumfang der Überwachung kann sich durchaus von Gesundheitsamt zu Gesundheitsamt unterscheiden, wobei für das Saarland in 2018 eine Vereinheitlichung erreicht wurde. Neben mikrobiologischen Parametern (Gesamteimzahl bei 22 und 36 °C, Enterokokken, E,. coli und Coliforme, ggfs. Pseudomonas aeruginosa, bei Warmwasser Legionellen), die von unseren Partnerlaboren bacto control und IBFE durchgeführt werden, sind vor allem Untersuchungen auf Termperatur, Geruch, Färbung, Trübung, pH-Wert, Blei, Kupfer und Nickel verlangt.

Daneben lassen aufgrund der Verkerhrssicherungspflicht aber auch größere Industriebetriebe ihr Trinkwasser - sowohl Kalt- als auch Warmwasser (Duschräume) - regelmäßig vorsorglich untersuchen. Dabei nehmen in letzter Zeit Uberprüfungen von Getränkeautomaten (Wasserspender) zu, da dort häufiger Probleme mit Verkeimungen auftreten.

Schließlich wird selbst in Wohnhäusern im Auftrag des Besitzers, einer Sanitärfirma oder eines Ingenieurbüros die Trinkwasserqualität gelegentlich untersucht, wenn größere Veränderungen in der Installation vorgenommen wurden oder das Haus längere Zeit leer stand.

Als bestellte Stelle für Trinkwasseruntersuchungen müssen wir regelmäßig erfolgreich an Ringversuchen für Trinkwasseranalytik teilnehmen.

Da in Deutschland keine Ringversuche für Trinkwasserprobenahmen angeboten werden, haben wir im März 2020 erstmals und erfolgreich an einem französischen Ringversuch (AGLAE) in La Souterraine (bei Limoges) teilgenommen.

(Photos: Oben Probenahmefahrzeug, unten Headspace Gaschromatograph mit Massenspektrometer)

Nach EG-Recht ist Tränkwasser wie ein Futtermittel zu betrachten. Dieser Tatsache wird mit der EU-Futtermittelhygieneverordnung Rechnung getragen. Danach muss Tränkwasser so beschaffen sein, dass es für die betreffenden Tiere "geeignet" ist. Darüber hinaus müssen Tränkanlagen so konstruiert, gebaut und angebracht werden, dass eine Kontamination des Wassers auf ein Mindestmaß begrenzt wird. Tränksysteme müssen, sofern möglich, regelmäßig gereinigt und instand gehalten werden.

Die strengen Anforderungen der Trinkwasserverordnung werden aber auf Tränkwasser nicht übertragen, zum einen weil bei einer Überschreitung nicht unbedingt auf eine Gesundheitsgefährdung für die Nutztiere geschlossen werden kann, zum anderen weil auch die betriebseigene Wasserversorung ermöglicht werden soll.

Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) hat daher einen Orientierungsrahmen zur futterrechtlichen Beurteilung von Tränkwasser samt Richtwerten für die mikrobiologischen und chemisch-physikalischen Parameter veröffentlicht. Wir führen für verschiedene Höfe Untersuchungen nach diesen Listen (Komplettuntersuchungen oder Teiluntersuchungen) durch.

Wenn Industriebetriebe Kühl- oder Abwasser direkt in ein Gewässer einleiten dürfen, wird überprüft, dass sich die Qualität des Gewässers dadurch nicht verschlechtert. Dementsprechend untersuchen wir Fließgewässer im Abstrom solcher Einleitungen bspw. auf den Chemischen Sauerstoffbedarf (CSB).

Auch stehende Gewässer wie Teiche werden von uns gelegentlich untersucht, bspw. wenn sich ein Verdacht ergibt, dass Verunreinigungen aus Klärgruben oder Ställen in das Gewässer Eingang gefunden haben oder wenn diese trotz der Hinweises "Baden verboten" als Badegewässer genutzt werden.

Da wir über 3 ausgebildete Probenehmer verfügen und alle gängigen Parameter bei uns im Labor untersuchen können, sind wir auch in der Lage, sehr schnell zu reagieren. Im Herbst 2017 haben wir so innerhalb von 24 h untersucht, ob 12.000 l (12 m³) eines von der Feuerwehr aus einem Zulauf zu einem Weiher abgepumpten Wassers, das versehentlich oder vorsätzlich über den Regenwasserkanal dorthin abgelassen worden war, in die öffentliche Kanalisation eingeleitet werden konnte.

Gelegentlich untersuchen wir auch das Wasser privater Zier- und Schwimmteiche.

Im weitesten Sinne zählen auch Beprobungen und Untersuchungen von Teichkläranlagen zu den Untersuchungen von Oberflächengewässern.

Im Sommer 2018 haben wir erfolgreich an einem AGLAE-Ringversuch zur Probenahme von Oberflächengewässern in Armentières (bei Lille / Frankreich) teilgenommen. Dabei wurden die Proben sowohl mit einer Teleskopstange vom Ufer aus als auch mit einem Eimer von einer Brücke (siehe Photo) genommen. Im März 2020 haben wir ebenfalls erfolgreich an einem weiteren Ringversuch in La Souterraine (bei Limoges / Frankreich) teilgenommen (Teleskopstange vom Ufer aus).

(Photo: Probenahme eines Fließgewässer von einer Brücke aus (c) AGLAE: Eimer aus Teflon mit einer Kette aus Edelstahl, nicht mit Wasser in Berühung kommend: Seil)

Die Aufbereiteitung von Schwimm- und Badebeckenwasser ist in der DIN 19643 beschrieben. Dabei werden auch Anforderungen an das Filtrat (aufbereitetes Wasser vor der Einmischung des oxidierenden Reduktionsmittels) und Reinwasser (nach Einmischung des oxidierenden Desinfektionsmittels) und das Beckenwasser fest gelegt. Die Einhaltung dieser Anforderungen sollte in Hallenbädern monatlich, in Freibädern mindestens zwei bis dreimal je Saison überprüft werden.

Wir führen in zahlreichen saarländischen Schwimmbädern die Probenahme nach DIN 38402 Teil 19 bzw. DIN 19643 Teil 1 durch und analysieren Füllwasser, Rohwasser, Filtrat, Rein- und Beckenwasser u. a. auf Färbung, Trübung, pH-Wert, Nitrat, Oxidierbarkeit (Kaliumpermanganatverbrauch), Redoxspannung, freies und gebundenes Chlor, Chlorat, Chlorit und Bromat sowie Trihalogenmethane (THM, z. B. Chloroform) und THM-Bildungspotential, während die mikrobiologischen Untersuchungen von unseren Partnerlabors bacto control und IBFE urchgeführt werden.

(Photos: Links: Abflämmen des Probenahmehahns, Mitte: Probenahme, rechts: Trübungsmessung)

Wir führen auch Probenahme von Badegewässern durch, die Kompetenz dazu konnten wir u. a. 2018 in einem erfolgreich absolvierten AGLAE-Ringversuch zur Probenahme ein Badesees in Armentières bei Lille (Frankreich) nachweisen.

Im März 2020 haben wir erneut erfolgreich an einem Ringversuch für Badegewässer (Badesee) und für Schwimm- und Badebeckenwasser (Schwimmbad) teilgenommen. Dabei mussten im Badesee Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit, Sauerstoffgehalt, Redoxpotential und Sichttiefe (Secchi-Scheibe) bestimmt und Proben für mikrobiologische Untersuchungen gezogen werden. Im Schwimmbad wurden im Beckenwasser Temperatur, pH-Wert, freies Chlor und Chlor gesamt bestimmt. Der Ringversuch fand in La Souterraine (bei Limoges / Frankreich) statt.

Die Untersuchung von Prozesswasser dient zum einen der Optimierung von Prozessen, zum anderen aber auch der Ursachenermittlung bei plötzlich auftretenden Problemen. Dementsprechend vielfältig sind die möglichen Analysen:

• Untersuchung des Permeats von Ultrafiltrationsanlagen zur Auswahl einer geeigneten Behandlungsanlage,
• Überwachung von Kühl- und Dampfkreisläufen,
• Untersuchung von Verunreinigungen im Kesselwasser einer industriellen Wärmetauscheranlage,
• Untersuchung von Trinkwasser auf eingedrungenes Desinfektionsmittel,
• Untersuchung von Heizungsanlagenwasser bei Korrosionsproblemen,
• Untersuchung von Wärmeträgerflüssigkeiten (Glycol/Wasser) bei Problemen (Ablagerungen, Rost)
• Untersuchung von Entfettungs- und Reinigungsbädern zur Erhöhung der Standzeit, ...

In jüngster Zeit überlegen Industriebetriebe vermehrt, ob Sie Ihre Qualitätskontrolllabors ganz oder teilweise auflösen und die Analysen von unabhängigen Auftragslabors durchführen lassen. Seit Juli 2013 untersuchen wir für einen Automobilzulieferer Waschwasser aus Teilewaschmaschinen, wobei die Proben (bis zu 100 am Tag) morgens von uns abgeholt und die Ergebnisse am frühen Nachmittag in eletronischer Form an den Kunden übermittelt werden.

Wir führen dabei die Analysen nicht nur nach nationalen oder internationalen Normen durch sondern übernehmen auch Kundenmethoden oder entwickeln Methoden für Kunden.

Außerdem unterstützen wir Kunden, indem wir für von ihnen benutzte Methoden die Messunsicherheit nach DIN ISO 11352 und die erfassbare Grenzwertabweichung nach DIN SPEC 38402-A100 ermitteln. Dies erlaubt eine Abschätzung, bis zu welchem Messwert eine Kundespezifikation oder ein Grenzwert mit einem gewählten Irrtumsrisiko (meist 5 %) noch eingehalten ist.

Die Überwachung von Wasser-Dampf-Kreisläufen durch Untersuchung von Speisewasser, Kesselwaser, Dampf und Kondensat ist wichtig für den Schutz der Turbinen. Wie entnehmen Proben aus solchen Kreisläufen und untersuchen sie z. B. auf

• pH-Wert und Leitfähigkeit
• Härte (Calcium, evtl. Magnesium) und Carbonathärte (Säurekapazität 8,2 und 4,3)
• Silikat und Natrium
• Phosphat und Gesamtphosphor
• Kupfer
• Sauerstoff
• Sauerstoffbinder (z. B. DEHA = N, N-Diethylhydroxylamin) photometrisch
• ....

Dabei wenden wir nicht nur standardisierte Methoden an sondern versuchen auch spezifische Kundenanfragen zu bearbeiten. Im Herbst 2017 konnten wir so z. B. zeigen, dass in einem Kraftwerk, das Oberflächenwasser zu Kesselwasser aufbereitet, feinste Sedimente (reich an organischem Kohlenstoff) durch den ganzen Aufbereitungsprozess inkl. des Ionenaustauscherharzes hindurch gelangen und so zu Problemen führen können.

Außerdem können wir mit einem Kombination von Rasterelektronenmikroskop (REM), EDX-Sonde (energiedispersive Analyse von Röntgenstrahlung) und chemischer Analytik Rückstände auf Turbinen untersuchen.

Nach §8 des Gesetzes zur Ordnung des Wasserhaushalts (WHG) bedarf die Benutzung eines Gewässers einer Erlaubnis oder Bewilligung. Zur Benutzung zählt nach §9 insbesondere auch das Einbringen und Einleiten von Stoffen in Gewässer. Das Saarländische Wassergesetz (SWG) präzisiert, das Abwasser nur mit einer widerruflichen Genehmigung des Landesamtes für Umwelt- und Arbeitsschutz (LUA) in öffentliche Abwasseranlagen eingeleitet werden darf. 

Ein solcher Bescheid des LUA nach §51 SWG legt fest, welches Abwasser eingeleitet werden darf und welche Überwachungswerte für einzelne Parameter gelten. Außerdem wird der Betrieb zu einer Eigenkontrolle nach der Eigenkontrollverordnung (EKVO) verpflichtet. Die Eigenkontrolle kann ganz oder teilweise an Dritte - also bspw. Auftragslaboratorien - übertragen werden. Unser Labor ist eine staatlich anerkannte Untersuchungsstelle nach §4 EKVO.

Wir führen für zahlreiche saarländische Unternehmen die Abwasserprobenahme und -untersuchung durch. Neben Stichproben können wir auch mit automatischen Probennehmern Mischproben ziehen. Wenn gewünscht, können die Probenehmer auch so im Schacht eingebaut werden, dass sie von außen nicht zu sehen sind. Dies ermöglicht die Messung in Schächten von viel befahrenen Straßen oder aber auch verdeckte Messungen.

Seit mehreren Jahren führen wir darüber hinaus Abwasseruntersuchungen in Frankreich durch, zum einen regelmäßige Untersuchungen im Rahmen der Eigenüberwachung (autosurveillance), zum anderen unangekündigte 24 h Probenahmen und anschließende Analysen im Auftrag der Überwachungsbehörden (DREAL).

Dabei kommen auch Durchflussmessgeräte zum Einsatz, um bei Bedarf auch volumenabhängige automatische Probenahmen durchführen zu können.

Volumengesteuerte Probenahme (24 h) an einem Venturi-Kanal

Seit neuestem bieten wir auch reine Durchflussmessungen an z. B. in Abwasserkanälen oder im Auslauf von Regenüberlaufbecken (Messung des Niveaus mit piezoresistiver Drucksonde und der Fließgeschwindigkeit mit Ultraschall-Dopplersonde).

Im März 2020 haben wir erstmals erfolgreich an einem Ringversuch zur automatischen Abwasserprobenahme über 24 h (Zu- und Ablauf einer Kläranlage) teilgenommen. Dazu gehörte auch die Bestimmung verschiedenen Volumentröme in einem Versuchskanal mit Dreieckswehr.

Die Probenehmer des Labors der Dr. Marx GmbH haben alle einen Sachkundenachweis für die Beprobung von Trinkwasser sowie eine Schulung zur Hygiene von Verdunstungskühlanlagen (inkl. Probenahme) nach VDI 2047 Blatt 2 absolviert. Sie weisen somit die von der UBA-Empfehlung zur 42. BImschV geforderte Qualifikation auf ("Von dieser Qualifikation kann ausgegangen werden, wenn sie erfolgreich an einer Probenehmerschulung für Trinkwasser teilgenommen haben sowie eine Qualifikation gemäß der Schulung nach VDI 2047 Blatt 2 besitzen").

Außerdem ist das Labor der Dr. Marx GmbH für die "Probenahme für mikrobiologische Untersuchungen" nach DIN EN ISO 19458 akkreditiert, ebenso speziell für die Probebnahme von Kühlwasser nach der einschlägigen UBA-Empfehlung.

Unsere Kunden können sicher sein, dass die Proben unmittelbar nach der Probenahme ins Labor gebracht werden und mit der Bearbeitung begonnen wird. Dies ist insbesondere dann sehr wichtig, wenn das Kühlwasser mit "nicht oxidativen Bioziden" (also anderen als Chlor, Hypochlorit, Chlordioxid, Ozon und Wasserstoffperoxid) behandelt wurde, für die es meist noch keine Möglichkeit zur Inaktivierung gibt. Wird das Biozid nämlich nicht inaktiviert, so kann es weiter auf die eventuell vorhandenen Legionellen einwirken und bei zu langer Lagerung der Probe zu Minderbefunden führen. Auch in diesem Punkt wird die UBA-Empfehlung zur 42. BImschV also strikt eingehalten ("Proben, die nicht oxidative Biozide enthalten und bei denen keine Inaktivierung durchge-führt wird, müssen am Tag der Probenahme möglichst zeitnah untersucht werden, um eine weitere Inaktivierung der Legionellen zu vermeiden. Auf das Problem der fehlenden Inaktivierung ist im Prüfbericht hinzuweisen.").

Es versteht sich von selbst, dass auch für die Bestimmung der Legionellen und die Erstellung des Prüfberichtes unseres Partnerlabors IBFE die Empfehlungen des UBA streng einhalten.

Eventuelle Untersuchungen auf chemische Parameter (z. B. für die generelle Eignung des Kühlwasser oder den Korrosionsschutz) werden von uns im Rahmen unserer Akkreditierung selbst durchgeführt.