Während herkömmliche Poolsysteme auf Desinfektion durch Chlor setzen, nutzen Naturpools und Schwimmteiche den Selbstreinigungseffekt der Natur. Wie gründlich bzw. hygienisch ist aber natürliches Badewasser? Dr. Jakob Schelker, Experte für Technik und F&E bei Biotop, hat die Antwort.
Herkömmliche Poolsysteme basieren auf der Idee, dass das Wasser kontinuierlich desinfiziert wird. Solche Anlagen wurden ab 1910 gebaut, gerade als man eine Vielzahl gefährlicher Krankheitserreger neu entdeckt hatte. Nach dem damaligen Zeitgeist wurde jede Form des mikrobiellen Lebens als Gefährdung angesehen und Chlor konnte dies zuverlässig bekämpfen. Durch die Desinfektion wird jegliches Leben im Wasser unterbunden, da Chlor alle Zellen angreift. Bei Chlorpools muss immer ausreichend Desinfektionsmittel vorhanden sein, um die Bildung von gesundheitsschädlichen Bakterien zu verhindern. Nicht durchströmte Ecken eines gechlorten Swimmingpools stellen ein hohes Risiko für die Entstehung von Bakterienkolonien dar, denn hier sind durch die vielen zerstörten Zellen reichlich Nährstoffe verfügbar. Beim biologisch gereinigten Pool hingegen sind weniger durchströmte Bereiche kein Problem. Hier wird ein ökologisches Gleichgewicht wie in einem natürlichen Gewässer angestrebt. Beispielsweise bilden sich in den von uns entwickelten Biofiltern angepasste Biofilme, die auf den Abbau von organischem Material und Zellen aller Art spezialisiert sind. Von außen eingetragene Bakterien und Viren werden dort effizient abgebaut. Gleichzeitig reduziert man in biologisch gereinigten Teichen und Pools die Nährstoffe wie z.B. Phosphate, um die Algenbildung zu limitieren.
Die Wasserqualität für Schwimmbecken und Badeanlagen wird über drei Hauptaspekte definiert:
Das Badewasser muss bestimmten chemisch-physikalischen Parametern entsprechen – z.B. einen pH-Wert wie Trinkwasser besitzen, also weder zu sauer noch zu basisch sein. Ein Wert außerhalb dieses Bereichs kann zu Hautunverträglichkeiten führen. Bei Biotop führen wir in der Planungsphase einer neuen Anlage immer eine Untersuchung des Füllwassers durch.
Das Wasser muss hygienisch geeignet sein. Hierzu werden in den meisten Ländern Fäkalbakterien-Indikatoren (wie E. Coli, Enterokokken und P. aeruginosa) im Labor gemessen. Die strengsten Grenzwerte dieser Indikatoren gelten für Trinkwasser. In biologisch gereinigten Badeanlagen dürfen in den meisten Ländern wenige Indikatoren vorhanden sein – z.B. nach der deutschen FLL Richtlinie (Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V.) bis zu 100 KBE E. coli/100ml. Die Grenzwerte für Badestellen an natürlichen Gewässern (Badeseen, Meer etc.) liegen deutlich höher als für Schwimmteiche und Naturpools. So erlaubt beispielsweise die Europäische Badegewässer-Richtlinie (2006) bis zu 500 KBE E. coli/100ml für Seen und Badestellen am Meer.
Bestimmte Stoffe sollten nicht bzw. nur in sehr geringen Mengen im Wasser enthalten sein. Beispiele sind giftige Schwermetalle wie Blei oder Arsen, aber auch Nitrit. Dieser Stoff ist Teil des natürlichen Stickstoffkreislaufs und wird zumeist rasch zu wenig schädlichem Nitrat abgebaut. Nitrit kann in Folge starker Dünger- oder Nährstoffbelastung auch in Schwimmanlagen vorkommen – oft zusammen mit hoher Trübung und schlechtem Geruch.
Europaweit kommt der in Deutschland entstandenen und derzeit gültigen FLL-Richtlinie (2017 für private Anlagen[1], 2011 für Öffentliche Anlagen[2]) eine zentrale Rolle zu. Sie definiert die genauen Vorgaben für Bau, Betrieb und insbesondere Hygiene von Schwimmteichen und Naturpools. Viele Aspekte der Richtlinie wurden in nationale Regelungen anderer europäischer Länder übernommen – etwa die für Österreich geltende Bäderhygieneverordnung[3]. Für die Schweiz gilt seit 2017 die sogenannte Fachempfehlung[4] für den privaten Bereich, wie auch eine gesonderte Norm[5] für öffentlich betriebene Anlagen. Jedenfalls müssen die nationalen Vorgaben beim Bau und Betrieb von biologisch gereinigten Badeanlagen eingehalten werden. Während im privaten Bereich keine regelmäßige Überwachung der Wasserqualität verpflichtend ist, ist diese in den meisten nationalen Richtlinien und Normen für öffentliche Anlagen (z.B. öffentliche Freibäder, Campingplatz-Bäder und Hotelpools) verpflichtend.
[1] Richtlinien für Planung, Bau und Instandhaltung von privaten Schwimm- und Badeteichen, zweite Auflage, 2017, FLL-Verlag Bonn
[2] Richtlinien für Planung, Bau, Instandhaltung und Betrieb von Freibädern mit biologischer Wasseraufbereitung (Schwimm- und Badeteiche), 2011, FLL-Verlag Bonn
[3] Verordnung über Hygiene in Bädern, Warmsprudelwannen (Whirlwannen), Saunaanlagen, Warmluft- und Dampfbädern und Kleinbadeteichen (Bäderhygieneverordnung 2012 – BHygV 2012)
[4] Fachempfehlung für Projektierung und Bau von privaten, künstlich angelegten Bade-, Schwimmteichen und Naturpools, 2017, Schweizerischer Verband für naturnahe Badegewässer und Pflanzenkläranlagen (SVBP)
[5] Norm für biologisch aufbereitete Gemeinschaftsbäder, 2024, Schweizerischer Verband für naturnahe Badegewässer und Pflanzenkläranlagen (SVBP)
Die in Schwimmteichen verwendete Filtertechnologie besteht zum einen aus einem Biofilter, dessen große Oberflächen mit Biofilmen und abbauenden Bakterien überzogen sind. Die Mikroben beziehen ihre Energie durch den Abbau organischer Materialien und Zellen. Der schnelle und umfangreiche Abbau geht auf den großen Energiehunger des Biofilms zurück. Dieser erhält im nährstoffarmen Becken schlichtweg wenig Biomasse zum Abbau. Vergleichbare selbstreinigende Prozesse finden auch in natürlichen Fließgewässern statt, zum Beispiel in Kiesbänken von Flüssen. Wenn das Wasser den Biofilter verlässt, ist es angereichert mit Nährstoffen. In Teichen nehmen die Wasserpflanzen diese Stoffe schnell auf und binden sie. In Naturpools ohne Bepflanzung schalten wir unsere PhosTec-Filterstufe dem Biofilter nach, die Nährstoffe mineralisch bindet und entfernt. Für einige unserer Anlagen empfehlen wir zudem den Einbau einer UVC-Einheit, die Zellen (insbesondere einzellige Algen) aufbricht und einen raschen Abbau durch den Biofilter ermöglicht. UVC-Anlagen werden aber nur vorrübergehend und nach erhöhtem Badebetrieb zugeschaltet, da sie sonst die bakterielle Entwicklung im Biofilter stören würden.
Bei chlorbetriebenen Anlagen (auch Salzelektrolyse) oxidiert das hochreaktive Chlor direkt die Membranen aller lebenden Zellen und zerstört diese. Feststoffe und anorganische Partikel werden in einer Sandfilteranlage mechanisch entfernt. Der Sandfilter wird dann regelmäßig und zumeist automatisch rückgespült, um die Partikel aus dem Sand wieder auszuwaschen. Im Beckenwasser bleiben große Mengen an gelösten Nährstoffen, die aus den zerstörten Zellen stammen, wie auch viel freie DNA-Bestandteile. Die Wirkung des Chlors hält für einige Tage an, dann muss allerdings nachdosiert werden. Geschieht dies nicht, so sind aufgrund der vielen Nährstoffe Idealbedingungen für ein schnelles Wachstum von Bakterien und Krankheitserregern gegeben.
Aktives Chlor hat viele negative Eigenschaften, darunter seine zellzerstörende Wirkung. Diese ist auch problematisch für Haut, Zähne, Atemwege und Lunge. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass bestimmte Erkrankungen bei Kindern, die einer Chlorbelastung ausgesetzt sind, wie auch bei Profi-Schwimmern:innen und Schwimmlehrern:innen vermehrt auftreten. Dazu gehören Asthma, Infektionen der Atemwege, wie auch Reizungen der Haut und Augen[1]. Zudem ist bekannt, dass Chlor mit weitgehend ungefährlichen organischen Substanzen (z.B. UV-Blocker aus Sonnencremes) neue Verbindungen eingeht[2]. Viele der dabei neu entstehenden Stoffe sind als krebserregend oder endokrin wirksam klassifiziert (z.B. Trihalomethan und Haloketone), sodass aktuell in der Wissenschaft eine weitreichendere Gefährdung der Badegäste durch Chlor als bisher angenommen vermutet wird[3].
[1] https://doi.org/10.18192/riss-ijhs.v2i1.1526
[2] https://doi.org/10.1021/es062367v und https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e13673
[3] https://www.jstor.org/stable/20485906 und https://doi.org/10.1021/es062367v
Zentral für sauberes natürliches Badewasser ist eine funktionierende Filteranlage, die regelmäßig auf ihre Funktion geprüft werden sollte. Ein kleiner Service umfasst z.B. das Auswaschen der Filtermatten und Korrigieren der Durchströmung des Filters. Zweitens müssen Einträge von außen, in Form von gefährlichen Keimen, Nährstoffen und insbesondere Phosphor, verhindert werden. Bereits wenige Gramm Rasendünger können in einer biologisch gereinigten Schwimmanlage eine kritische Phosphorbelastung darstellen und zu massivem Algenwachstum und unzureichender hygienischer Reinigung des Beckenwassers führen. Gleichfalls können Tiere, wie z.B. Hunde oder Wasservögel, direkte Nährstoff- und Keimeinträgen verursachen.
Biotop Filtersysteme sind bezüglich ihrer Abbauleistung von typischen Fäkalbakterien bzw. Pathogenen getestet. Die Filter machen bei jedem Durchgang den Großteil der gefährlichen Bakterien unschädlich. Den überwiegenden Teil dieses Prozesses erledigen Protozoen, einen geringen Prozentsatz spezialisierte Viren. Zusätzlich sorgen die UV-Strahlung des Sonnenlichts und Mikroalgen für natürliche Desinfektion direkt im Becken. Mikroalgen schütten Stoffe aus, um Bakterien anzugreifen und sich vor ihnen zu schützen. Unsere biologisch gereinigten Schwimmanlagen sind hygienisch getestet und damit einwandfrei. Ausgenommen sind Anlagen, die durch direkte Kontamination akut belastet wurden oder bei welchen die Filter nicht korrekt dimensioniert sind. Bei öffentlichen Anlagen besteht zudem das Risiko, dass ein andauernd hoher Badebetrieb die Filteranlagen überlastet.
Ein biologisch gereinigter Teich ist außerdem ressourcenschonend. Durch die natürliche Reinigung des Wassers muss dieses nie gewechselt werden und erhält sich dauerhaft selbst. Auch muss das Teich- bzw. Naturpoolwasser im Winter nicht abgelassen werden. Lediglich zum Reinigen verwendetes bzw. durch Verdunstung verlorenes Nass muss nachgefüllt werden. Auch beim Stromverbrauch kann ein Teich oder Naturpool punkten. Da nicht jede Ecke des Pools dauerhaft durchströmt werden muss, können kleinere Pumpen für Filter und Skimmer verwendet werden. Somit fällt der Stromverbrauch signifikant geringer als bei einer herkömmlichen Poolanlage aus. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass das „Abwasser“ biologisch gereinigter Badeanlagen eine hervorragende Qualität besitzt und einfach im Garten versickert werden kann, was zur natürlichen Grundwasserneubildung beiträgt. Im Gegensatz dazu muss Chlorwasser entsorgt und/oder behandelt werden. Außerdem haben Schwimmteiche einen positiven Effekt auf die Ökologie. Wie eine aktuelle Studie zeigt[1], entstehen durch Teiche neue Lebensräume für Frösche, Kröten und Molche, die zu den am meisten bedrohten Tierarten weltweit gehören. Wen also ein gelegentliches Quaken nicht stört, der liegt mit einem Schwimmteich in vielfacher Hinsicht richtig.
[1] https://doi.org/10.1073/pnas.2123070119
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Dr. Jakob Schelker ist Prokurist und leitet die Abteilungen Technik, Forschung & Entwicklung der Biotop P&P International GmbH. Er verfügt über jahrelange Expertise in der Erforschung der Selbstreinigungskraft von Bächen, Flüssen und Seen. Seine Doktorarbeit behandelte den Einfluss intensiver Forstwirtschaft auf die Wasserqualität von Bächen. Vor seiner Tätigkeit bei Biotop war er Leiter einer Forschungsgruppe an der Universität Wien. |
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