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Wasser

Etymologie

Das Wort „Wasser“ leitet sich vom althochdeutschen waȥȥar, „das Feuchte, Fließende“, ab. Die indogermanischen Bezeichnungen *wódr̥ und *wédōr sind bereits in hethitischen Texten des 2. Jahrtausends v. Chr. belegt. Verwandte Wörter finden sich auch in anderen indogermanischen Sprachen, z. B.

Auch das altgriechische Wort ὕδωρ, hydor, „Wasser“, von dem sich alle Fremdwörter mit dem Wortbestandteil hydr(o)- ableiten, gehört zu dieser Familie.

Ähnlich ist auch die arabische Wurzel „DRR“ mit der Bedeutung „fließen“.

Alternative chemische Bezeichnungen

Andere – nach der chemischen Nomenklatur zulässige – Bezeichnungen für Wasser sind:

  • Wasserstoffoxid: Es existieren allerdings noch weitere Oxide des Wasserstoffs (siehe Wasserstoffoxide).
  • Diwasserstoffmonoxid, Wasserstoffhydroxid, Dihydrogeniumoxid, Hydrogeniumoxid, Hydrogeniumhydroxid, Oxan, Oxidan (IUPAC) oder Dihydrogenmonoxid (DHMO).
Hauptartikel: Eigenschaften des Wassers

mit allen chemischen und physikalischen Daten in der Infobox, Verwendung als Chemikalie und Dichteanomalie des Wassers.

Wasser (H2O) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H). Wasser ist als Flüssigkeit durchsichtig, weitgehend farb-, geruch- und geschmacklos. Es kommt in zwei Isomeren (para- und ortho-Wasser) vor, die sich im Kernspin der beiden Wasserstoffatome unterscheiden.

Wassermolekül

Oberflächenspannung von Wasser
Geometrie des Wassermoleküls
Verkettung der Wassermoleküle über Wasserstoffbrückenbindungen zu einem Wassercluster
Entstehung eines Tropfens

Wasser besteht aus Molekülen, gebildet aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoff­atom.

Sauerstoff hat auf der Pauling-Skala mit 3,5 eine höhere Elektronegativität als Wasserstoff mit 2,1. Das Wassermolekül weist dadurch ausgeprägte Partialladungen auf, mit einer negativen Polarität auf der Seite des Sauerstoffs und einer positiven auf der Seite der beiden Wasserstoffatome. Es resultiert ein Dipol, dessen Dipolmoment in der Gasphase 1,84 Debye beträgt.

Tritt Wasser als Ligand in einer Komplex-Bindung auf, so ist Wasser ein einzähniger Ligand.

Geometrisch ist das Wassermolekül gewinkelt, wobei die beiden Wasserstoffatome und die beiden 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.

Wassermoleküle kommen wegen des Kernspins der Wasserstoffatome in zwei Isomeren (para- und ortho-Wasser) mit fast identischen physikalischen Eigenschaften vor. Es ist möglich, die beiden Formen zu trennen und die unterschiedliche chemischen Reaktivitäten zu untersuchen.

Weil Wassermoleküle Dipole sind, besitzen sie ausgeprägte zwischenmolekulare Anziehungskräfte und können sich durch Wasserstoffbrückenbindung zu Clustern zusammenlagern. Dabei handelt es sich nicht um beständige, feste Verkettungen. Der Verbund über Wasserstoffbrückenbindungen besteht nur für Bruchteile von Sekunden, wonach sich die einzelnen Moleküle wieder aus dem Verbund lösen und sich in einem ebenso kurzen Zeitraum erneut – mit anderen Wassermolekülen – verketten. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig und führt letztendlich zur Ausbildung von variablen Clustern. Diese Vorgänge bewirken die besonderen Eigenschaften des Wassers:

Wasser hat

  • eine Dichte von rund 1000 kg/m³ (ursprünglich die Definition des Kilogramms), genauer: 999,975 kg/m³ bei 3,98 °C. Als Dichteanomalie bezeichnet man die auf der Wasserstoffbrückenbindung beruhende Eigenschaft, dass Wasser bei dieser Temperatur die höchste Dichte hat und beim Abkühlen unter diese Temperatur kontinuierlich und beim Gefrieren sogar sprunghaft an Volumen zunimmt, also an Dichte verliert, so dass Eis auf Wasser schwimmt,
  • eine Viskosität von 1,0019 mPa·s (0,010019 Poise) bei 20 °C,
  • eine der höchsten spezifischen Wärmekapazitäten von Flüssigkeiten bei Raumtemperatur (75,366 J·mol−1·K−1 entsprechend 4,18 kJ·kg−1·K−1 bei 20 °C),
  • eine der größten Oberflächenspannungen aller Flüssigkeiten (Quecksilber hat allerdings eine noch größere); bei Wasser beträgt sie in feuchter Luft 72 mN/m bei +20 °C, so dass die Tröpfchenbildung erleichtert wird,
  • eine der größten spezifischen Verdampfungsenthalpien aller Flüssigkeiten (44,2 kJ/mol entsprechend 2453 kJ/kg bei 20 °C; daher rührt der kühlende Effekt bei der Transpiration) sowie eine hohe Schmelzenthalpie (6,01 kJ/mol entsprechend 333 kJ/kg; so dass Salzwasser eine nur geringe Gefrierpunktserniedrigung im Vergleich zu reinem Wasser zeigt),
  • eine geringe Wärmeleitfähigkeit (0,6 W/(m K) bei 20 °C).

Je nach Isotopenzusammensetzung des Wassermoleküls unterscheidet man normales „leichtes Wasser“ (zwei Atome Wasserstoff: H2O), „Halbschweres Wasser“ (ein Atom Wasserstoff und ein Atom Deuterium: HDO), „schweres Wasser“ (zwei Atome Deuterium: D2O) und „überschweres Wasser“ (zwei Atome Tritium: T2O), wobei mit HTO und DTO noch weitere Moleküle mit gemischten Isotopen vorkommen.

Wasser kann unter Hochspannung eine Wasserbrücke zwischen zwei Glasgefäßen ausbilden.

Synthese, Elektrolyse 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).

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft.

Hauptartikel: Wasserstoffwirtschaft

Wasserstoff ist, wie auch elektrische Energie, keine Primärenergie, sondern muss, analog zur Stromerzeugung, aus Primärenergie hergestellt werden.

Hauptartikel: Wasserstoffherstellung

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

2 H 2 O 2 H 2 + O 2 {\displaystyle \mathrm {2\ H_{2}O\rightarrow 2\ H_{2}+O_{2}} }

Nachweis

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

In der Analytik wird Wasser in Kleinmengen (Feuchte bzw. Trockenheit) überwiegend quantifiziert mittels Karl-Fischer-Titration (nach Karl Fischer). Monographien in Pharmakopoen zum quantitativen Nachweis von Wasser beruhen überwiegend auf der Karl-Fischer-Titration.

Entstehung der Bläschen im siedenden Wasser

Wärmeeinwirkung verursacht eine schnellere Bewegung der Wassermoleküle. Werden an der Stelle der Wärmeeinwirkung 100 °C erreicht, geht es dort (je nach Keim mit mehr oder weniger Siedeverzug) vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand (Dampf) über, dessen Volumen um etwa das 1600-fache höher ist (siehe Wasserdampf) und der infolge seiner im Verhältnis zum umgebenden Wasser geringeren Dichte als mehr oder weniger große Blasen aufsteigt: Das Wasser beginnt zu sieden, wobei die Dampfblasen von Schichten noch nicht so heißen Wassers abgekühlt werden und wieder zu flüssigem Wasser kondensieren. Erreicht schließlich die gesamte Wassermenge die Temperatur von 100 °C, so gelangen die nun großen Dampfblasen bis an die Oberfläche: Das Wasser kocht.

Druck und Temperatur sind die bestimmenden Faktoren für die Löslichkeit von Gasen im Wasser. Gasbläschen, die bereits bei geringfügiger Erwärmung sichtbar werden, bestehen nicht aus Wasserdampf, sondern aus gelösten Gasen. Ursache ist die geringere Wasserlöslichkeit von Gasen bei Erwärmung. Wasser, das sich eine Zeit lang in einer unter Druck stehenden Leitung oder Flasche befunden hat, hat oft einen Überschuss an Gasen gelöst. Daher reicht schon das Wegnehmen des äußeren Drucks, dass sich – bevorzugt an Keimen an der Wandung – Gasblasen ausscheiden und bis zu einer Größe von 1–2 mm auch haften bleiben.

Geschichte der Wassernutzung

Wasser wird als Dekorationselement benutzt

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 Zuviel und einem Zuwenig 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 abhängt.

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.

Wasser in den antiken Wissenschaften und der Philosophie

Aufgrund der großen Bedeutung des Wassers wurde es nicht zufällig bei den frühesten Philosophen zu den vier Urelementen gezählt. Thales von Milet sah im Wasser sogar den Urstoff allen Seins. Wasser ist in der von Empedokles eingeführten und dann vor allem von Aristoteles vertretenen Vier-Elemente-Lehre neben Feuer, Luft und Erde ein Element.

Wasser ist 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 Wandlungsphasen eines zyklischen Prozesses handelt. Wasser hat verschiedene Orientierungen was zu unterschiedlichen (symbolischen) Strukturen führt.

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

Ikosaeder

Wasser in der Religion

Wasser ist in den Mythologien und Religionen der meisten Kulturen von zentraler Bedeutung. Mit den Vorsokratikern begann vor etwa 2500 Jahren das abendländische Denken als eine Philosophie des Wassers. In vielen Religionen des Altertums wurden Gewässer allgemein und vor allem Quellen, als Heiligtum verehrt. Die ungeborenen Kinder wähnte man in Quellen, Brunnen oder Teichen verborgen, aus denen sie die Kindfrauen (Hebammen) holten (Kinderglauben).

Wasser ist der Inbegriff des Lebens. In den Religionen hat es 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.

So gut wie jede Gemeinde im Judentum besitzt eine Mikwe, ein Ritualbad mit fließendem reinen Wasser, das oft aus einem tief reichenden Grundwasserbrunnen stammt, wenn Quellwasser nicht zur Verfügung steht. Nur wer vollständig untertaucht, wird rituell gereinigt. Notwendig ist dies für zum Judentum Bekehrte, für Frauen nach der Menstruation oder einer Geburt, und bei orthodoxen Juden vor dem Sabbat und anderen Feiertagen.

Darstellung einer Taufe auf einem Glasfenster der Sainte-Chapelle aus dem 12. Jahrhundert

Im Christentum wird die Taufe teils durch Untertauchen oder Übergießen mit Wasser als Ganzkörpertaufe vollzogen, in der westlichen Kirche heute meist durch Übergießen mit Wasser. In der katholischen Kirche, den orthodoxen Kirchen und der anglikanischen Kirche spielt die Segnung mit Weihwasser eine besondere Rolle.

Wasser in der Esoterik

In der Esoterik spielt das Wasser eine Rolle, Kraftorte werden oft an Quellen oder Flüssen gesucht.

Wasser in der Lyrik

Zahlreiche Gedichte beschäftigen sich mit dem Wasser und werden in Anthologien zusammengefasst.

Wasser in Sagen und geflügelten Worten

In vielen Sagen und Märchen spielt Wasser eine Rolle, zum Beispiel in Das Wasser des Lebens der Gebrüder Grimm. Die Bedeutung des Wassers findet sich im geflügelten Wort Kein Wässerchen trüben können.

Menschliche Gesundheit

Junge trinkt aus einer Wasserpumpe (1931)

Der menschliche Körper besteht zu über 70 % aus Wasser. Ein Mangel an Wasser führt daher beim Menschen zu gravierenden gesundheitlichen Problemen (Dehydratation, Exsikkose), da die Funktionen des Körpers, die auf das Wasser angewiesen sind, eingeschränkt werden. Zitat der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE): Geschieht dies (die Wasserzufuhr) nicht ausreichend, kann es zu Schwindelgefühl, Durchblutungsstörungen, Erbrechen und Muskelkrämpfen kommen, da bei einem Wasserverlust die Versorgung der Muskelzellen mit Sauerstoff und Nährstoffen eingeschränkt ist.

Gefahrensymbol für Wasser, das nicht getrunken werden sollte

Wie hoch der tägliche Mindestbedarf liegt ist unklar. Empfehlungen von 1,5 Litern und mehr pro Tag für einen gesunden, erwachsenen Menschen können wissenschaftlich nicht gestützt werden. Bei einem durchschnittlichen Tageskonsum von 2 Litern werden in 80 Jahren über 55.000 Liter Wasser getrunken. Der Wasserbedarf kann bei erhöhter Temperatur größer sein.

Das Trinken exzessiver Mengen an Wasser mit mehr als 20 L/Tag kann ebenfalls zu gesundheitlichen Schäden führen. Es kann eine „Wasservergiftung“ eintreten bzw. genauer zu einem Mangel an Salzen, d. h. zu einer Hyponatriämie mit permanenten neurologischen Schäden oder Tod führen.

In der Medizin wird Wasser (in Form von isotonischen Lösungen) vor allem bei Infusionen und bei Injektionen verwendet. Bei der Inhalation wird aerosolisiertes Wasser zur Heilung, etwa von Husten, benutzt.

Siehe auch: Heilbad und Hydrotherapie

Wasser, äußerlich angewendet, hat auf die Gesundheit und die Hygiene sehr günstige Einflüsse. Siehe auch: Baden, Balneologie, Kneippen, Sauna, Schwimmen, Waschen. Die antiken Römer pflegten aus diesen Gründen eine „Wasserkultur“ im Thermalbad.

Bedeutung für Anbau, Wirtschaft und Entwicklung

Bewässerung eines Reisfeldes in Indien: In trockenen Gebieten ist die künstliche Bewässerung unabdingbar für die Nahrungsmittelversorgung.

Wasser ist eine Grundvoraussetzung für das Leben: ohne Regen keine Trinkwasserversorgung, keine Landwirtschaft, keine Gewässer mit Fischen zum Verzehr, keine Flüsse zum Gütertransport, keine Industrie. Letztere benötigt für alle Produktionsvorgänge viel Wasser, das geklärt in den Kreislauf zurückgeführt wird. Wasser wird wegen seiner hohen Verdampfungsenthalpie in Form von Wasserdampf zum Antrieb von Dampfmaschinen und Dampfturbinen sowie zur Beheizung von chemischen Produktionsanlagen benutzt. Wegen seiner hohen Wärmekapazität und Verdampfungsenthalpie dient Wasser als umlaufendes bzw. verdampfendes Kühlmittel; in Deutschland dienten 1991 allein in Kraftwerken 29 Milliarden m³ als Kühlwasser. Wasser kann auch als Kältemittel (R-718) in Kältemaschinen eingesetzt werden. Im Salzbergbau wird Wasser als Lösemittel zum Auslaugen, zum Transport, als Sole und zum Reinigen eingesetzt.

Wasser als Trinkwasser, Produkt und Ware

Die Wasserversorgung nutzt unterschiedliche Wasservorkommen als Trinkwasser, zum Teil aber auch für Betriebswasserzwecke: 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. Diese wird meist durch öffentliche Anbieter (kommunale Versorger) gewährleistet, die die ökologische Verantwortung übernehmen und es als Leitungswasser zur Verfügung stellen. 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.

Wo Trinkwasser keine direkte Handelsware ist, wurde der Begriff Virtuelles Wasser eingeführt, um dem nicht sichtbaren Wasseranteil der Produkte oder dem mitunter hohen Wasserbedarf, der im direkten Zusammenhang mit der Produktion eines Produktes anfällt, Rechnung zu tragen.

Wasserverbrauch

Hauptartikel: Wasserverbrauch

Als Wasserverbrauch wird die Menge des vom Menschen in Anspruch genommenen Wassers bezeichnet. Der umgangssprachliche Begriff ist – wie „Energieverbrauch“ – nicht korrekt, da nirgends Wasser „vernichtet“ wird: seine Gesamtmenge auf der Erde bleibt konstant; „Wasserbedarf“ wäre treffender. Dieser 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. Das 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.

Weltweit liegt der Süßwasserbedarf bei jährlich geschätzt 4.370 km³ (2015), wobei die Grenze der nachhaltigen Nutzung bei 4.000 km³ angegeben wird (siehe auch Welterschöpfungstag). Ein dabei bislang unterschätzter Faktor ist die Verdunstung genutzten oder zur Nutzung vorgehaltenen Wassers bspw. durch Pflanzen („Evapotranspiration“), die nach neuer Daten-Analyse mit ca. 20 % des Gesamtverbrauchs angenommen wird.

In Deutschland betrug 1991 der Wasserbedarf 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 Wasserbedarf (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, Siedlungswasserwirtschaft in Deutschland, Wasserreinhaltung

Wassergehalt in einigen Nahrungsmitteln

  • Butter 18 Prozent
  • Brot 40 Prozent
  • Käse 30 bis 60 Prozent
  • Joghurt, Milch 87,5 Prozent
  • Fleisch 60–75 Prozent
  • Apfel, Birne 85 Prozent
  • Wassermelone 90 Prozent
  • Mohrrüben 94 Prozent
  • Gurken, Tomaten 98 Prozent

Wasserverfügbarkeit

Hauptartikel: Wasserverfügbarkeit

Weltweit haben etwa 4 Mrd. Menschen bzw. zwei Drittel der Weltbevölkerung mindestens einen Monat im Jahr nicht ausreichend Wasser zur Verfügung. 1,8 bis 2,9 Mrd. Menschen leiden 4 bis 6 Monate im Jahr unter schwerer Wasserknappheit, ca. 0,5 Mrd. Menschen ganzjährig. Die Urbanisierung verschärft die Wasserknappheit in ländlichen Gebieten und erhöht den Wettbewerb zwischen Städten und der Landwirtschaft um Wasser. Bei der Dürre und Hitze in Europa 2018 sind die Ernten teilweise massiv zurückgegangen.

Wasser als Menschenrecht

Auf Antrag Boliviens erklärte die UN-Vollversammlung am 28. Juli 2010 mit den Stimmen von 122 Ländern und ohne Gegenstimme den Zugang zu sauberem Trinkwasser und zu sanitärer Grundversorgung zu Menschenrechten. 41 Länder enthielten sich der Stimme, darunter USA, Kanada und 18 EU-Staaten. Da Resolutionen der UN-Vollversammlung völkerrechtlich unverbindlich sind, ergeben sich zunächst keine rechtlichen Konsequenzen. Jedoch könnte die neue Resolution nun die Auffassung stützen, dass sauberes Wasser und Sanitäranlagen zu einem „angemessenen“ Lebensstandard gehören und somit aufgrund des völkerrechtlich bindenden Internationalen Paktes über wirtschaftliche, soziale und kulturelle Rechte, der das Recht auf einen angemessenen Lebensstandard enthält, eingeklagt werden. Einige Länder wie Südafrika oder Ecuador haben das Recht auf Wasser in ihre Verfassung übernommen.

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 (auf Kreisebene, je nach Bundesland in Deutschland unterschiedlich)
  • Wasser- und Schifffahrtsamt
  • LAWA (Arbeitsgemeinschaft)

Wasser in den Wissenschaften

Wasser spielt eine zentrale Rolle in vielen Wissenschaften und Anwendungsgebieten. Die Wissenschaft, die 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. Bereiche der Umweltökonomie befassen sich mit Wasser als Ressource (Water Economics).

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 beschäftigt 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:

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 und Hydrophobie

Wasser in den Geowissenschaften

Der isländische Geysir Strokkur kurz vor dem Ausbruch

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, Permafrostboden, Binnenmeer, Binnensee, Teich, Meer, Ozean, Bach, Flussaue.

Wasser in der Hydrodynamik

Die verschiedenen strömungstechnischen Eigenschaften und Wellentypen in mikroskopischem bis globalem Maßstab werden untersucht, konkret zu folgenden Fragestellungen:

  • Optimierung von Bootskörpern und exponierter Baukörper (zum Beispiel Wehre) – Minimierung des Strömungswiderstandes
  • Optimierung des Wirkungsgrades von wassergetriebenen Turbinenrädern und Schiffsantrieben
  • Untersuchung von Strömungsphänomenen (Tsunami, Monsterwellen)
  • Wasserstoß (Wasserwidder)
  • Meeresströmungen im Zusammenhang mit Wetter und Klimaerscheinungen
  • Strömungen in Gewässern mit Transport und Ablagerung von Sediment, Fischwanderung, Austausch von Sauerstoff, gelösten Stoffen, Plankton
  • Hochdruckwasserstrahl als Reinigungs- und Schneidemittel

Vorkommen auf der Erde

Die Bezeichnung Wasser wird im Allgemeinen für den flüssigen Aggregatzustand verwendet. Im festen Zustand spricht man von Eis, im gasförmigen Zustand von Wasserdampf. In der Natur kommt Wasser selten rein vor, sondern enthält meist gelöste Anteile von Salzen, Gasen und organischen Verbindungen.

Verteilung und Verfügbarkeit

Wasserverteilung auf der Erde

Der größte Teil der Erdoberfläche (71 %) ist von Wasser bedeckt, besonders die Südhalbkugel und als Extrem die Wasserhemisphäre. Die Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1,4 Milliarden Kubikkilometer (entspricht dem Volumen eines Würfels mit 1120 km Kantenlänge), wovon der allergrößte Teil auf das Salzwasser der Weltmeere entfällt. 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 zumindest für prompte Nutzung nicht verfügbar. 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.

Tiefenwasser in schon deutlich wärmeren geologischen Schichten wird direkt oder über Wärmetausch als Wärme-Energiequelle genutzt, wobei sowohl natürliche Thermalquellen und Geysire an der Oberfläche vorliegen als auch der Mensch danach bohrt. Durch den Gebirgsdruck bleibt Wasser in der Tiefe auch bei Temperaturen über dem Siedepunkt bei Normaldruck von 100 °C flüssig. Neue Erkenntnisse lassen vermuten, dass auch in etwa 500 km Tiefe, im Zwischenbereich von oberem und unterem Erdmantel Wasser in flüssiger Form vorliegt.

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. Seit 1990 haben rund 2,6 Milliarden weitere Menschen Zugang zu einer sicheren Wasserversorgung erhalten, zum Beispiel mithilfe von Pumpbrunnen oder einem Leitungssystem. Aber immer noch trinken 663 Millionen Menschen jeden Tag Wasser, das verschmutzt ist und krank machen kann.

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 dort – im Vergleich zur Erde – nur in geringen Mengen zu finden.

Vorkommen im Universum

Außerhalb der Erde kommt ebenfalls Wasser vor. Beispielsweise wurde Wassereis in Kometen, auf dem Mars, einigen Monden der äußeren Planeten und dem Exoplaneten OGLE-2005-BLG-390Lb nachgewiesen. Allein die Saturnringe enthalten überschlägig etwa 20 bis 30 Mal so viel Wasser, wie auf der Erde vorkommt. Hinweise auf das Vorhandensein von Wassereis in polnahen Meteoritenkratern gibt es beim Erdmond und sogar beim Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Als Flüssigwasser wird es unter den eisigen Oberflächen von Europa, Enceladus, ein paar weiteren Monden sowie bei OGLE-2005-BLG-390Lb vermutet. Direkt fotografisch belegt wurde außerirdisches Flüssigwasser bisher aber nur in Form weniger salzwasserhaltiger Schlammtröpfchen auf dem Mars. Außerirdischer Wasserdampf konnte unter anderem in den Atmosphäre von Mars und Titan, den höheren Atmosphärenschichten roter Riesensterne, in interstellaren Nebeln und sogar im Licht ferner Quasare nachgewiesen werden.

Klima

Wasser beeinflusst entscheidend unser Klima und ist Basis nahezu aller Wetter­erscheinungen, vor allem bedingt durch seine hohe Mobilität und Wärmekapazität. In den Ozeanen wird die einstrahlende Sonnenenergie gespeichert. Diese regional unterschiedliche Erwärmung führt wegen Verdunstung zu unterschiedlichen Konzentrationen der gelösten Stoffe, da diese nicht mitverdunsten (vor allem Salinität (Salzgehalt)). Dieses Konzentrationsgefälle erzeugt globale Meeresströmungen, die sehr große Energiemengen (Wärme) transportieren (z. B. Golfstrom, Humboldtstrom, äquatorialer Strom, mitsamt ihren Gegenströmungen). Ohne den Golfstrom würde in Mitteleuropa arktisches Klima herrschen.

Im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt stellen Ozeane die wirksamste CO2-Senke dar, da Gase wie Kohlendioxid in Wasser gelöst werden (Kohlenstoffzyklus). Die mit der globalen Erwärmung einhergehende Temperaturerhöhung der Weltmeere führt zu einem geringeren Haltevermögen an Gasen und damit zu einem Anstieg des CO2 in der Atmosphäre. Wasserdampf stellt in der Atmosphäre ein wirksames Treibhausgas dar. (siehe Treibhauseffekt)

Bei der Erwärmung verdunstet Wasser, es entsteht Verdunstungskälte. Als „trockener“ Dampf (nicht kondensierend) und als „nasser“ Dampf (kondensierend: Wolken, Nebel) enthält und transportiert es latente Wärme, die für sämtliche Wetterphänomene entscheidend verantwortlich ist (siehe auch Luftfeuchtigkeit, Gewitter, Föhn). Die Wärmekapazität des Wassers und die Phänomene der Verdunstungskälte und latenten Wärme sorgen in der Nähe von großen Gewässern für gemäßigte Klimate mit geringen Temperaturschwankungen im Jahres- und Tagesgang. Wolken verringern zudem die Einstrahlung durch die Sonne und die Erwärmung der Erdoberfläche durch Reflexion.

Der aus Wolken fallende Niederschlag und der Wasserdampf (Auskämmung und Photosynthese bzw. Atmung) bewässern die terrestrischen Ökotope. Auf den Landmassen können so Gewässer oder Eismassen entstehen, die auch meso- und mikroklimatische Wirkungen haben. Das Verhältnis von Evapotranspiration (Gesamtverdunstung eines Gebietes) zu Niederschlag entscheidet, ob sich trockene (aride, Steppen, Wüsten) oder feuchte (humide, Wälder, Waldsteppen) Klimate bilden. Auf den Landmassen ist außerdem der Wasserhaushalt der Vegetation eine klimatische Größe.

Bedeutung des Wassers für das Leben

Wasser ist vermutlich der Entstehungsort des Lebens und eine seiner Bedingungen. In Organismen und in unbelebten Bestandteilen der Ökosphäre 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.

Grundbaustein des Lebens

Das Leben ist nach dem heutigen Erkenntnisstand im Wasser entstanden (siehe auch Evolution). Autotrophe Schwefelbakterien (Prokaryoten) produzieren aus Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid unter Zufuhr von Lichtenergie organische Kohlenstoffverbindungen und Wasser:

18 H 2 S + 6 C O 2 C 6 H 12 + 12 H 2 O + 18 S {\displaystyle \mathrm {18\ H_{2}S+6\ CO_{2}\rightarrow C_{6}H_{12}+12\ H_{2}O+18\ S} }

Als Nachfolger nutzten Blaubakterien (Cyanobakterien) und alle späteren autotrophen Eukaryoten das hohe Redoxpotential des Wassers: Unter Zufuhr von Licht produzieren sie aus Wasser und Kohlendioxid Traubenzucker und Sauerstoff:

6 C O 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O {\displaystyle \mathrm {6\ CO_{2}+12\ H_{2}O\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+6\ O_{2}+6\ H_{2}O} }

Durch diesen Prozess reicherte sich im Wasser und in der Atmosphäre immer mehr Sauerstoff an. Damit wurde die Gewinnung von Energie durch Zellatmung (Dissimilation) möglich:

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 H 2 O + 6 C O 2 {\displaystyle \mathrm {C_{6}H_{12}O_{6}+6\ O_{2}\rightarrow 6\ H_{2}O+6\ CO_{2}} }

Voraussetzung für die Fähigkeit, mit dem giftigen Sauerstoff (Oxidation der empfindlichen Biomoleküle) umzugehen, waren Enzyme wie die Katalase, die eine strukturelle Ähnlichkeit mit dem Sauerstoff transportierenden Hämoglobin aufweist. Aerobe Purpurbakterien nutzten vielleicht als erstes den giftigen Sauerstoff zum energieliefernden Abbau von organischen Stoffen. Nach der Endosymbiontentheorie nahmen damals noch anaerobe Eukaryoten die aeroben Prokaryoten (wahrscheinlich Purpurbakterien) auf.

Wasser wurde damit zum Medium grundlegender biochemischer Vorgänge (Stoffwechsel) zur Energiegewinnung und -speicherung:

Auf Grund des Dipolmomentes eignet sich Wasser als Lösungsmittel für polare Substanzen und wegen der daraus entspringenden Viskosität und Dichte als Transportmittel. Wasser transportiert Nährstoffe, Abbauprodukte, Botenstoffe und Wärme innerhalb von Organismen (zum Beispiel Blut, Lymphe, Xylem) und Zellen. Die Eigenschaften des Wassers werden bei Pflanzen und Tieren (inklusive Mensch) mannigfaltig, z. B. für die Temperaturregulierung benutzt, in Form von Guttation, Schwitzen etc., oder z. B. als Basis für antibakterielle Schutzfilme bei Kröten und Fischen.

Pflanzen und Tieren ohne Skelett verleiht der Turgordruck des Wassers Form und Festigkeit. Durch Turgoränderungen können sie sich auch bewegen (zum Beispiel Blattbewegung bei Pflanzen).

Die Stachelhäuter, zu denen die Seeigel, Seesterne und Seewalzen gehören, haben statt eines festen Skeletts ein System hydraulisch arbeitender Gefäße (Ambulacralsystem). Sie bewegen sich durch gezielte Druckänderungen in diesem Gefäßsystem.

Wasser und Ökosysteme

In terrestrischen Ökosystemen ist Wasser begrenzender Faktor der Produktivität. Es ist essenziell für den Stoffwechsel von Lebewesen (Biosphäre) sowie für die Herausbildung und Prägung ihrer Standorte (Pedosphäre, Erdatmosphäre/Klima). Niederschläge speisen Gewässer und Grundwasser als Ressource für das Pflanzenwachstum und als Trinkwasser für die Tiere.

Die meiste Biomasse und größte Produktivität findet sich in aquatischen Ökosystemen, vor allem in Ozeanen, in denen der begrenzende Produktionsfaktor die Menge der im Wasser gelösten Nährstoffe ist, also vor allem Phosphat, Stickstoffverbindungen (Ammonium, Nitrat) und CO2 (Kohlendioxid). Die Eigenschaften des Wassers werden mit hoher Effizienz genutzt, z. B. bei der Oberflächenspannung von Insekten, Spinnentieren, bei der Dichte und den optischen Eigenschaften vom Plankton etc.

Die Temperaturabhängigkeit der Wasserdichte führt in Gewässern zu einer Temperaturschichtung, zu Sprungschichten und Ausgleichsströmungen, die vor allem in limnischen (Süßwasser-)Biotopen charakteristisch sind (siehe Ökosystem See), aber auch in marinen Ökosystemen anzutreffen sind und genutzt werden (Wale nutzen z. B. die Schallreflexionen an Sprungschichten zur Verbesserung ihrer Kommunikation). Die Dichteanomalie des Wassers ermöglicht auch das Überleben von Lebewesen im Winter, da stehende Gewässer dadurch nicht bis zum Grund durchfrieren (Ausnahme flache Gewässer und „Frosttrocknis“). Zusätzlich bewirkt die Dichteanomalie in tieferen Seen der gemäßigten Zonen im Frühling und Herbst bei Erreichen einer einheitlichen Temperatur eine Umwälzung des Wassers und somit einen Austausch von Oberflächen- und Tiefenwasser, der für Nährstoff- und Sauerstoffkreislauf wesentlich ist.

Auch wenn aquatische Ökosysteme durch die Wärmekapazität des Wassers sehr stabile Lebensräume darstellen, haben auch geringere Temperaturschwankungen deutliche Folgen (vgl. Ökosystem See). So wird die Temperaturerhöhung der Ozeane Veränderungen in marinen Ökosystemen zur Folge haben.

Ökologischer Zustand von Gewässern

Der ökologische Zustand von Fließ- bzw. Oberflächengewässern (wie von Grundwasser) wird in der Europäischen Union (EU) nach der Richtlinie 2000/60/EG (EU-Wasserrahmenrichtlinie, WRRL) nach verschiedenen Kriterien analysiert und nach fünf Graden eingeteilt: „sehr gut“, „gut“, „mäßig“, „unbefriedigend“, „schlecht“.

Wasser hat in der Technik verschiedene Anwendungsmöglichkeiten, meist im flüssigen Zustand, gelegentlich auch als Eis oder Dampf.

Bei der Wärmeübertragung dient Wasser für Heizung oder in der Wasserkühlung und die Erzeugung von Kälte durch Verdunstung, etwa in Kühltürmen. Kältemaschinen funktionieren auf Basis der Adsorption von Ammoniak in Wasser oder Wasserdampf in (wässriger) Lithiumbromid-Lösung.

Wasser dient kalt und warm zum reinigenden Waschen (eventuell mit Detergentien oder Laugen oder Säuren), Lösen (Auslaugen von Salzlagerstätten), Trennen über Chromatographie oder Extraktion (Aufgussgetränke), Umkristallisieren (Abbinden von Gips, Zement, (zusammen mit Kohlenstoffdioxid:) Kalk; jedoch auch Reinigen von löslichen Substanzen im Chemielabor). Als Druckstrahl zum Spülen, Brausen, Hochdruckreinigen eventuell mit abrasivem Zusatzstoff, und zum Wasserstrahlschneiden auch etwa im hygienesensiblen Bereich der Lebensmittelindustrie.

In Form von Gel wird Wasser als Schallübertragungsmedium vom Sensorkopf zum menschlichen Körper bei der Ultraschalldiagnostik genutzt. Wasser ist Schallübertragungsmedium beim Echolot.

Als Medium mit hoher Oberflächenspannung und guter Verdunstungsrate dient Wasser zum verschieblichen Anklatschen von Beschriftungsfolie auf Schaufenstern, Autokarosserien und anderen glatten zu kaschierenden Oberflächen, ebenso als Gleit- und Dichtmittel für Saugnäpfe. Die Oberflächenspannung von Wasser erlaubt im Zusammenspiel mit Seife Seifenblasen und das Bauen von Schichten ab Moleküldicke und feiner Membrane für physikalische Experimente. Der Wasserläufer kann mittels Dellen in der Oberfläche laufen, Biofilme können sich ausbreiten, aber auch ölige Substanzen spreiten.

Ursprüngliche Hydraulik verwendet Wasser als Druckübertragungsmedium, sowie als Fontänen in Springbrunnen und Wasserspielen, die auch Verdunstungskühlung und Lichteffekte ermöglichen. Das Aufbrechen von geologischen Schichten beim Fracking ist ebenfalls eine Hochdruckanwendung.

Durch Wasser erzeugter Auftrieb erlaubt Schiffen, Bojen und Lebewesen das Schwimmen. Ballasttanks helfen, unbeladene oder ungleichmäßig beladene Schiffe zu stabilisieren und U-Booten, auf- und abzutauchen. Es gibt Seilbahnen und Lifte, die im Gegenzug von Wasserballasttanks gezogen bzw. gehoben werden.

Wasser als Dissoziationsmedium dient für Elektrolyse, Galvanik, Akku- und Batterietechnik, sowie in alten Kraftwerken als Strom-Regelungstank. Weiters kommt Wasser als Lösungsmittel aller wässrigen Chemie, ob beim Mikroverfahren der Tüpfelplatte, dem grafisch wirksamen Entwickeln fotografischer Platten und Filme oder der großtechnischen Herstellung von Nitramoncal aus Ammoniak und Salpetersäure, zum Einsatz.

In der Medizin dient Wasser als lösendes Medium zum Injizieren oder Infundieren von Stoffen in den Körper, um den Wasserhaushalt des Körpers zu korrigieren, zum Aufweichen harter Haut oder von Nägeln oder zum Spülen des Darms. Das Kopfhaar mit Wasser reversibel aufzuquellen und in Wellen und Locken zu formen, ist Friseurhandwerk.

Weidenruten, Peddigrohr etc. werden in Wasser gelegt zum Flechten biegsam gemacht. Hartholz wird unter Wasserdampf zu Bugholzmöbeln geformt.

Wasser kann Infrarotstrahlung aus Glühlampenlicht ausfiltern und absorbiert ionisierende Strahlung im Abklingbecken von Kernkraftwerken.

In Wasserwerfern wird Wasser, mit und ohne chemischem Zusatz, als Munition eingesetzt.

Reinstwasser leitet Strom schlecht. Erst, wenn andere Stoffe, die sich in Ionen auflösen können, hinzukommen, kann es elektrischen Strom übertragen.

In Kernkraftwerken wird Wasser als Moderator genutzt, d. h., um Neutronen abzubremsen.

  • Ole Pollem: Regulierungsbehörden für den Wassersektor in Low-Income Countries. Eine vergleichende Untersuchung der Regulierungsbehörden in Ghana, Sambia, Mosambik und Mali. Verlag Dr. Kovac, Hamburg 2009, ISBN 978-3-8300-4473-4.

Allgemeine Inhalte

  • Sibylle Selbmann: Mythos Wasser, Symbolik und Kulturgeschichte. Badenia, Karlsruhe 1995, ISBN 3-7617-0309-0.
  • Philip Ball: H2O – Biographie des Wassers. Piper, 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.
  • Dieter Gerten: Wasser. Knappheit, Klimawandel, Welternährung. C. H. Beck, München 2018, ISBN 978-3-406-68133-2.
  • 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. Springer, Berlin 1981, ISBN 3-540-09601-9. („Thermodynamische Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf, 0–800 °C, 0–1000 bar“)
  • Helmut Lehn, Oliver Parodi: Wasser – elementare und strategische Ressource des 21. Jahrhunderts. I. Eine Bestandsaufnahme. In: Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung. Band 21, Nr. 3, 2009, S. 272–281.
  • Wolfram Mauser: Wie lange reicht die Ressource Wasser? Vom Umgang mit dem blauen Gold. Fischer-Taschenbuch, Frankfurt am Main 2007, ISBN 978-3-596-17273-3.
  • Érik Orsenna: Die Zukunft des Wassers: eine Reise um unsere Welt (Originaltitel: L’ avenir de l’eau, übersetzt von Caroline Vollmann). Beck, München 2010, ISBN 978-3-406-59898-2; als Taschenbuch: dtv, München 2012, ISBN 978-3-423-34690-0.
  • Helge Bergmann: Wasser Mythen, Märkte, Moleküle. Wiley-VCH, Weinheim 2011, ISBN 978-3-527-32959-5.
  • Leopold Schua: Lebensraum Wasser . Geheimnisse in einer unbekannten Welt. (= Kosmos Bibliothek. Band 268). Stuttgart 1970, ISBN 3-440-00268-3 ().

Wasserchemie

  • Heinrich Sontheimer, Paul Spindler, Ulrich Rohmann: Wasserchemie für Ingenieure. DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut der Uni Karlsruhe. ZfGW-Verlag, Frankfurt 1980, ISBN 3-922671-00-4.
  • Bernd Naumann: Chemische Untersuchungen der Lebensgrundlage Wasser. (= Anregungen zur ökologischen Bildung. Bd. 2). Landesinstitut für Lehrerfortbildung, Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung von Sachsen-Anhalt (LISA), Halle 1994.
  • Günter Wieland: Wasserchemie. 12. Auflage. Vulkan-Verlag, Essen 1999, ISBN 3-8027-2542-5.
  • 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. (Standardwerk der Wasseruntersuchung).
  • Leonhard A. Hütter: Wasser und Wasseruntersuchung – Methodik, Theorie u. Praxis chemischer, chemisch-physikalischer, biologischer u. bakteriologischer Untersuchungsverfahren. Sauerländer, Frankfurt am Main 1994, ISBN 3-7935-5075-3.

Nutzung und Schutz

  • 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.
  • Christian Leibundgut, Franz-Josef Kern: Wasser in Deutschland – Mangel oder Überfluss? In: Geographische Rundschau. Band 58, Nr. 2, 2006, S. 12–19.

Konflikte um Wasser

  • Aboubacry Athie: Die politischen Implikationen der Wasserverfügbarkeit in Afrika südlich der Sahara dargestellt am Beispiel der Sahelländer Westafrikas. Wissenschaftlicher Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-936846-05-7.
  • Hans Huber Abendroth: Der „Wasserkrieg“ von Cochabamba. Zur Auseinandersetzung um die Privatisierung einer Wasserversorgung in Bolivien. Bundeskammer für Arbeiter und Angestellte, Wien 2004, ISBN 3-7062-0081-3.
  • Detlef Müller-Mahn: Wasserkonflikte im Nahen Osten – eine Machtfrage. In: Geographische Rundschau. Band 58, Nr. 2, 2006, S. 40–48.
  • Lisa Stadler, Uwe Hoering: Das Wasser-Monopoly. Von einem Allgemeingut und seiner Privatisierung. Rotpunktverlag, Zürich 2003, ISBN 3-85869-264-6.
  • Karo Katzmann: Schwarzbuch Wasser – Verschwendung, Verschmutzung, bedrohte Zukunft. Molden, Wien 2007, ISBN 978-3-85485-196-7.
  • Andreas Hoppe: Wasser im Nahen Osten – ein Kriegsgrund? In: Naturwissenschaftliche Rundschau. Band 59, Nr. 5, 2006, S. 241–247.

Religiöse Bedeutung

Lyrisches

Hermann Peter Piwitt und Susann Henschel (Hrsg.): Des Wassers Überfluss – Von Brunnen, Quellen und schönen Wassern, Philipp Reclam jun., Stuttgart 2006, ISBN 978-3-15-018450-9.

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Wiktionary: Wasser – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikisource: Wasser – Quellen und Volltexte
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  • aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri (ca. 15 Minuten). Erstmals ausgestrahlt am 4. Aug. 2002.
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Wasser
wasser, chemische, verbindung, elementen, sauerstoff, stoff, sprache, beobachten, bearbeiten, dieser, artikel, befasst, sich, allgemeinen, fragen, für, physikalischen, chemischen, daten, details, hierzu, siehe, eigenschaften, weitere, bedeutungen, sind, unter,. Wasser chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff und Wasserstoff Sprache Beobachten Bearbeiten Dieser Artikel befasst sich mit allgemeinen Fragen zum Wasser fur die physikalischen und chemischen Daten und Details hierzu siehe Eigenschaften des Wassers Weitere Bedeutungen sind unter Wasser Begriffsklarung aufgefuhrt Wasser H2O ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff O und Wasserstoff H Die Bezeichnung Wasser wird dabei fur den flussigen Aggregatzustand verwendet Im festen Zustand spricht man von Eis im gasformigen Zustand von Wasserdampf In der Natur kommt Wasser selten rein vor sondern enthalt meist geloste Anteile von Salzen Gasen und organischen Verbindungen Hier liegen drei Aggregatzustande des Wassers nebeneinander vor Der Eisberg als festes der Lago Argentino als flussiges und der unsichtbar in der Luft befindliche Wasserdampf als gasformiges Wasser Aus einem Trinkglas spritzendes Wasser nach Aufprall eines Wassertropfens Wasser Luft und Licht Darstellung zweier Wassermolekule mit rot markierten Partialladungen verbunden durch eine gestrichelt gezeichnete Wasserstoffbruckenbindung Heraldische Darstellung Wappen von Leinatal am Leinakanal Wasser ermoglicht das Leben auf der Erde Es besitzt eine herausragende kulturelle Bedeutung in allen Zivilisationen und gilt als eine der naturwissenschaftlich am besten untersuchten chemischen Verbindungen Da Wasser als einziger naturlicher Stoff auf der Erde im festen flussigen und gasformigen Zustand vorkommt pragt es von geologischen Prozessen innert Jahrmillionen bis zu Wetterphanomenen im Minutentakt die unbelebte Natur Biologische Vorgange laufen nur dank Wasser ab und der Mensch als biologisches Wesen nutzt das Wasser zur Sicherung seines eigenen Uberlebens und fur seine kulturelle und wirtschaftliche Entwicklung Es ist darum naheliegend dass Wasser fur zahlreiche Zivilisationen eine religiose Bedeutung erlangt hat Inhaltsverzeichnis 1 Bezeichnungen 1 1 Etymologie 1 2 Alternative chemische Bezeichnungen 2 Eigenschaften von Wasser 2 1 Wassermolekul 2 2 Synthese Elektrolyse und chemische Verwendung 2 3 Nachweis 2 4 Entstehung der Blaschen im siedenden Wasser 3 Wasser und Mensch 3 1 Geschichte der Wassernutzung 3 1 1 Wasser in den antiken Wissenschaften und der Philosophie 3 1 2 Wasser in der Religion 3 1 3 Wasser in der Esoterik 3 1 4 Wasser in der Lyrik 3 1 5 Wasser in Sagen und geflugelten Worten 3 2 Menschliche Gesundheit 3 3 Bedeutung fur Anbau Wirtschaft und Entwicklung 3 4 Wasser als Trinkwasser Produkt und Ware 3 4 1 Wasserverbrauch 3 4 2 Wasserversorgung 3 4 3 Wassergehalt in einigen Nahrungsmitteln 3 5 Wasserverfugbarkeit 3 6 Wasser als Menschenrecht 3 7 Gesetzliche Grundlagen und Behorden 3 8 Wasser in den Wissenschaften 3 8 1 Wasserchemie 3 8 2 Wasser in den Geowissenschaften 3 8 3 Wasser in der Hydrodynamik 4 Wasser und Natur 4 1 Vorkommen auf der Erde 4 1 1 Verteilung und Verfugbarkeit 4 1 2 Herkunft des irdischen Wassers 4 2 Vorkommen im Universum 4 3 Klima 4 4 Bedeutung des Wassers fur das Leben 4 4 1 Grundbaustein des Lebens 4 4 2 Wasser und Okosysteme 4 4 3 Okologischer Zustand von Gewassern 5 Wasser in der Technik 6 Ausstellungen und Veranstaltungen rund ums Wasser 7 Siehe auch 8 Literatur 8 1 Allgemeine Inhalte 8 2 Wasserchemie 8 3 Nutzung und Schutz 8 4 Konflikte um Wasser 8 5 Religiose Bedeutung 8 6 Lyrisches 9 Weblinks 10 EinzelnachweiseBezeichnungenEtymologie Das Wort Wasser leitet sich vom althochdeutschen waȥȥar das Feuchte Fliessende ab 1 Die indogermanischen Bezeichnungen wodr und wedōr sind bereits in hethitischen Texten des 2 Jahrtausends v Chr belegt Verwandte Worter finden sich auch in anderen indogermanischen Sprachen z B Germanisch dt Wasser engl water isl vatn Keltisch schott uisge vgl Whiskey ir uisce Slawisch russ voda woda vgl Wodka pol woda obersorb woda Baltisch lit vanduo lett udens Auch das altgriechische Wort ὕdwr hydor Wasser von dem sich alle Fremdworter mit dem Wortbestandteil hydr o ableiten gehort zu dieser Familie Ahnlich ist auch die arabische Wurzel DRR mit der Bedeutung fliessen Alternative chemische Bezeichnungen Andere nach der chemischen Nomenklatur zulassige Bezeichnungen fur Wasser sind Wasserstoffoxid Es existieren allerdings noch weitere Oxide des Wasserstoffs siehe Wasserstoffoxide Diwasserstoffmonoxid Wasserstoffhydroxid Dihydrogeniumoxid Hydrogeniumoxid Hydrogeniumhydroxid Oxan Oxidan IUPAC oder Dihydrogenmonoxid DHMO Eigenschaften von Wasser Hauptartikel Eigenschaften des Wassers mit allen chemischen und physikalischen Daten in der Infobox Verwendung als Chemikalie und Dichteanomalie des Wassers Wasser H2O ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff O und Wasserstoff H Wasser ist als Flussigkeit durchsichtig weitgehend farb geruch und geschmacklos Es kommt in zwei Isomeren para und ortho Wasser vor die sich im Kernspin der beiden Wasserstoffatome unterscheiden Wassermolekul Oberflachenspannung von Wasser Geometrie des Wassermolekuls Verkettung der Wassermolekule uber Wasserstoffbruckenbindungen zu einem Wassercluster Entstehung eines Tropfens Wasser besteht aus Molekulen gebildet aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoff atom Sauerstoff hat auf der Pauling Skala mit 3 5 eine hohere Elektronegativitat als Wasserstoff mit 2 1 Das Wassermolekul weist dadurch ausgepragte Partialladungen auf mit einer negativen Polaritat auf der Seite des Sauerstoffs und einer positiven auf der Seite der beiden Wasserstoffatome Es resultiert ein Dipol dessen Dipolmoment in der Gasphase 1 84 Debye betragt Tritt Wasser als Ligand in einer Komplex Bindung auf so ist Wasser ein einzahniger Ligand Geometrisch ist das Wassermolekul gewinkelt wobei die beiden Wasserstoffatome und die beiden Elektronenpaare in die Ecken eines gedachten Tetraeders gerichtet sind Der Winkel den die beiden O H Bindungen einschliessen betragt 104 45 Er weicht aufgrund des erhohten Platzbedarfs der freien Elektronenpaare vom idealen Tetraederwinkel 109 47 ab Die Bindungslange der O H Bindungen betragt jeweils 95 84 pm Wassermolekule kommen wegen des Kernspins der Wasserstoffatome in zwei Isomeren para und ortho Wasser mit fast identischen physikalischen Eigenschaften vor Es ist moglich die beiden Formen zu trennen und die unterschiedliche chemischen Reaktivitaten zu untersuchen 2 3 Weil Wassermolekule Dipole sind besitzen sie ausgepragte zwischenmolekulare Anziehungskrafte und konnen sich durch Wasserstoffbruckenbindung zu Clustern zusammenlagern Dabei handelt es sich nicht um bestandige feste Verkettungen Der Verbund uber Wasserstoffbruckenbindungen besteht nur fur Bruchteile von Sekunden wonach sich die einzelnen Molekule wieder aus dem Verbund losen und sich in einem ebenso kurzen Zeitraum erneut mit anderen Wassermolekulen verketten Dieser Vorgang wiederholt sich standig und fuhrt letztendlich zur Ausbildung von variablen Clustern Diese Vorgange bewirken die besonderen Eigenschaften des Wassers Wasser hat eine Dichte von rund 1000 kg m ursprunglich die Definition des Kilogramms genauer 999 975 kg m bei 3 98 C Als Dichteanomalie bezeichnet man die auf der Wasserstoffbruckenbindung beruhende Eigenschaft dass Wasser bei dieser Temperatur die hochste Dichte hat und beim Abkuhlen unter diese Temperatur kontinuierlich und beim Gefrieren sogar sprunghaft an Volumen zunimmt also an Dichte verliert so dass Eis auf Wasser schwimmt eine Viskositat von 1 0019 mPa s 0 010019 Poise bei 20 C 4 eine der hochsten spezifischen Warmekapazitaten von Flussigkeiten bei Raumtemperatur 75 366 J mol 1 K 1 entsprechend 4 18 kJ kg 1 K 1 bei 20 C 5 eine der grossten Oberflachenspannungen aller Flussigkeiten Quecksilber hat allerdings eine noch grossere bei Wasser betragt sie in feuchter Luft 72 mN m bei 20 C so dass die Tropfchenbildung erleichtert wird eine der grossten spezifischen Verdampfungsenthalpien aller Flussigkeiten 44 2 kJ mol entsprechend 2453 kJ kg bei 20 C daher ruhrt der kuhlende Effekt bei der Transpiration sowie eine hohe Schmelzenthalpie 6 01 kJ mol entsprechend 333 kJ kg so dass Salzwasser eine nur geringe Gefrierpunktserniedrigung im Vergleich zu reinem Wasser zeigt eine geringe Warmeleitfahigkeit 0 6 W m K bei 20 C Je nach Isotopenzusammensetzung des Wassermolekuls unterscheidet man normales leichtes Wasser zwei Atome Wasserstoff H2O Halbschweres Wasser ein Atom Wasserstoff und ein Atom Deuterium HDO schweres Wasser zwei Atome Deuterium D2O und uberschweres Wasser zwei Atome Tritium T2O wobei mit HTO und DTO noch weitere Molekule mit gemischten Isotopen vorkommen Wasser kann unter Hochspannung eine Wasserbrucke zwischen zwei Glasgefassen ausbilden 6 Synthese Elektrolyse 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 Wasserstoff gilt als Energietrager der Zukunft 7 Hauptartikel Wasserstoffwirtschaft Wasserstoff ist wie auch elektrische Energie keine Primarenergie sondern muss analog zur Stromerzeugung aus Primarenergie hergestellt werden Hauptartikel Wasserstoffherstellung Zur Demonstration wird Wasser im Hofmannschen Wasserzersetzungsapparat in seine Bestandteile zerlegt Reaktionsschema 2 H 2 O 2 H 2 O 2 displaystyle mathrm 2 H 2 O rightarrow 2 H 2 O 2 Nachweis Nachweisreaktion Wasser farbt weisses kristallwasser freies Kupfersulfat hellblau und blaues Cobalt II chlorid papier wird durch Wasser rot gefarbt In der Analytik wird Wasser in Kleinmengen Feuchte bzw Trockenheit uberwiegend quantifiziert mittels Karl Fischer Titration nach Karl Fischer Monographien in Pharmakopoen zum quantitativen Nachweis von Wasser beruhen uberwiegend auf der Karl Fischer Titration Entstehung der Blaschen im siedenden Wasser Warmeeinwirkung verursacht eine schnellere Bewegung der Wassermolekule Werden an der Stelle der Warmeeinwirkung 100 C erreicht geht es dort je nach Keim mit mehr oder weniger Siedeverzug vom flussigen in den gasformigen Aggregatzustand Dampf uber dessen Volumen um etwa das 1600 fache hoher ist siehe Wasserdampf und der infolge seiner im Verhaltnis zum umgebenden Wasser geringeren Dichte als mehr oder weniger grosse Blasen aufsteigt Das Wasser beginnt zu sieden wobei die Dampfblasen von Schichten noch nicht so heissen Wassers abgekuhlt werden und wieder zu flussigem Wasser kondensieren Erreicht schliesslich die gesamte Wassermenge die Temperatur von 100 C so gelangen die nun grossen Dampfblasen bis an die Oberflache Das Wasser kocht Druck und Temperatur sind die bestimmenden Faktoren fur die Loslichkeit von Gasen im Wasser Gasblaschen die bereits bei geringfugiger Erwarmung sichtbar werden bestehen nicht aus Wasserdampf sondern aus gelosten Gasen Ursache ist die geringere Wasserloslichkeit von Gasen bei Erwarmung Wasser das sich eine Zeit lang in einer unter Druck stehenden Leitung oder Flasche befunden hat hat oft einen Uberschuss an Gasen gelost Daher reicht schon das Wegnehmen des ausseren Drucks dass sich bevorzugt an Keimen an der Wandung Gasblasen ausscheiden und bis zu einer Grosse von 1 2 mm auch haften bleiben Wasser und MenschGeschichte der Wassernutzung Hauptartikel Geschichte der Wassernutzung Wasser wird als Dekorationselement benutzt 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 gepragt Von den ersten sesshaft werdenden Menschen zu den Hochkulturen der Antike uber das Mittelalter bis zur Neuzeit stand im Zentrum immer ein Konflikt zwischen einem Zuviel und einem Zuwenig an Wasser Ihm war man dabei fast immer ausgeliefert ob durch Durren 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 Uberlebens von der Losung der zahlreichen Wasserprobleme abhangt Ziel war es allen Nutzungsanspruchen 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 Mitbegrundung der ersten zentralistischen Zivilisationen Mesopotamiens und Agyptens sowie jener die in den Flusstalern 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 Bruche gepragt neben oft jahrhundertelang wahrenden Stagnationsphasen So beeindruckend die fruhen wasserbaulichen Anlagen dabei auch waren wie gross sich Innovationskraft und Kreativitat unserer Vorfahren auch zeigten letztlich war und ist man auch heute noch abhangig von der Natur die man jedoch erst in vergleichsweise jungster Zeit anfing wirklich zu verstehen Wasser in den antiken Wissenschaften und der Philosophie Aufgrund der grossen Bedeutung des Wassers wurde es nicht zufallig bei den fruhesten Philosophen zu den vier Urelementen gezahlt Thales von Milet sah im Wasser sogar den Urstoff allen Seins Wasser ist in der von Empedokles eingefuhrten und dann vor allem von Aristoteles vertretenen Vier Elemente Lehre neben Feuer Luft und Erde ein Element Wasser ist in der taoistischen Funf Elemente Lehre neben Holz Feuer Erde Metall vertreten Die Bezeichnung Elemente ist hier jedoch etwas irrefuhrend da es sich um verschiedene Wandlungsphasen eines zyklischen Prozesses handelt Wasser hat verschiedene Orientierungen was zu unterschiedlichen symbolischen Strukturen fuhrt 8 Im antiken Griechenland wurde dem Element Wasser das Ikosaeder als einer der funf Platonischen Korper zugeordnet Ikosaeder Wasser in der Religion Wasser ist in den Mythologien und Religionen der meisten Kulturen von zentraler Bedeutung Mit den Vorsokratikern begann vor etwa 2500 Jahren das abendlandische Denken als eine Philosophie des Wassers In vielen Religionen des Altertums wurden Gewasser allgemein und vor allem Quellen als Heiligtum verehrt 9 Die ungeborenen Kinder wahnte man in Quellen Brunnen oder Teichen verborgen aus denen sie die Kindfrauen Hebammen holten Kinderglauben Wasser ist der Inbegriff des Lebens In den Religionen hat es 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 So gut wie jede Gemeinde im Judentum besitzt eine Mikwe ein Ritualbad mit fliessendem reinen Wasser das oft aus einem tief reichenden Grundwasserbrunnen stammt wenn Quellwasser nicht zur Verfugung steht Nur wer vollstandig untertaucht wird rituell gereinigt Notwendig ist dies fur zum Judentum Bekehrte fur Frauen nach der Menstruation oder einer Geburt und bei orthodoxen Juden vor dem Sabbat und anderen Feiertagen Darstellung einer Taufe auf einem Glasfenster der Sainte Chapelle aus dem 12 Jahrhundert Im Christentum wird die Taufe teils durch Untertauchen oder Ubergiessen mit Wasser als Ganzkorpertaufe vollzogen in der westlichen Kirche heute meist durch Ubergiessen mit Wasser In der katholischen Kirche den orthodoxen Kirchen und der anglikanischen Kirche spielt die Segnung mit Weihwasser eine besondere Rolle Wasser in der Esoterik In der Esoterik spielt das Wasser eine Rolle Kraftorte werden oft an Quellen oder Flussen gesucht Wasser in der Lyrik Zahlreiche Gedichte beschaftigen sich mit dem Wasser und werden in Anthologien zusammengefasst 10 Wasser in Sagen und geflugelten Worten In vielen Sagen und Marchen spielt Wasser eine Rolle zum Beispiel in Das Wasser des Lebens der Gebruder Grimm Die Bedeutung des Wassers findet sich im geflugelten Wort Kein Wasserchen truben konnen Menschliche Gesundheit Junge trinkt aus einer Wasserpumpe 1931 Der menschliche Korper besteht zu uber 70 aus Wasser Ein Mangel an Wasser fuhrt daher beim Menschen zu gravierenden gesundheitlichen Problemen Dehydratation Exsikkose da die Funktionen des Korpers die auf das Wasser angewiesen sind eingeschrankt werden Zitat der Deutschen Gesellschaft fur Ernahrung DGE Geschieht dies die Wasserzufuhr nicht ausreichend kann es zu Schwindelgefuhl Durchblutungsstorungen Erbrechen und Muskelkrampfen kommen da bei einem Wasserverlust die Versorgung der Muskelzellen mit Sauerstoff und Nahrstoffen eingeschrankt ist 11 Gefahrensymbol fur Wasser das nicht getrunken werden sollte Wie hoch der tagliche Mindestbedarf liegt ist unklar Empfehlungen von 1 5 Litern und mehr pro Tag fur einen gesunden erwachsenen Menschen konnen wissenschaftlich nicht gestutzt werden 12 Bei einem durchschnittlichen Tageskonsum von 2 Litern werden in 80 Jahren uber 55 000 Liter Wasser getrunken Der Wasserbedarf kann bei erhohter Temperatur grosser sein Das Trinken exzessiver Mengen an Wasser mit mehr als 20 L Tag kann ebenfalls zu gesundheitlichen Schaden fuhren Es kann eine Wasservergiftung eintreten bzw genauer zu einem Mangel an Salzen d h zu einer Hyponatriamie mit permanenten neurologischen Schaden oder Tod fuhren 13 In der Medizin wird Wasser in Form von isotonischen Losungen vor allem bei Infusionen und bei Injektionen verwendet Bei der Inhalation wird aerosolisiertes Wasser zur Heilung etwa von Husten benutzt Siehe auch Heilbad und Hydrotherapie Wasser ausserlich angewendet hat auf die Gesundheit und die Hygiene sehr gunstige Einflusse Siehe auch Baden Balneologie Kneippen Sauna Schwimmen Waschen Die antiken Romer pflegten aus diesen Grunden eine Wasserkultur im Thermalbad Bedeutung fur Anbau Wirtschaft und Entwicklung Bewasserung eines Reisfeldes in Indien In trockenen Gebieten ist die kunstliche Bewasserung unabdingbar fur die Nahrungsmittelversorgung Wasser ist eine Grundvoraussetzung fur das Leben ohne Regen keine Trinkwasserversorgung keine Landwirtschaft keine Gewasser mit Fischen zum Verzehr keine Flusse zum Gutertransport keine Industrie Letztere benotigt fur alle Produktionsvorgange viel Wasser das geklart in den Kreislauf zuruckgefuhrt wird Wasser wird wegen seiner hohen Verdampfungsenthalpie in Form von Wasserdampf zum Antrieb von Dampfmaschinen und Dampfturbinen sowie zur Beheizung von chemischen Produktionsanlagen benutzt Wegen seiner hohen Warmekapazitat und Verdampfungsenthalpie dient Wasser als umlaufendes bzw verdampfendes Kuhlmittel in Deutschland dienten 1991 allein in Kraftwerken 29 Milliarden m als Kuhlwasser Wasser kann auch als Kaltemittel R 718 in Kaltemaschinen eingesetzt werden 14 Im Salzbergbau wird Wasser als Losemittel zum Auslaugen zum Transport als Sole und zum Reinigen eingesetzt Wasser als Trinkwasser Produkt und Ware Stilles Mineralwasser Die Wasserversorgung nutzt unterschiedliche Wasservorkommen als Trinkwasser zum Teil aber auch fur Betriebswasserzwecke Niederschlags wasser Oberflachenwasser in Flussen Seen Talsperren Grundwasser Mineralwasser und Quellwasser Die Nutzung der Gewasser wird in Deutschland im Wasserhaushaltsgesetz geregelt In Mitteleuropa gibt es eine zuverlassige weitgehend kostendeckende und hochwertige Trinkwasserversorgung Diese wird meist durch offentliche Anbieter kommunale Versorger gewahrleistet die die okologische Verantwortung ubernehmen und es als Leitungswasser zur Verfugung stellen 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 ubernehmen Wo Trinkwasser keine direkte Handelsware ist wurde der Begriff Virtuelles Wasser eingefuhrt um dem nicht sichtbaren Wasseranteil der Produkte oder dem mitunter hohen Wasserbedarf der im direkten Zusammenhang mit der Produktion eines Produktes anfallt Rechnung zu tragen Wasserverbrauch Hauptartikel Wasserverbrauch Als Wasserverbrauch wird die Menge des vom Menschen in Anspruch genommenen Wassers bezeichnet Der umgangssprachliche Begriff ist wie Energieverbrauch nicht korrekt da nirgends Wasser vernichtet wird seine Gesamtmenge auf der Erde bleibt konstant Wasserbedarf ware treffender Dieser umfasst den unmittelbaren menschlichen Genuss Trinkwasser und Kochen ebenso wie den zum alltaglichen Leben Waschen Toilettenspulung etc sowie den fur die Landwirtschaft das Gewerbe und die Industrie siehe Nutzwasser gegebenen Bedarf Das ist daher nicht nur eine Kenngrosse fur die nachgefragte Wassermenge sondern zumeist auch fur die Entsorgung oder Wiederaufbereitung des bei den meisten Wassernutzungen entstehenden Abwassers Kanalisation Klaranlage Die aus der Versorgungsleitung entnommene Wassermenge wird durch einen Wasserzahler gemessen und zur Kostenberechnung herangezogen Weltweit liegt der Susswasserbedarf bei jahrlich geschatzt 4 370 km 2015 wobei die Grenze der nachhaltigen Nutzung bei 4 000 km angegeben wird siehe auch Welterschopfungstag Ein dabei bislang unterschatzter Faktor ist die Verdunstung genutzten oder zur Nutzung vorgehaltenen Wassers bspw durch Pflanzen Evapotranspiration die nach neuer Daten Analyse mit ca 20 des Gesamtverbrauchs angenommen wird 15 In Deutschland betrug 1991 der Wasserbedarf 47 9 Milliarden Kubikmeter wovon allein 29 Milliarden Kubikmeter als Kuhlwasser 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 Wasserbedarf ohne Industrie betragt rund 130 Liter pro Einwohner und Tag davon etwa 1 2 Liter in Speisen und Getranken einschliesslich des in Fertiggetranken enthaltenen Wassers Wasserversorgung Die Versorgung der Menschheit mit sauberem Wasser stellt Menschen nicht nur in den Entwicklungslandern vor ein grosses logistisches Problem Nur 0 3 der weltweiten Wasservorrate sind als Trinkwasser verfugbar das sind 3 6 Millionen Kubikkilometer von insgesamt ca 1 38 Milliarden Kubikkilometern Die Wasserknappheit kann sich in niederschlagsarmen Landern 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 uber das Meer in tropische Regionen zu schleppen die unterwegs nur wenig abschmelzen wurden um am Ziel Trinkwasser daraus zu gewinnen Siehe auch Wasserverteilungssystem Wasseraufbereitung Wasseraufbereitungsanlage Siedlungswasserwirtschaft in Deutschland Wasserreinhaltung Wassergehalt in einigen Nahrungsmitteln Butter 18 Prozent Brot 40 Prozent Kase 30 bis 60 Prozent Joghurt Milch 87 5 Prozent Fleisch 60 75 Prozent Apfel Birne 85 Prozent Wassermelone 90 Prozent Mohrruben 94 Prozent Gurken Tomaten 98 ProzentWasserverfugbarkeit Hauptartikel Wasserverfugbarkeit Weltweit haben etwa 4 Mrd Menschen bzw zwei Drittel der Weltbevolkerung mindestens einen Monat im Jahr nicht ausreichend Wasser zur Verfugung 1 8 bis 2 9 Mrd Menschen leiden 4 bis 6 Monate im Jahr unter schwerer Wasserknappheit ca 0 5 Mrd Menschen ganzjahrig 16 Die Urbanisierung verscharft die Wasserknappheit in landlichen Gebieten und erhoht den Wettbewerb zwischen Stadten und der Landwirtschaft um Wasser 17 Bei der Durre und Hitze in Europa 2018 sind die Ernten teilweise massiv zuruckgegangen Wasser als Menschenrecht Hauptartikel Recht auf Zugang zu sauberem Wasser Auf Antrag Boliviens erklarte die UN Vollversammlung am 28 Juli 2010 mit den Stimmen von 122 Landern und ohne Gegenstimme den Zugang zu sauberem Trinkwasser und zu sanitarer Grundversorgung zu Menschenrechten 41 Lander enthielten sich der Stimme darunter USA Kanada und 18 EU Staaten Da Resolutionen der UN Vollversammlung volkerrechtlich unverbindlich sind ergeben sich zunachst keine rechtlichen Konsequenzen Jedoch konnte die neue Resolution nun die Auffassung stutzen dass sauberes Wasser und Sanitaranlagen zu einem angemessenen Lebensstandard gehoren und somit aufgrund des volkerrechtlich bindenden Internationalen Paktes uber wirtschaftliche soziale und kulturelle Rechte der das Recht auf einen angemessenen Lebensstandard enthalt eingeklagt werden Einige Lander wie Sudafrika oder Ecuador haben das Recht auf Wasser in ihre Verfassung ubernommen 18 Gesetzliche Grundlagen und Behorden Hauptartikel Wasserrecht Die wasserrechtlichen Grundlagen der Wasserwirtschaft und des offentlichen Umganges mit den Wasserressourcen bilden in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz und die Europaische Wasserrahmenrichtlinie Wichtige Behorden und Institutionen sind die Oberen und Unteren Wasserbehorden auf Kreisebene je nach Bundesland in Deutschland unterschiedlich Wasser und Schifffahrtsamt LAWA Arbeitsgemeinschaft Wasser in den Wissenschaften Wasser spielt eine zentrale Rolle in vielen Wissenschaften und Anwendungsgebieten Die Wissenschaft die sich mit der raumlichen wie zeitlichen Verteilung des Wassers und dessen Eigenschaften beschaftigt bezeichnet man als Hydrologie Insbesondere untersucht die Ozeanologie das Wasser der Weltmeere die Limnologie das Wasser der Binnengewasser die Hydrogeologie das Grundwasser und die Aquifere die Meteorologie den Wasserdampf der Atmosphare und die Glaziologie das gefrorene Wasser unseres Planeten In flussiger Form wurde Wasser bislang nur auf der Erde nachgewiesen Bereiche der Umweltokonomie befassen sich mit Wasser als Ressource Water Economics 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 Gewasser Sie behandelt Reaktionen und Auswirkungen im Zusammenhang mit der Herkunft und Beschaffenheit der unterschiedlichen Wassertypen Sie beschaftigt sich mit allen Bereichen des Wasserkreislaufs und berucksichtigt damit die Atmosphare und den Boden Dabei beschaftigt sie sich unter anderem mit der Analyse von im Wasser gelosten Stoffen den Eigenschaften des Wassers dessen Nutzung dessen Verhaltensweise in verschiedenen Zusammenhangen Wasser ist ein Losungsmittel fur viele Stoffe fur Ionenverbindungen aber auch fur hydrophile Gase und hydrophile organische Verbindungen Sogar gemeinhin als in Wasser unloslich 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 gelost In der Wasseranalytik unterscheidet man unter anderem folgende Wassertypen Trinkwasser Mineralwasser Heilwasser Tafelwasser Susswasser Meerwasser Salzwasser Brackwasser Reinstwasser Demineralisiertes Wasser Destilliertes Wasser Enteisentes Wasser Prozesswasser Nutzwasser Abwasser Haushalts Abwasser landwirtschaftliche Abwasser Industrie Abwasser Regenwasser Grundwasser Oberflachenwasser Fliess und Stehgewasser Aber auch bei den wassrigen Auslaugungen Eluaten von Sedimenten Schlammen Feststoffen Abfallen und Boden wird die Wasseranalytik eingesetzt Um die Eigenschaften des Wassers und eventuell darin geloster Stoffe bzw damit in Kontakt stehender fester Phasen aufzuklaren kann auch die Molekulardynamik Simulation sinnvoll sein Siehe auch Wasserharte und Hydrophobie Wasser in den Geowissenschaften Der islandische Geysir Strokkur kurz vor dem Ausbruch In den Geowissenschaften haben sich Wissenschaften herausgebildet die sich besonders mit dem Wasser beschaftigen die Hydrogeologie die Hydrologie die Glaziologie die Limnologie die Meteorologie und die Ozeanographie Besonders interessant fur die Geowissenschaften ist wie Wasser das Landschaftsbild verandert von kleinen Veranderungen uber einen grossen Zeitraum bis hin zu Katastrophen bei denen Wasser innerhalb weniger Stunden ganze Landstriche zerstort dies geschieht zum Beispiel auf folgende Weisen Flusse 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 Durren werden die naturlichen Okosysteme stark beeinflusst Wasser ist nicht nur ein bedeutender Faktor fur die mechanische und chemische Erosion von Gesteinen sondern auch fur 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 Gewasser Permafrostboden Binnenmeer Binnensee Teich Meer Ozean Bach Flussaue Wasser in der Hydrodynamik Die verschiedenen stromungstechnischen Eigenschaften und Wellentypen in mikroskopischem bis globalem Massstab werden untersucht konkret zu folgenden Fragestellungen Optimierung von Bootskorpern und exponierter Baukorper zum Beispiel Wehre Minimierung des Stromungswiderstandes Optimierung des Wirkungsgrades von wassergetriebenen Turbinenradern und Schiffsantrieben Untersuchung von Stromungsphanomenen Tsunami Monsterwellen Wasserstoss Wasserwidder Meeresstromungen im Zusammenhang mit Wetter und Klimaerscheinungen Stromungen in Gewassern mit Transport und Ablagerung von Sediment Fischwanderung Austausch von Sauerstoff gelosten Stoffen Plankton Hochdruckwasserstrahl als Reinigungs und SchneidemittelWasser und NaturVorkommen auf der Erde Die Bezeichnung Wasser wird im Allgemeinen fur den flussigen Aggregatzustand verwendet Im festen Zustand spricht man von Eis im gasformigen Zustand von Wasserdampf In der Natur kommt Wasser selten rein vor sondern enthalt meist geloste Anteile von Salzen Gasen und organischen Verbindungen Verteilung und Verfugbarkeit Siehe auch Liste der Lander nach Wasserressourcen Wasserverteilung auf der Erde Der grosste Teil der Erdoberflache 71 ist von Wasser bedeckt besonders die Sudhalbkugel und als Extrem die Wasserhemisphare Die Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1 4 Milliarden Kubikkilometer entspricht dem Volumen eines Wurfels mit 1120 km Kantenlange wovon der allergrosste Teil auf das Salzwasser der Weltmeere entfallt Nur 48 Millionen Kubikkilometer 3 5 des irdischen Wassers liegen als Susswasser vor Das mit 24 4 Millionen Kubikkilometern 1 77 meiste Susswasser ist dabei als Eis an den Polen Gletschern und Dauerfrostboden gebunden und somit zumindest fur prompte Nutzung nicht verfugbar Einen weiteren wichtigen Anteil macht das Grundwasser mit 23 4 Millionen Kubikkilometern aus Das Wasser der Fliessgewasser und Binnenseen 190 000 km der Atmosphare 13 000 km des Bodens 16 500 km und der Lebewesen 1 100 km ist im Vergleich rein mengenmassig recht unbedeutend Dabei ist jedoch nur ein geringer Teil des Susswassers auch als Trinkwasser verfugbar Insgesamt liegen 98 233 des Wassers in flussiger 1 766 in fester und 0 001 in gasformiger Form vor In seinen unterschiedlichen Formen weist das Wasser dabei spezifische Verweilzeiten auf und zirkuliert fortwahrend im globalen Wasserkreislauf Diese Anteile sind jedoch nur naherungsweise bestimmbar und wandelten sich auch stark im Laufe der Klimageschichte wobei im Zuge der globalen Erwarmung von einem Anstieg des Wasserdampfanteils ausgegangen wird Tiefenwasser in schon deutlich warmeren geologischen Schichten wird direkt oder uber Warmetausch als Warme Energiequelle genutzt wobei sowohl naturliche Thermalquellen und Geysire an der Oberflache vorliegen als auch der Mensch danach bohrt Durch den Gebirgsdruck bleibt Wasser in der Tiefe auch bei Temperaturen uber dem Siedepunkt bei Normaldruck von 100 C flussig Neue Erkenntnisse lassen vermuten dass auch in etwa 500 km Tiefe im Zwischenbereich von oberem und unterem Erdmantel Wasser in flussiger Form vorliegt 19 Die bislang noch fehlende bzw unzureichende Versorgung eines grossen Teils der Weltbevolkerung mit hygienischem und toxikologisch unbedenklichem Trinkwasser sowie mit einer ausreichenden Menge Nutzwasser stellt eine der grossten Herausforderungen der Menschheit in den nachsten Jahrzehnten dar Seit 1990 haben rund 2 6 Milliarden weitere Menschen Zugang zu einer sicheren Wasserversorgung erhalten zum Beispiel mithilfe von Pumpbrunnen oder einem Leitungssystem Aber immer noch trinken 663 Millionen Menschen jeden Tag Wasser das verschmutzt ist und krank machen kann 20 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 geklart Ein Teil des Wassers gelangte zweifellos durch das Ausgasen von Magma in die Atmosphare stammt also letztlich aus dem Erdinneren Ob dadurch aber die Menge an Wasser erklart werden kann wird stark angezweifelt Das Element Wasserstoff ist das haufigste 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 dort im Vergleich zur Erde nur in geringen Mengen zu finden Vorkommen im Universum Hauptartikel Wasservorkommen im Universum und Wassersynthese im Weltraum Ausserhalb der Erde kommt ebenfalls Wasser vor Beispielsweise wurde Wassereis in Kometen auf dem Mars einigen Monden der ausseren Planeten und dem Exoplaneten OGLE 2005 BLG 390Lb nachgewiesen Allein die Saturnringe enthalten uberschlagig etwa 20 bis 30 Mal so viel Wasser wie auf der Erde vorkommt Hinweise auf das Vorhandensein von Wassereis in polnahen Meteoritenkratern gibt es beim Erdmond und sogar beim Merkur dem sonnennachsten Planeten Als Flussigwasser wird es unter den eisigen Oberflachen von Europa Enceladus ein paar weiteren Monden sowie bei OGLE 2005 BLG 390Lb vermutet Direkt fotografisch belegt wurde ausserirdisches Flussigwasser bisher aber nur in Form weniger salzwasserhaltiger Schlammtropfchen auf dem Mars Ausserirdischer Wasserdampf konnte unter anderem in den Atmosphare von Mars und Titan den hoheren Atmospharenschichten roter Riesensterne in interstellaren Nebeln und sogar im Licht ferner Quasare nachgewiesen werden Klima Wasser beeinflusst entscheidend unser Klima und ist Basis nahezu aller Wetter erscheinungen vor allem bedingt durch seine hohe Mobilitat und Warmekapazitat In den Ozeanen wird die einstrahlende Sonnenenergie gespeichert Diese regional unterschiedliche Erwarmung fuhrt wegen Verdunstung zu unterschiedlichen Konzentrationen der gelosten Stoffe da diese nicht mitverdunsten vor allem Salinitat Salzgehalt Dieses Konzentrationsgefalle erzeugt globale Meeresstromungen die sehr grosse Energiemengen Warme transportieren z B Golfstrom Humboldtstrom aquatorialer Strom mitsamt ihren Gegenstromungen Ohne den Golfstrom wurde in Mitteleuropa arktisches Klima herrschen Im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt stellen Ozeane die wirksamste CO2 Senke dar da Gase wie Kohlendioxid in Wasser gelost werden Kohlenstoffzyklus Die mit der globalen Erwarmung einhergehende Temperaturerhohung der Weltmeere fuhrt zu einem geringeren Haltevermogen an Gasen und damit zu einem Anstieg des CO2 in der Atmosphare Wasserdampf stellt in der Atmosphare ein wirksames Treibhausgas dar siehe Treibhauseffekt Bei der Erwarmung verdunstet Wasser es entsteht Verdunstungskalte Als trockener Dampf nicht kondensierend und als nasser Dampf kondensierend Wolken Nebel enthalt und transportiert es latente Warme die fur samtliche Wetterphanomene entscheidend verantwortlich ist siehe auch Luftfeuchtigkeit Gewitter Fohn Die Warmekapazitat des Wassers und die Phanomene der Verdunstungskalte und latenten Warme sorgen in der Nahe von grossen Gewassern fur gemassigte Klimate mit geringen Temperaturschwankungen im Jahres und Tagesgang Wolken verringern zudem die Einstrahlung durch die Sonne und die Erwarmung der Erdoberflache durch Reflexion Der aus Wolken fallende Niederschlag und der Wasserdampf Auskammung und Photosynthese bzw Atmung bewassern die terrestrischen Okotope Auf den Landmassen konnen so Gewasser oder Eismassen entstehen die auch meso und mikroklimatische Wirkungen haben Das Verhaltnis von Evapotranspiration Gesamtverdunstung eines Gebietes zu Niederschlag entscheidet ob sich trockene aride Steppen Wusten oder feuchte humide Walder Waldsteppen Klimate bilden Auf den Landmassen ist ausserdem der Wasserhaushalt der Vegetation eine klimatische Grosse Bedeutung des Wassers fur das Leben Wasser ist vermutlich der Entstehungsort des Lebens und eine seiner Bedingungen In Organismen und in unbelebten Bestandteilen der Okosphare spielt es als vorherrschendes Medium bei fast allen Stoffwechsel vorgangen beziehungsweise geologischen und okologischen Elementarprozessen eine entscheidende Rolle Die Erdoberflache ist zu circa 72 von Wasser bedeckt wobei Ozeane hieran den grossten Anteil tragen Susswasser reserven 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 Landschafts gestalter im Zuge der Erosion und durch seine wirtschaftliche Bedeutung unter anderem in den Bereichen der Land Forst und Energiewirtschaft ist es zudem in vielfaltiger Weise mit Geschichte Wirtschaft und Kultur der menschlichen Zivilisation verbunden Die Bedeutung des Wassers fur das Leben war insofern auch immer Gegenstand der Naturphilosophie Grundbaustein des Lebens Das Leben ist nach dem heutigen Erkenntnisstand im Wasser entstanden siehe auch Evolution Autotrophe Schwefelbakterien Prokaryoten produzieren aus Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid unter Zufuhr von Lichtenergie organische Kohlenstoffverbindungen und Wasser 18 H 2 S 6 C O 2 C 6 H 12 12 H 2 O 18 S displaystyle mathrm 18 H 2 S 6 CO 2 rightarrow C 6 H 12 12 H 2 O 18 S Als Nachfolger nutzten Blaubakterien Cyanobakterien und alle spateren autotrophen Eukaryoten das hohe Redoxpotential des Wassers Unter Zufuhr von Licht produzieren sie aus Wasser und Kohlendioxid Traubenzucker und Sauerstoff 6 C O 2 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 6 O 2 6 H 2 O displaystyle mathrm 6 CO 2 12 H 2 O rightarrow C 6 H 12 O 6 6 O 2 6 H 2 O Durch diesen Prozess reicherte sich im Wasser und in der Atmosphare immer mehr Sauerstoff an Damit wurde die Gewinnung von Energie durch Zellatmung Dissimilation moglich C 6 H 12 O 6 6 O 2 6 H 2 O 6 C O 2 displaystyle mathrm C 6 H 12 O 6 6 O 2 rightarrow 6 H 2 O 6 CO 2 Voraussetzung fur die Fahigkeit mit dem giftigen Sauerstoff Oxidation der empfindlichen Biomolekule umzugehen waren Enzyme wie die Katalase die eine strukturelle Ahnlichkeit mit dem Sauerstoff transportierenden Hamoglobin aufweist Aerobe Purpurbakterien nutzten vielleicht als erstes den giftigen Sauerstoff zum energieliefernden Abbau von organischen Stoffen Nach der Endosymbiontentheorie nahmen damals noch anaerobe Eukaryoten die aeroben Prokaryoten wahrscheinlich Purpurbakterien auf Wasser wurde damit zum Medium grundlegender biochemischer Vorgange Stoffwechsel zur Energiegewinnung und speicherung Photosynthese Dissimilation Glykolyse Zitronensaurezyklus Fettabbau Eiweissabbau Harnstoffzyklus Auf Grund des Dipolmomentes eignet sich Wasser als Losungsmittel fur polare Substanzen und wegen der daraus entspringenden Viskositat und Dichte als Transportmittel Wasser transportiert Nahrstoffe Abbauprodukte Botenstoffe und Warme innerhalb von Organismen zum Beispiel Blut Lymphe Xylem und Zellen Die Eigenschaften des Wassers werden bei Pflanzen und Tieren inklusive Mensch mannigfaltig z B fur die Temperaturregulierung benutzt in Form von Guttation Schwitzen etc oder z B als Basis fur antibakterielle Schutzfilme bei Kroten und Fischen Pflanzen und Tieren ohne Skelett verleiht der Turgordruck des Wassers Form und Festigkeit Durch Turgoranderungen konnen sie sich auch bewegen zum Beispiel Blattbewegung bei Pflanzen Die Stachelhauter zu denen die Seeigel Seesterne und Seewalzen gehoren haben statt eines festen Skeletts ein System hydraulisch arbeitender Gefasse Ambulacralsystem Sie bewegen sich durch gezielte Druckanderungen in diesem Gefasssystem Wasser und Okosysteme In terrestrischen Okosystemen ist Wasser begrenzender Faktor der Produktivitat Es ist essenziell fur den Stoffwechsel von Lebewesen Biosphare sowie fur die Herausbildung und Pragung ihrer Standorte Pedosphare Erdatmosphare Klima Niederschlage speisen Gewasser und Grundwasser als Ressource fur das Pflanzenwachstum und als Trinkwasser fur die Tiere Die meiste Biomasse und grosste Produktivitat findet sich in aquatischen Okosystemen vor allem in Ozeanen in denen der begrenzende Produktionsfaktor die Menge der im Wasser gelosten Nahrstoffe ist also vor allem Phosphat Stickstoffverbindungen Ammonium Nitrat und CO2 Kohlendioxid Die Eigenschaften des Wassers werden mit hoher Effizienz genutzt z B bei der Oberflachenspannung von Insekten Spinnentieren bei der Dichte und den optischen Eigenschaften vom Plankton etc Die Temperaturabhangigkeit der Wasserdichte fuhrt in Gewassern zu einer Temperaturschichtung zu Sprungschichten und Ausgleichsstromungen die vor allem in limnischen Susswasser Biotopen charakteristisch sind siehe Okosystem See aber auch in marinen Okosystemen anzutreffen sind und genutzt werden Wale nutzen z B die Schallreflexionen an Sprungschichten zur Verbesserung ihrer Kommunikation Die Dichteanomalie des Wassers ermoglicht auch das Uberleben von Lebewesen im Winter da stehende Gewasser dadurch nicht bis zum Grund durchfrieren Ausnahme flache Gewasser und Frosttrocknis Zusatzlich bewirkt die Dichteanomalie in tieferen Seen der gemassigten Zonen im Fruhling und Herbst bei Erreichen einer einheitlichen Temperatur eine Umwalzung des Wassers und somit einen Austausch von Oberflachen und Tiefenwasser der fur Nahrstoff und Sauerstoffkreislauf wesentlich ist Auch wenn aquatische Okosysteme durch die Warmekapazitat des Wassers sehr stabile Lebensraume darstellen haben auch geringere Temperaturschwankungen deutliche Folgen vgl Okosystem See So wird die Temperaturerhohung der Ozeane Veranderungen in marinen Okosystemen zur Folge haben Okologischer Zustand von Gewassern Der okologische Zustand von Fliess bzw Oberflachengewassern wie von Grundwasser wird in der Europaischen Union EU nach der Richtlinie 2000 60 EG EU Wasserrahmenrichtlinie WRRL nach verschiedenen Kriterien analysiert und nach funf Graden eingeteilt sehr gut gut massig unbefriedigend schlecht 21 22 Wasser in der TechnikWasser hat in der Technik verschiedene Anwendungsmoglichkeiten meist im flussigen Zustand gelegentlich auch als Eis oder Dampf Die Gewichtskraft von Wassermassen wird in den verschiedenen Wassermuhlen und Wasserturbinen zur Gewinnung von mechanischer oder elektrischer Energie genutzt Beim durch Wasserschlag pumpenden Wasserwidder kommt zusatzlich die geringe Kompressibilitat von Wasser dazu Dampf wird genutzt in Dampfturbinen die in vielen modernen Kraftwerken vorkommen um die primar erzeugte Warme zunachst in mechanische Energie und schliesslich mit einem Generator in elektrische Energie umzuwandeln Die Kolben Dampfmaschine war vor allem in der industriellen Revolution von Bedeutung Eismaschinen dienen der Verarbeitung von Speiseeis und Herstellung von Eiswurfel und Scherbeneis die Eisbearbeitungsmaschine zum Glatten der von Kunsteisbahnen Iglus sind Gebaude aus Eis Bei der Warmeubertragung dient Wasser fur Heizung oder in der Wasserkuhlung und die Erzeugung von Kalte durch Verdunstung etwa in Kuhlturmen Kaltemaschinen funktionieren auf Basis der Adsorption von Ammoniak in Wasser oder Wasserdampf in wassriger Lithiumbromid Losung Wasser dient kalt und warm zum reinigenden Waschen eventuell mit Detergentien oder Laugen oder Sauren Losen Auslaugen von Salzlagerstatten Trennen uber Chromatographie oder Extraktion Aufgussgetranke Umkristallisieren Abbinden von Gips Zement zusammen mit Kohlenstoffdioxid Kalk jedoch auch Reinigen von loslichen Substanzen im Chemielabor Als Druckstrahl zum Spulen Brausen Hochdruckreinigen eventuell mit abrasivem Zusatzstoff und zum Wasserstrahlschneiden auch etwa im hygienesensiblen Bereich der Lebensmittelindustrie In Form von Gel wird Wasser als Schallubertragungsmedium vom Sensorkopf zum menschlichen Korper bei der Ultraschalldiagnostik genutzt Wasser ist Schallubertragungsmedium beim Echolot Als Medium mit hoher Oberflachenspannung und guter Verdunstungsrate dient Wasser zum verschieblichen Anklatschen von Beschriftungsfolie auf Schaufenstern Autokarosserien und anderen glatten zu kaschierenden Oberflachen ebenso als Gleit und Dichtmittel fur Saugnapfe Die Oberflachenspannung von Wasser erlaubt im Zusammenspiel mit Seife Seifenblasen und das Bauen von Schichten ab Molekuldicke und feiner Membrane fur physikalische Experimente Der Wasserlaufer kann mittels Dellen in der Oberflache laufen Biofilme konnen sich ausbreiten aber auch olige Substanzen spreiten Ursprungliche Hydraulik verwendet Wasser als Druckubertragungsmedium sowie als Fontanen in Springbrunnen und Wasserspielen die auch Verdunstungskuhlung und Lichteffekte ermoglichen Das Aufbrechen von geologischen Schichten beim Fracking ist ebenfalls eine Hochdruckanwendung Durch Wasser erzeugter Auftrieb erlaubt Schiffen Bojen und Lebewesen das Schwimmen Ballasttanks helfen unbeladene oder ungleichmassig beladene Schiffe zu stabilisieren und U Booten auf und abzutauchen Es gibt Seilbahnen und Lifte die im Gegenzug von Wasserballasttanks gezogen bzw gehoben werden Wasser als Dissoziationsmedium dient fur Elektrolyse Galvanik Akku und Batterietechnik sowie in alten Kraftwerken als Strom Regelungstank Weiters kommt Wasser als Losungsmittel aller wassrigen Chemie ob beim Mikroverfahren der Tupfelplatte dem grafisch wirksamen Entwickeln fotografischer Platten und Filme oder der grosstechnischen Herstellung von Nitramoncal aus Ammoniak und Salpetersaure zum Einsatz In der Medizin dient Wasser als losendes Medium zum Injizieren oder Infundieren von Stoffen in den Korper um den Wasserhaushalt des Korpers zu korrigieren zum Aufweichen harter Haut oder von Nageln oder zum Spulen des Darms Das Kopfhaar mit Wasser reversibel aufzuquellen und in Wellen und Locken zu formen ist Friseurhandwerk Weidenruten Peddigrohr etc werden in Wasser gelegt zum Flechten biegsam gemacht Hartholz wird unter Wasserdampf zu Bugholzmobeln geformt Wasser kann Infrarotstrahlung aus Gluhlampenlicht ausfiltern und absorbiert ionisierende Strahlung im Abklingbecken von Kernkraftwerken In Wasserwerfern wird Wasser mit und ohne chemischem Zusatz als Munition eingesetzt Reinstwasser leitet Strom schlecht Erst wenn andere Stoffe die sich in Ionen auflosen konnen hinzukommen kann es elektrischen Strom ubertragen 23 In Kernkraftwerken wird Wasser als Moderator genutzt d h um Neutronen abzubremsen Ausstellungen und Veranstaltungen rund ums WasserVon 2005 bis 2014 hat die UNO zur Internationalen Aktionsdekade Wasser Quelle des Lebens aufgerufen Weltwasserforum Weltwassertag WasserForum Museum der Wasserversorgung und gewinnung der HWW Hamburger Wasserwerke Hamburg Wasser Gute Gute Projekt zur Wasserrahmenrichtlinie der EU in Hannover Wasser Musical Musical von Siegfried Faderl und Ewald Mayrbaurl Wasserleitungsmuseen Kaltenbrunn und Wildalpen der I Wiener Hochquellenleitung Wasserspielparks in Wien beim Wasserturm Favoriten und auf der Donauinsel Siehe auchBrunnen Heraldik UN Wasser Weltwasserbericht WeltwasserratLiteraturOle Pollem Regulierungsbehorden fur den Wassersektor in Low Income Countries Eine vergleichende Untersuchung der Regulierungsbehorden in Ghana Sambia Mosambik und Mali Verlag Dr Kovac Hamburg 2009 ISBN 978 3 8300 4473 4 Allgemeine Inhalte Sibylle Selbmann Mythos Wasser Symbolik und Kulturgeschichte Badenia Karlsruhe 1995 ISBN 3 7617 0309 0 Philip Ball H2O Biographie des Wassers Piper Munchen 2001 ISBN 3 492 04156 6 Siegfried Dyck Gerd Peschke Grundlagen der Hydrologie 3 Auflage Verlag fur Bauwesen Berlin 1995 ISBN 3 345 00586 7 Dieter Gerten Wasser Knappheit Klimawandel Welternahrung C H Beck Munchen 2018 ISBN 978 3 406 68133 2 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 Springer Berlin 1981 ISBN 3 540 09601 9 Thermodynamische Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf 0 800 C 0 1000 bar Helmut Lehn Oliver Parodi Wasser elementare und strategische Ressource des 21 Jahrhunderts I Eine Bestandsaufnahme In Umweltwissenschaften und Schadstoff Forschung Band 21 Nr 3 2009 S 272 281 Wolfram Mauser Wie lange reicht die Ressource Wasser Vom Umgang mit dem blauen Gold Fischer Taschenbuch Frankfurt am Main 2007 ISBN 978 3 596 17273 3 Erik Orsenna Die Zukunft des Wassers eine Reise um unsere Welt Originaltitel L avenir de l eau ubersetzt von Caroline Vollmann Beck Munchen 2010 ISBN 978 3 406 59898 2 als Taschenbuch dtv Munchen 2012 ISBN 978 3 423 34690 0 Helge Bergmann Wasser Mythen Markte Molekule Wiley VCH Weinheim 2011 ISBN 978 3 527 32959 5 Leopold Schua Lebensraum Wasser Geheimnisse in einer unbekannten Welt Kosmos Bibliothek Band 268 Stuttgart 1970 ISBN 3 440 00268 3 pdf 23 MB Wasserchemie Heinrich Sontheimer Paul Spindler Ulrich Rohmann Wasserchemie fur Ingenieure DVGW Forschungsstelle am Engler Bunte Institut der Uni Karlsruhe ZfGW Verlag Frankfurt 1980 ISBN 3 922671 00 4 Bernd Naumann Chemische Untersuchungen der Lebensgrundlage Wasser Anregungen zur okologischen Bildung Bd 2 Landesinstitut fur Lehrerfortbildung Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung von Sachsen Anhalt LISA Halle 1994 Gunter Wieland Wasserchemie 12 Auflage Vulkan Verlag Essen 1999 ISBN 3 8027 2542 5 Karl Holl Andreas Grohmann u a Wasser Nutzung im Kreislauf Hygiene Analyse und Bewertung 8 Auflage Walter de Gruyter Berlin 2002 ISBN 3 11 012931 0 Standardwerk der Wasseruntersuchung Leonhard A Hutter Wasser und Wasseruntersuchung Methodik Theorie u Praxis chemischer chemisch physikalischer biologischer u bakteriologischer Untersuchungsverfahren Sauerlander Frankfurt am Main 1994 ISBN 3 7935 5075 3 Nutzung und Schutz Christian Opp Hrsg Wasserressourcen Nutzung und Schutz Beitrage zum Internationalen Jahr des Susswassers 2003 Marburger Geographische Gesellschaft Marburg Lahn 2004 ISBN 3 88353 049 2 Christian Leibundgut Franz Josef Kern Wasser in Deutschland Mangel oder Uberfluss In Geographische Rundschau Band 58 Nr 2 2006 S 12 19 Konflikte um Wasser Aboubacry Athie Die politischen Implikationen der Wasserverfugbarkeit in Afrika sudlich der Sahara dargestellt am Beispiel der Sahellander Westafrikas Wissenschaftlicher Verlag Berlin 2002 ISBN 3 936846 05 7 Hans Huber Abendroth Der Wasserkrieg von Cochabamba Zur Auseinandersetzung um die Privatisierung einer Wasserversorgung in Bolivien Bundeskammer fur Arbeiter und Angestellte Wien 2004 ISBN 3 7062 0081 3 Detlef Muller Mahn Wasserkonflikte im Nahen Osten eine Machtfrage In Geographische Rundschau Band 58 Nr 2 2006 S 40 48 Lisa Stadler Uwe Hoering Das Wasser Monopoly Von einem Allgemeingut und seiner Privatisierung Rotpunktverlag Zurich 2003 ISBN 3 85869 264 6 Karo Katzmann Schwarzbuch Wasser Verschwendung Verschmutzung bedrohte Zukunft Molden Wien 2007 ISBN 978 3 85485 196 7 Andreas Hoppe Wasser im Nahen Osten ein Kriegsgrund In Naturwissenschaftliche Rundschau Band 59 Nr 5 2006 S 241 247 Religiose Bedeutung Claudia Sticher Wasser Symbol des Lebens und des Glauben Mit einem Beitrag von Norbert Lohfink Verlag Katholisches Bibelwerk Stuttgart 2014 ISBN 978 3 460 27174 6 Lyrisches Hermann Peter Piwitt und Susann Henschel Hrsg Des Wassers Uberfluss Von Brunnen Quellen und schonen Wassern Philipp Reclam jun Stuttgart 2006 ISBN 978 3 15 018450 9 Weblinks Commons Wasser Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Wikibooks Tabellensammlung Chemie Stoffdaten Wasser Lern und Lehrmaterialien Wiktionary Wasser Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Wikiquote Wasser Zitate Wikisource Wasser Quellen und Volltexte Wasserlexikon der Uni Bremen Grafik die die weltweite Verteilung von Wasser in allen Formen darstellt Samtliche physikalischen Daten von Wasser englisch abgerufen am 25 November 2011 Das Absorptionsspektrum von flussigem Wasser vom UV bis zum IR englisch Grafik die zeigt wie es ausshahe wenn alles Wasser auf oder nahe der Erdoberflache eine grosse Kugel bilden wurde Woher kommt unser Wasser aus der Fernseh Sendereihe alpha Centauri ca 15 Minuten Erstmals ausgestrahlt am 4 Aug 2002 Ist Wasser magisch aus der Fernseh Sendereihe alpha Centauri ca 15 Minuten Erstmals ausgestrahlt am 27 Okt 2002 Marko Pauli Wasser Eine ratselhafte Flussigkeit In Deutschlandfunk Kultur Feature 16 Januar 2020 abgerufen am 18 Januar 2020 Thema Wasser beim Bundesamt fur Umwelt Schweiz Einzelnachweise Das Herkunftsworterbuch Der Duden in zwolf Banden Band 7 5 Auflage Dudenverlag Berlin 2014 S 915 google de Siehe auch DWDS Wasser und Friedrich Kluge Etymologisches Worterbuch der deutschen Sprache 7 Auflage Trubner Strassburg 1910 S 484 digitale sammlungen de Wasser ist nicht gleich Wasser Trennung und Untersuchung der Isomere des Wassers para und ortho Wasser para Wasser reagiert 25 schneller mit Diazenylium Ionen protonierter Stickstoff chemie de 31 Mai 2018 Wasser ist nicht gleich Wasser Universitat Basel 29 Mai 2018 J F Swindells J R Coe Jr and T B Godfrey Absolute Viscosity of Water at 20 C Hrsg Journal of Research of the National Bureau of Standards Band 48 Nr 1 Januar 1952 C E Mortimer U Muller Chemie Das Basiswissen der Chemie 12 Auflage Thieme 2015 ISBN 978 3 13 484312 5 S 61 Thomas Kramar Physik Eine Brucke aus H2O In Die Presse 8 November 2007 Wasserstoff als Energietrager der Zukunft Memento vom 26 Oktober 2012 im Internet Archive VDE abgerufen am 3 August 2011 Bilden von Strukturen Sibylle Selbmann Mythos Wasser Symbolik und Kulturgeschichte Badenia Verlag Karlsruhe 1995 ISBN 3 7617 0309 0 Hermann Peter Piwitt und Susann Henschel Hrsg Des Wassers Uberfluss Von Brunnen Quellen und schonen Wassern Gedichte Philipp Reclam jun Stuttgart 2006 ISBN 978 3 15 018450 9 Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung e V In der Hitze des Sommers viel trinken Dge de 28 Juli 2006 abgerufen am 6 Juli 2010 Health Marketing Waterlogged von Margaret McCartney doi 10 1136 bmj d4280 Linda F Fried Paul M Palevsky Hyponatremia and Hypernatremia In Medical Clinics of North America Vol 81 Nr 3 1 Mai 1997 S 585 609 doi 10 1016 S0025 7125 05 70535 6 Die Wasser Kaltemaschine BINE Informationsdienst Dagmar Rohrlich Ressourcen knapper als gedacht Deutschlandfunk de Forschung Aktuell 3 Dezember 2015 abgerufen am 3 Dezember 2015 Nach F Jaramillo G Destouni Local flow regulation and irrigation raise global human water consumption and footprint In Science Band 350 Nr 6265 4 Dezember 2015 S 1248 1251 doi 10 1126 science aad1010 sciencemag org abgerufen am 29 Mai 2019 Mesfin M Mekonnen Arjen Y Hoekstra Four billion people facing severe water scarcity In Science 2016 doi 10 1126 sciadv 1500323 Dustin Garrick Lucia De Stefano u a Rural water for thirsty cities a systematic review of water reallocation from rural to urban regions In Environmental Research Letters Band 14 Nr 4 2019 S 043003 doi 10 1088 1748 9326 ab0db7 Wasser ist ein Menschenrecht In Red Globe 29 Juli 2010 abgerufen am 29 Juli 2010 Recht auf Wasser nicht einklagbar In der Standard 29 Juli 2010 abgerufen am 29 Juli 2010 Wolfgang Baumjohann Dann gehe ich lieber in die Berge Interview mit Tiz Schaffer In Falter 04 15 21 Januar 2015 Abgerufen 3 Mai 2015 Zugang zu sauberem Trinkwasser Abgerufen am 26 Juli 2017 Umweltziele der gute Zustand fur unsere Gewasser bmnt gv at Abgerufen am 4 April 2018 Sibylle Wilke Okologischer Zustand der Fliessgewasser In Umweltbundesamt 18 Oktober 2013 umweltbundesamt de abgerufen am 4 April 2018 Elektrische Leitfahigkeit des Wassers Abgerufen am 26 April 2021 Normdaten Sachbegriff GND 4064689 0 OGND AKS LCCN sh85145447 NDL 00567741Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Wasser amp oldid 215493417, wikipedia, wiki, deutsches

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