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Eisen & Mangan

Probleme mit Eisen und Mangan

Eisen und Mangan sind lebensnotwendige Spurenelemente, von einer überhöhten Aufnahme ist aber abzuraten.

Eisen

Eisen ist zum Aufbau des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin  nötig. Es ist im Muskelfarbstoff Myoglobin und in vielen wichtigen Enzymen enthalten. Der Tagesbedarf für Erwachsene liegt laut der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) bei 10 - 15 Milligramm. Schwangere benötigen eine tägliche Eisenmenge von 30 Milligramm, in der Stillzeit beträgt der tägliche Eisenbedarf 20 Milligramm.

Unser Körper kann Eisen aus Fleisch leichter aufnehmen als aus pflanzlicher Nahrung. Wird pflanzliche Nahrung gemeinsam mit Fleisch oder Vitamin C aufgenommen, steigt die Menge an verwertbarem Eisen stark an. Eisenreiche Lebensmittel sind z. B. Schweineleber (18 mg/ 100g), Hirse (9 mg/ 100g), weiße Bohnen (6,1 mg/ 100g), Haferflocken (4,6 mg/ 100g), Vollkornbrot (3,2 mg/ 100g) und Rindfleisch (2,3 mg/ 100g).

Die Weltgesundheitsorganisation WHO gibt in den „Guidelines for Drinking Water“ eine provisorische maximal tolerierbare tägliche Aufnahme über die Nahrung (inkl. Trinkwasser) von 0,8 mg Eisen/kg Körpergewicht an. Das entspricht bei einem Körpergewicht von 70 kg einer Eisenmenge von 56 mg pro Tag. Bei höheren Dosen ist mit gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu rechnen. Für den Aufnahmeweg über das Trinkwasser hat die WHO errechnet, dass eine Eisenkonzentrationen bis 2 mg/l vom gesundheitlichen Aspekt noch als Trinkwasser akzeptabel ist, obwohl schon bei geringeren Eisenmengen der Geschmack beeinträchtigt wird und es zu technischen Problemen (Ablagerungen, Verfärbungen) kommen kann.

Mangan

Die Spanne zwischen minimaler und maximal empfohlener Aufnahme ist dabei gering. Ein Mangel an Mangan kann zu Knorpel- und Knochendeformationen, Blutgerinnungsstörungen und verminderter Fortpflanzungsfähigkeit führen. Bei einer Überversorgung gibt es begründete Hinweise, auf neurotoxische Auswirkungen.

Der Tagesbedarf eines erwachsenen Menschen liegt laut DGE bei 2 bis 5 Milligramm. Mit der Nahrung werden zwischen 2 und 20 Milligramm Mangan täglich aufgenommen, wobei die Hauptlieferanten Lebensmitteln sind. In Lebensmitteln kommen wesentlich höhere Gehalte von Mangan vor als  in Trinkwasser. Gemäß WHO können von einem Erwachsenen mit 60 kg bis zu 11 mg Mangan am Tag aufgenommen werden, ohne dass es zu Beeinträchtigungen kommt. Das entspricht einem errechneten Höchstwert für das Trinkwasser von 0,4 mg/l.

Manganreiche Lebensmittel sind z. B. Haselnüsse (5,7 mg/ 100g), Haferflocken (4,5 mg/ 100g), Heidelbeeren (4,1 mg/ 100g) und Naturreis (2,1 mg/ 100g)

Technische Aspekte

Eisen und Mangan sind im Trinkwasser wegen der Färbung des Wassers unerwünscht. Bei hohen Konzentrationen kann eine Trübung (grau bis weiß bzw. gelblich bis rötlich) des Wassers auftreten. Wird dem Wasser Luft-Sauerstoff zugeführt, bilden sich Niederschläge, die bei Eisen rotbraun und bei Mangan schwarz gefärbt sind. Eisen- und Manganreiches Wasser kann Flecken auf der Wäsche hervorrufen. Ein hoher Eisengehalt bewirkt rotbraune Flecken. Mangan kann schwarzbraune Flecken hervorrufen, die nur sehr schwer zu entfernen sind. In den Trinkwasserleitungen können sich besonders bei Anwesenheit von Eisen- oder Manganbakterien Ablagerungen und Verkrustungen bilden. Diese Bakterien begünstigen die Bildung von Ablagerungen, indem sie Eisen und Mangan zur Energiegewinnung oxidieren (Stoffwechsel). Sie verleihen dem Wasser einen unangenehmen Geschmack. Es kommt  zu einer Verengung der Rohrleitungen und in Folge zu einem Druckverlust im Rohrnetz. Die Ablagerungen können sich wieder ablösen und als dunkel gefärbte Teilchen aus dem Wasserhahn kommen. Ablagerungen begünstigen eine Verkeimung des Trinkwassers.

Ein Eisengehalt über 0,1 mg/l und ein Mangangehalt über 0,05 mg/l fördern durch Ablagerungen die Lochkorrosion bei Kupferrohren (Quelle: ÖVGW).

Achtung bei Enthärtung und Wasseraufbereitung mit Ionentauschern: Eisen- und Manganablagerungen sowie Bakterien verringern die Durchlässigkeit zwischen den Harzkügelchen. Bei Eisenwerten über 0,2 mg/l und Manganwerten über 0,05 mg/l wird die Kapazität des Tauscherharzes gemindert. Die Anlage muss in diesem Fall speziell darauf konzipiert werden.