Chlorgeruch im Freibad – mehr Chlor als Lösung?
Ein kommunales Freibad (Beckeninhalt 800 m³, Wassertemperatur 27 °C, pH 7,4) wird mit Calciumhypochlorit desinfiziert. Bei der Routinemessung am Nachmittag werden 0,30 mg/L freies Chlor und 0,70 mg/L gebundenes Chlor (ausgedrückt als Cl2) gefunden. Der Grenzwert für gebundenes Chlor liegt bei 0,2 mg/L, der Sollbereich für freies Chlor bei 0,3 bis 0,6 mg/L. Mehrere Badegäste beschweren sich über stechenden Geruch, gerötete Augen und Hustenreiz; ein Elternbrief fordert, das giftige Chlor ganz abzuschaffen. Die Betriebsleitung erwägt, kurzfristig die Dosiermenge zu erhöhen, um den Messwert für freies Chlor anzuheben. Der Bademeister beobachtet außerdem, dass der Geruch nach Vormittagen mit vielen Schulklassen und direkt nach dem Stoßlüften der Halle am stärksten ist.
1. Erklären Sie mit Reaktionsgleichungen die Entstehung der geruchsaktiven Verbindungen und beurteilen Sie den Vorschlag, die Dosiermenge zu erhöhen.
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Bei pH 7,4 liegt freies Chlor überwiegend als HOCl vor. HOCl reagiert mit Ammoniak und Harnstoff zu Chloraminen: NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O, weiter NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O und NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O. Vor allem NCl3 verursacht den stechenden Geruch und die Schleimhautreizungen – der Geruch stammt also nicht vom freien Chlor, sondern von den Reaktionsprodukten mit Stickstoffverbindungen aus Schweiß, Urin und Hautschuppen. Das erklärt auch die Häufung nach Vormittagen mit vielen Schulklassen. Die geplante Erhöhung der Dosiermenge ist kontraproduktiv, solange der Breakpoint nicht überschritten wird: Zusätzliches Chlor reagiert bevorzugt mit den Stickstoffverbindungen zu weiteren Chloraminen, der Messwert für freies Chlor steigt kaum, die Chloraminbelastung dagegen schon. Erst bei einem Überschuss vom etwa 7- bis 10-fachen des gebundenen Chlors werden die Chloramine oxidiert: 2 NH3 + 3 Cl2 → N2 + 6 HCl. Dabei entsteht Säure, der pH-Wert muss also kontrolliert und korrigiert werden.
2. Berechnen Sie überschlägig die für eine Stoßchlorierung nötige Chlor menge und begründen Sie, warum das Becken während der Maßnahme gesperrt werden muss.
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Gebundenes Chlor: 0,70 mg/L. Mit dem Erfahrungswert vom 7- bis 10-fachen ergeben sich 5 bis 7 mg/L freies Chlor als Stoßdosierung. Für 800 m³ = 8·10⁵ L sind das 4,0 bis 5,6 kg Cl2-Äquivalent. Calciumhypochlorit enthält etwa 70 % wirksames Chlor, also rund 6 bis 8 kg Produkt. Während der Stoßchlorierung steigen die Chloraminkonzentrationen zunächst stark an (Peak), und das freie Chlor liegt weit über dem Sollbereich von 0,3 bis 0,6 mg/L. Beides reizt Augen und Atemwege und würde die Beschwerden kurzfristig verschlimmern. Deshalb gehört die Maßnahme in die Nachtstunden, das Becken wird gesperrt und erst nach Absinken des freien Chlors in den Sollbereich und nach pH-Korrektur wieder freigegeben. Anschließend sind Teilwasserwechsel und Rückspülung des Filters sinnvoll, um die Stickstofffracht zu entfernen.
3. Formulieren Sie eine kurze, fachlich korrekte Stellungnahme für die Eltern, die das Anliegen ernst nimmt, Chlor aber nicht pauschal als gesundheitsschädlich darstellt.
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Sehr geehrte Eltern, Chlor ist im Badewasser notwendig, um Krankheitserreger wie Darmbakterien abzutöten; ohne Desinfektion entstünden deutlich größere Gesundheitsrisiken, etwa Durchfallerkrankungen oder Legionellen in Biofilmen der Leitungen. Der unangenehme Geruch und die Augenreizungen kommen nicht vom freien Chlor, sondern von Chloraminen. Diese entstehen, wenn Chlor mit Schweiß, Urin und Hautschuppen reagiert. Die erhöhten Messwerte (0,70 mg/L gebundenes Chlor statt höchstens 0,2 mg/L) zeigen, dass zu viele solcher Stoffe im Wasser sind. Wir führen deshalb außerhalb der Badezeiten eine Stoßchlorierung durch, korrigieren den pH-Wert, tauschen einen Teil des Wassers aus und verbessern Filtration und Lüftung. Sie können helfen, indem Sie vor dem Schwimmen duschen und Kinder regelmäßig zur Toilette schicken. Die Messwerte werden künftig wöchentlich ausgehängt. So bleibt das Bad sicher und riecht wieder neutral.