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'''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.

Wasser ist die einzige chemische Verbindung auf der Erde, die in der Natur als Flüssigkeit, als Festkörper und als Gas vorkommt. Die Bezeichnung ''Wasser'' wird dabei für den flüssigen Aggregatzustand verwendet. Im festen Zustand spricht man von Eis, im gasförmigen Zustand von Wasserdampf. Wasser ist Grundlage des Lebens auf der Erde. In der Natur kommt Wasser selten rein vor, sondern enthält meist gelöste Anteile von Salzen, Gasen und organischen Verbindungen.

Bezeichnungen

Etymologie

Das Wort ?Wasser? leitet sich vom althochdeutschen ''wa??ar'', ?das Feuchte, Fließende?, ab. Die indogermanischen Bezeichnungen ''*wódr?'' und ''*wéd?r'' 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 ????, ''hydor'', ?Wasser?, von dem sich alle Fremdwörter mit dem Wortbestandteil ''hydr(o)''- ableiten, gehört zu dieser Familie.

Ähnlich ist auch die arabische Wurzel ?dr? 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)''.

Eigenschaften von Wasser

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

Wassermolekül

Wasser besteht aus Molekülen, gebildet aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoff?atom.

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, para-Wasser reagiert 25 % schneller) 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 '' 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,
  • die bei Raumtemperatur höchste spezifische Wärmekapazität aller Flüssigkeiten (75,366?J·mol?1·K?1 entsprechend 4,18?kJ·kg?1·K?1 bei 20?°C),
  • nach Quecksilber die größte Oberflächenspannung aller Flüssigkeiten; bei Wasser beträgt sie in feuchter Luft 72?mN/m bei +20?°C, so dass die Tröpfchenbildung erleichtert wird,
  • die größte spezifische Verdampfungsenthalpie aller Flüssigkeiten (44,2?kJ/mol entsprechend?2453 kJ/kg bei 20?°C; daher rührt der kühlende Effekt bei der Transpiration) sowie die 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 : 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.

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

Zur Demonstration wird Wasser im Hofmannschen Wasserzersetzungsapparat in seine Bestandteile zerlegt. Reaktionsschema:
<math> \mathrm{ 2\ H_2O \rightarrow 2\ H_2 + O_2 }</math>

Nachweis

?papier 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 , 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.

Wasser und Mensch

Geschichte der Wassernutzung

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.

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.

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 Sagen und geflügelten Worten

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

Menschliche Gesundheit

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.''<ref name="autogenerated1"></ref>

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 ?.</ref>

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.

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

Wasser ist eine Grundvoraussetzung für das Leben: ohne wird Wasser als Lösemittel zum Auslaugen, zum Transport, als Sole und zum Reinigen eingesetzt.

Wasser als Trinkwasser, Produkt und Ware

Die zu definieren, um diesen Markt zu übernehmen.

Wo normales Trinkwasser keine direkte Handelsware ist, wird mit dem Begriff etwa sind 1.000?l Wasser für jeden Quadratmeter Boden notwendig. Produktionssteigerungen führen zu einem Verbrauch von Wasser, das damit nicht mehr als Trinkwasser zur Versorgung der örtlichen Bevölkerung zur Verfügung steht.

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

Wasserverfügbarkeit

Weltweit haben etwa 4 Mrd. Menschen bzw. zwei Drittel der Weltbevölkerung mindestens einen Monat im Jahr nicht ausreichend Wasser zu Verfügung. 1,8 bis 2,9 Mrd. Menschen leiden 4 bis 6 Monate im Jahr unter schwerer Wasserknappheit, ca. 0,5 Mrd. Menschen ganzjährig. 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

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.

Wasser in den Geowissenschaften

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 auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene werden intensiv untersucht, wobei folgende Fragestellungen im Mittelpunkt stehen:

  • Optimierung von Bootskörpern und exponierter Baukörper (zum Beispiel Wehre)?? Minimierung des Strömungswiderstandes
  • Optimierung des Wirkungsgrades von wassergetriebenen Turbinenrädern
  • Untersuchung von Strömungsphänomenen (Tsunami, Monsterwellen)

Wasser und Natur

Vorkommen auf der Erde

Verteilung und Verfügbarkeit

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 Gebirgs geformt.

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

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

Ausstellungen und Veranstaltungen rund ums Wasser

Siehe auch

Literatur

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'' (?Thermodynamische Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf, 0?800?°C, 0?1000?bar?). Springer, Berlin 1981, ISBN 3-540-09601-9.
  • Helmut Lehn, Oliver Parodi: ''Wasser ? elementare und strategische Ressource des 21.?Jahrhunderts. I. Eine Bestandsaufnahme.'' Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 21(3), S.?272?281 (2009), .
  • 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, Stuttgart 1970, Band 268, 88 S., ISBN 3-440-00268-3 (pdf 23 MB).

Wasserchemie

  • Heinrich Sontheimer, Paul Spindler, Ulrich Rohmann: ''Wasserchemie für Ingenieure''. DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut der Uni Karlsruhe 1980, ZfGW-Verlag Frankfurt, ISBN 3-922671-00-4.
  • Bernd Naumann: ''Chemische Untersuchungen der Lebensgrundlage Wasser''. Landesinstitut für Lehrerfortbildung, Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung von Sachsen-Anhalt (LISA), Halle 1994, (Anregungen zur ökologischen Bildung; Bd.?2).
  • 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/M. 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?'' Geographische Rundschau 58(2), S.?12?19 (2006), .

Konflikte um Wasser

  • Athie, Aboubacry: ''Die politischen Implikationen der Wasserverfügbarkeit in Afrika südlich der Sahara dargestellt am Beispiel der Sahelländer Westafrikas.'' Wissenschaftlicher Verlag, Berlin 2002, ISBN 978-3-936846-05-8.
  • Hans Huber Abendroth: ''Der ?Wasserkrieg? von Cochabamba. Zur Auseinandersetzung um die Privatisierung einer Wasserversorgung in Bolivien.'' Bundeskammer für Arbeiter und Angestellte, Wien 2004, ISBN 978-3-7062-0081-3.
  • Detlef Müller-Mahn: ''Wasserkonflikte im Nahen Osten ? eine Machtfrage.'' Geographische Rundschau 58(2), S.?40?48 (2006), .
  • Lisa Stadler und Uwe Hoering: ''Das Wasser-Monopoly. Von einem Allgemeingut und seiner Privatisierung.'' Rotpunktverlag, Zürich 2003, ISBN 978-3-85869-264-1.
  • 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?'' Naturwissenschaftliche Rundschau 59(5), S.?241?247 (2006), .

Weblinks

Einzelnachweise