Startseite / Wasserqualitäten
Water Quality Grades
„Reines Wasser“ ist keine einzelne Qualität, sondern ein ganzes Spektrum. Was verschiedene Prozesse benötigen, kann sich um das Tausendfache unterscheiden, und die Aufbereitungskosten steigen steil mit. Nachfolgend die Spezifikationen, die Unterschiede und die Auswahlkriterien der drei gängigen Qualitäten.
Drei Qualitäten
Jede Stufe nach oben bedeutet einen weiteren Verfahrensschritt. Je weniger Verunreinigungen im Wasser verbleiben, desto schwerer lassen sich die verbliebenen entfernen.
Umkehrosmosewasser
Auf das Rohwasser wird Druck ausgeübt, um es durch eine Membran mit sehr feinen Poren zu pressen und so den größten Teil gelöster Salze, organischer Stoffe und Mikroorganismen zurückzuhalten. Es ist der gemeinsame Ausgangspunkt jeder höheren Qualität.
Deionisiertes Wasser
Nach der RO-Stufe entfernen Ionenaustauscherharz oder ein CEDI-Modul die verbleibenden Kationen und Anionen so weit wie möglich. Der spezifische Widerstand nähert sich dem theoretischen Wert, organische Stoffe, Partikel und Ultraspurenmetalle sind jedoch noch nicht streng kontrolliert.
Reinstwasser
Aufbauend auf DI werden organischer Kohlenstoff, Ultraspurenmetalle, Bor und Nanopartikel kontrolliert. Der spezifische Widerstand erreicht die theoretische Grenze von 18,2 MΩ·cm bei 25 °C.
Vollständiger Vergleich
Bei einem einzelnen Parameter können die drei Qualitäten um sechs Größenordnungen auseinanderliegen. Scrollen Sie die Tabelle seitwärts, um alle Spalten zu sehen.
| Qualität | RO Wasser | DI Wasser | UPW Reinst |
|---|---|---|---|
| Verfahren | RO Membran | RO + Ionenaustauscherharz (oder CEDI) | RO + CEDI/MDI + UV + MBP + Final UF |
| Spezifischer Widerstand | ca. 0.05M~1.0MΩ·cm | 1.0M~18.2MΩ·cm | 18.2 MΩ·cm (25°C) |
| Leitfähigkeit | ≤ 20 μS/cm | 1.0~0.055 μS/cm | 0.055 μS/cm (25°C) |
| TDS | < 5–20 ppm | < 1 ppm | Nahezu null |
| TOC | 100~1000 ppb | 20~100 ppb | < 2 ppb |
| SiO₂ | < 2500 ppb | < 50 ppb | < 2 ppb |
| Boron | < 500 ppb | < 10 ppb | < 1 ppb < 100 ppt bei einigen Prozessen, < 5 ppt bei fortgeschrittenen Strukturgrößen |
| Particle | Keine besondere Anforderung | Üblicherweise < 1 μm | < 2 Partikel/mL bei ≥ 50 nm Bis 20 nm bei fortgeschrittenen Prozessen |
| Keimzahl | 10²–10⁴ CFU/mL | < 100 CFU/mL | < 1 CFU/L |
| Endotoxin | Nicht spezifiziert | Eigene Grenzwerte in Biotech-Prozessen | Äußerst niedrig |
| Gelöster O₂ | Nahe Sättigung | Nahe Sättigung | Bis unter 10 ppb |
| Metallionen | ca. 95–99 % Entfernung | ppb Niveau | ppt Niveau Auf Anfrage bis unter 1 ppt |
| Kosten | ★ | ★★ | ★★★★★ |
| Wartung | Niedrig | Mittel | Hoch |
| Anwendungen | Kesselspeisewasser, allgemeine Prozesse, Medizin | Labor, Leiterplatten, Galvanik, Pharmazie | Halbleiter, Waferfertigung, LCD, Optoelektronik |
Typische Bandbreiten – die tatsächliche Spezifikation wird auf Rohwasser und Prozessbedarf ausgelegt
Was die Zahlen bedeuten
Je weniger Ionen im Wasser sind, desto schlechter leitet es und desto höher ist sein spezifischer Widerstand. Damit ist er das direkteste Gesamtmaß für die Wasserreinheit. Für Reinstwasser liegt die theoretische Grenze bei 25 °C bei 18,2 MΩ·cm.
Hinweis: Der spezifische Widerstand erfasst weder organische Stoffe noch Partikel oder schwach ionisierte SpeziesDer Kehrwert des spezifischen Widerstands – zwei Schreibweisen derselben Messgröße. 18,2 MΩ·cm entsprechen 0,055 μS/cm. Industriewasser wird üblicherweise in Leitfähigkeit angegeben, hochreines Wasser im spezifischen Widerstand.
Die Gesamtlast organischer Verunreinigung. Organische Stoffe sind schwach polar, sehr klein und kaum ionisiert.
→ So funktioniert die 185-nm-PhotolyseKieselsäure liegt überwiegend in schwach ionisierter Form vor und schlägt sich im spezifischen Widerstand kaum nieder – bildet aber auf Wafern und Kesselflächen nur schwer entfernbare Ablagerungen.
Bor dissoziiert in neutralem Wasser kaum und gehört damit zu den am schwersten zu entfernenden Elementen; gewöhnliche RO und Harze entfernen es nur schwer. Zugleich ist es ein Halbleiter-Dotierstoff, sodass schon Spuren das Bauteilverhalten verändern – daher die ppt-Anforderung bei fortgeschrittenen Strukturgrößen.
Bei fortgeschrittenen Strukturgrößen wirken sich Nanopartikel in jeder Hinsicht stark aus; je nach Prozessanforderung gelten unterschiedliche Partikelgrenzwerte.
→ Entfernung von NanopartikelnIn reinem Wasser gibt es kaum Nährstoffe, dennoch können Bakterien die Rohrwände als Biofilm besiedeln; Toträume und lange stagnierende Abschnitte sind die Risikobereiche. Die Kontrolle gelingt über Rohrleitungsdesign und Sanitisierbarkeit, nicht allein über Filtration.
Bruchstücke der bakteriellen Zellwand, die nach dem Absterben zurückbleiben. Sie sind hitzestabil, eine Sterilisation entfernt sie also nicht. Für Injektabilia und Biotech-Prozesse ist Endotoxin ein eigener Kontrollpunkt, getrennt von der Keimzahl.
Wasser nimmt Sauerstoff auf, sobald es mit Luft in Kontakt kommt – bei Umgebungsbedingungen rund 8,5 ppm. Im Wasser verbliebener Sauerstoff oxidiert das Metall im Mikroschaltkreis und verursacht Defekte; in Kraftwerken korrodiert er die Turbinenschaufeln.
→ Warum gelöste Gase entfernt werden müssenUltraspurenmetalle verändern das elektrische Verhalten des Bauteils; Halbleiterprozesse müssen sie daher auf ppt-Niveau vorgeben. Das gelingt nicht nur über Verfahrensaufbau und Harzauswahl, sondern hängt ebenso davon ab, wie viel der Werkstoff selbst auslaugt.
→ Rohrleitung & WerkstoffeWie Sie auswählen
Die Kosten steigen nicht linear mit der Reinheit. Von RO zu DI ist es etwa eine Größenordnung an Investition, von DI zu Reinstwasser noch einmal eine – und eine Reinstwasseranlage kostet fortlaufend in Wartung, Verbrauchsmaterial und Überwachung.
Überbehandlung verschwendet Kapital und Energie; eine zu niedrige Spezifikation schlägt unmittelbar auf die Ausbeute durch. Der richtige Weg führt rückwärts von dem, was der Prozess tatsächlich toleriert – nicht von der Entscheidung, welche Anlage gekauft wird.
Typische Zuordnung – bitte gegen Ihre eigene Prozessspezifikation prüfen
Unsicher, welche Qualität Sie benötigen?
Wir antworten mit der Qualität und der Verfahrenskette, die Ihre Bedingungen tatsächlich erfordern – keine pauschale Empfehlung der höchsten Spezifikation.
