Bor

Was ist Bor?

Bor ist ein natürlich vorkommendes Halbmetall (chemisches Symbol: B), das in der Erdkruste weit verbreitet ist. Im Wasser liegt es überwiegend als Borsäure (H₃BO₃) oder als Borat-Ion (BO₃³⁻) vor. Beide Formen sind wasserlöslich und farb- sowie geruchlos. Bor kommt in Böden, Gesteinen und damit auch in Grund- und Oberflächenwasser vor, allerdings in sehr unterschiedlichen Konzentrationen je nach Region und geologischer Beschaffenheit.

In geringen Mengen gilt Bor als essenzielles Spurenelement für Pflanzen und wird auch für bestimmte biologische Prozesse beim Menschen diskutiert. In höheren Konzentrationen jedoch kann Bor im Trinkwasser eine gesundheitliche Belastung darstellen, weswegen es in der Trinkwasserversorgung sorgfältig überwacht werden muss.

Wie gelangt Bor ins Trinkwasser?

Bor gelangt auf verschiedenen natürlichen und menschgemachten Wegen ins Wasser:

• Geologische Herkunft: Borhaltige Mineralien wie Turmalin, Borax oder Kernit verwittern und geben Bor an das Grundwasser ab. In vulkanisch aktiven Regionen oder in der Nähe von Salzlagerstätten sind die natürlichen Borgehalte im Grundwasser besonders hoch.
• Industrielle Einträge: Bor wird in der Glas- und Keramikindustrie, in der Halbleiterfertigung sowie in der Herstellung von Reinigungsmitteln und Düngemitteln eingesetzt. Industrieabwässer können erhebliche Bormengen in Gewässer einleiten.
• Landwirtschaft: Borhaltige Pflanzendünger können über Auswaschung ins Grundwasser gelangen, insbesondere bei intensiver Bewässerungslandwirtschaft.
• Haushaltsabwässer: Borverbindungen sind Bestandteil vieler Waschmittel und Reiniger. Über kommunale Kläranlagen, die Bor nur unvollständig entfernen, gelangt es in Oberflächengewässer.
• Meerwasserentsalzung: In Küstenregionen, wo entsalztes Meerwasser als Trinkwasser genutzt wird, kann Bor ein Problem darstellen, da herkömmliche Umkehrosmosemembranen Bor weniger effektiv entfernen als andere Schadstoffe.

Bor Wirkung: Was macht Bor im Körper?

Die Bor Wirkung auf den menschlichen Organismus ist wissenschaftlich noch nicht vollständig erforscht, wird aber intensiv untersucht. In niedrigen Dosierungen – wie sie in einer ausgewogenen Ernährung über Obst, Gemüse und Nüsse aufgenommen werden – scheint Bor am Knochenstoffwechsel, an der Hormonsynthese und an der Gehirnfunktion beteiligt zu sein.

Im Körper wirkt Bor vor allem auf folgende Systeme:

• Knochenstoffwechsel: Bor beeinflusst den Stoffwechsel von Calcium, Magnesium und Phosphor. Es wird diskutiert, ob Bor zur Stabilisierung der Knochenstruktur beiträgt und das Osteoporoserisiko senken könnte.
• Hormonhaushalt: Einige Studien deuten darauf hin, dass Bor die Bioverfügbarkeit von Östrogen und Testosteron beeinflusst. Die genauen Mechanismen sind jedoch noch Gegenstand der Forschung.
• Gehirnfunktion: Bor scheint kognitive Prozesse zu beeinflussen. Mangelzustände wurden in Tierversuchen mit beeinträchtigter Aufmerksamkeit und verminderter Gehirnaktivität assoziiert.
• Entzündungshemmung: Es gibt Hinweise auf eine leicht entzündungshemmende Wirkung von Bor bei entsprechender Dosierung.

Wichtig zu verstehen: Diese potenziellen Wirkungen betreffen vor allem die ernährungsphysiologische Zufuhr über Lebensmittel. Die Aufnahme über das Trinkwasser spielt nur dann eine relevante Rolle, wenn die Borkonzentrationen erhöht sind.

Bor Nebenwirkungen: Wann wird Bor gefährlich?

Wie bei vielen Spurenelementen gilt auch bei Bor: Die Bor Nebenwirkungen hängen entscheidend von der aufgenommenen Menge ab. Während niedrige Dosierungen als unbedenklich gelten, kann eine chronisch erhöhte Boraufnahme – beispielsweise durch belastetes Trinkwasser – zu gesundheitlichen Problemen führen.

Mögliche Bor Nebenwirkungen bei erhöhter Exposition:

• Reizungen von Haut und Schleimhäuten: Bereits bei mäßig erhöhter Aufnahme können Reizungen der Augen, der Nase und des Rachens auftreten.
• Magen-Darm-Beschwerden: Übelkeit, Erbrechen und Durchfall sind typische akute Symptome bei erhöhter oraler Boraufnahme.
• Reproduktionstoxizität: Tierversuche haben gezeigt, dass hohe Bordosen die Fruchtbarkeit beeinträchtigen und die Embryonalentwicklung schädigen können. Aus diesem Grund werden schwangere Frauen und Frauen mit Kinderwunsch als besonders gefährdete Gruppe eingestuft.
• Nierenschäden: Bei sehr hoher chronischer Exposition können die Nieren als zentrales Ausscheidungsorgan für Bor übermäßig belastet werden.
• Neurologische Symptome: Extrem hohe Bormengen (weit oberhalb der Grenzwerte) können zu Kopfschmerzen, Schläfrigkeit und in schweren Vergiftungsfällen zu Krampfanfällen führen.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat eine tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (TDI) von 0,16 mg Bor pro Kilogramm Körpergewicht festgelegt. Für einen 70-kg-Erwachsenen entspricht das etwa 11 mg Bor pro Tag aus allen Quellen zusammen.

Grenzwerte für Bor im Trinkwasser

Die deutsche Trinkwasserverordnung (TrinkwV) legt in Anlehnung an die EU-Trinkwasserrichtlinie einen Grenzwert von 1,0 mg/l (Milligramm pro Liter) für Bor im Trinkwasser fest. Dieser Wert orientiert sich an den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und berücksichtigt die potenzielle Reproduktionstoxizität von Bor.

Zum Vergleich: In vielen Regionen Deutschlands liegt der natürliche Borgehalt im Trinkwasser weit unterhalb dieses Grenzwerts häufig bei 0,01 bis 0,3 mg/l. In bestimmten Gebieten mit borhaltigen Gesteinsformationen oder industriellen Einträgen können die Werte jedoch den Grenzwert erreichen oder überschreiten.

Für besonders empfindliche Verbrauchergruppen, insbesondere Säuglinge, Schwangere und stillende Mütter, empfehlen Gesundheitsbehörden, bei Borbelastungen im oberen Grenzwertbereich Vorsicht walten zu lassen und gegebenenfalls aufbereitetes Wasser zu verwenden.

Bor im Trinkwasser: Wer ist besonders gefährdet?

Nicht alle Menschen reagieren gleich auf Bor im Trinkwasser. Folgende Gruppen sind besonders zu beachten:

• Schwangere und Frauen mit Kinderwunsch: Aufgrund der potenziell reproduktionstoxischen Wirkung von Bor sollten diese Gruppen bei erhöhten Borgehalten im Trinkwasser besondere Vorsicht walten lassen.
• Säuglinge: Werden Säuglingsnahrung oder Fläschchen mit borhaltigem Wasser zubereitet, kann die relative Aufnahme für das geringe Körpergewicht des Kindes unverhältnismäßig hoch sein.
• Menschen mit Nierenerkrankungen: Da Bor hauptsächlich über die Nieren ausgeschieden wird, können Personen mit eingeschränkter Nierenfunktion Bor schlechter eliminieren und sind daher anfälliger für eine Anreicherung im Körper.
• Eigenwasserversorger: Haushalte mit eigenem Brunnen, die in der Nähe von Industriestandorten oder in Regionen mit borhaltigem Gestein wohnen, sollten ihr Brunnenwasser regelmäßig auf Bor untersuchen lassen.

Wie lässt sich Bor aus dem Wasser entfernen?

Die Entfernung von Bor aus Trinkwasser ist technisch anspruchsvoller als die Entfernung vieler anderer Schadstoffe, da Borsäure als schwache Säure bei üblichen pH-Werten überwiegend undissoziiert vorliegt und damit von konventionellen Membranverfahren weniger effizient zurückgehalten wird. Es gibt jedoch bewährte Methoden:

Umkehrosmose

Die Umkehrosmose ist eine der effektivsten Methoden zur Wasseraufbereitung. Bei Bor ist jedoch zu beachten, dass Standard-Umkehrosmosemembranen nur eine Rückhalterate von 40–70 % für Bor erreichen. Durch pH-Wert-Anhebung auf über 9 lässt sich die Effizienz deutlich steigern, da Bor bei hohem pH-Wert als Borat-Ion vorliegt, das von Membranen besser zurückgehalten wird. Mehrstufige Umkehrosmoseanlagen oder speziell für Bor entwickelte Hochdruckmembranen können Rückhalteraten von über 90 % erzielen.

Ionenaustausch mit borselektivem Harz

Für die gezielte Borentfernung stehen speziell entwickelte borselektive Ionenaustauscherharze zur Verfügung. Diese Harze enthalten N-Methylglucamin-Gruppen, die Borsäure selektiv binden. Das Verfahren ist besonders effektiv und kann Borgehalte weit unter den gesetzlichen Grenzwert senken. Es eignet sich sowohl für die Trinkwasseraufbereitung im Haushalt als auch für industrielle Anwendungen.

Elektrodialyse

Die Elektrodialyse nutzt elektrische Felder und Ionenaustauschmembranen, um geladene Teilchen – darunter Borat-Ionen – aus dem Wasser zu entfernen. Dieses Verfahren wird vor allem in der industriellen Wasseraufbereitung eingesetzt.

Kombinationsverfahren

In der Praxis wird bei starker Borbelastung häufig eine Kombination aus pH-Wert-Anhebung, Umkehrosmose und borselektivem Ionenaustausch eingesetzt, um eine zuverlässige Unterschreitung des Grenzwerts zu gewährleisten.

Wie erkennt man erhöhte Borgehalte im Trinkwasser?

Bor ist im Wasser weder sicht-, riech- noch schmeckbar. Der einzige zuverlässige Weg, erhöhte Borgehalte festzustellen, ist eine professionelle Wasseranalyse im Labor. Dabei wird der Borgehalt photometrisch oder mittels ICP-Massenspektrometrie (ICP-MS) präzise bestimmt.

Wir empfehlen eine Wasseranalyse insbesondere:

• bei der Nutzung von eigenem Brunnenwasser
• in der Nähe von Industriestandorten (Glasindustrie, chemische Industrie)
• in Regionen mit borreichem Gestein (z. B. vulkanisch geprägte Gebiete)
• bei Auffälligkeiten in der Wasserqualität oder unklaren Gesundheitsbeschwerden

Bor im Wasser – unterschätzt, aber relevant

Bor ist ein natürlich vorkommendes Element, das in geringen Mengen allgegenwärtig ist. Im Trinkwasser ist es in der Regel kein akutes Problem, solange die Grenzwerte eingehalten werden. Dennoch sollten gerade Eigenwasserversorger, Schwangere und Haushalte in industriell geprägten Regionen den Borgehalt ihres Trinkwassers im Blick behalten.

Die Bor Wirkung auf den menschlichen Körper ist bei moderaten Mengen überwiegend neutral bis neutral-positiv. Bei erhöhter Exposition können jedoch Bor Nebenwirkungen wie Reizungen, Magen-Darm-Beschwerden und im schlimmsten Fall reproduktionstoxische Effekte auftreten. Eine gezielte Wasseraufbereitung, insbesondere durch borselektiven Ionenaustausch oder optimierte Umkehrosmose, schafft zuverlässige Abhilfe.

Wenn Sie unsicher sind, ob Ihr Trinkwasser erhöhte Borgehalte aufweist, stehen wir Ihnen mit einer professionellen Wasseranalyse und individuell abgestimmten Aufbereitungslösungen zur Seite.