Ozonung ist ein wirkungsvoller Schritt zur Wasseraufbereitung mit vielseitigen Einsatzbereichen – von Trink- und Badebeckenwasser über Aquakultur bis zur Abwasserbehandlung. Ozon wird dabei sowohl zur Desinfektion als auch zur Oxidation eingesetzt.

Ozon (O₃) ist die dreiatomige Form des Sauerstoffs. Es ist instabil und deshalb sehr reaktionsfreudig. Deshalb wird Ozon oft auch als aktivierter Sauerstoff beschrieben. Diese instabile Bindung macht Ozon zu einem starken Oxidationsmittel mit einem hohen spezifischen Oxidationspotential (2,07 V). Beim Kontakt mit organischen oder anorganischen Verbindungen reagiert ein Sauerstoffatom in einer oxidativen Reaktion und das Ozon zerfällt zu molekularem, stabilem Sauerstoff (O₂).

Natürliches Ozon
In der Natur kommt Ozon in höheren Konzentrationen fast ausschließlich in der Stratosphäre vor. Dort wird es kontinuierlich durch die energiereiche, kurzwellige UVC-Strahlung der Sonne gebildet. 

Technisch erzeugtes Ozon
Für technische Anwendungen wird Ozon künstlich in speziellen Ozonerzeugungsanlagen hergestellt. Das Grundprinzip der technischen Ozonerzeugung basiert auf der stillen elektrischen Entladung (Korona-Entladung oder Glimmentladung), bei der es sich um eine Entladung durch Ionisation in einem nicht leitenden Medium handelt. 

Eine Ozonerzeugungsanlage besteht aus:
- mindestens zwei flächigen Hochspannungselektroden, 
- einem Dielektrikum dazwischen (z. B. aus Glas oder Keramik) 
- einer Stromversorgung mit Hochspannungsgenerator. 

Das eingespeiste Prozessgas (meist trockene Luft oder Sauerstoff) strömt durch das Hochspannungswechselfeld. Die elektrische Feldstärke im Entladungsraum ionisiert die Moleküle (Aktivierungsenergie) und spaltet Sauerstoffmoleküle auf. Die freien Sauerstoffatome (O) verbinden sich anschließend mit weiteren O₂-Molekülen zu Ozon (O₃).

Nur ein Teil des eingespeisten Sauerstoffs kann tatsächlich in Ozon umgewandelt werden. Die Ozonkonzentration im erzeugten Gasgemisch wird in der Regel in Gramm Ozon pro Normkubikmeter (g/Nm³) oder als Gewichtsprozent (% wt) angegeben.

In Kombination mit dem Gasvolumenstrom lässt sich daraus die Produktionsleistung einer Ozonerzeugungsanlage berechnen.

Typische Ozonkonzentrationen je nach Prozessgas:

In der Wasseraufbereitung sind Konzentrationen von 7 bis 10 % (wt) üblich. 

Ozon eliminiert zuverlässig Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen. Darüber hinaus werden anorganische Substanzen oxidiert und organische Verbindungen durch Oxidation in kleinere, biologisch abbaubare Bestandteile zerlegt. 

Diese niedermolekularen Verbindungen – sogenannte assimilierbare organische Kohlenstoffe (AOC) – werden im Anschluss in einem biologisch aktiven Filterbett (Ozon-Biofiltration) weiter abgebaut und mineralisiert.

- zuverlässige Oxidation von anorganischen Stoffen wie Eisen, Mangan und Arsen
- Effektive Desinfektion ohne schädliche Rückstände
- Spaltung komplexer organischer Verbindungen
- Reduktion von Geruch, Geschmack und chemischen Rückständen
- Umweltfreundliche Alternative zur Chlorung – ohne THM-Bildung

Bei der Ozonung laufen im Wesentlichen folgende Prozesse ab:

• Desinfektion des Rohwassers
• Oxidation von Eisen zu filtrierbarem Eisenhydroxid
• Oxidation von Mangan zu filtrierbarem Braunstein
• Oxidation von Arsen zu filtrierbarem Arsenat
• Aufspalten hochmolekularer organischer Verbindungen zur Optimierung der biologischen Mineralisation im Filterbett (Ozon-Biofiltration)
• Sauerstoffanreicherung zur Versorgung der aeroben Mikrobiologie im biologisch aktiven Filterbett

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