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Laborprojekt Regenwasseranalyse von Jasmin Holtzendorff und Silja Denise Kröger Durchgeführt im Wintersemester 2015/2016 Betreut von Prof. Dr. Olaf Elsholz und Nadja Schnell HAW Hamburg Fakultät Life Sciences Ulmenliet 20a 21033 Hamburg

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Laborprojekt Regenwasseranalyse 

von 

Jasmin Holtzendorff  

und 

Silja Denise Kröger 

 

Durchgeführt im Wintersemester 2015/2016 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Betreut von 

Prof. Dr. Olaf Elsholz und Nadja Schnell 

HAW Hamburg 

Fakultät Life Sciences 

Ulmenliet 20a 

21033 Hamburg   

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Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

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Dieser Bericht bezieht sich auf die Berichte der vergangenen Semester. Wir beziehen uns vor 

allem auf den Bericht vom Wintersemester 2013/2014 und vom Sommersemester 2011. Unser 

Bericht dient als Ergänzung und wir haben Teile der Vorgängerberichte übernommen.  

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Inhaltsverzeichnis 1.  Einleitung ........................................................................................................................................ 3 

2.  Vorbereitung ................................................................................................................................... 3 

2.1.  Beschreibung der Probenahmestellen ................................................................................... 3 

2.2.  Vorgehen im Labor ................................................................................................................. 5 

2.3.  Bestimmung der Regenwassermenge .................................................................................... 5 

2.4.  Benennung der Proben ........................................................................................................... 6 

3.  Beschreibung der Analyseverfahren .............................................................................................. 6 

3.1.  Schnelltests ................................................................................................................................. 6 

3.2.  Leitfähigkeitsmessung ............................................................................................................ 6 

3.2.1.  Grundlagen ......................................................................................................................... 6 

3.2.2.  Messung der Leitfähigkeit .................................................................................................. 7 

3.3.  pH‐Wert Messung ................................................................................................................... 9 

3.3.1.  Grundlagen ......................................................................................................................... 9 

3.3.2.  pH‐Wert Messung ............................................................................................................. 10 

3.4.  Ionenchromatographie (IC) .................................................................................................. 11 

3.4.1.  Grundlagen .................................................................................................................... 11 

3.4.2.  Vorbereitungen ............................................................................................................. 14 

3.4.3.  Messung der Proben ..................................................................................................... 15 

3.5.  Fließinjektionsanalyse (FIA) ................................................................................................. 15 

3.5.1.  Grundlagen ................................................................................................................... 15 

3.5.2.  Vorbereitungen ............................................................................................................. 16 

3.5.3.  Messung der Proben ..................................................................................................... 17 

4.  Messwerte .................................................................................................................................... 18 

5.  Messwerte der Wetterstation Bergedorf .................................................................................... 22 

6.  Fazit ............................................................................................................................................... 22 

7.  Quellennachweis .......................................................................................................................... 24 

7.1.  Literaturquellen .................................................................................................................... 24 

7.2.  Bildquellen ............................................................................................................................ 25 

 

 

 

 

 

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1. Einleitung 

Im Rahmen unseres Laborprojektes im Wintersemester 2015/2016 bei Prof. Dr. Olaf Elsholz haben 

wir Regenwasserproben über einen Zeitraum von 6 Wochen gesammelt. Neben der Bestimmung 

der Regenwassermenge haben wir die Regenwasserproben hinsichtlich verschiedener Kationen 

und Anionen analysiert. Dazu war eine Probenaufbereitung notwendig. 

 

2. Vorbereitung 2.1. Beschreibung der Probenahmestellen 

 

Es sind zwei Probenahmestellen für die Regenwasseranalyse auf dem Gelände der Hochschule für 

Angewandte Wissenschaften eingerichtet worden.  

Die eine Probenahmestelle befindet sich auf dem Dach des Südflügels der Hochschule (Dach der 

Mensa). Die andere Probenahmestelle befindet  sich  in der Nähe des Lieferanteneinganges der 

Mensa, welcher im Südosten der Hochschule liegt. Näheres zeigt folgende Abbildung:  

 

 

Abbildung 1: Karte der Probenahmestellen (Google Maps)                   rot: Probenahmestellen „Dach“ 

  Blau: Probenahmestellen „Unten“ 

  Grün: Notausgang Hörsaal S2.21 

    Die Koordinaten unserer Probenahmestellen nach Gauß‐Krüger lauten: 

    Probenahmestelle unten: 3579758.062 (E), 5929801.082 (N) 

Probenahmestelle oben: 3579731.388 (E), 5929796.403 (N)53°29'37.5"N 10°12'02.5"E 

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Abbildung 2: Probenahmestelle auf dem Mensadach (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

 

Abbildung 3: Probenahmestelle am Lieferanteneingang (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

Da  in  den  vergangenen  Jahren  teilweise  zu wenig  Regenwasserprobe  vorhanden war, 

haben wir diesmal zusätzlich ein von B. Matyschok entwickeltes Probengefäß mit einem 

großen Trichter von 24,0 cm Durchmesser auf dem Dach der Mensa aufgestellt. Hierdurch 

sollte auch bei wenig Regen ausreichend Probe zur Analyse vorhanden sein. Der andere 

Trichter auf dem Mensadach hatte einen Durchmesser von 10,0 cm. 

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Der Trichter des Probenahmegefäßes  am  Lieferanteneingang hatte einen Durchmesser 

von 9,5 cm. 

Die  Probengefäße wurden befestigt bzw. beschwert damit  sie  bei  starkem Wind nicht 

umkippen konnten. 

2.2. Vorgehen im Labor 

Zuerst haben wir die pH‐Puffer aus dem Kühlschrank genommen. Dies war wichtig, damit 

diese bei der pH‐Wert Messung Zimmertemperatur erreicht haben. Für unsere Proben 

benötigten wir die pH‐Puffer mit einem pH‐Wert von 4 und einem pH‐Wert von 7.  

Danach haben wir unsere Proben von draußen eingesammelt, indem wir die Trichter von 

den  Probeflaschen  entfernt  haben  und  die  Flaschen mit  den  dazugehörigen  Deckeln 

verschlossen  haben. Die  Trichter wurden mit  Reinstwasser  und  einem  sauberen  Tuch 

gereinigt  und  draußen  gelassen.  Im  Labor  haben wir  die  Flaschen  dann  abgetrocknet, 

damit keine Regenwassertropfen auf die Waage gelangen und  somit das Messergebnis 

beeinflussen. 

2.3. Bestimmung der Regenwassermenge 

Bemerkung: Alle Gefäße wurden falls nicht anders vermerkt mit Deckel gewogen. 

 

 

Nachdem das Probengefäß (Flasche+Wasser) trocken war, haben wir dieses mit seinem Inhalt 

gewogen.  Danach  haben  wir  ein  leeres  Plastikgefäß  (Probeflascheleer)  gewogen.  Das 

Plastikgefäß wurde dann mit einem kleinen Teil der Probe  (2‐5 mL) gespült und dessen 

Gewicht  bestimmt  (1.Spülen).  Die  Spülung  wurde  durchgeführt  um  vorherige 

Verunreinigungen  zu  entfernen.  Die  Probe  zum  Spülen  wurde  verworfen  und  das 

Leergewicht des Plastikgefäßes bestimmt (tara). Diesen Vorgang haben wir noch einmal 

wiederholt (2. Spülen, tara). Nun haben wir die gesamte Regenwasserprobe (abzüglich des 

Spülwassers) in das Plastikgefäß überführt und das Gefäß mit Probe gewogen. Zum Schluss 

haben wir das Gewicht des leeren Probengefäßes bestimmt (Probeflascheleer). 

Wir haben die vorher bestimmten Massen in eine vorgefertigte Excel‐Tabelle eingegeben, 

wodurch  die  gesamte Regenmenge  in  g  berechnet wurde.  Zusätzlich  hat  Excel  unsere 

Werte kontrolliert (Test) um mögliche Messabweichungen aufzuzeigen. In diese Spalte der 

Excel‐Tabelle durfte nichts eingetragen werden. 

Mittels  der  Trichterdurchmesser  und  der  sich  daraus  ergebenen  Flächen  konnte  die 

Regenmenge  in  mm  berechnet  werden.  Danach  wurden  die  Probengefäße  mit 

Reinstwasser  gespült  und  wieder  rausgestellt,  wobei  natürlich  die  Trichter  auf  den 

Gefäßen befestigt wurden. 

 

Flasche +Wasser

Flasche netto

Probeflasche leer

1. Spülen tara

2. Spülen tara

Probe + Flasche

nach Spülen

Regenmenge gesamt (Glasflasche) Test

in [g] in [g] in [g] in [g] in [g] in [g]

in [g] in [g] in [g]

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2.4. Benennung der Proben 

Am Beispiel:   P15021 g 

 

Das P steht für das Laborprojekt und die nachfolgende 15 für das Jahr 2015. Die dreistellige 

Zahl zum Schluss gibt die fortlaufende Probennummer an, wobei zwischen ungeraden und 

geraden Zahlen zu unterscheiden ist: 

Ungerade Zahl = Probenbehälter steht oben auf dem Dach 

g = Großer Trichter  

k= Kleiner Trichter 

Gerade Zahl = Probenbehälter steht unten, am Boden 

Während  des Wäagens  der  Probemenge  werden  die  Proben  jeweils  in  Plastikgefäße 

gefüllt. Wenn das Wäagen beendet ist, wird ein Teil der Probe (ca. 6 ml) in ein mit Probe 

vorgespültes Reagenzglas überführt, dies wird zur Messung der Leitfähigkeit und des pH‐

Wertes benutzt. Danach wird die Probe mit einem HPLC‐Filter filtriert und  in ein vorher 

mit filtrierter Probe vorgespültes Plastikgefäß gegeben. Die Filtration wird durchgeführt 

damit  keine  Stoffe  von Mikroorganismen umgewandelt werden  können und  somit die 

Messergebnisse  nicht  verfälscht  werden.  Die  Plastikgefäße  müssen  beschriftet  und 

anschließend im Kühlschrank aufbewahrt werden, da eine komplette Analyse der Proben 

erst später erfolgt. 

Dies wurde bei allen Proben durchgeführt. 

3. Beschreibung der Analyseverfahren 

 3.1. Schnelltests 

Zur schnellen Bestimmung des pH‐Wertes und des Nitrat‐Gehaltes haben wir sogenannte 

Schnelltests mit  Teststäbchen/‐streifen  durchgeführt.  Dafür wurden  die  Teststäbchen 

kurz  in  die  unfiltrierte  Probe  eingetaucht,  damit  Regenwasser  an  die  Reaktionszonen 

gelangt.  Danach  wurden  die  Teststäbchen  geschüttelt,  um  überschüssige  Probe  zu 

entfernen.  

Bei dem pH Teststäbchen konnte das Ergebnis sofort abgelesen werden. Dafür hat man 

das Stäbchen an eine Vergleichsskala gehalten und den Wert abgelesen.  

Bei den Nitrat Teststäbchen musste man  vor dem Ablesen des Ergebnisses noch eine 

Minute warten. Danach hat man es ebenfalls an eine Vergleichsskala gehalten und den 

Wert abgelesen.  

 3.2. Leitfähigkeitsmessung 

 

3.2.1. Grundlagen 

Die  spezifische  Leitfähigkeit  bzw.  der  Leitwert  ist  ein Maß  für  die  Fähigkeit  eines  Stoffes  den 

elektrischen Strom zu leiten:  

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      R: Ohm [Ω]   

G: Siemens[ S]  engl. [Mho]  

 

elektrischer Leitwert:       ∙∙

ä 

 γ: Leitfähigkeit S: Querschnittsfläche 

d: Abstand der Zellen zueinander 

ρ: spezifischer Widerstand 

 

Eine  zwei‐Elektroden‐Messzelle  besteht  aus  zwei  gegenüberliegenden,  gleichgroßen 

Festkörperelektroden mit der Fläche S, sowie dem Abstand d.  

 

Abbildung 4: Anordnung einer Messzelle (www.kuntze.com)  

Mit angelegter Wechselspannung fangen die Ionen  in der Elektrolytlösung an sich zwischen den 

Elektroden hin und her zu bewegen. Kalibriert wird das Leitfähigkeitsmessgerät durch eine KCl‐

Lösung mit bekannter Leitfähigkeit,  um eventuelle Abweichungen aufzuzeigen. Die Messung  ist 

stark  temperaturabhängig, weshalb  immer bei  einer Referenztemperatur  von 25  °C  gemessen 

werden sollte. Um dem Effekt entgegen zu wirken, wird eine Temperaturkompensation eingeführt. 

Die  Temperaturabhängigkeit der  Leitfähigkeit beträgt  zwischen  1‐5% pro Grad Celsius  je nach 

gelöstem 

Stoff. Das Ergebnis wird in mS/cm oder μS/cm mit der entsprechenden Temperatur angegeben.  

 

3.2.2. Messung der Leitfähigkeit 

Zuerst  sollte  die  Probe  auf  Zimmertemperatur  gebracht  werden,  da  die  Leitfähigkeit  stark 

temperaturabhängig ist. Somit sind Werte bei verschiedenen Temperaturen schwer miteinander 

zu vergleichen. Zu Beginn wird das Leitfähigkeitsmessgerät (Konduktometer 702) sowie der Rührer 

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eingeschaltet und die Leitfähigkeit des Reinstwassers  im Aufbewahrungsgefäß gemessen. Diese 

sollte kleiner  sein als 1 μS/cm um das Gerät verwenden  zu können.  Liegt die  Leitfähigkeit von 

Reinstwasser über 1 µS/cm, so muss die Elektrode mit Reinstwasser gespült und das Reinstwasser 

vom Aufbewahrungsgefäß erneuert werden.  

 

Abbildung 5:   Leitfähigkeitselektrode im Aufbewahrungsgefäß(links) und  

  Konduktometer 702(rechts)  (Fotos: Jasmin Holtzendorff)  

Die  Probe  befindet  sich  in  einem  Reagenzglas  (ca.  6  ml)  und  wird  mittels  eines  kleinen 

Rührfischchens  gerührt,  damit  ein  stetiges  Durchströmen  der  Sonde  gewährleistet  ist.  Die 

Elektrode wird aus dem Aufbewahrungsgefäß genommen und mit Reinstwasser gespült. Dann 

wird sie in die Probe eingetaucht. Der erste Wert wird ablesen, da die Leitfähigkeit nicht konstant 

bleibt. Dies liegt an dem CO2 der Umgebungsluft, welches in die Probe eingetragen wird.  

 

Abbildung 6: Veränderung der Leitfähigkeit durch CO2 Eintrag (Werner Blohm)  

Nach  der  Messung  wurde  die  Elektrode  mit  Reinstwasser  gespült  und  zurück  in  das 

Aufbewahrungsgefäß gesteckt. Der Rührer wurde abgeschaltet.  

 

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3.3. pH‐Wert Messung 

 

3.3.1. Grundlagen 

Der  pH‐Wertes  ist  dimensionslos  und  beschreibt  den  negativen  dekadischen  Logarithmus  der 

Hydroxoniumionen‐Konzentration. 

log  

Die  pH‐Elektrode  ist  als  Einstabmesskette  aufgebaut  und  besteht  aus  einer  Kombination  von 

Arbeits‐ und Referenzelektrode. Häufig handelt es sich um eine Silber‐Silberchlorid‐Elektrode 2. 

Art. Als  Elektrolytlösung wird  eine 3 molare KCl‐Lösung  verwendet, dadurch  ist  ein minimaler 

Ionenfluss gewährleistet.  

Arbeitselektrode:  

Der  Aufbau  einer  Arbeitselektrode  ist  im  nachstehenden  Bild  dargestellt.  Ihre  wesentlichen 

Bestandteile sind die Glasmembran, die Innenpufferflüssigkeit, das Ableitelement mit dem daran 

angeschlossenen Kabel und eine innere Abschirmung. Das Herzstück der Elektrode ist jedoch die 

Glasmembran.  Die  elektrische  Ladung,  die  an  der  Membraninnenseite  entsteht,  wird  über 

Ableitelement,  Ableitung  und  angeschlossenes  Kabel  zum  Messverstärker  geführt.  Als 

Ableitelement wird meistens  ein  Silberdraht,  ummantelt mit  Silberchlorid  eingesetzt,  der  den 

Kontakt zum Innenpuffer herstellt. Die elektrische Abschirmung umhüllt innerhalb des Glasrohres 

das  Messsystem 

und ist an den Außenmantel des Elektrodenkabels (Koaxkabel) angeschlossen.  

 

Abbildung 7: Aufbau einer pH‐Elektrode (www.wikipedia.org)  

Bemerkung:  

Sollte  nur  sehr  wenig  Probe  vorhanden  sein,  wird  dieselbe  Probe  im  Reagenzglas  für  die 

Leitfähigkeitsmessung  und  die  pH‐Messung  genommen.  Allerdings  muss  immer  zuerst  die 

Leitfähigkeit und dann der pH‐Wert gemessen werden, da sich an der pH‐Elektrode KCl‐Lösung 

befindet, die die Leitfähigkeitsmessung stark beeinträchtigen würde.  

Sollte der pH‐Wert  von Reinstwasser nach der Kalibrierung über 6  liegen, muss die  Elektrode 

solange in frisches Reinstwasser getaucht werden bis der pH‐Wert unter 6 liegt.  

   

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3.3.2. pH‐Wert Messung 

 

Abbildung 8: pH‐Elektrode (Foto: Jasmin Holtzendorff)  

Die  pH‐Elektrode mit  dem  pH‐Meter  763  und  den  Rührer  einschalten  und  die  Kappe  der  pH‐

Elektrode, welche mit KCl‐Lösung gefüllt  ist, abnehmen. Die Elektrode  sollte  immer mit dieser 

Lösung benetzt sein, da sie sonst austrocknet.  

Die Elektrode wird mit Reinstwasser gespült und anschließend kalibriert. Zum Kalibrieren wird der 

pH‐Wert 4 des Puffers eingegeben. Dann wird die Elektrode  in die Kalibrierlösung mit dem pH‐

Wert 4 getaucht. Die Elektrode erneut mit Reinstwasser  spülen und den pH‐Wert 7 eingeben. 

Danach wird die Elektrode in den Puffer mit dem pH‐Wert 7 getaucht. Sollten die Kalibrierungen 

nicht  in  Ordnung  sein,  so muss  die  Elektrode  erneut  kalibriert  werden  (siehe  Anleitung  am 

Arbeitsplatz). Anschließend mit Reinstwasser die Elektrode gründlich konditionieren.  

Nun den pH‐Wert der Probe messen. Dafür wird die Elektrode in die Probe, welche sich in einem 

Reagenzglas  (6  ml)  befindet  getaucht.  Die  Probe  muss  permanent  gerührt  werden  um  ein 

Anströmen  der  Membran  zu  gewährleisten.  Nach  der  Messung  wird  die  Elektrode  mit 

Reinstwasser gespült und die Kappe wieder draufgesteckt.  

   

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3.4. Ionenchromatographie (IC) 

 

 

Abbildung 9: Ionenchromatograh (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

Für unsere Messungen haben wir den Ionenchromatograhen „792 Basic IC“ von der Firma 

Metrohm, wie unsere Vorgängergruppe verwendet. 

 

Abbildung 10: Innenansicht des Ionenchromatographs (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

3.4.1. Grundlagen 

Das Prinzip der Ionenchromatografie ist eine reversible chemische Adsorption von Ionen. 

Der Ionenaustausch findet hierbei in der Trennsäule statt. Der Eluent durchfließt die Säule 

mit Hilfe  der  Pumpe, wodurch  die  Ionen  des  Eluenten  gegen  äquivalente  und  gleich 

geladene Teilchen (Gegenionen) des Säulengerüstes ausgetauscht werden. Die Detektion 

erfolgt über einen Leitfähigkeitssensor. (G. Katzer und F. Katzer, 2000) 

 Die Trennsäule: 

Einer  der wichtigsten  Bestandteile  der  Ionenchromatographie  ist  die  Trennsäule.  Die 

stationäre Phase der Trennsäule kann aus festem oder flüssigem Material bestehen. Die 

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Trägermaterialien  sind  meistens  Quarzglas,  Polymere,  Epoxidharze,  Divinylbenzol, 

Ethylen‐Tetrafluorethylen  (ETFE)  oder  Polyetheretherketon  (PEEK) mit  einer  niedrigen 

Kapazität  an  funktionellen  Gruppen.  Es  gibt  polare  und  unpolare  Trennsäulen. 

(Analytik.de, 2009) 

Im  IA‐Labor wurde die Säule „Metrosep A Supp 4“ von der Firma Metrohm verwendet. 

Die  Säule  besteht  aus  einem  PEEK‐Mantel  (PEEK:  Polyetheretherketon)  und  einer 

Trennphase  aus  Polyvinylalkohol‐Partikeln,  die  mit  quaternären  Ammoniumgruppen 

belegt sind. 

 

Der Eluent: 

Der Eluent hat die Aufgabe die zu analysierenden Ionen, nachdem sie an der stationären 

Phase  gebunden  und  ausgetauscht  wurden,  wieder  zu  lösen,  damit  man  die  Ionen 

nachweisen  kann.  Der  Eluent  besteht  aus  einem  oder mehreren  Lösungsmitteln  und 

transportiert die zu analysierenden Analyten durch die Trennsäule hindurch. (Wikipedia, 

2015) 

Der Eluent muss vor der Benutzung mit der Vakuumfiltration entgast werden, da sonst 

der Sauerstoff und andere Gase  in der  IC‐Anlage die Messung  stören und das System 

beschädigen würden. (Metrohm Deutschland) 

Das Six‐Port‐Ventil: Das  Six‐Port‐Ventil  ist  eine  häufige  Methode  zur  Einspritzung  der  Probe  in 

chromatographische  Verfahren. Das  Six‐Port‐Ventil  hat  sechs  Ein‐  bzw.  Ausgänge mit 

denen es verschiedene Funktionen ausführen kann, dies gibt ihm seinen Namen. Durch 

die Probenschleife, die das  Six‐Port‐Ventil enthält,  ermöglicht  sie das  reproduzierbare 

Einbringen von einem definierten Injektionsvolumen in das System. (Chemgapedia) 

Durch den Schleifeninjektor wird die zu analysierende Probe in das System gegeben. Die 

Probe wird als Erstes  injiziert und dann mit der Öffnung des Six‐Port‐Ventils durch den 

Eluenten  zum  Trennsystem  befördert.  Typische  Injektionsvolumina  sind  fünf  bis  100 

Mikroliter. (Chemgapedia) 

 

Abbildung 11: Six‐Port‐Ventil mit Probenschleife (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

Der Detektor: 

Der  Detektor  dient  zum  quantitativen  und  qualitativen  Nachweis  eines  Analyten. 

Grundsätzlich  kann  zwischen  elektrochemischen  (Leitfähigkeit,  potentiometrische 

Detektion) und spektrometrischen (Photometrie, Fluoreszenz) Detektoren unterschieden 

werden. Bei der Ionenchromatographie in dem IA‐Labor wird ein Leitfähigkeitsdetektor, 

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auch  konduktometrischer  Detektor  genannt, mit  Suppressor  verwendet.  (Analytik.de, 

2009) 

Die  Leitfähigkeit  der  einzelnen  Analyten  wird  elektrochemisch  über  eine 

Elektrodenanordnung  gemessen.  Man  erhält  nach  der  Messung  ein  Diagramm  mit 

mehreren Peaks. Zu  jeder Zeit, zu der eine erhöhte Leitfähigkeit auftritt, erscheint der 

dazugehörige  Peak.  Da  jeder  Analyt  eine  charakteristische  Verzögerungszeit,  auch 

Retentionszeit genannt, aufweist, können die Peaks dem jeweiligen Analyten zugeordnet 

werden. Die Peakfläche fällt umso höher aus, je höher die Konzentration eines Analyten 

ist. (Analytik.de, 2009) 

 

Die chemische Suppression: 

Der  Eluent  weist  in  der  Regel  eine  Eigenleitfähigkeit  auf.  Unter  Umständen  ist  die 

Veränderung  der  Leitfähigkeit  einzelner  Analyten  relativ  gering  zu  dieser 

Eigenleitfähigkeit. Das hat zur Folge, dass die Nachweisgrenze für den Analyten sehr hoch 

ausfällt und geringere Konzentrationen nicht erfasst werden können. 

 

Deshalb wurde die Methode der chemischen Suppression entwickelt. Bei dieser Methode 

wird  der  Eluent mit  den Analyten  nach  der  Trennsäule  nicht  direkt  zu  dem Detektor 

geleitet, sondern zunächst über einen Suppressor. Dieser Suppressor hat die Aufgabe die 

Eigenleitfähigkeit des Eluenten und dadurch auch die Nachweisgrenzen für die Anionen 

drastisch zu senken. Das funktioniert mit einem stark sauren Kationenaustauscher, der 

sowohl  in  den  Eluenten wie  in den Analyten H+‐Ionen  einführt. Das  Prinzip  ist  in den 

nachfolgenden  Gleichungen  beispielhaft  für  NaHCO3  als  Eluent  und  Cl‐  als  Analyten 

dargestellt: 

 

R‐SO3‐H+ + Na+ + HCO3‐  R‐SO3‐Na+ + H2O + CO2 

R‐SO3‐H+ + Na+ + Cl‐   R‐SO3‐Na+ + H+ + Cl‐ 

 

Der  Eluent  NaHCO3  wird  durch  den  Eintrag  von  H+‐Ionen  neutralisiert,  was  seine 

Eigenleitfähigkeit drastisch herabsetzt. Der Analyt Cl‐ wird  selbst nicht  verändert,  sein 

Gegenion  Na+ wird  aber  durch  H+‐Ionen  ausgetauscht, welche  eine  deutlich  größere 

Äquivalentleitfähigkeit  besitzen.  Dadurch  wird  die  Nachweisbarkeit  des  Cl‐  als  Analyt 

zusätzlich erhöht. 

 

Kalibrierung: 

Um die Probenmessung auswerten zu können muss vor der eigentlichen Messung eine 

Kalibrierung durchgeführt werden. Dadurch weiß das System (die zugehörige Software) 

welche  Konzentrationen  sie  den  Peakflächen  zuzuordnen  hat. Das  Prinzip  ist  ziemlich 

einfach  und  wird  daher  bei  vielen  analytischen  Verfahren  angewandt.  Es  werden 

verschiedene  Standards  angesetzt,  die  eine  vorher  definierte  Konzentration  der 

gewünschten Analyten beinhalten. 

Den gemessenen Peakflächen der Standards werden anschließend von der Software die 

entsprechenden  Konzentrationen  zugeordnet.  Bei  der  Probenmessung  vergleicht  die 

Software dann die Peakflächen der Analyten mit denen der Standardreihe und errechnet 

daraus die Konzentration der Analyten. 

 

 

 

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3.4.2. Vorbereitungen 

 

Für die Analyse der Probenkonzentrationen mittels der  Ionenchromatographie wurden 

verschiedene  Chemikalien  benötigt.  Der  Eluent,  auch  Fließmittel  genannt,  war  ein 

Gemisch  aus  einer  Natrium‐Hydrogen‐Carbonat‐Lösung  (NaHCO3)  und  einer  Natrium‐

Carbonat‐Lösung (Na2CO3). Deren Stoffanteile waren n(NaHCO3) = 1,7 mmol/l und n(Na2CO3) 

= 1,8 mmol/l. Für das Fließmittel von 2 Litern wurden 383,4 mg Na2CO3 und 286,1 mg 

NaHCO3  eingewogen.  Nach  der  Herstellung  des  Fließmittels  wurde  dieses  mit  der 

Membranfiltration entgast, da sonst der Sauerstoff und andere Gase in der IC‐Anlage die 

Messung stören und das System beschädigen würden. Nach der Entgasung wurde das 

Fließmittel mit dem aktuellen Datum beschriftet. 

Für die Kalibrierung wurden noch verschiedene Standards benötigt. Hierfür haben wir vier Mischstandards mit unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt. Die Stammlösungen bzw.  der  Mischstandard,  in  dem  drei  Anionen  (Cl‐,  NO3

‐,  SO42‐)  bereits  miteinander 

kombiniert  vorlagen,  hatten  eine  Massenkonzentration  von  jeweils  1  g/l.  Diese Stammlösungen  wurden  für  ein  Zwischenstandard  (10  ml)  benötigt,  der  wie  folgt hergestellt wurde: 

 ß(F‐)= 50 mg/l : 500 µl  1000 mg/l  10mL ß(NO2‐)= 20 mg/l : 200 µl  1000 mg/l  10mL ß(PO43‐)= 50 mg/l : 500 µl  1000 mg/l  10mL ß(Cl‐, NO3‐, SO42‐)= 100 mg/l : 1000 µl  1000 mg/l  10mL 

 Der Zwischenstandard wurde mit dem Fließmittel aufgefüllt. Folgende Standardkonzentrationen, die mit Fließmittel aufgefüllt wurden, wurden aus 

dem Zwischenstandard hergestellt: 

 

Tabelle 1: Standardkonzentrationen 

Analyten  Standard 1 (L1) mg/l 

Standard 2 (L2) mg/l 

Standard 3 (L3) mg/l 

Standard  4 (L4) mg/l 

F‐  0,5  1  2,5  5 

NO2‐  0,2  0,4  1  2 

PO43‐  0,5  1  2,5  5 

Cl‐, NO3‐, SO4

2‐  1  2  5  10 

Aus Zwischenstandard entnommen in µl 

500  1000  1000  1000 

Volumen insgesamt in ml 

50  50  20  10 

 Zum Schluss wurde der Abfallbehälter entleert, neues Reinstwasser aufgefüllt und 

überprüft, ob noch genug Schwefelsäure (n(H2SO4)= 50 mmol/L) für den Suppressor 

vorhanden war. 

 

Methodenparameter: 

Für die Analyse der Regenwasserproben wird eine spezielle IC‐Methode verwendet. Die 

Methodenparameter sind hier nochmal aufgelistet. 

Alle Lösungen in 

den selben 10 mL 

Kolben geben ! 

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Verwendetes Gerät: 792 Basic IC von Metrohm   

Methodenname: Regenwasser2013.mtw   

Probenvolumen: 20 µl   

Säule: Metrosep A Supp 4, l = 250 mm, Ø = 4 mm   

Fließmittel: n (NaHCO3)= 1,7 mmol/L oder m(NaHCO3)= 142,8 mg/L; n(Na2CO3)= 1,8 mmol/L oder 

m(Na2CO3)= 190,8 mg/L 

Fließgeschwindigkeit: 1 ml/min   

Methodendauer: 17 min   

Kalibrierung: Externe Standards, Auswertung über die Fläche   

 

3.4.3. Messung der Proben 

 

Zuerst wurde die IC‐Anlage mit Hilfe der Kurzbedienungsanleitung in Betrieb genommen. 

Dafür wurden unter anderem der Laptop und die Software gestartet und der Anpresshebel 

für die Schlauchpumpe betätigt. Danach wurde die Anlage in Betrieb genommen und nach 

einigen Minuten überprüft ob die Anlage einwandfrei funktioniert (Sollwerte Leitfähigkeit: 

ca. 17 µS/cm, Druck: 6,0 bis 8,0 MPa). 

Dann folgte die Kalibrierung mit den vier verschiedenen Mischstandards. Hierfür wurde 

zunächst der Mischstandard in die Probenschleife (20 µl) gesaugt. Das Probenvolumen von 

20 µl war  zwar  sehr  gering, um  aber  sicherzustellen dass die  Probenschleife  komplett 

gefüllt war, wurden mindestens 2 ml des Mischstandards  in das System gegeben. Diese 

Menge war  auch  dazu  da um den  Zulaufschlauch  zunächst  zu  füllen  und  ihn mit dem 

Mischstandard zu spülen.  

 

Sobald  in  der  Software  auf  „Inject“  gedrückt  wird,  schaltet  das  Ventil  um  und  das 

Fließmittel  befördert  den  Mischstandard  auf  die  Trennsäule.  Nach  der  ersten 

Mischstandard‐Messung  wurde  der  Vorgang  für  die  drei  weiteren  Mischstandards 

wiederholt.  Nach  der  Kalibrierung  haben wir  die  Kalibrierfunktion  von  allen  Analyten 

kontrolliert, ob sie fehlerhaft waren. Unsere Kalibrierfunktionen waren in Ordnung. 

Nun konnten wir unsere HPLC‐filtrierten (0,45 µm) Regenwasserproben, die wir vorher aus 

dem Kühlschrank genommen hatten, messen. Der Messvorgang war derselbe wie bei den 

Mischstandards. Nach  jeder Messung haben wir überprüft ob die Probenkonzentration 

innerhalb  unseres  Kalibrierbereichs  lag,  haben  die  Probe  ansonsten  mit  Fließmittel 

verdünnt  und  nochmals  gemessen.  Zum  Schluss  wurden  die  Chromatogramme 

ausgedruckt und ausgewertet, die IC‐Anlage mit Reinstwasser gespült und ausgeschaltet. 

 

Messwerte s. Seite 20 

 

3.5. Fließinjektionsanalyse (FIA)  

3.5.1. Grundlagen 

Die  Fließinjektionsanalyse  (FIA)  ist  ein  automatisiertes  Verfahren  in  der  analytischen 

Chemie  zur  routinemäßigen  Bestimmung  von  Analytkonzentrationen.  In  unserem  Fall 

wurde hiermit die Ammoniumkonzentration unserer Regenwasserproben bestimmt. Bei 

einem  kontinuierlich  fließenden  Trägerstrom  wird  ein  definiertes  Probenvolumen,  in 

unserem  Fall  200  µl,  injiziert.  Infolge  von  komplexen  Diffusions‐  und 

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Konvektionsvorgängen  findet  eine  Dispersion,  also  eine  räumlich  unterschiedliche 

Vermischung der Probe mit Carrier und Reagenzien statt. Hierbei ist wichtig, dass es sich 

um eine kontrollierbare und reproduzierbare Dispersion handelt.  

 Die Dispersion ist abhängig von dem Manifold, also der gesamten Konfiguration zwischen 

der Probeninjektion und der Detektion, dem verwendeten Carrier, den Reagenzien sowie 

der Fließgeschwindigkeit und dem Probenvolumen (Wolfgang Frenzel, 1993). Nachdem die 

Probe  aus  der  Probenschleife  in  die  Trägerlösung  eingebracht  wurde,  sorgt  eine 

Peristaltikpumpe  für  die  kontinuierliche  Förderung  der  Lösungen.  Dem  Trägerstrom 

werden nacheinander  zwei Reagenzien  zugeführt, die als Reagenzien  zur Bildung eines 

farbigen Produktes für die photometrische Messung dienen. 

 

 Abbildung 12: Fließschema einer Fließinjektionsanalyse (Sarah Flashaar) 

 Das Besondere an dem Verfahren der FIA ist, dass sich kein Gleichgewicht im Sinne eines 

Endzustandes einstellt, sondern dass es sich um ein dynamisches Gleichgewicht handelt. 

Wird  das  Manifold  und  die  exakte  zeitliche  Kontrolle  der  Abläufe  des  FIA‐Systems 

eingehalten, ist das Ergebnis reproduzierbar und es kann ein definierter Zustand an jedem 

beliebigen Ort im FIA System sowie zu jedem Zeitpunkt erfasst werden. Daraus ergeben 

sich  verschiedene  Vorteile  dieses  Analyseverfahrens  wie  beispielsweise  kurze 

Analysezeiten, hoher Probendurchsatz,  geringe Probenvolumen und  geringer Reagenz‐

verbrauch.  Für die Messungen  für dieses  Laborprojekt wurde die  FIAstar 5000 der  Fa. 

Foss/Tecator IA 163 verwendet. 

 3.5.2. Vorbereitungen 

Für die Analyse der Ammoniumkonzentration mittels der Fließinjektionsanalyse werden 

bestimmte  Chemikalien  (s.o.)  benötigt. Diese  haben wir  hergestellt. Dafür  haben wir 

entgastes Reinstwasser verwendet, damit die Lösungen möglichst wenig Luft enthalten, 

welche  die  Analyse  durch  Bildung  von  Luftblasen  stören  kann. Wir  haben  folgende 

Lösungen angesetzt: 

Carrier (Citratpuffer): 

10 g tri‐Natriumcitrat‐Dihydrat 

0,25 ml Polyethylenglycolodecylether w=3% 

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Reagenz 1 (Natriumsalicylat‐Lösung): 

 

8,5 g Natriumsalicylat 

0,2 g Natriumnitroprussid Dihydrat 

0,25 ml Polyethylenglycolodecylether w=3% 

 

Reagenz 2 (Dichlorisocyanursäure‐Lösung): 

5 g Natriumhydroxid 

0,4 g Dichlorisocyanursäure  

Des Weiteren wurden  Standards  für die Kalibrierung benötigt. Hierfür haben wir  fünf 

Ammonium‐Standards unterschiedlicher Konzentrationen hergestellt. Die Stammlösung 

hatte eine Massenkonzentration von 1 g/l. 

 ß(NH4+)= 0,2 mg/l : 20 µl  1000 mg/l  100ml 

ß(NH4+)= 0,5 mg/l : 50 µl  1000 mg/l  100ml 

ß(NH4+)= 1,0 mg/l : 100 µl  1000 mg/l  100ml 

ß(NH4+)= 2,0 mg/l : 200 µl  1000 mg/l  100ml 

ß(NH4+)= 5,0 mg/l : 500 µl  1000 mg/l  100ml 

 3.5.3. Messung der Proben 

 

Abbildung 13: Fließinjektionsanalyse (Foto: Jasmin Holtzendorff) 

Zuerst haben wir das Reinstwasser, den Carrier und die Reagenzien angeschlossen. Danach 

haben wir das System eine Weile laufen lassen, um sicherzustellen, dass die Luft aus dem 

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System entfernt ist. Wir haben die Methode Ammonium_0_2bis_2_0_mg_L geladen und 

den Standard von 5 mg/l noch zusätzlich hinzugefügt. 

 

Nun konnten wir mit der Kalibrierung mit unseren fünf Ammonium‐Standards beginnen. 

Unsere  Kalibrierung  hatte  einen  Korrelationskoeffizienten  r2=  0,999995.  Die 

Bezugsfunktion wurde akzeptiert und wir konnten mit der Analyse der Proben beginnen. 

   

Dafür haben wir eine Probenliste erstellt, wobei wir alle Proben berücksichtigt haben. Nun 

wurden die Proben gemessen, wobei nach wie vor sichergestellt sein muss, dass sich keine 

Luftblasen  in  den  Schläuchen  oder  der  Durchfluss‐Küvette  für  die  photometrische 

Messung befinden.  Ammonium‐Messwerte s. Seite 21 

 

4. Messwerte 

Tabelle 2: Regenwassermenge 1 

Datum Probenahme 

Tagebuch‐nummer 

Probenahmeort:          

Flasche+Wasser  Flasche netto  Probeflascheleer 1. Spülen 

      in [g]  in [g]  in [g]  in [g] 

 15.10.2015  P15021g  947,87  625,16  67,95  89,25 

  15.10.2015  P15021k  713,46  656,21  18,64  19,88 

  15.10.2015  P15022  674,04  619,35  18,94  20,62 

  22.10.2015  P15023g  1773,17  625,73  67,88  85,65 

 22.10.2015  P15023k  876,33  656,61  25,10  30,23 

 22.10.2015  P15024  808,84  619,68  34,04  39,74 

 29.10.2015  P15025g  648,47  625,02  12,66  13,01 

 29.10.2015  P15025k  655,86  655,73  ‐  ‐ 

 29.10.2015  P15024  623,03  618,84  ‐  ‐ 

 04.11.2015  P15027g  ‐  ‐  ‐  ‐ 

 04.11.2015  P15027k  ‐  ‐  ‐  ‐ 

 04.11.2015  P15028  ‐  ‐  ‐  ‐ 

 12.11.2015  P15029g  1773,51  626,39  81,95  106,16 

 12.11.2015  P15029k  929,55  657,20  67,58  73,34 

 12.11.2015  P15030  864,45  620,18  66,99  77,22 

 19.11.2015  P15031g  1773,65  626,48  82,15  117,34 

 19.11.2015  P15031k  1264,56  657,60  85,72  128,00 

 19.11.2015  P15032  1178,32  620,13  67,07  91,68 

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Tabelle 3: Regenwassermenge 2 

Tagebuch‐

nummer tara 

2. Spülen  tara 

Probe + Flasche nach 

Spülen  Bemerkungen 

 in [g]  in [g]  in [g]  in [g]    

 P15021g 68,88  102,01  68,59  336,77  Kleiner Fussel 

P15021k 18,74  20,08  18,69  73,13    

P15022 18,99  19,89  19,03  71,01  Schwebstoffe 

P15023g 68,36  130,49  68,40  1135,85  bis oben hin voll, eventuell übergelaufen 

P15023k 25,41  31,05  25,35  234,17  kleine Fliege 

P15024 34,16  40,47  34,48  211,59  Schwebstoffe 

P15025g 12,79  13,02  12,86  35,57    

P15025k ‐  ‐  ‐  ‐  Kleiner Tropfen, Blattläuse 

P15026 ‐  ‐  ‐  ‐  Blattlaus 

P15027g ‐  ‐  ‐  ‐  Nebel im Gefäß ‐> Ausgekippt 

P15027k ‐  ‐  ‐  ‐  Nebel im Gefäß ‐> Ausgekippt 

P15028 ‐  ‐  ‐  ‐  Nebel im Gefäß ‐> Ausgekippt 

P15029g 83,38  134,52  84,22  1155,91  vermutlich übergelaufen 

P15029k 68,48  84,47  68,29  318,78  Mücke, Birkensaat 

P15030 68,25  79,45  68,16  290,95  Schwebstoffe 

P15031g 84,41  131,38  84,67  1149,59  Insekt, vermutlich übergelaufen 

P15031k 86,44  117,83  86,25  617,06    

P15032 68,79  93,18  68,53  577,72  Schwebstoffe 

 

   

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20  

Tabelle 4: Regenwassermengen gesamt 

Tagebuch‐

nummer 

Regenmenge gesamt (Glasflasche)  Test 

Tagebuch‐

nummer 

Regenmenge gesamt (Glasflasche)  Test 

  in [g]    

in [g]   

 P15021g 322,71  322,61 

P15027g ‐  ‐ 

P15021k 57,25  57,02 

P15027k ‐  ‐ 

P15022 54,69  54,56 

P15028 ‐  ‐ 

P15023g 1147,44  1147,35 

P15029g 1147,12  1147,04 

P15023k 219,72  219,59 

P15029k 272,35  272,24 

P15024 189,16  189,12 

P15030 244,27  244,22 

P15025g 23,45  23,29 

P15031g 1147,17  1147,08 

P15025k 0,13  ‐ 

P15031k 606,96  604,48 

P15026 4,19  ‐ 

P15032 558,19  558,19 

 

Tabelle 5: Schnelltests, pH‐Wert und Leitfähigkeit 

Probe  Regenmenge  Regenmenge  pH‐Wert  pH‐Papier  Leitfähigkeit Nitrat 1 

   in g  in mm        µS/cm  in mg/l 

P15021g  322,7  7,1  4,5  4,7‐5,0  21,7  <10 

P15021k  57,3  7,3  4,8  4,7‐5,0  19,0  <10 

P15022  54,7  7,7  3,8  4,4‐4,7  71,0  <10 

P15023g  1147,4  25,4  5,3  4,7‐5,0  21,5  <10 

P15023k  219,7  28,0  5,5  4,7‐5,0  27,1  <10 

P15024  189,2  26,7  4,4  4,7‐5,0  41,9  <10 

P15025g  23,5  0,5  4,6  4,7‐5,0  96,6  <10 

P15025k  0,1  0,02  ‐  4,0  ‐  <25 

P15026  4,2  0,6  4,8  4,4‐4,7  149,2  <10 

P15027g  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15027k  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15028  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15029g  1147,1  25,4  5,4  4,5‐5,0  13,0  <10 

P15029k  272,4  34,7  5,5  4,5‐5,0  11,6  <10 

P15030  244,3  34,5  5,2  4,5‐5,0  13,1  <10 

P15031g  1147,2  25,4  5,7  4,7‐5,0  16,6  <10 

P15031k  607,0  77,3  5,9  4,7‐5,0  11,5  <10 

P15032  558,2  78,7  5,8  4,7‐5,0  11,4  <10 

Page 22: Bericht Laborprojekt Kroeger Holtzendorff - haw-hamburg.de · Konduktometer 702(rechts) (Fotos: Jasmin Holtzendorff) Die Probe befindet sich in einem Reagenzglas (ca. 6 ml) und wird

Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

21  

 

Tabelle 6: Messwerte FIA und IC 

Probe Ammonium  Flourid  Chlorid  Nitrit  Nitrat2  Phosphat  Sulfat 

  in mg/l 

in mg/l  in mg/l 

in mg/l  in mg/l  in mg/l 

in mg/l 

P15021g  1,3  0,1  0,6  0,1  1,0  0,1  2,7 

P15021k  1,3  ‐  0,3  0,1  4,3  0,1  1,9 

P15022  1,2  ‐  0,3  ‐  3,6  ‐  9,6 

P15023g  0,7  ‐  0,2  ‐  2,3  ‐  1,4 

P15023k  0,6  ‐  0,2  ‐  1,9  ‐  1,2 

P15024  0,6  ‐  0,1  ‐  2,0  ‐  1,6 

P15025g  5,5  0,6  17,5  0,3  9,6  ‐  10,5 

P15025k  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15026  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15027g  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15027k  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15028  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐ 

P15029g  1,1  ‐  1,1  0,1  2,5  ‐  1,2 

P15029k  1,0  ‐  0,9  0,1  2,1  ‐  1,0 

P15030  0,9  ‐  1,0  0,1  2,1  ‐  1,4 

P15031g  0,5  ‐  3,5  ‐  0,9  ‐  1,4 

P15031k  0,4  ‐  2,2  0,1  0,9  ‐  0,8 

P15032  0,4  ‐  2,0  ‐  0,9  ‐  0,7 

 

   

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Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

22  

 

5. Messwerte der Wetterstation Bergedorf 

 

Abbildung  14:  Verlauf  des  Niederschlags  in  mm  (Wetterstation  Bergedorf)  ;  wetter.ls.haw‐

hamburg.de 

  

Tabelle 7: Wöchentliche Regenwassermengen (Angabe Wetterstation) 

 

 

 

 

 

 

6. Fazit 

Im Verlauf unseres Laborprojektes war die Regenmenge sehr unterschiedlich. So hatten wir zwei 

Wochen  (22.10.2015‐05.11.2015)  in denen nahezu  kein Regen  gefallen  ist, wodurch wir  keine 

Probe  zur  Analyse  hatten.  Trotz  dieser  geringen  Regenmengen  konnten  wir  eine  kleine 

Probenmenge  P15025g  aufbereiten  und  später  analysieren.  Ziel  dabei  war  es  einen 

Zusammenhang  zwischen  Probenvolumen  und  der  Ionenkonzentration  herzustellen. 

Hervorzuheben  ist,  dass  die  Probengefäße  P15029g  und  P15031g  übergelaufen  sind.  Unsere 

Regenwassermengen sind ähnlich der Messwerte der Wetterstation. Durch Verdunstung, Nebel 

und Kondensation kann es zu Abweichungen gekommen sein.  

   

Woche  Zeitraum  Regenmenge in mm 

1  08.10.2015 ‐ 15.10.2015  7,7 

2  15.10.2015 ‐ 22.10.2015  21,3 

3  22.10.2015 ‐ 29.10.2015  0,4 

4  29.10.2015 ‐ 05.11.2015  0,4 

5  05.11.2015 ‐ 12.11.2015  30,4 

6  12.11.2015 ‐ 19.11.2015  66,6 

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Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

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Tabelle 8: Prozentuale Abweichung unserer Messwerte von den Messwerten der Wetterstation 

 

Woche  Zeitraum Regenmenge in mm Wetterstation 

gemessene Regenmenge in mm 

Abweichung in % 

1 08.10.2015 ‐ 15.10.2015  7,7  7,4  ‐4,3 

2 15.10.2015 ‐ 22.10.2015  21,3  26,7  25,4 

3 22.10.2015 ‐ 29.10.2015  0,4  0,4  ‐6,7 

4 29.10.2015 ‐ 05.11.2015  0,4  0,0  ‐ 

5 05.11.2015 ‐ 12.11.2015  30,4  34,6  13,8 

6 12.11.2015 ‐ 19.11.2015  66,6  78,0  17,1 

 

 

 

Der  pH‐Wert  von  Regen  liegt  durch  Gleichgewichtseinstellungen  mit  dem  CO2  der  Luft  und 

Luftschadstoffen wie Ammonium, Nitrat, Nitrit, Chlorid, Fluorid und Phosphat bei ca. 5,6 (Otto Klemm). 

Je nach Konzentration der einzelnen Komponenten, kann sich der pH‐Wert verändern. Im Mittel  ist 

der pH‐Wert bei unseren Messungen geringer, wenn die Regenmenge kleiner war. Bei einer großen 

Regenmenge  waren  die  pH‐Werte  meist  höher.  Unsere  pH‐Werte  lagen  zwischen  4,4  und  5,9. 

Allerdings war der pH‐Wert der Probe P15022 mit 3,8  im Bereich des sauren Regens. Da wir jedoch 

drei Proben einer jeden Woche hatten und die anderen beiden Proben höhere pH‐Werte aufwiesen, 

lässt sich von Verunreinigung der Probe ausgehen (Lexikon der Biologie, 1999). 

Unsere Leitfähigkeiten lagen zwischen 11und 27 µS/cm. Bei den Proben P15025g und P15026 war die 

Leitfähigkeit  sehr  hoch  im  Vergleich  zu  unseren  anderen  Proben.  Grund  hierfür  ist  das  die 

Regenmengen sehr gering waren. Die Proben P15022 und P15024 hatten im Vergleich zu den Proben 

vom  Dach  höhere  Leitfähigkeiten.  Wir  haben  einen  Algenbewuchs  im  Trichter  nach  genauerer 

Betrachtung festgestellt. Daraufhin haben wir den Trichter mit Reinstwasser und einem sauberen Tuch 

gereinigt, wodurch sich die Leitfähigkeiten bei den nachfolgenden Proben normalisierten. Bei allen 

nachfolgenden  Proben  waren  die  Leitfähigkeiten  ähnlich.  Auch  hier  lässt  sich  wieder  ein 

Zusammenhang  zwischen  der  Regenmenge  und  der  Leitfähigkeit  erkennen.  Bei  geringen 

Leitfähigkeiten gab es sehr hohe Regenmengen und bei hohen Leitfähigkeiten geringe Regenmengen. 

Die Ergebnisse der Nitrat‐Teststreifen haben uns eine Einschätzung des Nitrat‐Gehaltes gegeben.  In 

den meisten Fällen stimmt das Ergebnis des Teststreifens mit einer Konzentration <10mg/l. Lediglich 

bei der Probe P15025g war das Ergebnis des Teststreifens abweichend. Die Werte des pH‐Papiers 

weichen von den mit der pH‐Elektrode gemessenen Werten ab. 

Unsere  Ammonium‐Werte  lagen  im  Bereich  von  0,4  bis  1,3 mg/l.  Eine  Ausnahme war  die  Probe 

P15025g  mit  einer  Ammoniumkonzentration  über  5  mg/l.  Grund  hierfür  war  ein  sehr  geringes 

Probenvolumen.  Die  Proben  der  jeweils  gleichen  Woche  hatten  meistens  ähnliche 

Ammoniumkonzentrationen. 

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Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

24  

Unsere gemessenen Fluorid Konzentrationen  lagen  fast  immer unterhalb der Nachweisgrenze. Eine 

Ausnahme  ist die Probe P15025g welche eine  Fluorid Konzentration  von 0,6 mg/l enthielt. Grund 

hierfür ist vermutlich das geringe Probenvolumen gewesen. Die Probe P15021g enthielt 0,1 mg/l. Dies 

war die einzige Probe der Woche welche überhaupt Fluorid enthielt. Es könnte sich auch um einen 

Artefakt handeln. 

Die  Konzentration  an  Chlorid  Ionen  in  unseren  Proben  lag  zwischen  0,1 mg/l  und  3,5 mg/l.  Eine 

Ausnahme bildet auch hier die Probe P15025g, welche wieder eine übermäßig hohe Konzentration von 

17,5 mg/l aufwies. Insgesamt lässt sich auch bei diesem Parameter wieder erkennen, dass die Proben 

einer Woche ähnliche Konzentrationen aufweisen. 

In den meisten Fällen lag die Nitrit Konzentration der Proben unter der Nachweisgrenze. Bei einigen 

Proben konnte Nitrit im Bereich von weniger als 0,1 mg/l nachgewiesen werden. Wie bei allen anderen 

Ionenkonzentrationen bildet die Probe P15025g hier mit einer erhöhten Konzentration von 0,25 mg/l 

eine Ausnahme. 

In unseren Proben lagen die Nitrat‐Werte zwischen 0,9 und 4,3 mg/l. Auch hier lassen sich ähnliche 

Werte zwischen den Proben einer Woche erkennen. Eine Ausnahme hierbei bildet die Probe P15021g, 

welche im Vergleich zu den anderen Proben der Woche viel weniger Nitrat enthält. Ebenfalls hatte die 

Probe P15025g mit 9,66 mg/l wieder erhöhte Werte. 

Beim Großteil unserer Proben lag die Phosphat Konzentration unterhalb der Nachweisgrenze sogar bei 

der  Probe  P15025g.  Auffällig  sind  die  Proben  P15021g  und  P15021k,  da  diese  Phosphat 

Konzentrationen  von  0,05  und  0,10  mg/l  enthielten.  Da  die  beiden  Probengefäße  direkt 

nebeneinander auf dem Dach standen, vermuten wir ein besonderes Ereignis als Phosphat Eintrag. 

Bei den Sulfat Konzentrationen sticht die Probe P15025g heraus. Ihre Sulfat Konzentration lag mit 10,5 

mg/l deutlich über den anderen Probenkonzentrationen. Außerdem ist die Probe P15022 durch eine 

Sulfat Konzentration von 9,64 mg/l auffällig hoch. Da die Probe P15022 auf dem Boden stand, lässt sich 

eine Eintragung durch Passanten oder Tiere vermuten. Unsere Sulfat Konzentrationen lagen ansonsten 

zwischen 0,7 und 2,8 mg/l. 

Im  Allgemeinen  lässt  sich  erkennen,  dass  die  Probe  P15025g  in  den  meisten  Fällen  auffällige 

Messwerte hatte. Dies  lässt  sich durch das  geringe  Probenvolumen  erklären. Man  erkennt  in den 

meisten Fällen, dass die Proben welche  innerhalb einer Woche gesammelt wurden ähnliche Werte 

aufweisen. 

7. Quellennachweis 

 7.1. Literaturquellen 

 

Fließinjektionsanalyse, Wolfgang Frenzel, 1993.  

Otto Klemm, Einführung in die Klimatologie, Universität Bayreuth, 

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:DOinYGDgR4MJ:www.uni‐

muenster.de/Klima/downloads/intro_climatology_pp_k14niederschlag.ppt+&cd=13

&hl=de&ct=clnk&gl=de zuletzt aufgerufen am 08.12.2015 um 15:19 Uhr 

Lexikon der Biologie, 1999, saurer Regen, Akademischer Verlag, Heidelberg, 

http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/saurer‐regen/58767 zuletzt aufgerufen 

am 08.12.2015 um 15:20 Uhr 

G. Katzer und F. Katzer, 2000, Fachtheorie nach Lernfeldern für Chemielaboranten 

Teil 1,Seite 224 f., Seite 252 ff.  

Page 26: Bericht Laborprojekt Kroeger Holtzendorff - haw-hamburg.de · Konduktometer 702(rechts) (Fotos: Jasmin Holtzendorff) Die Probe befindet sich in einem Reagenzglas (ca. 6 ml) und wird

Laborprojekt Regenwasser WiSe15/16        

25  

Analytik.de, 2009, Ionenaustauschchromatograohie, 

http://www.analytik.de/content/view/4287/808/ abgerufen am 06.12.2015 16:09 

Uhr 

Wikipedia, 2015, Elution, https://de.wikipedia.org/wiki/Elution abgerufen am 

06.12.2015 17:32 Uhr 

Chemgapedia, Hochdruckflüssigchromatographie (HPLC), 

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/3/anc/croma/hplc_detail1.vlu

/Page/vsc/de/ch/3/anc/croma/hplc/injektion/injektihplcm63ht0600.vscml.html 

abgerufen am 06.12.2015 17:42 Uhr 

Metrohm Deutschland, Metrosep A Supp 4 – 250/4.0, 

http://www.metrohm.com/de‐de/products‐

overview/ion_chromatography/ic%20columns/%7BA8219987‐7D29‐40A4‐984C‐

DB5F11F15E96%7D abgerufen am 09.12.2015 13:10 Uhr 

 

7.2. Bildquellen  

1. Abbildung 1: Karte der Probenahmestellen: 

https://www.google.de/maps/place/HAW+Bergedorf/@53.4936231,10.2005686,124

m/data=!3m1!1e3!4m2!3m1!1s0x47b1f293a01cf367:0x16042b5f0d335b22!6m1!1e1 

zuletzt aufgerufen am 07.12.2015 2. Abbildung 2: Probenahmestelle auf dem Mensadach: Foto: Jasmin Holtzendorff 

3. Abbildung 3: Probenahmestelle am Lieferanteneingang: Foto: Jasmin Holtzendorff 

4. Abbildung 4: Aufbau einer Messzelle: 

http://www.kuntze.com/parameter/leitfaehigkeit.html zuletzt aufgerufen am 

07.12.2015 um 10:19 Uhr 5. Abbildung 15: Leitfähigkeitselektrode im Aufbewahrungsgefäß(links) und 

Konduktometer 702(rechts): Foto: Jasmin Holtzendorff 6. Abbildung 6: Veränderung der Leitfähigkeit durch CO2 Eintrag: Werner Blohm, 2015, 

Skript Messung von Elektrolytischer Leitfähigkeit, S. 4 7. Abbildung 7: Aufbau einer pH‐Elektrode: https://de.wikipedia.org/wiki/PH‐Elektrode 

zuletzt aufgerufen am 07.12.2015 um 10:41 Uhr 8. Abbildung 8: pH‐Elektrode: Foto: Jasmin Holtzendorff 9. Abbildung 16:Ionenchromatograh: Foto: Jasmin Holtzendorff 10. Abbildung 17: Innenansicht des Ionenchromatographs: Foto: Jasmin Holtzendorff  11. Abbildung 18: Six‐Port‐Ventil mit Probenschleife: Foto: Jasmin Holtzendorff 12. Abbildung 12: Fließschema einer Fließinjektionsanalyse: Sarah Flashaar, 2009, 

Studienprojekt_Regen.pdf 13. Abbildung 13: Fließinjektionsanalyse: Foto: Jasmin Holtzendorff 14. Abbildung 14: Verlauf des Niederschlags in mm: http://wetter.ls.haw‐

hamburg.de/34.html zuletzt aufgerufen am 08.12.2015 um 14:16 Uhr