Nachteile durch zu hartes Wasser

Die Wasserhärte beeinflusst nicht direkt die Trinkwasserqualität. Sie kann aber vor allem für technische Geräte und die Leitungen im Haushalt nachteilig sein, und außerdem das Putzen viel aufwändiger machen.

Bei zu hohem Kalkgehalt im Wasser wird bei Erwärmung des Wassers über 60 °C Kalk abgeschieden. Das Gleiche passiert, wenn dem Wasser das darin enthaltene Kohlendioxid entzogen wird.

Die Ablagerungen, die auch Kesselstein genannt werden, ähneln Dolomit und Calcit und sind nur sehr schwer löslich. Sie sind deshalb schwierig zu entfernen.

Wasserleitungen können sich im Lauf der Zeit zusetzen, wenn die Heizstäbe von Waschmaschinen oder Wasserkochern von Ablagerungen zugesetzt sind, kann das Gerät sehr schnell kaputt gehen.

Der erhöhte Waschmittelverbrauch bei hartem Wasser kann außerdem für die Umwelt und den Gewässerschutz nachteilig sein. Darüber hinaus erschwert er auch die Wiederaufbereitung des Abwassers. Bei hohen Tensidgehalten kann es in der Kläranlage zu Schaumbildung kommen.

Wasserenthärtungsgeräte

Wasserenthärtungsgeräte arbeiten nach unterschiedlichen Prinzipien:

• durch Kationenaustausch
• auf chemischem Weg
• auf elektrischem Weg
• auf magnetischem Weg
• durch Fällung
• durch Aufkochen

Wasserenthärtung durch Kationenaustausch

Das Verfahren ist das am häufigsten angewendete. Beim Kationenaustausch wird ein spezielles Harz eingesetzt, das Ca+ und Mg+ Ionen bindet, und im Wasser gegen Na+ Ionen austauscht.

Diese Methode wird auch zum Enthärten des Wassers im Geschirrspüler eingesetzt. Deshalb muss – zum Regenerieren des Harzes – immer Salz im Geschirrspüler zugesetzt werden. Die entstehende rund 8 – 12%ige Salzlösung fügt dem Harz wieder Na+ Ionen zu.

Das Verfahren ist sehr verlässlich und hoch wirksam. Nachteilig ist dabei aber die hohe Aufsalzung des Wassers. Die Regenierierlösung, die ebenfalls sehr viel Salz enthält, muss nach jedem Regeniervorgang verworfen werden.

Bei Enthärtungsanlagen wird oft ein Doppelsystem eingesetzt, damit immer aufbereitetes Wasser zur Verfügung stehen kann.

Wasserenthärtung auf chemischem Weg

Die Funktion dieser Methode beruht darauf, dass einzelne Substanzen starke Wechselwirkungen mit Ca+ und Mg+ Ionen eingehen, und diese dadurch in stabilen Zusammensetzungen binden.

Auch Waschmittelzusätze, wie sie heute bei den meisten handelsüblichen Waschmitteln Standard sind, funktionieren nach diesem Prinzip.

Eine separate Wasserenthärtung für die Waschmaschine oder der Betrieb der Waschmaschine mit sehr weichem Regenwasser ist vorteilhaft. Sie kann den Waschmittelverbrauch deutlich verringern und damit auch die Umwelt schonen und die Abwasseraufbereitung erleichtern.

In Waschmitteln werden vor allem eingesetzt:

• Zeolithe
• Schichtsilikate
• Triphosphate (heute nur noch selten, wegen der Überdüngungsgefahr von Gewässern)

Komplexbildner

Auch Triphosphate zählen zu den Komplexbildnern. Zeolithe und Schichtsilikate wirken dagegen wie Ionenaustauscher.

Weitere Komplexbildner sind EDTA und NTA. Sie werden fallweise ebenfalls in Waschmitteln eingesetzt. Als Alternative lässt sich auch Citrat (ein Salz der Zitronensäure) und kurzkettige Polyacrylsäuremoleküle als Komplexbildner einsetzen. Besonders Polyacrylsäure wird heute häufig in Waschmitteln verwendet.

Wasserenthärtung auf elektrischem Weg

Hierbei handelt es sich um unterschiedliche mögliche Verfahren. Einige Systeme arbeiten mit Elektroden, deren Spannung immer wieder geändert wird. Dadurch bilden sich an der Elektrode Kalkkristalle, die dann leicht entfernt und ausgeschwemmt werden können.

Nicht alle Geräte mit dieser Funktion haben ein Prüfsiegel der DVGW und damit auch eine nachgewiesene Wirksamkeit.

Eine andere Möglichkeit stellen Verfahren dar, die ein elektrisches Feld verwenden, das die Ausfällung von Kalk verhindern soll. Der Kalk soll dagegen größere Kristalle bilden, die leicht entfernt werden können.

Die Wirksamkeit ist bislang durch kein Gerät mit gültigem Prüfsiegel bescheinigt, es gibt allerdings theoretische Studien, die die Wirksamkeit der Methode als gegeben einschätzen.

Das Gleiche gilt auch für elektrogalvanische Systeme, die mit sogenannten Opferanoden arbeiten. Auch hier gibt es bislang kein Gerät mit gültigem Prüfsiegel. Die Wirksamkeit ist nur theoretisch belegt.

Wasserenthärtung auf magnetischem Weg

Ein Magnetfeld soll bei dieser Methode die Steinbildung und die Abscheidung von Kalk gänzlich verhindern. Die Wirksamkeit der Methode ist bisher nur durch eine einzelne Dissertation belegt.

Wasserenthärtung durch Fällung

Der im Wasser enthaltene Kalk kann schon zuvor ausgefällt werden. Durch den Zusatz durch Kalkmilch (Calciumhydroxid) wird der im Wasser enthaltene Kalk entweder als Schlamm oder als Hartkorn ausgefällt. Betroffen ist davon aber nur der Carbonatanteil des Kalks im Wasser – also die temporäre Wasserhärte.

Eine einfache Fällungsreaktion lässt sich auch durch Zugabe von Soda erreichen. Der im Wasser enthaltenen Anteil an Kalk und Magnesium wird bis auf rund 2 °dH vollständig als Dolomit ausgefällt. Es war vor dem Aufkommen von Ionenaustauschern das Standardverfahren, unter anderem für den Betrieb von Dampflokomotiven.

Wasserenthärtung durch Aufkochen

Aufkochen ist ebenfalls eine Möglichkeit, die Carbonathärte des Wassers auszufällen. Sie bleibt als Kesselstein zurück.

Eine weitere Möglichkeit der Kalkentfernung stellt auch die Umkehrosmose dar. Sie hat allerdings einen hohen Wasser- und Energiebedarf und ist damit allein für den Zweck der Entkalkung deshalb unwirtschaftlich.

Durch die zusätzliche hohe Filterwirkung in Bezug auf andere unerwünschte Schadstoffe kann sich ein Einsatz des Systems aber unter Umständen lohnen.

Sinn der Wasserenthärtung

Wasserenthärtung macht nur bei hartem Wasser (über 14 °dH) Sinn.