Wasserbehandlung ohne chemische Zusätze

1) Welche Rolle spielt eigentlich die Wasserhärte?
Das von den Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland gelieferte Trinkwasser unterliegt strengsten regelmäßigen Kontrollen und ist sowohl chemisch als auch hygienisch in einem einwandfreien Zustand. Dennoch gibt es innerhalb der Richtwerte der deutschen Trinkwasserverordnung ein breites Spektrum unterschiedlicher Wasserqualitäten. Sie lassen sich unter anderem durch die Wasserhärte, die in "Grad deutscher Härte" (°d) gemessen wird, genauer beschreiben. Im Zuge der internationalen Harmonisierung setzt sich jedoch immer mehr die Bezeichnung „Summe Erdalkalien in mol/m3“ durch. Nach dem Waschmittelgesetz werden drei Härtebereiche unterschieden: von weichem Wasser bis 8,4° d (bzw. 1,5 mmol), über den mittleren Härtebereich zwischen 8,4 °d und 14 °d (bzw. 2,5 mmol), bis hin zu hartem Wasser ab 14° d (bzw. 2,5 mmol). Letzteres fließt nach wie vor aus den meisten Zapfstellen Deutschlands. Die Härte des Wassers ergibt sich also aus der Summe der im Wasser vorhandenen Erdalkaliionen Calcium und Magnesium.

Kalkablagerungen entstehen in erster Linie bei der Erwärmung von kalkhaltigem Wasser. Mit steigender Temperatur nimmt die Konzentration an Kohlensäure ab, das sogenannte Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht verschiebt sich und es kommt zu einer Übersättigung des Wassers mit Calciumkarbonat. Freie Oberflächen, z.B. von Wärmetauschern oder Trinkwasserrohren wirken als Kristallkeimbildungszentren und es findet vor allem an diesen Stellen eine Kalkabscheidung statt. Wasser ist nicht gleich Wasser – zumindest nicht was die Wasserhärte betrifft: Hartes Wasser, das häufig in Deutschland vorkommt, ist sehr kalkhaltig, während die Eigenschaften von weichem Wasser Korrosion begünstigen können.

2) Was bewirkt Kalk im Wasser? Hartes Wasser mit einer höheren Magnesium- und Calciumkonzentration ist für den menschlichen Körper eher förderlich, in technischer Hinsicht hat der im Wasser gelöste Kalk aber Nebenwirkungen. Denn was dem Körper gut tut, kann Wasserleitungen und Haushaltsgeräten schwer zusetzen. Kalkflecken auf Armaturen und Fliesen sowie erhöhte Energiekosten durch Kalkablagerungen auf Heizelementen sind hier in erster Linie zu nennen. Selbst eine dünne Kalkschicht von nur rund drei Millimetern auf einem Wärmetauscher verursacht bereits einen Energieübertragungsverlust von mehr als 20 %. Ganz zu schweigen von den Kosten eines Rohrverschlusses durch Verkalkung. Kalkablagerungen entstehen in erster Linie bei der Erwärmung von kalkhaltigem Wasser. Mit steigender Temperatur nimmt die Konzentration an Kohlensäure ab, das sogenannte Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht verschiebt sich und es kommt zu einer Übersättigung des Wassers mit Calciumkarbonat. Befinden sich jetzt freie Oberflächen, z.B. eines Wärmetauschers oder des Trinkwasserrohrs in der Nähe, so wirken diese als Kristallkeimbildungszentren und es findet vor allem an diesen Stellen eine Kalkabscheidung statt. 3) Gibt es auch bei modernen Leitungsmaterialien Kalkablagerungen? Es ist bekannt, dass es in Gebieten mit hartem Wasser bei verzinkten Stahlrohren bzw. Kupferrohren zu Querschnittsverringerungen im Rohr durch Belagsbildung kommen kann. Weniger bekannt ist jedoch, dass gelegentlich auch in Kunststoff- oder Edelstahlrohren unerwünschte Ablagerungen entstehen können. Vor allem die glatte organische Oberfläche von Kunststoff erschwert die Belagsbildung deutlich. Kommt es dann aber doch zu Kalkablagerungen, besteht leicht die Gefahr eines „Rohrinfarkts“. Aufgestaute, abgeplatzte Kalkablagerungen verkleben an schwach durchströmten Abschnitten und können somit im Extremfall das Trinkwasserrohr komplett verstopfen. Dieses Schadensbild tritt am ehesten an Übergängen in senkrechte Leitungsführungen auf, in denen sich diese Halbschalen ansammeln und durch weitere Kalkausscheidungen miteinander „verkleben“. 4) Wie funktioniert Kalkschutz ohne chemische Zusätze? Charakteristisch für eine Wasserbehandlung ohne chemische Zusätze ist, dass die natürliche Wasserqualität einschließlich der Mineralstoffe Calcium und Magnesium erhalten bleibt. Dem Trinkwasser werden also weder Inhaltsstoffe entzogen noch hinzugefügt. Die vom DVGW nach dem Arbeitsblatt W 510 erfolgreich getesteten Geräte arbeiten nach dem Prinzip der Kristallkeimbildung und greifen lokal in das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht ein. Kalk haftet dann – vereinfacht ausgedrückt – nicht mehr auf den metallischen Rohrwandungen oder den Wärmetauschern, sondern auf den im Wasser suspendierten winzigen Impfkristallen. Die Kunst besteht also darin, möglichst viele „Nanokristalle“ pro Zeiteinheit zu produzieren. Übersteigt die Oberfläche aller Impfkristalle die Oberfläche der Heizelemente bzw. der Rohrinnenwand um ein Vielfaches, so ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Kalziumkarbonat am Heizelement ablagert, verschwindend gering. Der im Wasser gelöste Kalk setzt sich demzufolge nicht in den Rohrleitungen oder im Warmwasser-Speicher bzw. in den Armaturen ab, sondern wird einfach mit dem Wasserfluss ausgespült.

5) Was genau ist Kalkschutz mit DVGW-Zertfizierung?
Eingangsvoraussetzung für den Erhalt eines DVGW-Prüfzeichen ist zunächst der Wirksamkeitsnachweis nach Arbeitsblatt W 512. Anschließend ist eine Gebrauchstauglichkeitsprüfung nach Arbeitsblatt W 510 notwendig. Mit der W 510 werden erstmalig die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit (Volumenströme 1-20 l/ min), Beschaffenheit, Betriebssicherheit und Hygiene von Kalkschutzgeräten festgelegt und die entsprechenden Prüfungen angegeben.
Zudem werden nach Arbeitsblatt W 510 geprüft:

• Erhalt der Wasserqualität, d.h. keine nennenswerte Veränderung, insbesondere die theoretisch mögliche Gasentwicklung sowie Nitritbildung bei stromgebundenen Geräten.
• Festigkeit (inkl. Druckstoß), Dichtheit, Temperaturbeständigkeit, Druckverlust, Geräuschentwicklung, elektrische Sicherheit, Eigensicherheit.
• Einbau-, Betriebs- und Wartungsanleitung sowie die Kennzeichnung des Gerätes.