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Die Technik hinter Wasserenthärtern

Ein Wasserenthärter ist eine Substanz, die die Härte des Wassers reduziert. Da die Härte, auch Deutsche Härte oder dh genannt, das Leitungswasser durch den im Wasser vorhandenen Kalzium- und Magnesiumsanteil bestimmt wird, ist ein Wasserenthärter eine Substanz, die die Kalzium- und Magnesiumsionen chemisch an sich bindet und sich niederschlagen lässt, was eine Reduzierung der Härte des Wassers zur Folge hat. Hartes Wasser ist schädlich für Geräte wie gastronomische Waschmaschinen, da sich das im Wasser enthaltene Kalzium und Magnesium auf dem Spülmechanismus und insbesondere dem Heizelement des Gerätes und auch auf dem Geschirr absetzt. Wasserenthärter werden unter anderem eingesetzt, um dieses Phänomen zu verhindern.

 

Categorie:

Eigenschappen

In den Niederlanden darf Trinkwasser nicht zu hart, aber auch nicht zu weich sein. Das niederländische Wasserleitungsgesetz schreibt vor, dass die Gesamthärte von Trinkwasser zwischen 1 und 2,5 mmol/l liegen muss. Die Gesamthärte definiert sich als die Menge mmol Ca2+ plus Mg2+/l. Bei Einsatz von Enthärtungs- oder Entsalzungsverfahren gilt dieser Wert 90 Percentil.

DIN-Norm von 1 < Gesamthärte < 2,5 mmol/l entspricht Werten zwischen 5,6 und 14 dH.

Die niederländischen Wasserbetriebe verwenden zur Trinkwassergewinnung Grund- oder Oberflächenwasser, wobei jede Quelle ihre eigene Härte besitzt. Zu weiches Wasser ist äußerst selten. Ist das Wasser jedoch zu hart oder härter als vom Verbraucher gewünscht, kann ein Wasserbetrieb verschiedene Maßnahmen ergreifen. So liefern beispielsweise die Wasserbetriebe Waternet (Amsterdam und Umland) und PWN (der Rest der Provinz Nordholland) Trinkwasser mit einer konstanten Härte von 8,4 dH. PWN weist darauf hin, dass dieser Wert durch Enthärtung sowie das Vermischen von hartem mit weichem Wasser erzielt wird. Sehr weiches Wasser erhält man mittels Membranfiltration: dabei wird das Wasser unter hohem Druck durch ein sehr feines Filter (Membran) gepresst. Bei dieser Filtrierung erhält man Wasser, das nahezu keine Salze und überhaupt keine Bakterien und Viren mehr enthält.  PWN erklärt des Weiteren, dass zur Erzielung eines Wertes von 8,4 dH keine zusätzlichen Enthärtungsanlagen sowie auch keine pulverförmigen Wasserenthärter notwendig sind.

Nachteile einer hohen Härte
Ab einem Härtegrad von 5 dH Schutzmaßnahmen (Salz) für die Geschirrspülmaschine treffen.

Kesselsteinbildung
Beim Erwärmen der im Wasser vorhandenen Kalzium (und Magnesium-) salze entsteht Kesselstein, also festes Kalziumkarbonat (Magnesiumkarbonat): Ca2+(aq) + 2 HCO3-(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq). Das Kalziumkarbonat (evtl. Magnesiumkarbonat) besitzt eine wärmeisolierende Wirkung und beeinträchtigt daher die Wärmeübertragung beispielsweise in einem Heizelement negativ.

Niederschlagsbildung mit Seife
Kalzium- und Magnesiumsionen reagieren mit basischen Ionen aus der Seife und schlagen sich nieder (verschwinden aus dem Gemisch). Hierbei entsteht ein grauer Niederschlag aus Kalkseife. Je härter das Wasser ist, umso mehr Seife muss zunächst hinzugefügt werden (Schaumzahl), bevor man eine bestimmte Schaumwirkung erhält. Für das Waschen mit hartem Wasser wird demnach mehr Seife benötigt (was mehr Geld kostet). Darüber hinaus werden (nicht-synthetische) Textilfasern bei Verwendung harten Wassers zum Waschen spröde, da sich der Niederschlag in der Textilfaser ablagert. Aus diesem Grund wird bei der Herstellung von Waschmitteln heute wenig oder keine Seife mehr verwendet. Stattdessen werden andere Detergenzien benutzt, die unempfindlich gegenüber hartem Wasser sind.

Nachteile einer geringen Härte
Wasser mit einem geringen Härtegrad enthält wenig Metallionen (nach Definition des Trinkwassergesetzes: wenig Ca- und Mg-Ionen), kann jedoch des Weiteren eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. Wasser in seiner reinsten Form (ausschließlich H2O-Moleküle) nimmt die unterschiedlichsten Stoffe einfach auf, darunter CO2 und Kalk, aber auch toxische Stoffe wie (Schwer-) Metalle. Einige Arten (äußerst) weichen Wassers besitzen diese Eigenschaft ebenfalls, beispielsweise natürliches, sehr weiches Wasser aus Regionen mit Granitgestein. Enthärtetes Wasser aus den Wasserwerken ist nicht zu weich, als dass dieser Eigenschaft auftreten könnte.

Schädigung von Geschirr und Gläsern
Es wird empfohlen, bei Wasser mit einem geringeren Härtegrad als ± 4 dH keine Schutzmaßnahmen (Salz) für die Geschirrspülmaschine zu ergreifen, da sich dieses äußerst weiche Wasser nachteilig auf den Schutz von Dekorationen auf Geschirr und den dauerhaften Glanzerhalt von Glas auswirken würde.

Wasserbetriebe verwenden nachstehende Einteilung.

Deutsche Härte Französische Härte Salzkonzentration Wassertyp
0 – 4 dH 0 – 7 fH 0 – 20 mg/L sehr weiches Wasser
4 – 8 dH 7 – 15 fH 20 – 40 mg/L weiches Wasser
8 – 12 dH 15 – 22 fH 40 – 60 mg/L mittleres Wasser
12 – 18 dH 22 – 32 fH 60 – 80 mg/L relativ hartes Wasser
18 – 30 dH 32 – 55 fH 80 – 120 mg/L hartes Wasser
>30 dH > 55 fH >120 mg/L sehr hartes Wasser


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