Obwohl das von den Wasserwerken gelieferte Wasser den gültigen gesetzlichen Bestimmungen gemäß Trinkwasserqualität hat, kann es ausreichend große Mengen Calcium und Magnesium enthalten, um in Wasserinstallationen Probleme durch Kalkablagerungen zu verursachen.
Weder in den Ländern der Europäischen Union noch in den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation gibt es Grenzwerte für den Calcium- oder Magnesiumgehalt von Trinkwasser.
Hartes Wasser verursacht neben anderen Problemen nicht nur verstopfte Wasserrohre und Schäden an Haushaltsgeräten, sondern es hat auch einen isolierenden Effekt: Kalkablagerungen verhindern den optimalen Wärmeaustausch in Heizkesseln und Warmwasserbereitern, was eine erhöhte Energierechnung zur Folge hat. Ebenso wird die Schaumbildung der Seifenlauge beeinträchtigt und die Kochzeit bei der Zubereitung von Lebensmitteln verlängert.
Kalkablagerungen bilden sich nur dann, wenn sich die Calcium- und Magnesium-Ionen mit Bicarbonat-Ionen verbinden. Daraus können die beiden wichtigsten Definitionen zum Thema Wasserhärte abgeleitet werden:
- Gesamtwasserhärte: Sie gibt den Gesamtgehalt von Calcium und Magnesium im Wasser an. Dieser Wert sagt aber nichts darüber aus, ob es zu Ablagerungen kommt, da er nicht die Menge der im Wasser enthaltenen Bicarbonate berücksichtigt.
- Temporäre Wasserhärte: Sie entspricht dem Anteil von Calcium und Magnesium, der sich mit Bicarbonaten verbindet. Der Wert wird durch den Gehalt von Bicarbonaten im Wasser ermittelt und ist maximal so hoch wie die Gesamtwasserhärte.
In der Praxis wird normalerweise mit der Gesamtwasserhärte kalkuliert. Sie wird in Milligramm pro Liter (mg/l) oder in Teile pro Million (ppm) berechnet und durch die entsprechende Menge von Calciumcarbonat (CaCO3) ausgedrückt. Hierfür wird der Calciumgehalt mit 2,49 und der Magnesiumgehalt mit 4,11 multipliziert und dann beides addiert.
Wenn Kalkablagerungen entstehen, handelt es sich vor allem um Calciumcarbonat CaCO3 und Magnesiumhydroxid Mg(OH)2. Normalerweise ist letzteres in einer weit geringeren Menge vorhanden und entspricht höchstens 20 % der Ablagerungen.
Je nach der Menge von Calciumcarbonat haben wir die folgenden Härtestufen:
- Weiches Wasser 0-50 mg/l
- Mittelweiches Wasser 50-100 mg/l
- Leicht hartes Wasser 100-150 mg/l
- Mittelhartes Wasser 150-200 mg/l
- Hartes Wasser 200-300 mg/l
- Sehr hartes Wasser +300 mg/l
Andere Maßeinheiten sind:
- 1 mg/l = 1 ppm
- 1 französisches Grad = 10 mg/l
- 1 deutsches Grad = 17,8 mg/l
Wenn Regenwasser mit der Atmosphäre in Kontakt tritt, nimmt es verschiedene Gase, wie zum Beispiel CO2. auf. Diese Mischung macht das Wasser gerade sauer genug, dass es, wenn es auf Kalkstein trifft, Calcium- und Carbonat-Ionen auflösen kann.
Diese Lösungen sind vor allem im Grundwasser zu finden, denn während das Regenwasser durch den Boden sickert, findet die eben genannte Reaktion statt. Deshalb ist Grundwasser härter als überirdisches Wasser.
Die umgekehrte Reaktion erklärt, wie wieder Calciumcarbonat entsteht: wenn sich das CO2 wieder vom Wasser trennt. Dazu kommt es normalerweise unter den zwei folgenden Bedingungen:
Erstens in Warmwasserbereitern, denn wo Wasser erhitzt wird, löst sich CO2.
Zweitens wenn kanalisiertes Wasser unter Druck steht. Dann ist es auch bei Raumtemperatur möglich, dass sich CO2 löst und Calcium ausfällt, und zwar in dem Moment, wenn es einen kurzen Kontakt mit der Atmosphäre gibt. Das kommt zum Beispiel in Wasserzählern, Ventilen oder Wasserhähnen vor.
Ab 125 mg/l Härtegrad können Kalkablagerungen Probleme für alle Geräte und Installationen auslösen. Daher ist ab diesem Wert eine effektive Entkalkungsanlage empfehlenswert.
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