Fragen und Antworten zum Thema hartes Wasser –
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Inhalt
Muss ein Trinkwasser, das von einem öffentlichen Wasserversorger zur Verfügung gestellt wird, überhaupt nachbehandelt werden?
Von einem „muss“ kann sicher nicht die Rede sein, da die Versorger die Vorgaben der Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) i.d.R. einhalten, d.h. das Wasser darf weder kalkabscheidend sein, noch darf es sich korrosiv auf die Materialien der Hausinstallation auswirken. Das Wasser muss sich also im sog. Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht befinden. Trotz dieser in der Theorie gut gemeinten Forderung zeigt die Praxis deutlich, dass diese glasklare Regelung vielerorts nicht hält, was sie verspricht. Es treten mitunter immense Probleme auf, die durch zu kalkhaltige oder zu kohlensäurehaltige Wässer verursacht werden. Dies liegt zum einen daran, dass es Ausnahmeregelungen für die Fälle gibt, in denen Grenzwerte nicht eingehalten werden können; zum anderen ist es wohl unumstritten, dass sich gerade der im Wasser gelöste Kalk abscheidet und Verkrustungen bildet, sobald sich z.B. die Temperatur des Wassers ändert oder das Wasser ganz einfach verdunstet (wie etwa beim Duschen).
Wie gelangt Kalk überhaupt in unser Wasser?
Die im globalen Wasserkreislauf enthaltenen Wassermengen befinden sich in einem ständigen Austausch mit den Stoffen ihrer Umgebung. Sobald das Wasser auf Grund der Sonneneinstrahlung von der Meeresoberfläche (auch in Seen, Flüssen etc.) her verdunstet, kommt es mit der umgebenden Luft in Kontakt, wobei sich die in der Atmosphäre befindlichen Gase in dem aufsteigenden Wasserdampf lösen. Dazu gehört der für uns Menschen lebensnotwendige Sauerstoff sowie auch Kohlendioxid, welches wir ausatmen. Aber auch Schadgase – wie beispielsweise das Schwefeldioxid aus industriellen Anlagen bzw. aus allen nur erdenklichen Verbrennungsprozessen – lösen sich im Wasser, was zu einer pH-Wert-Absenkung, sprich zu einer Versauerung, des Wassers führt. Gerade das Schwefeldioxid hat in der Vergangenheit die Problematik des sog. sauren Regens verursacht und zu großen Waldschäden geführt. Den nächsten Kontakt hat das Wasser dann während der Bodenpassage. Das versickernde, leicht saure Regenwasser (pH 5,7) löst auf seinem Weg von der Oberfläche bis ins Grundwasser Mineralien aus dem Boden und transportiert sie in gelöster Form über die Wasserwerke hinweg bis in unsere Haushalte.
Der Kalk, der ja hauptsächlich aus Calcium und Magnesium (auch Barium und Strontium) besteht, löst sich zudem noch sehr leicht in Wasser auf. Je größer die Mengen an Kalkgestein im Boden sind, desto härter wird das Trinkwasser. Unser Trinkwasser wird im Wasserwerk so aufbereitet, dass trotz hoher Kalkgehalte keine nennenswerten Ablagerungen in Trinkwasserverteilungssystemen mit einer glatten inneren Oberfläche entstehen können. Ändert sich jedoch die Temperatur des Trinkwassers, beispielsweise beim Kochen oder der Warmwasserbereitung in der Heizung, so ändern sich auch die kalkauflösenden Eigenschaften des Wassers. Je höher die Temperatur, desto weniger Kalk kann in Lösung gehalten werden. Jeder Temperaturanstieg über 60°C führt dann schließlich mitunter zu hartnäckigen Kalkablagerungen. Das Kohlendioxid enthaltende Wasser löst also auf seinem Weg durch das Erdreich verschiedene Mineralien, vor allem aber Kalkstein (chemisch Calciumcarbonat CaCO). Durch den Kontakt mit Wasser entsteht aus dem schwerlöslichen Calciumcarbonat das wasserlösliche Calciumhydrogencarbonat (HCO)2.
CaCO3+ CO2+ H2O Ca(HCO3)2
Weil in Deutschland das Trinkwasser zumeist aus Grundwasser gewonnen wird, liegt bei entsprechendem Bodenaufbau ein saueres Grundwasser mit hohem Härtegrad vor.
Warum entkalkt der Versorger das Wasser nicht zentral?
Den Wasserversorgern fehlen zumeist schlicht die finanziellen Mittel für eine Kalkbehandlung in diesen Größenordnungen. Da der Kalkgehalt des Trinkwassers keine unmittelbar gesundheitliche Relevanz für den menschlichen Organismus hat, besteht kein akuter Handlungsbedarf. Die Problemlösung verlagert der Wasserversorger in Richtung Endkunden. Viele kleine dezentrale Kalkbehandlungsanlagen, deren Anschaffungs- und Betriebskosten der Endkunde trägt, sind hier die favorisierte Lösung.
Was versteht man eigentlich unter den Begriffen hartes und weiches Wasser?
Als Wasserhärte bezeichnet man die Summe der Erdalkalien – oder auch Erdalkaliionen genannt – die überwiegend aus Calcium und Magnesiumionen (in geringem Maß auch Strontium- und Bariumionen) bestehen. Die Summe der Erdalkalien wird in der internationalen Einheit mmol/l (Millimol pro Liter) bzw. mol/mangegeben. Die Einheit mmol/l kann in die früher gültige und heute noch vielfach verwendete Einheit °dH (Grad deutscher Härte), wie unten dargestellt, umgerechnet werden:
~ 1 mmol/l = 5,6 °dH bzw. 1 °dH = 0,178 mmol/l
Gesamthärte (GH), angegeben in mmol/l, dividiert durch den Faktor 5,6 oder multipliziert mit dem Faktor 0,178, ergibt die Wasserhärte in Grad deutscher Härte (°dH). Mengenmäßig entsprechen 1 °dH 10 mg CaO (Calciumoxid) pro 1.000 ml Wasser und 1 mmol/l 100 mg CaCO(Calciumcarbonat) pro 1.000 ml Wasser.
Hartes Wasser bedeutet chemisch gesehen nichts anderes als die Auflösung von Carbonaten in Säure. Hierbei liegt der größte Teil als HCO -, H2COund als gelöstes CO2 vor, und nur wenig als CO 2-. Je nach Säuregrad des Wassers (gemessen am pH-Wert) und der Temperatur pendelt sich ein Gleichgewichtszustand ein, der die Sättigung des Wassers (Löslichkeitsprodukt) definiert. Der Vorgang läuft nach folgender chemischer Reaktion ab:
Ca2++ 2HCO3- CaCO3+ CO2+ H2O
Calcium in Verbindung mit Hydrogencarbonat reagiert zu unlöslichem Calciumcarbonat CaCO, dem sog. Kesselstein (fällt aus), Kohlendioxid CO2 (gast aus) und Wasser H2O.
Hartes Wasser enthält Calcium-, Magnesium- und EisenIonen, die unerwünscht sind, weil sie mit gewöhnlichen Seifen Niederschläge bilden. Zeolithe oder andere Moleküle können diese störenden Ionen aus dem Wasser entfernen und durch Natrium-Ionen ersetzen (sog. Kationenaustauscher). Der Ionenaustauscher ist in regelmäßigen Abständen mit konzentrierter Sole zu regenerieren.
Welche Bedeutung hat eine hohe Wasserhärte für mich als Verbraucher?
Eine zu hohe Wasserhärte ist gesundheitlich unbedenklich, technisch gesehen jedoch nicht. Bedingt durch hohe Wasserhärten kann dem Verbraucher u.U. ein hoher Sachschaden entstehen. Bei Härtegraden ab dem Härtebereich 3 (ab 15 °dH) ist es nur eine Frage von kurzer Zeit, bis sich der erste Schaden einstellt. Einige Beispiele dazu:
• Verkalken bzw. Verstopfen der Rohrinstallationen,
• Zerstörung von elektrischen Geräten wie Kaffeemaschinen, Wasserkochern, Durchlauferhitzern oder Waschmaschinen,
• Wasserschäden als Folge defekter Geräte und poröser Schläuche,
• Schwer zu entfernende Kalkablagerungen auf den Keramiken in Bad und Küche,
• Schlechte Spülergebnisse beim Spülen von Geschirr und Gläsern (hauptsächlich Gastronomie)
• Erhöhte Verkeimungsgefahr durch vergrößerte innere Oberfläche innerhalb der Rohrleitungen und der Warmwasserspeicher. Dies betrifft im besonderen Maße Hausinstallationen aus verzinkten Stahlrohren.
Welche Vorteile habe ich als Verbraucher von weichem, also enthärtetem Wasser?
In erster Linie technische Vorteile, aber auch geschmackliche Veränderungen. Ganz abgesehen davon ist die tägliche Körperpflege mit weichem Wasser angenehmer. Weitere Vorteile für Sie im Überblick:
• Geschmacksverbesserung bei Kaffee,
• Kein Teefilm,
• Reduzierte Kalkablagerungen in Bad und Küche, Zeitersparnis bei der Raumpflege,
• Einsparung von Waschpulver um bis zu 50 %,
• Wegfall von Weich- und Klarspülern,
• Wesentlich höhere Lebenserwartung bei technischen Geräten (Waschmaschinen, Wasserkocher, Kaffeemaschinen, Boilern oder Hausinstallationen),
• Wesentlich geringeres Risiko der Verkeimung der Hausinstallationen (Legionellenprophylaxe)
Unser Körper benötigt aber doch die Kalkmineralien zum Leben!
Calcium ist für alle Lebewesen essentiell und ein Geschmacksträger. Im menschlichen Körper sind etwa 15 g pro kg Körpergewicht, hauptsächlich in den Knochen, enthalten. Der menschliche Stoffwechselumsatz an Calcium beträgt 50 bis 00 mg pro Tag. Das zur Deckung des Tagesbedarfs benötigte Calcium muss über feste Nahrung aufgenommen werden. Das im Wasser in Form von anorganischen Mineralien vorliegende Calcium und Magnesium kann vom menschlichen Körper ohnehin nur sehr schlecht verwertet werden. Die Versorgung des Körpers mit Calcium wird nicht über das Trinkwasser realisiert. Daher gibt es auch keine gesetzlichen Forderungen mehr nach einer Mindestresthärte im Wasser nach einer Enthärtungsanlage. Die Forderung der alten, heute nicht mehr gültigen, deutschen Trinkwasserverordnung vom 05.12.1990 nach einer Resthärte von 1,5 mmol/l (8 °dH) bzw. 60 mg/l Calcium nach der Enthärtung hatte einen technischen Hintergrund. Sie diente dem Korrosionsschutz. Eine Resthärte von 0,89-1,2 mmol/l (5-8 °dH) nach der Enthärtung ist aus unserer Sicht optimal.
Die folgende Tabelle zeigt die Tageszufuhrempfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE). Sie macht deutlich, dass es alleine mengenmäßig schon so gut wie unmöglich ist, seinen täglichen Mineralienbedarf über das Trink- oder Flaschenwasser zu decken.
Soviel Mineralstoffe brauchen Sie täglich | Diese Lebensmittel decken den Bedarf | Soviel Wasser müssten Sie trinken |
Natrium 3000 mg | ein Teelöffel Salz | 20 – 150 Liter |
Kalium 3500 mg | 1 Portion Kartoffeln 4 Stück Obst und 1/2Liter Milch | 290 – 700 Liter |
Calcium 1000 mg | 1/2Liter Milch und 1 Becher Joghurt und 1 Portion Käse | 3 – 200 Liter |
Magnesium 350 mg | 1/2 Liter Milch und 2 Scheiben Vollkornbrot und 300 g grünes Gemüse | 7 – 25 Liter |
Fluor 1,5 mg | 1 Portion Seefisch Schwarzer Tee | 1 – 0 Liter |
Gibt es dennoch Grenzwerte für den Kalkgehalt? Wenn ja, warum?
Eigentlich gibt es vier Werte, die von Bedeutung sind oder waren. Mindestens die Grenzwerte der EG-Richtlinie müssen in jedem Mitgliedsstaat der Europäischen Gemeinschaft eingehalten werden. Die Werte der alten TVO und der neuen TrinkwV 2001 im Vergleich machen deutlich, dass es sich um einen Grenzwert von technischer und nicht von gesundheitlicher Bedeutung gehandelt hat. Die Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind interessant, jedoch ohne rechtliche Bedeutung.
EG Trinkwasserrichtlinie vom 03.10.1998: Nicht definiert!
„Calcium nicht aufgeführt, keine Forderung nach Mindestgehalt an Calcium nach Enthärtung.“
Dt. Trinkwasserverordnung vom 05.12.1990: 400 mg/l
Anmerkung: „Max. 400 mg/l als Calcium, min. 1,5 mmol/l (8°dH) als Gesamthärte, 60 mg/l als Calcium nach Enthärtung.“
Dt. Trinkwasserverordnung ab 01.01.2003: Nicht definiert!
„Nach § 14 Abs. 1 Pkt. 5 ist ein Unternehmer oder sonstiger Inhaber eines Wasserversorgungsunternehmens verpflichtet, den Calciumgehalt eines Wassers regelmäßig zu bestimmen und zu dokumentieren.“
Guidelines der WHO von 1998: Nicht definiert!
Ab welchen Werten ist ein Wasser überhaupt weich oder hart?
Diesbezüglich gibt es klare Regelungen und Definitionen gemäß des Wasch- und Reinigungsmittelgesetzes (WRMG):
Härtebereich | Härte in mmol/l | Härte in °dH | Charakterisierung |
1 | 0 – 1,25 | 0 – 7 | sehr weich bis weich |
2 | 1,25 – 2,5 | 7 – 14 | weich bis mittelhart |
3 | 2,5 – 3,8 | 14 – 21 | mittelhart bis hart |
Welche Menge Kalk muss man sich denn unter 1 mmol/l vorstellen?
1 mmol Calciumcarbonat pro Liter Wasser entspricht einer Menge von 100 mg. Am Beispiel eines Otto-Normal-Haushaltes mit Personen und einer Wasserhärte von 1 mmol/l Erdalkaliionen (5,6 °dH) wird die Menge deutlich, die man pro Jahr durch die Hausinstallation bewegt. Durchschnittlich verbraucht ein Bundesbürger pro Tag 129 Liter Trinkwasser. Dies führt zu einem Jahresfamilienverbrauch von 188 m3 in diesem Beispiel. Für unsere Otto-Normal-Familie bedeutet dies:
• 0,1 g Kalk pro 1 Liter Wasser oder
• 100 g Kalk pro 1 m3 Wasser oder
• 10 kg Kalk pro 100 m3 Wasser und Jahr
• 18,8 kg Kalk pro 188 m3 Wasser und Jahr
Bekäme die Familie ein Wasser mit einer höheren Wasserhärte geliefert, z.B. mmol/l (22,3°dH), würde auch die 3-fache Menge an Kalk durch die Leitungen und Geräte transportiert werden, nämlich 75 kg.
Welcher Wasser-Härtegrad liegt in welchen Regionen Deutschlands vor?
Was muss ich beim Kauf einer Wasserbehandlungsanlage beachten?
Wie bei allen Geräten und Anlagen zur Wasserbehandlung muss man auch bei der Kalkbehandlung einige Aspekte, insbesondere rechtlicher Art, bedenken. Der Schutz der eigenen Gesundheit und die Sicherung der öffentlichen Trinkwassergüte genießen in einem so sensiblen Bereich wie der Wasserbehandlung bzw. -aufbereitung alleroberste Priorität. Ziel einer jeden Wassernachbehandlung ist ja, die Qualität des Endproduktes Trinkwasser zu optimieren! Dies gelingt aber nur dann, wenn man sich nach einerqualifizierten Beratung durch einen Fachberater für Wasseraufbereitung für ein Produkt entscheidet, welches allen Anforderungen Stand hält. Besonders kritisch sollten Sie folgende Punkte hinterfragen:
• Bestehen alle wasserberührenden Bauteile aus Werkstoffen (Kunststoff oder Metall), die den Qualitätsanforderungen der TrinkwV 2001 bzw. den weiterführenden Regelwerken (DVGW W 270 und KTW-Empfehlung) und denen des deutschen Lebensmittelrechts genügen?
• Wie gut ist das Servicenetz des Herstellers ausgebaut?
• Über welchen Zeitraum gewährt der Hersteller eine Liefergarantie für Ersatzteile?
• Wie hoch sind die Kosten für Verbrauchsmaterialien?
• Das behandelte Trinkwasser muss selbstverständlich allen Anforderungen der TrinkwV 2001 (Trinkwasserverordnung) entsprechen
Was sagt das DVGW-Prüfsiegel über die Qualität einer Anlage aus?
Alle Anlagen und Geräte zur Wasserbehandlung müssen höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Zur Vereinfachung der Marktübersicht hat die Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) ein Prüfsiegel eingeführt. Jeder Hersteller von Kalkbehandlungsanlagen nach der Wasseruhr (Hauseingang) und UV-Systemen kann seine Geräte / Anlagen auf Antrag bei der DVGW prüfen lassen. Im Rahmen dieser Prüfung wird untersucht, ob z.B. Kalkbehandlungsanlagen technisc überhaupt dazu geeignet sind, den im Wasser vorliegenden Kalk bei unterschiedlichen Wasserqualitäten herauszunehmen oder zu stabilisieren. Weiterhin werden sicherheitstechnische Aspekte sowie alle Maßnahmen zur Minimierung des Verkeimungsrisikos überprüft.
Der Kunde profitiert insofern von der DVGW-Zertifizierung, dass er weiß: Die Kalkbehandlungsanlage verschafft mir einen messbaren Erfolg bzw. eine echte Reduzierung der Kalkproblematik! Außerdem sind keine weiteren Bauteile zur Desinfektion oder zur Verhinderung eines eventuellen Rückflusses in das öffentliche Trinkwassernetz zu installieren. Die Anlagen müssen von einem entsprechenden Fachbetrieb installiert werden (Forderung der AVB Wasser V, §12 Abs. 2).
Müssen Kalkbehandlungsgeräte DVGW-zertifiziert sein?
Bei nicht DVGW-zertifizierten Hauseingangs-Geräten mit Granulaten sind die nach DIN 1988 geforderte Zwangsdesinfektion sowie die nach EN 1717 erforderlichen Komponenten zur Sicherung der öffentlichen Trinkwassergüte (Rohrtrenner etc.) erforderlich.
Hauseingangsgerät oder Einzelplatzlösung?
Zu empfehlen ist sicherlich ein Hauseingangsgerät nach der Wasseruhr. So wird das gesamte Rohrleitungssystem von Anfang an bestmöglich geschützt und hartnäckige Kalkablagerungen in Küche und Bad gehören der Vergangenheit an. Nicht nur das Duschen ist angenehmer, auch ihre Haushaltsgeräte werden es ihnen danken.
In Mietwohnungen oder wenn die Kalkproblematik nur punktuell stört (z.B. beim Tee trinken) reichen Einzelplatzlösungen völlig aus. Die zahlreichen Anwendungen von Bellima Teefächern oder Kannenfiltern zur Optimierung von Heißgetränken belegen dies. Vielfach finden sich auch professionelle Untertischgeräte (DUO Kalk, Vario Kalk, SanUno Kalk).
Da der Kalk keinerlei gesundheitlichen Einfluss hat, geht es bei der Auswahl von Kalkbehandlungssystemen um technische Werterhaltung, Komfort in der Raumpflege und den Genuss von Heißgetränken.
Welches Verfahren zur Kalkbehandlung ist für mich am besten?
Mit der heute zur Verfügung stehenden Technik kann man die Hausinstallation sicher und zuverlässig vor Kalk- oder Korrosionsschäden schützen. Sie haben die Auswahl zwischen verschiedenen technischen Verfahren bzw. Möglichkeiten der Kalkbehandlung. Je nach persönlicher Einstellung und Vorliebe kann man sein bevorzugtes Verfahren oder seinen favorisierten Hersteller wählen. Dem Kunden stehen sog. chemische, physikalische und biologische Kalkbehandlungsverfahren zur Verfügung. Diese Begriffe „verwässern“ eine objektive Auswahl jedoch sehr stark und führen den Kunden häufig in die Irre. Gerade die Bezeichnungen „chemische Kalkbehandlung“ wird hier sehr fragwürdig dargestellt. Mit dem Begriff „Chemie“ soll beim Kunden eine negative und angstmachende Stimmung erzeugt werden, die völlig unbegründet ist und vielfach zu unsachlichen Diskussionen führt. Die Begriffe „biologisch“ oder „physikalisch“ sind auch insoweit ungünstig gewählt, da jede Art der Wasserbehandlung, ja selbst eine schlichte Temperaturerhöhung um 1 °C, zu einer Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Trinkwassers führt. Ob sie nun biologisch, physikalisch oder chemisch herbeigeführt wird, ist irrelevant. Die meisten der angepriesenen Verfahren zur alternativen Kalkbehandlung, zu denen alle sog. physikalischen oder biologischen Verfahren zählen, schaffen zudem keine echte Reduzierung des Kalkgehaltes, allenfalls eine Kalkstabilisierung.
Als Kunde muss ich mich vielmehr grundsätzlich entscheiden, ob dem Wasser der Kalk tatsächlich entzogen werden oder ob er nur stabilisiert werden soll.