Enthärtung

Was ist Enthärtung ?

Bei der Wasserenthärtung im Ionentauschverfahren werden Härtebildner wie Calcium und Magnesium im Tausch gegen leicht lösliche Neutralsalze z.B. Natrium herausgenommen. Das Wasser wird enthärtet, der Gesamtsalzgehalt und somit auch die elektrische Leitfähigkeit (auch Leitwert genannt) bleibt daher weitestgehend gleich.

Bei der Enthärtung mittels Ionentauscher durchströmt das Wasser ein Filterbett aus Kationentauscher. Dieses Harz ist heutzutage ein industriell hergestelltes Polymer mit rundem Korn und einem Durchmesser von ca. 0,2 mm.
In den Anfängen der Trinkwasserenthärtung wurde natürliches Zeolith verwendet, dessen Kapazität allerdings sehr eingeschränkt war. Untenstehende Skizze zeigt, wie das Rohwasser vom Steuerventil von oben nach unten durch das Ionentauscherharz fließt. Dabei erfolgt der Enthärtungsvorgang. Unten angelangt, fließt es als Weichwasser durch ein Steigrohr zurück. Filterdüsen, jeweils oben am Steuerventil und unten am Steigrohr angebracht, verhindern, dass der Ionentauscher aus dem Druckbehälter gelangt. Das Weichwasser hat eine Wasserhärte von nahezu 0°dH (°dH = Grad deutscher Härte) und wird bei Trinkwasser mittels einer Verschneideinrichtung, die entweder am Steuerventil oder am Montageblock angebracht ist, mit Rohwasser auf den gewünschten Härtegrad, meistens 8°dH eingestellt. Wird für gewerbliche Zwecke ausschließlich nullgrädiges Wasser benötigt, so ist keine Verschneideeinrichtung erforderlich.

Prinzip einer Enthärtungsanlage mit Ionentausch im Gleichstromverfahren

Bei der Enthärtung kommt ein Kationenaustauscher zum Einsatz. Bei der Filterung nimmt der Ionentauscher die Kalzium-Ionen auf und gibt gleichzeitig Natrium-Ionen ab. Dadurch steigt der Natriumgehalt des Wassers.

Sie kennen wahrscheinlich auch die Werbung mit der Waschmaschine, die durch den Kalk zerstört wurde. Aber warum ist das so? Das im Wasser gelöste Calciumkarbonat hat die unangenehme Eigenschaft bei Erwärmung auszufallen. Es bildet sich ein Belag, der mühselig entfernt werden muss. Dieser Belag entsteht natürlich nicht nur in der Kaffeemaschine, sondern bei jeder Erwärmung von kalkhaltigem Wasser. Die Ablagerungen wirken wie eine Dämmung und behindern den Wärmetransport, z.B. von der Heizwendel zum Wasser. Ein Teil der aufgewendeten Energie wird kann daher nicht zu allen Teilen zur Brauchwassererwärmung genutzt werden, so dass insgesamt der Energiebedarf steigt.
Als Faustformel kann gelten: 1mm Ablagerungen bedeuten rund 7% erhöhten Energiebedarf, 10mm Ablagerung, welche sich im Heizkessel bei harten Wasser schon nach einem Jahr bilden können, sind es bereits rund 50% mehr Energiebedarf, die sich durch längere Brennerlaufzeiten ergeben. Dies macht sich unmittelbar im Geldbeutel bemerkbar.

Der Unterschied von 1000 ltr zu 1500 ltr Heizöl sind zur Zeit runde 450 hart verdiente Euros. (Bei industriellen Anwendungen, wie der Dampferzeugung, kann dies zu einer unrentablen Produktion führen). Hinzu kommen Schäden an der Waschmaschine und anderer Geräte, die Wasser erwärmen, hoher Salzverbrauch bei Geschirrspülmaschinen, erhöhter Wartungsbedarf für die Heizanlage und das Geschimpfe derjenigen, die das Vergnügen haben, die Kalkflecken von Töpfen, Gläsern und Duschtassen entfernen zu dürfen.

Im privaten Haushalt wird durch eine Enthärtungsanlage auch der Einsatz von Waschmittel, Seifen, Weichspüler minimiert, da Sie die auf der Packung angegebene Mindestdosierung verwenden können. Zumindest für Allergiker stellt dies eine Erleichterung dar. Es stellt sich nun die Frage, in welchen Bereichen eine Enthärtung von Vorteil ist bzw. unerlässlich ist.

Einsatzgebiete von Enthärtungsanlagen
Im häuslichen Bereich ist der Einsatz einer Enthärtung immer dann sinnvoll, wenn sich Kalkablagerungen störend bemerkbar machen. Dies ist bereits bei Wasserhärten von ca. 12°dH der Fall. Sie merken es an harter Wäsche, hartnäckigen Ablagerungen im Bad- und Küchenbereich, Rückstände in Kochtöpfen etc. Auch in privaten Schwimmbädern kann eine Wasserenthärtung Ablagerungen an Fließen oder Schwimmbadfolie wirkungsvoll minimieren. In der Aquaristik werden andere Ionentauscher verwendet, da der Salzgehalt im Becken nicht verringert wird, sondern sich lediglich die Zusammensetzung ändert. Näheres hierzu ist in den gängigen Seiten zu erfahren. Jedoch liefern wir auch entsprechende Materialien für diesen speziellen Bereich.

Für die unzähligen Anwendungen im gewerblichen/industriellen Bereich seien nur einige Beispiele angeführt:

Dampferzeugung nach dem Elektrodenverdampfungsprinzip

Autowaschstrassen

Laserschneidmaschinen

Gastronomie-Geschirrspüler

Gastronomie-Kaffeemaschinen

Flaschenwaschanlagen

Warmwassererzeugung in Bädern und Hotellerie

Was ist sonst noch beim Einsatz von Enthärtungen zu beachten?

Druck
Zunächst muss überprüft werden, ob ein Mindestdruck von 2 bar vorhanden ist. Dieser Druck wird oftmals von der Ventilsteuerung benötigt, um die Steuerkolben hydraulisch zu betätigen. Ohne ausreichende Druckverhältnisse kann eine störungsfreie Funktion nicht gewährleistet werden. Sinngemäß ist bei Drücken, die über dem vom Hersteller vorgeschriebenen Maximaldruck liegen, ein Druckminderer vorzusehen. Die Steuerventile sind üblicherweise bis zu einem maxialen Druck von 8,5 bis 8,6 bar zugelassen. Dennoch sollte man nicht bis an die Grenzen gehen, da Druckschläge im System ein Vielfaches des normalen Druckes ausmachen können.

Platzverhältnisse
Bitte überprüfen Sie die Platzverhältnisse. Die Enthärtungsanlage wird meistens nach dem Wasserfilter eingebaut. Sie kann hierbei entweder fest verrohrt und direkt an das Rohrleitungssystem angeschlossen werden. Sinnvoller ist jedoch der Anschluss mittels eines Anschlussblocks mit eingebauter Umgehung unter der Verwendung von flexiblen Anschlussschläuchen aus Edelstahl. Bei Bedarf kann die Anlage jederzeit vom Wasserleitungsnetz genommen werden, ohne dass das Wasser abgesperrt werden muss.
Der Platzbedarf für Rohreinbauten beträgt wie folgt:

       Rohrtrenner (falls erforderlich):

1/2" und 3/4" rund 18 bis 23 cm

1" bis 1 1/4" ca. 28 cm

1 1/2" bis 2 " ca. 23 bis 33 cm je nach Ausführung

Montageblock 1" ca. 25 cm je nach Ausführung

Dosieranlage (falls erforderlich): ca. 23 - 35 cm je nach Ausführung

Falls notwendig wird im Anschlussbereich der Rohrleitungsverlauf dementsprechend geändert. Die benötigte Grundfläche für Enthärtungsanlagen im privaten Haushalt beträgt mindestens 60x60 cm.

Stromversorgung
Weiterhin muss ein Stromanschluss vorhanden sein. Eine eine 230V-Feuchtraumsteckdose reicht aus.

Freier Ablauf
Zum Ausspülen des Regenerates muss die Möglichkeit eines freien Ablaufes z.B. durch ein bodennahes Trichtersiphon möglich sein. Freier Ablauf bedeutet, dass die Regeneratleitung nicht direkt an das Abwassernetz angeschlossen werden darf, sondern das Abwasser frei fallend eingebracht werden muss. Anderenfalls bestünde die Gefahr, dass bei einem Rückstau das Abwasser über die Wasseraufbereitungsanlage in das Trinkwassernetz gelangen könnte.

Material Rohrleitungen
Bitte stellen Sie fest, welche Rohrleitungsmaterialien im Hauswassernetz verwendet werden. Bestehen Ihre Rohrleitung aus verzinkten Rohren, so ist beim Einsatz einer Enthärtungsanlage eine Dosierung zum Schutz von Rohrleitungen meistens zwingend erforderlich. Durch den Enthärtungsvorgang wird das Wasser aggressiv, da diesem das Calciumkarbonat entzogen wird. Das Kalk-Kohlensäuregleichgewicht kann gestört werden, wodurch das Wasser korrosionsfördernd wirkt. Durchrostungen bei verzinkten Rohren nach ca. 10 bis 15 Jahren sind daher keine Seltenheit, wenn aus falscher Sparsamkeit oder falscher Beratung keine Vorsorge getroffen wurde.

Wir freuen uns, wenn wir Ihnen mit den gegebenen Information helfen konnten. Eine individuelle Beratung können diese allerdings nicht ersetzen. Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung.