Zentrale Enthärtung

Mit dem Begriff "Wasserhärte" wird im Wesentlichen die Konzentration der im Wasser gelösten Erdalkalien Magnesium (Mg) und Calcium (Ca) bezeichnet. Je höher deren Anteil im Wasser ist, desto höher ist die Wasserhärte. 

Bei der Reaktion von kohlensäurehaltigem Wasser mit carbonathaltigem Gestein (CaCO₃ und MgCO₃) gehen die Mineralien Ca und Mg unter Bildung von Hydrogencarbonat (HCO₃^-) in Lösung. Einen Grenzwert für die Härte gibt es nicht, obwohl die Härte störende Kalkablagerungen durch Calciumcarbonat verursacht und zu einem höheren Verbrauch an Wasch- und Reinigungsmitteln führt. 

Nach dem Internationalen Einheitensystem (SI) ist der Gehalt an Erdalkali-Ionen in mmol/l anzugeben. In Deutschland wird die Wasserhärte jedoch weiterhin häufig in Grad deutscher Härte (°dH) ausgewiesen.
Ein Grad deutscher Härte (1 °dH) ist definiert als 1 mg CaO pro 100 ml Wasser. Dies entspricht etwa 0,18 mmol/l an Erdalkali-Ionen.

In Deutschland gilt folgende Einstufung der Wasserhärte:

- weich: ≤ 1,5 mmol/l (ca. ≤ 8,4 °dH)
- mittel: 1,5 bis 2,5 mmol/l (ca. 8,4 bis 14 °dH)
- hart:    ≥ 2,5 mmol/l (ca. ≥ 14 °dH)

Die zentrale Enthärtung von Trinkwasser wird in den letzten Jahren – insbesondere in Regionen mit hoher Wasserhärte – zunehmend diskutiert und technisch umgesetzt. Besonders bei Härtegraden über 3,5 mmol/l (≈ 19,6 °dH) kann es zu verstärkten Kalkablagerungen kommen. Die Versorgung mit Wasser der Härtebereiche 3 oder 4 führt daher häufig zu unerwünschten Auswirkungen für Verbraucher, wie beispielsweise:

- erhöhter Reinigungsaufwand bei Oberflächen durch Kalkablagerungen
- deutliche Erhöhung des Energieaufwandes bei Wärmetauschern
- erhöhter Waschmittelverbrauch
- verkürzte Lebensdauer von Rohrleitungen und Armaturen

Ökologisch relevant sind zudem teilweise erhöhte Schwermetallemissionen aus Trinkwasserinstallationen.

Aus diesem Grund greifen viele Verbraucher zu dezentralen Wasserenthärtungsanlagen, die überwiegend nach dem Prinzip des Kationenaustauschs arbeiten. Diese Systeme verursachen jedoch erhebliche Folgekosten von etwa 0,8 bis 1,0 €/m³ enthärtetem Wasser (unter Berücksichtigung von Abschreibung über zehn Jahre, Salzverbrauch und Wartung). Darüber hinaus steigt der Wasserverbrauch durch die Regeneration der Ionenaustauscherharze. Zudem wird das Abwasser zusätzlich mit Regenerationssalz belastet.

Der bessere Weg ist die zentrale Enthärtung im Wasserwerk, für die verschiedene, erprobte Verfahren zur Verfügung stehen:

- Langsam-Entkarbonisierung (LEK)
- Schnell-Entkarbonisierung (SEK)
- CARIX-Verfahren (Ionenaustauschverfahren)
- Nanofiltrationsverfahren (NF) und
- Umkehrosmose (RO)

Für die Verfahrenswahl sind neben der Zusammensetzung und den Mengen der Inhaltsstoffe insbesondere auch die Voraufbereitung, die Aufbereitungskapazität, die Verwertung der Reststoffe, die Bedingungen für die Einleitung der unvermeidbaren Abwässer sowie eine evtl. erforderliche Nachaufbereitung entscheidungsrelevant.

Das obige Bild zeigt eindrucksvoll, welche Mengen an Kalk in einem Wasser gelöst sein können. Die hier abgebildeten Pellets stammen aus einer Entkalkungsanlage nach dem Verfahren der Schnellentkarbonisierung. Die hochreinen Pellets können in der Baustoffindustrie oder in der Landwirtschaft als Bodenverbesserer eingesetzt werden.

HydroGroup ist insbesondere auf die Schnellentkarbonisierung sowie auf innovative Membrantechniken wie Niederdruck-Nanofiltration (LPRO) und Umkehrosmose (RO) spezialisiert.

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