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Entkalkungsanlage: Alles Wichtige auf einen Blick

Enthärtungsanlage

Im Internet überbieten sich Hersteller regelrecht mit wohlklingenden Marketing-Claims, wenn es darum geht, Wasser mittels einer Enthärtungsanlage bzw. Entkalkungsanlage zu entkalken. Dann ist oft von blitzblanken Sanitärarmaturen, garantiertem Werterhalt, Umweltschutz und Wohlgefühl durch weiches Wasser sowie von beträchtlichen Energieeinsparnissen die Rede. In der Tat sind Enthärtungsanlagen für das eigene Haus bzw. für gewerbliche und industrielle Anwendungen wirtschaftlich vorteilhaft, etwa um Leitungswasser von Kalk zu befreien und somit Kalkschäden in Anlagen und Haushaltsgeräten frühzeitig vorzubeugen. In diesem Ratgeber erfahren Sie alles Wichtige rund um die Funktionsweise von Entkalkungsanlagen, ihre Vorteile und was es sonst noch vor dem Kauf zu beachten gibt.

Wofür braucht es eine Entkalkungsanlage?

Bevor wir uns mit Entkalkungsanlagen beschäftigen, bietet es sich an, sich nochmal das komplexe und weitreichende Thema der Wasseraufbereitung ins Gedächtnis zu rufen. In den kommunalen Wasserwerken wird natürliches Wasser mittels verschiedener Verfahren aufwendig zu Leitungs- bzw. Trinkwasser aufbereitet und unterliegt dabei den strengen Richtlinien und Güteanforderungen der Trinkwasserordnung.

In Form von Trinkwasser besitzt Wasser Lebensmittelqualität, ist jedoch für bestimmte technische bzw. gewerbliche Zwecke nicht geeignet. Aber was heißt das konkret?

Also: Je nach Quelle, Jahreszeit und Region enthält Rohwasser mehr oder weniger gelöste und ungelöste Stoffe – in unserem Kontext der Wasserenthärtung kann es sich beim aufzubereitenden Wasser um weiches, mittelhartes oder hartes Wasser handeln. Das bedeutet, dass die Konzentration der Mineralien, wie Magnesium und Calcium (man nennt sie Härtebildner), unterschiedlich hoch oder niedrig ist. Spricht man von kalkhaltigem Wasser, ist die Konzentration der darin enthaltenen Härtebildner hoch. Im Fachjargon heißt es dann: Kalkablagerungen entstehen durch die Karbonathärte (Carbonat- und Hydrogencarbonat-Ionen) im Wasser. Dazu muss man auch noch wissen: Wenn Wasser erhitzt wird, nimmt die Menge des darin gelösten Hydrogencarbonats ab, da bei steigender Temperatur weniger Hydrogencarbonat im Wasser gelöst ist – es kommt zu Ausfällungen von unlöslichem Calciumcarbonat (Kalk).

Wenn man nun hartes Wasser in gewerbliche Maschinen einleitet bzw. Haushaltsgeräte mit herkömmlichem Leitungswasser betreibt, können relativ schnell sichtbare Kalkablagerungen entstehen (Kesselstein), sobald man es erhitzt. Noch viel ärgerlicher aber kann der Kalk sein, den man gar nicht sieht. Denn in Rohrleitungen und Warmwasserboilern können selbst winzige Kalkschichten zu deutlich höherem Energieaufwand und somit höheren Kosten führen. Außerdem ist inzwischen wissenschaftlich nachgewiesen, dass sich auf Kalk bzw. Kalkschlamm Bakterien ansiedeln können.

Die Vorteile einer Entkalkungsanlage bzw. Enthärtungsanlage lesen Sie im übernächsten Abschnitt. Zunächst wollen wir kurz auf das zugrundeliegende Verfahren des Ionenaustauschs eingehen. Zudem gilt es noch eine Sache zu klären: Die unterschiedlichen Begriffe wie Enthärtungsanlage, Entkalkungsanlage und Wasserenthärtungsanlage sind synonym zu verstehen – der Einfachheit halber werden wir im Folgenden von Entkalkungsanlagen sprechen.

Sie möchten mehr über die Wasserhärte und kalkhaltiges Leitungswasser erfahren? Das Wichtigste dazu haben wir für Sie in zwei separaten Wissensbeiträgen zusammengetragen: lesen Sie mehr über Wasserhärte und in dem zweiten Ratgeber bekommen Sie Fakten und Tipps rund um das Thema Leitungswasser entkalken.

Funktionsweise einer Entkalkungsanlage

Das bestbewährte und zugleich wirtschaftlich attraktivste Verfahren zur Wasserenthärtung ist das des Ionenaustauschs. Beim Ionenaustauschverfahren werden im Wasser gelöste Ionen gegen solche gleicher elektrischer Ladung getauscht. Adaptiert auf die Funktionsweise einer Entkalkungsanlage geschieht dabei Folgendes:

Das zu behandelnde Zulauf- bzw. Leitungswasser wird durch den Leitungsdruck von oben über ein Steuerventil in die Ionenaustauschersäule eingeleitet und durch ein poröses Kunstharz gedrückt – dadurch kommt es zum Ionenaustausch. Die im Wasser enthaltenen Calcium- und Magnesium-Ionen werden bei Kontakt mit dem Ionenaustauscherharz aufgenommen und gegen die auf dem Ionenaustauscher vorhandenen Natrium-Ionen ausgetauscht. Das enthärtete, weiche Wasser fließt dann durch einen Düsenstab und wird anschließend wieder in das Rohrsystem geleitet. Hierbei wird es im privathäuslichen Einsatz nun noch mit Rohwasser gemischt („verschnitten“, heißt es auch), damit es die von der Trinkwasserverordnung empfohlene Wasserhärte von ca. 4 bis 6 °dH (Einheit „Grad deutscher Härte“) erreicht.

Da es sich bei Calcium- und Magnesium-Ionen um Kationen, also positiv geladenen Ionen, handelt, wird zur Enthärtung ein Kationenaustauscher verwendet. Ingenieure sprechen hierbei von stark sauren Kationentauschern in Natriumform.

Je nach der benötigten Durchflussleistung und dem Kalkgehalt (°dH) im Wasser eignen sich verschiedene Modelle von Entkalkungsanlagen: Es gibt Einzel- und Duplexanlagen. Letztere kommen zum Beispiel dann zum Einsatz, wenn rund um die Uhr weiches Wasser benötigt wird. Der Vorteil von Duplex-Anlagen mit zwei Kationenaustauschersäulen ist, dass sie sehr effektiv sind. Sobald die Kapazität eines Ionenaustauscherharzes erschöpft ist, wird es regeneriert. In diesem Fall schaltet das Steuerventil automatisch auf die andere Säule um. Diese Art von Entkalkungsanlage kommt zur Einhaltung der Güteanforderungen von zum Beispiel Kesselspeisewasser, Heizungswasser oder Prozess- und Betriebswasser in vielen Branchen zum Einsatz.

Wenn man hingegen nur ein paar Liter Leitungswasser zuhause mit einer Entkalkungsanlage entkalken möchte, ist in der Regel eine Einzelkartusche ausreichend. Auch diese wird vollautomatisch gesteuert und lässt sich nach dem eigenen Wasserverbrauch bzw. -bedarf einstellen.

Was tun bei organischen Verunreinigungen, Keimen oder gelösten Anionen? Eine Entkalkungsanlage auf Basis eines Kationenaustauscher entfernt lediglich Kationen, nicht aber organische Schadkeime oder negativ geladene Ionen wie Sulfat, Nitrat oder Chlorid. Möchten Sie Wasser teil- bzw. vollentsalzen, benötigen Sie zusätzlich einen separaten Anionenaustauscher bzw. einen Mischbettfilter. Sollen zusätzlich organische Substanzen gefiltert werden, bedarf es weiterer Verfahren wie der mechanischen Filterung oder der Umkehrosmose.

Vorteile einer Entkalkungsanlage

Durch den Ionenaustausch während der Wasserenthärtung erhält man weiches, entkalktes Wasser. Das kann sowohl für den privathäuslichen als auch für den industriellen Gebrauch von Vorteil sein. Für den Kauf einer Entkalkungsanlage, ob für zuhause oder den Betrieb, sprechen unter anderem folgende Gründe:

  • Geringerer Reinigungsaufwand und Schutz vor Kalkablagerungen an Perlatoren, Armaturen, Elektro- und Haushaltsgeräten
  • Geringerer Energiebedarf: Selbst bei Kalkschichten < 1 Millimeter steigt der Energiebedarf für die Warmwasseraufbereitung um etwa 10 bis 15 %
  • Weniger Waschmittel nötig
  • Geringe Betriebskosten
  • Bessere Hygiene: Kalk bzw. Kalkschlamm begünstigt die Bakterienbildung
  • Unabdingbar zur Vorbehandlung von Wasser, da sonst Bauteile komplexer, nachgeschalteter Anlagen, z. B. die Membranen einer Umkehrosmose-Anlage, verblocken können

Eine Entkalkungsanlage ist als langlebige Investition anzusehen – sie verhindert unerwünschte Kalkausfällungen, senkt den Energieverbrauch und verlängert die Lebensdauer von Haushaltsgeräten und industriellen Maschinen.

Was gilt es vor dem Kauf einer Entkalkungsanlage zu beachten?

Wenn Sie über eine Entkalkungsanlage nachdenken, die an die eigene Hauswasserversorgung angeschlossen wird, sollten sie sich vorab von einem Fachmann beraten und diese anschließend von geschultem Personal installieren lassen. Vorab gilt es durchaus einige Fragen zu klären, zum Beispiel wie viele Liter Wasser Sie täglich aufbereiten möchten (Stichwort Kapazität der Anlage) und welche Vorschriften bei Ihrem individuellen Anwendungsfall eingehalten werden müssten.

Bei modernen Entkalkungsanlagen lässt sich die gewünschte Wasserhärte nach Belieben am Steuerventil einstellen. Hierbei sollten Sie sich darüber im Klaren sein, was es mit der Verschnitthärte auf sich hat. Das ist der Härtegrad, den das entkalkte Wasser besitzt. Laut Trinkwasserverordnung sollte der Natriumgehalt 200 mg/l nicht überschreiten, dagegen darf die Gesamthärte den Grenzwert von 6 °dH nicht unterschreiten.

Weiterhin müssen Entkalkungsanlagen regelmäßig mit Kochsalz (Natriumchlorid) regeneriert werden, damit ihre Funktionalität bzw. Effektivität gewährleistet ist. Die Regeneration der Kationenionenaustauscher in den Entkalkungsanlagen funktioniert vollautomatisch und ist entweder zeit- oder mengengesteuert. Das bei der Regeneration entstandene Konzentrat wird anschließend unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet. Wann die Regeneration nötig ist, hängt maßgeblich von der Wasserqualität und der Aufnahmekapazität des Austauschers ab. Vereinfacht gesagt: Sobald sämtliche Natrium-Ionen gegen Calcium- und Magnesium-Ionen ausgetauscht worden sind, ist der Ionenaustauscher erschöpft. Betreibt man eine Entkalkungsanlage, gilt es zunächst mittels eines Volumenstromzählers zu ermitteln, nach wie vielen Litern Wasser das Harz erschöpft sein müsste.

Sie interessieren sich für eine Anlage zur Wasserenthärtung oder haben hierzu eine spezifische Frage? Kontaktieren Sie uns einfach über das Kontaktformular. Wir helfen Ihnen gerne weiter und beraten Sie bei einem persönlichen Gespräch, welche Entkalkungsanlage für Ihren Anwendungszweck die passendste ist.

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