Die grundsätzliche Kritik an der Wirksamkeit von Kalkschutzanlagen
Bevor Sie im nachfolgenden Text mehr über die Funktionsweise und Wirksamkeit von Kalkschutzanlagen erfahren, ist es wichtig zu verstehen, was Kritiker gelegentlich anführen. Im Kern der Kritik geht es darum, dass Kalkschutzanlagen keine Kalkablagerungen reduzieren können, da Kalkschutzanlagen die Menge an Kalk im Wasser (Calcium und Magnesium) unverändert lassen. Es kommt also zu keiner messbaren Verringerung der Wasserhärte. Dies ist insbesondere gelegentlich in Foren zu lesen. Zwar haben Kritiker recht, dass Kalkschutzanlagen die Wasserhärte nicht reduzieren. Die Annahme, dass nur solche Verfahren Kalkablagerungen reduzieren können, die auch die Wasserhärte reduzieren, ist jedoch falsch. Das Stichwort heißt „Impfkristallbildung“ und wird hier näher erläutert.
Die Datenlage der Wissenschaft zur Impfkristallbildung
Die Effektivität der physikalischen bzw. chemiefreien Wasserbehandlung ist durch renommierte Wissenschaftler belegt [2, 3, 4] (u.a. durch katalytische Wirkung oder durch Einwirkung von elektromagnetischen Feldern [5]) und folgt folgenden grundlegenden Prinzipien: Durch katalytische Wirkung von bestimmten Metallen [2, 4] wird das Wachstum der Kalzium-Kristallkeime beeinflusst und frühes Ausfallen der Kristallkeime in Aragonit-Form begünstigt. Dieser Prozess erfolgt im Fall der AQON PURE-Technologie durch katalytische Effekte, bei denen spezielle Metalle eine Adsorption und eine sogenannte Co-Fällung von Kristallkeimen initiieren. [2] Diese Katalysator-Metalle werden jedoch nicht verbraucht, sondern beschleunigen Reaktionen, die zur Kalzium-Keimbildung führen. Bei diesem Prozess wird das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht gestört, indem Bestandteile wie Carbonat-Ionen mit den Metallgrenzflächen wechselwirken. Verschiebt sich das chemische Gleichgewicht (z.B. Überschuss an Hydrogencarbonat-Ionen) so wird auch der pH-Wert beeinflusst, welcher sich z.B. „minimal erhöht“. [2, 6] Der Begriff„Kalziumhydrogencarbonat-Kristalle“ spiegelt die Erkenntnisse zur Steuerung der Keimbildung von Kalzium-Kristallen wider (wir verstehen hierunter nur metastabile Zustände im Keimbildungsprozess, was jedoch schwierig für ein allgemeines Publikum darstellbar ist). Hierbei war das Ziel, Begrifflichkeiten zu wählen, die die besondere Rolle von Hydrogencarbonat-Ionen innerhalb des Keimbildungsprozesses von Kalkkristallen (u.a. Einfluss auf Struktur der Kalkkristalle) umschreiben und betonen. [6]
Funktionsmodell: AQON PURE funktioniert nach dem Prinzip der Impfkristallbildung
Durch Know-how über das Design von Wasseraufbereitungsanlagen ist es möglich die adsorbierten, „unreifen“ Kalkkristalle unter Einwirkung von Scherkräften wieder in Lösung zu bringen, was wir bildlich als „Der Kalk lernt schwimmen“ beschreiben. Wenn nun in einer typischen Hausinstallation die„unreifen“ Kalkkristalle agglomerieren (d.h. sich zusammenlagern) fällt Kalk aus, aber in einer veränderten Form. Denn die Struktur, fachsprachlich Kristallmorphologie, und Größe wurden durch katalytische Wirkung in einen für einen „Kalkablagerungshemmenden“ günstigen Zustand umgewandelt. [2] Dementsprechend haftet der „veränderte“ Kalk bei bestimmten Bedingungen, abhängig von Temperatur und Fließgeschwindigkeit, weniger stark auf Grenzflächen von typischen Hausinstallationen, auch ohne eine Verringerung der Wasserhärte.
So wurde die Wirksamkeit von AQON PURE getestet
Im obigen Abschnitt wurden die Wirkungsmechanismen zur Impfkristallbildung im Allgemeinen beschrieben. Die Wirkung der im AQON PURE verbauten Fluid Dynamics Technologie zur Reduzierung von Kalkablagerungen, wurde darüber hinaus in einem 18 Monate dauernden Test gemeinsam mit dem renommierten Oak Ridge National Laboratory und der General Services Administration untersucht. Eine Übersicht zum Ablauf, den Ergebnissen sowie die offiziellen Prüfdokumente finden Sie hier auf unserer Seite zum Thema „Wirksamkeit“.
Die Grenzen verschiedener Verfahren: Erwartung vs. Realität
Trotz der Erkenntnisse der Wissenschaft ist es wichtig zu verstehen, worin die Grenzen von Wasseraufbereitungsanlagen zur Reduzierung von Kalkablagerungen bestehen. So wäre es zum Beispiel falsch zu sagen, dass Sie mit einer Kalkschutzanlage oder einer Wasserenthärtungsanlage mittels Ionenaustausches vollkommen „kalkfreies Wasser“ erhalten oder „nie wieder Probleme mit Kalk“ haben. Während der Kalkgehalt bei einer Kalkschutzanlage im Wasser unverändert bleibt, so bleibt bei einem Ionenaustauscher aus korrosionschemischen Gründen immer eine Restwasserhärte im Wasser. Verdunstet Wasser auf einer Oberfläche, so kann nach einer gewissen Zeit der Kalk sichtbar werden. Ebenso verhält es sich bei Anwendungsfällen mit sehr hohen Temperaturen, und bei denen viel Wasser verdunstet wie z.B. bei einem Wasserkocher. Daher wäre es falsch zu erwarten, dass man mit einem Wasseraufbereitungssystem nie wieder Kalk entfernen muss oder Kalk nie wiedersichtbar wird. Das Reinigen von Oberflächen bleibt nicht erspart. Was man jedoch sagen kann, ist, dass das Leben mit Kalk in den eigenen vier Wänden erleichtert wird.
[1] B. Wricke, W. Baumgardt, „Stand der Technik auf demMarkt verfügbarer alternativer Anlagen zur Vermeidung bzw. Verminderung der Steinbildungim Warmwasserbereich“, DVGW-Publikationen, 2003.
[2] Ruelo et al., „Assesing the effect of catalyticmaterials on the scaling of carbon steel“, Desalination, 313, 189–198, 2014.
[3] Tijing et al. „Effect of high-frequency electricfields on calcium carbonate scaling“, Desalination, 279, 47–53, 2011.
[4] Coetzee etal., Scale reduction and scale modification effects induced by Znand othermetal species in physical water treatment“, Water SA, 24,77–84, 1998.
[5] Lin et al.,„A critical review of the application of electromagnetic fields forscalingcontrol in water systems: mechanisms, characterization,andoperation“, npj Clean Water, 35, 1–9, 2020.
[6] Huang etal., „Uncovering the Role of Bicarbonate in Calcium Carbonate Formationat Near-Neutral pH“, Angewandte Chemie. Int. Ed., 60,16707–16713, 2021.