Die Deutsche Härte (°dH) ist eine in Deutschland gebräuchliche Maßeinheit zur Bestimmung der Wasserhärte, die den Gehalt an gelösten Calcium- (Ca²⁺) und Magnesium-Ionen (Mg²⁺) im Wasser angibt. Diese Ionen sind hauptsächlich für die Härte des Wassers verantwortlich und stammen aus natürlichen Quellen wie Kalkstein (CaCO₃) und Dolomit. Die Wasserhärte ist ein wichtiger Parameter in der Wasseraufbereitung, da sie Einfluss auf verschiedene industrielle Prozesse, den Betrieb von Anlagen und die Qualität des Wassers hat.

Definition und Umrechnung der Deutschen Härte

1 °dH entspricht 10 mg gelöstem Calciumoxid (CaO) pro Liter Wasser. Es gilt folgende Umrechnung:

  • 1 °dH = 10 mg CaO/Liter Wasser
  • 1 °dH entspricht einer Gesamtkonzentration von 17,848 mg Calciumcarbonat (CaCO₃) pro Liter Wasser.

Je nach Härtegrad wird das Wasser in folgende Kategorien eingeteilt:

  • Weiches Wasser: 0–7 °dH
  • Mittelhartes Wasser: 8–14 °dH
  • Hartes Wasser: 15–21 °dH
  • Sehr hartes Wasser: über 21 °dH

Bedeutung der Wasserhärte in der Praxis

In der industriellen Wasserbehandlung, insbesondere bei der Kesselwasseraufbereitung und in Kühlkreisläufen, spielt die Wasserhärte eine entscheidende Rolle. Hohe Härtegrade führen zur Bildung von Kesselstein (Ablagerungen aus Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat), was die Effizienz von Anlagen stark beeinträchtigt und zu Korrosionsschäden führen kann. Härtebildner können sich auch in Membrananlagen ablagern und zu Scaling (Verkrustung) führen, wodurch die Leistungsfähigkeit von Umkehrosmose- oder Ultrafiltrationsanlagen vermindert wird.

Umkehrosmoseanlage mit Ultrafiltration als Vorbehandlung

Foto: Reaktionsschlaufe der automatischen Neutralisationsanlage ALMA Neutra

Technische Herausforderungen:

  • Kesselsteinbildung: In Dampfkesselanlagen führen hohe Wasserhärten zu Ablagerungen an den Heizflächen, die die Wärmeübertragung behindern und die Energieeffizienz der Anlage stark mindern. Ablagerungen wirken isolierend, was den Brennstoffverbrauch erhöht und das Risiko von Überhitzungen und Schäden an der Kesselanlage steigert.
  • Scaling in Membrananlagen: Calcium- und Magnesiumionen können sich auf den Membranoberflächen ablagern und deren Leistung erheblich verringern. Dies erfordert eine regelmäßige Reinigung oder den Einsatz von Antiscalant-Produkten, um die Lebensdauer der Membranen zu verlängern.

Maßnahmen zur Kontrolle der Wasserhärte

Zur Vermeidung von Kesselsteinbildung oder Scaling wird in industriellen Wasseraufbereitungsanlagen häufig eine Enthärtung des Wassers durchgeführt. Die Enthärtung erfolgt entweder über Ionenaustauscher, die Calcium- und Magnesiumionen durch Natriumionen ersetzen, oder durch die Zugabe von Chemikalien, die die Härtebildner fällen.

Bei ALMAWATECH bieten wir mit unseren ALMA ION Enthärtungsanlagen speziell entwickelte Systeme zur Entfernung von Härtebildnern. Diese Anlagen sorgen für eine kontinuierliche Versorgung von enthärtetem Wasser, das in sensiblen Prozessen wie der Kesselwasseraufbereitung oder Kühlkreisläufen benötigt wird.

Filtertechnik von ALMAWATECH als Kies- und Sandfilter oder Aktvkohlefilter

Foto: Enthärtungsanlage ALMA ION für industrielle Anwendungen

Fazit

Die Deutsche Härte ist ein essenzieller Parameter in der industriellen Wasseraufbereitung. Hohe Härtegrade können zu erheblichen Problemen wie Kesselsteinbildung und Scaling führen, was die Effizienz von Anlagen mindert und deren Lebensdauer verkürzt. Mit geeigneten Wasseraufbereitungsverfahren, wie Enthärtung oder dem Einsatz von Antiscalant-Produkten, lassen sich diese Herausforderungen effektiv bewältigen.