Enthärtung

Die Enthärtung ist ein Prozess zur Entfernung von Salzen aus Wasser. Die Enthärtung von Wasser ist für den Einsatz in Kraftwerken und Netzen der Fernwärme und Nahwärme notwendig. Die Verwendung enthärteten Wassers vermeidet Schäden an sensiblen Anlagenkomponenten. Schäden können durch Korrosion oder Ablagerungen entstehen. Ein häufig auftretender Schaden ist die Kalksteinbildung an heißen Stellen innerhalb einer Anlage. An den Wandungen der Rohre wird die Wärmeleitfähigkeit durch die Kalkablagerungen stark gehemmt und die Wandungstemperatur steigt. Eine Folge der Kalkablagerungen ist die Verminderung der Streckgrenze des Werkstoffes. Im äußersten Fall kommt es zu Werkstoffversagen durch Ausdehnung und Rissbildung. Der Prozess der Enthärtung wird in Enthärtungsanlagen durchgeführt. In Abhängigkeit zu den verwendeten Werkstoffen kann im Gegensatz zu einer Vollentsalzung eine Teilentsalzung des Wassers ausreichen. Die Enthärtung wird meist durch Kationenaustauscher oder Umkehrosmose technisch realisiert. Eine Enthärtung des Wassers ist ab einem Härtegrad von mehr als 120 mg Calcium pro Liter Wasser zur Vermeidung von Steinbildung generell notwendig. Bei 80 mg bis 120 mg Calcium pro Liter Wasser ist eine Enthärtung nicht zwingend nötig wird aber bei Geräten und Systemen, die salzarmes Wasser verlangen durchgeführt. Durch Enthärtung kann in jedem Fall die Steinbildung verhindert werden.

Im Rohwasser sind Erdalkalisalze, wie Calcium, Magnesium, Natrium, Silizium und andere Salze vorhanden. Für den Einsatz in technischen Anlagen sind diese zu entfernen um zum Beispiel Ablagerungen zu vermeiden. Bei der Teilentsalzung werden nur die Erdalkalisalze Calcium und Magnesium abgeschieden.

Der Kationenaustauscher basiert auf dem Prinzip des Ionenaustausches. Ein Kation wird durch ein positives Wasserstoffkation ausgetauscht. Unter Zugabe von Kochsalzlösung werden im ersten Schritt die Erdalkaliionen von Calcium und Magnesium und die Alkaliionen von Natrium entfernt. Als Abfallprodukt entstehen Calciumchlorid, Magnesiumchlorid und Natriumchlorid. Im zweiten Schritt werden unter Zugabe von Natriumhydroxid die restlichen Salze, wie Silicium entfernt.

Ein weiteres Verfahren zur Enthärtung ist die Umkehrosmose. Bei der Umkehrosmose wird Wasser mit unterschiedlichen Konzentrationen von Salzen durch eine semipermeable Membran getrennt. Die Membran ist für reines Wasser durchlässig. Für die in Wasser gelösten Anionen oder Kationen ist die Membran nicht durchlässig. Um entsalztes Wasser zu erhalten wird auf einer Seite der Membran ein mechanischer Druck von ca. 50 bis 70 bar auf das Rohwasser ausgeübt. Auf der anderen Seite der Membran erhält man enthärtetes Wasser. Ein Nachteil dieses Prozesses ist der relativ hohe Verbrauch an Wasser.

Synonym(e):

Entsalzung, Entcarbonisierung

Englische Übersetzung(en):

desalination, water softening, decarbonisation