Bei hartem Wasser handelt es sich um einen Begriff aus der angewandten Chemie, der heutzutage auch im Alltag eine bedeutsame Rolle spielt. Denn wie oft haben Sie sich schon über unschöne Kalkflecken an der Duschwand geärgert oder sich über den hohen Waschmittelverbrauch gewundert?
Dabei wird unter dem Begriff des harten Wassers grundsätzlich ein Wasser verstanden, das über einen hohen Härtegrad verfügt. Verantwortlich für diesen hohen Grad an Härte ist der im Wasser enthaltene Kalk. Bei Kalk handelt es sich um die beiden Mineralien Magnesium und Kalzium, die sich im Wasser mit gelöstem Kohlendioxid zu Kalziumkarbonat verbinden. Diese entstehende Kalzium-Magnesium-Verbindung wird umgangssprachlich als Kalk bezeichnet. Demnach wird die Wasserhärte aus chemischer Sicht hauptsächlich anhand der Äquivalentkonzentration von Magnesium- und Kalziumionen bestimmt. Denn je mehr Magnesium- und Kalziumionen in einem Wasser vorhanden sind, desto härter ist dieses. Folglich steigt die Wasserhärte mit zunehmendem Kalkgehalt an.
Somit handelt es sich bei hartem Wasser, beziehungsweise bei einer hohen Wasserhärte im Allgemeinen um nichts Bedenkliches, da gerade Kalzium und Magnesium wichtige Mineralstoffe des menschlichen Körpers sind.
Welche Härtebereiche gibt es?
Um den Wasserhärtegrad zu bestimmen, wird die Summe der Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser gemessen. Es wird also die vorhandene Konzentration des Kalziumkarbonats im Wasser bestimmt, welche in der Einheit Millimol pro Liter (mmol/l) angegeben wird. Somit gibt der gemessene Kalziumkarbonat-Wert den Härtegrad des Wassers an. Um diesen besser einordnen zu können, existieren die drei allgemeingültigen Härtebereiche weich, mittel und hart, denen der gemessene Wert nun zugeteilt werden kann. Wasser, das eine Kalziumkarbonat-Konzentration unter 1,5 mmol/l besitzt, wird dem Härtebereich „weich“ zugeordnet. Kalziumkarbonat-Konzentrationen, die einen Wert zwischen 1,5 und 2,5 mmol/l aufweisen, werden hingegen dem Härtebereich „mittel“ zugeteilt. Wasser, das eine Kalziumkarbonat-Konzentration über 2,5 mmol/l besitzt, zählt als hartes Wasser.
Diese Einteilung der Härtebereiche wurde vom Bundestag am 1. Februar 2007 im Rahmen der Neufassung des Wasch- und Reinigungsmittelgesetzes (WRMG) für allgemeingültig erklärt, um unter anderem eine Angleichung an die europäischen Standards zu ermöglichen. Demnach löst die neue Kalziumkarbonat-Bestimmung in Millimol pro Liter die alte Angabe Grad deutscher Härte (°dH) ab.
Bei dieser alten Bestimmungsmethode wurde die Wasserhärte nicht über die Kalziumkarbonat-Konzentration, sondern über die Menge der im Wasser vorhandenen Kalziumoxide bestimmt. Waren in einem Liter Wasser 10 mg Kalziumoxide enthalten, war von einem 1°dH die Rede. Auch wenn diese Berechnungsmethode mittlerweile veraltet ist, können diese Werte den drei gängigen Härtebereichen zugeordnet werden. Dabei entsprechen Kalziumoxid-Konzentrationen unter 8,4°dH einem weichen Wasser. Werte zwischen 8,4 und 14°dH werden dem Bereich der mittleren Härte zugeteilt, wohingegen Werte über 14°dH als hartes Wasser klassifiziert werden.
Hier nochmals eine Übersicht über die beiden Härtegradbestimmungen und deren Zuordnung zu den drei Härtebereichen:
| Härtebereich | Kalziumkarbonat-Konzentration in Millimol pro Liter (mmol/l) | Kalziumoxid-Konzentration im Grad deutscher Härte (°dH) |
|---|---|---|
| weich | weniger als 1,5 | weniger als 8,4 |
| mittel | 1,5 – 2,5 | 8,4 – 14 |
| hart | mehr als 2,5 | mehr als 14 |
Wieso ist Wasser in manchen Regionen hart und in anderen weich?
In Deutschland unterscheidet sich das Wasser in seinem Härtegrad je nach Region teils sehr stark. Dies liegt unter anderem daran, dass das Trinkwasser aus unterschiedlichen Grundwassern und Quellwassern gewonnen wird. In Abhängigkeit der jeweiligen Bodenzusammensetzung der Region tritt das Wasser mit unterschiedlichen Gesteinsarten in Kontakt. In Regionen, bei denen das Grundwasser oder Quellwasser primär mit Sand- und Kalkstein, wie beispielsweise Marmor, Dolomit oder Kreide, in Berührung kam, entsteht ein vergleichsweise hartes Wasser. Weiches Wasser hingegen entsteht in Regionen, deren Böden sich hauptsächlich aus Basalt, Granit und Gneis zusammensetzen. Demnach ist vor allem die Boden- und Gesteinszusammensetzung der Quellregion ein maßgeblicher Faktor, der für die unterschiedlichen Härtegrade in verschiedenen Regionen verantwortlich ist.
Darüber hinaus haben aber auch landwirtschaftliche Aktivitäten einen Einfluss auf die Wasserhärte bestimmter Regionen. Denn infolge der Landwirtschaft bildet sich mehr Kohlensäure im Wasser, was zu einer höheren Nitrifikation führen kann.
Welche Nachteile hat hartes Wasser?
Weiches Wasser schneidet bei Heißgetränken deutlich besser ab. Hierbei treten bei hartem Wasser oftmals geschmackliche Verzerrungen auf, die vor allem bei der Zubereitung von Tee und Kaffee ins Gewicht fallen. Demnach entfalten Tee und Kaffee ihr Aroma mit weichem Wasser deutlich besser als vergleichsweise mit hartem Wasser. Dies ist auch bei Speisen der Fall, die mit kochendem oder heißem Wasser zubereitet werden. Demnach eignet sich hartes Wasser zwar gut als Erfrischungsgetränk, jedoch nicht als Heißgetränk.
Auch auf die Waschmitteldosierung hat hartes Wasser einen deutlichen Einfluss. Denn der hohe Gehalt an Kalzium und Magnesium im harten Wasser führt zu einer Inaktivierung der waschaktiven Substanzen, woraus eine verminderte Waschkraft resultiert. Demnach werden bei hohen Härtegraden deutlich mehr Waschpulver und Seife benötigt, um dieselbe Waschkraft wie bei weicherem Wasser zu erreichen. Somit steigt die benötigte Dosierung des Waschmittels mit zunehmendem Härtegrad ebenfalls an.
Hinzu kommt, dass sich hartes Wasser vor allem im Alltag als unpraktisch erwiesen hat. Denn gerade an solchen Stellen, an denen Wasser erhitzt, verdampft oder verdunstet, entstehen aufgrund des hohen Kalziumkarbonat-Gehaltes unschöne Kalkablagerungen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Wasser durch das Erhitzen verdunstet und dabei nur noch die Mineralsalze übrig lässt, die im Wasser in gelöster Form vorliegen. Folglich wird Kalk ausgefällt, der sich als Kalkstein an den Haushaltsgeräten oder Armaturen absetzt. Besonders betroffen sind hiervon Wasserkocher, Kaffeemaschinen, Waschmaschinen oder Dampfbügeleisen. Doch auch in Zimmern, wie beispielsweise dem Bad oder der Küche, werden aufgrund des harten Wassers und der daraus entstehenden Ablagerungen intensivere Pflegen notwendig.
Darüber hinaus erweist sich weiches Wasser auch bei Zimmerpflanzen und im Bereich der Aquaristik sich als deutlich besser. Im Vergleich zu hartem Wasser sorgt es hierbei für eine längere Haltbarkeit der Pflanzen sowie für eine längere Lebenszeit der Fische.
Welche Vorteile hat hartes Wasser?
Hartes Wasser besitzt gegenüber weichem Wasser einige Vorteile. Einer der Hauptunterschiede lässt sich dabei im Mineralstoffgehalt ausmachen. Demzufolge verfügt hartes Wasser aufgrund seiner hohen Kalzium- und Magnesiumkonzentration über einen deutlich höheren Mineralstoffgehalt als vergleichsweise weiches Wasser. Aufgrund dieses hohen Mineralstoffgehalts ist hartes Wasser für den menschlichen Körper gesünder. Denn gerade Kalzium ist eine grundlegende Bausubstanz unserer Zähne und Knochen und trägt darüber hinaus zur Reizübertragung im Nervensystem bei. Magnesium ist hingegen vor allem bei der Muskelanspannung von großer Bedeutung. Demnach handelt es sich bei den beiden Mineralstoffen Magnesium und Kalzium um lebenswichtige Substanzen für den Menschen. Hinzu kommt, dass diese beiden Mineralstoffe nicht nur in besonders hoher Konzentration, sondern darüber hinaus in gelöster Form in hartem Wasser vorliegen. Dies trägt dazu bei, dass die Stoffe vom menschlichen Körper besonders gut aufgenommen werden können. Den kompletten Bedarf mit Wasser decken kann man jedoch nicht.
Abgesehen von dieser positiven Wirkung auf den Körper schneidet hartes Wasser in kalter Form geschmacklich meist besser ab als vergleichsweise weiches Wasser. Demnach eignet sich hartes Wasser besonders gut als kaltes Erfrischungsgetränk.
Hier nochmals alle Vor- und Nachteile von hartem Wasser im Überblick:
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
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gesünder, da es über einen höheren Mineralstoffgehalt verfügt |
trägt längerfristig zur Verkalkung von Haushaltsgeräten, Armaturen, etc. bei |
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in kalter Form geschmacklich gut zum Trinken |
geschmackliche Verzerrungen bei der Zubereitung von heißen Getränken und Speisen |
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höhere Dosierung bei Waschmitteln nötig | |
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nicht für Zimmerpflanzen und Aquaristik geeignet |
Bild: Angela Staenicke / stock.adobe.com
Schön wäres auch zu erfahren wie man Verkalkte Gerätes und Wasserhähne wieder sauber bekommt. Gibt es da ein gutes Hausmittel?