Technische Definition
Gesamthärte ist eine Messung der kombinierten Konzentration von gelösten mehrwertigen Metallionen, hauptsächlich Calcium (Ca²⁺) und Magnesium (Mg²⁺), die im Heizungswasser vorhanden sind. Sie wird als Milligramm pro Liter Calciumcarbonat (CaCO₃) ausgedrückt, um ein standardisiertes Maß für die Wasserhärte zu bieten.
Die Wasserhärte wird hauptsächlich durch den Mineralgehalt des ursprünglichen Füllwassers bestimmt. In einem Heizsystem ist die Gesamthärte wichtig, da Calcium- und Magnesiumverbindungen bei Erwärmung des Wassers weniger löslich werden können und Kalkablagerungen bilden können, besonders auf Wärmeübertragungsflächen mit hoher Temperatur.
Gesamthärte bietet daher einen Hinweis auf das Kalkbildungspotenzial des Heizungswassers, besonders wenn es zusammen mit Alkalinität, pH-Wert und Temperatur bewertet wird.
Vereinfachte Definition
Gesamthärte misst die Menge der Härtebildner, hauptsächlich Calcium und Magnesium, die im Heizungswasser gelöst sind.
Hartes Wasser enthält höhere Konzentrationen dieser Mineralien. Wenn das Wasser erhitzt wird, können sie zur Bildung von Kalkablagerungen und anderen Belägen in Kesseln, Wärmetauschern und Rohrleitungen beitragen.
Gesamthärte ist wichtig, da erhöhte Härte die Wahrscheinlichkeit von Kalkbildung erhöhen kann, besonders in Komponenten, in denen das Heizungswasser hohe Temperaturen erreicht.
Ein abnormales Gesamthärteergebnis kann folgende Ursachen haben:
Hartes Leitungswasser wird zum Befüllen des Heizsystems verwendet.
Ein erhöhtes Potenzial für Kalkablagerungen auf Wärmeübertragungsflächen.
Wiederholtes Nachfüllen des Systems mit frischem Leitungswasser.
Ineffektive oder unvollständige Verwendung von enthärtetem oder demineralisiertem Füllwasser, wenn dies erwartet wird.
Veränderungen des Systemwassers nach dem Ablassen, Nachfüllen oder der Wartung.
Ein mögliches Leck oder Druckverlustproblem, wenn die Härte progressiv zunimmt, weil wiederholt Leitungswasser eingeführt wird.
Wasserbeschaffenheit, die möglicherweise eine zusätzliche Behandlung oder Berücksichtigung gemäß den geltenden Systemwasser-Richtlinien erfordert.
Wenn hartes Wasser erhitzt wird, können Calcium- und Magnesiumverbindungen Ablagerungen auf inneren Oberflächen bilden. Calciumcarbonatablagerungen sind besonders wichtig, da sie dazu neigen, sich auf den heißesten Oberflächen im System zu bilden, einschließlich Kessel- und Wärmepumpen-Wärmetauschern.
Kalkablagerungen können zu folgendem beitragen:
Verringerte Wärmeubergangseffizienz.
Höherer Energieverbrauch um die erforderliche Heizleistung zu erreichen.
Lokale Überhitzung von Wärmetauscherflächen.
Verringerte Durchströmung durch enge Wasserwege.
Erhöhte System- oder Kesselgeräusche.
Verstopfte Ventile, Rohrleitungen und andere Komponenten.
Verringerte Gerätelleistung und Lebensdauer.
Vorzeitiger Komponentenausfall bei starken Ablagerungen.
Die Gesamthärte kann auch nützliche Informationen über die Füllhistorie des Systems liefern. Beispielsweise würde ein System, das ursprünglich mit demineralisiertem oder weichem Wasser gefüllt wurde, normalerweise eine relativ niedrige Härte behalten. Ein anschließender Anstieg kann darauf hindeuten, dass unbehandeltes Leitungswasser durch Nachfüllen oder Neufüllen eingeführt wurde.
Die Gesamthärte sollte daher zusammen mit Parametern wie Kalzium, M-Alkalinität, P-Alkalinität, pH und Leitfähigkeit bei der Bewertung des Kalkausfallrisikos und der Gesamtwasserqualität des Systems berücksichtigt werden.
Die Gesamthärte sollte normalerweise nicht isoliert bewertet werden. Ein hoher Härtewert deutet darauf hin, dass Mineralien vorhanden sind, die Kesselstein bilden können, bedeutet aber nicht automatisch, dass gerade Kesselstein entsteht.
Die Kesselsteinbildung hängt von mehreren zusammenwirkenden Faktoren ab, darunter Calciumkonzentration, Alkalinität, pH-Wert, Temperatur und die Gesamtwasserzusammensetzung. Das Risiko ist in der Regel auf Hochtemperaturflächen größer, wo die Mineralstofflöslichkeit sinken kann und sich Ablagerungen bilden können.
Es ist auch wichtig, zwischen Gesamthärte und Calcium zu unterscheiden. Die Calciumprüfung misst speziell Calciumionen, während die Gesamthärte den kombinierten Beitrag von Calcium, Magnesium und in viel geringerem Umfang anderen Ionen darstellt, die Härte verursachen.
Der akzeptable Härtewert kann auch von den Anforderungen des Heizgeräteherstellers, dem Systemvolumen, der Füllwasseraufbereitungsmethode und den geltenden Wasserqualitätsvorgaben abhängen.
