Magnetische Wasserenthärtung

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Unter dem Begriff Magnetische Wasserenthärtung (engl. Magnetic water treatment) werden Geräte angeboten, die an der Wasserleitung befestigt oder in die Leitung eingefügt werden und mittels magnetischer Felder das Leitungswasser enthärten sollen. Vom Prinzip her handelt es sich um den Versuch, eine physikalische Wasserenthärtung zu realisieren, da keine Substanzen oder Filter zur Wasserenthärtung zum Einsatz kommen.

Zu unterscheiden sind einerseits Vorrichtungen, die magnetische Wechselfelder erzeugen, und Vorrichtungen mit Dauermagneten. Darüber hinaus gibt es auch Geräte, die eine elektrische Wechselspannung über ein stromloses Kabel kapazitiv an Wasserleitungen ankoppeln. In diesen Fällen werden jedoch keine nennenswerten Magnetfelder erzeugt.

Als Grund, eine magnetische Wasserenthärtung durchzuführen, werden verschiedene Punkte genannt: Zum einen sollen die Kalkablagerung in Wasserrohren, Warmwasserboilern oder Spülmaschinen vermindert werden, zum anderen soll der Waschpulververbrauch bei Waschmaschinen gesenkt werden können. Auch gibt es Behauptungen zu angeblichen Gesundheitsschäden durch zu hartes Wasser. So soll beispielsweise weiches Wasser die zu Herzinfarkt führenden Kalbablagerungen in Blutgefäßen verhindern.

Unter den diversen Anbietern von Geräten, die eine magnetische Wasserenthärtung realisieren sollen, herrscht keine Einigkeit bei der Frage nach dem exakten Funktionsprinzip. Häufig werden von Anbieterseite lediglich ausgesuchte positive Kundenberichte und Einsatzbeispiele genannt, anstatt auf wissenschaftliche Fachliteratur zu verweisen. Aktuell (Stand 2012) gibt es für die "magnetische Wasserenthärtung" keinen allgemein akzeptierten wissenschaftlichen Wirksamkeitsnachweis. Insbesondere kann als gesichert angesehen werden, dass durch Maßnahmen einer magnetischen Wasserenthärtung die für die Wasserhärte maßgeblichen gelösten Kalzium- oder Magnesiumionen in unveränderter Konzentration im behandelten Wasser verbleiben. Zur Frage einer magnetischen Wasserbeeinflussung und Wasserenthärtung liegen zahlreiche Veröffentlichungen, zumeist in englischer Sprache, vor. Nur in wenigen Untersuchungen konnte ein statistisch signifikanter Effekt nachgewiesen werden.

Zum Thema liegt im deutschsprachigen Raum lediglich eine einzige Dissertation an der ETH Zürich aus dem Jahre 1998 vor.[1]

Wasserhärte

Unter Wasserhärte wird die Konzentration von Kalzium- und Magnesium-Ionen verstanden. Je höher deren Anteil, desto härter ist das Wasser. Kalzium und Magnesium werden deshalb auch als Härtebildner bezeichnet. Ihre Menge bestimmt die "Gesamthärte". Ein deutscher Härtegrad (1° dH) entspricht 10 mg Kalziumoxid oder 7,19 mg Magnesiumoxid pro Liter Wasser.[2] Da Kalzium- und Magnesiumsalze meist schwer löslich sind, fallen sie auch leicht aus und bilden Ablagerungen in Rohrleitungen u.ä. Der Ablagerungsprozess ist abhängig vom Gehalt an Kohlendioxid im Wasser, das als Kohlensäure gelöst vorliegt. Kohlensäure kann den Kalk lösen. Je mehr Kohlensäure im Wasser enthalten ist, desto mehr Kalk wird gelöst. Das Ganze ist temperaturabhängig, d.h. je wärmer das Wasser ist, desto weniger Kohlendioxid wird gelöst. Darum bildet sich auch in Warmwasserbehältern und -leitungen wie Boilern und Kesseln der so genannte Kesselstein, also Kalk.

In manchen Ländern wird die Wasserhärte in ppm (parts per million) der Härtebildner pro bestimmtes Wassermasse angegeben.

Bauformen

Magnetkugel für die Waschmaschine
Magnetentkalker zum Befestigen an der Wasserleitung [3]
Vermeintlich Magnetfelder erzeugendes Gerät[4]

Permanentmagnete zur Wasserenthärtung

Ein Produkt, das mit Permanentmagneten die Wasserhärte beeinflussen soll, ist der "Aqua Power Kalkmagnet", der von außen in der Nähe von Wasserleitungen angebracht wird. Die Permanentmagnete sollen eine "Umformung der Kalkkristalle im Wasser" durch "Umstrukturierung" bewirken. Allerdings betont der Hersteller AQUA POWER Wasservitalisierungsgeräte GmbH[5] gleichzeitig: ..Die dargestellten Wirkungen des Produktes können zurzeit aufgrund der allgemein anerkannten naturwissenschaftlichen Methoden und Meinungen noch nicht nachgewiesen werden. Die Erkenntnisse beruhen auf alternativen Konzepten und Berichten zufriedener Anwender..

Permanentmagnete zum Einlegen in Geräte und Gefäße

Hierbei handelt es sich um Magnete mit einer Umhüllung aus Kunststoff, die beispielsweise in die Kaffeemaschine oder den Spülkasten der Toilette gelegt werden. Eine Magnetkugel, die mit der Wäsche in die Trommel der Waschmaschine gegeben wird, soll dabei nicht nur Kalbablagerungen verhindern, sondern auch 50% Waschmittel sparen (siehe auch Waschmagnet). Solche Produkte sind teilweise für unter 10 Euro erhältlich.

Außen an der Wasserleitung anzubringende Geräte

Solche Produkte werden mit Schellen am Leitungsrohr befestigt. Die Leitung muss also nicht aufgetrennt werden. Es gibt Geräte mit Permanentmagneten und mit Elektromagneten, letztere benötigen einen Stromanschluss und verbrauchen Energie. Teilweise werden auch magnetische Wechselfelder erzeugt.

Eine Firma Hydropath Ltd. aus Watford bei London bietet Gerät unter dem Markennamen Hydroflow an, die ein Magnetfeld mit einer relativ hohen Frequenz von 120 - 200 kHz erzeugen. Entgegen anderen magnetischen Kalkschutzprodukten, die von Hydropath als wirkungslos dargestellt werden, würden so hochfrequente elektromagnetische "Radiowellen" in die Leitung übertragen und dadurch "im ganzen Rohrleitungsnetz pulsierend wirksam".[6]

Fluid-Magnetics ist ein auch als "Wassermagnet" bezeichnetes Produkt (280 Euro), das von der Firma Baukontrol[7] aus Eppingen-Mühlbach angeboten wird und Hartferritmagnete enthalten soll. Es wird in der Nähe einer Trinkwasserrohrleitung angebracht und soll durch seine "physikalische Wasserbehandlung" Wunderwirkungen entfalten. Demnach komme es zu einer "physikalischen Aufbereitung" von Trinkwasser, die eine Veränderung von Kalkstrukturen mit sich bringe, sodass Kalk an der Innenseite von Wasserrohren ins Wasser abgegeben werde. Behandeltes Wasser hinterlasse aber auch keine Kalkflecken beim Reinigen mehr und beim Wäschewaschen werde weniger Waschmittel verbraucht, da sich ihr Pulver im Wasser besser löst. Baukontrol bietet zudem auch Produkte zur esoterischen Mauertrockenlegung an. Überraschenderweise empfiehlt Baukontrol den Kunden ihres "AntiLegionell-Systems" zur Verhinderung einer Legionellose (Legionärskrankheit) nicht das eigene "Fluid-Magnetice" zur Verhinderung von Kalkablagerungen, sondern die Anwendung von Essigwasser: Wir empfehlen bei sehr kalkhaltigem Wasser ANTILegionell einmal jährlich in Zitronensäure-Lösung oder in Essigwasser zu entkalken (ca. 3-5 Stunden einwirken lassen)[8]

Durchflussgeräte

Zum Einsatz dieser Geräte muss die Wasserleitung aufgetrennt werden. Meist handelt es sich um Edelstahlgehäuse, die mit Schraubanschlüssen für die gängigen Rohrdurchmesser erhältlich sind. Auch hier gibt es Ausführungen mit Permanentmagneten, die keinen Netzanschluss benötigen, und solche mit Elektromagneten.

Geräte mit elektrischen statt magnetischen Feldern

"Vulcan" des deutschen Herstellers CWT GmbH [9]

Zu den magnetischen Wasserenthärtern werden fälschlich oft Geräte gezählt, die ein schwaches elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz von einigen kHz erzeugen und dazu kapazitiv an die Wasserleitung gekoppelt werden (z.B. Kalk Max). Da dies mit "Spulen" geschieht, d.h. mit Draht, der auf einigen cm Länge außen um die Leitung gewickelt wird, kann der Eindruck entstehen, dass hier Elektromagnetismus eine Rolle spielt. Zumindest bei Leitungen aus Metall kann so aber überhaupt kein elektrisches Feld im Innern der Leitung erzeugt werden; etwaige Erklärungen zur Wirkung des Feldes auf das Wasser sind damit hinfällig.

Systeme auf der Basis von elektrischen Feldern gibt es ebenfalls als Durchflussgeräte ("Impulstechnik", z.B. Watercat OCX) und auch in Kombination mit Magneten (z.B. Watercat OCS).

Werbeaussagen und behauptete Wirkungsweise

Magnetische Wasserenthärter werden mit verschiedenen Versprechungen angeboten. Das sind besonders: einfachste Montage, keine oder geringe Energiekosten, lange Funktionsgarantie, kein Zusatz von Chemikalien, Umweltfreundlichkeit usw. Oft heißt es auch, nicht nur die Neubildung von Kalkablagerungen werde verhindert, sondern bereits vorhandene werde mit der Zeit abgebaut. Nachdem dies erfolgt sei, bilde sich, so ein Hersteller, an der Rohrwandung "eine Schutzschicht aus den im Wasser befindlichen Mineralien".

Die Hersteller behaupten, dass beim Vorbeifließen des Wassers an den Magneten der Geräte die "Struktur" des Wassers oder der darin gelösten oder mitgeschwemmten Salze geändert werde ("Umformung" der Kalkkristalle im Wasser) und diese sich weder an der Wasserleitung noch z.B. an Armaturen niederschlagen können. Andere Erklärungen für die behauptete Wirkung ist die Erzeugung von Kristallisationskeimen bzw. die Behinderung der Ausfällung von Kalzium- und Magnesiumsalzen an den Materialien.

Völlig unplausibel sind Aussagen, die Geräte erlangten ihre Wirksamkeit erst nach einigen Wochen Betriebsdauer.

Studienlage zur Wirksamkeit der magnetischen Wasserenthärtung

Zu unterscheiden sind wissenschaftliche Untersuchungen, Gutachten im Auftrag der produzierenden Industrie sowie Tests, die von Verbraucherschutzorganisationen durchgeführt wurden, vor allem in den USA.

Bei einigen veröffentlichten Untersuchungen konnte eine Bildung von Keimkristallen festgestellt werden. Leider waren in den Veröffentlichungen häufig die Versuchsaufbauten so ungenau beschrieben, dass wissenschaftliche Überprüfungen der Experimente (Replikationen) mit wiederholbaren Ergebnissen nicht möglich erscheinen.

Das deutsche DVGW urteilte, dass die praktische Überprüfung solcher Geräte keinen Wirksamkeitsnachweis lieferte.[10] Der Schweizer Fachverband SVGW äußert sich ebenfalls skeptisch: ..In zahlreichen Untersuchungen konnte nie ein Verfahrenserfolg dieser Geräte unter reproduzierbaren Versuchsbedingungen festgestellt werden... Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa führte in den 1980er Jahren einige Versuche mit magnetischen Geräten zur Wasserenthärtung durch und kam zu keinem klaren Ergebnis: Über die Wirksamkeit dieser Geräte ist sich die Fachwelt nicht einig, stellte die Empa fest.

1996 untersuchte das Consumer Reports Magazine (Denver, Colorado) ein 535 US-Dollar teures "magnetic water treatment device" der Firma "Descal-A-Matic Corporation". Zwei identische Warmwasserboiler wurden zwei Jahre lang parallel betrieben, nur einer der beiden Boiler war mit dem Gerät ausgerüstet. Es wurde das gleiche, relativ harte Wasser (200 ppm) zugeführt. Nach zwei Jahren wurden die Boiler geöffnet und auf Kalkablagerungen hin untersucht. Es konnte kein Unterschied festgestellt werden.[11]

Die Stiftung Warentest veröffentlichte in ihrem Januarheft 2000 eine unabhängige Prüfung dieser Geräte, wobei die Hersteller diese schon im Vorfeld zu verhindern versuchten. Von 12 getesteten Geräten wurden 10 als mangelhaft und damit wirkungslos und nur 2 als befriedigend beurteilt. Der Testkommentar (Zitat Stiftung Warentest): "In der Werbung als Kalkkiller angetreten, im Test als Blindgänger enttarnt" spricht klare Worte.[12][13] Bereits 1985 hatte die Stiftung Warentest Geräte zur magnetischen Wasserenthärtung untersucht.

Die behauptete Wirkungsweise dieser Geräte ist physikalisch unplausibel, denn man kann mit einem Magneten weder die Struktur des Wassers noch die der gelösten Stoffe beeinflussen, denn weder das Wasser noch die darin gelösten Stoffe besitzen eine feste Struktur.

Wassermoleküle sind nicht magnetisch und nach außen hin weder negativ noch positiv geladen. Daher werden sie in einem Magnetfeld nicht aus ihrer Bahn abgelenkt. Die von Wassermolekülen umringten und sich frei bewegenden Ionen sind nicht magnetisch, aber elektrisch geladen. Daher werden sie im Magnetfeld abhängig von ihrer Geschwindigkeit auch geringfügig abgelenkt. Komplett, d.h. räumlich weit voneinander trennen kann man die Ionen dadurch aber nicht, weil die elektrische Anziehung sehr viel stärker als die elektromagnetisch erzeugte Kraft ist. Hinzu kommt, dass sofort nach dem Verlassen des Magnetfelds infolge thermischer Bewegung und durch Verwirbelungen in der Leitung der alte ungeordnete Zustand wieder hergestellt wird.[14] Eine Wirkung von Magnetfeldern auf Ausfällungs- und Lösungsprozesse von Salzen ist nicht bekannt.

Manche Geräte sind zusätzlich mit einem "Vorfilter" ausgestattet, der in Wirklichkeit ein kleiner Ionenaustauscher ist. So ist es möglich, dass diese Geräte tatsächlich eine enthärtende Wirkung zeigen. Auf Grund der geringen Größe und fehlenden Regenerationsfähigkeit hält diese jedoch nur für einige Kubikmeter Wasser (je nach Verbrauch ca. 30-60 Tage) an. Mit einer Wirksamkeit der Magneten hat das aber nichts zu tun.

Patente

Es wurden Patente für Erfindungen von Geräten erteilt, die die Wasserhärte durch Magnetfelder beeinflussen können. Beispiele (Liste ist unvollständig):

  • Künzle V.: (1992) Magnetic water treatment device, EP Patent 0295463 (Anwendung von Permanentmagneten)
  • Klinger M.:(2005) Method for preventing and reducing incrustations of limescale, EP 1557397 A1

Es gibt jedoch auch mindestens ein Patent für die Erfindung, eine Wasserenthärtung durch das Anbringen von Halbedelsteinen zu bewerkstelligen:

  • DE202009000700, Schnur, Rudolf: (2009) "Vorrichtung zur Entkalkung von Wasser". Zitat: ..Vorrichtung zur Entkalkung von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Halbedelsteine enthält, die um eine das zu entkalkende Wasser führende Leitung herum angeordnet sind...Zu den vorstehend genannten Möglichkeiten sei angemerkt, daß deren Anwendung nur teilweise eine Verringerung der Wasserhärte (eine Entfernung der Härtebildner aus dem Wasser, beispielsweise durch einen Ionentauscher) zur Folge hat. Unter den genannten Möglichkeiten befinden sich auch Möglichkeiten, die nur die unerwünschten Reaktionen der Härtebildner einschränken oder unterbinden, die Wasserhärte (die Konzentration der Härtebildner im Wasser) aber nicht verändern. Aus diesem Grund wurde für die betreffenden Vorrichtungen ganz bewußt nicht der in diesem Zusammenhang häufig verwendete Begriff Wasserenthärter verwendet...Zur Vermeidung von Mißverständnissen sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Vorrichtung zur Entkalkung von Wasser" eine Vorrichtung zu verstehen ist, durch welche sich entweder die Wasserhärte verringern läßt und/oder durch welche sich die negativen Begleiterscheinungen einer hohen Wasserhärte, insbesondere die Bildung von Kalk und/oder Kalkseifen einschränken oder ganz verhindern lassen.
    Die vorliegend vorgestellte Vorrichtung zur Entkalkung von Wasser weist die Besonderheit auf, daß sie Halbedelsteine enthält, die um eine das zu entkalkende Wasser führende Leitung herum angeordnet sind. Das heißt, die Entkalkung des zu entkalkenden Wassers erfolgt durch um die Wasserleitung herum angeordnete Halbedelsteine.
    Durch die hier vorgestellte Entkalkungsvorrichtung lassen sich hervorragende Ergebnisse erzielen. Die vorteilhafte Wirkung ist schon mit bloßem Auge erkennbar: es gibt keine oder zumindest sehr viel weniger Kalkablagerungen als es ohne den Einsatz der hier vorgestellten Entkalkungsvorrichtung der Fall ist...Es ist bekannt, daß vielen Halbedelsteinen besondere Eigenschaften zugeschrieben werden. Beispielsweise werden in der Esoterik bestimmten Halbedelsteinen heilende Wirkungen zugeschrieben. Bei der Suche nach einer verbesserten Wasserentkalkungsvorrichtung wurde nunmehr herausgefunden, daß sich Halbedelsteine auch zur Entkalkung von Wasser verwenden lassen, wobei es ausreicht, wenn die Halbedelsteine um die Wasserleitung herum angeordnet werden, also mit dem zu entkalkenden Wasser überhaupt nicht in Berührung kommen.
    Im betrachteten Beispiel bestehen die verwendeten Halbedelsteine aus einer Mischung von Halbedelsteinen dreier verschiedener Halbedelstein-Sorten. Bei den verschiedenen Halbedelstein-Sorten handelt es sich um Bergkristall, Rosenquarz, und Amethyst. Die Anteile der einzelnen Halbedelstein-Sorten an der Gesamtmenge der verwendeten Halbedelsteine sind gleich groß. Genauer gesagt kommen im betrachteten Beispiel 500 g Halbedelsteine der Halbedelstein-Sorte Bergkristall, 500 g Halbedelsteine der Halbedelstein-Sorte Rosenquarz, und 500 g Halbedelsteine der Halbedelstein-Sorte Amethyst zum Einsatz...

Siehe auch

Literatur

  • Zeitschrift ÖKO-TEST: Mit Strom gegen Kalk. ÖKO-TEST-Magazin 05/99, S. 82-85. Zitat: Elektrische und magnetische Felder gegen Kalkablagerungen
    Physikalische Wasserenthärter werben damit, ohne Umweltbelastung und mit geringen laufenden Kosten unerwünschte Kalkablagerungen in Wasserleitungen und Geräten verhindern zu können. Sie fügen dem Wasser nichts hinzu und ziehen auch nichts heraus. Lediglich der Zustand des im Wasser enthaltenen Kalks soll durch elektrische Impulse oder magnetische Felder verändert werden.
    Die weißgrauen Beläge in Wasserleitungen, Armaturen und auf Heizspiralen bilden sich vor allem bei Temperaturen über 60° C aus positiv geladenen Kohlensäure-Teilchen. Wenn es gelänge, so der Grundgedanke der physikalischen Wasserenthärtung, auf die elektrische Ladung Einfluss zu nehmen, sollte auch die Kalkablagerung zu verhindern sein.
    Im Bundesgebiet sollen bereits mehr als 100.000 physikalische Wasserenthärter im Einsatz sein, ohne dass es bislang einen wissenschaftlichen Nachweis ihrer Wirksamkeit gab. Im letzten Jahr wurden erstmalig am Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe, der offiziellen Prüfstelle des Deutschen Vereins für Gas- und Wasserfach (DVGW), 17 Geräte untersucht. Nur drei Geräte der Firmen BWT, Judo und Maitron bestanden den Test: Sie verringerten die Kalkablagerungen um mindestens 80%. Eines der erfolgreich getesteten Geräte, der AQA total 2500 des Schriesheimer Herstellers BWT, trägt nun nach einer Reihe weiterer Prüfungen seit März 1999 das begehrte Prüfsiegel des DVGW. Die erfolgreiche Methode besteht in der gezielten Bildung von Kalk-Nanokristallen, die letztendlich im Wasser verbleiben und Leitungen nicht anhaften.
    Bei vielen der durchgefallenen 14 Geräte war überhaupt kein Effekt nachweisbar. Neben sehr unterschiedlichen und zum Teil kaum nachzuvollziehenden physikalischen Verfahren geben einige Geräte an, "kosmische Schwingungen" oder undefinierte "Informationen" auf das Wasser zu übertragen. Manche Geräte zum Preis von einigen Hundert Mark haben dabei einen Materialwert im Pfennigbereich.
    Fazit: Erstmalig wurde wissenschaftlich nachgewiesen, dass physikalische Wasserenthärter tatsächlich die Kalkablagerung deutlich verringern können (über 80%). Gleichzeitig zeigte sich, dass die große Mehrheit der am Markt angebotenen phyikalischen Wasserenthärter nur eine sehr geringe bis gar keine Wirkung hat. Der Verbraucher sollte daher unbedingt auf das Prüfsiegel des DVGW achten.

Weblinks

Quellenverzeichnis

  1. Dr. Regula Müller, ETH Zürich, 1998 (Diss. ETH No. 12644)
  2. http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/w/wasserhaerte.htm
  3. Bild: Sanaqua Wassertechnik Produktions-und Vertriebs GmbH, 80999 München
  4. Ältere Anschlussanleitung des Gerätes M101 der Kemo-Electronic GmbH, 27607 Langen
  5. AQUA POWER Wasservitalisierungsgeräte GmbH, Kittenbach 14, A-8082 Kirchbach
  6. EP 0720588: Method and apparatus for treating fluids with radio frequency signals. Anmelder: Hydropath Holdings Ltd., Watford. Erfinder: Daniel Stefanini. Anmeldung: 23.09.1994. Patenterteilung: 03.02.1999
  7. BAUKONTROL, Kögelgasse 9, 75031 Eppingen-Mühlbach
  8. http://www.baukontrol.de/antilegionell_bannt_legionellen.html
  9. Bild: CWT GmbH, Berlin
  10. Studie der DVGW zum Stand der Technik der auf dem Markt verfügbaren Trinkwasseraufbereitern, S. 8
  11. "Magnets that don't do much to soften water.", Consumer Reports, Denver Colorado: Februar 1996, Vol. 61 Issue 2, Seite 8
  12. Stiftung Warentest: Testbericht physikalischer Wasserbehandler
  13. http://www.wasser-hilft.de/vergleich_zwischen_ionentauscher.htm
  14. http://www.elektronikinfo.de/magnete/wasserenthaertung.htm