Magnetische Wasserenthärtung

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 Gründe genannt. Zum einen soll die Kalkbildung in Wasserrohren und Warmwasserboilern oder Spülmaschinen gesenkt werden. Zum anderen solle der Verbrauch von Waschpulver bei Waschmaschinen gesenkt werden können. Auch gibt es Behauptungen zu angeblichen Gesundheitsschäden durch zu hartes Wasser. So solle beispielsweise weiches Wasser die den Herzinfarkt auslösenden Kalbablagerungen in Blutgefäßen verhindern.

Unter den diversen Anbietern für Geräte die eine magnetische Wasserenthärtung realisieren können herrscht keine Einigkeit zur Frage des exakten Prinzips nach dem die Geräte funktionieren sollen. 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 Nachweis der Wirksamkeit. 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.

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. Ihr Vorhandensein bestimmt die "Gesamthärte". Ein deutscher Härtegrad (1° dH) entspricht 10 mg Kalziumoxid oder 7,19 mg Magnesiumoxid pro Liter Wasser. 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, 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

Vermeintlich Magnetfelder erzeugendes Gerät

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 werden soll. Die Permanentmagnete sollen eine "Umformung der Kalkkristalle im Wasser" durch "Umstrukturierung" bewirken. Allerdings betont der Hersteller AQUA POWER Wasservitalisierungsgeräte GmbH 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 ein Gerät an, dass ein Magnetfeld mit einer relativ hohen Frequenz von 200 kHz erzeugt. Entgegen anderen magnetischen Kalkschutzprodukten, die von Hydropath als wirkungslos dargestellt werden, würden so Radiowellen in die Leitung übertragen und dadurch "im ganzen Rohrleitungsnetz pulsierend wirksam".

Fluid-Magnetics ist ein auch als "Wassermagnet" bezeichnetes Produkt (280 Euro), das von der Firma Baukontrol 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 biet 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)

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

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 schon 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 der Kalzium- und Magnesiumsalzen an den Materialien.

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

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.

Die praktische Überprüfung der Wirksamkeit solcher Geräte zeigte keinen Wirksamkeitsnachweis urteilte das deutsche DVGW. 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 Achtzigerjahren 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 parallel betrieben, nur einer der Boiler war mit dem Gerät ausgerüstet. Beiden Boilern wurde das gleiche, relativ harte Wasser (200 ppm) zugeführt. Nach zwei Jahren wurden beide Boiler geöffnet und nach Kalkablagerungen hin untersucht. Es konnte kein Unterschied festgestellt werden.

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. 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. Eine Wirkung von Magnetfeldern auf Ausfällungs- und Lösungsprozesse von Salzen ist nicht bekannt.

Manche Geräte sind noch 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 (ca. 30-60 Tage, je nach Verbrauch) 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 die 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

• Wasserbelebung
• Merkmale technisch wirkungsloser Produkte

Literatur

• Mit Strom gegen Kalk. ÖKO-TEST-Magazin 05/99, S. 82-85

Artikel in Publikumszeitschriften

• "Das Geschäft mit der Angst vor Kalk - Halten teure Antikalkgeräte, was sie versprechen?", Haus & Garten, 1/2007 Artikel

Weblinks

• http://www.wasseraufbereitungsseiten.de/enthaertung_faq.htm
• Mike R. Powell: "Magnetic Water and Fuel Treatment: Myth, Magic, or Mainstream Science?", Skeptical Inquirer, Volume 22.1, Jan / Feb 1998 (englisch)