Die Wasserhärte

Wasserhärte ist ein Begriff aus der angewandten Chemie, der sich aus der Praxis im Umgang mit Wasser entwickelt hat. Ursprünglich definierte sich die Wasserhärte aus dem Verhalten von Wasser gegenüber einer seifigen Lösung. Bei Anwesenheit bestimmter Kationen, sogenannter Härtebildner, entstehen wasserunlösliche Ca und Mg-Seifen. Und so wurde früher die Wasserhärte auch mit einer eingestellten Seifenlösung bestimmt. Heute gibt es einfachere Verfahren.

Die Wasserhärte wird in Deutschland und Österreich in deutschen Härtegraden angegeben (°dH), dabei entspricht 1°dH 10,00mg Cao/l (Calcicum-Oxid pro Liter) = 7,14 mg Ca/l (Calcium pro Liter) oder 1°dH = 7,19mg MgO/l (Magnesium-Oxid pro Liter) = 4,34mg Mg/l.

In der Schweiz dagegen wird die Wasserhärte in französischen Härtegraden angegeben. Leider ist der Begriff Härtegrad in Europa nicht einheitlich festgelegt:

1°dH (deutsche Härte) entspricht 1,79°fH (französische Härte)

1°dH (deutsche Härte) entspricht 1,25°eH (englische Härte)

Neben nationalen Härtegraden gibt es noch weitere Härtebegriffe:

Gesamthärte : Die Summe der Anionen der Erdalkalie-Metalle, in der Praxis also vor allem von Ca+ und Mg+

Karbonat- und Nichtkabonathärte: Unter dem Begriff Karbonathärte versteht man die Konzentration von Hydrogencarbonat (HCO3?) im Wasser. Durch Temperaturerhöhung oder durch bestimmte chemische Reaktionen wird dem Wasser Kohlendioxid entzogen und unlösliches Calciumcarbonat (CaCO3) fällt aus. Die Karbonthärte wird daher auch als Temporäre Härte bezeichnet. Das Wasser befindet sich im Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, wenn es so viel Kohlendioxid enthält, dass weder Kalk ausfällt noch im Wasser gelöst wird. Die Nichtkarbonathärte, auch permanente Härte genannt, bezeichnet den Anteil an der Gesamthärte, der nicht an Hydrogencarbonat und Carbonat gebunden ist und daher auch als Calcium- oder Mangensiumcarbonat aus dem Wasser ausgefällt werden kann. Dieser Anteil an der Gesamtwasserhärte wird durch Chloirde, Nitrate, Sulfate und andere Anionen gebunden.

Als Calcium- und Magnesiumhärte werden die Konzentrationen von Ca+- und Mg+-Ionen im Wasser bezeichnet, die zusammen ziemlich genau die Gesamthärte ergeben.

Das Alles ist nicht nur für Nicht-Chemiker reichlich verwirrend und diese Härteangaben wurden in der Angewandten und Anorganischen Chemie längst aufgegeben, in der Alltagspraxis haben sie aber auch weiterhin Bedeutung. Zu den wichtigsten Härtebildnern im Wasser zählen die Ca- und die Mg-Ionen.

Weiches und Hartes Wasser

Wasser ab 20°dH gilt als hart, unter 10°dH als weich; ab 30°dH ist es als Trinkwasser unbrauchbar. Die Wasserhärte wird vor allem vom geologischen Untergrund der Region bestimmt. Urgestein (Gneis, Granit und Basalt) liefert in der Regel sehr weiches Wasser (bis zu <2°dH), Kalkgebiete (Sand und Kalkstein wie die Schwäbische Alb) dagegen hartes Wasser.

Weiches Wasser ist in der Regel günstiger zum Wäschewaschen (es wird weniger Waschmittel verbraucht), zum Gießen von Zimmer- und Gartenpflanzen und auch in der Aquaristik: Die meisten der tropischen Aquarienfische stammen aus Regionen mit extrem weichem Wasser. Der Nachteil von weichem Wasser ist einerseits die starke Schaumentwicklung bei Waschmitteln, andererseits, dass es nicht gut gepuffert ist. Daher kann es bei weichem Wasser zu einem plötzlichen Abfall des pH-Wertes kommen und das kann für viele Fische im Gartenteich tödliche Folgen haben. Das gilt besonders für Regenwasser, dessen Gesamthärte nahe 0 liegt und zudem durch die Aufnahme von Schadstoffen in der Luft ohnehin zu sauer reagiert (?Saurer Regen?). Daher sollte man Gartenteiche soweit möglich, nie mit Regenwasser sondern soweit möglich mit Leitungswasser (soweit es nicht zu hart ist) auffüllen.

Hartes Wasser hat einen hohen Verbrauch an Waschmittel zur Folge, hinterlässt unschöne Kalkränder, es kann durch Verkalkung Haushaltsgeräte lahm legen und es beeinträchtigt den Geschmack von Speisen und Getränken. Hartes Wasser kann im Aquarium und im Gartenteich im Zusammenspiel mit anderen Wasserinhaltsstoffen zu einer explosionsartigen Vermehrung von Algen (der sogenannten Algenblüte) führen und das Biologische Gleichgewicht zum Kippen bringen.

Geeignetes Wasser für den Gartenteich

In der Regel ist für Gartenteiche ein mittelhartes Wasser am günstigsten. Es ist einerseits soweit gepuffert, dass es nicht zu einem plötzlichen Absinken des pH-Wertes kommen kann, andererseits ist es nicht so kalkhaltig, dass es eine Algenblüte auslösen könnte.

Die Wasserhärte sollte in regelmäßigen Abständen im Gartenteich gemessen werden, besonders dann natürlich, wenn man Fische im Teich hält. Gesamthärte und Karbonathärte werden im Labor durch verschiedene Titrationsmethoden bestimmt. Für Aquarianer und Gartenteichbesitzer ist das in der Praxis natürlich zu kompliziert. Die Gesamthärte lässt sich blitzschnell und einfach mit Hilfe von im Handel erhältlichen Teststreifen ermitteln. Hilfsweise kann die Wasserhärte auch durch Messen des pH-Wertes mit Teststreifen oder einem Taschen-pH-Meter abgeschätzt werden. In der Regel gibt es einen Zusammenhang zwischen pH, Härte und elektrischer Leitfähigkeit. Je härter das Wasser, desto höher steigt der pH-Wert. Daher reicht es fürs Erste, wenn man den pH-Wert misst. Liegt der pH-Wert zwischen 7 und 8, dann ist das Wasser in der Regel mittelhart und für fast alle Gartenteiche bestens geeignet.

Was kann man tun, wenn das Leitungswasser für den Gartenteich zu hart ist? Aquarianern stehen heute Gesamtionenaustauscher zur Verfügung, um das Wasser zu enthärten. Für den Gartenteich ist das bei dem großen Wasservolumen kaum machbar und käme viel zu teuer. Stattdessen kann man zu hartem Leitungswasser das weiche Regenwasser beimischen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in den Gartenteich zeitweise ein Säckchen mit ungedüngtem Torf einzuhängen oder das Wasser über einen Torfzusatz zu filtern. Dabei muss man allerdings darauf achten, dass der pH-Wert nicht zu sehr gesenkt wird.

In der Aquaristik-Literatur finden man auch für die meisten Kaltwasserfische neben dem pH-Wert Angaben zur Gesamt- und Karbonathärte, bei denen die Fische im Aquarium und Gartenteich gehalten werden können.

Literatur

FREVERT,T. (1983): Hydrochemisches Grundpraktikum.- (UTB Birkhäuser Verlag, Basel und Stuttgart), S.180-181.
SCHWOERBEL,J. (1984): Einführung in die Limnologie.- (UTB Gustav Fischer Verlag, Stuttgart), S.77.

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