324,90 €
Das Wasserhärte Messgerät ist ein mobiles Messgerät zur Flüssigkeitsanalyse. Dadurch lassen sich mit dem Wasserhärte Messgerät die verschiedensten Messungen durchführen. So ist es mit diesem Wasserhärte Messgerät zum Beispiel möglich, Alkalinität, Chlor, Cyanursäure oder auch den pH-Wert zu bestimmen.
Was bedeutet der Begriff Wasserhärte und warum misst man den Wert?
Die Wasserhärte entsteht durch im Wasser gelöste Erdalkalien. Die zu den Erdalkalien gehörenden Hauptverursacher der Wasserhärte Kalzium und Magnesium sind wichtige Mineralien für den Körper. Sie werden nicht nur über das Trinkwasser, sondern auch über die Nahrung aufgenommen. Der Gehalt an gelösten Kalzium- und Magnesiumsalzen beeinflusst aber nicht nur den Geschmack bei Trink- und Mineralwasser. Auch einige technische Eigenschaften von Trink- und Brauchwasser verändern sich mit der Wasserhärte. Allgemein bekannt ist die Absetzung von Kalzium- und Magnesiumcarbonaten an Heizstäben und Wasserbehältern, genau wie Kalkablagerungen an Armaturen, Fliesen und Glasabtrennungen im Duschbereich. Wegen der technischen Auswirkungen der Wasserhärte sind für bestimmte Verwendungen Höchstwerte oder Mindestwerte vorgeschrieben. Die Einhaltung dieser Werte kann mit einem Wasserhärte Messgerät überprüft werden.
Regelungen zur Wasserhärte in technischen Anlagen
Die Richtlinie VDI 2035 vom März 2019 gibt Empfehlungen zur Vermeidung von Schäden an Warmwasseranlagen durch das Füllwasser. Hauptziel der Norm ist die Vermeidung von Ablagerungen und Korrosion an der Anlage durch Verwendung geeigneten Wassers zur Befüllung. Schon die im Dezember 2005 veröffentliche Fassung der VDI Norm 2035 gab vor, dass der Planer bzw. Installateur der Heizungsanlage die Gesamthärte des Füllwassers prüfen und dokumentieren muss. 
Diese Prüfung der Gesamthärte kann beispielsweise mit Teststreifen, mit Titrierlösungen, einem Wasserhärte Messgerät oder durch eine Laboruntersuchung erfolgen. Die nach der Norm zulässigen Höchstwerte sind abhängig von der Gesamtheizleistung in kW und dem Füllvolumen in Liter pro Kilowatt. Für Füllvolumen von mehr als 50 Liter pro Kilowatt Kesselleistung, die bei niedriger Vorlauftemperatur in der Kombination mit Flächenheizung und Pufferspeicher auch bei kleinen Anlagen erreicht werden, besteht die Forderung nach einer Gesamthärte des Füllwassers von weniger als 0,11 °dH. Auch das Füllwasser bestehender Heizungsanlagen ist bei Wartungen und Erweiterungen daraufhin zu überprüfen, ob es mit den eingesetzten Anlagenteilen verträglich ist.
Das Arbeitsblatt FW 510 (AGFW) bzw. Merkblatt TCh 1466 (VdTÜV) behandelt speziell das Füllwasser für industrielle Anlagen zur Wärmeversorgung mit Heißwasser oder Warmwasser über Nah- und Fernwärmenetze. Dort ist für die Wasserhärte ein Grenzwert von maximal 0,02 mmol/l bzw. 0,1 °dH festgelegt. Der Wert soll für das Kreislaufwasser monatlich und auch für das Nachfüllwasser regelmäßig überprüft werden. Für die Überprüfung der Gesamthärte gibt es neben der Laboruntersuchung verschiedene Schnellverfahren. Zu diesen gehört die Messung mit einem photometrisch arbeitenden Wasserhärte Messgerät.
Unterscheidung in Gesamthärte und Karbonathärte
Die Gesamthärte gibt den Gehalt des Wassers an gelösten Ionen der Erdalkalien Kalzium- und Magnesium an. Diese Gesamthärte kann noch unterteilt werden in Karbonathärte und Nichtkarbonathärte. Die Karbonathärte bezeichnet den Anteil der Ionen, der an Hydrogenkarbonate gebunden ist. Diese Hydrogenkarbonate der Erdalkalien, Kalziumhydrogenkarbonat und Magnesiumhydrogenkarbonat reagieren beim Erwärmen des Wassers zu schwerlöslichem Kalziumkarbonat und Magnesiumkarbonat, wobei Wasser und Kohlendioxid freigesetzt werden. Dieser karbonatgebundene Anteil der Härtebildner führt zu Kalkbelägen und Verkrustungen. Mit einem geeigneten Wasserhärte Messgerät kann sowohl der Wert für die Gesamthärte, als auch der für die Karbonathärte gemessen werden. Die Nichtkarbonathärte ergibt sich, indem die Karbonathärte von der Gesamthärte abgezogen wird.
Einheiten für die Wasserhärte
Regional haben sich unterschiedliche Definitionen für die Wasserhärte durchgesetzt, die auch immer noch verbreitet sind. Kürzlich hat man sich aber auf europäischer Ebene darauf geeinigt, den Begriff der Gesamthärte von Wasser nur noch auf den Anteil der im Wasser enthaltenen Kalzium- und Magnesiumionen zu beziehen und die Werte nach dem SI-Einheitensystem anzugeben. Kalzium- und Magnesiumionen liegen üblicherweise im Verhältnis von 70 bis 85 Prozent Kalziumionen zu 30 bis 15 Prozent Magnesiumionen vor. Andere Ionen, die zur Wasserhärte beitragen, sind unter Normalbedingungen nur in vernachlässigbar geringer Konzentration im Wasser enthalten. Sowohl die Gesamthärte, als auch die Karbonathärte wird nach den internationalen Einheitensystem in mmol/l bzw. mol/m³ angegeben. In der folgenden Tabelle sind die gebräuchlichsten Einheiten und deren Definition gegenübergestellt.
| Deutsche Härte | Französische Härte | Englische Härte | Amerikanische Härte | Calciumcarbonat bzw. Kalzium- und Magnesium-Ionen | |
| Einheit | °dH | °fH | °e | ppm | in mmol/l |
| Definition | 10 mg CaO pro Liter Wasser | 10 mg CaCO3 pro Liter Wasser | 14,3 mg CaCO3 pro Liter Wasser | 1 mg CaCO3 pro Liter Wasser | Stoffgewicht CaCO3 bzw. Ca+ und Mg+ pro Liter Wasser |
| 1 °dH | 1 | 1,78 | 1,253 | 17,8 | 0,178 |
| 1 °fH | 0,56 | 1 | 0,702 | 10 | 0,1 |
| 1 °e | 0,798 | 1,43 | 1 | 14,3 | 0,142 |
| 1 ppm | 0,056 | 0,1 | 0,07 | 1 | 0,01 |
| 1 mmol/l | 5,6 | 10 | 7,02 | 100 | 1 |
Mit einem Wasserhärte Messgerät wird die Gesamthärte bzw. die Karbonathärte von Wasser photometrisch bestimmt. Dazu nutzt man zusätzliche Reagenzien, die durch Reaktion mit der zu detektierenden gelösten Substanz zu einer charakteristischen Einfärbung oder Eintrübung des Wassers führen. Für die im Gerätemenü wählbaren Parameter ist in den Auswertealgorithmen des Gerätes hinterlegt, welchen Stoffkonzentrationen der jeweils gemessene Wert entspricht. Für einige Einsatzbereiche von Trinkwasser, zum Beispiel in der Getränkeproduktion, ist das Verhältnis von Gesamthärte zu Karbonathärte wichtig. Deshalb sollte ein Wasserhärte Messgerät für diese Anwendungen beide Werte ermitteln können. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl anderer Parameter, die mit einem Wasserhärte Messgerät zusätzlich bestimmt werden können, das dafür ausgelegt ist. Dazu gehören unter anderem der pH-Wert, die Leitfähigkeit und der Chlorgehalt. Benötigen Sie neben der Wasserhärte auch andere Messdaten, sollten Sie prüfen, ob ein verfügbares Wasserhärte Messgerät mehrere oder alle dieser Werte messen kann. Dabei spielt auch die eingesetzte Lichtquelle eine Rolle. Achten Sie darauf, welche Wellenlänge die Lichtquelle hat und ob das Wasserhärte Messgerät für unterschiedliche Messparameter mit verschiedenen Wellenlängen arbeiten kann. Beeinflussung der organischen Eigenschaften von Getränken durch die Wasserhärte
Der Geschmack und das Aussehen von kalten und heißen Getränken kann durch die Wasserhärte beeinflusst werden. Aromatisierte Getränke enthalten in der Regel organische Bestandteile, die mit den die Wasserhärte verursachenden Ionen reagieren können. Die organischen Verbindungen in den Getränken sind dabei nach heutiger Definition nicht mehr dadurch charakterisiert, dass sie organischen Ursprungs sind, also durch Lebewesen entstehen. Zu den organischen Verbindungen gehören auch technisch hergestellte Kohlenstoffverbindungen die in der Natur nicht vorkommen. Die in vielen Kaltgetränken enthaltene Kohlensäure HCO3 und ihre Salze werden jedoch bei den anorganischen Verbindungen eingeordnet.
Tee, Kaffee Bestimmt hat jeder schon einmal davon gehört, dass Teekenner aus geschmacklichen Gründen weiches Wasser zum Aufgießen ihres Tees bevorzugen. In den Blättern des echten Tees, aus denen die grünen und schwarzen Teesorten entstehen, sind etwa 4.000 unterschiedliche organische Verbindungen enthalten. Eine Tasse schwarzer oder grüner Tee enthält also auch ohne Zusätze anderer Stoffe wie Zucker oder Milch eine Vielzahl organischer Verbindungen. Dazu gehören beispielsweise Koffein und Tannin, aber auch Flavonide, Aminosäuren und die Vitamine B, C und E. Sowohl beim Kaffee, als auch beim Tee können durch die höhere Anzahl der in hartem Wasser gelösten Stoffe mehr geschmacksbildende Säuren neutralisiert werden, so dass sich das Aroma des Getränks verändert. Kaffee oder Tee schmecken also trotz gleicher Sorte und ansonsten gleicher Zubereitung anders, wenn Wasser mit deutlich abweichendem Härtegrad verwendet wird.
Alkoholfreie Kaltgetränke Die Wasserhärte des beigefügten Wassers beeinflusst auch den Geschmack von Fruchtnektaren, Fruchtsaftgetränken und Limonaden. Die Inhaltsstoffe des Wassers deren Konzentration über den Härtegrad angegeben wird, bewirken vor allem eine Abschwächung der dem Getränk beigefügten Säuren und damit auch des Verhältnisses von Säure zu Süße. Damit sichergestellt werden kann, dass bei einem Getränk keine großen Schwankungen in Geschmack oder beim Gehalt an Mineralstoffen auftreten, wird das verwendete Wasser regelmäßig mit einem Wasserhärtemessgerät überprüft.
Bier Beim Bier bestimmt die Wasserhärte nicht nur über den Geschmack, 
sondern auch über die Inhaltsstoffe und den Ablauf des Brauprozesses. Hierbei kommt es nicht nur auf die Gesamthärte, sondern auch auf die einzelnen Härtebildner an. Kalzium-Ionen intensivieren die Tätigkeit der stärkespaltenden Enzyme im Maischprozess während Magnesium-Ionen in höheren Konzentrationen einen bitteren Geschmack bewirken. Die Karbonathärte, die auch in Grad deutscher Härte angegeben wird, berücksichtigt nur die Kalzium- und Magnesium-Ionen, für die eine entsprechende Anzahl gelöster Hydrogenkarbonat-Ionen im Brauwasser vorhanden ist. Die Hydrogenkarbonat-Ionen bewirken eine Erhöhung des pH-Wertes und können dadurch den Aufschluss der Stärke behindern. Außerdem kann eine zu hohe Karbonathärte zu unerwünschter Bitterkeit des Bieres führen. Beim Brauwasser werden zur Optimierung des Brauprozesses und des gewünschten Geschmacks aber nicht nur die Gesamthärte und die Karbonathärte mit einem Wasserhärte Messgerät bestimmt, sondern auch die Restalkalität und der pH-Wert.
Abwasser aus Haushalten, öffentlichen Einrichtungen und Betrieben wird in der Regel in Klärwerken mehrstufig gereinigt und geklärt. Das gereinigte Wasser soll, wenn es wieder dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt wird, frei von schädigenden Substanzen sein. Damit die chemischen und biologischen Reinigungsprozesse optimiert werden können, wird das Abwasser im Klärwerk auf den Gehalt an bestimmten Substanzen überprüft.
Zu den gemessenen Parametern gehören unter anderem die Wasserhärte, der pH-Wert und die Alkalinität. Der pH-Wert, der durch hohe Alkalinität gegen Säuren gepuffert wird, spielt vor allem für die Mikroorganismen in Belebungsbecken und Faultürmen, aber auch in den natürlich en Gewässern, in die das gereinigte Abwasser eingeleitet wird, eine wichtige Rolle. Die Alkalinität des Abwassers, die auch als Karbonathärte bezeichnet werden kann, wird deshalb an verschiedenen Messpunkten der Kläranlage mit einem Wasserhärte Messgerät bestimmt.
Viele Klärwerke nutzen Faultürme zur Eindickung und Stabilisierung des Klärschlamms und zur energetischen Verwertung des entstehenden Methans. In den Faultürmen wird der Schlamm unter anaeroben Bedingungen bei einer Temperatur von etwa 35 bis 40 °C durch Rühren oder Pumpen ständig durchmischt. Verschiedene Bakterienarten zersetzen bei passenden Bedingungen viele, aber nicht alle organischen Bestandteile des Klärschlamms.
Die Entwicklung der unterschiedlichen Bakterienstämme im Faulturm wird nicht nur durch das Nahrungsangebot, sondern auch durch die Umgebungsbedingungen beeinflusst. Deshalb werden während des Faulungsprozesses sowohl die Temperaturen überwacht, als auch der pH-Wert und die Alkalinität des Klärschlamms gemessen. Der für den Faulungsprozess anzustrebende pH-Wert liegt bei pH 6,7 bis pH 7,5. Bei davon abweichenden pH-Werten findet keine vollständige Schlammfaulung mehr statt, weil ein Teil der dazu benötigten Bakterien abstirbt.
Der pH-Wert sinkt durch die bei der Faulung entstehenden Säuren nicht ab, wenn der Klärschlamm genügend Pufferkapazität für Säuren aufweist. Durch Anreicherung des Klärschlamms mit Kalzium in Form von Branntkalk, Kalkhydrat, Kreide oder Dolomit kann die Säurekapazität erhöht und der pH-Wert stabilisiert werden. Damit diese Zusatzstoffe auch bei unterschiedlicher Zusammensetzung des Abwassers bedarfsgerecht dosiert werden können, muss neben dem pH-Wert auch die Alkalinität regelmäßig mit einem Wasserhärte Messgerät oder anderer geeigneter Messtechnik überprüft werden.
Kesselspeisewasser, kurz auch Speisewasser genannt, wird in thermischen Kraftwerken zur Dampferzeugung benötigt. Für diesen Zweck muss es aufbereitet werden, weil die Anforderungen an das Kesselwasser für einige Parameter strenger als beim Trinkwasser sind. Trinkwasser oder Quellwasser als Kesselwasser könnte Anlagenteile, die mit dem Wasser oder dem Dampf in Berührung kommen, chemisch angreifen oder durch schwer lösliche Anlagerungen beeinträchtigen.
Das für den Dampfkesselbetrieb verwendete Wasser darf weder zu Korrosion noch zu unerwünschten Belägen an der Anlage führen. Bevor das Wasser in die Kesselanlage gelangt, wird es deshalb analysiert und aufbereitet. Zu den Analysewerten gehören neben der Gesamthärte, die mit einem Wasserhärtemessgerät bestimmt wird, auch der der pH-Wert und die Leitfähigkeit des Wassers sowie der Gehalt an gelöstem Sauerstoff. 
Aufgrund der ermittelten Messwerte können die nicht erwünschten Inhaltsstoffe gezielt entfernt oder so verändert werden, dass sie für den Kesselbetrieb unschädlich sind.
Nicht nur im Frischwasser werden die für den Kesselbetrieb wichtigen Parameter kontrolliert. Sowohl das Wasser im Kessel als auch das Speisewasser, das Zusatzwasser und das Kondensat werden während des Kesselbetriebes periodisch oder sogar kontinuierlich überwacht, damit es nicht zu Komplikationen kommt. Je nach Kesseltyp und Betriebsweise und abhängig von der Beschaffenheit des zur Verfügung stehenden Wassers sind die Anforderungen an die Wasseraufbereitung unterschiedlich hoch.
Bei jeder Kesselwasseraufbereitung muss durch Messungen mit einem Wasserhärtemessgerät sichergestellt werden, dass die Wasserhärte von Kesselwasser und Kesselspeisewasser ausreichend abgesenkt wurde. Anderenfalls sinkt durch die sich bildenden Beläge aus Kalzium- und Magnesiumkarbonaten die Wirtschaftlichkeit der Anlage und es besteht die Gefahr, dass durch Überhitzung Komponenten der Anlage zerstört werden.
Richtwerte für die Gesamthärte von Kesselspeisewasser (in Anlehnung an Merkblatt 1453 vom VdTÜV in Essen)
| Betriebsüberdruck im Kessel | Empfohlene Gesamthärte für das Kesselspeisewasser | |||
| < 1 bar | < 0,015 mmol/l | < 0,084 °dH | < 1,5 mg/l CaCO3 | < 1,5 ppm |
| 1 bis 22 bar | < 0,010 mmol/l | < 0,056 °dH | < 1,0 mg/l CaCO3 | < 1,0 ppm |
| 22 bis 68 bar | < 0,010 mmol/l | < 0,056 °dH | < 1,0 mg/l CaCO3 | < 1,0 ppm |
Das für die Kontrollen verwendete Wasserhärtemessgerät muss in Messbereich und Genauigkeit so ausgelegt sein, dass die Unterschreitung dieser Richtwerte sicher nachgewiesen werden kann. Damit die Messwerte einfacher dokumentiert werden können, sollte ein Wasserhärtemessgerät mit Messwertspeicher genutzt werden. Zur automatischen Überwachung können Gerätetypen eingesetzt werden, die bei Grenzwertüberschreitungen Alarme aussenden oder über Schaltsignale den Prozess direkt beeinflussen können.
