Aragonit und Kalzit im Wasser – was ist das?

Was ist Aragonit im Wasser?

Aragonit – eine von zwei Formen von Calciumcarbonat

Aragonit ist im Grunde eine kristalline Form von Calciumcarbonat (CaCO₃), das neben Calcit vorkommt. Es handelt sich also um Calcium im Wasser, das in diesem Fall in der weniger schädlichen Form von Aragonit auftritt – es kann jedoch auch in der für Wassersysteme schädlicheren Form von Calcit vorkommen. Dazu gleich mehr.

Obwohl beide Varianten – also Calcit und Aragonit – die gleiche chemische Zusammensetzung haben, also aus dem gleichen Material bestehen, unterscheiden sie sich in ihrer Kristallstruktur und ihren physikalischen Eigenschaften. Aragonit kristallisiert im orthorhombischen System, was ihm eine andere Struktur als Calcit verleiht. Unter natürlichen Bedingungen entsteht es unter anderem in den Schalen von Meerestieren, in Kalkquellen und in mineralischen Ablagerungen. Aragonit ist gut, und Calcit ist schlecht – warum?

Calcit und Aragonit... was ist erwünscht und was nicht?

Bei hartem Wasser besteht das Problem für unsere Wasserinstallation darin, dass die darin enthaltenen Elemente wie Magnesium und Calcium sich in Calcit umwandeln. Calcit ist für die Bildung von Ablagerungen verantwortlich – die wir als Kesselstein kennen. Deshalb führt hartes Wasser zur Zerstörung und Verkalkung von Wasserinstallationen und Haushaltsgeräten, die mit Wasser in Kontakt kommen. Calcit neigt zur Bildung von hartnäckigen Ablagerungen, die nicht leicht auszuspülen sind. Calcit ist daher schädlich und unerwünscht.

Und Aragonit?

Aragonit ist eine Pulverform, die nicht zur Bildung von Kesselstein neigt. Es ist leicht auszuspülen. Wenn wasserhaltiger Aragonit nicht ausgespült wird (z. B. in geschlossenen Kreisläufen), wird er sich natürlich mit der Zeit als Ablagerungen niederschlagen, aber diese sind nicht hartnäckig oder fest und lassen sich leicht ausspülen.

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Können wir beeinflussen, dass sich Calcium in Aragonit umwandelt und die Entstehung von Calcit blockieren?

Genau aus diesem Grund – weil Aragonit die günstigere Form ist als Calcit – werden in einigen Anlagen galvanische und silberne Zellen namens IPS oder IPSE installiert, deren Aufgabe es ist, die Bildung von Calcit zu verhindern und somit die Entstehung von hartem Kesselstein zu unterbinden. Diese Zellen erzeugen während des Wasserdurchflusses eine geringe elektrische Spannung – in der Regel unter 6-7 V, die hemmend auf die Bildung von Calcit wirkt. Solche Geräte werden oft mit klassischen Wasserenthärtungsanlagen verwechselt, aber das Wirkprinzip ist anders und wird als ionische Polarisation bezeichnet. Solches Wasser hat den gleichen Calciumgehalt, ist also formal gesehen immer noch hart, aber da das Calcium die Form von harmlosem Aragonit annimmt, der mit dem Wasser ausgespült wird, stellt es keine Gefahr dar.

Wie entsteht Aragonit im Wasser?

Im Wasser kann sich Aragonit durch eine Verringerung der Löslichkeit von Calciumcarbonat ausfällen, unter natürlichen Bedingungen z. B. durch Temperaturanstieg oder Druckänderungen. Besonders häufig kommt dies in Heizungsanlagen vor, wo wasserhaltiges Calcium und Carbonate auf hohe Temperaturen erhitzt werden. Unter solchen Bedingungen fällt CaCO₃ aus der Lösung aus und nimmt die Form von Kristallen an – dies kann sowohl Calcit als auch Aragonit sein, abhängig von den physikalisch-chemischen Bedingungen.

Das Problem ist, dass unter natürlichen Bedingungen bei hohen Temperaturen Calcit bevorzugt wird, sodass sich in Heizungsanlagen unter dem Einfluss hoher Temperaturen im Grunde die Bildung von Kesselstein begünstigt. Es sei denn, wir haben es mit weichem Wasser zu tun, also Wasser, das frei von den für erhöhte Härte verantwortlichen Elementen ist. Um die Bildung von Calcit nicht zu begünstigen, sondern stattdessen die Entstehung von Aragonit zu stimulieren – können wir uns leider nicht auf grundlegende physikalisch-chemische Phänomene verlassen und müssen solchem Wasser mit speziellen Technologien wie den erwähnten IPSE-Zellen helfen.

• Siehe auch: UV-Wasserfilter der Marke Nordic Tec

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Vorteile von Aragonit in Wasserinstallationen

Im Vergleich zu Calcit hat Aragonit einen entscheidenden Vorteil: Es bildet keine harten, anhaftenden Ablagerungen. Seine Kristalle sind feiner und nadelförmiger, wodurch sie sich nicht dauerhaft auf den Elementen der Installation absetzen. Dadurch sind Aragonit-Ablagerungen viel leichter auszuspülen und verursachen keine so schwerwiegenden Probleme mit verstopften Rohren, Ventilen oder Heizelementen. Daher unterstützen viele moderne Wasseraufbereitungssysteme gezielt die Bildung von Aragonit anstelle von Calcit. Dadurch sind unsere Haushaltsgeräte, angefangen bei der Duschbrause über den Wasserkocher und die Kaffeemaschine bis hin zur Waschmaschine, weniger störanfällig und halten länger – was sich in einer messbaren Ersparnis niederschlägt.

Bedeutung von Aragonit für die Nutzer

Für den privaten Nutzer bedeutet das Vorhandensein von Aragonit anstelle von Calcit in der Installation vor allem weniger lästigen Kesselstein. Obwohl es immer noch zur Ausfällung von Calciumcarbonat kommt, bildet es keine harten Ablagerungen, die eine kostspielige Reinigung oder den Austausch von Heizelementen erfordern würden. Die Verwendung geeigneter Filtereinsätze oder Geräte, die die Kristallisationsstruktur beeinflussen, ermöglicht somit eine längere Lebensdauer der Installation und geringere Betriebskosten.

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