Die im Wasser befindlichen Ionen werden unterschieden in positiv geladene Ionen und negativ geladene Ionen. Die positiv geladenen Ionen nennt man Kationen, die negativ geladenen heißen Anionen.
1 Arbeitsprinzip des Vollentsalzers
Der Vollentsalzer beruht auf dem Prinzip des Ionentauschs. Hier werden zwei Ionentauscher (auch Harze genannt) verwendet, ein Kationentauscher und ein Anionentauscher. Im Vollentsalzer werden Härtebildner und unerwünschte Stoffe entfernt, und man erhält weiches saures Wasser.
Der klassische Vollentsalzer, auch Kati-Ani genannt, besteht aus zwei Säulen: In der ersten Säule befindet sich ein Kationentauscher. Hier werden positiv geladene Ionen wie z.B. Calcium und Magnesium gebunden und durch Wasserstoffionen (H+) ersetzt. Diese Säule wird immer vorgeschaltet. Dreht man die Reihenfolge um, wird das Kationen-Austauschharz beschädigt und kann nicht mehr arbeiten. Manche Kationentauscher enthalten ein Indikatorharz, das anzeigt, wenn eine Sättigung erreicht ist und die Säule regeneriert werden muss.
Die zweite Säule enthält einen Anionentauscher, der negativ geladene Ionen wie zum Beispiel Chlorid, Nitrat und Phosphat gegen negativ geladenene Hydroxidionen (OH-) austauscht. Betrachtet man die ausgetauschten Ionen H+ und OH-, so stellt man fest, dass diese nichts anderes als Wasser (H2O) ergeben.
Es gibt auch Mischbett-Vollentharzer, hier hat man dann nur eine Säule, die beide Aufgaben zur selben Zeit erfüllt.
2 Verschiedene Harze und ihre Funktion
Man findet schwach basische Kationentauscher (Teilentsalzer) und stark basische Kationentauscher. Stark basische Kationentauscher entfernen alle Kationen, während schwach basische Teilentsalzer lediglich die an die Kohlensäure gebundenen Härtebildner und Kupferionen entfernen. Des weiteren findet man stark basische und schwach basische Anionenaustauscher. Der stark basische Anionentauscher entfernt zusätzlich zu Phosphat, Nitrat und so weiter auch noch Kieselsäure und Kohlensäure, der schwach basische beeinflusst weder Kieselsäure noch Kohlensäure, filtert aber den Rest der Anionen heraus.
Für die Aquaristik nutzt man in der Regel einen stark sauren Kationentauscher und einen schwach basischen Anionentauscher. Bei Problemen mit Silikat (Kieselsäure) im Wasser kann auch ein stark basischer Anionentauscher verwendet werden, im Normalfall ist dies jedoch nicht notwendig.
3 Regenerieren der gesättigten Harze
Die Harze sind mit der Zeit gesättigt und können dann keine Ionen mehr austauschen, jedoch ist der Kationentauscher mit 8-10%iger Salzsäure, der Anionentauscher mit 5-10%iger Natronlauge regenerierbar. Mischbett-Vollentsalzer können nur industriell und nicht im Haushalt regeneriert werden.
4 Reichweite des Vollentsalzers
Als Faustregel spricht man von etwa 4.500 Härtelitern, die pro Liter Harz entsalzt werden können, was bedeutet, dass 4.500 Liter Wasser mit einer Gesamthärte von 1 °dGH entsalzt werden können. Danach ist das Harz gesättigt und es findet kein Ionenaustausch mehr statt. Ist das Wasser härter, so muss man rechnen: 4.500 Härteliter geteilt durch die Gesamthärte des Wassers. Bei einem Wasser mit GH 14 bedeutet das, dass 1 Liter Harz bereits nach dem Durchlauf von 4.500/14 = ca. 320 Litern Wasser erschöpft ist. Braucht man mehr entsalztes Wasser, so muss man entweder die Menge des Harzes erhöhen oder entsprechend oft regenerieren.
5 Vorteile des Vollentsalzers
Ein Vorteil des Vollentsalzers ist die schnelle „Reinwasser-Produktion“, da das Leitungswasser einfach nur durchlaufen muss, wie auch die vollständige Entsalzung des Leitungswassers – anders als bei der Umkehrosmoseanlage fällt kein Abwasser an. Beim Umkehrosmose-Verfahren ergeben sich durch die feine Membran zudem starke Verluste in der Fließgeschwindigkeit, somit ist es je nach Kapazität der Anlage und dem Wasserbedarf nötig, den Wasserwechsel einzuplanen, damit man zuvor genug „Osmosewasser“ produzieren kann.
6 Nachteile des Vollentsalzers
Der Nachteil des Vollentsalzers ist, dass das Regenerieren der Harze recht aufwändig ist und nicht jeder gerne mit Chemikalien wie Salzsäure und Natronlauge hantiert. Außerdem ein Schwachpunkt: Organische Stoffe wie Eiweiße, eventuell im Wasser vorhandene organische Pestizide und auch Bakterien werden nicht entfernt. Will man hier sicher gehen, ist eine Umkehrosmoseanlage sicherlich die bessere Wahl, besonders bei empfindlichen Garnelen.
7 Wasseraufbereitung des Reinwassers aus dem Vollentsalzer
Das Wasser aus dem Vollentsalzer kann als Reinwasser noch nicht im Aquarium verwendet werden. Es ist wie destilliertes Wasser und Osmosewasser ohne Aufbereitung für Aquarientiere nicht geeignet. Das Wasser muss zunächst remineralisiert werden. Dafür verwendet man auf die jeweilige Garnelenart zugeschnittene Aufhärtesalze in fester oder flüssiger Form, die im Handel erhältlich sind. Diese Salze enthalten lebenswichtige Mineralien und - je nach Produkt - auch Pflanzennährstoffe. Man gibt die in der Dosierungsanleitung auf der Packung angegebene Menge an Aufhärtesalz ins vollentsalzte Wasser, bis der gewünschte Leitwert erreicht ist.
Rein theoretisch könnte man natürlich auch das vollentsalzte Wasser mit Leitungswasser verschneiden, allerdings führt man so eventuell entfernte Schadstoffe direkt wieder zu, was weniger sinnvoll ist.
Autor(en)
Philipp Well