Theoretische Grundlagen der physikalischen Wasserbehandlung

Folgende drei Skizzen dienen zur Illustration eines der Funktionsprinzipien der physikalischen Wasserbehandlung. Sie stammen von dem anerkannten deutschen Physiker Prof. Dr. Klaus J. Kronenberg, der sich viele Jahre mit dem Phänomen der magnetischen Wasserbehandlung befasst und als Ergebnis seiner Forschungen in wissenschaftlichen Abhandlungen vorgestellt hat. Wir demonstrieren sie hier an einem SOLVIN®-Gerät.

Aus der klassischen Wasserforschung weiß man, dass Wasser zum Umschließen von anderen Stoffen im Wasser (sog. Fremdkörpern) neigt. Bei der sog. Clusterbildung (hier in etwa 25 Millionenfacher Vergrößerung, siehe Fig. 1)) umschließt ein Haufen lose gebundener Wassermoleküle (mit kantigen Linien gezeichnet) ein fremdes Teilchen (als schwarzer unregelmäßiger Körper dargestellt). Daneben gibt es freie Wassermoleküle, unter anderem beispielsweise Kalzium-Karbonatmoleküle (gestrichelte Ellipsen) in einer Konzentration, die ihre Löslichkeit im Wasser übersteigt. Doch sind diese Mineralien in Überkonzentration noch gelöst aus Mangel an Keimen, die als Ausgangspunkt für den Phasenwechsel flüssig zu fest notwendig sind. Der eingeschlossene Fremdkörper fällt erkennbar als Kristallisationskeim aus. Nur an der Wand des Gefäßes (hier als nicht vergrößertes Rohstück dargestellt) beginnt an einigen Punkten die Verdichtung von Kalziumkarbonat in der Form regelmäßiger Kristalle (hier als Würfel gezeigt), die übereinander und an der Wand wachsen und das baumartige Wachsen von Kristallen darstellen. Die Bildung von Kesselstein hat begonnen und wird sich nun Schicht um Schicht fortsetzen.

Bei der physikalischen Wasserbehandlung strömt das Wasser an magnetischen Wechselfeldern vorbei (Nord- und Südpolen). Der Feldwechsel erfolgt bei gegebener Fließgeschwindigkeit mit Frequenzen, die mit den Frequenzen der internen Vibrationen der Komplexe der Wassermoleküle übereinstimmen. Die dadurch entstehende Resonanz führt zur Verstärkung der internen Vibrationen und zum „Aufbrechen“ einiger dieser Wasserkomplexe (Fig.2). Der darin befindliche Fremdkörper wird dadurch freigesetzt und steht dem überkonzentrierten Kalziumkarbonat nun als Kristallisationskeim zur Verfügung (Fig.3).

Die Kristallisationskeime dienen als Zentren für die sofort von allen Seiten herandiffundierenden Kalziumkarbonat-Moleküle, die dabei die Phase wechseln. Bei genügend hoher anfänglicher Überkonzentration entstehen die typischen, scheinbar gleichmäßig runden, sehr kompakten Plättchen aus Kalziumkarbonat. Die Übersättigung verschwindet und das Wasser kehrt zurück in das Kalk-/Kohlensäure-Gleichgewicht. Folglich ist die Entstehung von Kesselstein reduziert oder unterbleibt völlig. Die entstandenen Mikroplättchen fließen mit dem wegströmenden Wasser ab.

Kommt es im späteren Verlauf des Wassers durch das Installationssystem zu lokalen Untersättigungen, etwa durch die Abkühlung des Wassers im Rücklauf der Zirkulation, würden ohne Wasserbehandlung durch die überschüssige Kohlensäure Korrosionsprozesse ausgelöst. Da die Kohlensäure nun aber zugängliche Kalkkristalle vorfindet, kann sie sich mit ihnen in flüssiger Phase verbinden. Auf diese Weise bleibt das Wasser in den unterschiedlichsten Phasen der Durchleitung im natürlichen Gleichgewicht.

 

Soweit die Theorie – wie sieht die Praxis aus?

Fig. 4 zeigt die Kristallisation von unbehandeltem Leitungswasser eines Wasserwerks. (Wasserprobe eingedampft und 1635-mal vergrößert). Man erkennt die dendritische Form der Kalkkristalle, die harte und fest anhaftende Kristallgitter ausbilden.

Fig. 5 zeigt ebenso eine eingedampfte Wasserprobe von einem Abnehmer desselben Wasserwerks, nach Behandlung mit SOLVIN®.

Das mag wie schwarze Magie erscheinen, ist es aber nicht. Bei der Umsetzung der Theorie in die Praxis werden genaue Kenntnisse der Kristallographie benötigt, einem Spezialgebiet der Chemie. Ferner muss das physikalische Wissen über die richtige Dimensionierung vorhanden sein, also über Stärke und Aufbau der magnetischen Wechselfelder in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers. Alle SOLVIN®-Geräte haben ein Leistungsintervall für ihre Wirksamkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit ist die eigentliche Energie, die für die Wasserbehandlung benötigt wird.

Viele kennen die Probleme

Kalk fällt immer dann aus, wenn das Kalk-/Kohlensäure-Gleichgewicht gestört wird. Es bilden sich harte Kristallgitter, wenn unbehandeltes normales Leitungswasser verdunstet oder unter Hitzeeinwirkung verdampft, wenn Änderungen von Druck und Temperaturen im Leitungsnetz vorkommen, wenn Verwirbelungen und Änderungen der Fließgeschwindigkeit stattfinden. Diese Kalzitkristalle benötigen feste Oberflächen, an denen Kristallwachstum beginnen kann. Im Wasser immer vorhandene Mikropartikel sind von Hydrathüllen umgeben (in Abb. 1 als blauer Rand um die grün dargestellten Mikropartikel abgebildet) und können deshalb nicht als Kristallisationskeime dienen.

Findet der Kalk im Wasser keine Partikel, an denen das Kristallwachstum beginnen kann, bilden sich die Kristalle an Rohrwänden, Heizelementen, Ventilen etc. Unter den Kalkbelägen kommen Rostprozesse durch anodische Korrosion und Belüftungselemente in Gang. Oft genug sind Rohrbrüche die Folge.