Die Stiftung Liebenau wurde 1870 gegründet und ist heute ein Sozial-, Gesundheits- und Bildungsunternehmen mit 230 Einrichtungen an 90 Standorten in Deutschland, Österreich, der Schweiz und Bulgarien. Insgesamt arbeiten rund 5800 Mitarbeiter in den Einrichtungen der Stiftung, die jährlich mehrere tausend Menschen unterstützen, versorgen oder behandeln.
Zu den zwei größeren Standorten der Stiftung zählen Liebenau und Hegenberg. In ihrer Anlage und Ausdehnung entsprechen die beiden Standorte größeren Dörfern. Entsprechend viel Wasser benötigen die dort lebenden und betreuten Menschen. Täglich fließen in Liebenau bis zu 100 m³ Wasser durch die Rohrleitungen, in Hegenberg immerhin 60 bis 75 m³.
Probleme mit hartem Wasser
Die Gesamthärte des Wassers in Liebenau und Hegenberg beträgt 19,9 °dH. So wundert es nicht, dass Verkalkungen immer wieder den Betrieb der Warmwasserbereitungsanlagen in der Stiftung stören. Verkalkungen führen zu Effizienzverlusten, verursachen damit einen höheren Energieverbrauch und erhöhte Energie- und Wartungskosten. Unnötige Mehrausgaben, die die Arbeit der Stiftung an anderer Stelle einschränken.
Weil das Wasser an den beiden Standorten sehr kalkabscheidend ist, verkalken nicht nur die Warmwasserbereiter, sondern auch die Trinkwasseranlagen sehr schnell. Bei 9 °C fallen schon 6 mg Kalk/l aus, bei 60 °C steigt das Kalkabscheidepotenzial bereits auf 65 mg/l. Damit bildet sich ein idealer Nährboden für Legionellen, Erreger der gefährlichen Legionärskrankheit. Um dem vorzubeugen, empfahl ein von der Stiftung herangezogenes Ingenieurbüro den Einbau einer chemischen Enthärtungsanlage zur Kalkbehandlung zusammen mit einer chemischen Dosieranlage für den Korrosionsschutz. Dieser Anlage stand die Heimleitung allerdings mit Vorbehalten gegenüber, da der Verbrauch an Regeneriersalz und der damit verbundene Wartungs- und Betriebsaufwand als kostenintensiv erachtet wurde. Aus diesen Gründen suchte man nach umweltschonenderen und kostengünstigeren Alternativen.
Konzeptionelle Lösung
Die Watercryst Wassertechnik GmbH ( https://www.watercryst.com/de/home.html ) erstellte daraufhin ein entsprechendes Konzept zur Lösung der vorherrschenden Problematik – unter Verzicht auf den Einsatz von chemischen Mitteln zur Kalk- und Korrosionsbehandlung. Um einen wirksamen Kalkschutz erzielen zu können, wurden Geräte der Serie Biocat KS 5D installiert. Damit auch die Investitionskosten überschaubar blieben, erfolgte der Einbau der Geräte jeweils in die vorhandene zentrale Wasserversorgung. Denn eine große Zahl der zu schützenden Warmwasserbereiter befindet sich dezentral in verschiedenen Gebäuden der jeweiligen Liegenschaft. In Liebenau sorgen nun zwei parallel geschaltete Biocat KS 5D Kalkschutzanlagen für den nötigen Kalkschutz, in Hegenberg ein Biocat-Gerät KS 5D.
Die Kalkschutz-Technologie
Biocat-Kalkschutzgeräte basieren auf der patentierten Watercryst-Katalysator-Technologie, die einen Teil der in kalkhaltigen Wässern gelösten Calcium- und Carbonationen auskristallisiert. Bei der Entwicklung des Katalysatorgranulats diente laut Anbieter die Natur als Vorbild: So soll die Oberfläche des Katalysatorgranulates Strukturen nachbilden, mit denen beispielsweise Muscheln ihre Kalkschale aufbauen.
An der Oberfläche des Granulats lagern sich abwechselnd überschüssige Calcium- und Carbonationen in Schichten an. Kleinste Kalkkristalle bilden sich und wachsen so lange, bis die Wasserströmung diese von ihren Wachstumsorten ablöst und in der Installation verteilt. Solange in der Folge das Wasser kalkabscheidend bleibt, wachsen auch bevorzugt diese Kalkkristalle weiter. Erreicht das Wasser sein Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, endet jedes weitere Kalkwachstum. Ausgefallener Kalk wird in Form dieser Mikrokristalle mit der normalen Wasserentnahme aus dem Installationssystem ausgespült und lagert sich nicht mehr an Rohrleitungen, Boilerwänden oder Heizungen an. Kalkanlagerungsprozesse werden auf diese Weise verhindert.
Weder fügt das Watercryst-Verfahren dem Wasser etwas hinzu, noch entfernt es Inhaltsstoffe aus dem Trinkwasser. Unverändert bleibt die Wasserzusammensetzung und Trinkwasserqualität, insbesondere der Mineralstoffgehalt, der für den Geschmack des Wassers sorgt.
Überschaubare Betriebskosten
An laufenden Betriebskosten fallen allein Kosten für die Sicherstellung der Hygiene in den Geräten an. Dazu führt das Biocat-Gerät an jedem vierten Tag vollautomatisch eine thermische Desinfektion durch. Für jede thermische Desinfektion benötigt eine Biocat KS 5D Kalkschutzanlage ungefähr 30 kW/h an elektrischer Energie und 350 l Wasser zum Spülen. 10 W beträgt die Leistungsaufnahme des Steuerungsmoduls. Zudem muss das Watercryst-Katalysatorgranulat, obwohl es sich nicht verbraucht und auch keine Regeneration benötigt, alle fünf Jahre ausgetauscht werden. Bei einem kalkulierten Strompreis von 16 Cent pro kW/h, Kosten für Wasser und Abwasser von drei Euro je m³ verursacht eine Biocat KS 5D Anlage ungefähr 620 Euro an Betriebskosten pro Jahr.
Für den Standort Liebenau bedeutet dies, umgelegt auf einen jährlichen Wasserverbrauch von circa 35000 m³, Aufbereitungskosten von 3,6 Cent pro m³ Wasser. In Hegenberg betragen die Aufbereitungskosten – bei einem jährlichen Wasserverbrauch von ungefähr 21000 m³ – 3 Cent pro m³.
Fazit
Seit Mitte 2010 schützen die Biocat-Geräte in Liebenau und Hegenberg ressourcen- und umweltschonend vor Verkalkungen, Leistungsverlusten sowie überhöhten Energie- und Wartungskosten. An den beiden Standorten stellen die Kalkschutzanlagen ein gutes Beispiel für den zentralen Einsatz der Technologie in größeren Ensembles von Nutzobjekten dar. Aufgrund der bisher positiven Erfahrungen planen die Stiftung Liebenau und die Firma Watercryst bereits den Einbau weiterer Kalkschutzanlagen an verschiedenen Standorten der Institution.
INFO
Die tägliche Energieverschwendung
Hartes Wasser kann für die Hausinstallation und Haushaltsgeräte Kalkprobleme mit sich bringen. Rohre (besonders im Warmwasserbereich) können sich zusetzen, Kalkflecken erhöhen den Reinigungsaufwand und verkalkte Wärmetauscher benötigen mehr Energie, was bares Geld kostet.
Bei einem Härtegrad von 20 °d und einem monatlichen Wasserverbrauch von 25 m³ werden pro Jahr mehr als 100 kg Kalk in die Hauswasserinstallation mit eingebracht. Schon 1 mm Kalkablagerung auf Heizflächen verbraucht bei Warmwasserbereitern, 10 % mehr Energie. Entsprechende Heizungs- und Stromrechnungen sind die Folge.
