Verkalkte Sache

05.10.2016

Mit einer neuen Gesetzgebung kommt Schwung in den Schweizer Entkalkungsmarkt. Amidosulfonsäure kann als wesentlicher Wirkstoff in Flüssigentkalkern nicht mehr eingesetzt werden. Wieso das so ist und welche Alternativen sich anbieten, lesen Sie im Blog.

Ab Mitte 2017 ist Schluss. Dann dürfen in der Schweiz nur noch Flüssigentkalker frei verkauft werden, die einen pH-Wert von mindestens 2 haben, bei tieferen Werten landen die Produkte hinter der verschlossenen Glastheke und tragen verschärfte Gefahrenhinweise. Das könnte zwar theoretisch  mit einem positiven Hautkorrosionstest nach OECD-Standard umgangen werden, doch die Praxis zeigt, dass der Test beim Einsatz von Amidosulfonsäure negativ ausfällt. Pulver sind von dieser Änderung nicht betroffen da sie in fester Form keinen messbaren pH-Wert haben.

Da die flüssige Anwendung beim Entkalken nach wie vor sehr beliebt ist, zeigt diese neue GHS-Regelung eine grosse Wirkung. Viele Flüssigprodukte basieren heute auf der günstigen und sehr effektiven Amidosulfonsäure. Diese weist in Lösung einen tiefen pH-Wert von unter 1.0  auf und kann nicht gepuffert werden, entsprechend fällt sie als Wirkstoff in Flüssigentkalkern vollständig weg. Die chemische Industrie hat in den letzten Monaten eifrig Rezepturen umformuliert und getestet, denn die Möglichkeiten sind beschränkt. Die Alternativen zur Amidosulfonsäure sind zwar materialschonender, aber auch weniger effektiv und zudem teurer.

Beim Entkalken sind funktionale Eigenschaften wie Schnelligkeit, Effektivität und Materialschonung wichtig. Hinzu kommen die Faktoren Geruch, Abbaubarkeit, Gefahrenklassierung und nicht zuletzt der Preis. Die Wirkstoffalternativen Zitronensäure, Milchsäure und Essigsäure müssen bei der Reformulierung so kombiniert und gepuffert werden, dass die Produkte frei verkäuflich bleiben, trotzdem ein zufriedenstellendes Resultat bringen und nicht zu teuer werden. Essigsäure wird aufgrund des stechenden Geruches nicht häufig eingesetzt. Die Tabelle zeigt einen Überblick der Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Säuren, die zum herkömmlichen Entkalken verwendet werden:

Wirkstoff     Eigenschaften
Amidosulfonsäure
  • Vorteile: schnell, effektiv, günstig, in Pulverform nach wie vor erlaubt (CH)
  • Nachteile: kann nicht gepuffert werden, nicht materialschonend, ab 2017 in Flüssigprodukten nicht mehr einsetzbar (CH)
  • pH-Wert* 0.4
Zitronensäure
  • Vorteile: natürlich, materialschonend, kann gepuffert werden
  • Nachteile: teurer als Amidosulfonsäure
  • pH-Wert* 1.6
Milchsäure
  • Vorteile: natürlich, materialschonend, kann gepuffert werden
  • Nachteile: doppelt so teuer wie Amidosulfonsäure
  • pH-Wert* 1.7
Essigsäure
  • Vorteile: natürlich, kann gepuffert werden
  • Nachteile: stechender Geruch, korrosiv, teurer als Amidosulfonsäure
  • pH-Wert* 2.2
Salzsäure
  • Vorteile: hochwirksam, günstig
  • Nachteile: ätzend, gefährlich in der Anwendung, stark korrosiv
  • pH-Wert* 0
  • Wird im technischen Bereich eingesetzt (Rohrentkalkung)

*in 10%-iger Lösung

Entkalkungsprozess

Wenn die Säure auf den Kalk trifft, löst sich dieser auf und dabei entsteht ein Salz und CO2. Das Salz ist schlechter löslich als die Säure, und kann (je nach Konzentration) im abkühlenden Wasser wieder ausfallen, sprich kristallisieren. Einmal kristallisierte Salze lassen sich nicht mehr beseitigen und deshalb empfehlen Gerätehersteller, das Entkalkungswasser rasch abzugiessen um diese Salze aus dem Gerät zu schwemmen.

Das CO2 welches beim Entkalken ebenfalls entsteht, entweicht durch Blasen die den typischen Schaum bilden. Hier gilt zu beachten, dass bei hoher Wassertemperatur der Entkalkungsprozess so stark beschleunigt wird, dass sehr schnell viel Schaum entsteht und ein Gerät überschäumen kann.

Entkalkungsgeschwindigkeit

Der wichtigste Faktor beim Entkalkungsprozess ist nebst der Auswahl der Säure die Wassertemperatur. Wenn diese um nur 10°C wärmer ist, entkalkt man bereits doppelt so schnell. Unser Beispiel zeigt den Anwendungsvergleich mit raumtemperierten Wasser bei 20°C und vergleichsweise heissem Wasser mit 80°C. Der Entkalkungsprozess läuft mit heissem Wasser 64-mal schneller ab, was wir in einem Laborvideo veranschaulicht haben.

Ein weiterer Faktor bei der Entkalkungsgeschwindigkeit ist der pH-Wert. Grundsätzlich gilt, je tiefer der pH-Wert, desto schneller gehts. In der Schweiz darf der pH-Wert von Flüssigentkalkern 2 nicht unterschreiten, diese Regelung gilt ab Mitte 2017.

Der Zustand des verkalkten Gegenstandes ist ebenfalls entscheidend. Ein Kalkschleier oder dünne Kalkflocken bieten mehr Oberfläche und somit viel Angriffsfläche. Sie können viel schneller beseitigt werden als eine kompakte, dicht aufgebaute Kalkschicht.

Zur Materialschonung enthalten einige Entkalker zusätzlich einen Korrosionsschutz, damit der Säurewirkstoff die Kunststoffe und Metalle der Geräte nicht angreift.