Ultraschall gegen Kalk: Neue Studie eines führenden Wasserforschers
– Eine Forschungsarbeit mit Unterstützung der DTU, CLEAN Innovative Green Solutions, des Europäischen Sozialfonds (ESF) und des Wachstumsforums der Hauptstadtregion Kopenhagen (Vækstforum Hovedstaden).
Dieser Bericht beschreibt die Ergebnisse einer experimentellen Untersuchung des AMTech-Wasserbehandlungssystems, das zur Reduktion von Kalkablagerungen in Rohrleitungen und Geräten eingesetzt wird, die hartem Wasser ausgesetzt sind. Das System basiert hauptsächlich auf akustischer Anregung (Ultraschall). Ziel der Studie war es, den Einfluss des Systems auf die Wasserstruktur, physikalisch-chemische Eigenschaften und Kristallisationsverhalten zu charakterisieren.
*Ziel des Berichts ist es, zu dokumentieren, was mit der Struktur und den Eigenschaften des Wassers geschieht, wenn die Ultraschalltechnologie von AMTech Kalkablagerungen reduziert – nicht, ob es geschieht, sondern wie und warum diese Veränderungen eintreten.
Die Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Fachbereich Chemietechnik der Technischen Universität Dänemark (DTU), AMTech ApS und Mejsegaarden ApS durchgeführt und von Seniorwissenschaftler Michael Bache geleitet. Es wurden mehrere analytische Methoden eingesetzt, darunter FTIR- und NIR-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM), Zeta-Potenzialmessungen, Leitfähigkeits- und pH-Wertmessungen sowie die Beobachtung von Trocknungsmustern (Kaffeering-Effekt).
Das Ergebnis ist ein Bericht, der Effekte auf das Wasser durch bislang wenig erforschte Methoden aufzeigt. Diese Effekte deuten darauf hin, dass der Kalkbrecher nicht nur die Kalkbildung beeinflusst, sondern auch die Absorptionseigenschaften des Wassers im nahinfraroten Bereich verändert. Eine interessante Entdeckung, die möglicherweise zu neuen und verbesserten Geräten und Anwendungsfeldern in der Zukunft führen könnte.
Schall als aktive Kalkbekämpfung
Mit dem Kalkbrecher behandelte Wasserproben zeigen subtile, aber beständige Veränderungen im Zeta-Potenzial, pH-Wert und gelösten Sauerstoffgehalt. Die NIR-Spektroskopie weist auf Verschiebungen im OH-Streckbereich hin, was als Hinweis auf eine veränderte Wasserstruktur – möglicherweise im Zusammenhang mit den Wasserstoffbrückenbindungen – gedeutet werden kann.
Darüber hinaus wurden Unterschiede in den Trocknungsmustern auf Oberflächen sowie bei der Partikelverteilung im behandelten Wasser beobachtet, was auf verändertes Grenzflächenverhalten und Partikelinteraktion hindeutet.
Fazit
Die Studie zeigt, dass die Kalkbrecher-Einheit messbare Effekte auf die physikalischen Eigenschaften und das Partikelverhalten von Wasser hat – Effekte, die Einfluss auf Kalkfällung und Ablagerungsmuster haben können. Die genaue Wirkungsweise ist noch nicht vollständig geklärt, aber die Ergebnisse stützen die Hypothese, dass insbesondere die akustischen Impulse die Mikrostruktur des Wassers beeinflussen.