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Ausgespülte Fugen und hohlliegende Fliesen sind in Schwimmbädern keine Seltenheit. Deshalb muss man sich bereits in der Planungsphase mit der Wasserqualität auseinandersetzen. Je nach Kalkaggressivität des Beckenwassers muss der Verarbeiter unterschiedliche Materialien verwenden.

Eine einfache Methode, die mit Hilfe des pH-Werts, der Wasserhärte und der Säurekapazität die Bewertung des Kalklösevermögens von Beckenwässern ermöglicht, ist der so genannte Kalkindex (KIF). Prof. Dr. Josef Felixberger, Technischer Direktor bei PCI Augsburg GmbH, beschreibt die damit mögliche einfache Methode dieser Entscheidungshilfe. Je nach Wert des Kalkindexes erlaubt ein das „KIF-Cockpit“ eine schnelle Entscheidung darüber, ob Fugenmörtel, Verlegemörtel und Flüssigabdichtung auf Zement- oder Reaktionsharzbasis (RH) zu verarbeiten sind.

Der pH-Wert ist ein Maß für die saure bzw. basische Wirkung von Wasser. Die Bewertungsskala reicht von null bis 14. Destilliertes Wasser ist weder sauer noch alkalisch, sondern neutral und weist deshalb einen pH-Wert von 7 auf. Je kleiner der pH-Wert, umso saurer sind Wasser. In Analogie dazu werden Wasser umso basischer, je mehr sich der pH-Wert 14 nähert.

Fällt der pH-Wert unter 6,5, dann ist Wasser kalklösend und kann auch Metallrohre, Filteranlagen etc. korrodieren. Im basischen Bereich können ab einem pH-Wert > 8 Kalkabscheidungen erfolgen. Idealerweise liegt der pH-Wert von Poolwasser zwischen 7,0 und 7,4, da in diesem pH-Bereich die keimtötende Wirkung von Chlor am effektivsten und eine hohe Verträglichkeit für die Nutzer gegeben ist.

Die Säurekapazität ist ein Maß für die Pufferkapazität des Wassers gegenüber Säuren und Basen und damit verantwortlich für die pH-Wert-Stabilität. Bei gleicher Säure/Basenmengenzugabe verändert sich der pH-Wert umso weniger, je höher die Säurekapazität des Beckenwassers ist. Analytisch betrachtet gibt die Säurekapazität an, wie viele Millimol (Stoffmengeneinheit der Chemie) Salzsäure pro Liter Beckenwasser erforderlich sind, um dessen pH-Wert auf 4,3 abzusenken. Eine zu niedrige Säurekapazität erschwert die Einstellung eines stabilen pH-Wertes. Es empfehlen sich Säurekapazitäten von 1,6 bis 2,4 mmol/l.

Die Wasserhärte wird durch im Wasser gelöste Kalzium- und Magnesiumverbindungen hervorgerufen. Bei zu niedrigem Calciumgehalt, also zu weichem Wasser, nimmt das Wasser Kalzium aus der Umgebung (Beton, Fugenmörtel etc.) auf, was die Bindemittelmatrix des Verfugungs- und Fliesenverlegemörtels mit der Zeit zerstört. Ist dagegen der Kalziumgehalt zu hoch, können unansehnliche Kalkabscheidungen und/oder trübes Poolwasser auftreten. Wasseraufbereiter empfehlen einen Kalziumgehalt von 80 bis 120 mg pro Liter Poolwasser.

Da die drei Größen pH-Wert, Säurekapazität und Kalziumhärte Einfluss auf die Kalkaggressivität haben und sich wechselseitig beeinflussen, ist eine Aussage, ob Wasser Kalk löst oder abscheidet, nicht ohne weiteres möglich. Deshalb wurden die drei Größen zu einer Kennzahl, dem „Kalkindex nach Felixberger“ (KIF), zusammengeführt, die so definiert wird: KIF = pH + CI + SI - 10,5.

Dabei ist „KIF“ definiert als die Summe aus pH-Wert, Kalziumindex (CI) und Säurekapazitätsindex (SI) minus 10,5. Kalziumindex und Säurekapazitätsindex werden dem Cockpit entnommen (Abb. 3). Für nicht abgedeckte Kalziumhärte- und Säurekapazitätsbereiche kann interpoliert werden. Ist das Ergebnis für KIF kleiner Null, liegen kalklösende Verhältnisse vor. Bei hohen positiven KIF-Werten kann es dagegen zur Kalkabscheidungen kommen.

Im konkreten Fall liegen kalklösende Verhältnisse vor, da der KIF-Wert kleiner Null ist. Die rote senkrechte Linie bei KIF = -0,4 schneidet das rote Feld des Fugenmörtels (siehe Bild KIF-Cockpit), weshalb eine Verfugung mit Epoxidharzmörtel empfohlen wird. Für Klebemörtel und Abdichtung werden grüne Felder gekreuzt, so dass diese mit zementären Produkten ausgeführt werden können.

Das Kalkindex-Cockpit erlaubt eine schnelle Entscheidung hinsichtlich der Einsatzmöglichkeit von zementären Verlege- und Verfugungsprodukten im Unterwasserbereich.

Dr. Josef Felixberger, Technischer Direktor PCI Augsburg GmbH

Mit zunehmendem negativem Wert des KIF nimmt die Kalkaggressivität von Wassern stetig zu. Erfahrungswerte zeigen, dass für KIF im Bereich von 0 bis -0,5 die Verfugung mit Epoxidharz ausreicht. Da Epoxidharzfugen unempfindlich gegenüber Säuren und sehr dicht sind, schützen diese den tiefer liegenden Verlegemörtel und die Abdichtung vor Wasserangriff. Um das Risiko zusätzlich zu minimieren, ist im Dauernassbereich die hohlraumfreie Verlegung Stand der Technik. Ein kontinuierliches Durchströmen des Verlegemörtels mit frischem kalkaggressiven Poolwasser wird dadurch verhindert.

Mit zunehmender Kalkaggressivität reicht der Schutz durch die Epoxidharzfuge nicht mehr aus, so dass auch die „tieferen“ Produktebenen wie der Verlegemörtel (KIF < -0,5) und die Abdichtung (KIF < -1,5) mit Reaktionsharz auszuführen sind.

Gemäß der Europäischen Trinkwasserrichtlinie darf Trinkwasser nicht kalklösend sein, um Angriffe auf Betonrohre, Betonbewehrungen, Passivschichten von Metallrohren etc. zu vermeiden. Da die meisten Schwimmbecken mit Trinkwasser befüllt werden, verwundert es, dass Beckenwasser meist kalkaggressiv sind, d.h. einen negativen KIF-Wert aufweisen. Die Gründe dafür: Bei der Chlorung des Poolwassers (Cl2 + H2O >>> HClO + HCl) bildet sich als Nebenprodukt Salzsäure (HCl), die Kohlenstoffdioxid austreibt, was die Säurekapazität absenkt und die Kalkaggressivität erhöht. Die dadurch erforderliche, fortwährende pH-Wert-Korrektur mit Säuren führt ebenfalls zu kalklösenden Verhältnissen. Ausgasen von Kohlenstoffdioxid an dynamischen Stellen wie Beckenkopf, Wasserrinne, Speier etc. erniedrigt zusätzlich die Säurekapazität und macht das Wasser kalkaggressiver. Bei Außenbecken kann weiches Regenwasser zur Verdünnung des Poolwassers führen, was zur Absenkung von Wasserhärte und Säurekapazität beitragen kann.

Durch Baumaßnahmen kann der CO2-Verlust durch übermäßige Wasserbewegung minimiert werden. Die bei der Chlorung zwangsweise entstehende Salzsäure kann mit Hilfe eines im Wasserzulauf integrierten Marmorkiesturmes neutralisiert werden. Darüber hinaus kann das Verlegesystem mit Fugenmörteln aus Epoxidharzbasis geschützt werden.

Die Anwendung von Epoxidharzfugenmörteln wird im Detail in technischen Merkblättern beschrieben, so dass hier nur drei besonders wichtige Aspekte erwähnt werden:

• Epoxidharze dürfen nur mit geeigneter Schutz-ausrüstung (Handschuhe, Brille) verarbeitet werden.

• Härter- und Basis-Komponente müssen im richtigen Mischungsverhältnis homogen miteinander vermischt werden, um eine komplette Durchhärtung des Fugenmörtels zu gewährleisten.

• Nach dem Waschen des Belages ist insbesondere im Bodenbereich darauf zu achten, dass kein Wasser auf den Fugen steht, da sonst die Aushärtung der Fuge gestört wird. Es verbleibt dann eine klebrige Fugenoberflächenschicht, in die sich die allgegenwärtigen Pflanzensporen einnisten und nach einigen Monaten des Poolbetriebes unansehnlichen Bewuchs auf den Fugen ausbilden können.