Enthärter

Unter Enthärter versteht man umgangssprachlich chemische Substanzen, welche die härtebildenden Kalzium- und Magnesiumionen des Wassers (Wasserhärte) zu binden vermögen. 

Mit steigender Härte des Leitungswassers sinkt die Wirkung einiger eingesetzter Tenside in Waschmitteln. Aus diesem Grund setzt man Enthärter ein, die die im Wasser gelösten Ione binden und so die Wasserhärte herabsetzen. Außerdem erleichtern sie die Schmutzablösung, indem sie Kalzium- und Magnesiumverbindungen des Schmutzes entfernen und diesen so aufbrechen. Phosphate (Salze der Phosphorsäure) erfüllen beide Anforderungen ausgezeichnet.

Es werden zwei Prinzipien bei Enthärtern realisiert: 

  1. Die Bindung über Ionenaustauscher. Sie geschieht entweder im Rahmen einer vorgeschalteten Wasseraufbereitung mittels synthetisch-organischer Austauscherharze oder durch anorganische Festkörper mit Schicht- oder Käfigstrukturen, in denen bewegliche Natriumionen gegen die Härtebildner ausgetauscht werden können. Der erste Fall ist technisch in Spülmaschinen, aber auch bei der gewerblichen Wäscherei verwirklicht.
  2. Das andere Enthärter-Prinzip wird durch Komplexbildner repräsentiert. Bekanntester Vertreter ist das Phosphat, welches aber wegen der Eutrophierungs-Problematik weltweit immer mehr durch Phosphatersatzstoffe wie Citrat und Nitrilotriacetat substituiert wird. Zeolith A und die Komplexbildner gehören zu den sog. Gerüststoffen, einer der wichtigsten Wirkstoffgruppen in Wasch- und Reinigungsmitteln. In Haushalts-Waschmaschinen werden Enthärter der zweiten Art Einsatz eingesetzt, und zwar weltweit fast ausschließlich als Zeolith A, das Rezepturbestandteil pulverförmiger Waschmittel ist und im Gegensatz zu den stationären Austauscherharzen nach jeder Wäsche ins Abwasser gespült wird. 

Neben dieser engeren Bedeutung als Wirkstoff steht der Begriff Enthärter aber auch für eine Produktgattung, die insbesondere im Zusammenhang mit den Baukastenwaschmitteln zunehmende Bedeutung erlangt. Solche konfektionierten Enthärter bestehen in der Regel aus mehreren Enthärter-Wirkstoffen, nämlich Zeolith A, Citrat und Polycarboxylat. Daneben finden sich häufig geringere Mengen an Tensiden sowie Silikate, Soda und Glaubersalz. Wobei größere Anteile von letzterem wegen unnötiger Abwasserbelastung abzulehnen sind. Grundsätzlich sind Enthärter als ökologisch sinnvoll einzustufen, erlauben sie doch, in hartem Wasser den Verbrauch an Waschmitteln mit ihren problematischeren Inhaltsstoffen einzuschränken (Ausnahme: Kompaktwaschmittel). 

Das seit 1960 lange ausschließlich gebräuchliche Natriumtriphosphat ist darüber hinaus nicht toxisch. Es war bis 1981 in Waschmitteln mit bis zu 40% enthalten. Eine Umstellung wurde jedoch erforderlich, da Phosphate ausgezeichnete Pflanzennährstoffe sind und bei starkem Eintrag zur Eutrophierung der Gewässer führen. In herkömmlichen Kläranlagen können die anorganischen Phosphate nicht abgebaut werden; erforderlich ist eine dritte, chemische Reinigungsstufe. 

Zu den wichtigsten Ersatzstoffen gehört das synthetische Natrium-Aluminium-Silikat, besser bekannt unter dem Namen Zeolith A (Handelsname Sasil). Die Wasserenthärtung erfolgt durch einen Ionenaustausch: Härtebildende Kalzium- und Magnesium-Ionen werden aus der Lauge aufgenommen, und nicht härtebildende Natrium-Ionen werden an sie abgegeben. Zeolithe besitzen Sandcharakter und sind unlöslich. Sie werden zu ca. 96% über den Schlammweg eliminiert und langsam zu Kieselsäure umgewandelt.

Da Zeolithe in Bezug auf die waschunterstützende Wirkung jedoch nicht über die Vorteile des Triphosphats verfügen, werden sie i. d. R. mit Polycarboxilat und Soda (Natriumcarbonat) kombiniert (sogenannte Co-Builder). Erstgenanntes wird zwar wegen seiner relativ schlechten biologischen Abbaubarkeit diskutiert, wird aber größtenteils mit dem Klärschlamm eliminiert und ist nicht toxisch. Auch Soda ist als anorganische Verbindung zwar nicht abbaubar, trägt aber auch nicht zur Düngung der Gewässer bei. Über eine gute totale Abbaubarkeit verfügt dagegen das Trinatriumcitrat, ein aus Zucker gewonnenes Salz der Zitronensäure, das ein wichtiges Bindeglied im Stoffwechsel darstellt. Es eignet sich auch bei niedrigen Temperaturen gut, bei Kochwäsche gibt es jedoch Wirkungseinbußen. Nachteilig sind die erforderliche starke Dosierung und der recht hohe Preis.

Eine eher neue Entwicklung stellen die Natrium-Schichtsilikate dar. Sie unterstützen Enthärter und Tenside und können auch selbst als Enthärter wirken. Ab ca. 60°C Waschtemperatur haben sich diese Verbindungen jedoch als instabil erwiesen. Empfohlen wird daher die Kombination von Silikaten mit Zeolith. Auch die Verbindung von Silikaten mit Soda erzielt gute Waschergebnisse. Über die Silikate, die im Abwasser Kieselsäure freisetzen, ist insgesamt keine nachteilige Umweltwirkung bekannt.