Anti-kalkgeloof krijgt misschien bewijs

Hoe anti-kalkapparaten de boiler vrij houden van kalkaanslag is nog een raadsel, maar dat ze soms werken staat buiten kijf....

HARD leidingwater, met veel kalk, is in delen van Nederland een probleem. De kalk zet zich af op verwarmingsspiralen van boilers, afwasmachines thuis en op die van grote industriële ketels. Een dikke kalklaag op de spiraal is funest voor het energetisch rendement van het warmwaterapparaat.

En dus wordt gezocht naar technische oplossingen, bijvoorbeeld door een magnetisch veld rond de waterleiding te monteren, onder meer met permanente magneten of met een spoeltje, waardoor elektriciteit wordt gestuurd. Deze zogeheten fysische anti-kalkapparaten (fak's) voorkomen verderop kalkafzetting in een boiler of cv-ketel, is de claim. Een theoretische onderbouwing voor de eventuele werking is er niet.

Er zijn gelovers en niet-gelovers. Veel apparaten werken, maar herhaalde proeven leveren niet hetzelfde resultaat op, constateert ook de gevestigde waterwereld, waaronder onderzoekers van Kiwa Nieuwegein, het researchinstituut van de waterleidingbedrijven.

Het hart van veel fak-apparaten is een rij ringvormige, permanente magneten rond de pijp van de waterleiding, zegt Tom Joha van de Nederlandse vestiging van het Duitse bedrijf PermaTrade. Dat is een producent van fak-apparatuur, met een omzet in Duitsland van enige tientallen miljoenen guldens. In Nederland is de verkoop nog niet zo groot.

Joha wordt door de sceptici in water-Nederland beschouwd als een serieuze aanbieder, met goede kennis over waterinstallaties. Hij is een van de weinige. Er zijn nogal wat charlatans op de markt met ondeugdelijke, niet werkende spullen, met name in de consumentensfeer, die te koop zijn in de doe-het-zelfsector.

Joha: 'Wanneer een apparaat niet werkt, is er meestal sprake van een installatiefout. Het zijn geen wonderapparaten, maar de manier waarop ze functioneren, is wel degelijk te reproduceren. Het duurt vaak een jaar voordat de werking duidelijk wordt, daarom hanteren de meeste leveranciers een geld-teruggarantie als het apparaat toch niet blijkt te werken.'

Een opengewerkt kant-en-klaar fak-apparaat, een stuk pijp met aan beide zijden knelkoppelingen dat zó in de waterleiding is te monteren, ligt voor Joha op tafel. PermaTrade heeft de afgelopen vijftien jaar nogal wat fak-apparaten geleverd aan de chemische industrie, aan grote ondernemingen zoals DSM, Unilever en Organon. Joha: 'Die zetten dergelijke apparaten heus niet in het waterbehandelingsdeel van hun fabrieken als ze niet zouden functioneren', zo luidt zijn bewijs uit het ongerijmde.

Er slaat meer kalk, calciumcarbonaat, neer naarmate de temperatuur van het water hoger is. Dat is een fysisch gegeven: de oplosbaarheid van carbonaat neemt af bij hogere temperatuur. 'Het niet eens zo sterke magneetveld wijzigt de structuur van de in het water opgeloste kalkdeeltjes. De wat grotere colloïdale deeltjes worden daardoor gladder', verklaart Joha. 'Die gladde deeltjes hechten verderop niet zo makkelijk aan de binnenkant van bijvoorbeeld een boilerspiraal', stelt hij.

Ir. Andreas Kotsinaris van de Technische Universiteit Delft krijgt de kriebels van dit soort quasi-wetenschappelijke theorietjes. De verklaring over dat gladder worden, is de bekendste, zegt de in Griekenland geboren onderzoeker. Hij heeft het afgelopen anderhalf jaar op het laboratorium Apparatenbouw Procesindustrie fundamenteel onderzoek gedaan aan het neerslagmechanisme van kalk onder invloed van een magneetveld.

Calciumcarbonaat kent drie verschillende structuurvormen, drie manieren waarop de verschillende atomen - calcium, koolstof en zuurstof - in het kristalrooster zijn geordend. De meest voorkomende vorm is het zogeheten calciet. Een andere is het - chemisch identieke - aragoniet met een naaldvormige structuur. Deze vormt zich juist bij hoge temperatuur.

Op de universiteit is de vorming van minuscule calciumcarbonaatdeeltjes, niet groter dan enkele micrometers, onderzocht in een magneetveld tot zestiende tesla. Dat is zeker een factor twee krachtiger dan het veld van permanente magneten in commerciële fak-apparaten. 'Om maar meteen een mythe uit de wereld te helpen, in een magneetveld wordt niet méér aragoniet gevormd', zegt Kotsinaris.

'Eventuele ontkalkende werking is dus niet te herleiden tot een voorkeur voor de vorming van aragoniet in een magneetveld.' Waarmee de onderzoeker niet gezegd wil hebben dat magnetische waterbehandeling niet zou werken, want ook hij kent de succesverhalen, zeker na zijn gang het afgelopen jaar langs diverse installaties bij de Nederlandse industrie.

Kotsinaris formuleert voorzichtig. Het onderwerp is controversieel en de onderzoeker is bang dat bedrijven ten onrechte en op een verkeerde manier gebruik zullen maken van zijn bevindingen. 'In een magneetveld doet het calciumcarbonaat er iets langer over om neer te slaan. Dit effect is minimaal maar het is er wel', aldus de onderzoeker die er in september op een internationale conferentie in Cambridge meer over zal vertellen. 'Er is wetenschappelijk dus nog veel uit te zoeken', aldus de desondanks sceptische Kotsinaris.

De waterwereld zit te springen om wetenschappelijke resultaten. Ir. Henk Brink van Kiwa Nieuwegein wil meer fundamentele houvast. 'Zo'n magneetveld verandert iets in het water. Die verandering is blijkbaar blijvend omdat er zich juist verderop geen of minder kalk afzet. Het heeft echter iets schimmigs. Zonder wetenschappelijke theorie is het bovendien moeilijk meten, omdat niet duidelijk is naar welke eigenschappen en parameters moet worden gekeken.'

Het afgelopen jaar heeft Kiwa onderzoek gedaan met een mobiel apparaat dat is gebouwd door de firma PermaTrade, volgens een ontwerp van het Duitse zusterinstituut, het Technologie Zentrum Wasser in Karlsruhe. Het is een gestandaardiseerde testopstelling die is opgebouwd uit twee identieke delen (pijpen, kranen, boiler, watermeter) met als enige verschil dat in het ene deel, net voor de boiler, een fak-apparaat is gemonteerd. In de andere zit een gewoon stuk koperen leiding.

Het apparaat krijgt water uit de kraan. Na een dag tappen worden de afzettingen in beide boilers gemeten. Een verschil in afzetting is in principe toe te schrijven aan de werking van het fak-apparaat. De gemeten kalkafzettingen met commercieel verkrijgbare fak-apparaten kunnen met een factor dertig variëren, zegt Brink van het Kiwa.

'De ene dag is de kalkafzetting aanzienlijk hoger dan een andere. Opmerkelijk bijvoorbeeld is dat in Maastricht, waar er erg hard water uit de kraan komt, het fak-apparaat in de testopstelling niet werkte, terwijl in Nieuwegein, met aanzienlijk zachter water de vermindering in kalkafzetting wel meer dan 80 procent bleek te bedragen', aldus Brink.

Schimmig, maar niet te negeren is de recente ervaring bij een appartementencomplex in Maastricht. Daar is in de waterleidingen naar 64 appartementen een fak-apparaat - van PermaTrade uit Duitsland - geïnstalleerd. Bij 36 woningen is dat achterwege gebleven. Bij die laatste moest al na een jaar de spiraal van de gasgestookte HR-ketels worden ontkalkt, bij die andere 64 met een fak-apparaat niet.

'Maar ondanks die positieve resultaten, zijn er nog geen harde uitspraken te doen over de werking', zegt Brink. 'Op grond van onze onderzoeksresultaten van de afgelopen jaren hebben we weinig hoop dat er op korte termijn eenduidige uitspraken te doen zijn over het mechanisme.'

Kiwa heeft het zwaartepunt van zijn onderzoek verschoven naar eventuele neveneffecten, zoals extra metaalafgifte aan het drinkwater. Is er minder kalkafzetting op de wand, dan is niet uit te sluiten dat er meer koper uit de leidingen in het water terechtkomt. Dat kan ongewenste gezondheidseffecten hebben.

Brink: 'Wanneer uiteindelijk blijkt dat er nergens in Nederland extra koperafgifte optreedt, dan is er geen bezwaar meer tegen het gebruik van fak-apparatuur op drinkwaterleidingen. Tot die tijd raden we consumenten aan fak-apparaten alleen in leidingen voor niet-consumptief water te monteren en niet in het drinkwaterdeel.'

Tom Joha van PermaTrade reageert vol onbegrip: 'In onze installaties ontstaat juist een extra harde beschermlaag van onder andere magnesiumcarbonaat. Daardoor is van extra koperafgifte geen sprake.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden