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Der namensgebende Bestandteil im Kalkstein ist Kalzium. Dieses ist löslich, das heisst, Wasser kann eine bestimmte Menge an ungebundenem Kalzium aufnehmen. Regenwasser nimmt ständig Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Deshalb ist auch im Bodenwasser gelöstes Kohlendioxid in Form von Kohlensäure enthalten. Diese greift den gebundenen Kalkstein an und löst das Kalzium heraus.
Schweizer Wässer weisen je nach Gegend unterschiedliche Härten auf. In Graubünden zum Beispiel ist das Wasser salzarm und weich. Es enthält überschüssige Kohlensäure, denn hartes Gestein wie Granit und Gneis lassen sich durch Kohlensäure kaum auflösen. In Gebieten mit weichem Gestein ist es jedoch hart und reich an Salzen, praktisch ohne überschüssige Kohlensäure. Wie im Jura - da verursachen die Kalksteinschichten extreme Wasserhärten.
Das Wasser nimmt allerdings nur so lange Kalk auf, bis es zu einem Gleichgewicht mit der Kohlensäure kommt.
Wird das Wasser dann aber erhitzt oder gerät es unter geringeren Druck, entweicht gasförmiges Kohlendioxid. Plötzlich ist zuviel Kalk im Wasser, die Lösung ist mit einem Mal übersättigt. Durch den Verlust an Kohlendioxid, fällt ein Teil des Kalziums erneut in Form von Kalziumkarbonat aus. Deshalb sind vor allem die Heizstäbe von Boilern und Waschmaschinen wahre Kalkfänger. Durch die hohe Temperatur des Wassers direkt an den Heizstäben verflüchtigt sich CO2, so dass sich genau dort der Kalk absetzt.