Die Erfindung betrifft eine Wasserbehandlungsanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Was serb ehandlungsanl age .

Die Härte von Wasser ist durch die Konzentration der im Wasser gelösten Kationen der Erdalkalimetalle und, in spezifischen Anwendungsfällen, auch durch die Konzentration der zugehörigen anionischen Partner, insbesondere des Hydrogencarbonats, bestimmt. Die Summe der Konzentrationen sämtlicher gelöster Erdalkalimetalle (die als Carbonate, Sulfate, Chloride, Nitrite, Nitrate und Phosphate vorliegen können) wird dabei als Gesamthärte bezeichnet. Der nur an Kohlensäure gebundene Anteil wird als Carbonathärte (oder temporäre Härte) und die Differenz von Gesamthärte und Carbonathärte als Nichtcarbonathärte (oder permanente Härte) bezeichnet, wobei der überwiegende Teil der Gesamthärte im Trinkwasser in der Regel als Carbonathärte vorliegt. Als sogenannte Härtebildner tragen im Wesentlichen Calcium- und Magnesium-Ionen zur Gesamthärte von Wasser bei. Die Summe der Konzentration von Calcium- und Magnesium- Ionen entspricht daher in guter Näherung der Gesamtwasserhärte. Die übrigen Erdalkalimetalle, wie Strontium und Barium, sind regelmäßig nur als Spurenstoffe im Wasser vorhanden und tragen daher kaum zur Wasserhärte bei. Die Carbonathärte kann durch Beseitigung von Calcium- und Magnesiumcarbonat aus dem Wasser entfernt werden. Die gelösten Härtebildner Calcium und Magnesium können im Wasser schwer lösliche Verbindungen ausbilden, insbesondere als Carbonate, mit dem im Wasser gelösten Kohlendioxid, entsprechend dem Kalk-Kohl ensäure-Glei chge wi cht .

Die Ausbildung von in Wasser schwer löslichen Verbindungen durch die Härtebildner führt insbesondere beim Erhitzen des Wassers zur Bildung von Kesselstein in Haushaltsgeräten, Heizungen und Heißwasserbereitern und vermindert die Wirksamkeit von Spül- und Waschmitteln in (Geschirr)- Spülmaschinen und Waschmaschinen. Weiterhin beeinflusst die Wasserhärte den Geschmack von mit Wasser zubereiteten Speisen und Getränken. Zur Vermeidung oder Minderung dieser nachteiligen Folgen von hartem Wasser, d.h. Wasser mit einer hohen Konzentration von Erdalkalimetall-Ionen, werden dem Wasser bspw. in Enthärtungsanlagen oder in Anlagen zur Vollentsalzung die Calcium- und Magnesiumionen teilweise oder vollständig entzogen, indem diese bspw. mittels Kationenaustauscher durch Natriumionen ersetzt oder - bei einer Vollentsalzung - zusammen mit allen anderen gelösten Ionen vollständig aus dem Wasser entfernt werden, bspw. durch eine Kombination von Kationen- und Anionenaustauscher oder durch eine Umkehrosmose.

Da die Austauschkapazität von Ionenaustauschern begrenzt ist, müssen Enthärtungsvorrichtungen, in denen Ionenaustauscher eingesetzt werden, rechtzeitig vor einer eintretenden Erschöpfung des oder der Ionenaustauscher regeneriert werden, um einen Härtedurchbruch zu vermeiden. Die Regenerierung eines erschöpften Kationen- Austauscherharzes erfolgt bspw. mit einer Kochsalzlösung (Natriumchlorid-Lösung). Bei der Regenerierung werden die vom Ionenaustauscher während der Enthärtung von Wasser aufgenommenen Härtebildner (Calcium- und Magnesium- Ionen) gegen Natriumionen der Kochsalzlösung ausgetauscht. Der Zeitpunkt der Erschöpfung eines Ionenaustauschers hängt von der Austauschkapazität des Materials des Ionenaustauschers (in der Regel ist dies ein lonenaustauscherharz), der Härte des Rohwassers und vom Volumendurchsatz des Rohwassers ab. Um einerseits den Verbrauch von Regeneriermaterial (bspw. Regeneriersalz zur Herstellung einer Kochsalzlösung) möglichst niedrig zu halten und andererseits einen Härtedurchbruch nach Eintritt einer Erschöpfung des Ionenaustauschers zu verhindern, sollte die Regenerierung möglichst kurz vor Eintritt der vollständigen Erschöpfung des Ionenaustauschers erfolgen. Bei einer vorzeitigen Regenerierung steigt der Verbrauch von Regeneriermaterial und bei einer zu späten Regenerierung sind die Ionenaustauscher nicht mehr in der Lage, die härtebildenden Ionen vollständig aus dem Wasser zu entfernen und es erfolgt ein Härtedurchbruch.

Aus der DE 198 41 568 Al ist ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung des Regenerierzeitpunktes einer Wasserenthärtungseinrichtung insbesondere für wasserführende, programmgesteuerte Haushaltsgeräte bekannt. Dabei wird zur Härtebestimmung einer Spülflüssigkeit der von Sensoren ermittelte Leitwert der Flüssigkeit vor und nach dem Enthärter gemessen und daraus eine Leitwertdifferenz ermittelt, wobei das Regenerieren des Enthärters von einem Vergleich mit in einem Speicher einer Programmsteuerung abgespeicherten Leitwerten und Leitwertdifferenzwerten aus vorangegangenen Messungen abhängig gemacht wird. Eine Regenerierung der Wasserenthärtungseinrichtung wird dabei eingeleitet, wenn die Leitwertdifferenz gleich Null und der Leitwert größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist oder wenn die Leitwertdifferenz ungleich Null ist und gegen Null strebt. Bei der Geräteaufstellung ist dabei keine Härteeinstellung auf das vorhandene Frisch- oder Brauchwasser notwendig und schwankende Netz- Wasserhärten können automatisch berücksichtigt werden.

Da die elektrische Leitfähigkeit von Wasser durch alle im Wasser gelösten Ionen bestimmt wird und nicht nur durch die im Wasser gelösten Härtebildner (insbesondere Calcium- und Magnesium-Ionen) und weil der Austausch der Härtebildner durch Natrium-Ionen beim Enthärten nur zu einer geringfügigen Änderung der Leitfähigkeit führt, ist der in diesem bekannten Verfahren ermittelte Leitwert nur bedingt geeignet, um den optimalen Regenerationszeitpunkt zu berechnen. Darüber hinaus kann bei diesem Verfahren ein Härtedurchbruch nicht zuverlässig verhindert werden, da die Regenerierung des Ionenaustauschers erst dann erfolgt, wenn die Leitwertdifferenz null ist oder gegen Null tendiert, was bedeutet, dass die Austauschkapazität des Ionenaustauschers bereits (nahezu) erschöpft ist. Das bekannte Verfahren ist daher nicht für den Einsatz in Enthärtungs- oder Entsalzungsanlagen geeignet, die permanent voll- oder teil-enthärtetes Wasser bereitstellen sollen.

Aus der WO 2009/071066 A2 ist eine Wasserenthärtungsvorrichtung mit einem lonenaustauscherharz bekannt, welche einen zufließenden Roh wasser ström in zwei Teilströme aufspaltet und einen der beiden Teilströme einer Vollenthärtung unterzieht und danach die beiden Teilströme zu einem Verschnittwasserstrom vereint, wobei für die Ermittlung der Wasserhärte aus der elektrischen Leitfähigkeit des Rohwassers zwei verschiedene Umrechnungen von der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit auf die Rohwasserhärte vorgenommen werden. Dabei ist zur automatischen Steuerung der Regeneration des lonenaustauscherharzes eine Umrechnung der gemessenen Leitfähigkeit in eine Wasserhärte mit einer ersten Kalibrierkurve vorgesehen, die konservativ ausgelegt ist und die maximal auftretenden Wasserhärten bei verschiedenen Leitfähigkeiten wiedergibt. Die Umrechnung mit einer zweiten Kalibrierkurve ist realitätsnah ausgelegt und gibt die mittlere (d.h. mit dem kleinsten statistischen Fehler behaftete) Wasserhärte bei verschiedenen Leitfähigkeiten wieder, welche zur Steuerung der Verschneidevorrichtung verwendet wird. Dadurch können experimentell ermittelte Variationen in der Wasserzusammensetzung (und damit unterschiedliche Zusammenhänge von Leitfähigkeit und Wasserhärte) berücksichtigt werden, um den Regenerationszeitpunkt optimal zu bestimmen und Toleranzen der Verschnittwasserhärte gegenüber einem Sollwert zu minimieren. Der Zusammenhang zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und der Gesamthärte des Wassers muss dabei anhand von Kennlinien erfasst werden, welche empirisch und aufwendig durch titrimetrische Bestimmung der Härte von verschiedenen Wasserproben und eine Messung der elektrischen Leitfähigkeit erstellt werden müssen. Darüber hinaus ist der Zusammenhang zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und der Gesamthärte des Wassers nur schwach ausgeprägt und der Austausch der Härtebildner durch Natrium-Ionen während eines Enthärtungsvorgangs führt nur zu einer geringfügigen Änderung der Leitfähigkeit. Die bei einer bestimmten Leitfähigkeit tatsächlich vorliegende, titrimetrisch bestimmbare Wasserhärte kann deshalb erheblich von dem über die Kennlinie ermittelten Härtewert abweichen, insbesondere wenn das Rohwasser eine relativ hohe Nichtcarbonathärte (permanente Härte) aufweist. Bei einer Abweichung der aus der Kalibrierkennlinie bestimmten Wasserhärte des Rohwassers von der tatsächlichen Härte des Rohwassers kann es daher zu einer vorzeitigen Regenerierung und damit zu einem erhöhten Verbrauch an Regeneriermittel oder zu einer verspäteten Regenerierung mit einem daraus folgenden Härtedurchbruch kommen, je nachdem, ob die über die Kennlinie bestimmte Rohwasserhärte größer oder kleiner als die tatsächliche Gesamthärte des Rohwassers ist. Deshalb und auch aufgrund der Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit von Wasser ist diese Methode zur Steuerung der Regenerierung einer Wasserenthärtungsvorrichtung ungenau und kann nur auf Rohwasserqualitäten angewandt werden, die einen Verlauf der elektrischen Leitfähigkeit von der Gesamthärte des Wassers aufweisen, der zumindest ungefähr der verwendeten Kennlinie entspricht.

Zur Überwachung der Austauschkapazität von Ionenaustauschern sind aus dem Stand der Technik weiterhin Härtefühler bekannt, die ein Quell- oder Schrumpfharz enthalten, dessen Volumenausdehnung als Maß für den Erschöpfungsgrad des Ionenaustauschers benutzt wird. Ein solcher Härtefühler für Wasserenthärtungsanlagen ist bspw. aus der DE 29 53 143 Al bekannt. Derartige Härtefühler weisen allerdings eine für viele Anwendungsfälle ungenügende Genauigkeit auf.

Zur genauen Bestimmung der Wasserhärte können komplexometrische Titrationsmethoden, bspw. mit dem Dinatriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) als Titranten, eingesetzt werden, welche die Konzentrationen der im Wasser gelösten Erdalkali-Ionen und damit die Gesamthärte des Wassers erfassen können. Zur Überwachung des Erschöpfungsgrads von Ionenaustauschern sind aus dem Stand der Technik Messgeräte bekannt, welche den Farbumschlagpunkt einer Titration fotometrisch erfassen und ein Signal auslösen, sobald dabei ein Härtedurchbruch erfasst wird. Diese Messgeräte zeichnen sich durch eine gute Messgenauigkeit aus, sind aber aufwendig und teuer in der Herstellung und erfordern eine regelmäßige Wartung und erzeugen wegen der Verwendung des Titranten hohe Verbrauchskosten. Bei der Erfassung eines Härtedurchbruchs mit der gängigen Titrationsmethode gibt es ferner einen erheblichen Zeitversatz zwischen dem Härtedurchbruch und dessen Erkennung. Es wird üblicherweise nur alle ca. 5 - 30 Minuten eine Weichwasserprobe gezogen und analysiert, um den Reagenzienverbrauch gering zu halten. Dies dauert weitere ca. 3 - 5 Minuten. In dieser Zeit strömt Weichwasser mit unklarer Qualität bzw. bereits erheblichem Härtedurchbruch der nachgeschalteten Anwendung zu. Ein Härtedurchbruch kann deshalb nicht verhindert werden, da das Signal, das eine erforderliche Regenerierung des Ionenaustauschers anzeigt, erst erzeugt wird, wenn die Austauaschkapazität bereits erschöpft ist.

Bei der Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für die Regenerierung einer Wasserenthärtungs Vorrichtung, der Rohwasser aus dem Netz der öffentlichen Trinkwasserversorgung zur Verfügung gestellt wird, besteht darüber hinaus das Problem, dass der Wasserversorger in der Regel eine begrenzte Anzahl verschiedener Trinkwasserqualitäten aus unterschiedlichen Quellen und mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Härte in das Netz der öffentlichen Trinkwasserversorgung einspeist, wobei die Einleitung dieser unterschiedlichen Trinkwasserqualitäten innerhalb eines Tages oder auch innerhalb längerer Zeiträume wechseln kann, so dass sich die Zusammensetzung und die Härte des einer Enthärtungsvorrichtung zugeführten Rohwassers entsprechend der Qualität des von der öffentlichen Trinkwasserversorgung zur Verfügung gestellten Trinkwassers ändern kann. Derartige Änderungen in der Wasserqualität, die während eines Tages durchaus mehrmals auftreten können, verändern die verbleibende Austauschkapazität der Enthärtungsvorrichtung und damit den optimalen Zeitpunkt für die Durchführung einer Regenerierung. Um bei einer Änderung der Wasserqualität des zugeführten Rohwassers eine schnelle Anpassung des optimalen Zeitpunkts für die Durchführung einer Regenerierung vornehmen zu können, ist es erforderlich, während des Betriebs einer Wasserbehandlungsanlage mit einer Wasserenthärtungsvorrichtung eine schnelle Erfassung etwaiger Änderungen in der Zusammensetzung bzw. der Qualität des Rohwassers zu ermöglichen und den prognostizierten Zeitpunkt einer Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung daran anzupassen. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Wasserbehandlungsanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsanlage mit einer Enthärtungsvorrichtung aufzuzeigen, die eine Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für eine Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung ohne den Einsatz von Chemikalien in einem automatisierten Prozess während des Betriebs der Wasserbehandlungsanlage ermöglichen und dabei auch bei wechselnder Qualität oder Härte des zugeführten Rohwassers zuverlässig und möglichst schnell einen beginnenden Härtedurchbruch erkennen und einen vollständigen Härtedurchbruch verhindern kann.

Diese Aufgaben werden mit der Wasserbehandlungsanlage gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Wasserbehandlungsanlage und des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Wasserbehandlungsanlage umfasst einen Rohwasserzulauf, eine Enthärtungsvorrichtung mit einem Eingang und einem Ausgang und insbesondere mit mindestens einem regenerierbaren oder austauschbaren Ionenaustauscher, eine Regeneriereinrichtung zum Regenerieren der Enthärtungsvorrichtung und/oder eine Signaleinrichtung, welche bei einer Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung ein Signal erzeugt, um eine erforderliche Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung und insbesondere eine erforderliche Regenerierung oder einen erforderlichen Austausch des Ionenaustauschers anzuzeigen, und eine Steuereinrichtung, welche mit der Regeneriereinrichtung und/oder der Signaleinrichtung gekoppelt ist, um die Enthärtungsvorrichtung bei einer Erschöpfung zu regenerieren und/oder das von der Signaleinrichtung erzeugte Signal auszugeben oder anzuzeigen oder den Betrieb der Enthärtungsvorrichtung einzustellen, sowie mindestens eine mit der Enthärtungsvorrichtung und der Steuereinrichtung in Verbindung stehende Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in dem am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Wasser. Erfmdungsgemäß umfasst die Messvorrichtung dabei mindestens einen Leitfähigkeitssensor und eine Elektrolysezelle mit wenigstens zwei Elektrolyseelektroden.

Dabei wird der Enthärtungsvorrichtung am Eingang über den Rohwasserzulauf Rohwasser zugeführt, aus dem die Enthärtungsvorrichtung enthärtetes Wasser erzeugt und am Ausgang bereitstellt, wobei der Messvorrichtung Wasser, welches am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellt wird, zugeführt wird, um bei einer Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung einen Härtedurchbruch in dem am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Wasser zu erfassen und die Steuereinrichtung daraufhin eine Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung mittels der Regeneriereinrichtung einleitet und/oder ein von der Signaleinrichtung erzeugtes Signal ausgibt oder darstellt, um eine erforderliche Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung und insbesondere eine erforderliche Regenerierung oder einen erforderlichen Austausch des Ionenaustauschers anzuzeigen, oder um den Betrieb der Wasserbehandlungsanlage oder der Enthärtungsvorrichtung einzustellen, um zu verhindern, dass am Ausgang nicht-enthärtetes Wasser bereit gestellt wird.

Mit der Messvorrichtung kann dabei über den mindestens einen Leitfähigkeitssensor konduktometrisch ein Härtedurchbruch erfasst werden. Die konduktometrische Erfassung eines Härtedurchbruchs kann dabei in der Messvorrichtung sehr schnell und zuverlässig durch Bestimmung der Leitfähigkeitsdifferenz erfasst werden, die sich aufgrund einer elektrolytischen Fällung der Erdalkali-Ionen, die bei einem erfolgten Härtedurchbruch in dem Wasser enthaltenen sind, in der Elektrolysezelle ergibt. Hierfür wird mit der Messvorrichtung die elektrische Leitfähigkeit des der Messvorrichtung zugeführten Wassers vor Eintritt in die Elektrolysezelle oder an einem Eingang der Elektrolysezelle und die elektrische Leitfähigkeit des Wassers nach einem Austritt aus der Elektrolysezelle oder an einem Ausgang der Elektrolysezelle erfasst und daraus die Differenz gebildet, um die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit zu erfassen, die durch die Fällung der Erdalkali-Ionen in der Elektrolysezelle hervorgerufen wird. Solange das der Messvorrichtung zugeführte Wasser, bei ordnungsgemäßem Betrieb der Wasserbehandlungsanlage und insbesondere bei nicht erschöpftem Ionenaustauscher, vollständig enthärtet ist und folglich keine Erdalkali-Ionen enthält, ist die Leitfähigkeit des Wassers am Eingang und am Ausgang der Messvorrichtung zumindest im Wesentlichen gleich groß und die Messvorrichtung erfasst eine Leitfähigkeitsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang der Messvorrichtung von Null oder zumindest annähernd Null. Bei einem (beginnenden) Härtedurchbruch der Enthärtungsvorrichtung sind allerdings Erdalkali-Ionen, insbesondere Calcium- und Magnesium-Ionen im Wasser enthalten, welche in der Elektrolysezelle der Messvorrichtung ausgefällt werden und zu einer Erniedrigung der elektrischen Leitfähigkeit am Ausgang der Messvorrichtung gegenüber der Leitfähigkeit am Eingang führen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung und die erfindungsgemäße Wasserbehandlungsanlage haben den Vorteil, dass pausenlos das am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellte Wasser (Weichwasser) kontinuierlich überwacht wird. Ein Zeitversatz der Überwachung ist lediglich durch die geringe Strecke begründet, über die das analysierte Wasser durch die Messvorrichtung strömt, insbesondere von einem Eingang zu einem Ausgang der Messvorrichtung, wobei diese Strecke und damit der zeitliche Versatz sehr kurz gehalten werden kann. In bevorzugten Ausführungsbeispielen liegt die für eine Ausfällung der Erdalkali- lonen maßgebliche, elektrolytisch wirksame Verweilzeit des durch die Elektrolysezelle strömenden Wassers (Weichwasser) im Bereich von 10 bis 120 Sekunden, bevorzugt zwischen 20 und 50 Sekunden. Für die Erfassung eines Härtedurchbruchs kommt noch eine durch die Länge der Zufuhrleitungen bedingte Totzeit von ca. 30 bis 60 Sekunden hinzu, so dass innerhalb einer Reaktionszeit von 40 bis 180 Sekunden, insbesondere von 50 bis 110 Sekunden eine Änderung der Leitfähigkeit bei einem beginnenden Härtedurchbruch erfasst werden kann. Dadurch kann ein beginnender Härtedurchbruch sehr frühzeitig detektiert werden. Dabei ist es zur Erfassung eines beginnenden Härtedurchbruchs nicht erforderlich, dass alle Erdalkali- lonen, die sich in dem der Messvorrichtung zugeführten Wasser befinden, ausgefällt werden. Es reicht aus, wenn in der Messvorrichtung eine nur teilweise Fällung der Erdalkali-Ionen in dem zugeführten Wasser erfolgt, weil die durch und während der Fällung der Erdalkali-Ionen hervorgerufene und erfasste Änderung der Leitfähigkeit auch bereits dann auf eine Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung und einen dadurch bedingten, beginnenden Härtedurchbruch hinweisen kann, wenn nur ein Teil der sich bereits im Wasser befindlichen Erdalkali-Ionen ausgefällt wird. Zweckmäßig erfolgt jedoch in der Messvorrichtung eine zumindest im Wesentlichen vollständige Fällung der Erdalkali-Ionen in dem zugeführten Wasser, wodurch ein Härtedurchbruch bei beginnender Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung noch für eine gewisse Zeit verzögert werden kann.

Bei einem beginnenden Härtedurchbruch kann dabei aus der erfassten Differenz der Leitfähigkeit des Wassers am Eingang und am Ausgang der Messvorrichtung auf die Konzentration der Erdalkali-Ionen in dem durch die Elektrolysezelle strömenden Wasser und daraus auf den Erschöpfungsgrad der Enthärtungsvorrichtung geschlossen werden. Je höher die Leitfähigkeitsdifferenz, desto höher ist der Erschöpfungsgrad bzw. desto niedriger ist die Restkapazität der Enthärtungsvorrichtung, insbesondere des Ionenaustauschers oder der Ionenaustauscher. Bei einem beginnenden Härtedurchbruch in dem durch die Elektrolysezelle geleiteten Wasser ist die Konzentration der Erdalkali-Ionen noch sehr gering, so dass selbst bei einer vollständigen Ausfällung der Erdalkali-Ionen zunächst nur eine geringe Änderung der Leitfähigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung gemessen wird. Bei einem Härtedurchbruch, der bei vollständiger Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung eintritt, sind jedoch so viele Erdalkali-Ionen im Wasser vorhanden, so dass diese aufgrund der begrenzten Verweilzeit in der Elektrolysezelle nicht mehr vollständig ausgefällt werden können, weshalb die mit der Messvorrichtung erfasste Leitfähigkeitsdifferenz bei einer vollständigen Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung asymptotisch auf ein Maximum zuläuft, dessen Betrag weiterhin von der Verweilzeit des Wassers in der Elektrolysezelle und damit von der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und der Länge der Elektrolysezelle abhängt.

Zweckmäßig sind die Elektrolyseelektroden der Messvorrichtung als Flachelektroden ausgebildet, die in der Elektrolysezelle gegenüberliegend angeordnet sind. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Durchströmung des Wassers durch die Elektrolysezelle zwischen den Elektrolyseelektroden, wodurch eine ausreichende Verweilzeit für eine Ausfällung der Erdalkali-Ionen ermöglicht ist. Die Elektrolyseelektroden sind dabei zweckmäßig so ausgebildet, dass sie an eine Gleichspannungsquelle anschließbar sind.

Zur Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit des durch die Elektrolysezelle strömenden Wassers umfasst die Messvorrichtung bevorzugt mindestens zwei Leitfähigkeitssensoren. Besonders bevorzugt ist dabei mindestens ein Leitfähigkeitssensor in der Elektrolysezelle integriert. Dies ermöglicht einen kompakten und kostengünstigen Aufbau der Messvorrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung zwei Leitfähigkeitssensoren, wobei ein erster Leitfähigkeitssensor an einem Eingang der Messvorrichtung zur Messung der Leitfähigkeit des in die Elektrolysezelle einströmenden Wassers und ein zweiter Leitfähigkeitssensor an einem Ausgang der Messvorrichtung zur Messung der Leitfähigkeit des aus der Elektrolysezelle ausströmenden Wassers vorgesehen ist. Die Leitfähigkeitssensoren können auch außerhalb der Elektrolysezelle angeordnet sein. Hierbei ist bspw. ein erster Leitfähigkeitssensor stromaufwärts oder an einem Eingang der Elektrolysezelle und ein zweiter Leitfähigkeitssensor ist stromabwärts oder an einem Ausgang der Elektrolysezelle angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung einen Eingang, an dem der Messvorrichtung Wasser von der Enthärtungsvorrichtung zugeführt wird, und einen Ausgang, wobei am Eingang ein erster Leitfähigkeitssensor und am Ausgang ein zweiter Leitfähigkeitssensor angeordnet sind und die Elektrolysezelle zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet ist. Dieser Aufbau ermöglicht eine störungsfreie Messung der elektrischen Leitfähigkeit des am Eingang in die Elektrolysezelle einströmenden und des am Ausgang aus der Elektrolysezelle ausströmenden Wassers.

Jeder Leitfähigkeitssensor umfasst bevorzugt mindestens ein Elektrodenpaar mit zwei insbesondere als Stabelektroden ausgebildeten Messelektroden, welche an eine Wechselspannungsquelle anschließbar oder angeschlossen sind. Dies ermöglicht eine kostengünstige Messung der elektrischen Leitfähigkeit durch eine Beaufschlagung der Messelektroden mit einer elektrischen Wechsel Spannung bei einer kompakten Ausbildung der Messvorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung einen ersten Leitfähigkeitssensor und einen zweiten Leitfähigkeitssensor, wobei der erste Leitfähigkeitssensor und der zweite Leitfähigkeitssensor jeweils ein Elektrodenpaar mit zwei Messelektroden umfasst und die Messelektroden an eine Wechselspannungsquelle anschließbar oder angeschlossen sind. Die beiden Leitfähigkeitssensoren können dabei innerhalb der Elektrolysezelle oder außerhalb der Elektrolysezelle angeordnet sein. Wenn die Leitfähigkeitssensoren innerhalb der Elektrolysezelle angeordnet sind, ist ein erster Leitfähigkeitssensor stromaufwärts und ein zweiter Leitfähigkeitssensor stromabwärts der einander gegenüberliegenden Elektrolyseelektroden vorgesehen. Eine Anordnung der beiden Leitfähigkeitssensoren innerhalb der Elektrolysezelle ermöglicht einen kompakten Aufbau sowie eine Verwendung der Messvorrichtung zur Bestimmung der Härte des Wassers einer Wasserprobe. Eine Anordnung außerhalb der Elektrolysezelle hat messtechnische Vorteile, da es aufgrund der örtlichen Entkopplung der Messelektroden und der Elektrolyseelektroden nicht zu einer Störung der Leitfähigkeitsmessung durch die Messelektroden kommen kann. Bei einer Anordnung der Messelektroden innerhalb der Elektrolysezelle kann es zur Vermeidung von Messstörungen zweckmäßig sein, die Leitfähigkeitsmessungen mittels der Messelektroden und die elektrolytische Ausfällung der Erdalkali-Ionen mittels der Elektrolyseelektroden zeitlich zu entkoppeln, d.h. in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen und Elektrolysezyklen durchzuführen.

Die Steuereinrichtung der Wasserbehandlungsanlage ist bevorzugt so zur Ansteuerung der Messvorrichtung eingerichtet, dass das am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellte Wasser der Messvorrichtung an dem Eingang der Messvorrichtung zugeführt und die Leitfähigkeit (Lf _a ) des am Eingang zugeführten Wassers mit dem einen Leitfähigkeitssensor oder mit dem ersten Leitfähigkeitssensor erfasst und danach das Wasser durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektrolyseelektroden elektrolysiert und schließlich die Leitfähigkeit (Lft) des elektrolysierten Wassers am Ausgang der Messvorrichtung mittels des einen Leitfähigkeitssensors oder mit dem zweiten Leitfähigkeitssensor gemessen und dabei insbesondere eine durch die Elektrolyse des Wassers hervorgerufene Änderung der Leitfähigkeit (ALf = |Lfi> - Lf _a |) des Wassers zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung erfasst wird. Aus der erfassten Änderung der Leitfähigkeit (ALf) kann auf die Existenz von Erdalkali-Ionen geschlossen werden, insbesondere wenn die erfasste Änderung der Leitfähigkeit (ALf) über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Die Existenz von Erdalkali- Ionen in dem der Messvorrichtung zugeführten Wasser deutet auf einen beginnenden Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung hin, weshalb bevorzugt bei der Erfassung einer Änderung der Leitfähigkeit (ALf) über dem vorgegeben Grenzwert ein Regeneriervorgang zur Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung eingeleitet und/oder durch die Signaleinrichtung ein Signal ausgegeben wird, das eine erforderliche Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung und insbesondere eine erforderliche Regenerierung oder einen erforderlichen Austausch des Ionenaustauschers anzeigt.

Dabei kann die Steuereinrichtung die Messvorrichtung auch so ansteuern, dass zunächst die ursprüngliche Leitfähigkeit (Lf _a ) des am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Wassers, insbesondere mit einem ersten Leitfähigkeitssensor, erfasst und danach die ggf. bei einem Härtedurchbruch darin enthaltenen Erdalkali-Ionen in der Messvorrichtung durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektrolyseelektroden zumindest teilweise ausgefällt werden und die Leitfähigkeit (Lfi,) des Wassers während und/oder nach der Fällung der Erdalkali-Ionen gemessen wird, insbesondere mit einem zweiten Leitfähigkeitssensor. Aus der Differenz der gemessenen Leitwerte wird dann von der Steuereinrichtung die durch die elektrolytische Ausfällung der Erdalkali-Ionen hervorgerufene Änderung der Leitfähigkeit (ALf = Lfi, - Lf _a ) ermittelt und auf einen Härtedurchbruch geschlossen, wenn der Betrag von ALf über dem vorgegebenen Grenzwert liegt.

Wenn durch die Steuereinrichtung ein Härtedurchbruch erfasst wird, kann diese oder die Signal einrichtung ein Signal ausgeben und/oder die Regeneriereinrichtung ansteuern, um einen Regeneriervorgang zur Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung einzuleiten. Ein Bediener der Wasserbehandlungsanlage wird somit über einen Härtedurchbruch informiert und ggf. angewiesen, entweder manuell einen Regeneriervorgang zur Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung einzuleiten oder einen Austausch des austauschbaren Ionenaustauschers, der bspw. als austauschbare Kartusche ausgebildet sein kann, vorzunehmen.

Die Steuereinrichtung oder die Signaleinrichtung ist dabei zweckmäßig zur Ausgabe eines Signals eingerichtet, wenn während der Fällung der Erdalkali-Ionen, insbesondere über einen vorgegebenen Zeitraum (At) der Fällung, eine Änderung der gemessenen Leitfähigkeit gegenüber der ursprünglichen Leitfähigkeit des am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Wassers erfasst wird, insbesondere wenn die über den vorgegebenen Zeitraum (At) erfasste Änderung der Leitfähigkeit (ALf) über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Das Signal kann dabei ein akustisches Signal, bspw. ein Warnton, und/oder ein optisches Signal, bspw. ein Warnlicht, und/oder eine textliche und/oder symbolisierte Darstellung eines Warnhinweises auf einer Anzeige der Steuereinrichtung sein. Die Steuereinrichtung oder die Signaleinrichtung kann auch so eingerichtet sein, dass der Betrieb der Enthärtungseinrichtung abgestellt und der Ausgang der Enthärtungsvorrichtung geschlossen wird, wenn ein Härtedurchbruch detektiert wird, indem bspw. ein Ventil am Ausgang geschlossen wird, um die Bereitstellung von nicht ausreichend enthärtetem Wasser am Ausgang zu verhindern.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung so eingerichtet ist, dass sie in Abhängigkeit der erfassten Änderung der Leitfähigkeit (ALf), insbesondere bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts, einen Regeneriervorgang mittels der Regeneriereinrichtung direkt einleitet. Dies ermöglicht eine vollautomatische Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung, ohne dass der Bediener der Wasserbehandlungsanlage bei einem Härtedurchbruch noch manuell eingreifen muss.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage ist die Enthärtungsvorrichtung als Mehrfach- oder Doppelanlage mit einer ersten Enthärtungsvorrichtung und mindestens einer zweiten Enthärtungsvorrichtung ausgebildet, welche im Pendelbetrieb betrieben werden können, wobei in dem Pendelbetrieb wechselweise die erste Enthärtungsvorrichtung in einem Enthärtungs- oder Entsalzungsmodus betrieben wird, während die zweite Enthärtungsvorrichtung in einem Regeneriermodus betrieben wird, in dem eine Regenerierung erfolgt, und umgekehrt. Dieser Pendelbetrieb einer ersten und einer zweiten Enthärtungsvorrichtung ermöglicht es, bei einem mit der Messvorrichtung erfassten Härtedurchbruch während des Enthärtungs- oder Entsalzungsmodus der einen Enthärtungsvorrichtung den Pendelbetrieb zu wechseln und bspw. in der ersten Enthärtungsvorrichtung den Regeneriermodus einzuleiten, während die zweite Enthärtungsvorrichtung auf den Enthärtungsmodus umgestellt wird. Dies stellt sicher, dass von der Wasserbehandlungsanlage zu jeder Zeit teil- oder voll-enthärtetes Wasser bereitgestellt werden kann.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Wasserbehandlungsanlage, welche einen Rohwasserzulauf zur Bereitstellung von Rohwasser, eine Enthärtungsvorrichtung mit einem Eingang und einem Ausgang, eine Regeneriereinrichtung zum Regenerieren der Enthärtungsvorrichtung und/oder eine Signal einrichtung umfasst, welche bei einer Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung ein Signal erzeugt, um eine erforderliche Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung und insbesondere eine erforderliche Regenerierung oder einen erforderlichen Austausch eines Ionenaustauschers anzuzeigen, wobei die Enthärtungsvorrichtung aus dem Rohwasser enthärtetes Wasser erzeugt und am Ausgang bereitstellt und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Regeneriereinrichtung und/oder der Signaleinrichtung gekoppelt ist, um die Enthärtungsvorrichtung bei einer Erschöpfung zu regenerieren und/oder das von der Signal einrichtung erzeugte Signal auszugeben oder anzuzeigen, und mindestens eine mit der Enthärtungsvorrichtung und der Steuereinrichtung in Verbindung stehende Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in dem am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellten Wassers vorhanden ist und das am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellte Wasser zumindest zeitweise oder kontinuierlich der Messvorrichtung zugeführt und in der Messvorrichtung zumindest zeitweise eine elektrolytische Fällung der Erdalkali-Ionen in dem zugeführten Wasser durchgeführt wird, wobei zumindest vor und während der elektrolytischen Fällung der Erdalkali-Ionen die elektrische Leitfähigkeit des zugeführten Wassers erfasst und miteinander verglichen wird, insbesondere durch Bildung der Differenz (ALF = |Lfi> - Lf _a |) der vor der elektrolytischen Fällung erfassten Leitfähigkeit (Lf _a ) und der während oder nach der Fällung erfassten Leitfähigkeit (Lfb).

Dem Eingang der Enthärtungsvorrichtung wird dabei über den Rohwasserzulauf Rohwasser, welches Erdalkali-Ionen, insbesondere Calcium- und/oder Magnesium-Ionen, sowie Hydrogencarbonat- und/oder Carbonat-Ionen enthält, zugeführt.

In dem Verfahren wird die elektrische Leitfähigkeit des der Messvorrichtung zugeführten Wassers bevorzugt an einem Eingang der Messvorrichtung und einem Ausgang der Messvorrichtung erfasst und die Messvorrichtung umfasst bevorzugt eine insbesondere zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung angeordnete Elektrolysezelle mit wenigstens zwei Elektrolyseelektroden, wobei das der Messvorrichtung zugeführte Wasser in der Elektrolysezelle elektrolysiert wird, um die ggf. bei einem Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung im Wasser vorhandenen Erdalkali-Ionen in dem zugeführten Wasser zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, auszufällen. Die Elektrolysezelle umfasst hierfür mindestens zwei Elektrolyseelektroden, welche zur elektrolytischen Fällung der Erdalkali- Ionen mit Gleichspannung beaufschlagt werden. Bevorzugt enthält die Messvorrichtung mindestens einen Leitfähigkeitssensor mit zwei Messelektroden, welche zur Erfassung der Leitfähigkeit des der Messvorrichtung zugeführten Wassers mit Wechsel Spannung beaufschlagt werden. Um die Leitfähigkeit des der Messvorrichtung zugeführten Wassers sowohl am Eingang als auch am Ausgang der Elektrolysezelle zu erfassen, enthält die Messvorrichtung bevorzugt einen ersten Leitfähigkeitssensor vor dem oder am Eingang und einen zweiten Leitfähigkeitssensor nach dem oder an dem Ausgang der Messvorrichtung.

Dadurch wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren einerseits eine zuverlässige Erfassung eines Härtedurchbruchs bei Feststellung einer Änderung der Leitfähigkeit (ALf = Lfi> - Lf _a ) des zugeführten Wassers zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung ermöglicht und andererseits werden die Wirkungen eines zumindest teilweise bereits erfolgten Härtedurchbruchs zumindest teilweise unschädlich gemacht, indem die Erdalkali-Ionen des zugeführten Wassers zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, ausgefällt werden. Aus dem Betrag der durch die Fällung der Erdalkali-Ionen hervorgerufenen Änderung der Leitfähigkeit (ALf = Lfi, - Lf _a ) kann dabei auf die Konzentration der Erdalkali-Ionen in dem der Messvorrichtung zugeführten Wasser und dadurch auf den Härteschlupf der Enthärtungsvorrichtung, insbesondere des Ionenaustauschers, geschlossen werden.

Um einen beginnenden Härtedurchbruch rechtzeitig zu erfassen, wird das am Ausgang der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellte Wasser bevorzugt kontinuierlich vom Eingang zum Ausgang durch die Messvorrichtung geleitet und es wird die Leitfähigkeit des durchgeleiten Wassers am Eingang und am Ausgang erfasst. Bei einer Änderung der Leitfähigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung kann auf einen zumindest teilweise bereits erfolgten oder einen beginnenden Härtedurchbruch geschlossen werden und es kann über die Regeneriereinrichtung ein Regeneriervorgang zur Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung eingeleitet und/oder durch die Signaleinrichtung ein Signal ausgegeben werden, insbesondere bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenz-Grenzwerts der mit der Messvorrichtung erfassten Änderung der Leitfähigkeit. Bei Überschreiten eines Differenz-Grenzwerts kann die Wasserbehandlungsanlage bzw. die Enthärtungsvorrichtung auch abgestellt werden, um zu verhindern, dass nicht-enthärtetes Wasser zu einem Verbraucher geleitet wird.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt in Abhängigkeit der durch die Fällung der Erdalkali-Ionen hervorgerufenen Änderung der Leitfähigkeit (ALf = Lfi - Lf _a ) automatisch ein Regeneriervorgang zur Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung eingeleitet und/oder ein Signal ausgegeben, wenn die durch die Fällung der Erdalkali-Ionen hervorgerufene Differenz der Leitfähigkeit (ALf = Lfi - Lf _a ) einen vorgegebenen Differenz-Grenzwert AG überschreitet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei Feststellung eines beginnenden oder bereits erfolgten Härtedurchbruchs rechtzeitig vor einer schädlichen Erhöhung der Wasserhärte des von der Wasserbehandlungsanlage für einen Verbraucher bereitgestellten Wassers eine Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung erfolgt. Dabei bleibt bei einem beginnenden Härtedurchbruch, der sich insbesondere bei einer niedrigen Differenz der Leitfähigkeit (ALf = Lfi - Lf _a ) des der Messvorrichtung zugeführten Wassers zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Messvorrichtung zeigt, die Wasserhärte des von der Wasserbehandlungsanlage am Ausgang der Messvorrichtung bereitgestellten Wassers niedrig und ist idealerweise bei oder nahe Null, aufgrund der elektrolytischen Fällung der Erdalkali-Ionen in der Elektrolysezelle der Messvorrichtung.

Diese und weitere Vorteile und Anwendungen sowie bevorzugte Merkmale der erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung. Dabei zeigen:

Fig- 1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage mit einer Enthärtungsvorrichtung und einer Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in der Enthärtungsvorrichtung;

Fig- 2: schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer konduktometrischen Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in einer Enthärtungsvorrichtung, die in der erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage und dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden kann;

Fig- 3: ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der in einer der Messvorrichtungen von

Figur 2 erfassten elektrischen Leitfähigkeit einer Wasserprobe vor, während und nach einer elektrolytischen Fällung der Erdalkali-Ionen;

Fig. 4: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage mit einer Enthärtungssvorrichtung und einer Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in der Enthärtungsvorrichtung;

Fig- 5: ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der in dem erfindungsgemäßen Verfahren erfassten elektrischen Leitfähigkeit des der Messvorrichtung der Wasserbehandlungsanlage von Figur 1 zugeführten Wassers mit einem Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung;

Fig. 6A: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer

Elektrolysezelle der Messvorrichtung zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in einer Enthärtungsvorrichtung,

Fig. 6B: eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der elektrischen Leitfähigkeit des der Elektrolysezelle von Figur 6A zugeführten Wassers (Weichwasser von der Enthärtungsvorrichtung) vor der Elektrolysezelle (Lf _a ) und nach der Elektrolysezelle (Lfi,) sowie der titrimetrisch bestimmten Härte (H) des zugeführten Wassers bei einem Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung (Figur 6B);

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage mit einer Enthärtungsvorrichtung 12 dargestellt, wobei die Wasserbehandlungsanlage 10 einen mit der Enthärtungsvorrichtung 12 über einen Verteiler 24 verbundenen Rohwasserzulauf 11 zur Bereitstellung von Rohwasser R, eine Steuereinrichtung 14 und mindestens eine konduktometrische Messvorrichtung 15 umfasst. Die Messvorrichtung

15 ist dabei stromabwärts des Verteilers 24 angeordnet und an einem Eingang 15a der Messvorrichtung 15 über eine Verbindungsleitung 20 mit dem Verteiler 24 verbunden. Die Steuereinrichtung 14 ist dabei mit dem Verteiler 24 sowie der Messvorrichtung 15 gekoppelt, um diese zu steuern. Die Steuereinrichtung 14 steuert insbesondere die Volumenströme des vom Rohwasserzulauf 11 zugeführten Wassers in die Enthärtungsvorrichtung 12 und des darin enthärteten Wassers W zur Verbindungsleitung 20.

Die Enthärtungsvorrichtung 12 ist dabei als Doppelanlage ausgebildet und umfasst eine erste Enthärtungsvorrichtung 12a und eine zweite Enthärtungsvorrichtung 12b, die im Pendelbetrieb betrieben werden. Die erste und die zweite Enthärtungsvorrichtung 12a, 12b enthält jeweils einen Ionenaustauscher 13, der jeweils in einem lonenaustauschbehälter 8 angeordnet ist.

Der lonenaustauschbehälter 8 der ersten und der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12a, 12b umfasst jeweils einen Eingang 1 la und einen Ausgang 11b, wobei der Eingang 1 la jeweils über eine Zulaufleitung 7 und der Ausgang 11b jeweils über eine Ablaufleitung 7‘ mit dem Verteiler

24 in Verbindung steht. Zur Regenerierung des Ionenaustauschers 13 der Enthärtungsvorrichtungen 12a, 12b umfasst die Wasserbehandlungsanlage weiterhin eine Regeneri ereinrichtung 18, welche einen Regenerierbehälter 9 aufweist, in dem eine wässrige Regenerierlösung, insbesondere eine Natriumchlorid-Lösung, bevorratet ist. Bei einer Erschöpfung des Ionenaustauschers 13 einer der beiden Enthärtungsvorrichtungen 12a, 12b wird in einem Regeneriermodus die Regenerierlösung in und durch den lonenaustauschbehälter 8 der jeweiligen Enthärtungsvorrichtung 12a oder 12b geleitet, wodurch die in dem Ionenaustauscher 13 beim Enthärten des Rohwassers R aufgenommenen Calzium- und Magnesium-Ionen durch Natrium-Ionen ersetzt werden. Die verbrauchte Regenerierlösung wird während des Regeneriermodus über eine am Verteiler 24 angeschlossene Abfuhrleitung

25 in einen Kanal 19 geleitet. Während sich eine der beiden Enthärtungsvorrichtungen 12a oder 12b in einem Regeneriermodus befindet, kann die andere Enthärtungsvorrichtung 12b oder 12a im Betriebsmodus arbeiten, in dem über den Verteiler 24 Rohwasser R in den lonenaustauschbehälter 8 geleitet und darin durch Austausch der härtebildenden Calcium- und Magnesiom-Ionen gegen Natrium-Ionen des Ionenaustauschers 13 (zumindest weitgehend) vollständig enthärtet wird. Das enthärtete Wasser W wird im Betriebsmodus am Ausgang 11b der jeweiligen Enthärtungsvorrichtung 12a, 12b bereitgestellt und über die Ablaufleitung 7‘ zum Verteiler 24 geleitet, der das enthärtete Wasser W über die Verbindungsleitung 20 einerseits zum Eingang 15a der Messvorrichtung 15 und anderseits in eine mit der Verbindungsleitung 20 in Verbindung stehende Verbraucherleitung 21 leitet. Der Volumenstrom des enthärteten Wassers W, welcher als Teilstrom der Messvorrichtung 15 zugeführt wird, ist dabei zweckmäßig wesentlich kleiner als der gesamte Volumenstrom des enthärteten Wassers W, der in die Verbindungsleitung 20 eingeleitet wird. Der überwiegende Teil des gesamten Volumenstroms des enthärteten Wassers W wird in die Verbraucherleitung 21, welche mit einem Verbraucher 22 verbunden ist, eingeleitet. Bei dem Verbraucher 22 kann es sich beispielsweise um die Trinkwasserinstallation eines Haushalts oder eines Gewerbes oder auch um ein Wassergerät oder eine nachgeschaltete Wasserbehandlungsanlage (bspw. eine Umkehrosmoseanlage) handeln, der das enthärtete Wasser W direkt zur Weiterbehandlung zugeführt wird.

Die Zuführung des enthärteten Wassers W zur Messvorrichtung 15 erfolgt dabei während des Betriebs der Wasserbehandlungsanlage 10 kontinuierlich oder zeitweise in vorgegebenen Messzyklen. Die Messzyklen können insbesondere erstmalig bei Erreichen eines prognostizierten Erschöpfungsgrads des Ionenaustauschers 13 der Enthärtungsvorrichtung 12, bspw. nach Erreichen eines prognostizierten Erschöpfungsgrads von 80%, und danach regelmäßig oder kontinuierlich bis zur vollständigen Erschöpfung durchgeführt werden, um einen in Kürze zu erwartenden Härtedurchbruch zu detektieren. Der Erschöpfungsgrad der Enthärtungsvorrichtung 12 hängt dabei von der gesamten (maximalen) Austauschkapazität des Ionenaustauschers 13 sowie der Härte des Rohwassers R und dem gesamten Volumen des Rohwassers, der durch die Enthärtungsvorrichtung 12 geströmt ist, ab und kann folglich aus den bekannten Daten der Austauschkapazität und des Volumenstroms sowie der mittels der Messvorrichtung 15 erfassbaren Härte H des Rohwassers R prognostiziert werden.

Nach Beendigung einer Messung in der Messvorrichtung wird das der Messvorrichtung 15 zugeführte Wasser W durch den Ausgang 15b der Messvorrichtung in eine mit einem Ventil vl verschließbare Ablauflaufleitung 26 abgeführt, welche das Wasser in einen Kanal 19 ableitet.

Die Messvorrichtung 15 umfasst eine Elektrolysezelle 1, die über einen Behälter 5 verfügt, in dem der Eingang 15a und ein Ausgang 15b vorgesehen sind. Das von der Verbindungsleitung 20 zugeführte enthärtete Wasser W wird über den Eingang 15a in den Behälter 5 der Messvorrichtung 15 eingebracht und durch den Behälter 5 zum Ausgang 15b geleitet. Zum vollständigen Entleeren des Behälters 5 verfügt dieser, bevorzugt am Boden, über einen Ablauf 15c. Die Messvorrichtung 15 umfasst weiterhin einen ersten Leitfähigkeitssensor 2a am Eingang 15a und einen zweiten Leitfähigkeitssensor 2b am Ausgang 15b sowie zwei in dem Behälter 5 einander gegenüberliegend angeordnete Elektrolyseelektroden A, K, wobei die Elektrolyseelektroden an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen sind und eine Elektrolyseelektrode als Anode A und Elektrolyseelektroden als Kathode K ausgebildet ist. Der Behälter 5 und die darin angeordneten Elektrolyseelektroden A, K, an welche von der Gleichspannungsquelle eineGleichspannung angelegt wird, bilden die Elektrolysezelle 1. Die Elektrolyseelektroden A, K sind dabei bevorzugt als Flachelektroden ausgebildet, welche im Abstand und parallel zueinander verlaufend in dem Behälter 5 angeordnet sind, so dass das durch den Behälter 5 geleitete Wasser W zwischen den Elektrolyseelektroden A, K durchströmen kann.

Die Messvorrichtung 15 wird von der Steuereinrichtung 14 gesteuert. Die Steuereinrichtung 14 steuert insbesondere die Versorgung der Elektrolyseelektroden A, K während vorgegebener Messzyklen bzw. Elektrolysezyklen oder dauerhaft während des Betriebs der Wasserbehandlungsanlage mit elektrischer Gleichspannung. Weiterhin wird auch die Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit des über die Verbindungsleitung 20 zugeführten Wassers W am Eingang 15a und am Ausgang 15b der Messvorrichtung 15 mittels der beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b durch die Steuereinrichtung 14 gesteuert. Jeder der beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b umfasst dabei mindestens ein Elektrodenpaar 3, an welches in definierten Messzyklen oder dauerhaft während des Betriebs der Wasserbehandlungsanlage eine elektrische Wechsel Spannung angelegt und die Stromstärke gemessen wird, um die Leitfähigkeit des zugeführten Wassers W zu erfassen. Mittels eines Temperatursensors, der bspw. in der Elektrolysezelle 1 angeordnet oder auch in zumindest einem der Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b integriert sein kann, wird dabei zweckmäßig die Temperatur des Wassers erfasst und bei der Bestimmung der Leitfähigkeit erfolgt mittels eines Korrekturfaktors eine Temperaturkorrektur auf eine Standardtemperatur von bspw. 25°C.

In Figur 2 sind weitere Ausführungsformen der Messvorrichtung 15 gezeigt, in denen die beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b in dem Behälter 5 der Elektrolysezelle 1 integriert sind, wobei der erste Leitfähigkeitssensor 2a stromaufwärts der Elektrolyseelektroden A, K am Eingang 15a und der zweite Leitfähigkeitssensor 2b stromabwärts der Elektrolyseelektroden A, K am Ausgang 15b angeordnet ist. Wie in der Ausführungsform der Messvorrichtung 15 von Figur 1 sind die beiden Elektrolyseelektroden A, K an eine Gleichspannungsquelle DC angeschlossen und das Elektrodenpaar 3 der beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b ist jeweils an eine Wechsel Spannungsquelle AC angeschlossen, mit der die Messelektroden des Elektrodenpaars 3 mit elektrischer Wechsel Spannung einer vorgegebenen Frequenz versorgt werden können. Die beiden Messelektroden jedes Leitfähigkeitssensors 2a, 2b sind in den in Figur 2 gezeigten Beispielen jeweils als Stabelektroden ausgebildet, deren Längsachse parallel zu der Ebene der beiden als Flachelektroden ausgebildeten Elektrolyseelektroden A, K verläuft.

Die in Figur 2A gezeigte Ausführungsform der Messvorrichtung 15 umfasst dabei zwei als Flachelektroden ausgebildete Elektrolyseelektroden A, K, die in der Elektrolysezelle parallel und im Abstand zueinander verlaufend sowie einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Elektrolyseelektroden umfassen dabei mindestens eine Anode, die bevorzugt aus platiniertem Titanblech oder einem platinierten Titangitter oder aus einem Graphitfilm gefertigt ist, und mindestens eine Kathode, die bevorzugt aus Stahl oder Titan oder Graphitfolie gefertigt ist. Besonders bevorzugt ist die Anode und die Kathode aus demselben Material, insbesondere jeweils aus platiniertem Titan.

In der in Figur 2B gezeigten Ausführungsform der Messvorrichtung 15 sind in der Elektrolysezelle 1 mehrere Elektrolyseelektroden A, K angeordnet. Insbesondere enthält die Elektrolysezelle 1 des Ausführungsbeispiels von Figur 2B eine Kaskade von Elektrolyseelektroden in der Abfolge einer äußeren Anode A, einer ersten Kathode K, einer inneren Anode A, einer zweiten Kathode K sowie einer weiteren äußeren Anode A, wie aus Figur 2B ersichtlich. Zwischen korrespondierenden Elektrolyseelektroden A, K ist jeweils eine Kationenaustauschermembran KAT angeordnet. Durch die Mehrzahl von Elektrolyseelektroden A, K sowie der zwischen korrespondierenden Elektrolyseelektroden A, K angeordneten Kationenaustauschermembrane KAT wird die Effizienz der elektrolytischen Fällung der Erdalkali-Ionen durch die Ausfällung in Form von Erdalkali-Carbonate an den Kathoden K (insbesondere aufgrund einer größeren Elektrodenfläche) erhöht, wodurch eine schnellere Ausfällung der Erdalkali-Ionen beim Durchströmen des Wassers W erzielt wird.

Sowohl die in Figur 1 als auch die in Figur 2 gezeigten Ausführungsformen der Messvorrichtung 15 können in einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage 10 zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in der Enthärtungsvorrichtung 12 eingesetzt werden, wobei das Wasser W bevorzugt im Durchflussbetrieb dauernd oder nur in den zeitlich definierten Messzyklen kontinuierlich vom Eingang 15a zum Ausgang 15b durch die Elektrolysezelle 1 strömt und die elektrische Leitfähigkeit des enthärteten Wassers W vor und nach der Elektrolysezelle 1 gemessen wird. Hierfür wird während des Durchströmens des Wassers W durch die Elektrolysezelle 1 die Leitfähigkeit Lf _a des Wasserstroms am Eingang 15a und die Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b der Messvorrichtung 15 in einem Messzyklus kontinuierlich mit den beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b gemessen. Die Steuereinrichtung 14 berechnet aus den erfassten Messwerten der beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b die Differenz ALf = Lfi> - Lf _a und vergleicht den Betrag der berechneten Differenz der elektrischen Leitfähigkeit | ALf] mit einem vorgegebenen Grenzwert AG. Falls der Betrag der ermittelten Differenz der elektrischen Leitfähigkeit |ALf| über diesem Grenzwert AG liegt, kann darauf geschlossen werden, dass sich eine bestimmte Menge an härtebildenden Erdalkali-Ionen in dem Wasser befindet, was auf einen Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung 12 hinweist.

Weiterhin kann mit der Messvorrichtung 15 eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit des zugeführten Wassers W detektiert werden, die bspw. auf eine Änderung der Wasserqualität des Rohwassers R, das der Wasserbehandlungsanlage 10 über den Rohwasserzulauf 11 zugeführt wird, beruht. Hierfür kann der Messvorrichtung über eine in Figur 1 nicht gezeigte Bypassleitung unbehandeltes Rohwasser R zugeführt werden, dessen Leitfähigkeit mit wenigstens einem der beiden Leitfähigkeitssensoren 2a, 2b gemessen wird. Bei einer Änderung der ermittelten Leitfähigkeit des Rohwassers R kann auf eine andere Zusammensetzung und insbesondere eine veränderte Härte des Rohwassers R geschlossen werden.

In Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsanlage 10 mit einer Enthärtungsvorrichtung 12 dargestellt, welches im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel von Figur 1 entspricht. Im Unterschied zum erstem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel von Figur 4 eine zusätzliche Rückführleitung 27 vorgesehen, welche die Ablauflaufleitung 26 mit der Verbraucherleitung 21 verbindet und an einem Verbindungspunkt 28 in die Verbraucherleitung 21 mündet. Durch die Rückführleitung 27 kann das Wasser W, dessen Leitfähigkeit in der Messvorrichtung 15 erfasst worden ist, in die Verbraucherleitung 21 eingeleitet werden, um das Wasser W dem Verbraucher 22 zuzuführen, wodurch der Verlust von enthärtetem Wasser W reduziert werden kann. Zum Öffnen und Verschließen der Rückführleitung 27 ist in der Rückführleitung 27 ein Ventil v2 vorgesehen und zum Öffnen und Verschließen der Verbraucherleitung 21 ist stromaufwärts des Verbindungspunkts 28 ein weiteres Ventil v3 in der Verbraucherleitung 21 angeordnet. Durch Schließen der Ventile vl und v3 und Öffnen des Ventils v2 ist es dabei möglich, nur den Teilstrom des Wassers W, der durch die Messvorrichtung 15 geführt worden ist, zum Verbraucher 22 zu leiten.

Nachfolgend wird ein in der Wasserbehandlungsanlage 10 von Figur 1 durchführbares Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert:

Zur Inbetriebnahme der Wasserbehandlungsanlage 10 wird zunächst Rohwasser R durch den Rohwasserzulauf 11 über den Verteiler 24 sowie die Zulaufleitung 7 in den lonenaustauschbehälter 8 der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a geleitet, wodurch im Betriebsmodus (Enthärterbetrieb) der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a die Calzium- und Magnesium-Ionen in dem Rohwasser R gegen Natrium-Ionen des Ionenaustauschers 13 ausgetauscht und dadurch enthärtetes Wasser W erzeugt wird, welches am Ausgang 11b der über die Ablaufleitung 7‘ und den Verteiler 24 in die Verbindungsleitung 20 eingeleitet wird. Das enthärtete Wasser W wird über die Verbindungsleitung 20 und die daran angeschlossene Verbraucherleitung 21 zu einem Verbraucher 22 geleitet, der auf diese Weise mit enthärteten Wasser W versorgt wird.

Die zweite Enthärtungsvorrichtung 12b kann während des Betriebsmodus der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a im Regeneriermodus betrieben werden, in dem der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b die in dem Regenerierbehälter 9 der Regeneri ereinrichtung 18 bevorratete wässrige Regenerierlösung, insbesondere eine Natriumchlorid-Lösung, über die Regenerierleitung 17 und den Verteiler 24 zugeführt wird. Die Regenerierlösung wird dabei in dem Regeneriermodus durch den Ionenaustauscher 13 in dem lonenaustauschbehälter 8 der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b geleitet, um diesen Ionenaustauscher 13 durch Austausch der darin gebundenen Calzium- und Magnesium-Ionen gegen Natrium-Ionen der Regenerierlösung zu regenerieren. Die dabei verbrauchte Regenerierlösung wird über die Ablaufleitung 7‘ und den Verteiler 24 in die Ablaufleitung 25 geleitet, die zu einem Kanal 19 führt.

Während des Betriebs der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a im Betriebsmodus wird ein Teilstrom des am Ausgang 11b der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a bereitgestellten enthärteten Wassers W über die Verbindungsleitung 20 zur Messvorrichtung 15 geleitet. Der Teilstrom des Wassers W, welcher der Messvorrichtung 15 zugeführt wird, durchströmt den Behälter 5 der Messvorrichtung 15 vom Eingang 15a zum Ausgang 15b und wird bei geöffnetem Ventil vl über die Ablaufleitung 26 in einen Kanal 19 abgeführt. Zumindest in definierten Messzyklen (oder kontinuierlich während des Betriebs der Wasserbehandlungsanlage) werden während des Durchströmen des Wassers W durch den Behälter 5 die Elektrolyseelektroden A, K der Messvorrichtung 15 mit elektrischer Gleichspannung beaufschlagt. Gleichzeitig wird die elektrische Leitfähigkeit des durch den Behälter 5 strömenden Wassers W am Eingang 15a der Messvorrichtung 15 mit dem ersten Leitfähigkeitssensor 2a und am Ausgang 15b mit dem zweiten Leitfähigkeitssensor 2b erfasst. Die erfassten Messwerte Lf _a des ersten Leitfähigkeitssensors 2a und Lfi> des zweiten Leitfähigkeitssensors 2b werden der Steuereinrichtung 14 zugeleitet. In der Steuereinrichtung 14 wird die Differenz der beiden Messwerte Lf _a und Lfi> der elektrischen Leitfähigkeit des ersten Leitfähigkeitssensors 2a und des zweiten Leitfähigkeitssensors 2b berechnet und mit einem vorgegebenen Grenzwert AG verglichen. Wenn bei diesem Vergleich festgestellt wird, dass der Betrag der Differenz der elektrischen Leitfähigkeit ALf = |Lfa - Lfb| des durch den Behälter 5 strömenden Wassers W größer ist als der vorgegebene Grenzwert AG, wenn also

ALf = |Lfa - Lfb| > AG gilt, wird auf einen Härtedurchbruch in der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a geschlossen und die Steuereinrichtung 14 leitet daraufhin einen Regeneriervorgang in der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a ein. Gleichzeitig kann über eine Signaleinrichtung ein Signal angezeigt werden, welches den von der Steuereinrichtung 14 erfassten Härtedurchbruch der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a anzeigt. Um während des eingeleiteten Regeneriermodus der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a enthärtetes Wasser W mit der Abwasserbehandlungsanlage 10 in der Verbraucherleitung 21 bereitstellen zu können, wird gleichzeitig mit der Umstellung der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a vom Betriebsmodus in den Regeneriermodus die zweite Enthärtungsvorrichtung 12b in den Betriebsmodus umgestellt, in dem die zweite Enthärtungsvorrichtung 12b aus dem vom Rohwasserzulauf 11 kommenden Rohwasser R enthärtetes Wasser W erzeugt und über die Ablaufleitung 7‘ und den Verteiler 24 in die Verbindungsleitung 20 und die damit in Verbindung stehende Verbraucherleitung 21 einspeist. Während die zweite Enthärtungsvorrichtung 12a im Betriebsmodus (Enthärtungsbetrieb) betrieben wird, befindet sich die erste Enthärtungsvorrichtung 12a im Regeneriermodus, in dem die Regenerierlösung aus der Regeneriervorrichtung 18 in den lonenaustauschbehälter 8 geleitet wird, um den darin befindlichen Ionenaustauscher 13 zu regenerieren. Während des Betriebs der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b im Betriebsmodus (Enthärtungsbetrieb) wird wiederum ein Teilstrom des von der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b in die Verbindungsleitung 20 eingespeisten enthärteten Wassers W zur Messvorrichtung 15 geleitet, um einen Härtedurchbruch in der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b zu detektieren. Dies erfolgt in derselben Weise, wie im Betriebsmodus der ersten Enthärtungsvorrichtung 12a.

Nach einer Erfassung eines Härtedurchbruchs in einer der beiden Enthärtungsvorrichtungen 12a bzw. 12b durch die Messvorrichtung 15 wird der Behälter 5 der Messvorrichtung 15 entleert, indem das sich darin befindliche Wasser durch den Ausgang 15b und bei geöffnetem Ventil vl durch die Ablaufleitung 26 und/oder durch den geöffneten Ablauf 15c in den Kanal 19 abgeführt wird. Die Messvorrichtung 15 steht dann für einen nachfolgenden Messzyklus bereit. Bei Einleitung des nachfolgenden Messzyklus erfolgt dabei automatisch ein Durchspülen des Behälters 5 durch das durchströmende Wasser.

In Figur 5 ist beispielhaft der zeitliche Verlauf der von den beiden Leitfähigkeitssensoren 2a und 2b erfassten Messwerte der elektrischen Leitfähigkeit Lf _a und Lfi> beim Betrieb der Wasserbehandlungsvorrichtung 10 von Figur 1 gezeigt, wobei zunächst die erste Enthärtungsvorrichtung 12b im Betriebsmodus betrieben wird während die zweite Enthärtungsvorrichtung 12b im Regeneriermodus regeneriert wird und ein Teilstrom des am Ausgang 11b der ersten Enthärtungsvorrichtung 12b bereitgestellten enthärteten Wassers W der Messvorrichtung 15 zugeführt wird, um mit dem ersten Leitfähigkeitssensor 2a die elektrische Leitfähigkeit Lf _a des Wassers W am Eingang 15a und mit dem zweiten Leitfähigkeitssensor 2b die elektrische Leitfähigkeit Lfi> des Wassers W am Ausgang 15b der Messvorrichtung zu erfassen. Während die elektrische Leitfähigkeit des Wassers W am Eingang 15a und am Ausgang 15b der Messvorrichtung erfasst wird, sind die Elektrolyseelektroden A,K an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, so dass die ggf. im Wasser enthaltenen Erdalkali-Ionen während des Durchströmens des Wassers durch die Elektrolysezelle 1 über einen vorgegebenen Zeitraum At der Fällung, der von der Strömungsgeschwindigkeit und der Länge der Elektrolysezelle 1 in Durchströmungsrichtung abhängt, ausgefällt werden.

Bei einem Zeitpunkt von t ~ 18 Minuten ist in Figur 5 ein Abfall in der Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b zu beobachten, der auf die Existenz von Erdalkali-Ionen in dem enthärteten Wasser W und daher auf einen Härtedurchbruch hinweist. Die Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b fällt bis zu einem Zeitpunkt von t ~ 23 Minuten weiter ab und nähert sich asymptotisch einem Minimum. Der Betrag der Differenz der elektrischen Leitfähigkeit Lf _a am Eingang 15a und der Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b wird entsprechend größer und überschreitet bei t ~ 22 Minuten einen vorgegeben Grenzwert AG, woraus auf einen Härtedurchbruch und eine Erschöpfung der Austauschkapazität der ersten Enthärtungsvorrichtungen 12a geschlossen wird. Bei t = 23 Minuten wird die zweite Enthärtungsvorrichtung 12b in den Betriebsmodus umgestellt, so dass nun von der zweiten Enthärtungsvorrichtung 12b enthärtetes Wasser W bereitgestellt und in die Verbindungsleitung 20 eingespeist wird, weshalb sich der Messwert der Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b der Messvorrichtung 15 dem ursprünglichen Messwert vor Erfassung des Härtedurchbruchs wieder annähert und bei t ~ 24 Minuten wieder auf dem ursprünglichen Messwert von 730 pS/cm angelangt ist.

In Figur 6A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Elektrolysezelle 1 der Messvorrichtung 15 gezeigt, welche in einem Versuch zur Erfassung eines Härtedurchbruchs in einer Enthärtungsvorrichtung eingesetzt wurde. Die Elektrolysezelle 1 umfasst dabei einen Behälter 5 mit einer Länge L, einem Eingang 15a und einem Ausgang 15b sowie eine zentral im Behälter 5 angeordnete Anode A und zwei in einem vorgegebenen Abstand d dazu angeordnete und parallel zur Anode A verlaufende Kathoden K. Die Länge L des Behälters beträgt in dem Beispiel 6,7 cm und das Volumen des Behälters 5 liegt bei 8,7 ml. Der Abstand d zwischen den Kathoden K und der Anode A liegt bei 0,2 cm. Das von einer Enthärtungsvorrichtung bereitgestellte Wasser (Weichwasser) wird in einem vorgegebenen Volumenstrom von bevorzugt 0,6 1/h bis 1,4 1/h in einer Durchflussrichtung v entlang der Länge L durch den Behälter 5 geleitet. An die Elektrolyseelektroden A, K wird eine Gleichspannung von bevorzugt weniger als 12 V, insbesondere im Bereich von 6 bis 10 V, angelegt. Der Elektrolyse ström liegt zweckmäßig zwischen 200 und 1000 mA, insbesondere zwischen 400 und 700 mA. Mittels in Figur 6A nicht gezeigter Leitfähigkeitssensoren wird die elektrische Leitfähigkeit des der Elektrolysezelle 1 zugeführten Wassers (Weichwasser, das von der Enthärtungsvorrichtung bereitgestellt wurde) am Eingang 15a der Elektrolysezelle (Lf _a ) und am Ausgang 15b der Elektrolysezelle (Lfi,) gemessen.

In Figur 6B ist der mit den beiden Leitfähigkeitssensoren gemessene zeitliche Verlauf der elektrischen Leitfähigkeit sowie die titrimetrisch bestimmte Härte H des der Elektrolysezelle 1 von Figur 6A zugeführten Wassers bei einem Härtedurchbruch in der Enthärtungsvorrichtung dargestellt. Dabei wurde die Härte (H) des zugeführten Wassers titrimetrisch bestimmt. Zum Zeitpunkt 10:50 wurde ein Gleichstrom von 700 mA an den Elektroden A, K erzeugt („Strom ein“). Aus Figur 6B ist zu erkennen, dass ab dem Zeitpunkt 10:55 die Härte H des Wassers von zunächst 0°dH innerhalb von ca. 30 Minuten auf ca. 22°dH zunimmt, aufgrund eines Härtedurchbruchs in der Enthärtungsvorrichtung. Bereits bei Beginn des Härtedurchbruchs zum Zeitpunkt 10:55 ist eine Erniedrigung der Leitfähigkeit Lfi> am Ausgang 15b der Elektrolysezelle 1 zu beobachten, welche innerhalb von ca. 30 Minuten auf ein Leitwertminimum absinkt. Daraus lässt sich der erfolgte Härtedurchbruch erkennen. Etwa zum Zeitpunkt 11 :38 wurde der Elektrolysestrom abgestellt („Strom aus“), weshalb der Wert der Leitfähigkeit am Ausgang 15b der Elektrolysezelle 1 wieder auf den ursprünglichen Wert anstieg, der in etwa dem Leitwert Lf _a am Eingang 15a der Elektrolysezelle 1 entspricht.

Die Erfindung ist nicht auf die zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise ergänzend zu der Enthärtungsvorrichtung 12 eine Entsalzungsvorrichtung eingesetzt werden, beispielsweise eine Umkehrosmoseanlage oder eine Entsalzungsvorrichtung mit einem Kationen- und einem Anionenaustauscher.

Weiterhin kann ergänzend zu oder anstelle der Regeneriereinrichtung 18 auch eine Signaleinrichtung vorgesehen sein, welche bei einer detektieren Erschöpfung der Enthärtungsvorrichtung ein Signal erzeugt, um eine erforderliche Regenerierung der Enthärtungsvorrichtung anzuzeigen. Hierfür ist die Signaleinrichtung zweckmäßig mit der Steuereinrichtung 14 gekoppelt und leitet das Signal an die Steuereinrichtung 14 weiter, welche daraufhin ein akustisches Warnsignal, bspw. einen Warnton, ausgibt oder ein optisches Warnsignal zur Anzeige bringt. Eine solche Signaleinrichtung ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn die Enthärtungsvorrichtung keinen regenerierbaren Ionenaustauscher und/oder keine Regeneriereinrichtung zum Regenerieren der Enthärtungsvorrichtung sondern (mindestens) einen austauschbaren Ionenaustauscher enthält, beispielsweise in Form einer austauschbar in der Enthärtungsvorrichtung angeordneten lonentauscherkartusche. Ein von der Signaleinrichtung bei Detektion eines Härtedurchbruchs erzeugtes Signal zeigt einem Bediener der Abwasserbehandlungsanlage 10 dabei an, dass der Ionenaustauscher erschöpft ist und durch einen neuen Ionenaustauscher, insbesondere durch eine neue lonentauscherkartusche, ersetzt werden muss. Es ist auch möglich, dass die Signaleinrichtung oder die Steuereinrichtung bei Erfassung eines Härtedurchbruchs automatisch den Betrieb der gesamten Wasserbehandlungsanlage oder der Enthärtungsvorrichtung abstellt oder zumindest die Bereitstellung von Wasser am Ausgang einstellt, indem der Ausgang der Enthärtungsvorrichtung geschlossen wird, um zu verhindern, dass die Wasserbehandlungsanlage am Ausgang nicht-enthärtetes Wasser bereitstellt und zu einen mit der Wasserbehandlungsanlage gekoppelten Verbraucher leitet.