Komplexe Wasserchemie einfach gelöst: Calcitlösekapazität nach DIN 38404-10 direkt in diaLIMS

Der chemische Hintergrund: Zwischen Korrosion und Steinbildung

Die Beurteilung der chemischen Eigenschaften von Wasser ist essenziell für den Betrieb von Rohrleitungsnetzen und technischen Anlagen. Im Zentrum steht dabei oft das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht. Die Calcitlösekapazität (bzw. die Calcitabscheidekapazität) ist hierbei die entscheidende Messgröße. Sie gibt an, welche Masse an Calciumcarbonat (Calcit) sich in einem bestimmten Wasservolumen noch lösen kann - oder ob das Wasser dazu neigt, Kalk abzuscheiden.

Für den Chemiker und Wassertechniker ist dieser Wert das Barometer für die Materialverträglichkeit:

• Calcitlösendes Wasser ist aggressiv und kann Schutzschichten in zementgebundenen oder metallischen Rohrleitungen angreifen (Korrosionsgefahr).
• Calcitabscheidendes Wasser führt zur Bildung von Inkrustationen (“Verkalkung”), die den Rohrquerschnitt verengen und Armaturen blockieren können.

Die korrekte Ermittlung ist daher unerlässlich, um die Einhaltung trinkwasserrechtlicher Vorgaben (TrinkwV) sicherzustellen und technische Schäden zu vermeiden.

Die mathematische Herausforderung: Ein iterativer Prozess

Während die Aussagekraft des Wertes eindeutig ist, ist der Weg dorthin mathematisch anspruchsvoll. Die Calcitlösekapazität lässt sich nicht durch eine simple lineare Gleichung bestimmen. Vielmehr handelt es sich um ein komplexes System chemischer Gleichgewichte, in das zahlreiche Einflussgrößen eingehen, darunter:

• pH-Wert
• Wassertemperatur bei Entnahme und Messung
• Säurekapazität bis pH 4,3
• Basenkapazität bis pH 8,2
• Calciumkonzentration
• Ionenstärke (beeinflusst durch die elektrische Leitfähigkeit oder Summe der Ionen)

Die Schwierigkeit liegt in der komplexen thermodynamischen Wechselwirkung dieser Parameter. Eine Änderung einer Variablen verschiebt das thermodynamische Gleichgewicht, was wiederum andere Parameter beeinflusst. Gemäß der DIN 38404-10 (Dezember 2012) erfolgt die Berechnung daher über ein iteratives Näherungsverfahren.

Hierbei nähert sich der Algorithmus in mehreren Iterationen dem tatsächlichen Gleichgewichtszustand an, bis eine definierte Abbruchbedingung erreicht ist. Aufgrund dieser Komplexität können bereits kleine Rundungsfehler oder ungenaue Startwerte in externen Tools (z.B. Excel) zu signifikanten Abweichungen im Endergebnis führen.

Die Lösung: Native Berechnung in diaLIMS 2026

Bisher waren Labore oft gezwungen, Daten für diese Berechnung aus dem LIMS zu exportieren, in externer Spezialsoftware zu verarbeiten und Ergebnisse manuell zurückzuführen. Das ist nicht nur zeitaufwendig, sondern auch fehleranfällig.

diaLIMS verfügt ab Version 2026 über eine native Funktion zur Berechnung der Calcitlösekapazität gemäß DIN 38404-10.

Vergrößern

Die Vorteile auf einen Blick

• Vollständige Integration: Die Berechnung erfolgt direkt innerhalb der Probe über die bewährte diaLIMS-Formelberechnung. Das iterative Verfahren konvergiert zuverlässig und performant im Hintergrund.
• Keine Medienbrüche: Externe Schnittstellen, Drittsoftware oder manuelle Excel-Sheets entfallen. Das reduziert den Validierungsaufwand im Labor erheblich.
• Integrierte Plausibilitätsprüfung: Qualitätssicherung beginnt vor dem Ergebnis. diaLIMS bietet begleitende Kontrollmechanismen wie die Berechnung der Ionenbilanz. Damit validieren Sie die Konsistenz der Analysewerte und stellen sicher, dass nur plausible Daten in die Bewertung einfließen.
• Hohe Konfigurierbarkeit: Wir wissen, dass jedes Labor anders strukturiert ist. Die neue Funktion wurde so konzipiert, dass sie flexibel auf Ihre bestehenden Analysencodes und Einheiten mappt.
• Nahtlose Einbindung: Die Berechnung kann in der Regel ohne aufwändige Umstrukturierung der Stammdaten direkt in Ihre vorhandenen Prüfplan-Strukturen aufgenommen werden.

Mit diesem neuen Feature unterstreichen wir unseren Anspruch, diaLIMS als leistungsfähiges Werkzeug für die analytische Qualitätssicherung weiterzuentwickeln.