Fachwissen Gebäudereinigung

5. Auflage
VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL . Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG
Düsselberger Straße 23 . 42781 Haan-Gruiten
Europa-Nr.: 44414
EUROPA-FACHBUCHREIHE
für Reinigungsberufe
Fachwissen Gebäudereinigung

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Bearbeiter des Buches „Fachwissen Gebäudereinigung”:
Böhme, Matthias Dipl. Ing. Päd. Dresden
Grüning, Peter Oberstudienrat Düsseldorf
Liersch, Claudia Dipl. Ing. (FH), Studienrätin Metzingen
Pfaller, Claudia Dipl. Ing. (FH), Oberstudienrätin Metzingen
Scholz, Angelika Dipl. oec.troph. (FH), Studienrätin Metzingen
Steggewentz, Uwe Oberstudienrat Kiel
Lektorat und Leitung des Arbeitskreises:
Eberhard Ladner Oberstudienrat Metzingen
Bildbearbeitung:
Verlag Europa-Lehrmittel, Zeichenbüro, 73760 Ostfildern
Grafische Produktionen Jürgen Neumann, 97222 Rimpar
Bildentwürfe: Die Autoren
Fotos: Leihgabe der Firmen (Verzeichnis Seite 400)
Das vorliegende Buch wurde auf der Grundlage der neuen amtlichen Rechtschreibregeln erstellt.
5. Auflage 2011
Druck 5 4 3 2 1
Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Korrektur von Druckfehlern untereinander
unverändert sind.
ISBN 978-3-8085-4445-7
Umschlaggestaltung: Michael M. Kappenstein, 60594 Frankfurt a. M.
Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten
Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.
© 2011 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten
http://www.europa-lehrmittel.de
Satz: Grafische Produktionen Jürgen Neumann, 97222 Rimpar
Druck: Media Print Informationstechnologie, 33100 Paderborn

Vorwort
Vorwort
Die Ausbildung zum / zur Gebäudereiniger/in gehört schon seit vielen Jahren zu den anerkannten Handwerksberu-
fen in Deutschland. Mit der überarbeiteten Berufsausbildungsverordnung wurde 1999 die Ausbildungszeit von 2,5
auf 3 Jahre verlängert. Gleichzeitig wurde der Rahmenlehrplan lernfeldorientiert angelegt und um wesentliche In-
halte erweitert.
Die Gliederung des vorliegenden Fachbuches wurde von den Autoren in Anlehnung an die 11 Lernfelder erstellt. Den
Lernfeldeinheiten vorgeschaltet sind die übergeordneten Kapitel „Geschichte des Gebäudereiniger-Handwerks”, „Che-
mie der Inhaltsstoffe” und „Arbeitsschutz”. Um einen handlungsorientierten Unterricht zu erleichtern, beinhaltet jedes
der Lernfeld-Kapitel als Abschluss eine praxisbezogene Projektarbeit, die von den Schülerinnen und Schülern bear-
beitet werden kann. Dabei wurden auch Aufgaben aus den Bereichen Technische Mathematik und Technisches Zeich-
nen mit berücksichtigt, wie es im Rahmenlehrplan vorgesehen ist. Ergänzend wurden die Kapitel „Sonderbereiche
Dienstleistungen” und „Qualitätsmanagement” den Lernfeldeinheiten als Abschluss des Buches angefügt.
In der vorliegenden 5. Auflage wurde vor allem der Änderung der Gefahrenstoffverordnung Rechnung getragen
(siehe Anhang). Basierend auf dem Global Harmonizing System vollzieht sich momentan eine weltweite Anpassung
der Gefahrenstoffkennzeichnung. Die Übergangsfrist, während derer sowohl die alte als auch die neue Kennzeich-
nung gilt, dauert bis 2015 bzw. 2017.
Um dem Leser beide Varianten darlegen zu können, haben sich die Autoren und der Verlag entschieden, die neue
Regelung auf zwei Sonderseiten ganz hinten im Buch mit aufzunehmen.
Für die 6. Auflage ist eine komplette Aktualisierung der davon betroffene Inhalte in den entsprechenden Kapiteln vor-
gesehen. Die Hinweise zur alten Kennzeichnung entfallen dann.
Für die hilfreiche Unterstützung in Form von Fachunterlagen und Bildmaterial möchten sich die Autoren bei den vie-
len Personen, Institutionen und Firmen aus dem Bereich der Gebäudereinigung und anderen Branchen bedanken.
Sie haben einen wesentlichen Beitrag zur ansprechenden Gestaltung des Buches geleistet und damit die Aus- und
Fortbildung von Beschäftigten im Bereich der Gebäudereinigung erleichtert.
Wie jedes andere Fachbuch wird sich auch das vorliegende durch den Gebrauch in der Praxis weiter entwickeln und
den technischen Errungenschaften anpassen. Über konstruktive Kritik und Verbesserungsvorschläge von möglichst
vielen Benutzern dieses Fachbuches würden sich die Autoren und der Verlag freuen.
Frühjahr 2011 Autoren und Verlag
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3

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4 4
Inhaltsverzeichnis
1 Geschichte des
Gebäudereiniger-Handwerks ..................... 7
2 Chemie der Inhaltsstoffe ........................... 9
2.1 Wasser ..................................................................10
2.1.1 Eigenschaften von Wasser .................................. 10
2.1.2 Aufbereitung von Wasser ................................... 12
2.2 Tenside .................................................................13
2.2.1 Aufbau der Tenside ..............................................13
2.2.2 Wirkungsweise der Tenside ................................14
2.2.3 Tensidarten...........................................................15
2.2.4 Biologischer Abbau von Tensiden ......................16
2.3 Kalkinaktivierungsmittel .................................... 17
2.4 Der pH-Wert .........................................................18
2.4.1 Säuren .................................................................. 19
2.4.2 Alkalien .................................................................20
2.5 Organische Lösemittel ........................................ 21
2.6 Enzyme .................................................................23
2.7 Oxidations- und Reduktionsmittel ....................24
2.8 Weitere Inhaltsstoffe in Reinigungsmitteln ......25
2.9 Pflegende Inhaltsstoffe .......................................26
2.10 Biozide .................................................................. 27
2.10.1 Rodentizide .......................................................... 27
2.10.2 Insektizide und Akarizide ....................................29
2.10.3 Desinfektionswirkstoffe ......................................34
3 Arbeitsschutz .......................................... 37
3.1 Gefahrstoffverordnung .......................................38
3.1.1 Gefahrstoffe .........................................................38
3.1.2 Gefährlichkeitsmerkmale ....................................39
3.1.3 Grenzwerte ........................................................... 41
3.1.4 Kennzeichnung ....................................................42
3.1.5 Sicherheitsdatenblatt ..........................................43
3.1.6 Gefährdungsanalyse ...........................................43
3.1.7 Unterrichtung/Unterweisung ..............................44
3.1.8 Projekt Gefahrstoffe ............................................45
3.2 Persönliche Schutzausrüstung ..........................46
3.2.1 Hautschutz ............................................................ 47
3.2.2 Atemschutz ..........................................................48
3.2.3 Sicherheitsgeschirre ............................................49
3.3 Zugangstechnik ...................................................50
3.3.1 Leitern und Tritte .................................................. 51
3.3.2 Gerüste .................................................................54
3.3.3 Hubarbeitsbühnen ...............................................58
3.3.4 Fassadenbefahranlagen und Arbeitskörbe .......59
3.3.5 Projekt Zugangstechnik .......................................60
3.4 Elektrischer Strom .............................................. 61
3.4.1 Grundlagen des elektrischen Stroms ................ 61
3.4.2 Gefahren des Stroms für den Menschen ..........62
3.4.3 Sicherheitsmaßnahmen......................................63
Inhaltsverzeichnis
4 Nichttextile Fußböden
Lernfeld 1 ................................................ 65
4.1 Elastische Beläge.................................................65
4.1.1 Linoleum ..............................................................66
4.1.2 PVC-Beläge .......................................................... 67
4.1.3 Elastomerbeläge ..................................................68
4.1.4 Polyolefinbeläge ..................................................69
4.1.5 Unterscheidung der elastischen Beläge ............70
4.1.6 Reinigungsarten .................................................. 71
4.1.6.1 Unterhaltsreinigung ............................................72
4.1.6.2 Zwischenreinigung ..............................................89
4.1.6.3 Teilflächenreinigung ............................................93
4.1.6.4 Grundreinigung ...................................................94
4.1.6.5 Einpflege/Grundpflege ........................................ 97
4.1.7 Spezielle elastische Beläge .................................99
4.1.7.1 Elektrostatisch ableitende elastische Beläge ....99
4.1.7.2 Elastische Beläge auf Doppelböden ................100
4.1.7.3 Sporthallenbeläge ..............................................101
4.1.8 Projekt Gebäudereinigungsbetrieb ..................103
4.2 Steinböden ........................................................ 104
4.2.1 Steinerkennung ................................................. 105
4.2.2 Säureempfindliche Natursteine ....................... 107
4.2.3 Säurebeständige Natursteine ..........................108
4.2.4 Kunststeinböden ...............................................109
4.2.5 Reinigung von Steinböden ............................... 112
4.2.6 Pflege von Steinböden ...................................... 113
4.2.7 Kristallisation von Steinböden ......................... 114
4.2.8 Schleifen von Steinböden ................................. 116
4.3 Holzböden .......................................................... 117
4.3.1 Holz ..................................................................... 118
4.3.2 Parkett .................................................................120
4.3.3 Holzpflaster, Dielenböden................................. 127
4.3.4 Korkböden ..........................................................128
4.3.5 Laminatböden ....................................................129
4.3.6 Projekt Holzfußböden im Kindergarten ........... 131
5 Textile Flächen
Lernfeld 2 .............................................. 133
5.1 Fasern .................................................................134
5.1.1 Pflanzliche Fasern ..............................................135
5.1.2 Tierische Fasern ................................................. 137
5.1.3 Anorganische Fasern ........................................139
5.1.4 Halbsynthetische Fasern ...................................139
5.1.5 Synthetische Fasern ..........................................140
5.2 Textile Gebilde ...................................................142
5.2.1 Mopps/Breitwischbezüge..................................144
5.2.2 Raumpflegetücher/Schwämme ........................ 145
5.2.3 Reinigungspads ................................................. 147
5.3 Aufbau und Eigenschaften von
textilen Belägen.................................................149
5.3.1 Die Florschicht ...................................................149
5.3.2 Das Trägergewebe ............................................. 151
5.3.3 Der Rücken ......................................................... 151
5.3.4 Die Verlegeart ..................................................... 152
5.3.5 Der Untergrund ................................................. 152
5.4 Reinigungsverfahren für textile Beläge ...........153
5.4.1 Unterhaltsreinigung ..........................................154

Inhaltsverzeichnis
5.4.2 Zwischenreinigung ............................................163
5.4.3 Grundreinigung .................................................169
5.4.4 Ausrüstungsverfahren ......................................176
5.5 Polstermöbel ...................................................... 177
5.5.1 Textile Polstermöbel .......................................... 177
5.5.2 Lederpolstermöbel ............................................178
5.6 Reinigung von Textillamellen ...........................179
5.7 Schmutzfangzonen ...........................................180
5.7.1 Schmutzfangmatten ..........................................180
5.7.2 Reinigung von Schmutzfangmatten ................ 181
5.8 Projekt Textile Flächen ......................................182
6 Glasflächen
Lernfeld 3 .............................................. 183
6.1 Geschichte und Zusammensetzung ................183
6.2 Eigenschaften und Herstellung ........................184
6.3 Glasarten ............................................................185
6.4 Fenster ................................................................186
6.4.1 Bestandteile von Fenstern ................................186
6.4.2 Fensterkonstruktionen ......................................186
6.4.3 Öffnungsarten von Fenstern ............................. 187
6.4.4 Verglasungsarten ...............................................188
6.5 Glaskonstruktionen ........................................... 191
6.6 Glasreinigung ....................................................193
6.6.1 Glasreinigung mit der Teleskopstange ............196
6.6.2 Reinigung mit demineralisiertem Wasser ....... 197
6.6.3 Reinigung von beschichteten Gläsern .............199
6.7 Acrylglas.............................................................200
6.8 Projekt Glasreinigung ....................................... 201
7 Sanitärreinigung
Lernfeld 4 .............................................. 202
7.1 Mikroorganismen ..............................................203
7.1.1 Bakterien ............................................................203
7.1.2 Pilze .....................................................................204
7.1.3 Viren ...................................................................205
7.1.4 Protozoen, Metazoen, Algen .............................206
7.2 Infektionen ......................................................... 207
7.3 Unterhaltsreinigung im Sanitärbereich ...........208
7.3.1 Böden .................................................................209
7.3.2 Ausstattung .........................................................211
7.4 Schwimmbad- und Saunareinigung ...............218
7.5 Projekt Unterhaltsreinigung
eines Hallenbades .............................................220
8 Gesundheitseinrichtungen
Lernfeld 5 .............................................. 221
8.1 Anforderungen an die Hygiene bei der Reinigung
und Desinfektion von Flächen nach RKI ...222
8.2. Maßnahmen zur Keimreduzierung ..................225
8.2.1 Desinfizierende Reinigung ................................226
8.2.2 Scheuerdesinfektion ..........................................230
8.2.3 Sprühdesinfektion ............................................. 231
8.2.4 Reinigung mit anschließender Desinfektion ... 231
8.2.5 Raumdesinfektion/Schlussdesinfektion ...........232
8.2.6 Händedesinfektion ............................................233
8.3 Krankenhausreinigung ......................................234
8.3.1 Desinfizierende
Unterhaltsreinigungsverfahren ........................235
8.3.2 Unterhaltsreinigung im Stationsbereich .........244
8.3.3 Reinigung und Desinfektion
im Funktionsbereich ..........................................246
8.4 Hygienekontrolle ...............................................248
8.5 Reinigung in Alten- und Pflegeheimen ...........249
8.6 Reinigung in Arztpraxen ...................................250
8.7 Projekt Gesundheitseinrichtungen .................. 251
9 Elektrotechnische
Ausstattungsgegenstände
Lernfeld 6 ............................................... 252
9.1 Beleuchtungsanlagen .......................................253
9.1.1 Glüh- und Leuchtstofflampen...........................253
9.1.2 Lichtreklamen ....................................................254
9.2 PC-Reinigung .....................................................256
9.3 Klimaanlagen ..................................................... 257
9.3.1 Aufbau der Klimaanlage ................................... 257
9.3.2 Wartung und Reinigung ....................................258
10 Außenanlagen und Verkehrsflächen
Lernfeld 7 .............................................. 259
10.1 Außenanlagen ...................................................259
10.1.1 Arbeiten in begrünten Bereichen .....................260
10.1.2 Arbeiten in nicht begrünten Bereichen ............265
10.2 Verkehrsleiteinrichtungen .................................270
10.3 Projekt Außenanlagen ....................................... 271
11 Fassaden
Lernfeld 8 .............................................. 272
11.1 Fassaden als Elemente von Bauwerken ..........272
11.1.1 Fassadenwerkstoffe ...........................................273
11.1.2 Einflüsse auf Fassaden ..................................... 277
11.2 Reinigung und Pflege ........................................279
11.2.1 Mechanische Reinigungsverfahren ................. 281
11.2.2 Chemische Reinigungsverfahren ..................... 287
11.2.3 Übersicht ............................................................ 291
11.2.4 Pflege ..................................................................292
11.3 Licht- und Wetterschutzanlagen ......................294
11.4 Projekt Fassadenreinigung ...............................296
12 Verkehrsmittel
Lernfeld 9 .............................................. 297
12.1 Busse ..................................................................298
12.2 Schiffe .................................................................299
5
5

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6 6
12.3 Flugzeuge ...........................................................302
12.4 Bahn ...................................................................304
12.5 Pkw .....................................................................306
12.5 Projekt Bahnreinigung ...................................... 307
13 Industriereinigung
Lernfeld 10 ............................................ 308
13.1 Objekt- und Leistungsbeschreibung ...............308
13.2 Holzverarbeitende Industrie .............................309
13.2.1 Saugen von gefährlichen Stäuben ...................310
13.3 Metallverarbeitende Industrie ..........................312
13.3.1 Manuelle Reinigung .......................................... 312
13.3.2 Maschinelle Reinigung ......................................314
13.3.3 Wartungsarbeiten ..............................................316
13.4 Nahrungsmittelverarbeitende Industrie .......... 317
13.5 Reinräume ..........................................................320
13.6 Projekt Metallverarbeitender Betrieb .............. 321
14 Schädlingsbekämpfung
Lernfeld 11 ............................................ 323
14.1 Einführung in die Schädlingsbekämpfung .....323
14.2 Integrierte Schädlingsbekämpfung .................324
14.3 Schaben..............................................................325
14.3.1 Biologie der Schaben ........................................325
14.3.2 Bekämpfung der Schaben ................................ 327
14.4 Pharaoameisen ..................................................340
14.4.1 Biologie der Pharaoameisen ............................340
14.4.2 Bekämpfung der Pharaoameisen .................... 341
14.5 Dörrobstmotten .................................................343
14.5.1 Biologie der Dörrobstmotten............................343
14.5.2 Bekämpfung der Dörrobstmotten ....................344
14.6 Silberfischchen ..................................................345
14.6.1 Biologie der Silberfischchen .............................345
14.6.2 Bekämpfung der Silberfischchen .....................345
14.7 Hausstaubmilbe ................................................346
14.7.1 Biologie der Hausstaubmilbe ...........................346
14.7.2 Abwehr und Bekämpfung ................................... 347
14.8 Flöhe ...................................................................348
14.8.1 Biologie der Flöhe .............................................348
14.8.2 Bekämpfung der Flöhe ......................................349
14.9 Wespen ...............................................................350
14.9.1 Biologie der Wespen .........................................350
14.9.2 Abwehr und Bekämpfung der Wespen ............ 351
14.10 Ratten .................................................................352
14.10.1 Biologie der Wanderratte ..................................352
14.10.2 Biologie der Hausratte ......................................353
14.10.3 Bekämpfung der Ratten ....................................354
14.11 Hausmaus ..........................................................356
14.11.1 Biologie der Hausmaus .....................................356
14.11.2 Bekämpfung der Hausmaus ............................. 357
14.12 Tauben ................................................................358
14.12.1 Biologie der Tauben ...........................................358
Inhaltsverzeichnis
14.12.2 Abwehr und Vergrämung der Tauben ..............359
14.13 Rechtliche Grundlagen...................................... 361
14.14 Dekontamination...............................................362
14.15 Projekte Schädlingsbekämpfung .....................364
14.15.1 Projekt Schädlingsbekämpfung - Insekten ......364
14.15.2 Projekt Schädlingsbekämpfung - Nager ..........365
15 Sonderbereiche Dienstleistungen ......... 366
15.1 Hausmeisterdienste .......................................... 367
15.2 Fahrtreppenreinigung .......................................368
15.3 Catering ..............................................................369
15.4 Wäscheservice ...................................................370
15.5 Objektschutz und Sicherheitsdienste ............. 371
16 Qualitätsmanagement ........................... 373
16.1 Gebäudereinigungsleistungen .........................374
16.1.1 Leistungsbeschreibungen ................................. 374
16.1.2 Nebenleistungen und besondere Leistungen .... 377
16.2 Abrechnung der Reinigungsleistung ...............378
16.2.1 Ermittlung der Reinigungsflächen ...................378
16.2.2 Abrechnung .......................................................378
16.3 Gebäudereinigungsarbeiten ............................379
16.3.1 Reinigungsarten ................................................379
16.3.2 Reinigungsverfahren .........................................380
16.3.3 Leistungsverzeichnis .........................................386
16.4 Leistungskontrolle ............................................388
16.4.1 Kontrolle der Reinigungsleistung ....................388
16.4.2 Schadensmeldung .............................................388
16.5 Qualitätsmesssystem .......................................389
16.6 Gutachten .......................................................... 391
16.6.1 Erstellung eines Gutachtens ............................. 391
16.6.2 Prüfverfahren ..................................................... 391
16.6.3 Beispiel eines Gutachtens.................................392
16.7 Projekt Qualitätsmanagement .........................393
Sachwortverzeichnis .....................................................394
Firmenverzeichnis..........................................................400
Anhang ........................................................................... 401
Änderung zur Gefahrstoffverordnung ......................... 401
Gefahrenpiktogramme ..................................................402

1 Geschichte des Gebäudereiniger-Handwerks
Reinigungsarbeiten gehörten sicherlich schon immer zu den Tätigkeiten des Menschen. Das Gebäudereiniger-
Handwerk kann sich allerdings weder von den sogenannten „Wagenwäschern“ ableiten, die angeblich nach
dem 30-jährigen Krieg in Norddeutschland auftraten und Fassadenreinigungsarbeiten anboten, noch stehen
die Beschäftigten in der Tradition des Dienstpersonals vergangener Jahrhunderte. Die Entstehung des Gebäudereiniger-Handwerks
ist vielmehr eng mit der Industrialisierung Deutschlands verknüpft. So hat sich das Gebäudereiniger-Handwerk
aus den im 19. Jahrhundert entstandenen Glasreinigungsunternehmen entwickelt. Bis 1953 hieß das
Handwerk noch „Glas- und Gebäudereiniger-Handwerk“, wobei der Zusatz „Gebäudereiniger“ erst in den zwanziger
Jahren des 20. Jahrhundert hinzukam. Im Folgenden wird die Entwicklung des Gebäudereiniger-Handwerks chronologisch
dargestellt.
1878 Der Franzose Marius Moussy (Bild 1) gründet in Berlin sein „Französisches Reinigungsinstitut“. Das
Unternehmen beschäftigt sich ausschließlich mit der Glasreinigung. Ehemalige Mitarbeiter Moussys
machen sich bald selbstständig und gründen in anderen Städten weitere Reinigungsinstitute.
1888 Die erste Fassadenreinigung wird in Frankfurt am Main mit Hilfe einer mechanischen Fahrleiter durchgeführt.
1901 Die Unternehmer gründen eine Berufsstandsorganisation, den „Verband der Reinigungs-Instituts-Unternehmer
Deutschlands“. Initiator ist der Göttinger Verleger Ernst Kelterborn, der im April 1901 die
erste Fachzeitschrift “Internationales Centralblatt für Reinigungsinstitute und verwandte Geschäftszweige“
herausgibt. In der Satzung sieht der Verband die Gründung von “Gauen und Ortsgruppen“
vor − die Vorläufer der Landesinnungsverbände und Innungen. Einzelne Unternehmer fordern die
Anerkennung der Reinigungstätigkeiten als Handwerk.
1914 – 1918 Fast alle männlichen Erwerbstätigen des Reinigungsgewerbes
wer den zum Heer eingezogen oder zur Arbeit in rüstungswirtschaftlich
wichtigen Unternehmen verpflich tet. An
ihre Stelle treten die Frauen, die als Betriebsleiterinnen und
Glasreinigerinnen arbeiten. Wäh rend des Krieges stellt der
Verband seine Tätigkeiten ein.
1920 Im Südwesten wird der „Verband der Reinigungsinstituts-
Unternehmer Süddeutschlands“, im Westen der „Westdeutsche
Reinigungsunternehmerverband“ gegründet. In
Hannover wird die erste Innung für das Glasreinigergewerbe
gegründet. Bis zum Beginn des „Dritten Reiches“ entstehen
weitere 38 Innungen wie Freie Innung Kiel 1926; Freie Innung
Düsseldorf 1926; Freie Innung Stuttgart 1927.
1928 Clemens Kleine gibt das erste Fachbuch für das Gebäudereinigergewerbe
heraus.
1929 Der „Reichsverband der Glas- und Gebäudereinigerinnungen“
wird gegründet. Dem Verband gehören sechs Landesverbände
an: Westdeutscher Reinigungsunternehmerver-
Bild 1: Marius Moussy, † 1888
band, Verband der Reinigungsinstituts-Unternehmer Süddeutschlands,
Norddeutschlands, Ostdeutschlands, Sachsens,
Mitteldeutschlands. Als Vorsitzender wird der Düsseldorfer
Reinigungsunternehmer Clemens Kleine gewählt.
1934 Am 30. Januar 1933 übernehmen die Nationalsozialisten die
Macht und ordnen das Handwerk durch die Einführung der
Pflichtinnungen neu. Alle Handwerker sind verpflichtet, einer
Innung beizutreten. Die Regierung gibt am 30. Juni 1934 ein
Verzeichnis der Gewerbe heraus, für die diese Bestimmung
gilt. Hier sind auch die Gebäudereiniger aufgeführt und damit
im ganzen Reich als „Handwerker“ anerkannt. Die Innungen
werden „gleichgeschaltet“, d. h. der Vorstand muss in
seiner Mehrheit aus Mitgliedern der NSDAP (Nationalsozialistische
deutsche Arbeiterpartei) bestehen. Nach der reichsweiten
Anerkennung als Handwerk wird der Reichsverband
der Glas- und Gebäudereinigerinnungen aufgelöst.
1939 – 1945 Der Zweite Weltkrieg bringt für das Glas- und Gebäudereiniger-Handwerk
erneut einen großen Rückschlag. Wieder werden
die männlichen Erwerbstätigen zu einem großen Teil zu
Bild 2: Glasreinigung um 1957
den Waffen gerufen oder müssen ihren Dienst in rüstungswirtschaftlich
wichtigen Unternehmen versehen. Anders als während des Ersten Weltkrieges wird die
Ersatzbeschäftigung von Frauen für Reinigungsarbeiten, die auf der öffentlichen Straße auszuführen
waren, verboten. Zudem führt der Luftkrieg zur Zerstörung zahlreicher Gebäude. Viele Betriebe können
deshalb ihre Tätigkeit während des Krieges nicht aufrecht erhalten.
1
Geschichte 1
7

1
8
Geschichte
1946 In der Sowjetischen Besatzungszone, so hieß die Deutsche Demokratische
Republik vor ihrer Gründung, werden alle Handwerksorganisationen
mit Ausnahme der Handwerkskammern verboten.
1956 Die erste Produktionsgenossenschaft des Handwerks, die Produktionsgenossenschaft
Putzteufel wird in Berlin gegründet. Gleichzeitig
werden weitere Dienstleistungskombinate eingerichtet, deren
rentabelste Dienstleistung die Gebäudereinigung ist.
1958 Die Privatbetriebe werden aus dem Handwerk herausgenommen.
Die Unternehmen unterliegen sehr engen Steuergesetzen.
Damit wird eine Fortführung der Betriebe, die mehr als
drei Mitarbeiter beschäftigen, unmöglich.
1958 – 1990 Diese Strukturen werden bis zur Wiedervereinigung der
Deutschen Demokratischen Republik mit der Bundesrepublik
Deutschland beibehalten.
1946 Der westliche Teil Deutschlands ist in drei Zonen, in die britische,
in die französische und in die amerikanische Besatzungszone
aufgeteilt. In der britischen Zone beginnt der Wiederaufbau
der Berufsorganisationen der Handwerke, u. a.
auch die des Gebäudereiniger-Handwerks.
1950 Der „Zentralinnungsverband des Glas- und Gebäudereiniger-
Handwerks“ wird gegründet.
1953 Das Gebäudereiniger-Handwerk wird in der neuen Handwerksordnung
vom 17.09.1953 als 99. Handwerk in Anlage A aufgenommen.
Der Zentralinnungsverband wird in „Bundesinnungsverband
des Gebäudereiniger-Handwerks“ umbenannt.
1973 Eine neue Berufsausbildungsverordnung für das Gebäudereiniger-Handwerk
wird erlassen. Die Lehrzeit beträgt 2,5 Jahre.
1985 Der „Verein für Reinigungstechnik e.V. Düsseldorf“ wird gegründet.
Dieser Verein unterstützt bundesweit die Ausbildung
und die Weiterbildung im Gebäudereiniger-Handwerk.
1988 Die neue Gebäudereinigermeisterverordnung (Verordnung
über das Berufsbild und über die Prüfungsanforderungen im
praktischen und theoretischen Teil der Meisterprüfung für
das Gebäudereiniger-Handwerk) wird erlassen.
1990 Am 03. Oktober 1990 findet die Wiedervereinigung der Deutschen
Demokratischen Republik mit der Bundesrepublik
Deutschland statt. In den neuen Bundesländern werden die
ersten Innungen gegründet.
1999 Die neue Verordnung über die Berufsausbildung zum Gebäudereiniger
/ zur Gebäudereinigerin vom 01. September 1999
ersetzt die alte Verordnung von 1973. Die Lehrzeit beträgt nun
drei Jahre.
2004 In der neuen Handwerksverordnung vom Januar 2004 wird
das Gebäudereiniger-Handwerk in die neue Anlage B1 der zulassungsfreien
Handwerke als 33. Handwerk eingeführt.
1 Geschichte des Gebäudereiniger-Handwerks
Mit der Gründung zweier deutscher Staaten nach dem Zweiten Weltkrieg verläuft die Entwicklung des Gebäude -
reiniger-Handwerks in der Deutschen Demokratischen Republik und in der Bundesrepublik Deutschland sehr unterschiedlich.
Während in der Bundesrepublik die Unternehmen vom wirtschaftlichen Aufschwung profitieren, können
sich Privatunternehmen in der Deutschen Demokratischen Republik auf Grund der jede Eigeninitiative einschränkenden
Steuergesetze kaum entwickeln.
Entwicklung in der Deutschen Demokratischen Republik
Entwicklung in der Bundesrepublik Deutschland
Entwicklung nach der Wiedervereinigung
Bild 1: Maschinen aus der DDR
Bild 2: Supermarktreinigung
Bild 3: Verkehrsmittelreinigung
In den letzten 120 Jahren hat sich ein leistungsstarkes Handwerk mit ca. 700 000 Beschäftigten in über 6 000 Betrieben
entwickelt. Zur Zeit werden ca. 3 000 Lehrlinge in den Gebäudereiniger-Betrieben und Berufskollegs ausgebildet.

2 Chemie der Inhaltsstoffe
Die Behandlungsmittel, die für Arbeiten im Gebäudereiniger-Handwerk verwendet werden, sind aus einer Vielzahl
von Rohstoffen, den sogenannten Inhaltsstoffen zusammengesetzt. Jeder Rohstoff erfüllt unterschiedliche
Anforderungen bei der Reinigung und besitzt spezielle Eigenschaften. Je nach Rezeptur, d. h. Zusammenstellung
der einzelnen Rohstoffe können verschiedene Behandlungsmittel hergestellt werden. Sie unterscheiden sich
in der Anzahl, der Menge und der Art der einzelnen Inhaltsstoffe.
Einteilung der Inhaltsstoffe
Ganz allgemein können die Inhaltsstoffe in verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Reinigende Stoffe wie z. B. die
Tenside oder die Säuren beseitigen verschiedenste Schmutzarten durch unterschiedliche chemische Prozesse. Pflegende
Substanzen hinterlassen eine Schicht auf der Oberfläche. Biozide Inhaltsstoffe wirken gegen Mikroorganismen
oder gegen Schädlinge. Sonstige Inhaltsstoffe haben meist nur eine ergänzende Funktion innerhalb des Mittels. Manche
der Stoffe können miteinander reagieren und dabei gesundheits-, umwelt- oder oberflächenschädigende Verbindungen
bilden. Die wichtigsten Eigenschaften der einzelnen Inhaltsstoffe zu kennen, ist daher von großer Bedeutung.
Folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die im nachstehenden Kapitel näher beschriebenen Inhaltsstoffe.
In Deutschland werden laut Umweltbundesamt jährlich mehrere Tausend neue Wasch- und Reinigungsmittel bzw.
neue Rezepturen von schon vorhandenen Produkten auf den Markt gebracht. Der Verbrauch an diesen Produkten in
Deutschland liegt bei über einer Million Tonnen pro Jahr.
Gesetzliche Regelungen
Wasch- und Reinigungsmittel werden in großen Mengen verwendet und können
in den Wasserkreislauf gelangen. Daher gelten für sie hinsichtlich der biologischen
Abbaubarkeit besonders hohe Anforderungen.
Die EU-Detergenzienverordnung für Wasch- und Reinigungsmittel von 2005
regelt, dass umweltbelastende Tenside vollständig abbaubar sein müssen.
Zudem haben die Hersteller bestimmte Inhaltsstoffe der Wasch- und Reinigungsmittel
auf der Verpackung zu kennzeichnen.
Die Rezepturen müssen nicht mehr beim Umweltbundesamt registriert und dies
als UBA-Nummer auf der Verpackung gekennzeichnet sein. Stattdessen müssen
die Hersteller die Verbraucher im Internet über die Inhaltsstoffe informieren.
Das Wasch- und Reinigungsmittelgesetz (WRMG) wird derzeit überarbeitet,
um die nationale Gesetzgebung der EU-Verordnung anzupassen. Die Tensid-
Verordnung, die derzeit noch den biologischen Abbau der Tenside regelt, wird
mit der Novellierung des WRMG hinfällig.
Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) gilt für die Bewirtschaftung oberirdischer
und Küstengewässer sowie für das Grundwasser. Es muss jede vermeidbare
Beeinträchtigung ihrer ökologischen Funktion unterbleiben. Hieraus ergibt
sich, dass Wasch- und Reinigungsmittel sparsam dosiert werden müssen.
Kennzeichnung der Produkte
Inhaltsstoffe
Reinigende Inhaltsstoffe Sonstige Inhaltsstoffe Pflegende Inhaltsstoffe Biozide Inhaltsstoffe
� Wasser
� Tenside
� Kalkinaktivierungsmittel
� Säuren
� Alkalien (Basen)
� Organische Lösemittel
� Enzyme
� Oxidationsmittel
� Reduktionsmittel
� Abrasivstoffe
� Duftstoffe
� Farbstoffe
� Hilfsstoffe
� Öle
� Fette
� Wachse
� Polymere
Tabelle 1: Einteilung der Inhaltsstoffe in Behandlungsmitteln
Reinigungsmittel müssen laut einer EU-Empfehlung dauerhaft, deutlich lesbar
und in deutscher Sprache mit
� der Inhaltsstoffgruppe,
� den Handelsnamen des Erzeugnisses,
� dem Firmennamen der gewerblichen Hauptniederlassung des Herstellers,
Einführers oder Vertreibers
� und einer gewässerschonenden Dosierungsempfehlung
gekennzeichnet werden (Bild 1).
� Rodentizide
� Insektizide
� Akarizide
� Desinfektionswirkstoffe
Tulip-K
Universalreiniger-Konzentrat
für alle wasserfesten Oberflächen
Tulip-K ist ein Fett- und Schmutz- Inhaltsstoffe gemäß EG-Empfehlöser
und reinigt gründlich und lung: 15-30% anlonische Tenside,
schonend Fußböden Glas, Kunst- 15-30% nichtionische Tenside,
stoff und lackierte Oberflächen, Enthält Konservierungsmittel.
Tulip-K erhält den Glanz, trocknet Weitere Inhaltsstoffe: Alkohol,
klar auf und ist hautschonend.
Anwendung und Dosierung:
Parfümöl, Farbstoff,
Bei normaler Verschmutzung pH-neutral
reicht 1 Portion = 20 ml auf 8 l
Wasser.
pH-Wert
0 2 4 6 8 10 12 14
2
Liter
Art-Nr 2575
DER GRÜNE PUNKT
FALA-Werk Chemische Fabrik GmbH, Stahlstraße 5, 30916 Isernhagen
0 3 3
Bild 1: Produktetikett
LABORGEPRÜFT
FALA GÜTEGARANTIE
22
9

2
10 10
Chemie der Inhaltsstoffe
2.1 Wasser 2.1.1 Eigenschaften von Wasser
Obwohl beinahe drei Viertel der Erdoberfläche mit Wasser
bedeckt sind, lassen sich nur 0,27 % davon für unsere
Wasserversorgung nutzen (Bild 1). Wasser ist unser
höchstes Gut und für die Reinigung unabdingbar. Es
muss als Rohstoff geschützt werden.
Aufgaben von Wasser im Reinigungsprozess
� Wasser verdünnt die Reinigungschemikalien auf die gewünschte
Anwendungskonzentration.
� Es befördert als Trägermittel die Reinigungschemi kalien
zum Schmutz.
� Wasser umspült den Schmutz, lässt ihn quellen bzw.
löst ihn an (anorganisches Lösemittel). In warmem
Wasser können Schmutzpartikel besser gelöst werden
als in kaltem Wasser.
� Warmes Wasser transportiert Wärmeenergie zu dem reinigenden
Gegenstand.
� Bei bestimmten Reinigungsverfahren wie z. B. bei der
Hochdruckreinigung unterstützt Wasser den Schmutzablöseprozess
durch mechanische Energie.
Aufbau des Wassermoleküls
Die chemische Formel für Wasser lautet H 2O. Das Molekül
besteht aus einem Atom Sauerstoff (O) und zwei Atomen
Wasserstoff (H). Diese drei Atome sind über gemeinsame
Elektronenpaare miteinander verbunden.
Da das Sauerstoffatom die negativ geladenen Elektronen
stärker zu sich heranzieht als die beiden Wasserstoffatome,
entsteht eine ungleiche Ladungsverteilung im Molekül.
Das Sauerstoffatom hat einen Überschuss an negativer
Ladung, die beiden Wasserstoffatome sind leicht positiv
geladen. Das Wassermolekül ist polar. Es wird als Dipolmolekül
bezeichnet.
Bild 2 zeigt eine modellhafte Darstellung des Wassermoleküls
mit seinen Ladungen.
Aggregatzustände
Stoffe können in Abhängigkeit von der Temperatur und
dem Druck als Feststoffe, Flüssigkeiten oder als Gase auftreten.
Diese Zustände werden als Aggregatzustände bezeichnet.
Feststoffe weisen große Zusammenhangskräfte
(Kohäsion) zwischen den einzelnen Teilchen (Atome
oder Moleküle) auf. In Flüssigkeiten liegen die Teilchen
nicht mehr so eng zusammen wie beim Feststoff. Bei Gasen
geht der Zusammenhang zwischen den Teilchen fast
verloren (Bild 3).
Am Beispiel Wasser lassen sich die Aggregatzustände besonders
gut beobachten. Bei Raumtemperatur ist Wasser
flüssig. Unterhalb von 0 °C gefriert es zu dem Feststoff
Eis. Oberhalb von 100 °C siedet es und wird zu Dampf.
Die Übergänge der Aggregatzustände werden wie folgt
bezeichnet:
� von fest nach flüssig: → schmelzen
� von flüssig nach gasförmig: → verdampfen
� von fest nach gasförmig: → sublimieren
� von gasförmig nach flüssig: → kondensieren
� von flüssig nach fest: → erstarren
� von gasförmig nach fest: → resublimieren
Verdunstung
Meer
fest
Wasserdampf in
Wolken gesammelt
Flüsse
und
Seen
Oberflächenwasser
Grund- und
Quellwasser
-
stoff O
+ +
stoff H stoff H
erstarren
resublimieren
Bild 1: Wasserkreislauf
–
Niederschlag
Bild 2: Modell des Wassermoleküls
schmelzen
flü
kondensieren
sublimieren
Bild 3: Aggregatzustände
verdampfen
–
+
gasförmig

2.1.1 Eigenschaften von Wasser
Wasserhärte
Im Wasser können die verschiedensten Mineralsalze gelöst
sein. Sie liegen dann als positiv oder negativ geladene
Ionen vor. Durch die Menge der gelösten Calcium-
und Magnesiumionen (Ca 2+ , Mg 2+ ) wird die Härte des
Wassers bestimmt.
Der Anteil der Mineralsalze im Wasser ist in den einzelnen
Gebieten Deutschlands sehr unterschiedlich. Er
hängt von der Bodenbeschaffenheit der verschiedenen
Gegenden ab. In Gips- und Kalklandschaften kann das
Wasser einen erheblichen Härtewert erreichen. Calcium
und Magnesium sind für die menschliche Gesundheit
(z. B. den Knochenbau) sehr wichtig.
Die Wasserhärte ist messbar. Geläufig ist noch die alte Einheit
°dH (Grad deutscher Härte). Die internationale Einheit
lautet: Millimol Calciumoxid pro Liter Wasser (mmol CaO/
ä H 2O). Folgender Zusammenhang besteht:
1° dH = 10 mg Calciumoxid/ä = 0,179 mmol/ä
Härte Bezeichnung mmol/ä ° dH
1 weich bis 1,5 bis 8,4
Chemie der Inhaltsstoffe 2
2 mittel 1,5 bis 2,5 8,4 bis 14
3 hart mehr als 2,5 mehr als 14
Tabelle 1: Wasserhärtebereiche
2.1 Wasser
Nach § 9 des Wasch- und Reinigungsmittelgesetzes wird
das Wasser in 3 Härtebereiche eingeteilt (Tabelle 1). Der
Gebäude reiniger kann die Wasserhärte beim Wasserversorger
(Stadtwerke) vor Ort erfragen. Für die Praxis haben
sich jedoch auch chemische Schnelltests und Indikatorpapiere
bewährt. Wenn hartes Wasser verdampft, bleiben
Kalkablagerungen (Kesselstein) zurück. Durch diese
festen Calcium- und Magnesiumsalze können Leitungen, Pumpen und Düsen von Dampfreinigungsgeräten und anderen
beheizbaren Geräten verstopfen (Bild 1).
Die Ca2+ - und Mg2+ Bild 1: Ablagerungen in Wasserrohren
-Ionen reagieren mit den negativ geladenen Seifen zu einem wasserunlöslichen Molekül, das als
Kalk seife (vgl. Kap. 2.3) bezeichnet wird. Diese Kalkseife hinterlässt auf dem zu reinigenden Werkstoff einen sichtbaren
Kalkseifenschleier („Putzstreifen“). In Waschräumen, Schwimmbädern usw. kommt es durch Benutzung von
Seife zur Kalkseifenbildung.
Daher ist es wichtig, sich vor dem Gebrauch von Wasser über dessen Härte zu informieren.
Oberflächenspannung
Wasser trägt eine Rasierklinge, die vorsichtig auf die Oberfläche gelegt wird. Ein Wasserläufer kann sich auf der Wasseroberfläche
fortbewegen, ohne zu versinken. Ursache ist die Oberflächenspannung von Wasser, die an der Grenzfläche
zur Luft entsteht.
Die starke Oberflächenspannung tritt auf, weil Wasser ein Dipolmolekül ist. Zwischen den negativ geladenen Sauerstoffatomen
im Molekül und den positiv geladenen Wasserstoffatomen der Nachbarmoleküle wirken Anziehungskräfte.
Diese Kräfte zwischen gleichen Molekülen werden als Kohäsion bezeichnet (Bild 2).
Die Moleküle, die sich an der Grenzfläche befinden, unterliegen nicht von allen Seiten der Kohäsion. Es bildet sich an
der Wasseroberfläche eine Spannung, die Grenz- oder Oberflächenspannung. Sie besitzt für die Reinigung erhebliche
Nachteile. Beispielsweise verhindert sie die gleichmäßige Benetzung einer Oberfläche, da sich das Wasser immer
wieder zusammenzieht und Tropfen bildet. Gelangt Wasser auf eine poröse Oberfläche, verhindert die Grenzflächenspannung,
dass es auch in die Poren gelangt. Ein guter Reinigungseffekt ergibt sich nur bei entspanntem Wasser.
+
–
+
Dipolmolekül
Wasser H 2 O
–
+
+
+
–
+
+
–
–
+
+
–
+
+
+
–
+
+
Kohäsion Wassertropfen auf glatter Fläche
Bild 2: Kohäsion und Oberflächenspannung von Wasser
Wassermoleküle
schematisch dargestellt
Wassertropfen auf poröser Fläche
2
11 11

2
12 12
Chemie der Inhaltsstoffe
2.1 Wasser 2.1.2 Aufbereitung von Wasser
Abwasser
Abwasser ist durch den Gebrauch verändertes Wasser. Der Gebäudereiniger transportiert mit dem Wasser den entfernten
Schmutz und die verbrauchte Reinigungschemie ab. Dieses verschmutzte Wasser darf dem Wasserkreislauf
nicht ohne weiteres zugeführt werden.
Es wird in kommunales und industrielles Abwasser unterschieden. Kommunales Abwasser stammt aus den Haushalten
und ist verunreinigtes Trinkwasser. Es enthält in der Regel Substanzen, die leicht biologisch abbaubar sind.
In einer Mischwasserkanalisation wird es zusammen mit dem gesammelten Regenwasser in die kommunale Kläranlage
geleitet und dort aufbereitet.
Industrielles Abwasser stammt aus Gewerbe- und Industriebetrieben oder aus der Landwirtschaft. Es enthält meist
schwer biologisch abbaubare Substanzen. Je nachdem, wie stark das Abwasser belastet ist, muss es einer Vorbehandlung
zugeführt werden, bevor es in die Kläranlage gelangt.
Aufbau und Funktion der Kläranlage
Moderne Kläranlagen (Bild 1) arbeiten in vier Stufen:
Mechanische Stufe
Das Abwasser wird zunächst durch einen Rechen geleitet,
um grobe Partikel heraus zu sieben. Anschließend werden
im Sandfang kleinere Partikel entfernt und schließlich
im Vorklärbecken durch Absetzung weitere unlösliche
organische Stoffe abgetrennt (Bild 2a). Der entstandene
Rohschlamm wird beseitigt und weiter behandelt. Die erste
Stufe entfernt ca. 30% der Schmutzsubstanzen.
Biologische Stufe
Hier werden Mikroorganismen in einem aeroben Abbauprozess
dazu eingesetzt, die organischen Schmutzstoffe als
Nahrung zu verstoffwechseln. Dies geschieht im Belebungsbecken
(Bild 2b). Die Mikroorganismen bilden den sogenannten
Klär- oder Belebtschlamm. Der sich durch Vermehrung
bildende Überschussschlamm wird weiter behandelt,
der Rest nach der Absetzung im Nachklärbecken rückgeführt.
Chemische Stufe
In der dritten, chemischen Stufe werden vor allem Stickstoffverbindungen
wie Ammonium, Nitrate, Nitrite und
Phosphate entfernt, damit später keine Überdüngung
der Gewässer stattfinden kann. Meist werden Phosphate
durch Fällung bzw. Flockung mit Eisensalzen beseitigt.
Stickstoffverbindungen können mit Hilfe bestimmter
Bakterienarten in speziellen Prozessen abgebaut werden.
Filtration
Der Einbau von Filtern zur Entfernung der gebundenen
Phosphate wird oft auch als vierte Stufe (Filtration) bezeichnet.
Die entsprechenden Filtermaterialien sind
Quarzsand oder Blähschiefer. Das nun zu 96 - 97 % gereinigte
Wasser kann in den Vorfluter, d. h. in ein Gewässer
abgegeben werden.
Die Schlämme, die bei der Abwasserreinigung entstehen, werden eingedickt, um eine Reduzierung des Volumens zu
erreichen. Meist geschieht dies in speziellen hydraulischen Pressen (Bild 2c). In den Faulbehältern wird der eingedickte
Schlamm unter anaeroben Bedingungen bei ca. 37 °C vergoren (Bild 2d). Dabei entsteht Methangas, das in einem Gasbehälter
gesammelt und weiter verwertet wird. Klärschlamm kann je nach Schadstoffgehalt später auch als Düngemittel
verwendet werden. Bei zu hohem Gehalt an umweltschädlichen Stoffen muss er deponiert oder verbrannt werden.
Gesetze und Verordnungen zum Gewässerschutz
Bild 1: Kläranlage Metzingen, Luftbild
a) b)
c) d)
Bild 2: a) Vorklärbecken, b) Belebungsbecken,
c) Schlammpresse, d) Hauptgebäude mit Faultürmen
In Deutschland gelten vor allem folgende Regelungen zum Schutz von Oberflächen- und Grundwasser:
Wasserhaushaltsgesetz, Trinkwasserverordnung, Direkteinleiterverordnung, Indirekteinleiterverordnung, Wasch- und
Reinigungsmittelgesetz, Tensidverordnung, Phosphathöchstmengenverordnung, Klärschlammverordnung, kommunale
Vorschriften usw.

2.2.1 Aufbau von Tensiden
Bereits vor über 3000 Jahren waren die
Ägypter in der Lage, aus Holzasche und
Fetten Seifen herzustellen. Diese wurden
für medizinische und hygienische
Zwecke eingesetzt.
Im Mittelalter war die Seifensiederei
ein verbreitetes Handwerk, das sich
im 19. Jahrhundert industriell weiter
entwickelte (Bild 1, 2).
Ausgangsstoffe für die Seifenherstellung
sind vor allem pflanzliche und tierische
Fette sowie Öle, die unter Zugabe
von Natron- oder Kalilauge im Kessel
gekocht werden. Durch das Erhitzen
werden die Fette in ihre Bestandteile
Fettsäuren und Glyzerin gespalten.
Die Fettsäuren bilden mit den Laugen
sofort in einer Neutralisationsreaktion
die entsprechenden Natrium- oder Kaliumsalze
(Seifen, Bild 3). Mit Natronlauge
entsteht die feste Kernseife, mit
Kalilauge dagegen die Schmierseife
(Bild 4). Ein Mangel an Fetten während
des Ersten Weltkrieges veranlasste
die Seifenhersteller, nach Ersatzstoffen
zu suchen. Die ersten synthetischen
Waschrohstoffe (Tenside), die ein gutes
Wasch- und Reinigungsverhalten zeigten,
wurden 1928 entdeckt. Sie konnten
sich durchsetzen, da ihre Eigenschaften
denen der Seifen teilweise überlegen
waren.
Begriffe
Da Tenside mit verschiedenen Begriffen bezeichnet werden, sind diese nachfolgend
genauer erläutert.
Tenside
Tenside sind grenzflächenaktive Stoffe, die die Oberflächenspannung des
Wassers herabsetzen. Der Begriff leitet sich vom Wort „Tension“ für Spannung
ab.
Andere Bezeichnungen für Tenside sind „Detergentien” oder „waschaktive
Substanzen (WAS)” oder „oberflächenaktive Verbindungen”.
Seifen
Seifen sind Salze höherer Fettsäuren. Sie sind ebenfalls grenzflächenaktive
Stoffe und somit eine Untergruppe der Tenside.
Syndets
Syndets sind synthetisch hergestellte grenzflächenaktive Stoffe und bilden
ebenfalls eine Untergruppe der Tenside.
Aufbau von Tensiden
Tenside sind sehr große Moleküle (Makromoleküle). Sie setzen sich aus einem
wasserfreundlichen (hydrophilen) und einem fettfreundlichen (lipophilen)
Teil zusammen (Bild 5). Während der fettfreundliche Teil aus einer langen
Kohlenwasserstoffkette besteht, ist der andere Teil wasserfreundlich.
Der wasserfreundliche Teil ist gleichzeitig fettabstoßend (lipophob), der fettfreundliche
Teil ist wasserabstoßend (hydrophob). Diese Struktur ermöglicht,
dass sich das Tensid sowohl in wässrigen als auch in öligen Substanzen
verteilt. Das ist die Voraussetzung dafür, dass ein Stoff reinigungstechnisch
wirksam ist.
Glycerin
Chemie der Inhaltsstoffe 2
Bild 1: Seifenherstellung im Mittelalter Bild 2: Seifenherstellung heute
Fettsäure 1
Fettsäure 2
Fettsäure 3
Fett
+
Alkali
Alkali
Alkali
+ Alkalie
=
Bild 3: Bildung von Seife (Verseifungsreaktion)
Hydrophobe
Baugruppe
Seife
Bild 4: Tensidhaltige Produkte
Bild 5: Struktur der Tenside
H
C COO
H
–
2.2 Tenside
HydrophileBaugruppe
2
13 13

2
14 14
Chemie der Inhaltsstoffe
2.2 Tenside
Tenside sind auf vielfältige Art und Weise wirksam gegen
Schmutz. Nachfolgend sind die wichtigsten reinigungstechnischen
Eigenschaften beschrieben.
Zerstörung der Oberflächenspannung
Die Grenzflächenspannung des Wassers verhindert die
vollständige Benetzung von zu reinigenden Oberflächen.
Die Tenside schieben sich zwischen die Wassermoleküle.
Dadurch werden die Wasserstoffbrückenbindungen,
die für die Grenzflächenspannung verantwortlich sind,
zerstört. Der Wassertropfen zerläuft. Das "entspannte"
Wasser kann in Poren und Ritzen eindringen und reinigungstechnisch
wirksam sein (Bild 1).
Grenzflächenaktivität
Feinste Partikel schwimmen auf dem Wasser. Sie werden
von der Grenzflächenspannung getragen. Bei Zugabe von
Tensiden lagern sich diese zuerst an der Grenzfläche Wasser-Luft
an. Daher werden die Partikel verdrängt (Bild 2).
Ist die Grenzfläche Wasser-Luft mit Tensiden vollständig
besetzt, suchen sich diese weitere Grenzflächen, an die
sie sich anlagern können. Sie besetzen unter anderem
die Grenzflächen Gefäß-Wasser und Partikel-Wasser.
Dabei sinken die Partikel zu Boden.
Das Bestreben der Tenside, sich an Grenzflächen anzulagern,
heißt Grenzflächenaktivität (Bild 2).
Dispergiervermögen
Sind alle möglichen Grenzflächen belegt, versuchen die Tenside,
die Partikel aufzuspalten, um deren Oberfläche zu vergrößern
und sich dadurch neue Grenzflächen zu schaffen.
Die so eingehüllten Partikel werden vom Wasser als
hydrophile Moleküle erkannt und können abgelöst, in
der Schwebe gehalten und transportiert werden. Es entsteht
eine Dispersion.
Emulgiervermögen
Handelt es sich bei dem dispergierten Schmutz um Fett
oder Öl, entsteht eine Emulsion. Bild 3 zeigt im rechten
Reagenzglas, dass Fettschmutz (Öl) und Wasser sich
nicht mischen. Durch Zugabe von Tensiden wird das Öl
in kleine Tröpfchen verteilt (emulgiert). Es entsteht ein
trübes, milchiges Gemisch im linken Reagenzglas.
Mizellenbildung
Kommt kein neuer Schmutz hinzu und sind alle Grenzflächen
belegt, bleibt den Tensiden noch die Möglichkeit
der Mizellenbildung. Mizellen sind kugelförmige Gebilde,
die dadurch entstehen, dass sich die hydrophoben
Teile der Tenside aneinander lagern. Nach außen wirken
die Mizellen wasserfreundlich. Sie dienen als "Vorratslager"
(Bild 4).
Kommt neuer Schmutz hinzu, sind weitere Grenzflächen
vorhanden, an die sich die Tenside anlagern können. Ist
dies nicht der Fall, haben sie keine reinigende Wirkung
und belasten die Umwelt.
Eine Überdosierung wirkt sich daher nur negativ auf das
Reinigungsergebnis aus. Auf der Oberfläche bleiben die
überflüssigen Tenside als Schlieren („Putzstreifen”) zurück.
2.2.2 Wirkungsweise von Tensiden
Bild 1: Wassertropfen ohne und mit Tensiden
Bild 2: Verdrängung der Partikel an der Oberfläche
Emulsion
Fett
Wasser
Bild 3: Emulgiervermögen von Tensiden
Senkung der Oberflächenspannung
Mizellenbildung
Bild 4: Mizellenbildung
Öl

2.2.3 Tensidarten
Ablösen von Schmutz
Haftender Schmutz auf Materialien wird mit Hilfe von Tensiden
abgelöst (Bild 1a, b). Tenside lagern sich auf Grund
ihrer Grenzflächenaktivität auf der Oberfläche des Schmutzes
(Bild 1c) an. Sie schieben sich zwischen ihn und den
zu reinigenden Werkstoff (Bild 1c). Dabei hüllen sie den
Schmutz ein, lösen ihn ab und dispergieren ihn (Bild 1d).
Schaumbildung
Tenside können nicht nur feste Partikel (Pigmentschmutz)
dispergieren und Fette emulgieren, sondern auch Gase in
Flüssigkeiten verteilen. Es entsteht Schaum. Dieser bzw.
eine einzelne Seifenblase bildet sich, indem sich die Tenside
an die Grenzflächen Gas-Flüssigkeit anlagern und sie
stabilisieren. Diese Wirkung der Tenside ist z. B. bei Teppichshampoos
nützlich. Es werden viele Tenside in den
Teppich einmassiert. Die Tenside emulgieren den Schmutz
an den Fasern und lösen ihn ab. Die dispergierten Substanzen
werden mit der Schmutzflotte abtransportiert.
Ionogenität von Tensiden
Chemie der Inhaltsstoffe
2.2 Tenside
Aufgrund ihrer chemischen Struktur liegen Tenside im Wasser als elektrisch geladene Teilchen (Ionen) vor. Sie werden
an Hand ihrer Ladung unterschieden. Die sogenannte Ionogenität beeinflusst ihre reinigungstechnischen Eigenschaften.
Anionische Tenside Nichtionische Tenside Kationische Tenside Amphotere Tenside
Anionische Tenside tragen eine
negative Ladung.
Seifen bilden eine Untergruppe
der anionischen Tenside. Deren
gute Reinigungswirkung ist auf
den negativen Pol zurückzuführen.
Leistungsfähige moderne Tenside
mit sehr gutem Emulgiervermögen
werden heute nach dem Vorbild
der Seifen synthetisiert.
Anionische Tenside sind in allen
Reinigungsmitteln als reinigender
Wirkstoff und z. T. in Pflegemitteln
als Emulgatoren für die Pflegestoffe
enthalten.
Seifenfehler
– + +
–
Nichtionische Tenside tragen keine
Ladung.
Sie setzen in erster Linie die Oberflächenspannung
des Wassers herab.
In Kombination mit anionischen
Tensiden entsteht eine Wirkungsverstärkung
(Synergieeffekt),
d. h. die Wirkung des nichtionischen
Tensides auf die Oberflächenspannung
verstärkt das Emulgiervermögen
der anionischen
Tenside. Die Reinigungsleistung
wird positiv beeinflusst.
Nichtionische Tenside sind in Behandlungsmitteln
enthalten, um
deren Benet zungs vermögen zu
verbessern.
Die Ionogenität der Tenside kann bei falscher Anwendung
von Behandlungsmitteln Probleme verursachen.
Werden anionische Tenside und kationische Tenside miteinander
vermischt, ziehen sich die unterschiedlichen Ladungen
an. Es entsteht ein riesiges wasserunlösliches
Molekül (Bild 2). Die Reinigungslösung wird milchig und
hinterlässt beim Wischen an der Oberfläche Schlieren.
Die Reinigungs- bzw. Desinfektionswirkung der Tenside
wird aufgehoben. Daher gilt der Grundsatz, niemals Behandlungsmittel
selbst zu mischen.
Kationische Tenside tragen eine
positive Ladung.
Sie lagern sich an Grenzflächen
an. Dies beeinträchtigt z. B. bei
Bakterien und Pilzen deren Stoffwechsel.
Sie sterben ab. Deshalb
werden kationische Tenside in
desinfizierenden Behandlungsmitteln
eingesetzt.
Die Waschmittelindustrie nutzt
diesen Anlagerungseffekt für
Weichspüler.
Die Kosmetikindustrie setzt kationische
Tenside für Haarspülungen,
-kuren usw. ein.
Tabelle 1: Reinigungstechnische Eigenschaften der verschiedenen Tensidarten
a
b
c
d
Tenside lagern sich am Schmutz an
Tenside hüllen den Schmutz ein
Tenside transportieren den Schmutz ab
Bild 1: Ablösen von Schmutz
–
–
Tenside
Schmutz
Amphotere Tenside tragen eine
positive und eine negative Ladung.
Je nach umgebendem Medium
(pH-Wert) überwiegt die Wirkung
der einen oder der anderen Ladung.
Amphotere Tenside sind sehr leistungsstarke
Tenside und deshalb
als Rohstoff sehr teuer.
Sie werden als Inhaltsstoff für Desinfektionsreiniger,Geschirrspülmittel
und Spezialreiniger eingesetzt.
Amphotere Tenside sind mit allen
anderen Tensiden verträglich.
+
anionisches Tensid kationisches Tensid
+
Riesenmolekül
Bild 2: Entstehung des Seifenfehlers
+
22
15 15

2
16 16
Chemie der Inhaltsstoffe
2.2 Tenside
Fischtoxizität
Die ersten in den 50er und 60er Jahren des 20. Jahrhunderts synthetisch
hergestellten Tenside verursachten Schaumberge auf Flüssen und Seen. Die
Gründe dafür lagen in der schlechten biologischen Abbaubarkeit dieser Syndets
und in deren verschwenderischem, unkontrolliertem Einsatz in Wasch-
und Reinigungsmitteln.
Schaumberge sind nicht nur ein optisches Problem. Tenside sind tödlich für
Fische und andere Wasserlebewesen. Fische filtern den im Wasser gelösten
Sauerstoff mit Hilfe ihrer Atmungsorgane (Kiemen) heraus. Auf Grund ihrer
Grenzflächenaktivität lagern sich die Tenside auf der Oberfläche des Fisches
und dessen Kiemen an (Bild 1). Dadurch wird die Funktion der Atmungsorgane
stark eingeschränkt. Der Fisch erstickt. Tenside gelten daher als fischgiftig
(fischtoxisch).
Biologischer Abbau von Tensiden
Die ökologischen Schäden durch den Einsatz von Tensiden erforderten eine
gesetzliche Regelung zum Umgang mit waschaktiven Substanzen. Das bundesdeutsche
Wasch- und Reinigungsmittelgesetz (WRMG) lehnt sich an die
im Oktober 2005 in Kraft getretene EU-Detergenzienverordnung an. Demnach
dürfen im Gegensatz zum bisherigen Recht nur noch Wasch- und Reinigungsmittel
in Verkehr gebracht werden, deren waschaktive Substanzen
(Tenside) vollständig biologisch abbaubar sind.
Um die Eigenschaften der Tenside zu zerstören, ist eine Trennung von hydrophilem
und hydrophobem Teil erforderlich. Dadurch geht die Grenzflächenaktivität
und damit auch die Fischtoxizität verloren.
In der Natur werden organische Stoffe von Mikroorganismen abgebaut, die
diese als Nahrung und Energiequelle verwerten. In einem begrenzten Maße
kann die Natur auch vom Menschen produzierte Abfallstoffe im Wasser abbauen.
Bei großen Mengen an Schmutz und Tensiden ist die Natur jedoch
überfordert. Der Mensch setzt daher zur Reinigung von Abwässern die Kläranlagen
ein.
Den vom Menschen gesteuerten Abbauprozess übernehmen ebenfalls die
Mikroorganismen in Form des Klärschlammes. Sie brauchen für diesen Stoffwechselprozess
Sauerstoff. In natürlichen Gewässern ist dieser nur begrenzt
vorhanden. Durch kontrollierte Sauerstoffzufuhr kann dieser Vorgang in der
biologischen Stufe der Kläranlage beschleunigt werden (Bild 4).
Die Aufspaltung in einen hydrophilen und einen hydrophoben Teil, bei der
die Fischtoxizität verloren geht, wird Primärabbau genannt (Bild 3).
Die beim Primärabbau entstandenen Zwischenprodukte (Metabolite) werden
durch Mikroorganismen und mit Hilfe von Sauerstoff in mehreren Schritten
weiter abgebaut. Dieser Prozess wird als Sekundärabbau, Totalabbau oder
Mineralisierung bezeichnet. Dabei werden die Metabolite vollständig in Kohlendioxid,
Wasser und Mineralsalze zerlegt (Bild 5).
Bei manchen Tensiden können die während des biologischen Abbaus entstehenden
Metabolite gefährlich für Mensch und Umwelt sein. Aus diesem
Grund verzichtet die Industrie im speziellen Fall der APEO-Tenside (Nichtion-
Tensid) freiwillig auf deren Einsatz, obwohl es sich dabei um sehr wirkungsvolle
Tenside handelt.
Der biologische Abbau der Tenside muss nach vorgeschriebenen Verfahren
im Labor überprüft werden. In einer Modellkläranlage wird der Abbau des
Tensids unter konstanten Bedingungen simuliert (OECD-Test).
Detergenzien gelten als biologisch abbaubar (Mineralisierung), wenn die
mit bestimmten Prüfverfahren gemessene Rate der biologischen Abbaubarkeit
innerhalb von 28 Tagen mindestens 60% beträgt. Dies gilt für alle Tensidarten.
Weitere gesetzliche Regelungen zum Gewässerschutz sind z. B. das Wasserhaushaltsgesetz
(WHG), die Trinkwasserverordnung, die Direkt- und Indirekteinleiterverordnung,
die Phosphathöchstmengenverordnung sowie kommunale
Vorschriften.
2.2.4 Biologischer Abbau von Tensiden
Bild 1: Fischtoxizität
Bild 2: Schaum auf Flüssen in den 50er Jahren
Bild 4: Biologische Stufe - Kläranlage
Metabolite
Trennung in hydrophilen
und hydrophoben Teil
Bild 3: Primärabbau
Mineralien, CO 2, H 2O
Bild 5: Sekundärabbau (Totalabbau,
Mineralisierung)

2.3 Kalkinaktivierungsmittel
Im Leitungswasser liegen positiv geladene Calcium- und
Magnesiumionen vor. Sie bilden die Wasserhärte (vgl.
Kapitel 2.1, Wasser).
Diese Ionen können mit negativ geladenen Tensiden zu
Kalkseife reagieren (Bild 1). Kalkseife stört den Reinigungsprozess.
Sie blockiert einerseits die reinigungsaktiven
Tenside und hinterlässt andererseits als wasserunlösliches
Molekül einen Schmierfilm. Die Kalkseifenreaktion
muss verhindert werden, um ein optimales Reinigungsergebnis
(„streifenfreie Oberfläche“) zu erzielen.
Die chemische Industrie setzt deshalb ihren Reinigungsprodukten
so genannte Kalkinaktivierungsmittel (Enthärter)
zu. Der Gehalt an Enthärter in einem Reinigungsmittel
ist so bemessen, dass auch in Gebieten mit sehr hartem
Wasser gute Reinigungsleistungen erreicht werden.
Wirkungsweise
Um den gelösten Kalk zu inaktivieren,
gibt es mehrere Möglichkeiten. Hauptsächlich
wird zwischen Ionenaustauschern,
Komplexbildnern und Kristallwachstumsinhibitoren
unterschieden.
Komplexbildner umschließen die
störenden Calcium- und Magnesiumionen,
so dass sie nach außen
neutral wirken. Die anionischen Tenside
können sich deshalb nicht mehr
mit ihnen verbinden (Bild 2).
Ionenaustauscher binden die Calcium-
und Magnesiumionen und geben
dafür ein Ion ab, das keine störende
Reaktion hervorruft (Bild 3). Kristallwachstumsinhibitoren
verhindern,
dass sich der Kalk beim Auftrocknen
zu Kristallen (Kalkflecken) verbindet.
Arten von Kalkinaktivierungsmitteln
– + +
Ohne Komplexbildner:
Kalkseifenbildung, Tenside reinigen nicht
–
+ +
Mit Komplexbildner:
Tenside reinigen, Kalk ist eingeschlossen
Bild 2: Komplexbildner
Chemie der Inhaltsstoffe 2
2.3 Kalkinaktivierungsmittel
Phosphate sind Komplexbildner. Aufgrund ihrer guten Wirksamkeit wurden sie
in allen Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. Die Folge war, dass ein hoher
Anteil an Phosphaten in die Gewässer gelangte. Sie haben jedoch auf die Pflanzenwelt
eine wachstumsfördernde (düngende) Wirkung. Unter der Einwirkung
von Phosphaten wuchern die Wasserpflanzen in stehenden und langsam fließenden
Gewässern. Die Mikroorganismen, die die vielen abgestorbenen Pflanzenteile
abbauen, verbrauchen dazu den im Wasser gelösten Sauerstoff. Den
Wasserlebewesen wird damit ihre Lebensgrundlage entzogen. Es entsteht eine
Kettenreaktion, die alles Leben im Gewässer vernichtet. Dieser Vorgang wird als
Eutrophierung (Überdüngung) bezeichnet. Das Wasser fault; es „kippt um“.
Die Sorge um die Umwelt veranlasste die Industrie, nach Phosphatersatz-
Bild 4: Eutrophiertes Gewässer
stoffen zu suchen.
EDTA (Ethendiamintetraacetat) und NTA (Nitrilotriacetat) sind wie Phosphate
Komplexbildner mit guter Wirkung. Jedoch besitzen sie ebenfalls eine umweltschädigende Eigenschaft. Sie lösen Schwermetalle,
z. B. Cadmium und Blei aus dem Grund von stehenden oder langsam fließenden Gewässern heraus. Schwermetalle
gelangen somit in das Trinkwasser und führen zu Vergiftungen. Die Industrie verzichtet deshalb freiwillig auf EDTA.
Citrate sind Salze der Zitronensäure. Sie sind Komplexbildner und haben eine geringere kalkinaktivierende Wirksamkeit
als die Phosphate. Dafür zeigen sie keine umweltschädlichen Einflüsse.
Zeolithe (Handelsname SASIL) wirken als Ionenaustauschermoleküle. Sie besitzen eine räumliche Gitterstruktur, in die das
kalkbildende Ion eingelagert wird. Dafür wird ein nicht kalkbildendes Ion abgegeben (Bild 3). Zeolithe sind chemisch betrachtet
Silikate. Diese bilden die Hauptmasse der natürlich vorkommenden Gesteine und wirken daher umweltneutral.
Polycarbonsäuren wirken als Kristallwachstumsinhibitoren. Sie zeigen eine gute Wirksamkeit und werden hauptsächlich
in Waschmitteln eingesetzt.
Heute werden wieder mehr Phosphate eingesetzt. Inzwischen sind die Kläranlagen in der Lage, Phosphate aus dem
Abwasser zu beseitigen. Damit ist das Umweltrisiko der Eutrophierung stark gemindert.
–
–
+
– + +
Kalkseife
–
+ +
Bild 1: Kalkseifenreaktion
Na +
Na +
Ca 2+
Calciumion ist eingeschlossen
Ionenaustauschermolekül
+
+
Bild 3: Ionenaustauscher
Ca 2+
Calciumion
Na +
Na +
2
17 17

2
18 18
Chemie der Inhaltsstoffe
2.4 Der pH-Wert 2.4 Der pH-Wert
Viele Reinigungsmittel sind gegen Oberflächen, Haut und
Schmutz aggressiv. Sie enthalten oft Säuren oder Alkalien.
Die Aggressivität dieser Stoffe wird mit dem pH-Wert
angegeben.
Der pH-Wert ist die Abkürzung für pondus hydrogenii
und bedeutet wörtlich „das Gewicht der Hydroniumionen“.
Damit ist die Wasserstoffionenkonzentration einer
Lösung gemeint.
Die pH-Wert-Skala reicht von 0 bis 14.
Flüssigkeiten, die einen pH-Wert zwischen 0 und 7 haben,
heißen Säuren.
Flüssigkeiten, die einen pH-Wert zwischen 7 und 14 haben,
heißen Alkalien.
Wenn der pH-Wert genau 7 beträgt, reagiert die Lösung
Bild 1: Saure und alkalische Behandlungsmittel
neutral, also weder sauer noch alkalisch.
Aggressive Flüssigkeiten wie z. B. Säuren oder Alkalien
entfernen einerseits hartnäckigen Schmutz, anderseits zerstören sie Werkstoffe. Um das richtige Reinigungsmittel für
eine zu reinigende Fläche auszuwählen, muss der pH-Wert des Reinigungsmittels bekannt sein. Der zu reinigende
Werkstoff muss gegenüber diesem pH-Wert beständig sein, ansonsten entstehen Schäden.
Messung des pH-Wertes
Der pH-Wert wird in der Praxis mit Indikatorlösungen, -papier und Messelektroden gemessen (Bild 4).
Indikatoren (lat. indicare = anzeigen) sind Stoffe, die ihre Farbe bei bestimmten Einflussfaktoren verändern. Die Farbe
von pH-Indikatoren verändert sich in Abhängigkeit der Wasserstoffionenkonzentration.
Meist wird ein Universalindikator verwendet. Bei schwach bis stark sauren Lösungen zeigt er eine Farbe von gelborange
bis tiefrot. Neutrale Lösungen sind gelbgrün gefärbt, alkalische Lösungen weisen eine Farbabstufung von
grün bis tiefblau auf (Bild 2).
Beispiel pH-Wert Beispiel pH-Wert
Salzsäure, 3,5% pH = 0 Hautoberfläche pH = 5,5
Magensäure pH = 1 Mineralwasser pH = 6
Oxalsäure, 5% pH = 1 Reines Wasser pH = 7
Essigsäure, 60% pH = 1,4 Blut pH = 7,4
Zitronensäure, 10% pH = 1,7 Darmsaft pH = 8,3
Zitronensaft pH = 2 Waschmittellösung pH = 10
Speiseessig pH = 3 Soda pH = 11
Coca Cola pH = 3 Ammoniaklösung, 25% pH = 12
Wein pH = 4 Natronlauge, 3% pH = 14
Bier pH = 5 Kalilauge, 3% pH = 14
Tabelle 1: Beispiele für unterschiedliche pH-Werte gemessen mit Universalindikator
Das Indikatorpapier wird mit der zu messenden Flüssigkeit benetzt. Durch Vergleichen mit der Farbskala auf dem Gehäuse
der Papierrolle kann der pH-Wert festgestellt werden (Bild 2, 4).
Einen genaueren Wert liefern elektronische Geräte (Bild 5), die den pH-Wert in Abhängigkeit von der Temperatur
messen. Solche Geräte werden hauptsächlich im Labor verwendet. Für den Gebäudereiniger sind sie in den meisten
Fällen für die Praxis zu unhandlich.
Bild 2: pH-Papier
Bild 3: Hilfsmittel zur pH-Wert
Messung
Bild 4: Messung vor Ort Bild 5: pH-Elektrode

2.4.1 Säuren
Chemie der Inhaltsstoffe 2
Säuren sind chemische Verbindungen, die sich in einer wässrigen Lösung in Wasserstoffionen (H + ) und Säurerestionen
aufspalten (dissoziieren). Dadurch dass Wasserstoffionen frei werden, verändert sich deren Anzahl und somit der
pH-Wert. Er nähert sich 0 an. Säuren besitzen daher immer einen pH-Wert, der zwischen 0 und 7 liegt. Je kleiner der pH-
Wert, desto aggressiver und stärker dissoziiert ist die Säure. Starke Säuren färben den Universalindikator rot (Bild 1).
Wichtige Eigenschaften von Säuren
� Säuremoleküle dissoziieren in Wasser zu geladenen und frei beweglichen
Teilchen, den Ionen. Säuren sind daher elektrisch leitfähig.
� Beim Kontakt mit unedlen Metallen (z. B. Eisen, Aluminium) entsteht aus
dem Säurerestion und dem Metallion ein Salz. Das Metall korrodiert.
� Mineralische Stoffe wie z. B. Kalk (Calciumcarbonat) werden durch Säuren
zersetzt.
� Säuren greifen Zellulose (z. B. Baumwolle) an.
� Säuren reagieren mit Alkalien in einer Neutralisationsreaktion zu Salz und
Wasser. Dabei wird Wärme frei.
� Säuren reizen oder verätzen die Haut.
Arten von Säuren
Säuren werden anhand ihres chemischen Aufbaus in organische Säuren
(Carbonsäuren) und anorganische Säuren (Mineralsäuren) eingeteilt. Organische
Säuren stammen ursprünglich aus der belebten Natur. Sie enthalten
Kohlenwasserstoffverbindungen. Mikroorganismen sind in der Lage, sie zu
Wasser und Kohlendioxid abzubauen (Mineralisierung). Um unabhängig von
Rohstoffen und biologischen Prozessen zu sein, werden organische Säuren
heute vorwiegend synthetisch (künstlich) hergestellt.
Anorganische Säuren werden der unbelebten Natur zugeordnet. Sie können
deshalb nicht von Mikroorganismen abgebaut werden. Gelangen anorganische
Säuren in Gewässer, bilden sie umweltschädliche Salze.
Wichtige Säuren in Reinigungsmitteln
Organisch
Anorganisch
Säure Chemische
Formel
Oxalsäure
(Ethandisäure)
Ameisensäure
(Methansäure)
Essigsäure
(Ethansäure)
Zitronensäure (2-Hydroxi-1,2,3 propantricarbonsäure)
Säure Chemische
Formel
HOOC-COOH Oxalate
(z. B. Kleesalz)
H-COOH Formiate
(Methanate)
CH 3 -COOH Acetate
(Ethanate)
Salze Reinigungstechnische Eigenschaften
wirken entfärbend, rostbeseitigend,
Einsatz in Detachurmitteln
stechend riechend,
hohes Kalklösevermögen,
Einsatz in sauren Sanitärreinigern, Kalklösern,
Zementschleierentfernern
stechend riechend, gut kalklösend,
Einsatz in sauren Sanitärreinigern
C 6 H 8 O 7 Citrate Einsatz in sauren Sanitärreinigern,
WC-Reinigern
Salze Reinigungstechnische Eigenschaften
Phosphorsäure H 3 PO 4 Phosphate wirkt bei vielen Metallen
korrosionshemmend, gut kalklösend,
Einsatz in Sanitärgrundreinigern
Salzsäure (Chlorwasserstoffsäure) HCI Chloride greift Oberflächen stark an, neigt zu Ausblühungen,
Einsatz in Fassadenreinigern
Amidosulfonsäure H 2 NSO 2 OH Sulfate Einsatz in Sanitärreinigern, WC-Reinigern, gut kalklösend,
reizend, wenig materialschädigend
Flusssäure (Fluorwasserstoffsäure) HF Fluoride giftig, ätzend, rostlösend,
Einsatz zur Industrieglasreinigung
Tabelle 1: Säuren
Bild 1: pH-Wert Messung von Säuren
Bild 2: Saure Behandlungsmittel
2.4 Der pH-Wert
2
19 19

2
20 20
Chemie der Inhaltsstoffe
2.4 pH-Wert 2.4.2 Alkalien
Alkalien (Basen, Laugen) sind chemische Verbindungen, die in wässriger Lösung
in Hydroxidionen (OH – ) und in Metallkationen zerfallen. Dazu zählen
in erster Linie die Verbindungen mit den Alkalimetallen Natrium und Kalium.
Aufgrund ihrer starken ätzenden Wirkung werden sie auch als Ätzalkalien
bezeichnet. Sie reagieren mit Wasser alkalisch, machen die Haut schlüpfrig
und können sie reizen bzw. ätzen.
Da im Wasser gleich viele OH – und H + -Ionen vorliegen, erhöht sich bei Zugabe
von Basen die OH – -Ionenkonzentration im Vergleich zur H + -Ionenkonzentration.
Damit verändert sich der pH-Wert. Er liegt bei Alkalien zwischen
7 und 14. Je höher der pH-Wert, desto aggressiver ist die Alkalie. Starke Alkalien
färben den Universalindikator blau (Bild 1).
Alkalien sind chemische Verbindungen, die in einer Neutralisationsreaktion
mit Säuren Salze bilden können. Für die Säuren sind sie die Grundlage (gr.
basis) zur Salzbildung. Von dieser Eigenschaft wurde der Name „Basen” für
Alkalien abgeleitet.
Wichtige Eigenschaften von Alkalien
� Alkalien sind elektrisch leitfähig, weil sie wie die Säuren in Wasser zu Ionen
zerfallen.
� Alkalien zersetzen organische Stoffe wie z. B. Gummi, Wachse, Fette und
Öle.
� Alkalien reagieren mit Fetten zu Seifen (Verseifungsreaktion).
� Alkalien zerstören Eiweiß. Viele Hautverätzungen beruhen auf dieser Eigenschaft.
� Alkalien reagieren mit Säuren in einer Neutralisationsreaktion zu Salz und
Wasser. Dabei wird Wärme frei.
Arten von Alkalien
Alkalien sind sogenannte Hydroxidverbindungen. Als Hydroxide werden Moleküle
bezeichnet, die eine oder mehrere freie Hydroxidionen (OH – -Gruppen)
enthalten. Aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniumhydroxid
entstehen die für das Gebäudereinigerhandwerk wichtigen Alkalien
Natronlauge, Kalilauge und Ammoniakwasser (Salmiakgeist). Die wässrige
Lösung von Natriumcarbonat (Soda) reagiert stark alkalisch und wird ebenfalls
in Reinigungsmitteln eingesetzt.
Wichtige Alkalien in Behandlungsmitteln
Alkalien Wässrige
Lösung
Natriumhydroxid
Kaliumhydroxid
Ammoniakwasser
Natriumcarbonat
Chemische
Formel
Bild 1: pH-Wert Messung von Alkalien
Bild 2: Alkalische Behandlungsmittel
Reinigungstechnische Eigenschaften Einsatzgebiete
Natronlauge NaOH stark alkalisch,
ätzend, verseift Fette,
Natriumhydroxid ist stark hygroskopisch,
Natronlauge wird zur Kernseifenherstellung verwendet
Kalilauge KOH stark alkalisch,
ätzend, verseift Fette,
nimmt aus der Luft Kohlendioxid auf,
Kalilauge wird zur Schmierseifenherstellung verwendet
Salmiakgeist NH 4 OH Ammoniak ist sehr gut wasserlöslich,
mittelstark alkalisch, hohes Emulgiervermögen,
Ammoniakgas entweicht
Sodalösung Na 2 CO 3 stark alkalisch,
wird zur Herstellung von Seifen und Glas verwendet
Tabelle 1: Alkalien
Grundreiniger
Abflussreiniger
Backofenreiniger
Grillreiniger
Fassadenreiniger
Industriereiniger
Grundreiniger
Abflussreiniger
Backofenreiniger
Grillreiniger
Fassadenreiniger
Industriereiniger
alkalische Allzweckreiniger
(„salmiak-verstärkt”)
Grundreiniger
Grundreiniger, pulverförmige
WC-Reiniger