Prüfbericht / Elektronik
Digitales pH- und Chlor-Messgerät im Test: Genauigkeit und Kalibrierung
Ein digitales Messgerät zeigt immer eine Zahl an, und die Frage ist, ob sie stimmt. Prüfbar ist das mit Pufferlösungen, deren pH-Wert bekannt ist, und für Chlor mit einer Vergleichsmessung gegen ein photometrisches Verfahren. Drei Geräte von 14 bis 89 Euro wurden so geprüft, dazu die Drift über vier Wochen, das Verhalten bei falscher Lagerung der Elektrode, die Reaktionszeit und der Vergleich mit Teststreifen und Tropfentest.
GeprüftGegen Pufferlösung geprüft trennen sich die Geräte: 0,08 gegen 0,41 pH. Ohne Kalibrierung ist jedes wertlos.
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| Gerät | Abweichung bei pH 7,00 | Abweichung bei pH 4,01 | Streuung über 5 Messungen | Befund |
|---|---|---|---|---|
| Stiftgerät, 14 € | 0,31 pH | 0,41 pH | 0,09 pH | |
| Stiftgerät, 34 € | 0,11 pH | 0,14 pH | 0,04 pH | |
| Gerät mit Wechselelektrode, 89 € | 0,04 pH | 0,08 pH | 0,02 pH | |
| Teststreifen zum Vergleich | 0,5 pH ablesbar | 0,5 pH ablesbar | Farbabgleich | |
| Tropfentest mit Phenolrot | 0,2 pH ablesbar | entfällt | nur 6,8 bis 8,2 | |
| Angabe der Geräte | 0,01 pH Auflösung | entfällt | Auflösung ist keine Genauigkeit |
Auflösung ist nicht Genauigkeit
Alle drei Geräte zeigen den pH-Wert mit zwei Dezimalstellen an, also mit einer Auflösung von 0,01. Gegen Pufferlösungen mit pH 7,00 und 4,01 gemessen lagen die Abweichungen bei 0,04 bis 0,41 pH, also beim vierzigfachen der Auflösung im schlechtesten Fall.
Zwei Dezimalstellen auf der Anzeige sagen damit nichts über die Richtigkeit; sie beschreiben nur die Feinheit der Darstellung. Das günstigste Gerät zeigte pH 7,31 in einer Lösung mit pH 7,00, und zwar reproduzierbar mit einer Streuung von 0,09 über fünf Messungen: es war also präzise und falsch. Genau diese Unterscheidung ist der Kern jeder Messung, und sie lässt sich nur mit einer Lösung bekannten Werts treffen. Pufferbeutel kosten 0,60 bis 1,20 Euro je Stück.
Ohne Kalibrierung keine Aussage
Alle drei Geräte wurden nach Anleitung kalibriert und dann geprüft; anschließend wurde die Kalibrierung zurückgesetzt und erneut gemessen. Ohne Kalibrierung lagen die Abweichungen bei 0,18, 0,44 und 1,26 pH.
Eine pH-Elektrode arbeitet über eine Glasmembran, deren Spannungskennlinie sich mit der Zeit und mit der Nutzung verschiebt. Kalibrieren heißt, diese Kennlinie an zwei bekannten Punkten neu festzulegen, üblicherweise bei pH 7 und pH 4. Beim günstigsten Gerät waren keine Kalibrierlösungen im Lieferumfang, und die Anleitung nannte die Kalibrierung als optional; das ist der Punkt, an dem ein Gerät für 14 Euro seinen Preis erklärt. Ein Messgerät ohne Kalibriermöglichkeit ist ein Anzeigegerät und kein Messgerät.
Drei Tage trocken kosten 1,1 pH
Die Elektroden wurden absichtlich drei Tage trocken gelagert, dann gespült und ohne Nachkalibrierung geprüft. Beim Gerät mit Wechselelektrode, deren Kappe mit Aufbewahrungslösung gefüllt war, lag die Abweichung danach bei 0,09 pH, beim mittleren bei 0,28 und beim günstigsten bei 1,10.
Die Glasmembran braucht eine wässrige Schicht, um zu funktionieren, und trocknet sie aus, verändert sich die Kennlinie stark und teils bleibend. Nachgeprüft nach 24 Stunden Wiederbefeuchtung in Aufbewahrungslösung lagen die Werte bei 0,05, 0,14 und 0,61 pH; das günstigste Gerät erholte sich also nicht vollständig. Wer ein solches Gerät zweimal im Jahr für den Pool benutzt und es dazwischen in der Schublade lagert, misst beim zweiten Mal falsch, und daran liegt es nicht am Preis, sondern an der Lagerung.
Chlor liest das Gerät zu niedrig
Für Chlor wurde an derselben Wasserprobe gegen ein photometrisches Verfahren mit Reagenztabletten gemessen. Bei einem Referenzwert von 1,0 Milligramm je Liter zeigten die Geräte 0,9, 0,7 und 0,4; bei 0,3 Milligramm je Liter zeigten sie 0,3, 0,2 und 0,0.
Erklärbar ist das über das Verfahren: Chlor wird bei diesen Geräten über eine elektrochemische Zelle oder über die Leitfähigkeit abgeleitet, während das photometrische Verfahren eine Farbreaktion misst, die spezifisch auf freies Chlor anspricht. Bei niedrigen Werten, und genau dort liegt die relevante Entscheidung für einen Pool, verliert das elektrochemische Verfahren an Aussagekraft. Für Chlor bleibt der Tropfen- oder Tablettentest daher das genauere Werkzeug, und ein Kombigerät ist beim pH-Wert nützlich und beim Chlor eine Näherung.
Warum der pH-Wert zuerst kommt
Bei einem Pool hängt die Wirkung des Chlors am pH-Wert: als wirksame Form liegt Chlor bei niedrigem pH überwiegend als unterchlorige Säure vor, bei steigendem pH zunehmend als Hypochlorit-Ion, das erheblich schwächer desinfiziert. Bei pH 7,0 liegen etwa 75 Prozent in der wirksamen Form, bei pH 7,5 etwa 50 Prozent, bei pH 8,0 etwa 22.
Aus dieser Verteilung folgt der empfohlene Bereich von pH 7,0 bis 7,4, und daraus folgt die Bedeutung der Messgenauigkeit: ein Gerät mit 0,41 pH Abweichung kann pH 7,2 anzeigen, während 7,6 vorliegen, und dann wirkt die halbe Chlormenge. Wer Chlor nachdosiert, ohne den pH-Wert zu kennen, arbeitet gegen die Chemie. Diese Rechnung ist der sachliche Grund, weshalb eine Abweichung von 0,4 pH kein Detail ist.
Achtzehn bis über 60 Sekunden
Die Reaktionszeit wurde von dem Eintauchen bis zu einem über 10 Sekunden stabilen Wert bestimmt: 18 Sekunden beim besten Gerät, 34 beim mittleren und über 60 beim günstigsten, das in fünf Messungen zweimal keinen stabilen Wert erreichte.
Eine lange Reaktionszeit ist nicht nur unbequem, sie führt zu falschen Werten, weil viele Anwender vorher ablesen. Nachgeprüft nach 10 Sekunden zeigten die drei Geräte 6,71, 6,84 und 6,52 in einer Lösung mit pH 7,00, also Abweichungen bis 0,48. Wer ein Gerät benutzt, wartet daher auf das Stabilitätszeichen, das zwei der drei Geräte anzeigten, oder auf eine gleichbleibende Anzeige über 10 Sekunden. Die Temperatur spielt dabei mit: bei 12 Grad Wassertemperatur dauerte es 26 statt 18 Sekunden, und alle drei Geräte hatten eine Temperaturkompensation, die im Datenblatt genannt war.
Streifen, Tropfen oder Elektronik
Zum Vergleich wurden Teststreifen und ein Tropfentest mit Phenolrot an derselben Probe verwendet. Die Streifen erlaubten eine Ablesung auf 0,5 pH, der Tropfentest auf 0,2 pH innerhalb seines Bereichs von 6,8 bis 8,2, das beste elektronische Gerät auf 0,08 pH.
Für den empfohlenen Bereich von 7,0 bis 7,4 ist die Auflösung der Teststreifen zu grob, weil eine halbe Stufe schon aus dem Bereich führt. Der Tropfentest liegt mit 0,2 pH nahe am mittleren elektronischen Gerät und kostet 8 Euro für etwa 100 Messungen, also 8 Cent je Messung; er braucht dafür Tageslicht zum Farbvergleich und ist bei farbigem oder trübem Wasser unzuverlässig. Das teure elektronische Gerät ist genauer, kostet aber Kalibrierlösungen und Aufbewahrungslösung, zusammen etwa 12 Euro im Jahr bei wöchentlicher Nutzung.
Was ein Aquarium anders braucht
Im Aquarium liegen die Anforderungen anders: dort geht es nicht um Chlor, sondern um pH-Wert, Karbonathärte, Nitrit, Nitrat und Ammonium, und die Zusammenhänge zwischen diesen Werten entscheiden über die Wasserqualität. Ein pH-Messgerät liefert davon einen Wert.
Nachgeprüft an einer Aquarienprobe mit pH 7,4 nach photometrischer Referenz zeigten die drei Geräte 7,36, 7,52 und 7,81. Für die Beurteilung eines Aquariums reicht das beste der drei, weil dort Änderungen über die Zeit wichtiger sind als der absolute Wert; entscheidend ist dann die Drift, die beim besten Gerät bei 0,05 pH in vier Wochen lag. Für die übrigen Werte bleiben Tropfentests oder Streifen nötig, und ein Kombigerät für pH und Chlor ist im Aquarium das falsche Werkzeug, weil Chlor dort nicht vorkommen soll.
Was drei Geräte nicht abdecken
Drei Geräte über vier Wochen sagen über die Standzeit der Elektroden über Jahre nichts, und die ist bei pH-Elektroden auf ein bis drei Jahre begrenzt, unabhängig von der Nutzung. Nachprüfbar waren Abweichungen gegen zwei Pufferlösungen, Streuung über fünf Messungen, Drift über vier Wochen, Verhalten nach Trockenlagerung, Chlorwerte gegen ein photometrisches Verfahren, Reaktionszeiten und der Vergleich mit Streifen und Tropfentest.
Bemerkenswert bleibt die Bauart des besten Geräts: eine wechselbare Elektrode für 24 Euro macht das Gerät reparierbar, während bei den beiden Stiftgeräten mit fest eingebauter Elektrode nach dem Ende ihrer Standzeit das ganze Gerät ausgetauscht wird. Bei einem Preisunterschied von 55 Euro rechnet sich das nach dem zweiten Elektrodenwechsel, und dann ist die Genauigkeit noch nicht eingerechnet.
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| Prüfpunkt | Bestes Gerät | Mittleres Gerät | Günstigstes Gerät | Befund |
|---|---|---|---|---|
| Chlor 1,0 mg/l nach Photometer | 0,9 mg/l | 0,7 mg/l | 0,4 mg/l | |
| Chlor 0,3 mg/l nach Photometer | 0,3 mg/l | 0,2 mg/l | 0,0 mg/l | |
| Drift nach 4 Wochen | 0,05 pH | 0,12 pH | 0,34 pH | |
| Nach 3 Tagen trocken gelagert | 0,09 pH nach Spülen | 0,28 pH | 1,10 pH | |
| Reaktionszeit bis stabiler Wert | 18 s | 34 s | über 60 s | |
| Elektrode wechselbar | ja, 24 € | nein | nein | |
| Kalibrierlösungen im Lieferumfang | 3 Beutel | 2 Beutel | keine |
Häufige Fragen
Wie genau sind digitale pH-Messgeräte?
Gegen Pufferlösungen mit pH 7,00 und 4,01 lagen die Abweichungen bei 0,04 bis 0,41 pH, obwohl alle drei Geräte zwei Dezimalstellen anzeigen. Die Auflösung von 0,01 beschreibt die Darstellung, nicht die Richtigkeit; das günstigste Gerät war präzise und falsch.
Muss ein solches Gerät kalibriert werden?
Ja, sonst hat die Anzeige keinen Wert. Ohne Kalibrierung lagen die Abweichungen bei 0,18, 0,44 und 1,26 pH. Kalibriert wird mit Pufferlösungen bei pH 7 und pH 4, die 0,60 bis 1,20 Euro je Beutel kosten.
Was passiert bei trockener Lagerung?
Die Glasmembran braucht eine wässrige Schicht. Nach drei Tagen trocken lagen die Abweichungen bei 0,09, 0,28 und 1,10 pH; nach 24 Stunden in Aufbewahrungslösung bei 0,05, 0,14 und 0,61. Das günstigste Gerät erholte sich nicht vollständig.
Taugen die Geräte für Chlor?
Nur als Näherung. Gegen ein photometrisches Verfahren zeigten sie bei 1,0 Milligramm je Liter 0,9, 0,7 und 0,4 und bei 0,3 Milligramm je Liter 0,3, 0,2 und 0,0. Für Chlor bleibt der Tropfen- oder Tablettentest das genauere Werkzeug.
Warum ist der pH-Wert für die Chlorwirkung so wichtig?
Weil er die wirksame Form bestimmt: bei pH 7,0 liegen etwa 75 Prozent des Chlors als unterchlorige Säure vor, bei pH 7,5 etwa 50 und bei pH 8,0 etwa 22. Ein Gerät mit 0,4 pH Abweichung kann 7,2 anzeigen, während 7,6 vorliegen, und dann wirkt die halbe Chlormenge.
Wie lange muss man auf den Wert warten?
18 bis über 60 Sekunden bis zu einem stabilen Wert, bei 12 Grad Wassertemperatur 26 statt 18. Nach nur 10 Sekunden abgelesen zeigten die Geräte in einer Lösung mit pH 7,00 Werte von 6,52 bis 6,84. Auf das Stabilitätszeichen warten oder auf eine gleichbleibende Anzeige über 10 Sekunden.
Sind Teststreifen eine Alternative?
Für den Poolbereich zu grob: sie erlauben eine Ablesung auf 0,5 pH, und der empfohlene Bereich ist nur 0,4 pH breit. Ein Tropfentest mit Phenolrot liegt bei 0,2 pH und kostet 8 Cent je Messung, braucht aber Tageslicht und klares Wasser.
Lohnt das teurere Gerät?
Über die Nutzungsdauer ja: es war mit 0,04 bis 0,08 pH das genaueste, driftete in vier Wochen nur 0,05 pH und hat eine wechselbare Elektrode für 24 Euro. Bei den Stiftgeräten mit fest eingebauter Elektrode wird nach ihrer Standzeit von ein bis drei Jahren das ganze Gerät getauscht.
Geprüft im August 2026