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Abtauchen ins Heizungswasser

Korrosion und Wasserbeschaffenheit in Heizungsanlagen – Teil 2

Zu einer Wartung gehört die Kontrolle von Bauteilen.

Bei jeder Wartung der Heizungsanlage gehört die Überprüfung des Vordrucks bei einem Membrandruckausdehnungsgefäß.

Bei jeder Wartung der Heizungsanlage gehört die Überprüfung des Vordrucks bei einem Membrandruckausdehnungsgefäß.

 

Die Anfälligkeit einer Heizungsanlage für Korrosion wird maßgeblich von den verwendeten Werkstoffen bestimmt. Ob und in welchem Maße tatsächlich Korrosion stattfindet, hängt jedoch von der Beschaffenheit des Füllwassers ab. Je nach Beschaffenheit können Korrosionsvorgänge verstärkt, gehemmt oder unterbunden werden. Deshalb lohnt sich ein genauer Blick auf die Eigenschaften des Wassers in jedem Fall.

Wasserhärte

Wasserhärte beschreibt den Gehalt des Wassers an gelösten Erdalkalimetallen. Zu diesen zählen im wesentlichen Calcium und Magnesium. Diese werden auch als „Härtebilder“ bezeichnet und können in Heizungsanlagen zu Ablagerungen und Belägen führen. Diese Verunreinigungen werden häufig als Kesselstein bezeichnet, da sie sich vermehrt dort bilden, wo das Heizungswasser auf heiße Oberflächen trifft, wie es in den Rohren des Heizkessels der Fall ist.

Kalkbeläge mindern die Heizleistung, da sie den Wärmeübergang behindern. Schon ein Kalkbelag von 1 mm Stärke kann den Wärmeübergang um bis zu 10% verringern. Darüber hinaus kann es durch den gehinderten Wärmeübergang zu Überhitzungen, Spannungsrissen und Undichtigkeiten kommen. Lösen sich Teile des Belages, können sie sich in Armaturen und Rohrleitungen absetzen und dort den Durchfluss erschweren.

Mit einfachen Messverfahren lässt sich die Gesamthärte des Heizungswassers bestimmen. Zu den gängigsten zählen dabei das Abzählen von Indikatortropfen oder die Messung der Menge an Indikatorflüssigkeit bis zum Farbumschlag einer Messlösung. Mit beiden Verfahren kann die Gesamthärte anhand einer Skala abgelesen werden. Ist sie zu hoch, können die Härtebilder Calcium und Magnesium entzogen und durch einen sogenannten Ionenaustauschprozess durch Natrium ersetzt werden. Unter den üblichen, heiztechnischen Bedingungen wird dann kein Kesselstein mehr gebildet. Allerdings kommt es zu einer pH-Wert-Erhöhung. Diese „Eigenalkalisierung“ sollte vor allem bei Heizungsanlagen mit Aluminium-Werkstoffen bedacht werden. Denn der pH-Wert kann so weit ansteigen, dass es zu Korrosionen am Aluminium kommt.

Elektrischer Leitwert/Salzgehalt

Je mehr gelöste Inhaltstoffe (z.B. Salze) im Heizwasser enthalten sind, desto größer ist dessen elektrische Leitfähigkeit – und desto höher die Korrosionswahrscheinlichkeit. Die Leitfähigkeit des Wassers wird mithilfe elektronischer Messgeräte bestimmt. Dabei werden die Elektroden der Messgerätespitze in eine Probe des Heizwassers eingetaucht und der Leitwert an einem Display abgelesen. Wichtig ist hierbei, dass das Messgerät über einen Temperaturausgleich verfügt und regelmäßig mit Eichflüssigkeiten nachjustiert wird.

Ist der Leitwert des Heizungswassers zu hoch, so kann er durch eine Entsalzung verringert werden. Im Gegensatz zur Enthärtung werden bei der Entsalzung weitgehend alle Salze aus dem Heizwasser entfernt.

pH-Wert

Der pH-Wert gibt an, wie sauer oder basisch das Heizungswasser ist. Er beeinflusst zu einem großen Teil die tatsächliche Korrosionaktivität in der Heizungsanlage. Ein pH-Wert von 7 ist neutral, niedrigere pH-Werte zeigen ein saures, höhere ein basisches Milieu an. Typischerweise liegt der pH-Wert des Heizwassers im basischen Bereich, also oberhalb von 7. Meist zwischen 8,2 und 10; 9 sollte er nicht überschreiten, wenn Aluminiumwerkstoffe in der Anlage verbaut sind.

Auch der pH-Wert kann über elektronische Messgeräte ausreichend genau be stimmt werden. Er ist ebenfalls von der Probentemperatur abhängig. Hier gilt zu beachten, dass durch die bereits besprochene Eigenalkalisierung des Heizwassers der pH-Wert sich erst nach mindestens 10 Wochen regulärem Heizbetrieb einstellt und daher auch erst zu diesem Zeitpunkt gemessen werden sollte.

Um den pH-Wert zu korrigieren, können zwei Maßnahmen durchgeführt werden. Bei einem zu hohen pH-Wert hilft eine Entsalzung des Heizwassers, notfalls auch ein kompletter Austausch. Bei einem zu niedrigen pH-Wert kann durch eine Alkalisierung des Heizwassers entgegengewirkt werden. Diese Maßnahme sollten aber ausschließlich fachkundige Personen durchführen.

Druckhaltung und Dichtigkeit

Die Bedeutung der Druckhaltung in Heizungsanlagen wird häufig unterschätzt. Aufgabe der Druckhaltung ist es, den Druck innerhalb der Anlage konstant zu halten und eine Über- wie Unterschreitung des zulässigen Betriebsdrucks zu verhindern. Außerdem ist es Aufgabe der Druckhaltung die temperaturbedingten Volumenschwankungen des Heizwassers auszugleichen sowie für systembedingte Wasserverluste Ersatzwasser vorzuhalten.

Die Druckhaltung wird in Kleinanlagen zumeist über ein Membranausdehnungsgefäß mit fester Gasfüllung realisiert. Hier sorgt der fest eingestellte Gegendruck eines auf der anderen Seite einer Membran eingefüllten Gases für den nötigen Druckausgleich des Heizwassers. Bei größeren Anlagen kommen auch Druckhalteanlagen mittels Kompressor oder Pumpe zum Einsatz, die den Gegendruck auf wenige Millibar genau halten können.

Eine Heizungsanlage muss ein korrosionstechnisch geschlossenes System sein. Das bedeutet, dass die Anlage auch im Betrieb soweit dicht sein muss, dass keine Luft und damit auch kein Sauerstoff in das Heizungswasser gelangen kann.

In undichten Anlagen führt das permanente Eindringen von Sauerstoff zu Korrosion an den verschiedenen Werkstoffen der Anlage. Die dabei anfallenden Korrosionsprodukte setzen sich zum Teil als Schlamm in der Anlage ab und können die Funktion der Heizungsanlage oder der installierten Komponenten (z.B. Pumpen, Ventile, Wärmeübertrager) beeinträchtigen – bis hin zum Totalausfall.

Bei Flächenheizsystemen – und insbesondere bei Fußbodenheizungen mit Kunststoffrohren älterer Bauart – kann es durch Diffusionsvorgänge zu einem stetigen Sauerstoffeintrag ins System kommen, obwohl die Anlage im technischen Sinne eigentlich dicht ist. Um eine Schädigung der Anlage zu vermeiden, hilft eine Systemtrennung, bei der der Fußbodenheizkreis hydraulisch vom Rest der Anlage abgetrennt und mittels eines Wärmeübertragers versorgt wird.

Damit die Dichtigkeit der Anlage erhalten bleibt, muss sie regelmäßig gewartet werden. Besonderes Augenmerk sollte dabei auf der Druckhaltung liegen.

Fazit

Für den effizienten, langlebigen und störungsfreien Betrieb einer Heizungsanlage sind viele Faktoren zu beachten. Eine regelmäßige fachmännische Kontrolle und Wartung der entsprechenden Anlagenbauteile sind dabei unerlässlich. Neben der Kontrolle der Bauteile darf in der Wartung die Beurteilung der Wasserbeschaffenheit nicht zu kurz kommen, denn hier findet sich die Ursache für viele Probleme in der Heizungsanlage. Weiterführende Informationen sowie praxisnahe Hinweise und Tipps zur Vermeidung und Beseitigung dieser Probleme finden Sie im Leitfaden „Druckhaltung und Wasserbeschaffenheit von Heizungsanlagen“. Er ist kostenlos bei der VdZ erhältlich.

 

 

Autor: Maurice Frick, Referent bei der VdZ e.V.

 

 

Bilder: VdZ

 


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