Ausgabe 10/2003, Seite 8 f.


Sanitär


Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen

Dietrich Uhlmann*

Jährlich werden mehrere hunderttausend Membran-Druckausdehnungsgefäße (MAG) in Heiz-, Kühl- und Trinkwassersystemen eingesetzt. Die Auswahl, der Einbau sowie die Inbetriebnahme und Wartung sind fundamental entscheidend für die Gesamtfunktion einer Anlage. Nachdem in der vorherigen Ausgabe die Druckhaltung in Heizungsanlagen beschrieben wurde, geht es in diesem Beitrag um Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen.

Trinkwassersysteme werden "elastisch"

Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen werden eingesetzt:

 zur Druckstoßdämpfung insbesondere bei Großanlagen (Bild 1),

 als Puffer- und Steuergefäß in Zusammenhang mit Druckerhöhungsanlagen (Bild 1),

 zur Aufnahme des Ausdehnungswassers von Wassererwärmern (Bild 2).

Bild 1: MAG-W Großgefäß als Puffer in Druckerhöhungsanlagen und zur Druckstoßdämpfung.

Membran-Druckausdehnungsgefäße sind Stand der Technik

Früher war es üblich, verzinkte Ausdehnungsgefäße mit Luftpolster einzusetzen. Die als Hydrophore bekannten Behälter haben den Nachteil, dass z.B. keine Verträglichkeit mit Kupferwerkstoffen besteht und dass das Luftpolster häufiger erneuert werden muss. Moderne Ausdehnungsgefäße werden deshalb als Membran-Druckausdehnungsgefäße gebaut. Sie bestehen aus einem Behälter mit zwei Kammern (Gas- und Wasserraum), die von einer Gummimembrane getrennt sind (Bild 4). Diese verhindert das Eindringen des Füllgases in den Wasserraum. Als Füllgas verwenden die Hersteller Stickstoff, weil es nicht korrosiv wirkt und daher Metalle nicht angreift. Für das eigentliche Gefäß kommen korrosionsfeste Materialien wie beschichteter Stahl oder Edelstahl, für Zubehörarmaturen Messing und Rotguss zum Einsatz.

Bild 2: MAG-W an Wassererwärmern verhindern das dauernde Ansprechen des Sicherheitsventiles und sparen wertvolles Trinkwasser.

Trinkwasser ist ein Lebensmittel

Es gibt drei wesentliche Anforderungen, die Membran-Druckausdehnungsgefäße für Trinkwasseranlagen (MAG-W) von MAG-H in Heizungsanlagen unterscheiden:

 ausreichende Durchströmung - immer frisches Wasser,

 Korrosionsschutz aller wasserberührten Bauteile - keine "Rostbrühe",

 hygienische Unbedenklichkeit der eingesetzten nicht-metallischen Werkstoffe (mind. KTW C, W 270): keine Geschmacksbeeinträchtigung, kein Biofilm (Kolonienbildung von Mikroorganismen).

Diese Anforderungen inklusive eines Prüfverfahrens sind in der DIN 4807 Teil 5 formuliert. Ganz wesentlich ist die Forderung nach der Durchströmung des MAG-W. Das Inhaltswasser wird so ständig erneuert. Restwasser im Gefäß birgt die Gefahr, dass es durch Keime verunreinigt wird und den Menschen infiziert. Bekanntestes Beispiel ist die Legionellose, einer besonders schweren Art der Lungenentzündung.

Bild 3: Ohne MAG-W wird Trinkwasser verschwendet.

Installateure müssen deshalb beim Kauf unbedingt auf eine geprüfte Qualität achten. Nur bei Einsatz von DVGW-geprüften Gefäßen kann man von einem unbedenklichen Einsatz und der Einhaltung aller normativen Forderungen ausgehen. Bild 4 zeigt ein normengerechtes MAG-W mit einer Anschlussarmatur, die nicht nur die Absperrbarkeit und Entleerbarkeit bei Wartungsarbeiten, sondern auch die ausreichende Durchströmung sicherstellt.

Bild 4: Normengerechtes Membran-Druckausdehnungsgefäß für Trinkwasser nach DIN 4807-5.

MAG-W in Wassererwärmungsanlagen

Der häufigste Einsatzfall für MAG-W sind Wassererwärmungsanlagen. Sie helfen Wasser sparen, weil sie das ständige Ansprechen des Sicherheitsventiles verhindern und sie senken den Anlagenverschleiß weil sie Druckspitzen dämpfen. Willkommen sind sie natürlich in Aufstellungsräumen ohne Bodeneinlauf. Das Aufstellen (und Überlaufen) von Auffanggefäßen unter den Sicherheitsventilen entfällt dann (Bild 3). Dennoch muss nach DIN 4753-1 die Trinkwasseranlage mit einem Sicherheitsventil ausgestattet sein.

Die Installation des MAG-W hat nach der Montageanleitung des Herstellers zu erfolgen. Darin ist unter anderem beschrieben, welche Einbaulage zulässig ist. Einbauort ist die Kaltwasserzuleitung von Wassererwärmern, um das Temperaturniveau im Gefäß zu minimieren.

Inbetriebnahme und Wartung von MAG-H

Anschlussgruppe

Zur Sicherung eines auf der Wasserseite konstanten Anfangsdruckes pa im Gefäß ist nach DIN 4807 T5 hinter dem Wasserzähler ein Druckminderer einzubauen.
pa = Einstelldruck Druckminderer

Anlieferungszustand

Der gasseitige Vordruck p0 ist bei der Inbetriebnahme 0,2...1,0 bar unter dem Einstelldruck pa des Druckminderers einzustellen.
p0 = pa - 0,2...1,0* bar

* 1,0 bar bei großen Entfernungen zwischen dem Druckminderer und MAG-W.

Inbetriebnahme

Bereits im kalten Zustand strömt die Wasservorlage ins Gefäß. Sie gewährleistet eine verschleißarme Betriebsweise.

Aufheizen

Das ,refix muss zusätzlich das Ausdehnungsvolumen Ve aufnehmen.
Der Stickstoff wird auf den Anlagenenddruck pe komprimiert.

Die richtige Auswahl, Inbetriebnahme und Wartung

Unabhängig von der exakten Berechnung mittels spezieller EDV-Programme ist es für den Praktiker oft ausreichend, die Auswahl von MAG-W mittels Übersichtstafeln vorzunehmen. Tabelle 1 fasst wichtige Hinweise zur Auswahl, Inbetriebnahme und Wartung von MAG-W zusammen.

Die richtige Inbetriebnahme und jährliche Wartung ist entscheidend für die zuverlässige Funktion von Ausdehnungsgefäßen in Trinkwasseranlagen. Dabei spielt die anlagenspezifische Einstellung des Gasvordruckes eine entscheidende Rolle. In der Praxis werden MAG-W häufig mit zu hohem Vordruck betrieben. Das dadurch auftretende vollständige und stoßartige Entleeren des MAG-W bei jedem Zapfvorgang führt zu erhöhtem Membranverschleiß. Die Folge ist eine geringe Lebensdauer.

Tabelle 1: Auswahl von MAG-W auf einen Blick

Gasvordruck: p0 = 4,0 bar
Einstelldruck Druckminderer: pa > 4,2 bar

pSV [bar]

6

8

10

VSp [Liter]

Nennvolumen ,refix [Liter]

  90

  8

  8

  8

 100

 12

  8

  8

 120

 12

  8

  8

 130

 12

  8

  8

 150

 18

  8

  8

 180

 18

  8

  8

 200

 18

 12

  8

 250

 25

 12

 12

 300

 25

 18

 12

 400

 33

 18

 18

 500

 60

 25

 18

 600

 60

 25

 25

 700

 60

 33

 25

 800

 80

 60

 25

 900

 80

 60

 33

1000

120

 60

 60

1500

180

 80

 60

2000

180

120

 80

3000

300

180

120


*) Dietrich Uhlmann, Leiter Produktmarketing bei Reflex Winkelmann GmbH + Co. KG, Ahlen


B i l d e r :   Reflex Winkelmann GmbH + Co. KG, Ahlen


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