Abscheider in Heizungsanlagen

Viele Funktionsstörungen in Heizungsanlagen können auf einen zu hohen Anteil an Luft im Systemwasser zurückgeführt werden. Oft treten diese Störungen erst nach Jahren reibungslosen Betriebs infolge schleichender Prozesse auf. Dabei lassen sich Luft und Ablagerungen insbesondere in kleinen Anlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern mit einfach zu installierenden und wartungsarmen Lösungen entfernen.

Dank seiner hohen spezifischen Wärmekapazität ist der Ener­gieträger Wasser in Heizungsanlagen unverzichtbar. Dennoch wird sein Einfluss auf den zuverlässigen und störungsfreien Betrieb oft unterschätzt. Aber das Anlagenwasser muss ebenso als Systemkomponente betrachtet werden wie beispielsweise Wärmeerzeuger, Pumpen oder Ventile.
Luft im Anlagenwasser kann in einem schleichenden, langfris­tig wirkenden Prozess zu Betriebsstörungen führen, ohne dass die Ursachen auf den ersten Blick erkannt werden. Zu den negativen Auswirkungen zählen Strömungsgeräusche, eine ungleichmäßige Wärmeverteilung oder Korrosion.

Wie gelangt Luft in Heiz- und Kühlkreisläufe?
Als Füll- und Nachspeisewasser dient in den meisten Fällen Trinkwasser, in dem pro Liter etwa 11 mg Sauerstoff und 18 mg Stickstoff gelöst sind. Die richtige Druckhaltung ist eine grundsätzliche Voraussetzung für einen geringen Luftanteil. Sinkt beispielsweise der Druck, wird die in gelöster Form enthaltene Luft frei gesetzt.
Hinzu kommt: Heizungsanlagen sind wasserdicht, aber nicht luftdicht. Durch Unterdruckbildung findet ein „Einsaugen“ von Luft über Dichtelemente oder Verschraubungen statt. Und durch Druckabfälle an Querschnittsverengungen von Rohrleitungen wird Luft aus dem Heizungswasser freigesetzt. Auch zu klein bemessene Ausdehnungsgefäße verursachen Unterdruck, etwa wenn das Anlagenwasser bei der Nachtabsenkung abkühlt.
Darüber hinaus führen hohe Temperaturen zur Freisetzung von gelöster Luft. Insbesondere an der wasserseitigen Kesselwand können Temperaturen oberhalb des Siedepunktes entstehen. Es bilden sich Mikroblasen. Sie verfügen im Gegensatz zu großen Luftblasen über eine derart geringe Auftriebskraft, dass sie mit dem Volumenstrom mitgeführt werden, sich im System verteilen und daher besonders schwierig zu erfassen sind.

Lösungsansätze für kleine Anlagen
Freie Luft und Ablagerungen lassen sich mit mechanischen Entlüftungs- und Abscheidesystemen entfernen. Um darüber hinaus auch den Anteil gelöster Luft im Anlagenwasser dauerhaft zu minimieren, empfiehlt sich der Einsatz einer dynamischen Vakuum-Entgasung.
Insbesondere in kleinen Anlagen mit geringer statischer Höhe – etwa in Ein- und Zweifamilienhäusern – ist der Einsatz mechanischer Entlüftungs- und Abscheidesysteme sinnvoll. Die Integration in das System kann dabei über Gewinde-, Klemmring-, Flansch- oder Schweißanschlüsse erfolgen und ist sowohl bei Neuinstallationen als auch im Bestand möglich.
Für eine Abführung der Luftblasen im laufenden Betrieb oder bei Füllvorgängen sorgen automatische Groß- bzw. Schnellentlüfter. Bestimmungsgemäß werden die Entlüfter an Anlagenhochpunkten eingesetzt, wo sich die größte Zahl von Luftblasen sammelt.
Die Entfernung von Mikroblasen erfolgt hingegen in Bereichen, an denen druck- oder temperaturbedingt gelöste Luft in freie Luft übergeht. Mikroblasenabscheider können ihre Wirkung optimal entfalten, wenn sie in unmittelbarer Nähe des Wärmeerzeugers im Vorlauf installiert werden. Hier entstehen die meisten Mikroblasen. Die Abscheider können einen Großteil der Mikroblasen bereits an ihrem Entstehungsort abführen. Einerseits reduziert der größere Querschnitt die Fließgeschwindigkeit des Anlagenwassers. Andererseits wird das Wasser durch ein Drahtgeflecht geführt. Dadurch schließen sich die Mikroblasen zu größeren Blasen zusammen, die über das Entlüftungsventil entfernt werden können. Diese Produkte sind nicht auf die Abscheidung von Mikroblasen begrenzt, sondern können zusätzlich die Funktion von Großentlüftern übernehmen.
In eine dritte und letzte Kategorie zur Entfernung von Luft fallen die sogenannten Entgaser. Im Gegensatz zu ihren mechanisch arbeitenden Brüdern entfernen sie nicht nur die freie Luft in verschiedenen Blasengrößen, sondern mittels physikalischer Prinzipien auch den im Anlagenwasser gelösten Luftanteil. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Entgaser, die das gesamte Spektrum zur Entfernung von Luft – also das Entlüften, Abscheiden und Entgasen – abdecken, üblicherweise in größeren Anlagen eingesetzt.

Der Dreck muss raus
Um Anlagenkomponenten vor Rostschlamm und anderen Ablagerungen zu schützen und ihre Wirksamkeit und Lebensdauer zu erhöhen, empfiehlt sich die Verwendung von Schmutz- und Schlammabscheidern. Diese Produkte werden im Rücklauf von Wärmeerzeugern und Wärmeübertragern ebenso wie vor sensiblen Verbrauchern eingesetzt.
Auch gibt es kombinierte Mikroblasen-, Schmutz- und Schlamm­abscheider. Diese Produkte übernehmen die Luft- und Schlammabscheidefunktion in einer kompakten Armatur. Verwendung finden sie in hoch liegenden Heizräumen bzw. in Heizzentralen mit geringer statischer Höhe.

Fazit
Eine unerlässliche Voraussetzung zur Vorbeugung von luftbedingten Problemen ist eine Anlage mit fachgerecht ausgelegter und betriebener Druckhaltung. Nur so lässt sich Unterdruck vermeiden und die Luftbeladung des Heizungswassers reduzieren. Geschieht dies nicht, kann ein zu hoher und vor allem kontinuierlicher Lufteintrag Korrosion hervorrufen und Zirkulationsprobleme verursachen. Doch es gibt zur Entfernung von Luft und Ablagerungen eine Reihe von Lösungen.

Autor: Harald Schwenzig, Prokurist bei Reflex Winkelmann GmbH, Ahlen

Bilder: Reflex

www.reflex.de