Auf dem Weg zum „perfekten“ ­Heizungswasser

Die Anforderungen an Trinkwasser und die zugeordnete Technik (Warmwasserbereiter, Rohrleitungen) hinsichtlich Qualität und Hygiene werden weiter steigen. Das liegt am wachsenden Komfortbedarf der Kunden, aber auch an der zunehmend komplexeren und damit störanfälligeren Haustechnik. In dieser Serie beleuchten wir wichtige Aspekte rund um die Wasseraufbereitung. In den Folgen 1 bis 4 ging es um die Wasserinhaltsstoffe, Schutzfilter, Hygiene, Kalk und Korrosion. Im Mittelpunkt dieses Teils stehen die Anforderungen an das Füllwasser moderner Heizungsanlagen*.

Für den Heizungsbauer ist es elementar wichtig, bei der Erstbefüllung einer Heizanlage alle Stolperfallen der Chemie und Physik des Wassers zu kennen - um zu wissen, wie man sie umgeht. Auf der sicheren Seite arbeitet der Installateur mit einer Wasserqualität, die keine störenden Ablagerungen erzeugt.

Heizungsanlagen: kompakt und komplex
Moderne Heizanlagen gehen sehr effizient mit den wertvollen Energien um. Sie arbeiten verbrauchs- und kostengünstig. Es gilt allerdings zu beachten: Je effizienter die Technik ist, je kompakter sie gebaut ist, desto feinfühliger reagiert sie schon auf kleinste Abweichungen vom Idealzustand. Langfristig kann eine komplexe Technik nur dann mit einem guten Wirkungsgrad arbeiten, wenn die geplanten, errechneten und eingestellten Größen korrekt eingehalten werden.
Deshalb ist die Qualität des Heizungswassers heute so wichtig: In modernen Heizungssys­temen wächst das Wasservolumen (Stichwort: vermehrte Nutzung von Pufferspeichern), während die Metalloberflächen und auch Wasserräume der Wärmetauscher selbst immer kleiner werden. Zudem verändern sich die Werkstoffkombinationen. So sind z.B. die Auswirkungen der Wasserinhaltsstoffe des gleichen Füllwassers bei Einsatz eines Pufferspeichers (800 l) und dem Austausch eines Niedertemperaturkessels auf einen Brennwertkessel (Primärwärmetauscherinhalt: 1 l) 50-mal höher. Das Wasservolumen nimmt dabei um das 5-Fache zu, der Raum, in den die Ablagerungen ausfallen, verringert sich um das 10-Fache.
Ein „perfektes Wasser“ im Sinne des Gesamtsystems (auch bei Aluminiumkomponenten) ist reines Wasser ohne Mineralien und Gase. Dabei ist es wichtig, dass auch die gelös­ten Gase (Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid) entfernt werden. Dies geschieht, wenn bei Betriebstemperatur (also Heiztemperatur) entlüftet wird –was bei jeder Inbetriebnahme selbstverständlich ist.
Der Mineraliengehalt hat auch einen wesentlichen Einfluss auf die Korrosion bzw. die Korrosionsgeschwindigkeit (Bild 3). Salzarmes Wasser schützt die Werkstoffe. Selbst geringe Sauerstoffkonzentrationen können so toleriert werden. Der richtige pH-Wert (ein wesentlicher Korrosionsfaktor) stellt sich so durch natürliche Reaktionen auch ohne den Einsatz von Chemie von alleine ein und sollte nach acht Wochen kontrolliert werden (Bild 4).

Mineralien: natürliche Bestandteile des Wassers
Je nach Region findet man im Trinkwasser örtlich stark unterschiedliche Mengen an gelös­tem Calcium und Magnesium. Im Heizkreislauf führen diese Stoffe unter Umständen zu technischen Störungen. Und sie mindern die Effizienz der Heizung. Denn wird zum Befüllen der Heizungsanlage herkömmliches Trinkwasser genutzt, holt man sich gleich mehrere Probleme ins Haus. Was passiert?
Die enthaltenen Mineralstoffe sind im kalten Wasser gelöst und damit (zunächst) unsichtbar. Wird das Heizungswasser erwärmt und ständig im Kreislauf gefördert, fallen die Mineralien jedoch zum Teil aus und bilden Ablagerungen. Die Heizungsanlage verschlammt. Verstopfungen und Funktionsstörungen an Pumpen, Mischern und Ventilen sind die Folge. Rost kann die Installation schädigen, mitgeführte Luft nervt durch Fließgeräusche und mindert die Heizleistung der höchstgelegenen Heizkörper. Die gesamte Installation inklusive der Umwälzpumpe wird hydraulisch „ausgebremst“.
Und man muss immer mehr Energie aufwenden, um die Wohnung oder das Haus wohlig warm zu halten. Denn Kalk isoliert, funktioniert wie die Wärmedämmung fürs Haus – nur in diesem Fall mit einem unerwünschten Ergebnis: Kalk auf einer Wärmeübertragerfläche behindert den Wärmetransport, senkt den Wirkungsgrad und somit die Effizienz. Bereits 1 mm Kalk auf einer Wärme­über­tragerfläche senkt den Wärmedurchgangskoeffizienten um ca. 80%, d.h. der Wirkungsgrad und somit die Effizienz wird um bis zu 20% reduziert. Eine „Innendämmung“ mit Kalk verhindert somit den Nutzen der Gesamtanlage.

Erstbefüllung kann ­entscheidend sein
Man muss sich stets vor Augen führen: Heizungswasser hat über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren die zentrale Funktion als Wärmeträger der Heizungsanlage. Nur mit einem „perfekten Wasser“ bleibt die Heizanlage effizient. Bereits die Erstbefüllung des Heizungssystems kann entscheidend sein für den Wirkungsgrad der Anlage während der gesamten Lebensdauer.
Dazu kann der beauftragte Installateur mobile Systeme zur Heizungswasseraufbereitung nutzen: Je nach den vorliegenden Gegebenheiten (Werkstoffe der Heizanlage, Härte des Wassers) wird der Heizungsbauer sich für eine Enthärtung oder sogar eine komplette Entsalzung des Wassers entscheiden. Für das spätere Nachfüllen von Heizungswasser durch den Hausbesitzer – etwas Wasser entweicht immer aus der Anlage – sind neben einer zugelassenen Befülltechnik mit Systemtrennung (damit kein Heizungswasser in das Trinkwassernetz gerät) kleine Enthärter- bzw. Entsalzungskartuschen empfehlenswert. Ein Schlamm- und Luftabscheider sollte ebenfalls installiert sein.

Fazit
Qualitativ hochwertiges Heizungswasser bietet Investitionssicherheit und sichert die Effizienz und Nachhaltigkeit der Heizungsanlage. Die Erstbefüllung kann entscheidend sein für den Wirkungsgrad der Heizung über deren gesamte Lebensdauer. Dabei ist das Energiesparen nur ein Aspekt: Optimal aufbereitetes Wasser verhindert Ablagerungen, Schlamm, Gase und Korrosion und sorgt so für das zuverlässige und geräuschlose Funktionieren der Heizanlage. Eine jährliche Wartung, die neben vielen notwendigen Maßnahmen unter anderem die Druckhaltungs- und auch Wasserqualitäts-Kontrolle sicherstellt, rundet dabei die ganzheitliche ökologische Kompetenz des Fachhandwerkers ab.

Autor: Dipl.-Ing. Willibald Schodorf, Leiter Technische Geschäfte, BWT Wassertechnik GmbH, Schriesheim

Bilder: BWT

www.bwt.de

*) Teil 1: Ausgabe Januar 2012
Teil 2: Ausgabe Februar 2012
Teil 3: Ausgabe März 2012
Teil 4: Ausgabe April 2012
Teil 5: Ausgabe Mai 2012