Bei Solarthermie an Kalkschutz denken Kalk an den Wärmeübergangsstellen beeinträchtigt den Wärmetransport erheblich

Auf Deutschlands Dächern steigt nach Angaben des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW) die Zahl der Solarthermieanlagen stetig an. Im Jahr 2009 zählte der Verband 150000 neu installierte Anlagen, deren Kollektorfläche rund 231 Fußballfeldern entspricht.

Teure Verkalkung
„Verkalkung kommt teuer! Jeder zweite Kunde ist ein Bauherr mit Kalkproblemen in der Solarthermieanlage“, so Georg Franz Rosin, geschäftsführender Gesellschafter des auf ökologischen Kalkschutz spezialisierten Unternehmens Watercryst Wassertechnik.
Auf bis zu 150°C erhitzt die Sonne die Flüssigkeit in den Solarkollektoren. Ein Wärmetauscher gibt anschließend diese Wärme an das Wasser für den Hausgebrauch weiter. Bei Wassertemperaturen dieser Höhe bildet sich vermehrt Kalk, der sich an den Wärmeübergangsstellen ablagert und den Wärmetransport erheblich beeinträchtigt. Je dicker die Kalkschicht, desto weniger Wärme überträgt der Wärmetauscher – die Effizienz der gesamten Anlage sinkt. Folglich erhitzt sich beispielsweise das Duschwasser nicht ausreichend.


Kalkablagerungen im Frischwasserspeicher (4 cm).

Verringert sich die weitergegebene Wärmemenge, wechselt die Anlage automatisch zum konventionellen Heizbrenner mit Öl oder Gas, um die fehlende Sonnenenergie auszugleichen. Dadurch steigen die Energiekosten erneut. „Schon eine Kalkschicht von nur 2 mm führt zu einem Anstieg des
Energieverbrauchs von über 15%“, erklärt Rosin. Gleichzeitig fallen Kosten für die Entkalkung des Wärmetauschers an, und der ökologische Nutzen sinkt. Kalkschutz hilft, Energieverluste bei der Wärmeübertragung zu vermeiden.


Wärmetauscher im Vergleich.

Für umweltbewusste Bauherren bieten sich ökologische Kalkschutzverfahren an, die auf chemische Zusätze verzichten und dem Wasser keine wertvollen Inhaltsstoffe entziehen. „Biocat“-Geräte von Watercryst arbeiten beispielsweise nach dem Vorbild der Natur. Sie ahmen den Prozess der Bio-mineralisierung nach, mit dem unter anderem Muscheln ihre Schale aufbauen. Überschüssiger Kalk wird so gebunden und mit dem Wasser ausgespült, beschreibt der Hersteller das Prinzip. So setze er sich nicht mehr an Wasserrohren, Speichern und Wärmetauschern ab. Dabei bleibe das Trinkwasser im Haus unverändert und ohne jegliche Qualitätsverluste.

Funktionsweise
Die „Biocat WS“ Baureihe sind Geräte zur Verminderung von Kalkausfall und Kalksteinbildung in Trinkwassererwärmungssystemen von Wohngebäuden auf chemiefreier Basis. Das Gerät wird in eine Umwälzleitung um den Warmwasserspeicher eingebaut und wirkt damit genau dort, wo die Kalkprobleme auftreten – im Warmwasserbereich und dem angeschlossenen Leitungssystem. Eine Brauchwasserumwälzpumpe (nicht im Lieferumfang) wälzt das zu behandelnde Warmwasser ständig über die Katalysatorkartusche. Die Funktion der Kalkschutzgeräte beruht auf der Technologie von „Watercryst system“: Das zu behandelnde Wasser durchströmt eine Kartusche, die mit einem speziellen Katalysatorgranulat gefüllt ist. An der Oberfläche dieses Katalysators werden auf völlig natürliche Weise, durch Biomineralisation, kleinste Kalkkristalle aus den im Wasser gelösten Härtebildnern erzeugt. Diese kleinsten Kalkkristalle werden vom zu behandelnden Wasser von der Oberfläche des Katalysators abgelöst und verteilen sich durch Wasserentnahme im gesamten Installationssystem. Fällt im Installationssystem Kalk aus, so wird dieser an den im Wasser schwebenden Kalkkristallen abgeschieden. Die wachsenden Kalkkristalle haften nicht an und werden mit der Wasserentnahme aus der Installation gespült. Rohr- und Boilerwände, Heizregister und Armaturen bleiben frei von Kalkablagerungen. Die Kalkschutzleistung der Geräte entspricht den Anforderungen des DVGWs Arbeitsblattes W510 für den jeweils gültigen Durchflussbereich.


Watercryst „Biocat WS 24k“.

Anwendungsgebiete
Die Geräte sind geeignet zum Einbau in eine Umwälzleitung um einen vorhandenen Warmwasserspeicher in Ein- und Mehrfamilienhäusern, Krankenhäusern, Hotels, Schulen und anderen öffentlichen Gebäuden sowie Trinkwassererwärmungsanlagen im gewerblichen und industriellen Bereich.
Eine mikrobiologische Beeinträchtigung des Katalysatorgranulates oder sonstiger wasserberührender Materialien der Geräte wird laut Hersteller durch den Betrieb der angeschlossenen Trinkwassererwärmungsanlage entsprechend dem Arbeitsblatt DVGW W551 und W553, insbesondere der vorgeschriebenen Speichertemperatur von mindestens 60°C, sichergestellt. Alle 5 Jahre ist das Katalysatorgranulat auszutauschen.
Die Geräte sind nicht geeignet für technische Anlagen, bei denen eine Voll- oder Teilentsalzung notwendig ist oder vom Hersteller vorgeschrieben wird.

Bilder: Watercryst

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