Gewusst wie

Damit eine Heizungsanlage optimal funktioniert, müssen die „inneren Werte“ stimmen.

Jedoch ist eine Reduzierung des Systemdrucks und ein Verlust des Wärmeträgermediums zu einem gewissen Anteil unvermeidbar. Der Anlagenbetreiber muss daher regelmäßig Wasser nachspeisen. Drei Parameter spielen hier eine Rolle: Systemtrennung, Wasseraufbereitung und Überwachung. Nachspeisungen bzw. das Heizungsfüll- und -ergänzungswasser müssen dabei unter anderem die Technische Regel VDI 2035 erfüllen.

Der Schutz des Trinkwassers vor Nicht-Trinkwasser ist mit der DIN EN 1717 und den festgelegten Flüssigkeitskategorien klar definiert. Sowohl für die Flüssigkeitsklasse 3 (Heizungswasser ohne Inhibitoren) als auch für die Flüssigkeitsklasse 4 (Heizungswasser mit Inhibitoren) werden dabei Systemtrenner vorgeschrieben. Bei Neubauten hat sich die Installation eines Systemtrenners schon durchgesetzt – in der Praxis wird so häufig ein Systemtrenner Typ BA eingebaut. Der früher übliche „Griff zum Gartenschlauch“, im Rahmen der Nachbefüllung einer Heizungsanlage, ist heute aufgrund des vorgeschriebenen Trinkwasserschutzes nicht mehr zulässig.

Heute gilt, dass sowohl das Heizungsfüll- als auch das -ergänzungswasser entsprechend aufbereitet werden müssen. Ein integrierter Systemtrenner inklusive Rückflussverhinderer sorgt dabei für die saubere Trennung von Trink- und Anlagenwasser nach DIN EN 1717.

Steinbildung, Korrosion und Magnetit sind häufige Schadensursachen bei Problemen an Heizungsanlagen. Die VDI 2035 gibt aus diesen Gründen Richtwerte für das Kreislaufwasser vor. Diese stellen die Grundlage vieler Garantiebedingungen dar – welche Planer, Installateure und Betreiber stets im Auge behalten sollten. Wird diese technische Regel nicht eingehalten, drohen Verweigerung der Inbetriebnahme seitens des Herstellers, Verweigerung des Garantieanspruchs im Schadensfall sowie Leistungs- und Effizienzverluste im Betrieb.

Die sach- und fachgerechte Heizungswasseraufbereitung ermöglicht die Einhaltung der vorgegebenen Werte. Für Korrosion und Steinbildung sind vier „Komponenten“ im Wasserkreislauf maßgeblich verantwortlich: Wasserhärte, gelöste Gase, pH-Wert und Leitfähigkeit.

Vier „Komponenten“

Die Wasserhärte („Kalkgehalt“) in Verbindung mit der Füll- und Ergänzungswassermenge sowie der Wandtemperatur des Wärmeerzeugers sind maßgeblich für die Steinbildung in der Anlage verantwortlich. Die Härte wird durch gelöste Chloride, Sulfate, Erdalkaliionen und Nitrate bestimmt. Dadurch entstehen Ablagerungen, Inkrustierungen und Kesselstein. Dabei gilt: Je höher die Temperatur im System, desto höher die Steinbildungsgefahr. Bei den gelösten Gasen hat Sauerstoff den mit Abstand größten Einfluss auf die Korrosivität. Hierbei ist jedoch nicht der Sauerstoff gemeint, welcher bei der Erstbefüllung über das Wasser eintritt und sich in der Regel am vorhandenen Metall verbraucht, sondern der Sauerstoff, welcher darüber hinaus immer wieder in das System eintritt.

Der pH-Wert gibt an, ob das Wasser sauer, neutral oder alkalisch ist und wird auf einer Skala zwischen 0 und 14 dargestellt. Wichtig zu wissen ist hierbei, dass der pH-Wert das Ergebnis einer Umrechnungsformel ist, die einen Zehnerlogarithmus enthält. Das bedeutet, dass ein pH-Sprung (Änderung des pH-Wertes um 1) den Faktor 10 in der Säurekonzentration ausmacht: Wasser mit einem pH-Wert von 7 enthält also zehnmal mehr Säure als bei einem pH-Wert von 8 und sogar 100-mal mehr als ein Wasser mit einem pH-Wert von 9. Auch wichtig zu wissen ist, dass ohne Sauerstoff die Zersetzung im sauren Bereich stattfindet und abhängig vom Material ist.

Je höher die Leitfähigkeit im Wasser, desto mehr steigt die Korrosionswahrscheinlichkeit. Dabei bestimmen die im Wasser gelösten Salze größtenteils die Leitfähigkeit. Ein hoher Salzgehalt verursacht demnach eine hohe Leitfähigkeit. Auch Sauerstoffbindemittel und Korrosionsinhibitoren erhöhen die Leitfähigkeit. Eine elektrochemische Korrosion findet nur statt, wenn die verbauten Materialien mit einem elektrisch leitfähigen Medium in Kontakt kommen. Im Umkehrschluss bedeutet das: Eine geringe Leitfähigkeit verringert oder bremst Korrosion in der Heizungsanlage.

Nachspeisung automatisieren

Nachspeisungen agieren in der Regel durch manuelles Zuschalten oder können automatisch nach Bedarf arbeiten. Automatisierte Systeme wie die „Heaty Complete Advanced“ überwachen den Wasserstand der Druckhaltung und speisen über die Füllkombi dann, je nach Bedarf, aufbereitetes Wasser nach. Teilweise geben die Systeme optische und akustische Alarme, beispielsweise bei erschöpftem Mischbettharz.

Um die in der VDI 2035 empfohlenen Werte (Härte von 0,3 °dH, Leitfähigkeit ≤ 100 μS/cm, pH-Wert von 8,2–10 in Edelstahlanlagen bzw. 8,2–9 bei Aluminiumbauteilen) erfüllen zu können, gibt es spezielle Mischbettharze (Ionenaustauscher). Diese liefern, je nach Qualität, neben einer Entsalzung des Wassers auf < 100 µS/cm (entspricht 0–2 °dH) auch einen pH-Wert des Füllwassers im geforderten Bereich.

Teilweise wirken die Mischbettharze, laut UWS Technologie, auch keimhemmend auf von außen eingetragene Verunreinigungen. Der Einsatzbereich liegt meist in einer Temperaturspanne von 3 bis 40 °C. Natürlich sind auch Systeme mit Anbindung an die Gebäudeleittechnik auf dem Markt.

Installation der Nachspeisung

Komplette Nachspeiseeinheiten bestehen aus einer Füllkombination inklusive Systemtrenner, dem Mischbettharz und einem integrierten Wasserzähler. Die Einheit wird zwischen Kaltwasseranschluss und Rücklauf integriert. Wichtig dabei ist die Beachtung der Fließrichtung. Die Füllkombi dient zur Automatisierung des Nachspeisevorgangs. Dabei verhindert der Systemtrenner das Rückfließen des Heizungswassers in die Trinkwasserinstallation. Der Anschluss der Füllkombi muss so ausgeführt werden, dass keine Stagnation entsteht. Oft werden Nachspeisungen zu groß ausgelegt. Deswegen bietet UWS eine praktische Auslegungshilfe an, um die richtige Nachspeisekapazität einfach zu ermitteln und eine effiziente Nachspeisung zu gewährleisten: https://uws-technologie.de/berechnungstools

Was bringt die Zukunft?

Inzwischen gibt es zahlreiche Lösungen zur Anbindung an die Gebäudeleittechnik. Diese melden über einen Access-Point verschiedene Parameter weiter. Zukünftig werden auch „smarte“ Nachspeisungen auf den Markt kommen, die ihre Zustandsmeldungen beispielsweise an ein Portal in der Cloud schicken. Der SHK-Fachhandwerker erhält somit permanent Zugriff auf „seine“ Nachspeisungen und alle Parameter sind online einsehbar. Zusätzlich werden diese Anwendungen auch „Push-Mails“ bei Störungen an den Handwerker schicken können. Der SHK-Fachbetrieb sieht im Portal möglicherweise zudem den Erschöpfungszustand des Mischbettharzes, die Ergänzungswassermenge und kann so auch schnell auf mögliche Leckagen reagieren.