Besser ohne „Blubb“

Systemwasser, das in Heizungs- oder Kühlanlagen als Übertragungsmedium dient, soll möglichst wenig Luft und Gase enthalten. Das gilt auch für kleinere und mittlere Anlagen im Bereich Gewerbe und Wohnungsbau. Über dieses Einsatzspektrum informiert der folgende Beitrag.

Geräte zur Entgasung von Anlagenwasser zählen zu den Komponenten, die bei großen Heiz- und Kühlanlagen häufig einen stabilen Betrieb unterstützen. Die Vorteile lassen sich auch in kleineren Anlagen nutzen. Grundsätzlich gilt: Freie Luft sowie gelöste Gase sollten in jedem Fall aus dem Systemwasser entfernt werden. Ansonsten entstehen sehr schnell Probleme. Das beginnt bereits beim hydraulischen Abgleich. Luft oder Luftpolster in den Rohrleitungen verursachen ständig wechselnde Strömungsverhältnisse, sodass eine gute Einstellung erschwert wird. Luft und Gase stören zudem bei der Wärme- oder Kälteübertragung, oft zu hören an Geräuschen wie Gluckern oder Rauschen. Radiatoren oder Fußbodenheizungen, die nicht richtig warm werden, sind die Folge. Des Weiteren finden Korrosionsprozesse statt, wodurch sich Schlammpartikel bilden. So verhindern Luft und Gase den effizienten Betrieb der Anlage. Luftabscheidung oder Entgasung zählen daher ganz klar zu den Maßnahmen, die Experten auch bei kleineren und mittleren Systemen vorbeugend empfehlen und einbauen.

Rahmenbedingungen für den Einsatz

Der wichtigste Grund für den Einsatz eines Entgasers ist folgender: In vielen Systemen kann nicht vorhergesagt werden, wo sich Luftbläschen und freie Gase bilden. In kleinen Anlagen, wie sie in Einfamilienhäusern verbaut werden, ist oft ein Mikroblasenabscheider ausreichend, der vorzugsweise an der „heißesten Stelle“ im System installiert wird – im Vorlauf direkt nach dem Heizkessel. Unter nachfolgenden Voraussetzungen kommen dann die Entgaser ins Spiel:

▪ Statische Höhe des Objekts von mehr als 10 bis 15 m in Heizungen und 5 m bei Kühlanlagen,

▪ Fußbodenheizungen, deren Rohre nicht komplett waagrecht verlaufen,

▪ Niedertemperatursysteme, die mit einer niedrigen Vorlauftemperatur arbeiten,

▪ Wärmepumpen, die mit einer geringen Wärmeübertragungstemperatur im Wärmeübertrager laufen, sowie

▪ weit verzweigte Anlagen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit.

Verschiedene Möglichkeiten der Entgasung

Grundsätzlich wird sich bei der Entgasung das Henry-Gesetz zunutze gemacht. Vereinfacht ausgedrückt besagt dieses Gesetz: Je geringer der Druck und/oder je höher die Temperatur, desto weniger Gase kann das Anlagenwasser aufnehmen.

In geschlossenen Heiz- und Kühlsystemen wird deshalb häufig die Vakuumentgasung eingesetzt. Dabei wird das Wasser in kleinen Portionen behandelt, indem es einem Unterdruck ausgesetzt wird. Auf diese Weise entweichen alle gelösten Gase. Dies ist in etwa vergleichbar mit dem Öffnen einer Flasche, die kohlensäurehaltige Getränke enthält. Sobald der Deckel aufgeschraubt wird, sinkt der Druck in der Flasche und es ist zu hören und zu sehen, wie das Gas entweicht. Die kleinen Mengen von entgastem Wasser werden in die Anlage zurückgeführt. Wird dies kontinuierlich durchgeführt, werden selbst Gaseinschlüsse in weit verzweigten Systemen entfernt.

Eine besondere Form der Vakuumerzeugung ist das Venturi-Prinzip. Als Beispiel dafür gilt der neue „SpiroVent Superior S250“, der mit dem patentierten „Venturi-Loop“ arbeitet. Ein Venturi-Rohr erzeugt in Kombination mit einer drehzahlgesteuerten Kreiselpumpe das Vakuum. An das Venturi-Rohr ist der Entgasungsbehälter aus Messing angeschlossen. Er ist mit der Einlaufdüse, einem Füllstands- und einem Drucksensor ausgestattet. Der Druck im Entgasungsbehälter wird während der Entgasung permanent überprüft und die Pumpenleistung bei Bedarf angepasst. So wird der sehr leise und nahezu vibrationsfreie Betrieb gewährleistet. Entlüftet wird mit dem bewährten automatischen Entlüftungsventil.

Der Entgasungsvorgang selbst gliedert sich in die Unterdruck- und die Entlüftungsphase. In der Unterdruckphase wird ein Teil des Systemwassers über eine Düse in den Entgasungsbehälter eingesprüht. Aufgrund des dort herrschenden Unterdrucks werden die im Wasser gelösten Gase freigesetzt und sammeln sich oben im Behälter. Da mehr Wasser den Behälter verlässt, als über die Düse nachfließen kann, sinkt der Wasserstand im Behälter. In der zweiten Phase, der Entlüftung, schaltet die Pumpe ab und der Behälter füllt sich wieder mit Wasser. Der Druck steigt nun bis zum Anlagendruck an, wodurch das gesammelte Gas nach oben verdrängt und über das automatische Entlüftungsventil entfernt wird. Dieser Ablauf beginnt nach kurzer Zeit erneut. Das entgaste Systemwasser kann an anderer Stelle in der Anlage Luft und Gas absorbieren und wieder bis zum Entgaser bringen. Auf diese Weise sinkt der Gasanteil ab und die Anlage arbeitet auf dem gewünschten Niveau.

Kompakt gebaut und leise

In Heizungsanlagen kommt es häufig vor, dass der Platz für Installationen limitiert ist. Ein Beispiel sind Gebäude mit Miet- oder Eigentumswohnungen – hier bleibt für die Haustechnik oft wenig Raum. Dann ist es natürlich von Vorteil, wenn Komponenten entsprechend kompakt gebaut sind. Das trifft zum Beispiel auf den Vakuumentgaser „SpiroVent Superior S250“ zu. Mit nur 11 kg und der Größe von 524 x 386 x 252 mm (H/B/T) lässt er sich praktisch überall einsetzen. Die Geräuschentwicklung ist ein weiterer Punkt, der bedacht werden sollte: Auch unter diesem Aspekt fällt der „S250“ positiv auf, denn er weist im Betrieb eine geringe Geräuschentwicklung von nur 41 dB(A) auf. Das Gerät ist komplett geschlossen und mit einer abnehmbaren Dämmung ausgestattet. Daher lässt sich das Gerät auch in sensiblen Bereichen einsetzen. Trotzdem kann sich die Entgasungsleistung sehen lassen: Sie liegt bei bis zu 74 l/h, der Druckbereich bei bis zu 2,5 bar.

Rasche Installation

Bei der Abwicklung von Projekten ist der Zeitaufwand für jeden Installateur ein elementarer Faktor: Der neue automatische Vakuumentgaser aus dem Hause Spirotech wird über flexible Schläuche angeschlossen – bei einer Heizung möglichst an den Rücklauf, bei einer Kühlung an den Vorlauf. Dazu gibt es ein Montageset mit den entsprechenden Bauteilen. Die Anschlüsse sind als Drehgelenk in ½ Zoll ausgeführt. Das Gerät ist einfach in seiner Handhabung, das ergaben, laut Hersteller, Rückmeldungen von SHK-Fachhandwerkern, die das System in diversen Testanlagen montiert haben. Im Schnitt dauere es nur 30 Minuten, bis das Gerät montiert und einsatzbereit sei. Die Wandbefestigung erfolgt mithilfe der Bohrschablone, dann werden die Bypassleitungen hergestellt. Hier empfiehlt es sich, jeweils ein Absperrventil in den Zu- und Ablauf einzubauen. Nach der Befüllung und Entlüftung des Geräts ist der Entgaser startklar. Wenn gewünscht, lässt sich der „S250“ zudem an die Gebäudeleittechnik anschließen.

Das Gerät lässt sich im Anschluss daran sofort in Betrieb nehmen: Dazu wird nur die Starttaste gedrückt und schon beginnt der „S250“ ohne weitere Einstellarbeiten mit dem Entgasen. Am Display kann der aktuelle Status des Geräts abgelesen werden, beispielsweise auch der gerade vorhandene Entgasungsdruck. Direkt nach dem Start läuft der Entgaser im Hochleistungsmodus, um das Systemwasser möglichst schnell von Luft und Gasen zu befreien. Nach vier Wochen wird automatisch in den energiesparenden Eco-Modus gewechselt. Zudem steht eine Booster-Funktion zur Verfügung. Sie wird nach einer Wartung oder einem längeren Stillstand empfohlen.

Systemwasser ist wichtiger Teil der Gesamtanlage

Drei Fragen an Marco Estermann, Leiter des Technical Expertise Center von Spirotech

Wo ordnen Sie die Aufgabe „Entgasung“ in ihrer Bedeutung für Heizungs- und Kühlanlagen ein?

Die Entgasung zählt zu den effektivsten Möglichkeiten, Luft und gelöste Gase aus geschlossenen Systemen zu entfernen. Denn diese Gase werden sowohl bei der Erstbefüllung, beim Nachspeisen als auch im laufenden Betrieb in die Anlage eingebracht. Das kann selbst dann nicht vollständig vermieden werden, wenn nach den geltenden Normen verfahren wird. Luft und Gase verursachen zahlreiche hydraulische Probleme und Störungen, aber auch Korrosion bis hin zu kompletten Ausfällen der Anlage. Daher plädieren wir dafür, die Entgasung bei Neuanlagen und Sanierungen von vornherein einzubeziehen.

Wie viel Überzeugungsarbeit müssen SHK-Fachbetriebe leisten, um Entgaser in ein System zu integrieren?

Wenn dem Betreiber der große Nutzen eines Entgasers vermittelt wird, hoffentlich nur wenig! Wir können anhand von vielen Referenzen aufzeigen, dass große Einsparungen möglich sind, wenn das Systemwasser als wichtiger Teil der Gesamtanlage eingestuft wird. Die Entgasung bildet dabei einen unverzichtbaren Baustein, um einen stabilen Betrieb der Anlage dauerhaft zu gewährleisten.

Welchen Stellenwert hat in diesem Zusammenhang die Aus- und Fortbildung?

Dieser Bereich liegt uns sehr am Herzen. Deshalb vermitteln wir unsere Fachkompetenz sehr gerne an Planer, Installateure, Anlagenbauer oder -betreiber. Neben der Unterstützung und Kooperation mit verschiedenen Bildungseinrichtungen entwickeln wir verstärkt eigene Fortbildungsangebote. Nur wer die Wechselwirkungen von Luft und Gasen mit dem System kennt und richtig versteht, kann entsprechend handeln. Wenn dann noch Geräte zur Verfügung stehen, die sich einfach installieren und schnell in Betrieb nehmen lassen, können noch mehr Heizungs- und Kühlanlagen auf hohem Niveau arbeiten.