Sauerstoffzehrung

im Heizungswasser

Wesentliche Teile von Warmwasserheizungsanlagen bestehen aus niedrig oder unlegierten Eisenwerkstoffen, sogenanntem Schwarzstahl. Dessen Korrosionsbeständigkeit beruht allerdings weniger auf einer Werkstoffeigenschaft, sondern ergibt sich ausschließlich aus der Abwesenheit von Sauerstoff. Im folgenden Fachbeitrag werden die Korrosionsprozesse erläutert sowie ein neues Produkt zum Schutz vor Sauerstoffkorrosion vorgestellt.

Quelle: perma-trade Wassertechnik GmbH

Die in Deutschland bekannteste technische Regel zur Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Heizungsanlagen ist die VDI-Richtlinie 2035-1, die seit März 2021 in einer neuen Version vorliegt und hinsichtlich der Wasserseite zu einem Blatt zusammengeführt wurde. Die VDI 2035 geht dabei grundsätzlich von korrosionstechnisch geschlossenen Systemen aus, in denen es also keinen signifikanten Sauerstoffeintrag gibt.

Neu ist die Einteilung in heizleistungsabhängige (Härte) und heizleistungsunabhängige Parameter (pH, Leitfähigkeit) für Heizungs-, Füll- und Ergänzungswasser. Hier gilt es, vor allem eine Verschärfung des Werts beim spezifischen Anlagevolumen zu beachten. Der bisherige Wert, ab welchem mehr oder weniger alle Härtebildner entfernt werden müssen, wurde von 50 l/kW auf 40 l/kW spezifisches Anlagenvolumen reduziert. Als geringer Ausgleich dafür darf die Resthärte jetzt aber 0,3 °d betragen, gegenüber dem früheren Wert von 0,1 °d. Sind Komponenten aus Aluminiumlegierungen verbaut, muss nun bei dieser Zielhärte entsalzt werden, da eine Vollenthärtung explizit für Bauteile aus Aluminiumlegierungen nicht empfohlen wird. Begründet ist dies durch die häufigen Schäden durch Basenkorrosion (pH-Werte > 9 infolge der Eigenalkalisierung).

Weiterhin sind in allen Anlagen durch den Einbau eines Wasserzählers die Füll- und Ergänzungswassermengen zu erfassen. Das heißt: Erfüllt das aus dem letzten Spülgang verbliebene Spülwasser die anlagenspezifischen Anforderungen, so kann es als Füllwasser in der Anlage verbleiben. Werden die Anforderungen nicht erfüllt, sind Aufbereitungsmaßnahmen, vorzugsweise im Teilstromverfahren, erforderlich.

Auf der Seite der heizleistungsunabhängigen Parameter wurde das pH-Wert-Fenster für Anlagen mit Komponenten aus Aluminiumlegierungen generell auf 8,2 bis 9,0 geöffnet, da der frühere Bereich von pH 8,2 bis 8,5 in der Praxis schwer umzusetzen war. Zudem ist der Einsatz von Reinaluminium für Heizkreisläufe für nicht zulässig erklärt worden. Auch sind in der neuen Ausgabe der VDI 2035 keine Richtwerte mehr für die Sauerstoffkonzentration im salzhaltigen und salzarmen Heizungswasser in der Tabelle aufgeführt. Was nicht heißt, dass der Sauerstoffgehalt im Heizungswasser damit per se zu vernachlässigen wäre. In diesem Fachbeitrag wird noch darauf einzugehen sein, dass dieser als Korrosionstreiber von entscheidender Bedeutung ist und erst bei Konzentrationen von < 0,1 mg/l die Wahrscheinlichkeit für dieses Korrosionsphänomen gering wird.

Besonderes Lob verdient die VDI 2035 für die neu hinzugekommenen Empfehlungen für Bestandsanlagen in Kapitel 10. Hier erhält der Fachhandwerker wertvolle Hinweise zu den häufigsten Mängel-Ursachen, die sich am Umlaufwasser feststellen lassen. Dabei werden auch gleich Abhilfemaßnahmen beschrieben, wie die jeweiligen Probleme praxisnah gelöst werden können. Abgerundet wird die Hilfestellung für den Fachhandwerker durch ausführliche Hinweise im Anhang I, beginnend bei der Probenahme vor Ort, über die Vorbereitung von Messungen bis zur Durchführung der Messungen von pH-Wert, elektrischer Leitfähigkeit und Summe der Erdalkalien.

Grafik: Erklärungsmodell für das Korrosionsgeschehen am Schwarzstahl bei Anwesenheit von Sauerstoff im Heizsystem.
Quelle: perma-trade Wassertechnik GmbH
Erklärungsmodell für das Korrosionsgeschehen am Schwarzstahl bei Anwesenheit von Sauerstoff im Heizsystem. Es kommt zur Ausbildung eines Korrosionsstromkreises, in den auch die Leitfähigkeit des Heizungswassers eingeht.

Praxis-Hinweise zur neuen VDI 2035

▪ Im salzarmen Betrieb (Leitfähigkeit < 100 µS/cm) führen Resthärten < 1 °d zu keiner nennenswerten Steinbildung (da hier die Karbonathärte ebenfalls stark reduziert ist).

▪ Zeigt die titrimetrische Bestimmung der Härte < 0,5 °d, so gilt die Anforderung < 0,3 °d auch als erfüllt (der Mg-Anteil an der Härte beträgt im Schnitt 25 Prozent und zählt nicht als Belagsbildner).

▪ Erfüllt das aus dem letzten Spülvorgang in der Anlage verbliebene Spülwasser die anlagenspezifischen Anforderungen nicht, so kann im Teilstromverfahren aufbereitet werden.

Freitag, 03.09.2021

Von Dietmar Ende
Leiter Forschung/Entwicklung perma-trade Wassertechnik GmbH
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