Aber selbst, wenn für einen Werkstoff alle Wasserparameter passen, kann dieser durch sedimentierende Stoffe, zum Beispiel durch Korrosionsprodukte anderer Werkstoffe, so mitgenommen werden, dass ein Schaden eintritt, vgl. Abb. 3.

Die Rolle der Salze

Der Salzgehalt eines Wassers zeigt sich direkt über seine elektrische Leitfähigkeit. Beim Korrosionsvorgang nach Abb. 1 gehen sowohl positive Fe²⁺- als auch negative OH^--Ionen in das Wasser über. Deren elektrischer Ladungsausgleich erfolgt über das Wasser und wird von einer zunehmenden Wasserleitfähigkeit begünstigt. Niedrige Leitfähigkeiten behindern neben diesem auch alle anderen elektrochemischen Vorgänge an der Metalloberfläche. Einleuchtend ist auch, dass beim Fehlen bestimmter Salze einzelne Korrosionsarten erst gar nicht auftreten werden.

Mögliche Quellen für den Eintrag von Salzen in das Heizsystem:

▪ Nachspeisewasser (Trinkwasser),

▪ Nachspeisewasser (enthärtet),

▪ Sauerstoffbindemittel,

▪ Korrosionsinhibitoren (Vollschutzmittel).

Die Rolle der Säuren

Wie sauer ein Wasser ist, lässt sich über dessen pH-Wert ablesen. Dieser Wert ist dimensionslos und nicht linear. Je niedriger der Zahlenwert, desto stärker der saure Charakter. Fällt der pH-Wert beispielsweise um eine Stufe von pH 6 auf pH 5 ab, so verzehnfacht sich damit der Säuregehalt im Wasser.

Ursachen für niedrige pH-Werte des Heizungswassers:

▪ Degradierte Reste von Frostschutzmitteln,

▪ massive Sauerstoffkorrosion von Schwarzstahl,

▪ Kohlensäure im Füllwasser (Umkehrosmose),

▪ Reste von sauren Reinigern,

▪ mikrobielle Säureproduktion.

Zunächst entscheidet der pH-Wert darüber, ob sich auf dem Metall eine passivierende Deckschicht ausbilden kann, welche die Flächenkorrosion massiv eindämmt. Als bestmöglichen Kompromiss für die im Heizkreis verbauten Metalle fordern die einschlägigen Regelwerke einen pH-Bereich von 8,2 bis 9,0. Für Anlagen ohne Aluminiumkomponenten sollte der pH-Wert jedoch zwischen 9,3 und 10,0 gewählt werden, nicht nur hinsichtlich des passiven Verhaltens von Eisen, sondern auch, weil die Reaktion des Sauerstoffs an der Metalloberfläche vom pH-Wert abhängig ist und bei niedrigeren pH-Werten leichter abläuft. Bei pH-Werten < 6 tritt zunehmend die Säurekorrosion in Aktion und die H⁺-Ionen der Säure beginnen, den Sauerstoff als Korrosionstreiber abzulösen. Derart niedrige pH-Werte im Heizungswasser sind bei verschleppten, zu organischen Säuren abgebauten Frostschutzmittelresten keine Seltenheit.

In der Zusammenfassung bedeutet dies, dass eine salzarme Betriebsweise mit möglichst hohem pH-Wert wasserseitig zwar den bestmöglichen Korrosionsschutz darstellt, aber im Falle eines nennenswerten Sauerstoffeintrags keinen ausreichenden Schutz bietet. Lässt sich ein Sauerstoffeintrag nicht durch andere technische Maßnahmen, wie Systemtrennung oder gar Innenbeschichtung, beherrschen, kann die direkte Sauerstoffbindung oder auch der Einsatz von Korrosionsinhibitoren im Heizungswasser erwogen werden.

Anwendung von Sauerstoffzehrpatronen

Eine neue Methode zur Reduzierung des korrosionsrelevanten Sauerstoffs im Füll-, Ergänzungs- und Umlaufwasser stellen sogenannte Sauerstoffzehrpatronen dar. Diese Patronen enthalten ein zugelassenes, anorganisches Sauerstoffbindemittel, das mit einem Trägermaterial komplexiert ist und nach der Reaktion mit dem gelösten Sauerstoff auf diesem verbleibt. Im Gegensatz zur Dosierung von Sauerstoffbindemitteln wird die Zusammensetzung des Umlaufwassers hier nicht nennenswert verändert, was ganz im Sinne des Minimierungsprinzips ist.

Der Prozess ist allerdings von der Wassertemperatur abhängig. Wird eine Heizungsanlage mit kaltem Wasser über eine solche Patrone – gegebenenfalls in Kombination mit einer Entsalzung oder Enthärtung – neu befüllt, können dem Füllwasser beim direkten Hindurchströmen 80 bis 90 Prozent Sauerstoff entzogen werden. Logischerweise bilden sich dann auch mindestens 80 Prozent weniger Korrosionsprodukte, die zum Beispiel die Topmeter von Fußbodenheizungsverteilern belegen könnten.

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