Die Wasserqualität in Fernwärmenetzen unterliegt strengen Anforderungen. Die Richtlinie FW 510 des AGFW – Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e.V. gibt die Rahmenbedingungen für die in Deutschland installierten Anlagen vor. Die Gründe für diese Sorgfalt: Die im Wasser gelösten Salze und andere Inhaltsstoffe tragen maßgeblich zur Korrosion an metallischen Komponenten bei.

Im Zuge der Versorgungssicherheit ist ein störungsfreier Betrieb der Anlagen vom Betreiber permanent zu gewährleisten. Der AGFW weist in zahlreichen Publikationen auf die Gefahren des Einsatzes von unaufbereitetem Wasser in Fernwärme- oder Fernkälteanlagen hin. Nicht aufbereitetes Wasser enthält neben Eisen- und Manganverbindungen zahlreiche Gase, Erdalkalisalze, Kieselsäure und verschiedene Feststoffe.

Die Erdalkalisalze wie beispielsweise Magnesium oder Calcium fördern die Kalkbildung (Kesselstein). Natrium oder Chlor tragen zur Korrosion bei, Kieselsäure führt zu Ablagerungen von Silikatstein.

Bei großen Kraftwerksanlagen ist die Betriebsart mit vollentsalztem Wasser ein Muss. Hier können schon kleinste Mengen an gelösten Salzen schwere Schäden an Hochleistungsturbinen oder anderen Bauteilen verursachen. Bei kleinen Anlagen wird dagegen hauptsächlich enthärtetes Trinkwasser eingesetzt. "Bei den mittleren Anlagen- bzw. Netzgrößen stellen wir allerdings eine zunehmende Umstellung auf salzarme Fahrweise fest", so Ulrike Wagner, Fachreferentin Wasserchemie und Alternative Wärmetechnik des AGFW in Frankfurt a.M. Vor allem im Zuge von Sanierungsmaßnahmen bei Bestandsnetzen seien die Betreiber immer häufiger bereit, im Anschluss vollentsalztes Wasser zu verwenden. Die salzarme Fahrweise minimiere auch noch die Restrisiken von Korrosionsschäden. Dies habe bei zahlreichen Netzbetreibern dazu geführt, die in der FW 510 genannten Richtwerte einzuhalten.

Korrosionsschutz durch vollentsalztes Wasser

"In kleinen Fernwärmesystemen mit direkt durchströmten Kesseln findet man deshalb häufig salzarme Fahrweise", betont Wagner. "Von diesen Anlagen werden uns äußerst selten Schäden durch Innenkorrosion gemeldet."

"Den Trend zur salzarmen Fahrweise bemerken auch wir", unterstreicht Guido Rothe, Vertriebsleiter Reinstwassersysteme bei der Orben Wasseraufbereitung GmbH & Co. KG. "Die Betreiber der Anlagen stellt die Nutzung von vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) zunächst vor große praktische Herausforderungen, zum einen bei der Erstbefüllung, zum anderen bei der Nachspeisung des Ergänzungswassers, denn der Kauf und die Lieferung von vollentsalztem Wasser von externen Anbietern ist alleine aufgrund der Logistik teuer." Zudem kann in einem Leckagefall oder bei einer außerplanmäßigen Teilbefüllung des Netzes nicht immer zeitnah vollentsalztes Wasser geliefert werden. Viele Betreiber gerade von kleineren Blockheizkraftwerken oder Biogasanlagen befüllen ihre Anlagen deshalb mit normalem Trinkwasser aus der Leitung. Meist wird es nur durch stationäre Filteranlagen von den gröbsten Verunreinigungen befreit oder auch enthärtet, in der Fehlannahme damit die salzarme Betriebsweise zu erfüllen. Bei der Enthärtung werden die Ca2+- und Mg2+-Ionen gegen eine äquivalente Menge Na+-Ionen getauscht. Alle übrigen Ionen verbleiben im Wasser und der Gesamtsalzgehalt bleibt quantitativ unverändert, so dass Schäden vorprogrammiert sind.

Im Gegensatz zum enthärteten Wasser sind bei vollentsalztem Wasser sämtliche Ionen ersatzlos entfernt. Orben-Ionenaustauscher-Patronen produzieren so vollentsalztes Wasser mit einem Restsalzgehalt von 0,1 mg/l entsprechend einer Leitfähigkeit von etwa 0,2 μS/cm. Zum Vergleich: bei einem durchschnittlichen Härtegrad von 20°dH liegt der Anteil des CaCO₃ im Wasser bei etwa 370 g/m³ und die Leitfähigkeit bei 700 μS/cm.

Rothe: "Damit sind die Betreiber in der Lage, ihre Anlagen dauerhaft vor Korrosion und kostenintensiven Folgeschäden zu sichern." Das einzuspeisende vollentsalzte Wasser wird dabei "just in time" produziert. Es ist keine Zwischenspeicherung notwendig, die Aufbereitung funktioniert in der Regel ungeachtet der Qualität des Einspeisewassers.

"Das salzarme Kreislaufwasser ist im Hinblick auf das Korrosionsrisiko wesentlich toleranter gegen Sauerstoff. Bei einer Leitfähigkeit unter 30 µS/cm können 0,1 mg Sauerstoff/l, darüber hingegen nur maximal 0,02 mg Sauerstoff/l toleriert werden. Ein weiterer Vorteil: Zur Einstellung des pH-Werts genügt ein Bruchteil des Konditionierungsmittels, wie es bei der salzhaltigen Fahrweise erforderlich wird", erklärt Rothe.

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