Heizwasser-Wasseraufbereitung-Maßnahmen

Was ist Heizwasser? (5) – Was tun, wenn das Heizwasser Probleme macht?

In den vorangegangen Teilen 1 bis 4 unserer Artikelreihe zum Heizwasser  (siehe die verlinkten Beiträge unten) haben wir euch Probleme aufgezeigt, die das Heizwasser eurer Heizungsanlage machen kann. Heute geht es darum, Maßnahmen zu benennen, die eure Heizung vor Betriebsstörungen oder gar einem Schaden schützen sollen. Wir sprechen heute also über Möglichkeiten der Wasseraufbereitung und die abweichenden Vorgaben bei Paradigma AquaSolar-Systemen.

Grundsätzlich gilt, dass ihr umso mehr Aufwand zur Wasseraufbereitung betreiben müsst, je mehr sich die Qualität des Rohwassers von der unterscheidet, die euer Heizwasser haben soll.

Wenn das Heizwasser zu hart ist: Enthärtung zur Wasseraufbereitung

Zum Enthärten von Heizwasser kann man es im einfachsten Fall durch eine Kartusche (Patrone) mit Harz hindurch führen. Dabei nimmt das Harz die sogenannten Härtebildner auf. Was das ist und wie sie ins Heizwasser kommen, das haben wir in Teil 2 „Wann Heizwasser Probleme macht“ dieser Reihe als ein Problem vorgestellt, das aufgrund sogenannter Härtebildner im Heizwasser entsteht. Ist die Anlage erschöpft, lasse sie sich mit Hilfe von Kochsalz regenerieren. Das könne in der Werkstatt des Handwerkers geschehen und sei ein zumeist automatisierter Vorgang, steht in einer Abhandlung zum Thema, die ihr hier findet.

Dieselbe Quelle nennt „als anderes Ende der Möglichkeiten“ eine Maßnahme namens Vollentsalzung wie es auch Paradigma als Hersteller vorschreibt. Dabei werde das Wasser ebenfalls durch eine Kartusche (Vollentsalzungspatrone) geführt, die dieses Mal jedoch mit einem Mix aus unterschiedlichen Harzen gefüllt worden sei. Soll diese Anlage im Fall ihrer Erschöpfung regeneriert werden, müssten demnach zuvor die Harze getrennt werden, um anschließend unter Zuhilfenahme von Salzsäure und Natronlauge erneuert zu werden.

Konditionieren (Einstellen) von aufbereitetem Wasser

In der oben verlinkten Abhandlung zur Wasseraufbereitung heißt es weiter, dass „grundsätzlich alle aufbereiteten Wässer konditioniert werden“ müssten. Dies gelte demnach „auch und vor allem für das vollentsalzte Wasser“. Die Konditionierung könne

  • entweder mittels Korrosionsinhibitoren erfolgen
  • oder mittels einer sogenannten Opferelektrode.

Beide Verfahren zur Wasseraufbereitung schlössen sich den Autoren der Abhandlung zufolge jedoch gegenseitig aus.

Von den Korrosionsinhibitoren gebe es unterschiedliche Verfahren: Am weitesten verbreitet seien Verfahren, die auf Schicht- beziehungswiese Filmbildung basierten, um auf diese Weise chemische Reaktionen wie Korrosion zu verlangsamen. Diese Eigenschaft werde – wohlgemerkt: bei sachgerechter Anwendung – allen Produkten zum „Heizungsschutz“ unterstellt.

Hinweis: Um Korrosion und ihre Folgen für eure Heizungsanlage drehte sich Teil 3 unserer Artikelreihe.

Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass man beim Konditionieren die Angaben der Hersteller bezüglich der Sollkonzentrationen bestimmter Wirkstoffe wie „Molybdat, Natriumsulfit, Triazol… (gemäß Sicherheitsdatenblatt)“ zwingend einzuhalten habe. Andernfalls käme es zu „lokaler Korrosion und anderen unerwünschten Reaktionen“. Aus diesem Grund solle man bei der Auswahl des Korrosionsschutzverfahrens unbedingt berücksichtigen, „inwieweit die Kontrolle empfehlenswert oder zwingend“ sei. Kontrollintervalle laut Herstellerangaben seien schon aus Gewährleistungsgründen unbedingt zu beachten.

Spannend sind die technischen Grenzen, die die Abhandlung der Wasseraufbereitung aufzeigt: Hier spiele der Umstand eine wichtige Rolle, „dass die Wässer lange in der Heizung bleiben sollen, sich also möglichst nicht verändern dürfen“.

Wobei gelte, dass weiches Wasser aggressiv sei – nicht jedoch in Heizungswasserkreisläufen. Das liege daran, dass beim Erwärmen des Heizwassers theoretisch der Großteil der Kohlensäure ausgetrieben werde (je nach Temperatur) und so nach der ersten Erwärmung keine aggressive Säure mehr vorliege.

In der Praxis bliebe allerdings – vor allem in Wohngebäuden – die Heizungsanlage über längere Zeit aus. Währenddessen erhöhe sich die Gaslöslichkeit des Heizungswassers.

  • Bei Reparaturen,
  • bei Umbauten (sie seien in Kleinanlagen wesentlich häufiger)
  • und übers Nachspeisewasser,

komme es so zu unvorhersehbaren Veränderungen der Wasserqualität.

Es sei daher nötig und technisch durchaus machbar, so heißt es in der Abhandlung weiter, die negative Veränderung des Heizwassers und damit der Anlage auf einem Niveau zu halten, das für die Anlage weitgehend „unproblematisch“ sei. Dies gelänge, „indem das Wasser mit bestimmten Eigenschaften konditioniert (eingestellt)“ werde.

Wasseraufbereitung: Einstellungen für Heizwasser

Zunächst nennen die Autoren der eingangs verlinkten Abhandlung die Einstellung eines leicht alkalischen pH-Werts und andere Maßnahmen. Sie führen dazu aus, dass der pH-Wert extrem von den eingesetzten Materialien und Umwelteinflüssen abhänge.

  • Bei einer Anlage, in der praktisch kein Aluminium stecke, könne demnach in der Regel ein pH-Wert zwischen 8,5 und 9,5 eingestellt werden.
  • Sei dagegen Aluminium verbaut worden, könne der pH-Werte nur noch „maximal auf 8,5 angehoben werden“, andernfalls würde sich das ungeschützte Aluminium auflösen.

Der Meinung, dass vollentsalztes Wasser als das sicherste Mittel für lange Lebensdauer gelte, widersprechen die Autoren damit, dass es zwar stimme, dass Korrosionsvorgänge wegen der geringen elektrischen Leitfähigkeit im vollentsalzten Wasser zumeist langsamer abliefen als in salzhaltigem Wasser. Dafür würden im vollentsalzten Wasser jedoch kritische Effekte auftreten, die in salzhaltigem Wasser praktisch unbekannt seien, zum Beispiel sogenannte Spannungsrisskorrosion. Entscheidend sei aber, dass vollentsalztes Wasser wegen seines enormen Gas-Lösungsvermögens auf Dauer instabil sei. Gefragt wird: „Wer garantiert bei einer kleinen Anlage, dass nicht doch mit hartem, nicht aufbereitetem Wasser nachgefüllt wird?“ Darum müsse „vollentsalztes Wasser konditioniert und überwacht werden, um die Qualität ‚künstlich‘ zu stabilisieren“.

Weil für kleine Anlagen lediglich eine Überwachungsempfehlung und keine Überwachungspflicht bestünde, könnten daraus sogar rechtliche Probleme resultieren.

Die Autoren der unserem Artikel hier zugrunde liegenden Abhandlung (siehe Link oben) empfehlen die folgenden grundsätzlichen Maßnahmen, um die Anlage auf möglichst einfache Weise stabil zu halten und den häufigsten Schadensursachen entgegen zu wirken. Demnach solle man:

  • möglichst wenige unterschiedliche Werkstoffe verbauen, die zumindest zueinander passen.
  • wissen, dass Kupfer und Aluminium (außer Legierungen zwischen Aluminium und Silizium) einander häufig nicht vertragen.
  • dafür sorgen, dass die Anlage immer unter Druck stünde – auch am höchsten Punkt und bei ausgekühlter Anlage.
  • Sorge tragen, dass die Anlage möglichst gasdicht sei.
  • härtefreies Heizwasser nutzen (Ausnahme: bei Aluminiumbauteilen 6 bis 8° dH!).
  • das Heizwasser konditionieren.
  • berücksichtigen, dass das Heizwasser nach der 1. Heizperiode einen pH-Wert von mehr als 8 hat.
  • eine Kontrollanalyse zur Feinabstimmung nach etwa sechs bis acht Wochen als Nachweis für den Kunden und für das Betriebsprotokoll im Gewährleistungsfall durchführen (lassen).

In ihrem Fazit bestätigen die Autoren der Abhandlung mit ihren Praxiserfahrungen die Forderungen verschiedener Normen, dass im Heizungsbereich die Enthärtung zu bevorzugen sei – „auch weil sich der Mehraufwand mit Vollentsalzungspatronen für die Regeneration, Logistik etc. nicht durch einen Qualitätsgewinn“ rechtfertige. Hersteller-spezifische Besonderheiten wurden in der Studie natürlich nicht behandelt. * (Keine Enthärtung bei Paradigma, s. unten. Anmerkung der Redaktion)

Erst bei sehr salzhaltigen Wässern (> 1000 ?S/cm) oder bei Wässern mit sehr vielen korrosiven Bestandteilen rate man demnach zu einer Vollentsalzung. Wobei angemerkt wird, dass diese Wässer in Deutschland, in Österreich und in der Schweiz sehr selten vorkämen.

Wer Aluminiumlegierungen in die Heizungsanlage baue, könne demzufolge mit dem Befüllen mit teilenthärtetem Wasser von 6 bis 8° dH „einfach und sicher die Eigen­alkalisierung im pH-Wert-Bereich auf ca. 8 bis 8,5 abpuffern und das Aluminium stabilisieren“.

Heizungs­wasseraufbereitung lasse sich somit als proaktiv (vor dem Schaden klug) bewerten, um nicht im Nachhinein mit erheblichem Mehraufwand auf Probleme (mit Gewährleistungsansprüchen) reagieren zu müssen.

Für das Prinzip „Hoffnung“ gebe es in modernen Heizsystemen heute demnach nur noch wenig Spielraum, besser sei es deshalb, auf das Prinzip „ökonomische Sicherheit“ zu setzen, wobei allerdings auch der Aufwand zum Nutzen passen müsse.

Keine Enthärtung: Entsalzung bei Paradigma AquaSolar-Systemen

Paradigma, Spezialist für AquaSolar Systeme mit Heizungswasserfüllung, hat hingegen in den vergangenen 15 Jahren ganz andere Erfahrungen gemacht und in einem eindeutigen Anforderungskatalog formuliert:

Beim Anschluss eines AquaSolar Systems an eine bestehende Heizungsanlage muss das Heizwasser frei von Zusätzen, sauer­stofff­rei und klar sein. Das zur Befüllung der Heizungs­anlage bzw. des AquaSolar Systems verwendete Wasser muss Trinkwasserqualität aufweisen. Eine Entsalzung des Füllwassers mit Misch­bettharz-Voll­entsalzungs­patronen ist dann notwendig, wenn der Chloridgehalt des Füllwassers 100 mg/l übersteigt, oder wenn bei Heizanlagen mit einem Gesamtanlageninhalt von mehr als 100 l pro Quadrat­meter Kollektorfläche die Gesamt­härte des Füll­wassers größer ist als 12 °dH:

  • 1. Vollentsalzung falls Chloridgehalt des Füllwassers > 100 mg/l
  • 2. Vollentsalzung falls Gesamthärte des Füllwassers > 12 °dH und Anlageninhalt > 100 l/m² Kollektor­fläche

Das vollentsalzte Wasser muss nach der Vollentsalzung mit Trinkwasser auf eine Leitfähigkeit von 100 – 200 µS/cm verschnitten werden. Der pH-Wert muss anschließend zwischen 7 und 9 liegen. Über die Voll­ent­salzung hinausgehende Wasser­behandlungs­methoden sind generell nicht zulässig. Enthärtetes Wasser darf nicht verwendet werden! Ist das Heizwasser schlammig, muss die Heizungsanlage saniert oder hydraulisch vom AquaSolar System getrennt werden.

Nur so können Betriebs­störungen und langfristige Schäden an sämtlichen Komponenten im Heizungskreislauf zuverlässig vermieden werden.

 

Weitere Artikel der Heizwasser-Reihe:

Was ist Heizwasser? (1) – Warum Wasser Wärme weiterleitet

Was ist Heizwasser? (2) – Wann Heizwasser Probleme macht

Was ist Heizwasser? (3) – Warum Heizwasser Rost verursacht (Korrosion)

Foto:  kallejipp/photocase