Das Umweltbundesamt geht davon aus, dass rund 70 Prozent des Energieverbrauchs in deutschen Haushalten auf die Heizung entfallen. Ressourcenschonendes Heizen ist daher eine ganz wichtige Bedingung für das Gelingen der Wärmewende. Entscheidend für einen effizienten und nachhaltigen Betrieb der Heizung ist neben der entsprechenden Technik vor allem die zuverlässig hohe Qualität des Wärmeträgers. Und das ist in den allermeisten Haushalten nach wie vor: Wasser.
Heizungswasser gelangt auf seiner Reise durch das Heizsystem an nahezu alle Stellen: Vom Heizkessel aus und über Pufferspeicher erreicht es durch die Verrohrung auch Ventile, Pumpen und schließlich die Heizkörper bzw. Fuß-, Wand- oder Deckenheizung. Heizungswasser zirkuliert so permanent im Kreislauf durch das Heizsystem. Die Eigenschaften von Wasser machen eine regelmäßige Heizungswasser-Aufbereitung notwendig, die auch durch Verordnungen und Normen reguliert ist. Damit kommen der nachhaltigen Wasseraufbereitung und der normgerechten Auslegung von Heizungswasser eine ganz besondere Rolle zu. Wir erklären die wichtigsten Punkte:
Die Aufbereitung von Heizungswasser verhindert Gefahren durch Korrosion und Gasbildung
Stahl, Eisen, Aluminium und dazu Bauteile aus Kunststoff - der Materialmix in Heizungssystemen kann vielfältig sein. Korrosionserscheinungen wie z.B. Rost haben in aller Regel den falschen pH-Wert zur Ursache. Über falsches Füll- oder Ergänzungswasser sowie diffusionsoffene Kunststoffbauteile gelangen kontinuierlich Gase wie Sauerstoff ins Heizungswasser und verändern den pH-Wert. Fällt er in den sauren Bereich (<ph 7), beginnen sich die Metallteile aufzulösen. Diese Splitter können zur Verschlammung führen oder Pumpen und Ventile beschädigen.
Der heiße Tipp
Korrosion vermeiden und darauf achten:
- Kontinuierliche Druckhaltung sicherstellen (nach VDI 4708!)
- Ggf. Heizungswasser aufbereiten und nur korrektes Wasser nachspeisen
- regelmäßig System entgasen
Wasseraufbereitung für die Heizung beugt Kalkablagerungen und Verschlammung vor
Wenn das Heizungswasser zu viele Härtebildner (Magnesium und Calcium) mit sich führt, steigt mit den Temperaturen im System auch das Risiko der Kalkbildung. Der Kalk kann sich unkontrolliert überall ablagern. Unbemerkt bildet sich so Schicht um Schicht, die eine hervorragende Isolierung für die Wassertemperatur bietet - nur verhindert diese leider die Abgabe der Wärme an den Heizkörper. Höhere Temperaturen sind dann nötig, um die Heizung warm zu bekommen. Bereits 2-3 mm Ablagerung erhöhen den Wärmeverlust um bis zu 20 Prozent. Das bedeutet höherer Energieverbrauch und damit höhere Kosten! Die Folge der Steinbildung ist nicht nur ein verringerter Wärmeübergang. Der Kalk greift auch alle beweglichen Bauteile, Ventile oder Pumpen an und bietet einen idealen Nährboden für Bakterien.
Der heiße Tipp
Kalk vermeiden und darauf achten:
- Welche Wasserbeschaffenheit liegt vor?
- Welche Füll- und Ergänzungswassermenge brauche ich?
- Hohe Wand- und Umgebungstemperaturen sorgen auch im Sommer für Kalkbildung
Heizwasser aufbereiten, um mikrobiell induzierte Korrosion (MIC) zu verhindern
Auch Biologie (Bakterien und Biofilme) im System, produziert Gase wie Methan oder Schwefelwasserstoff, die den pH-Wert beeinflussen. Hinweise darauf ob Biologie im System vorhanden ist, liefert eine Probe des Heizungswassers (Farbe und Geruch), aber auch das sehr plötzliche Absinken des pH-Wertes auf <8,2 kann bereits einen Hinweis liefern. Auch Biofilme beeinflussen den Wärmeübergang und können bis zu 50 µm dick werden.
Der heiße Tipp
Biofilme vermeiden und darauf achten:
- Farbe, Geruch und pH-Wert regelmäßig checken und dokumentieren!
- Bakterien den Nährboden entziehen durch regelmäßige Entgasung!
Nicht nur die 2021 aktualisierte VDI 2035 gibt vor, wie Sie Heizungswasser aufbereiten sollten. Auch die Kesselhersteller stellen besondere Anforderungen an die richtige Wasserqualität. Wichtig für die Planung sollte aber immer die Langlebigkeit des Gesamtsystems sein, nicht nur die des Heizungskessels.
Bereits mit der Befüllung des Heizkreislaufes entscheidet sich der sichere und effiziente Betrieb des gesamten Systems. Viele Ursachen für spätere Korrosion, Steinbildung oder MIC lassen sich damit vermeiden. Die richtige Planung ist dabei entscheidend. Dennoch können immer wieder unvorhergesehene Herausforderungen auftreten. Daher empfehlen wir grundsätzlich den Einsatz einer kontinuierlichen Heizungswasseraufbereitung im Teilstrom, da nur so eine zuverlässige Wasserqualität rund um die Uhr sichergestellt werden kann. Auch die VDI 2035 spricht mittlerweile explizit vom Teilstromverfahren als bevorzugte Maßnahme, die bereits vor der ersten Befüllung zum Einsatz kommen sollte. Damit lassen sich auch nachträglich Anpassungen vornehmen und die Wasserqualität optimieren. Weiterer Vorteil: mit der Teilstromaufbereitung kann vollständig auf den Einsatz von umweltschädlichen Chemikalien und Zusatzstoffen verzichtet werden. Dies trägt zu einem ressourcenschonenden Umgang und einer nachhaltigen Aufbereitung von Heizungswasser bei.
Wie Sie Heizungswasser aufbereiten können
Heizungswasser kann entweder salzhaltig (siehe unten: Heizungswasser enthärten) oder salzarm (siehe unten: Heizungswasser entsalzen) sein. Um die Faktoren auszuschließen, die eine Veränderung des Heizungswassers herbeiführen, gibt es verschiedene Methoden der Aufbereitung:
Heizungswasser filtrieren
Bilden sich grobe Verunreinigungen wie Rost und Schlamm im Kreislauf, lassen sie sich durch einfache Filtration mit Abscheidern wieder entfernen. Wichtig für das einwandfreie Funktionieren ist aber auch ein regelmäßiger Austausch des Filtermaterials. Wird das Heizungswasser kontinuierlich im Teilstrom aufbereitet, ist die Gefahr der Partikelbildung im Innern des System überschaubar. Somit liegt der Fokus vor allem auf der Filtration des zulaufenden Frischwassers für die Nachspeisung, welches in der Regel aus dem Trinkwassernetz stammt. Auch Partikel aus Magnetit haben korrosive Prozesse zur Ursache, lassen sich aber im Gegensatz zu Rost und Schlamm durch magnetische Abscheider wieder entfernen.
Heizungswasser enthärten
Bei der Heizungswasser-Enthärtung werden Calcium und Magnesium - die wasserunlöslichen Härtebildner - aus dem Wasser entfernt und gegen andere wasserlösliche Ionen wie z.B. Natrium ersetzt. Der Salzgehalt, gemessen durch die elektrische Leitfähigkeit, ändert sich dabei nicht! Durch eine Enthärtung des Wassers werden bereits die wichtigsten Voraussetzungen für die Steinbildung reduziert oder sogar ganz entfernt.
Heizungswasser entsalzen
Der Anteil an Salzen im Heizungswasser fördert die elektrische Leitfähigkeit und damit die galvanische Korrosion. Durch das Entsalzen werden auch alle Härtebildner entfernt. Vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) ist also immer auch gleichzeitig enthärtetes Wasser. Ob eine Heizungswasser-Vollentsalzung nötig ist oder enthärtetes Wasser ausreicht, hängt von der Planung des Systems und seines Heizkessels ab.
Heizungswasser entgasen
Gase finden auf vielfältige Weise den Weg in das Heizungswasser und fördern Korrosion. Wenn Sauerstoff dem System entzogen wurde, fehlt eine wesentliche Bedingung zur Korrosionsbildung, da diese nichts weiter ist als das Oxid metallischer Werkstoffe. Auch die Druckhaltung und der einwandfreie Betrieb der Heizung lassen sich ohne Gase im System leichter sicherstellen.
Heizungswasser alkalisieren
Um den Korrosionsschutz sicherzustellen, sollte Heizungswasser einen pH-Wert im leicht alkalischen Bereich zwischen 8,2 und 10,0 aufweisen. Kommt Aluminium, z.B. bei Wärmetauscherplatten, zum Einsatz, ist ein pH-Wert von maximal 9 einzuhalten. Stellt sich die Eigenalkalisierung nicht ein, müssen unter Umständen flüssige Inhibitoren zugeführt werden, die für den richtigen pH-Wert sorgen. Allerdings rät die VDI 2035 in ihrer aktuellen Fassung seit 2021 vom Einsatz chemischer Zusätze weitestgehend ab. Mit einer kontinuierlichen Teilstromaufbereitung lässt sich in aller Regel eine chemische Alkalisierung vermeiden.
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