Heizungswasseraufbereitung

Die Anforderungen an die Heizungswasserqualität sind gestiegen. Ohne abgestimmte Wasservorbehandlung sind die Wärmetauscher der Energieerzeuger (Wand- und Standgeräte) schnell verstopft, bringen ihre Leistung nicht mehr, fallen aus, weil sie überhitzen und durchbrennen.

Auch aus diesem Grund wurde die VDI 2035 aktualisiert. Je nach Leistung, Wasserinhalt der Gesamtanlage und einem möglichen Wasseraustausch etc. werden Vorgaben gemacht, die Wasserqualität entsprechend anzupassen.

Je höher die Leistung, je größer der Systeminhalt und je mehr Wasser nachgefüllt wird, desto „besser“ muss das Auffüllwasser sein: z. B. möglichst wenig Härte und Salze im Wasser. Durch diese Maßnahme wird die Kesselsteinbildung, die Verkalkung, reduziert. Durch die „richtige“, „bessere“ Wasserqualität wurden aber nicht alle Probleme beseitig. Viele Endkunden, Hersteller von Wärmeerzeugern, Hausbesitzer und Planer werden trotzdem mit Schäden an den Wärmetauschern konfrontiert. Aber nicht nur die Wärme­erzeuger stellen durch Ablagerungen ihren Dienst ein, auch Ventile, Pumpen, Messinstrumente und andere empfindliche Bauteile funktionieren nicht mehr einwandfrei. Verursacher dieser Probleme ist Korrosion, dadurch entstehen Ablagerungen aus Rost und Magnetit.

Wasseraufbereitung

Wird Wasser enthärtet oder entsalzt, entfernt man störende Stoffe. Kalk kann dann nicht mehr ausfallen, da er entfernt wurde. Aber durch die Entfernung dieser Inhaltsstoffe wird das nun erzeugte Wasser aggressiv, dieses Wasser hat das Bedürfnis andere Stoffe aufzunehmen. Es greift daher unedle Materialien an und löst diese Metalle aus den Oberflächen (Normalstahl, Aluminium, Buntmetalle, einfache Edelstähle). Es entsteht Korro­sion und damit auch Korrosionsprodukte (Rost, Magnetit, Aluminiumoxid). Das Korrosionsproblem wird durch Enthärtung und Entsalzung in den meisten Fällen verschärft.

Der kritischste Punkt für jede Heizungs­anlage ist die Erstbefüllung. Alle wasserführenden Komponenten kommen mit aggressivem, sauerstoffreichem Wasser in Berührung. In den wenigsten Fällen wird das System danach direkt in Betrieb genommen. Sehr oft wird das Wasser wieder abgelassen, um Leckagen zu beseitigen oder es bleibt befüllt, ohne zu heizen. In beiden Fällen ist es der Anfang massiver Korrosion. Unter diesen Bedingungen (viel Sauerstoff, aggressives Wasser, stehende Verhältnisse) werden alle Materialien angegriffen, die nicht korrosionsbeständig sind – z.B. handelsübliche Heizkörper aus Normalstahl. Das erste Problem, die nun entstandenen Korrosionsprodukte führen zu Verstopfungen durch Rost. Der Rost ist zusätzlich wie ein Schleifmittel, das gesundes Material durch die Pumpenumwälzung angreift (ähnlich wie Sandstrahlen).

Ist dann die Heizungsanlage in Betrieb, der Sauerstoff durch Korrosionsvorgänge verbraucht, wird der Rost unter diesen Umständen (sauerstoffarmes Wasser) zu Hämatit und dann zu Magnetit umgewandelt. Magnetit ist magnetisch und bei vielen Heizungsbauern als typischer Schwarzschlamm bekannt. Diese Schlämme verstopfen Ventile, Pumpen und natürlich die empfindlichen Wärmetauscher im Heizungskessel. Dadurch kommt es zu Betriebsausfällen, Überhitzung im Kessel oder zu Störungen an Heizkörperventilen und anderen empfindlichen Bauteilen.

Verkalkung vermeiden

Um weitere Schäden zu vermeiden, müssen Heizungssysteme, die mit Rost oder Magnetit stark verunreinigt sind, gereinigt werden. Die Kosten für Reinigungen und Spülungen sind oft sehr hoch.

Alle Beteiligten haben nach gutem Wissen gehandelt und trotzdem kommt es zu diesen Problemen. Durch den Einsatz von korrosionsschützenden und kalkstabilisierendenBehandlungsprodukten kann man diese Probleme minimieren. Der wichtigste Schwerpunkt der VDI 2035 ist, Verkalkung an den Wärmeübergangsflächen im Bereich der Wärmeerzeuger zu vermeiden. Daher die Empfehlung, das Heizungswasser zu enthärten oder teilenthärten. Es gibt Möglichkeiten auf das aufwendige Befüllen der Heizungsanlage mit aggressivem Weichwasser oder VE-Wasser zu verzichten. Die Alternative ist der Einsatz von speziellen Härtestabilisatoren. Bereits seit über 50 Jahren kommen sie in Waschmitteln zum Einsatz (und in industriellen Wasserkreisläufen), um die Verkalkung in Waschmaschinen zu verhindern – z. B. auch bei der Kochwäsche (95 °C). Es ist heute Stand der Technik, durch moderne Härtestabilisatoren auch hohe Härten zu stabilisieren. Auf eine Enthärtungsanlage (Entsalzung) kann daher in der Regel verzichtet werden, die Ziele der VDI 2035 werden erreicht. Es gibt nur wenige Situationen, bei denen eine zusätzliche Behandlung (Entsalzung) notwendig wird.

Härtestabilisator & Korrosionsinhibitor

Das Problem der Korrosion durch die Erstbefüllung kann man durch einen Härtestabilisator nicht lösen, daher sollte man zusätzlich einen Korrosionsinhibitor einsetzen oder besser ein Behandlungsprodukt, in dem beide Inhaltsstoffe enthalten sind. Durch solche Produkte wird eine Schutzschicht auf den kor­ro­sions­anfäl­li­gen Oberflächen erzeugt. Diese Technologie gibt es seit vielen Jahren; es sind flüssige Produkte, die dem Heizungswasser zugegeben werden. Diese Produkte werden auch für die indirekte Erwärmung (Boiler/Wärmetauscher) von Trinkwasser (Warmwasser) eingesetzt und decken ein sehr großes Spektrum an möglichen Kombinationen (Materialien, Temperaturen, Betriebsbedingungen etc.) im Heizungsbereich ab. Zudem sind sie einfach zu kontrollieren. Sie werden seit vielen Jahren erfolgreich in den verschiedensten Heizungsanlagen eingesetzt. Ideal ist es, das Behandlungsprodukt mit der Erstbefüllung zuzugeben, spätestens nachdem das gesamte Heizungssystem abgedrückt wurde und keine Leckagen vorhanden sind. Danach wird das System für eine kurze Zeit umgewälzt, damit sich die Schutzschichten aufbauen können.

Die meisten Korrosionsschutzmittel lassen sich durch einfache Prüfsets nachweisen, so dass eine Überwachung kein Problem ist. Zu empfehlen ist der Einsatz von Kombinationsprodukten, das heißt einer Mischung aus einem starken Härte­stabilisator und hochwertigen Kor­ro­sions­inhibitoren.

Fazit

Mit Behandlungsprodukten lassen sich die Ziele der VDI 2035 einfach erreichen und die Korrosionsspirale verhindern. Diese Technologie ist somit dafür geeignet, um die Nachteile des aggressiven Wassers zu minimieren. Das bedeutet: Wird das Zusatzwasser enthärtet oder entsalzt, ist es sinnvoll, das Heizungssystem gezielt mit Inhibitoren vor Korrosion zu schützen. Die Überwachung der Behandlungsprodukte sollte Bestandteil der regelmäßigen Kesselüberprüfung sein.