Qualitäten von Heizungswasser
VDI 2035 einfach erfüllt
Quelle: ELYSATOR Engineering GmbH
Quelle: ELYSATOR Engineering GmbH
Quelle: ELYSATOR Engineering GmbH
Quelle: ELYSATOR Engineering GmbH
Eine Reihe von Normen und Richtlinien versuchen bereits seit mehr als einem Jahrzehnt die Basis für die richtige Heizwasserqualität zu regeln. Kaum eine Heizung darf mehr mit unbehandeltem Rohwasser gefüllt werden, soweit ist man sich zumindest einig. Verantwortlich für die Umsetzung soll der Heizungsinstallateur sein. Wer nicht kontrolliert und dokumentiert– der verliert. Doch welche Werte sind zu kontrollieren? Wann und durch wen hat die Kontrolle zu erfolgen? Und was ist zu tun, wenn sie nicht erfüllt ist?
Da moderne Komponenten heute wesentlich empfindlicher auf unbehandeltes Heizungswasser reagieren, das mit Mineralien, insbesondere Kalk, und korrosiven Salzen wie Chlorid,- und Sulfationen belastet ist, steht der moderne Fachmann heute vor einer ganz anderen Herausforderung. Er muss neben einer Vielfalt von Wärmeerzeugern auch die Füllwasserqualität im Auge behalten. Weniger bekannt ist dem Fachmann welche Werte aus welchem Grund zu prüfen sind und wie er diese Kontrollen selbst durchführen kann.
Problematische Inhaltsstoffe
Es ist von grundlegender Bedeutung zu wissen, dass sich das Füllwasser einer Heizung in seiner Qualität verändert und nach einigen Betriebsmonaten die Ansprüche an ein Umlaufwasser erreichen muss. Retrospektiv bestanden alte Heizungsanlagen hauptsächlich aus schwarzem, geschweißtem Stahlrohr und aus Guss,- oder Stahlheizkörpern. Selbst Übergänge und Sattelnähte wurden geschweißt. Das waren noch nahezu korrosionstechnisch geschlossene (sauerstoffdichte) Anlagen mit Bedingungen (hohe Vorlauftemperaturen, kaum Sauerstoffeintrag, Stahlflächen), welche so günstig waren, dass sich das Füllwasser in kürzester Zeit von selbst in den salzarmen und sauerstoffarmen Bereich konditionierte.
Das Füllwasser enthält 3 Gruppen von problematischen Inhaltsstoffen welche sich positiv verändern müssen, um einen störungsfreien Betrieb der Anlage dauerhaft zu gewährleisten. Es sind Sauerstoff (O2), Säure (pH-Wert) und Salze (el. Leitfähigkeit). Als einfache Merkregel kann man von den 3 „S“-Faktoren sprechen.
Bei der Säure handelt es sich zur Hauptsache um das durch den atmosphärischen Druck gelöste Luftgas CO2, das im Trinkwasser enthalten ist. CO2 und Sauerstoff sind aber im Füllwasser nur in begrenzter Menge vorhanden und bauen sich rasch und einmalig durch Korrosion an Stahlflächen ab, sofern die Anlage korrosionstechnisch geschlossen ist und einen korrekten Überdruck aufweist (Druckhaltung).
Eine erste Probeheizung unterstützt die Ausgasung der Restkohlensäure und minimiert dadurch die Anfangskorrosion. Anders hingegen verhält es sich mit den gelösten Salzen (Mineralien) im Füllwasser. Der Hauptteil davon ist Kalk (Karbonathärte). Auch dieser würde sich binnen einiger Betriebsmonate von selbst durch Inkrustierung und ungewolltes Verkalken des Wärmetauschers aus dem Wasser entfernen und der Salzgehalt könnte so den Sollwert für Umlaufwasser erreichen. In der Vergangenheit war dies der Normalfall – doch heute würden die Kalkablagerungen die modernen und filigranen Bauteile nachhaltig beschädigen. Der Kalk muss also noch vorher aus dem Füllwasser entzogen werden.
Entfernen der gelösten Salze
Beim Füllwasser ist somit das ausschlaggebende Kriterium für die Kontrolle der Salzgehalt, was automatisch auch die Härtebildner miteinschließt. Gemessen wird der Salzgehalt über die elektrische Leitfähigkeit des Füllwassers in Mikrosiemens pro cm [μS/cm]. Dieses sollte salzarm sein, also deutlich unter 100 µS/cm liegen (max. 60 µS/cm). Beim Umlaufwasser hingegen kommen zu den Salzen die beiden Qualitätsfaktoren Säure und Sauerstoff hinzu. Durch die ebenfalls in der VDI 2035 Blatt 2 erwähnte Eigenalkalisierung des Systemwassers und die thermisch bedingte Ausgasung erreichen diese in der Regel ihre Zielwerte innerhalb wenigen Wochen von selbst – aber die Entwicklung muss mit einer Wasseranalyse überprüft und belegt werden. In der VDI 2035 Blatt 2 wird unterschieden zwischen der salzhaltigen ≥ 100 bis ≤ 1.500 µS/cm und einen Sauerstoffgehalt max. 0,02mg/l oder der salzarmen Fahrweise < 100 μS/cm elektrischer Leitfähigkeit. Hierbei darf jedoch ein Sauerstoffgehalt von bis zu 0,1 mg/l toleriert werden. Anderslautende Herstellervorgaben haben jedoch grundsätzlich Vorrang gegenüber den nachfolgend, zusammengefasst dargestellten Qualitätsanforderungen.
Die Wasserqualität prüfen
Damit die Gerätegarantie der Hersteller wirksam ist, muss das Füll- und Ergänzungswasser sowie das Umlaufwasser gewisse Qualitätsmerkmale aufweisen. Dabei ist nach VDI 2035 dem Installateur die Verantwortung für die Wasserqualität übertragen. Er kann noch so gewissenhaft Abklärungen treffen und Vorschriften einhalten – im Schadenfall benötigt er den Nachweis für die ursprünglich korrekte Befüllung der Heizungsanlage. In diesem Sinne ist eine saubere Dokumentation (Anlagenbuch) der Heizwasseranalyse ein eigentlicher Schutzbrief für den Installateur im Schadensfall. Zudem bietet eine jährliche Kontrolle im Zuge der Heizungswartung auch ein gutes Kundenbindungsinstrument.
Was gilt es am Umlaufwasser zu prüfen:
Salzgehalt: die el. Leitfähigkeit kann mit einem Handleitfähigkeitsmessgerät sehr einfach und sicher gemessen werden (zwischen 60 bis 100 µS/cm)
pH-Wert: Dieser lässt sich ebenso mit einem Handmessgerät bestimmen und sollte je nach verbautem Werkstoff zwischen pH 8 – 8,5 liegen.
3. Sichtkontrolle: Ist das Heizungswasser schwach trüb oder glasklar, so kann davon ausgegangen werden, dass kein aktiver Korrosionsprozess abläuft. Sollte es stark trüb oder sogar rotbräunlich sein, so müssen die Werte Salzgehalt und pH-Wert genau unter die Lupe genommen werden. Meist ist dies ein Indiz für einen hohen permanenten Sauerstoffeintrag bei gleichzeitig hoher el. Leitfähigkeit.
Hinweis: Bei salzarmem Betrieb unter 100 µS/cm können zudem leichte Abweichungen des pH-Wertes in Kauf genommen werden.
Demineralisierung
Die Demineralisierung erfüllt die Vorgaben der meisten Kesselhersteller und entspricht anders als die Enthärtung der VDI 2035 Blatt 1 und 2. Hierbei werden alle gelösten Feststoffe wie Kalk, Chloride, Nitrate, Sulfate herausfiltriert. Auf Wasserzusätze und Stabilisatoren soll dabei verzichtet werden, da laut VDI 2035 Blatt 2 die Eigenalkalisierung des Systemwassers in der Regel von selbst stattfindet und Stabilisatoren den Salzgehalt nur wieder erhöhen, möglicherweise sogar über den Grenzwert hinaus. Auch das in sanitären Systemen übliche Verfahren der Enthärtung eignet sich aufgrund der Salzzugabe nicht.
Unter der Marke Purotap von Elysator (www.elysator.de) wird eine ganze Auswahl von Produkten zur reinen Demineralisierung von Heizungswasser angeboten.
1. Inbetriebnahme
Bei der Inbetriebnahme geht es in der Hauptsache darum, festzustellen, ob der Salzgehalt (der die Härte miteinschließt) den Herstellervorgaben, bzw. den Richtlinien entspricht. Alle anderen Parameter werden sich während der ersten Betriebszeit noch verändern und sind deshalb nicht repräsentativ für die zu erwartende Umlaufwasserqualität.
Der Test muss unmittelbar bei der Inbetriebnahme erfolgen, da sich die Wasserhärte mit dem Heizbetrieb abzulagern beginnt und es zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr nachvollziehbar ist, ob der Unternehmer salzarmes Füllwasser verwendet hat. Da die Heizwasserqualität in der Verantwortung des Installateurs liegt, muss dieser den Beweis erbringen können, dass bei Inbetriebnahme die Wasserqualität den Vorschriften entsprochen hat. Ansonsten hat er im Schadensfall mit einer Ablehnung jeglicher Garantieleistung zu rechnen.
2. Periodische Nachkontrolle / z.B. bei Heizungswartungen
Laut VDI 2035 / SWKI / ÖNORM H 5195-1 ist eine Nachkontrolle der Heizwasserqualität periodisch bzw. jährlich durchzuführen (ÖNORM bis 5 m³ alle 2 Jahre darüber jährlich). Hierbei steht im Vordergrund, zu prüfen, ob die Umlaufwasserqualität erreicht wurde und konstant auch so verbleibt. Auch wenn sich unter günstigen Bedingungen die Sollwerte in der Regel von selbst einpendeln, so ist die Nachkontrolle mehr als nur empfehlenswert. Verschiedene Faktoren wie die Sauerstoffdiffusion oder organisches Wachstum wirken ungünstig. Es kann in der Folge zu Korrosionsschäden und anderen Betriebsstörungen kommen. Will der Installateur seiner Verantwortung über das Heizwasser nachkommen, so ist es ratsam, dass er seine Kundschaft nachweislich über die Empfehlung zur periodischen Wasserkontrolle informiert. Verzichtet der Betreiber einer Heizanlage darauf, so ist der Installateur entlastet. Unterlässt der Installateur aber jegliche Information und Nachkontrolle, so kann er im Störfall für den Schaden zur Verantwortung gezogen werden.
3. Störfall / Garantiefall
Kommt es zu einem Schaden an einem Bauteil, wo als Ursache die Wasserqualität in Betracht gezogen wird, so stellt sich zuerst einmal die Frage, ob Analysenzertifikate oder Dokumentationen für Füll- und Umlaufwasser vorliegen. Diese dienen nicht nur der Klärung von Garantieansprüchen, sondern tragen auch zur Lösung der technischen Störungsursache mit bei. Unter Umständen genügen aber für die Abklärung die Standardparameter nicht und ergänzende Messwerte sind vor Ort noch einzuholen.
