Heizungswasseraufbereitung

Kalk- und Korrosionsschutz nach VDI 2035

Heizungswasseraufbereitung: Kalk- und Korrosionsschutz nach VDI 2035

Dr. Dietmar Ende, Leiter Forschung und Entwicklung
Seit Dezember 2005 ist die novellierte VDI-Richtlinie 2035 in Kraft. Dem Schutz des gesamten Heizsystems wird darin ein höherer Stellenwert als bisher eingeräumt. Wichtig für Planer und Anlagenbauer: Die Richtwerte für das Füll- und Ergänzungswasser gelten jetzt schon ab 50 kW Heizleistung. Um eine bessere Verbrennung und höhere Wirkungsgrade von Heizkesseln zu erzielen, wurden in den vergangenen Jahren die Flammentemperaturen kontinuierlich angehoben. Die daraus resultierende Vergrößerung der Heizflächenbelastung (kW/m2) sowie der Materialmix verschiedener Werkstoffe belasten die Heizanlagen zusehends durch die Bildung von Belägen und durch Schlammbildung aus Kalk und Korrosionsprodukten.

Für das Füllwasser großer Heizungsanlagen bestehen schon lange Richtlinien nach VDI 2035. Mit deren Novellierung wurden sie auf Kleinstanlagen ausgedehnt, wenn dort größere Pufferspeicher oder Fußbodenheizungsanlagen installiert sind. Die Richtlinien betreffen jetzt also auch viele Einfamilienhäuser.

Die novellierte VDI-Richtlinie besagt, dass ab sofort auch bei kleinen Heizanlagen eine Wasserenthärtung beim Befüllen vorgenommen werden muss. Für den Fachhandwerker und Planer kann diese Änderung gravierende Auswirkungen haben. Denn im Schadensfall können sich die Hersteller von Kesselanlagen auf die VDI-Richtlinie zurückziehen und Haftungsansprüche zurückweisen. Und die werden dann beim Handwerk geltend gemacht.

Um Haftung im Garantiefall zu vermeiden, müssen Handwerk und Planer die relevanten Aspekte beim Umgang mit Heizungswasser kennen und natürlich auch berücksichtigen.

Gefragt sind jetzt einfach zu handhabende Produkte zur Heizungswasseraufbereitung, die sowohl einen Korrosions- als auch einen Kalkschutz bieten.

URSACHEN DER STEINBILDUNG

Entscheidend für das Ausmaß der Steinbildung sind die Wasserbeschaffenheit, die Füll- und Ergänzungswassermenge, die Temperaturen der Wärmeübertragungsflächen sowie die allgemeinen Betriebsbedingungen. Zur Bildung des gefürchteten Kesselsteins (Kalziumkarbonat) kommt es, wenn hartes Wasser samt dem darin gelösten Kalk erwärmt und dabei Kohlensäure freigesetzt wird. Die Ausfällungen schlagen sich an den heißesten Stellen im Wasserkreislauf nieder. Dort bildet sich eine immer dicker werdende Schicht, die die Wärmeübertragung massiv behindert. Selbst eine relativ dünne Kalkschicht von nur zwei Millimetern in einem Warmwasserbereiter verursacht bereits einen Wärmeübertragungsverlust von ca. 15 %. Das Ausmaß der Steinbildung ist abhängig von der Gesamthärte und der Menge des Füllwassers. 1 m3 Wasser mit 8 °dH enthält eine Kalkmenge von 150 g, bei 20 °dH sind es 350 g. Die Folgen der Steinbildung sind gravierend: Die gewünschte Austrittstemperatur beziehungsweise der Auslegungsvolumenstrom wird nicht mehr erreicht. Bei elektrischen Heizelementen kommt es zu Schäden durch Überhitzung.

RICHTWERTE UND MASSNAHMEN

Um Schäden zu vermeiden müssen die im Blatt 1 VDI 2035 genannten Richtwerte für das Füll- und Ergänzungswasser eingehalten werden. Vorausgesetzt wird dabei, dass

  • das gesamte Füll- und Ergänzungswasser während der Lebensdauer der Anlage das Dreifache des Nennvolumens nicht überschreitet,
  • das spezifische Anlagenvolumen unter 20 l/kW liegt,
  • wasserseitige Korrosionsschutzmaßnahmen getroffen wurden wie im Blatt 2 VDI 2035 beschrieben.

In allen Fällen, in denen Härte und Menge des Füll- und Ergänzungswassers über den Richtwerten liegen oder das spezifische Anlagevolumen größer als 20 l/kW Heizleistung ist, müssen die Härtebildner – zumindest teilweise – entfernt werden.

Die Entfernung der Härtebildner erfolgt vorzugsweise durch Ionenaustausch oder Umkehrosmose. Beim gewöhnlichen Ionenaustauscher-Harz werden allerdings nur Kalzium und Magnesium durch Natrium ersetzt. Beim so genannten Vollentsalzungs-Harz, das aus zwei Harzkomponenten besteht, werden dagegen nicht nur die Härtebildner, sondern gleichzeitig auch korrosiv wirkende Salze entfernt. So erhält man salzarmes Wasser mit geringer Leitfähigkeit, das korrosionschemische Vorteile bietet.

RICHTWERTE ZUR KONDITIONIERUNG VON HEIZUNGSWASSER

Korrosionsprozesse laufen nur unter bestimmten Bedingungen ab. Voraussetzung ist u.a. das Vorhandensein von Sauerstoff, eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit des Wassers sowie eine Konzentration von Chlorid-, Sulfatund Nitrat-Ionen.

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