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52 | Wasserbeschaffenheit
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Wasserbeschaffenheit
Die Wasserbeschaffenheit stellt eine wesentliche Voraussetzung für den
einwandfreien Betrieb, die hohe Energieeffizienz und eine lange Lebens-
dauer des Wärmeerzeugers sowie sämtlicher Komponenten der Anlage
dar. Schlämme, Kalk und Schmutzbelastungen des Wassers können
selbst in kurzer Zeit und unabhängig von der Güte der verwendeten
Werkstoffe eine irreparable Beschädigung des Wärmeerzeugers verur-
sachen.
15.1
Physikalische Hintergründe
15.1.1 Kalkbildung im Wärmeerzeuger
Kalk bildet sich beim Erhitzen von Wasser durch Ausfällen der bei Umge-
bungstemperatur im Wasser gelösten Calcium- und Magnesiumhydro-
gencarbonate.
Ca(HCO
)
---- Temperaturanstieg ----> CaCO
3
2
Mg(HCO
)
---- Temperaturanstieg ----> Mg(OH)
3
2
Beim Ausfällen bilden Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid unlös-
liche, anhaftende und kompakte Ablagerungen (Kalk) mit sehr hohem
Wärmeisoliervermögen. Im Wärmeerzeuger lagert sich Kalk vorwiegend
an den wärmsten Bereichen ab. Aus diesem Grund treten Verkalkungen
oft nur an bestimmten Stellen lokalisiert auf, in der Regel in Bereichen
mit hoher Wärmebelastung.
Schon bei einer 0,1 mm dünnen Kalkschicht setzt eine reduzierte Kühl-
wirkung der darunter liegenden Metalloberfläche ein. Ein weiterer Auf-
bau der Kalkschichtdicke verursacht Überhitzungen der Metallteile und
im Extremfall ihren Bruch durch thermische Überlastung.
15.1.2 Korrosion im Wärmeerzeuger
Sauerstoffkorrosion
Unlegierter Stahl adsorbiert beim Kontakt mit Wasser den im Wasser
enthaltenen Sauerstoff und bildet hierbei das typisch rote Eisenoxid
Fe
O
(Rost). Diesen Vorgang bezeichnet man als Korrosion.
2
3
2Fe
4Fe + 3O
O
(Eisenoxid, Rost)
2
2
3
Andauernde Oxidationen führen unweigerlich zu einer Reduzierung der
Wandstärke. Sauerstoffkorrosion lässt sich durch den lokalen Angriff der
gesamten Metalloberflächen im Wärmeerzeuger und die kreisförmigen
und kraterähnlichen Vertiefungen an der Metalloberfläche erkennen.
Wird ein permanenter Sauerstoffeintrag in die Anlage verhindert, nimmt
der Sauerstoffgehalt kontinuierlich ab, da eine partielle Oxidation zu
schwarzem Magnetit (Fe
O
) erfolgt. Magnetit hat eine Schutzwirkung
3
4
gegen Korrosion.
Fe
3Fe + 2O
O
(Eisen(III)-oxid, Magnetit)
2
3
4
Säurekorrosion
Die Wasserstoff- oder Säurekorrosion ist eine Form der Korrosion bei
Metallen, die in Anwesenheit von Wasser, jedoch unter Sauerstoffman-
gel, zur Bildung von elementarem Wasserstoff und Metallionen führt.
Säurekorrosion greift unlegierten Stahl als flächige Korrosion an, und
tritt meist gleichförmig im gesamten Wärmeerzeuger auf.
6720867008 (2017/02)
+ H
O + CO
3
2
2
+ 2CO
2
2
15.2
Betriebsbuch führen
Örtliche Vorschriften (z. B. VDI2035 für Deutschland sowie EN 12828)
schreiben bei Heizungsanlagen mit Gesamt-Nennwärmeleistung ≥ 50
kW den Einbau eines Wasserzählers und das Führen eines Betriebs-
buchs vor.
Um die Wasserbeschaffenheit nachzuweisen:
▶ Geforderte Werte ins Betriebsbuch eintragen.
Die Wasserbeschaffenheit ist ein wesentlicher Faktor zur Erhöhung der
Wirtschaftlichkeit, der Funktionssicherheit, der Lebensdauer und der
Betriebsbereitschaft einer Heizungsanlage. Aus diesem Grund empfeh-
len wir generell den Einsatz von aufbereitetem Wasser (Kapitel 15.7)
sowie den Einbau eines Wasserzählers und das Führen eines Betriebs-
buchs.
▶ Neben der eingefüllten Menge an Füll- und Ergänzungswasser auch
die Konzentration an Calzium-Hydrogencarbonat [Ca(HCO
ziehungsweise die Wasserhärte erfassen und ins Betriebsbuch ein-
tragen.
Die Ca(HCO
)
-Konzentration beziehungsweise die Wasserhärte kön-
3
2
nen Sie bei Ihrem Wasserversorgungsunternehmen erfragen oder nach
der Berechnungsgrundlage ermitteln (Kapitel 15.6.1, Seite 53).
15.3
Vermeidung von Schäden durch Korrosion
Zusätzlicher Schutz vor Korrosion
Schäden durch Korrosion treten auf, wenn ständig Sauerstoff in das
Heizwasser eintritt, z. B. durch:
• nicht ausreichend dimensionierte oder defekte Ausdehnungsgefäße
(AGs),
• falsch eingestellten Vordruck oder
• offene Systeme.
▶ Vordruck und Funktion der Druckhaltung jährlich prüfen.
In Anlagen mit funktionsfähiger, richtig dimensionierter Druckhaltung
wird der über das Füll- und Ergänzungswasser eingebrachte Sauerstoff
schnell abgebaut und ist damit vernachlässigbar.
Kann ein regelmäßiger Sauerstoffeintrag z.B. bei Verwendung von nicht
diffusionsdichten Kunststoffrohren in Fußbodenheizsystemen oder
wenn kontinuierlich größere Nachspeisemengen auftreten, nicht verhin-
dert werden, sind Korrosionsschutzmaßnahmen z.B. durch Systemtren-
nung mit Hilfe eines Wärmetauschers notwendig. Eine weitere mögliche
Korrosionsschutzmaßnahme für Wärmeerzeuger aus Eisenwerkstoffen
(Grauguss und unlegierte Stähle) ist der Einsatz von Sauerstoffbinde-
mitteln. Hierbei sind die Herstellerangaben zur notwendigen Über-
schussdosierung zu beachten.
pH-Wert
Der pH-Wert von unbehandeltem Heizungswasser soll bei Wärmeerzeu-
gern aus Eisenwerkstoffen zwischen 8,2 bis 10,0 liegen. Zu beachten
ist, dass sich der pH-Wert nach der Inbetriebnahme, insbesondere
durch den Abbau von Sauerstoff und Kalkausscheidung, verändert
(Selbstalkalisierungseffekt). Es empfiehlt sich den pH-Wert nach mehre-
ren Monaten beheiztem Anlagenbetrieb zu überprüfen.
Bei Wärmeerzeugern aus Eisenwerkstoffen kann eine eventuell notwen-
dige Alkalisierung durch die Zugabe z. B. von Trinatriumphosphat erfol-
gen.
)
] be-
3
2
Olio Condens 7000 F
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