elco RENDAMAX 2700 series Planungsunterlage Seite 55

Wasserqualität Information
Korrosionen
Schadensursache: Nicht diffusions-
dichte Kunststoffrohre
Die meisten Kunststoffe sind be-
kannterweise wegen ihres molekularen
Aufbaus und ihrer niedrigen Dichte für
Gase durchlässig. Und zwar tritt z.B.
bei Kunststoffrohren für Fussboden-
heizungen eine Diffusion sowohl von
aussen nach innen (Sauerstoff) als
auch von innen nach aussen
(Wasserdampf) auf. Triebkraft für die
Diffusion von Stoffen bei durchlässigen
(permeablen) Wänden ist eine
Potentialdifferenz, z.B. ein Sauerstoff-
partialdruck- oder Konzentrations-
unterschied (des gelösten Sauerstoffs)
zwischen beiden Seiten der Trenn-
wand.
Gehr man davon aus, dass im
Heizungswasser der erstmals mit dem
Füllwasser eingebrachte Sauerstoff
durch die in der Literatur (z.B. [1])
beschriebenen Reaktionen verbraucht
worden ist, sein Partialdruck innerhalb
des Rohres also gegen 0 bar geht,
so findet man ausserhalb des Rohres
bei einer Sauerstoffkonzentration von
etwa 21 Vol.-% in der Luft einen
Sauerstoffpartialdruck von
ca. 0,21 bar. Es liegt somit bezüglich
der Sauerstoffpartialdrücke eine
Druckdifferenz zwischen beiden
Seiten der Rohrwand vor; bei nicht
diffusionsdichten Kunststoffrohren
erfolgt die Eintragung (Permeation)
von Sauerstoff in das Heizungswasser
als zwingende physikalische
Konsequenz.
Andererseits permeiert das Wasser
aus dem Rohr nach aussen, da
aussen eine geringere Feuchtigkeit-
konzentration (Wasserdampfpartial-
druck) vorliegt. Diese Tatsache ist für
die Entstehung eines Unterdrucks
bei Kunststoffrohren zusätzlich zu
beachten.
Auch nachdem im Jahr 1982 in der
DIN 4726 das "sauerstoffdichte"
Kunststoffrohr definiert wurde, wird in
erster Linie aus Kostengründen auch
weiterhin für Fussbodenheizungen mit
Kunststoffrohren Rohrmaterial ver-
wendet, das nicht "sauerstoffdicht" ist,
so dass das Heizungsumlaufwasser
ständig durch Diffusion Sauerstoff
aufnimmt.
Dadurch können (wie bereits aus-
geführt) Eisenteile in den Anlagen
angegriffen und Korrosionsprobleme
ausgelöst werden, die in Heizungs-
systemen ohne Sauerstoffzutritt
normalerweise nicht auftreten.
Der durch die Sauerstoffkorrosion
entstehende Rostschlamm ver-
ursacht Funktionsstörungen z.B. an
Wärmemengenzählern, Thermostat-
ventilen, Umwälzpumpen und Heiz-
kesseln sowie Zirkulationsblockaden
ganzer Heizkreise.
Besonders bei anlagen mit verhältnis-
mässig kleinen Anteilen wasserbe-
netzter Flächen aus Eisenwerk-
stoffen kann es bei diesen Be-
dingungen auch zu Durchrostungen
an Heizkesseln und Verteilern etc.
kommen. Der Kessel ist hier
besonders gefährdet, da sich die
Korrosionsgeschwindigkeit bei einer
Temperaturerhöhung um 10° C ver-
doppelt.
Abgelagerter Rostschlamm kann bei
Abwesenheit von Sauerstoff zu
Belüftungskorrosion auch an
korrosionsbeständigen Werkstoffen
führen.
Eine weitere sekundäre Schadens-
ursache resultiert aus Schlammab-
lagerungen im Heizkessel. Damit
kann die Wärmeübertragung em-
pfindlich gestört werden mit er-
heblichen zusätzlichen thermo-
mechanischen Spannungen im
Material, die zu Rissen in den Eisen-
werkstoffen führen, oder es kommt
zu partiellen Überhitzungen im
Kessel, wodurch Kochgeräusche und
Spannungsgeräusche auftreten
können.
Zur Menge des entstehenden
Rostes
Um eine anschauliche Vorstellung zu
geben, enthält die DIN 4726 Rohr-
leitungen aus Kunststoff für die Warm-
wasser Fussbodenheizung einen
unter Berücksichtigung der Rohrab-
messungen normierten Wert für die
maximal zulässige Sauerstoffdurch-
lässigkeit von < 0,1 mg/l d bei einer
Wassertemperatur von 40° C. [3]
Unter diesen Verhältnissen sind kaum
mehr Korrosionsschäden zu erwarten.
Bei den nicht sauerstoffdichten Rohren
liegt der entsprechende Wert der
Sauerstoffdurchlässigkeit demgegen-
über bei Menge Sauerstoff 5 mg/l d.
Zieht man einen Sauerstoffgehalt des
Leitungswassers von 10g/m
Vergleich heran, so entspricht dies
praktisch einer Wasserneubefüllung
nach jeweils 2 Tagen!
Da eine einmalige Wasser-
neubefüllung eine Magnetitmenge von
3
36 g/m erzeugt, entstehen hier also
pro Heizperiode mindestens 3600 g/m
Rostschlamm im Heizungswasser.
Diese Verhältnisse bedürfen keiner
weitren Interpretation, vgl. auch [4].
Dabei wurden die zusätzlichen Um-
setzungen in der heizfreien Zeit noch
nicht einmal berücksichtigt.
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