Das Heizungswasser ist nicht nur Wasser, dass man aus der Leitung zapft. Für den einwandfreien Betrieb ihres Systems gibt es gewisse Anforderungen an die Qualität des Wassers. Diese Anforderungen sind in der VDI 2035 – Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen festgehaten. Sind diese Anforderungen nicht erfüllt, entfällt womöglich die Garantie des Herstellers und es können Schäden am ganzen System entstehen. Um das zu verhindern, sollte ihr Heizwasser bei jeder Befüllung überprüft und womöglich eine Heizungswasseraufbereitung durchgeführt werden. Worauf dabei zu achten ist, erklären wir ihnen in dem heutigen Beitrag.

Warum es die Anforderungen gibt

Das Heizwasser soll ohne einen hohen Energieverlust die Wärme vom Kessel zum Heizkörper übertragen. Damit ein reibungsloser Ablauf dieses Vorgangs gewährleistet werden kann, muss das Wasser eine bestimmte Zusammensetzung haben. Schließlich besteht Ihr Heizungssystem mit hoher Wahrscheinlichkeit aus verschiedenen Materialien wie Metallen und Kunststoffen, die unterschiedliche chemische Eigenschaften aufweisen. Damit diese nicht mit dem Wasser reagieren ist einiges zu beachten. So kann zum Beispiel besonders hartes Wasser dazu führen, dass es zur Steinbildung kommt. Eine zu hohe elektrische Leitfähigkeit dagegen kann Korrosion an den verschiedenen Metallen verursachen. So etwas ist nicht nur ärgerlich, sondern führt auf lange Sicht zu ernsthaften Problemen, die eine Menge Geld kosten in der Behebung. Demzufolge hat man Richtlinien und Kennwerte für Heizwasser aufgestellt, die durch die Heizungswasseraufbereitung erfüllt werden.

Mögliche Schäden und deren Hintergründe

Dabei gibt es mehrere Problemstellen im Heizungswasser. Korrosion und Steinbildung gehören zu den Hauptursachen für eine schlechte Wärmeübertragung und Schäden am Heizungssystem. Aber warum entstehen diese überhaupt? Korrosion entsteht, wenn gewisse Stoffe, die in den Bestandteilen einer Anlage verbaut sind, mit Wasser reagieren. Bei der Korrosion handelt es sich um eine Redoxreaktion. Obwohl der wahrscheinlich bekannteste Name die Rostbildung ist. Diese chemische Reaktion kann zu Rissen und dem Ablösen von Kleinstpartikeln führen, die sich mit dem Wasser vermischen. Aus den Rissen kann Wasser austreten, was wiederum dazu führt, dass sich die Risse vergrößern. Letztendlich wird so etwas zum totalen Materialversagen führen und die Anlage dauerhaft außer Betrieb setzen.

Weitere Folgen von solchen Schäden sind sehr hohe Kosten der Reparatur. Die abgeschiedenen Partikel hingegen führen zu Verstopfungen, die die Wärmeübertragung verschlechtern. Solche Schäden machen sich zwar auch in ihren Heizkosten bemerkbar, sind aber etwas subtiler als ein Rohrbruch. Steinbildung reiht sich ebenfalls bei den „unsichtbaren“ Schäden ein. Die Steinbildung ist die Ablagerung von Inhaltsstoffen auf den Wänden der Heizkörper. Folgerichtig kommt es zu dicken Ablagerungen auf den Wänden der Heizkörper. Mit der Zeit werden diese Schichten so dick, dass Sie mit einem Abfall der Effizienz von bis zu 10 % rechnen müssen. Wer also Geld und Energie sparen möchte, sollte viel Wert auf die richtige Heizungswasseraufbereitung legen.

Kennwerte der Wasserqualität

Wasserhärte – so entsteht Kalk in der Heizung

Das Wasser ist besonders hart, wenn sich zu viele Calcium- und Magnesium-Ionen im Wärmeträger befinden. Weil diese Beiden Stoffe Mineralien sind begünstigen sie natürlich auch die Steinbildung. Darüber hinaus wird das Abfällen von Calcium auch einfach Verkalkung genannt. Wer häufig Leitungswasser trinkt konnte bestimmt schon ein Mal weiße Partikel im Glas beobachten. Falls Sie etwas Geduld haben und lange warten, können Sie beobachten wie sich diese Partikel absetzen. Ähnliches passiert bei der Steinbildung durch zu hohe Wasserhärte, bloß dass hier noch Magnesium hinzukommt.

pH-Wert – mehr Lauge als Säure

Dieser Wert gibt Aufschlüsse über den Säuregehalt des Wassers. Grundsätzlich ist fast jeder Werkstoff empfindlich gegenüber säurebedingter Korrosion, nur sind manche eben anfälliger, wie zum Beispiel Aluminium, als andere. Aus diesem Grund geht man auch von zwei unterschiedlichen Richtwerten aus. Der erste liegt bei einem pH-Wert von 8,2 bis 10 und soll erreicht werden, wenn kein Aluminium verbaut ist. Der zweite Wert hingegen bezieht Systeme mit Aluminiumbauteilen mit ein und liegt bei 8,2 bis 8,5. Zur Verdeutlichung hier noch ein Mal die Auffrischung des Chemieunterrichts. pH-Neutral, zum Beispiel Wasser, bezeichnet einen Wert von 7 und ist sowohl für unsere Haut, als auch den menschlichen Verzehr unbedenklich. Alles unter 7  wird als sauer bezeichnet. Zitronensaft beispielsweise liegt bei etwa 2,4 und Batteriesäure bei 0. Andererseits ist jeder wert über 7 basisch, also eine Lauge und keine Säure. Dabei liegt Ammoniak etwa bei 10,5.

Die richtige Leitfähigkeit nach der Heizungswasseraufbereitung

Befinden sich besonders viele Metalle im Wasser, ist auch die elektrische Leitfähigkeit höher. Diese Metalle erhöhen sowohl das Risiko der Korrosion als auch der Steinbildung. Da viele Stoffe, die die Leitfähigkeit beeinflussen, auch die Steinbildung begünstigen, kann man hier eine Umrechnung von Wasserhärte und Leitfähigkeit vornehmen. Diese kann allerdings nur vorgenommen werden, sofern keine Enthärtung vorgenommen wurde. Ansonsten wird man ein falsches Ergebnis erhalten. Des Weiteren ist zu erwähnen, dass der Sauerstoffgehalt die elektrische Leitfähigkeit maßgeblich beeinflusst. Wenn mehr Sauerstoff im Wasser enthalten ist, verlangt die VDI 2035 auch eine entsprechend geringere elektrische Leitfähigkeit.

Methoden zur Heizungswasseraufbereitung

Die VDI 2035 gibt 4 verschiedene Verfahren, die jeweils unterschiedliche Ziele haben, zur Auswahl. Welches Verfahren angewendet werden muss hängt von Faktoren wie der Qualität des Trinkwassers und dem Zustand ihrer Heizungsanlage ab. Der Fachmann kann anhand dieser Faktoren und den Richtwerten der VDI 2035 entscheiden welches Verfahren der Heizungswasseraufbereitung das Beste für sie ist. Dabei sollten Sie sich einen gefallen tun und nicht selber handanlegen. Denn eine falsche Vorgehensweise ist in keinem Fall hilfreich und richtet mehr Schaden an, als sie behebt.

Enthärtung

Calcium- und Magnesium-Ionen werden durch Natrium-Ionen ausgetauscht, die ein weitaus geringeres Risiko für die Steinbildung darstellen. Elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert bleiben jedoch unverändert. Hierdurch wird auch klar, weshalb die zuvor angesprochene Umrechnung von elektrischer Leitfähigkeit zu Wasserhärte nur bedingt funktioniert. Calcium und Magnesium sind zwar Metalle, allerdings tragen sie kaum zur Leitfähigkeit des Heizwassers bei. Diese Form der Heizungswasseraufbereitung wird am häufigsten angewandt.

Entsalzung

Die Entsalzung entfernt jegliche Mineralstoffe und Salze aus dem Wasser. Dabei wird die elektrische Leitfähigkeit heruntergesetzt, was die Elektrolyse bedingte Korrosion verhindert. Allerdings ist darauf zu achten, dass vollständig entsalztes Wasser, vergleichbar mit einem Schwamm, Salze und Mineralien aus den Bauteilen saugt. Das macht den erwünschten Effekt zunichte und ist alles andere als hilfreich. Auch der pH-Wert verändert sich durch die Entsalzung. Um diesen Effekten entgegenzuwirken, verwendet man Inhibitoren. Natürlich sollten Inhibitoren bei der Heizungswasseraufbereitung nur verwendet werden, wenn sich der pH-Wert ungünstig verändert.

Härtefällung

Gewisse Zusatzstoffe die den Abfall der steinbildenden Stoffe als Schlamm verursachen werden dem Wasser hinzugefügt.. Dieser Schlamm muss im Anschluss entfernt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand mit sich bringt.

Härtestabilisierung

Auch die Härtestabilisierung hat das Ziel, die Steinbildung zu verhindern. Dabei wird dem Wasser zusätzliche Stoffe hinzugefügt, die das Abscheiden von Calcium- und Magnesium-Ionen verlangsamen. Zu erwähnen ist jedoch, dass sich die Steinbildung nur verzögert. Die Härtefällung und Härtestabilisierung sind allerdings recht unbeliebte Methoden die nur seltenen Fällen benutzt werden.

Fazit

Die Aufbereitung des Heizungswassers ist notwendig um Schäden, durch Korrosion und Steinbildung vorzubeugen. Die Qualität des Trinkwassers und der Zustand der Anlage sind ausschlaggebende Faktoren, zur Ermittlung der notwendigen Maßnahmen. Das Befüllen einer Anlage, egal ob bei der Installation oder der Wartung ist der richtige Zeitpunkt um die, in der VDI 2035 vorgegebenen Werte zu kontrollieren und eventuell eine Behandlung vorzunehmen.

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Autor: Jan Bittner