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Langlebige Heizungsanlagen

Nachhaltiges Heizungswasser mit Coupon-Überwachung

Bild 1 VDI 2035 Blatt 1 führt das farbliche Aussehen des Heizwassers als neuen Bewertungsparameter ein (v. l.): farblos, orange, braun, grau, schwarz.

BWT

Bild 1 VDI 2035 Blatt 1 führt das farbliche Aussehen des Heizwassers als neuen Bewertungsparameter ein (v. l.): farblos, orange, braun, grau, schwarz.

Nachhaltigkeit beeinflusst zunehmend die Kaufentscheidung von Kunden. Beim Heizungswasser agiert die Branche jedoch nicht so. Vielmehr wird mit unnötigem Ressourceneinsatz auf durch Mängel induzierte Symptome reagiert, statt die Ursachen abzustellen. Dabei sind „Grünes Heizungswasser“ und langlebige Heizungsanlagen mit einfachen Mitteln zu realisieren.

Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Eine durch Korrosion bedingte Verkürzung der Nutzungsdauer von Heiz- und Kühlsystemen beansprucht unnötig große Mengen an Energie und natürlichen Ressourcen.
■ Geschuldete Leistung sind fast ausnahmslos korrosionstechnisch geschlossene Warmwasser-Heizungsanlagen bzw. ebensolche Kühlsysteme. Neben den einfach zu entfernenden Wasserinhaltsstoffen ist die Hauptursache wasserseitiger Korrosion eine mangelhafte Funktion, Wartung und Kontrolle der Druckhaltung.
■ Die Installation von Schlamm- und Luftabscheidern behebt nicht die Ursache, sondern wirkt nur den Symptome des Lufteintrags entgegen. Der Mangel (Lufteintrag) bleibt bestehen und richtet weiterhin Schaden an.
■ Das Korrosionsverhalten von Heiz- und Kühlsystemen lässt sich per Coupon-Monitoring elektronisch überwachen.
 

Mit der Sustainable Products Initiative (Initiative für nachhaltige Produkte) regelt die EU-Kommission Energieeffizienz- und Ressourcenschutzanforderungen für unterschiedliche Produktgruppen. Die Richtlinie verpflichtet insbesondere zur Langlebigkeit und zum Schutz der Umwelt. Was bedeutet das für Heizungsbauer und Facility-Manager?

Wenngleich die Initiative für nachhaltige Produkte zunächst nur größere Unternehmen im Blick hat, sollten sich auch Heizungsbauer und Facility-Manager an ihren Zielen orientieren – und dies auch kommunizieren. Denn es gibt kaum ein Zweifel daran, dass die gesamte im Heizungsmarkt relevante Fachwelt (Planer, Installateure, Facility-Management) sowie Auftraggeber und private Endkunden mittelfristig jedes Unternehmen an seinen Nachhaltigkeitserfolgen und -zielen messen wird.

Die Unternehmenspolitik von BWT definiert praxistaugliche, die Umwelt schonende Ansätze und Lösungen für eine nachhaltige Sicherung von Wasserqualitäten. Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz müssen gewährleistet sein – ein uneingeschränktes Bekenntnis zum Prinzip Sustainable Development (Nachhaltige Entwicklung) ist dabei selbstverständlich.

Am Beispiel der Aufbereitung von Heiz- und Kühlwässern in geschlossenen Kreisläufen wird nachfolgend die „Reduce – Reuse – Recycle“-Philosophie des Unternehmens und die damit einhergehende Normenkonformität aufgezeigt. Soviel vorweg: AQA therm HSS erspart den Einsatz von Schlammabscheidern, Luftabscheidern und Magnetitfiltern.

Grünes Heizungswasser-Konzept

Korrosionstechnisch geschlossene Warmwasser-Heizungsanlagen (das gilt auch für geschlossene Kühlsysteme nach VDI 6044) sind per Definition Anlagen

● bei denen während des Betriebs der Zutritt von Luft weitestgehend vermieden wird und die Diffusion von Sauerstoff minimal ist,

● die Nachspeisung von Ergänzungswasser begrenzt bleibt (und zu dokumentieren ist) und

● Instandhaltung und -setzung sowie Abhilfemaßnahmen bei Mängelerscheinungen (z. B. Lufteintritt, Rostschlammbildung) durch Klärung und Beseitigung der Ursache stattfinden.

Hauptursachen für Korrosion und Steinbildung in den genannten Kreisläufen sind nach VDI 2035 Blatt 1:2021-03 „Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen – Steinbildung und wasserseitige Korrosion“ neben den Wasserinhaltsstoffen vor allem eine mangelhafte Funktion, Wartung und Kontrolle der Druckhaltung.

Die Richtlinie beschreibt in Perfektion ein Konzept für Nachhaltigkeit: Es werden nicht nur die Ursachen von Steinbildung und Korrosion ausführlich erläutert (Abschnitt 5 und 6), Richtwerte und Empfehlungen für Wasserinhaltsstoffe und Kreislaufparameter vorgegeben (Abschnitt 7), sondern auch Maßnahmen bei Abweichungen und erforderliche Angaben in einem Anlagenbuch fachgerecht behandelt. Der neu eingefügte Abschnitt 10 gibt Empfehlungen für Bestandsanlagen und beschreibt sehr praktisch das Vorgehen bei wesentlichen oder schadensbedingten Änderungen bzw. den Umgang mit Mängeln.

Kernaussage ist das frühzeitige Erkennen (durch das dauerhafte Überwachen der Kreisläufe) und somit das Vermeiden bzw. Beseitigen von Abweichungen, bevor es zu Mangelerscheinungen (negative Veränderungen), Schäden oder gar zum Versagen der Anlage kommt. Betrachtet man Tabelle 2 aus Kapitel 10 der VDI 2035 Blatt 1 (Bild 2) und die dort genannten Maßnahmen, kann jeder Fachmann erkennen:

(1) Jede Abweichung hat eine Ursache.

(2) Die Ursache muss geklärt werden.

(3) Die beschriebenen Maßnahmen gehen immer vom „Identifizieren und Beseitigen“ der Ursache aus.

(4) Es werden keine Maßnahmen nach dem Motto „Wir retten den Moment“ ergriffen; z. B. müssen Verfärbungen des Wassers ausgespült werden und der Erfolg ist zu kontrollieren und zu dokumentieren.

Hauptursache auffälliger Trübungen (ob orangefarben, braun, grau oder schwarz) ist neben einem niedrigen pH-Wert durch organische Säuren – verursacht zum einen durch das Einspeisen organischer Produkte (z. B. von Wasser-Frostschutzmittel-Gemischen oder Reinigungsmitteln) und zum anderen durch vorhandene Organik oder Sulfat-, Nitrat- und Phosphat-Ionen usw., die durch Temperaturen unter 40 °C als Mikrobiologisch-Induzierte-Korrosion (MIC) Säuren produzieren können – vor allem auch der unkontrollierte Luft- bzw. Sauerstoffeintrag in ein System. Ergebnis sind dann die in (Bild 1) dargestellten Verfärbungen des Heizungswassers.

Ein nachhaltiges Wasseraufbereitungskonzept setzt, wie beispielsweise das „BWT ReinHeizGebot“, auf eine einfache, von jedem Betreiber oder Heizungsfachmann visuelle Kontrolle und Bewertung: Ist das Wasser bei der Wartung farblos (nach 2 bis 3 l Verwurf wird eine Heizwasserprobe entnommen und gegen eine weiße Unterlage bewerten), ist unter der Voraussetzung, dass Wasser gemäß VDI 2035 Blatt 1 eingefüllt und nachgespeist wird, wasserseitig alles in Ordnung.

Bild 2 Beispiele für Mängel in Heizungsanlagen, deren Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen (Auszug aus Tabelle 2 in VDI 2035 Blatt 1).

VDI 2035 Blatt 1

Bild 2 Beispiele für Mängel in Heizungsanlagen, deren Ursachen und mögliche Abhilfemaßnahmen (Auszug aus Tabelle 2 in VDI 2035 Blatt 1).

Zeigen sich Trübungen bzw. Verfärbungen, sollte ein Fachlabor eine Wasserprobe untersuchen, beispielsweise durch den Analysen- und Bewertungsservice von BWT (Probennahmeflaschen und die Analytik sind für aktive Kunden kostenfrei). Wasserseitige Korrosion durch Säure wird hier erkannt und nach Norm die Ursache durch Wasserwechsel oder Inline-Entsalzung (z. B. mit einer Füll- und Reinigungsanlage AQA therm HRA-VE, Bild 4) sowie einer fachmännischen Betreuung durch BWT behoben. Diese einfache Prüfung, also die Feststellung „Aussehen des Heizwassers“, ist bei jeder Wartung einer Heizungsanlage Pflicht und im Anlagenbuch zu dokumentieren.

Unkontrollierten Luft- bzw. Sauerstoffeintrag vermeiden

Bei schwarzem oder braunem Wasser wird häufig die – nicht die Ursache beseitigende! –Variante „Installation eines Schlammabscheiders und Luftabscheiders“ als Problemlösung angesehen und eingesetzt. Wird der Einsatz technisch bzw. hinsichtlich einer nachhaltigen Problemlösung hinterfragt, zeigt sich aber: Dies ist keine Behebung der Ursache, sondern bekämpft teilweise nur die Symptome des Lufteintrags. Aus dieser Vorgehensweise entsteht ein Haftungsrisiko für das so handelnde Fachhandwerk:

● Weil das Regelwerk diese Komponenten weder in DIN EN 12828 (Planung von Heizsystemen) noch in VDI 2035 Blatt 1 als Maßnahme zum Abstellen von „Lufteintrag“ erwähnt, gibt es dazu keine technische Begründung.

● Weil VDI 2035 Blatt 1 eindeutig festlegt, dass nur bei ständigem, durch andere Maßnahmen (z. B. Systemtrennung bei diffusionsoffenen Bauteilen) nicht vermeidbarem Sauerstoffeintrag in korrosionstechnisch offenen Anlagen eine Inhibierung (Zugabe von Korrosionsschutzmitteln) zugelassen wird – und somit diese Anlage nicht in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie fällt.

● Ergo ist der Einbau von Schlammabscheidern und Magnetitfiltern in Kombination mit einem Luftabscheider keine Problemlösung für einen „vermeidbaren Lufteintrag“ – sondern ein Risiko für den Heizungsbauer.

● Wer Inhibitoren zugibt, behandelt eine korrosionstechnisch offene Anlage. Doch der Leistungsauftrag fordert die Errichtung eines geschlossenen Heizungssystems.

Keine Norm sieht die bewusste Planung eines nicht geschlossenen Kreislaufes vor und sie ist auch in keinem Auftrag zur Errichtung einer Heizungsanlage nach dem Stand der Technik als zu erbringende Leistung beschrieben. Fakt ist: Der Einsatz von Inhibitoren behebt keinen vermeidbaren Sauerstoffzutritt. Der Einsatz von Schlammabscheidern oder Magnetitfiltern im Kreislauf behebt nicht die Ursache der Schlammbildung (Lufteintritt in das System) und eliminiert nicht die häufig damit verbundenen Ergänzungswassermengen von größer 1 bis 2 % zwischen den Wartungen. Ab Mengen größer 10 % fordert das Regelwerk, die Ursache dafür zu ermitteln.

Auch der Einsatz von Luftabscheidern behebt nicht den Lufteintrag. Wird die Ursache den Lufteintrags nicht ermittelt und behoben, kommt es zu negativen Veränderungen (Korrosion, die durch Korrosionsprodukte sichtbar wird und Stickstoff, der als freies Gas in Form von Gasblasen oder Gaspolstern im System Schäden verursachen kann). Der mit der Luft eingetragene Sauerstoff (21 % der Umgebungsluft) wird dann zwar ständig durch wasserseitige Korrosion rasch verbraucht (was zu vermeiden wäre), die restlichen ca. 79 % Stickstoff werden durch den „Stickstoffabscheider“ aus dem System entfernt, sodass damit bei der nächsten Temperaturabsenkung (jährlich an ca. 200 Tagen) wieder Luft angesaugt werden kann.

Im Sinne von VDI 2035, der Nachhaltigkeit und des mit einem Fachunternehmen Heizungsbau geschlossenen Dienstleistungsvertrags „Vermeidung von Schäden“ (also die geschuldete Funktion der Sondermaschine Heizung), wäre die Ursachenermittlung und -behebung der Betriebsstörung notwendig.

Auch lässt sich technisch nicht begründen, dass in einem Heizungssystem durch den Einbau von Komponenten, die Schlamm und Stickstoff – das Vorhandensein beider widerspricht der vereinbarten Beschaffenheit – entfernen sollen, Energie eingespart werden kann. Bestenfalls werden die Energieverluste, die dem eigentlich abzustellenden Mangel zuzuschreiben sind, verringert. Jedoch: Auch ein geringer hydraulischer Widerstand erzeugt einen Druckverlust, der durch die Heizungsumwälzpumpe auszugleichen ist und erfordert Energie. Mängel können aber vermieden oder behoben werden, wodurch der einsparbare Energieverlust gar nicht auftritt.

Gleich den richtigen Weg gehen

Bild 3 Das Drei-Säulen-Modell der Nachhaltigkeit – ökologisch, ökonomisch und sozial – mit natürlichem perfektem Heizungswasser ohne Zusatzstoffe wird allen Anforderungen der Normen und Unfallverhütungsvorschiften sowie dem Umweltschutz gerecht.

Getty Images / fStop

Bild 3 Das Drei-Säulen-Modell der Nachhaltigkeit – ökologisch, ökonomisch und sozial – mit natürlichem perfektem Heizungswasser ohne Zusatzstoffe wird allen Anforderungen der Normen und Unfallverhütungsvorschiften sowie dem Umweltschutz gerecht.

Zur Ursachenermittlung bei Betriebsstörungen wird in VDI 2035 Blatt 1 eine Sauerstoffmessung im Heizwasser als nicht zielführend aufgeführt. Grund: Eine zentrale Messung an einem Punkt des Heizkreislaufs stellt nicht sicher, dass an einer anderen Stelle im System kein erhöhter Eintrag stattfindet. Zur Bewertung der Schadenswahrscheinlichkeit könnte nur eine Messstelle in Strömungsrichtung unmittelbar vor der Schadenstelle herangezogen werden. Dazu müsste aber die Schadensursache bekannt sein …

Die Richtlinie führt sogar ein erklärendes Beispiel auf: „Durch ungenügende Druckhaltung ist ein Lufteintrag z. B. über automatische Entlüfter oder gedichtete Verbindungsstellen im Dachgeschoss eines Hauses möglich. Obwohl an der zentralen Messstelle dieses Hauses (z. B. vor Eintritt in den Wärmeerzeuger) ein Sauerstoffgehalt < 0,10 mg/l gemessen wird, findet Korrosion im Dachgeschossbereich statt.“

Wird also nicht die Ursache (ungenügende Druckhaltung, nicht absperrbare Entlüfter) richtig ermittelt, kann auch ein Schmutzabscheider bzw. Magnetitfilter nicht die Korrosion und damit die Produktion von Korrosionsprodukten und ein Luftabscheider (Stickstoffabscheider) nicht die Mikroblasenbildung abstellen. Es werden nur die Symptome des Mangels verkleinert. Ist die schadensverursachende Stelle jedoch bekannt, kann die Ursache abgestellt werden und es gibt keinen Grund für den Einbau der dann unnötigen genannten Komponenten.

Wird berücksichtigt, dass Filter, Schmutzfänger oder sonstige Abscheidevorrichtungen zu kontrollieren, zu reinigen oder zu betätigen sind, weil sonst effizienzstörende Druckverluste in der Wärmeverteilung auftreten, sind auch aus dieser Überlegung solche Einbauten abzulehnen. Wie und in welchem Zustand der Hydraulische Abgleich eines Heizungssystems bei solchen Einbauten geschehen soll (und technisch sinnvoll funktioniert) ist nicht im Regelwerk spezifiziert und beschrieben.

VDI 2035 Blatt 1 sieht zu betreuende Filter nur zur Vermeidung des Partikeltransports (z. B. abgelöster Steinbelag) in nachgeschaltete Bauteile (z. B. Wärmeerzeuger) vor.

Die wichtigste technische Maßnahme zur Vermeidung des Sauerstoffzutritts ist die Auswahl der Druckhaltung, ihre Dimensionierung und die Festlegung ihrer hydraulischen Einbindung in die Heizungsanlage (siehe VDI 4708).

Anstelle einer Überlegung und Auslegung – „welche Menge Korrosionsprodukte produziert mein Mangel und muss entfernt werden, an welcher Stelle im System nehme ich den Lufteintrag an, um festzulegen, wo ich die Komponenten einbaue und wie oft ist bei dem angenommenen Sauerstoffeintrag eine Reinigung notwendig“ – sollte die Aufmerksamkeit auf die Kontrolle der Druckhaltung und ihre Funktion gerichtet werden.

Die wichtigste Botschaft der VDI 2035 Blatt 1 umfasst drei Maßnahmen:

● Erfassung und Dokumentation des Füll- und Ergänzungswassers (Menge und Qualität).

● Kontrolle und Dokumentation der Druckhaltungsfunktion durch Wartung und Instandhaltung.

● Mängel durch Beseitigung von Ursachen identifizieren und beseitigen.

Würden diese Botschaften in der Praxis umgesetzt, könnte der Einsatz von Korrosionsinhibitoren, Schlamm- und Luftabscheidern, Magnetitfiltern, automatischen Nachspeisesysteme ohne realistische Kontrolle, Sauerstoffentfernung im Nachspeisewasser usw. häufig vermieden werden (oder überflüssig sein). Das wäre ein Beitrag zum „nachhaltigen Reduzieren“ und für die langlebige Werterhaltung der Heizungsanlagen (Reuse).

Exkurs & Diskurs mit Zahlen

Mit dem Wissen, 10 g Sauerstoff korrodiert ca. 26,2 g Eisen unter der Bildung von 36,2 g Magnetit, lässt sich eine theoretische Magnetitmenge (oft gezeigt mit Wasserproben, die schwarz gefärbt sind und durch Magnetwirkung sauber werden) für die Planung des Schmutzabscheiders ermitteln. Für seine Auslegung (sinnvolles Reinigungsintervall) muss aber eine bestimmte Menge an Luft, die ständig in das System eingebracht wird, definiert werden.

Werden in einer Anlage die Füll- und Ergänzungswassermenge erfasst und richtig dokumentiert, wären 0,5 bis 1 % normal und maximal 10 % zwischen zwei Wartungen als Ergänzungswasser notwendig. Dass der Maximalwert 10 % kein Auffüllwert ist, sondern als abzustellender Mangel anzusehen ist, kann VDI 2035 Blatt 1 entnommen werden. So würden also bei einem System mit 1000 l Füllwasservolumen maximal 100 l Ergänzungswasser (Mangel) und im Normalbetrieb 5 bis 10 l für die zu erbringende Handwerkerleistung (Erstellung eines geschlossenen Heizungssystems) nachgespeist.

Bild 4 Mobile Anlage AQA therm HRA VE zur Reinigung und Entsalzung des Heizwassers von Warmwasser-Heizungsanlagen im Betrieb sowie zur Befüllung und Nachspeisung mit entsalztem Wasser gemäß VDI 2035 Blatt 1.

BWT

Bild 4 Mobile Anlage AQA therm HRA VE zur Reinigung und Entsalzung des Heizwassers von Warmwasser-Heizungsanlagen im Betrieb sowie zur Befüllung und Nachspeisung mit entsalztem Wasser gemäß VDI 2035 Blatt 1.

Theoretisch werden beim Befüllen des 1000-l-Systems (Annahme: Umgebungstemperatur 20 °C, Wassertemperatur 10 °C) ca. 10 bis 12 g Sauerstoff eingebracht (Löslichkeitsgrenze nach Henry-Gesetz). Praktisch kommen aber noch einige Liter Luft oder Luftbläschen hinzu – das ist der Grund, warum bei der Inbetriebnahme das System am besten bei maximaler Betriebstemperatur zu entlüften ist. Der Betreiber sollte das dann nach mehreren Wochen Betrieb wiederholen.

1 l Luft enthält bei Berücksichtigung der Dichte ca. 0,97 g Stickstoff, ca. 0,30 g Sauerstoff und ca. 0,00075 g Kohlenstoffdioxid. So ergibt sich bei der Annahme, es würden 2 % des theoretischen Füllwasservolumens als Luft im System verbleiben, eine Menge von 6 g Sauerstoff (in 20 l Luft). Setzen sich diese 6 g Sauerstoff zusammen mit der im Füllwasser gelösten Menge von 10 bis 12 g Sauerstoff zu 100 % zu Korrosionsprodukten um, ergeben sich 58 bis 65 g Magnetitschlamm und mit einer Dichte von 5,2 g/cm3 11 bis 12,5 ml Magnetitschlamm.

Eine Auswertung von über 2000 bestimmungsgemäß in Betrieb genommenen Heizungssystemen durch BWT hat ergeben: Der praktisch vorgefundene Magnetitschlamm war 2- bis 3,5-fach höher, also 22 bis 44 ml Magnetitschlamm pro 1000 l Füllwasservolumen.

Alle Versuche, mit Inhibitoren (Verhinderer) bzw. Sauerstoffbindemitteln diese geringe Menge an Korrosionsprodukten durch die Befüllung zu verhindern, waren wenig erfolgreich. Zum einen ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Sauerstoffbindemittel im unteren Temperaturbereich nicht sehr hoch, zum anderen müssen die Inhibitoren erst einen geschlossenen Schutzfilm aufbauen. Sauerstoff durch spezielles Austauschermaterial aus dem Befüllwasser zu entfernen und dann die im System befindliche Luft zu verdrängen war ebenfalls nicht erfolgreich. Die Untersuchungsergebnisse von Dr.-Ing. Karin Rühling, Technische Universität Dresden, „Sauerstoffabbau durch Korrosion in geschlossenen Systemen“ zeigen, dass selbst bei Erstbefüllungen nach ca. 10 h der Sauerstoffgehalt ohne eine zusätzliche Maßnahme im Bereich unter 0,02 mg/l Sauerstoff lag.

In VDI 2035 Blatt 1 werden die 22 bis 44 ml Magnetitschlamm, der sich durch das hohe spezifische Gewicht in jeder beruhigten Zone (Verteiler, Radiator usw.) schnell abscheidet, für einen Wasserinhalt von 1000 l als vernachlässigbar angesehen.

Etwas differenzierter sieht es bei einem „Atmen“ des Heizungssystems als Ursache für einen nicht abgestellten Mangel aus. Wird die Ursache nicht abgestellt und stattdessen das nur die Symptome bekämpfende Schmutz- und Stickstoffabscheider-Konzept gewählt, müssten diese Komponenten auf folgende unzulässigen Lufteinträge ausgelegt werden:

Annahmen: Abkühlung des Heizwassers von 40 auf 20 °C bei einer Nachtabsenkung und 1000 l Systeminhalt. Die theoretische Volumenkontraktion liegt damit bei 6,1 l. Die entsprechend eingesaugte Luft enthält ca. 1,8 g Sauerstoff, der täglich ca. 6 bis 7 g Magnetitschlamm erzeugt. Bei 200 Heiztagen ergibt sich eine Menge von 1,2 bis 1,4 kg Magnetitschlamm pro Jahr. Wird dieser Mangel bewusst nicht abgestellt und entgegen den Vorgaben des Regelwerks eine Spezialfilterkombination mit einer Aufnahmekapazität von 250 g geplant und eingebaut, wären bei 100 % Austragung durch den Spezialfilter (Annahme: System wird an der richtigen Stelle installiert) bei 1200 g Magnetitschlamm alle 40 Tage und bei 1400 g Magnetitschlamm alle 35 Tage eine gründliche Reinigung dieser Komponente als Instandhaltungsmaßnahme vorzusehen.

Würde ein Komponenten-Anbieter den Druckverlust bei Vollbeladung angeben, käme kein Fachmann auf die Idee, diese Komponenten als Energiesparer oder Effizienzverbesserer einzubauen. Die Wahrheit ist vielmehr: Sie reduzieren lediglich den durch den Mangel erzeugten Energieverlust. Es gilt: Wird die Ursache abgestellt, werden diese Komponenten nicht benötigt.

Auslöser war in dem berechneten Fall ein Unterdruck, durch Leckageverlust oder Vordruckverlust des Ausdehnungsgefäßes. Dadurch sinkt der Betriebsdruck so weit ab, dass sich die Membran des MAG bereits während des Betriebs in Endstellung befindet und deshalb bei Volumenkontraktion kein Wasser mehr nachgespeist werden kann. Zum „Atmen“ kommt es, wenn z. B. automatisch wirkende Be- und Entlüftungsventile eingebaut sind.

Störungen durch Gasbildung oder zu viel Magnetitschlamm (schwarz, orange, braune Farbe des Heizwassers) können und müssen durch regelmäßige Kontrolle des Betriebsdrucks und der Funktion der Druckhaltung (MAG) vermieden werden. Dieses Wissen von C.L. Kruse kann im Buch „Korrosion in der Sanitär- und Heizungstechnik“ (Krammer Verlag, 1991) nachgelesen werden und wird in VDI 2035 Blatt 1 praxisgerecht als verbindliche allgemein anerkannte Regel der Technik vorgegeben.

Monitoring per Coupon-Überwachung

BWT offeriert ein kontinuierliches Heizungsüberwachungssystem AQA therm HSS (Bild 5), das die Korrosionsgeschwindigkeit (also die Summe der Mängel als Ursache und Schadensbild) ständig per Coupon-Monitoring überwacht und bei Überschreitungen frühzeitig Alarm gibt.

Die von Resus entwickelten Korrosions-Monitore zum präventiven Aufspüren von Korrosion in Heizungs- und / oder Kälteanlagen enthalten eine Sonde mit einem Metallcoupon, der in der Wasserströmung korrodieren kann. Die Oxidation dieses Coupons ist repräsentativ für die gleichförmige Korrosion in der Anlage. Eine Warnfunktion informiert den Nutzer bei unzulässigen Werten.

Die gespeicherten Daten des Monitors sollten vorzugsweise einmal pro Jahr ausgelesen werden, um das Korrosionsverhalten der Anlage zu analysieren. Schließlich ist es möglich, dass eine Anlage langsam, aber konstant mit einer Geschwindigkeit korrodiert, die knapp unter dem Korrosionsalarm liegt (24 μm/a). Der Monitor wird dann keinen Alarm geben, aber in einem solchen Fall kann mittelfristig immer noch viel Korrosionsschlamm gebildet werden.

Bild 5 Coupon-Monitoring: Das kontinuierliche Heizungsüberwachungssystem AQA therm HSS überwacht die Korrosionsgeschwindigkeit (also die Summe der Mängel als Ursache und Schadensbild) und gibt bei Überschreitungen frühzeitig Alarm.

BWT

Bild 5 Coupon-Monitoring: Das kontinuierliche Heizungsüberwachungssystem AQA therm HSS überwacht die Korrosionsgeschwindigkeit (also die Summe der Mängel als Ursache und Schadensbild) und gibt bei Überschreitungen frühzeitig Alarm.

Kurzzeitiger Eintritt von Sauerstoff in die Anlage verursacht Korrosionsspitzen. Diese fallen schnell wieder ab, weil der Sauerstoff durch Korrosionsprozesse schnell verbraucht wird. In einer gut gewarteten Anlage sollten Korrosionsspitzen nur selten auftreten und unter dem Alarmschwellenwert bleiben.

Eine Korrosionsrate, die regelmäßig gegen Null tendiert bedeutet eine hohe Lebensdauer für die Anlage. Wenn die Korrosionsrate im Durchschnitt hoch bleibt, bedeutet dies, dass in irgendeiner Form Sauerstoff kontinuierlich in die Anlage eindringt. (z. B. Diffusion durch Gummischläuche oder nicht sauerstoffdichte Kunststoffrohre). Man spricht dann von einer hochgradigen Grundkorrosion, die sich selbstverständlich nachteilig auf die Lebensdauer der Anlage auswirkt.

In einer perfekten Anlage gibt es keine Korrosionsspitzen: Es tritt (fast) kein Sauerstoff ein und dank der geringen Leitfähigkeit des Systemwassers verläuft Korrosion extrem langsam.

Die kontinuierlich gemessene Korrosionsrate wird im Logger des Korrosions-Monitors abgelegt. Die Resultate können ausgelesen werden, um den Nutzer über die Intensität und den Zeitpunkt der Korrosion zu informieren. Dafür steht eine Software zum Auslesen und die Analyse der über die Korrosions-Monitore gesammelten Daten zur Verfügung (Dashboard). Die Software platziert die gespeicherten Daten auf einer Zeitschiene, um eine Historie darzustellen. So können Zusammenhänge hergestellt und Muster in den gesammelten Parametern erkannt werden.

Dazu bietet BWT seit Juni 2022 gemeinsam mit einem Experten für Druckhaltung und Überwachung ein E-Learning für Praktiker (45 Minuten) in der BWT Akademie an. Der Fokus ist die Vermeidung von Lufteintrag und Magnetitschlamm mithilfe einfacher Regeln:

● Auslegung und Überwachung einer dauerhaften Druckhaltung (Inertgas, Vordruckverlust pro Jahr, richtige Auslegung und Einstellung eines MAG, statische Höhe, richtiger Fülldruck usw.). Denn eine funktionierende Druckhaltung gleicht immer die Volumenänderung aus und sorgt für einen gleichbleibenden Betriebsdruck und damit für die optimale Wärmeverteilung.

● Die Langlebigkeit eines funktionierenden, energieeffizienten Systems und die Umstellung von Bestandsanlagen auf „neue Technik“ wird durch Abhilfemaßnahmen, die Ursachen von Mängeln abstellen und die Überwachung der Wirksamkeit der durchgeführten Maßnahmen erreicht. Eine Bekämpfung der Korrosionserscheinung oder Gasbildung im System ist keine Ursachenbehebung.

● Umweltschonende Wasseraufbereitung vermeidet Plastikmüll und spart Geld (einfache, sichere Überwachungskonzepte für die Wasserqualität (Nachspeisemenge, Farbe des Heizwassers und Heizung-Sicherheits-Systeme in einem Wartungskonzept für das ReinHeizGebot).

Bild 6 BWT bietet gemeinsam mit einem Experten für Druckhaltung und Überwachung ein E-Learning für Praktiker (maximal 45 Minuten) in der BWT Akademie an. Fokus: Vermeidung von Lufteintrag und Magnetitschlamm mithilfe einfacher Regeln.

BWT

Bild 6 BWT bietet gemeinsam mit einem Experten für Druckhaltung und Überwachung ein E-Learning für Praktiker (maximal 45 Minuten) in der BWT Akademie an. Fokus: Vermeidung von Lufteintrag und Magnetitschlamm mithilfe einfacher Regeln.

Die Schulung zielt auf die Verlängerung der Produktnutzungsdauer und enthalten Ansätze zur Abfallvermeidung bzw. Vermeidung unnötiger Problemlösungen aus fachlicher Sicht unter Einhaltung der Vorgaben und Ziele der VDI 2035 Blatt 1. Denn eine Verkürzung der Lebens- und Nutzungsdauer von Heiz- und Kühlsystemen verbraucht enorme Mengen an Energie und beansprucht natürliche Ressourcen.

Der am 23. Februar 2022 von der europäischen Kommission angenommene Vorschlag der EU-Richtlinie über Nachhaltigkeitspflichten von Unternehmen wird somit von BWT mit Einführung des AQA therm HSS, der neuen Recyclingstrategie und dem Schulungsprogramm für Nachhaltigkeit bereits umgesetzt. Damit nutzt das Unternehmen erfolgreich wissenschaftliche Erkenntnisse und moderne Technologien, um Fortschritt und Langlebigkeit zu erreichen.

Einen interessanten Aspekt formulierte ein Heizungsbauer mit 25 Mitarbeitern und sechs Auszubildenden Ende Juni 2022 in einem Beitrag der Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung: Demnach sieht der Unternehmer bundesweit ein wachsendes Interesse am Beruf Heizungsinstallateur, gegen den Trend in anderen Bereichen des Handwerks. Seine Erklärung: Die Generation Z wolle nicht nur Geld verdienen, sondern eine sinnvolle Arbeit machen. Die Klimaschutzbewegung der vergangenen Jahre habe das Image seines Berufs ganz klar verbessert. Sein Fazit: Wer heute Heizungsbauer werde, packe selbst mit an bei der Klimawende.

Es bleibt zu hoffen, dass die Nachwuchs-Heizungsbauer die Vorgaben aus VDI 2035 Blatt 1 komplett und besser als die jetzt aktive Handwerker-Generation umsetzen wird und das von BWT propagierte „Grüne Heizungswasser“ realisiert.

Willibald Schodorf
ist Leiter Technische Geschäfte bei BWT Wassertechnik, 69198 Schriesheim, www.bwt.de

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Maik Uhrig
ist Abteilungsleiter bei BWT Wassertechnik, 69198 Schriesheim, www.bwt.de

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