Fachgerechtes Spülen von Heizungsanlagen

Sauberes Füllwasser ist eine Voraussetzung, damit sich für ausführende Fachunternehmen kein Haftungsrisiko aus den Garantie- und Gewährleistungsbestimmungen für Komponenten von Heizungsanlagen ergibt. Ein mindestens ebenso wichtiger Schritt steht allerdings noch vor der Befüllung der Heizungsanlage an: Es gilt zunächst, das gesamte Leitungssystem von Verunreinigungen und Verarbeitungsrückständen zu säubern. Je nach Größe und Zustand des Anlagensystems empfehlen sich für die Praxis unterschiedliche Vorgehensweisen von der einfachen Spülung mit Wasser oder Wasser-Luft-Gemisch über die Vorbehandlung mit Reinigungsmitteln bis zum Verfahren der Teilstromfiltration mit gleichzeitiger Aufbereitung des Anlageninhalts.

Für die Errichtung und den Betrieb von Warmwasser-Heizungsanlagen gelten zunächst Normen und Richtlinien wie DIN 18380 [1] und VDI 2035 [2]. Weitere Regelwerke behandeln den Part von Inbetriebnahme, Druckprüfung und Spülen von Heizungsanlagen. Hierzu ist vor allem die im Januar 2014 herausgegebene BTGA-Regel 3.002 [3] zu nennen. Aus Sicht des Bundesverbandes Technische Gebäudeausrüstung (BTGA) war diese Regel dringend erforderlich, da für diesen Geltungsbereich bis dato keine ausreichenden gesetzlichen und normativen Vorgaben existierten. Die BTGA-Fach­regel stützt sich in Teilen auf die in Fachkreisen weniger bekannte DIN EN 14336 [4], die im Januar 2005 eingeführt wurde. Diese deutsche Fassung der EN 14336:2005 behandelt die Maßnahmen für Installation und Abnahme von Warmwasser-Heizungsanlagen (siehe Textkas­ten).

Spülen als Voraussetzung für ­sicheren Anlagenbetrieb
Unabhängig davon lässt sich bis hierher festhalten, dass die Forderung nach dem Spülen und Reinigen einer Heizungsanlage ihre Berechtigung hat – und hierbei allerdings auch Fehlerquellen lauern. Das Spülen einer Heizungsanlage ist nach der Begriffsdefinition in Abschnitt 3.3 der DIN EN 14336 die Beseitigung von Verunreinigungen aus der Leitungsanlage, um einen bestimmungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Ähnlich formuliert die BTGA-Regel 3.002, dass sich mit den beschriebenen Verfahrensweisen die Heizungsanlage ab der ersten Inbetriebnahme in einem sicheren Zustand befinden soll. Notwendig ist dies vor allem vor der Neubefüllung von bestehenden Altanlagen, zum Beispiel beim Austausch des Heizkessels gegen einen modernen Wärmeerzeuger. Hierzu müssen Leitungsteile herausgetrennt, neue Anbindungen hergestellt sowie neue Umwälzpumpen und Armaturen eingebaut werden. Ohne eine gründliche Spülung lagern sich noch vor der eigentlichen Inbetriebnahme sämtliche vorhandenen Verunreinigungen und Korrosionsprodukte in den neuen Bauteilen ab.
Die Forderung einer gründlichen Reinigung der Leitungsanlage erscheint insbesondere deshalb berechtigt, da moderne Heizungssysteme eine Vielzahl hochwertiger, aber in Bezug auf Verschmutzung auch sensible Anlagenteile enthalten. Dazu zählen vor allem Hocheffizienzpumpen, an deren magnetische Komponenten sich ferritische Verunreinigungen anlagern, Wärmetauscher von Wärmeerzeugern oder Frischwasserstationen, die von Ablagerungen verstopft werden können, Regelarmaturen wie Differenzdruckventile, in denen Verunreinigungen die Funktion der Regelelemente behindern können.

Effektives Spülen – das gilt es zu beachten
Der Spülvorgang soll nach der Dichtheitsprüfung und vor dem Befüllen und Entlüften erfolgen. Die Leitungsanlage soll generell vom höchsten Punkt aus gespült werden. An den tiefsten Punkten des Anlagensystems müssen Entleerungseinrichtungen vorhanden sein, welche das Ableiten und damit auch den Austrag der ausgespülten Verunreinigungen ermöglichen.
Spülmaßnahmen können nur dann zum gewünschten Erfolg führen, wenn die nötige Fließgeschwindigkeit und die nötige Durchflussmenge gegeben sind. Dies setzt wiederum voraus, dass der nötige Fließdruck am besten mit einer externen Pumpe (nicht mit der sys­teminternen Heizungsumwälzpumpe) erzeugt wird,
an dem zu spülenden Leitungsabschnitt ein Spülanschluss in der Dimension zur Verfügung steht, welcher auch der Rohrdimension entspricht. Um beispielsweise einen Strang oder Heizkreis von der obersten Etage aus spülen zu können, muss an diesem Punkt auch ein Wasseranschluss mit Fließdruck verfügbar sein. In einer Verteilleitung der Dimension DN 50 dürfte allerdings die Spülung über einen 1/2“-Kesselfüllhahn nahezu wirkungslos sein¹).
Doch selbst wenn sich in einer Altanlage passende Spülanschlüsse vorfinden sollten, die vielleicht ein praxiserfahrener und vorausschauend handelnder Fachmann vorgesehen hat, so kann die Spülung mit hohem Fließdruck im Bestand bei eventuell unbekannten Schädigungen noch mehr Schaden hervorrufen. Sind grobe Verunreinigungen vorhanden, können sich diese unter hohem Spüldruck an einer Engstelle zu einem Pfropfen verdichten, sodass unter Umständen ein kompletter Rohrinfarkt droht. Insofern sollte die Anwendung nach dem Prinzip „mit möglichst viel Druck“ immer zunächst anhand der Anlagensituation bewertet werden.
Gespült wird die Leitungsanlage nach der BTGA-Regel 3.002 mittels Wasserdruck oder mit Wasser-Luft-Gemisch. Beim Spülen mit Wasser sollte eine möglichst große Fließgeschwindigkeit gegeben sein. Abhängig von Rohrverbindungstechniken wie Schweißen und Löten sowie bei Altanlagen vom Zustand der Leitungsanlage ist jedoch nicht sichergestellt, dass das gewünschte Reinigungsergebnis erzielt wird. Eine verbesserte Spülwirkung lässt sich mit einem intermittierenden Wasser-Luft-Gemisch erzielen. Die benötigte Druckluft muss ölfrei sein und kann z. B. über einen ölfreien Kompressor bereitgestellt werden. Einfacher und sicherer ist die Spülung mit einem Spülkompressor, wie er von SHK-Fachbetrieben auch für die Spülung von Trinkwasserinstallationen eingesetzt wird. Durch die wechselnden Druckimpulse kann hierbei auch die Fließgeschwindigkeit geringer ausfallen als bei der Spülung mit Wasser.

Vermeidung von Schmutzeintrag bei der Installation
Über die Notwendigkeit eines sauberen Anlagensystems sollte sich der verantwortliche Fachmann jedoch bereits während der Montage bewusst sein. Darauf weist auch die BTGA-Regel 3.002 im Abschnitt 6.6 ausdrücklich hin. Grobe Verschmutzungen sollten erst gar nicht in die Leitungsanlage gelangen können. Beim Spülen werden diese möglicherweise nicht entfernt, sondern verstopfen unter Spüldruck stattdessen Armaturen oder Wärmetauscher. Entsprechende Maßnahmen sind beispielsweise, auf der Baustelle gelagerte Heizungsrohre mit Endkappen zu verschließen oder Pressfittings bis zur Verarbeitung in der Verpackung zu belassen.

Spülung erst kurz vor ­Inbetriebnahme
Bedacht werden sollte vor dem Spülen ein nicht unwichtig erscheinender Punkt, auf den die DIN EN 14336 im Abschnitt 5.5 hinweist: Wird die Anlage direkt nach dem Spülen befüllt und in Betrieb gesetzt – oder geht die Anlage erst später in Betrieb? In letzterem Fall muss die Anlage möglicherweise wieder entleert werden – wenn etwa in der Zeit bis zur Inbetriebnahme Frostgefahr drohen sollte. Doch eine Entleerung des Anlagensys­tems ist, nachdem Leitungsanlage und -material bereits mit Wasser in Kontakt gekommen sind, aus korrosionstechnischer Sicht nicht unproblematisch. Hierbei gelangt zwangsläufig wieder Luft und damit Sauerstoff in das System, sodass besonders an Stellen mit kleinen Restwassermengen Korrosionsprodukte entstehen können. Ein diesbezüglicher Hinweis findet sich im Anhang C der Norm, der auch in die BTGA-Regel eingeflossen ist. Demnach darf die Anlage keinesfalls länger als 24 Stunden nach dem Reinigungsvorgang entleert bleiben, um die Bildung von Korrosion zu vermeiden.

Vorplanung und Kostenfrage
Bei komplexeren Anlagensystemen empfiehlt die Norm zunächst einen Spülplan, der als Ablaufplan die Reihenfolge der zu spülenden Leitungsabschnitte und Anlagenteile festlegt. Der Ablaufplan für die Spülung soll durch den Auftragnehmer erstellt werden. Zu prüfen ist dabei, ob bestimmte Anlagenteile möglicherweise von der Spülung ausgenommen werden müssen. Dies können z. B. Systemanbindungen, Untersysteme wie Durchfluss-Trinkwassererwärmungsanlagen, Wohnungsstationen oder sensible Mess- und Regelarmaturen sein. Der zusätzliche Aufwand, etwa für Anfertigung und Montage von Rohrpassstücken, sollte in der Kalkulation für diese Leistung berücksichtigt werden.
Die beschriebenen Vorgehensweisen zum Spülen von Heizungssystemen orientieren sich an der Praxis. Allerdings ist die Durchführung vor allem zeit- und personalaufwendig. Darüber hinaus stellt sich außerdem die Frage nach dem Vergütungsanspruch für diese Leistungen: Ab welchem Umfang gehört das Spülen nach VOB/C zu den Nebenleistungen oder zu den besonderen Leistungen? Ist die Spülung mit der Bereitstellung von externen Spülpumpen und -geräten sowie mit dem Einsatz von Zusatzstoffen eine gesondert zu vergütende Leistung? Die BTGA-Regel 3.002 gibt hierzu unter Abschnitt 6.1 einen Hinweis mit Verweis auf DIN EN 14336 und DIN 18380.

Für Großanlagen: Spülen im ­Schongang mit gleichzeitiger ­Aufbereitung
Bei weitläufigen Anlagensystemen mit größeren Leitungsdimensionen sind die in den Regelwerken beschriebenen Spülverfahren äußerst aufwendig. Das gewünschte Resultat kann möglicherweise nur dann erzielt werden, wenn der Spülplan die Spülvorgänge in kleinere Abschnitte einteilt. Für größere Anlagen ist anstelle eines aufwendig durchzuführenden Spülprozesses die Teilstromfiltration eine mögliche Vorgehensweise. Dazu wird eine mobile oder stationäre Teilstromfilteranlage als Bypass in den gefüllten Heizkreislauf eingebunden. Mit diesem Verfahren werden durch eine kontinuierliche Umwälzung des Anlageninhalts Verunreinigungen wie Schmutzpartikel oder lose Verarbeitungsrückstände aus dem Anlagenwasser entfernt. Das gefilterte Füllwasser durchläuft unmittelbar danach eine Aufbereitungseinheit zur Entsalzung oder Enthärtung. Die von Grünbeck entwickelte Teilstromfilteranlage „Geno-Vario mini“ liefert eine Füllwasserqualität entsprechend VDI 2035. Eine integrierte automatische Entlüftung entfernt während der Filtration und Aufbereitung zugleich Luft aus dem Umlaufwasser. Zur Befüllung ist in der Teilstromfilteranlage eine Füllgruppe integriert, durch die zugleich eine Absicherung der Trinkwasserinstallation gemäß DIN EN 1717 gewährleistet ist. Auch kann bei einer Neubefüllung – etwa aus Zeitgründen, wenn die Anlage schnell wieder in Betrieb gesetzt werden muss – die Anlage zunächst mit unaufbereitetem Trinkwasser befüllt und das Füllwasser im Nachgang gefiltert und aufbereitet werden.

Korrosionsgefahr durch falschen pH-Wert
Die Heizungswasserkonditionierung ist nicht nur wegen des Füllwassers allein erforderlich. Auch bei vergleichsweise unkritischen Eigenschaften des zur Verfügung stehenden Füllwassers in Bezug auf Härtebildner und Korrosionswahrscheinlichkeit ist damit zu rechnen, dass nach der Befüllung mit aufbereitetem Wasser zunächst eine Verschiebung des pH-Wertes eintritt. Wird der empfohlene pH-Wert nicht eingehalten, droht Korrosion. Dies gilt insbesondere bei Bauteilen aus Aluminiumwerkstoffen, für die zur Verminderung des Korrosionsrisikos der pH-Wert im Bereich von 6,5 bis 8,5 liegen sollte. Für Mischinstallationen von Alu-Werkstoffen mit Installationsmaterialien aus Stahl, Kupfer- und Messingwerkstoffen reduziert sich die Bandbreite auf einen schmalen Bereich von 8,2 bis 8,5. Bei Mischinstallationen wird durch Einsatz von thermaliQ safe der pH-Wert stabilisiert; zudem wird ein Anlagen- und Korrosionsschutz in einem pH-Wert-Bereich von 7,5 bis 9 sichergestellt.

Schutz vor Verunreinigungen nach Befüllung und Inbetriebnahme
Bei Heizungsmodernisierungen erhalten Anlagen neue Komponenten – hocheffiziente Wärmeerzeuger, Pumpen und Regelarmaturen, die allerdings aufgrund der durchweg hochwertigen Materialien sensibel auf Verunreinigungen reagieren können. Sinnvoll ist insbesondere bei Modernisierungen der Einbau eines Schlamm­abscheiders, der auch kleinste Partikel aus dem Umlaufwasser absondert. Ein Abscheideeinsatz in der Armatur entfernt die Verunreinigungen aus dem durchströmenden Medium; ein Magneteinsatz zieht eisenhaltige Partikel in eine Abscheidekammer, wo sie über einen Entleerhahn abgelassen werden können. Der passende Einbauort für den Schlammabscheider ist vorzugsweise der Rücklauf vor dem Eintritt in den Wärmeerzeuger.
Zu guter Letzt gilt es, die angewandte Sorgfalt bei Spülung und Erstbefüllung auch bei der Wartung beizubehalten. Die Nachbefüllung sollte ebenso mit aufbereitetem Füllwasser erfolgen, da unaufbereitetes Wasser neben Härtebildnern auch wieder Parameter wie den pH-Wert beeinflusst. Ebenso wichtig wie die Heizwasserkonditionierung ist, die Parameter unmittelbar nach der Befüllung und nach einem Zeitraum von acht bis zwölf Wochen zu kontrollieren.

¹) Für die Installationspraxis ist empfehlenswert, einen passenden Spülanschluss in gleicher Dimension vorzusehen – einfach und kostengünstig etwa durch ein T-Stück, im Abgang mit einem Kugelhahn und einem Anschluss für eine Schlauchkupplung.

Literatur:
[1]    DIN 18380, VOB Teil C: Heizanlagen und zentrale Wassererwärmungsanlagen
[2]    VDI 2035, Vermeidung von Schäden in
Warmwasserheizanlagen
[3]    BTGA-Regel 3.002, Druckprüfung und Spülen von Heizungsinstallationen;
Bundesindustrieverband Technische
Gebäudeausrüstung e. V.; Januar 2014
[4]    DIN EN 14336; Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der
Warmwasser-Heizungsanlagen; Januar 2005
Autor: Jochen Kitzler, Leiter Vertrieb Innendienst, Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH

Zur Anwendbarkeit der DIN EN 14336
Für den Auftragnehmer besteht nach derzeitigem Stand keine konkrete Verpflichtung zur Anwendung bzw. Einhaltung der Norm, solange diese nicht ausdrücklich als Vertragsbestandteil vereinbart wurde. Der Fachverband SHK Bayern hat nach Einführung der Norm darauf hingewiesen, dass die DIN EN 14336 nicht Bestandteil der VOB ATV C DIN 18380 ist. Begründet wird dies vor allem damit, dass die Norm in Teilbereichen den ATV entgegensteht. Kritisch bewertet der Fachverband auch die Forderung im Abschnitt 5.5, die das Spülen und Reinigen der Anlage generell zu einem Muss erklärt. Dies würde der gängigen Praxis widersprechen, bei kleineren Anlagen einzelne Verfahrensweisen zu vereinfachen. Insofern rät der Fachverband den SHK-Betrieben zur Vorsicht, sollte die Anwendung der DIN EN 14336 in Ausschreibungen bzw. Werkverträgen als Vertragsbestandteil erwähnt werden. Auftragnehmer sollten in diesem Fall darauf hinweisen, dass Abweichungen von der DIN 18380 bestehen, die erforderlichenfalls mit dem Auftraggeber schriftlich zu vereinbaren sind. Insofern dürften die Inhalte der Norm eher Empfehlungscharakter haben.