Beim Kesseltausch (beinahe) ein Muss - Marktübersicht: Heizungswasserfilter/Schlammabscheider für den Einsatz in kleinen, mittleren und großen Immobilien

Dass bereits kleinste Partikel den Betrieb einer Heizungsanlage empfindlich stören können, ist längst bekannt. Verstopfte Ventile, blockierte Pumpen, verschlammte Rohrleitungen oder Wärmetauscher können im ungünstigsten Fall sogar zum Ausfall der Heizungsanlage führen. Ebenso bekannt sind die Mechanismen zur Bildung von Schlamm und Partikeln im Heizungswasser: Beim Erstbefüllen einer Heizungsanlage gelangt Sauerstoff ins System. Das Füllwasser enthält außerdem molekulare Bestandteile von Kalk, Eisen, Magnesium... Diese Bestandteile verursachen Korrosion an den metallischen Teilen der Anlage und mitunter Algenbildung im Wasser. Vereinfacht ausgedrückt, verbraucht sich der Sauerstoff im Wasser bei der Korrosion, die Bestandteile des Füllwassers werden zersetzt. Übrig bleiben Schwebstoffe, Rostpartikel, Schmutz und Schlamm. Dieses Gemenge lagert sich mit der Zeit als Verkrustung in Leitungen, Heizkessel und Heizkörpern ab. Bei modernen Hocheffizienzpumpen setzt sich insbesondere an permanent magnetischen Bauteilen Magnetit oder Schlamm an. Das kann zu deutlichem Leistungsabfall, mitunter sogar zum Ausfall der Pumpen führen (siehe auch Textkasten).

Über Ursachen und Folgen

Probleme bereitet auch der im Wasser gebundene Kalk. In den energieeffizienten Heizungsanlagen von heute werden immer kleinere Heizgeräte wie Gasumlaufwasserheizer, Brennwertwandgeräte und kompakte bodenstehende Brennwertkessel eingebaut. Hinzu kommt, dass moderne Heizungen aus einem Mix aus Kunststoff sowie Schwarz- und Leichtmetalllegierungen zusammengesetzt sind, die untereinander reagieren können. Heizthermen mit geringem Wasserinhalt sind besonders störanfällig, wenn die Anlage mit hartem, also kalkhaltigem Wasser befüllt wird. Am Wärmetauscher kommt es dabei zur Bildung von Kesselstein. Der angesetzte Kesselstein platzt, wenn er eine gewisse Schichtdicke erreicht, ab. Die losgelösten Partikel gelangen ins Kreislaufsystem und verstopfen Thermostatventile oder setzen Heizkörper zu. Auch kann es durch Kesselstein am Wärmetauscher zu örtlichen Überhitzungen kommen, mit der Folge von Siedegeräuschen oder Rissbildung im Material. Das Problem verstärkt sich, wenn große Heizungswasserpufferspeicher in der Anlage verbaut sind. Aus den großen Wasserinhalten resultieren in Summe große Kalkmengen.
Ein schon länger währendes Problem für die Qualität des Heizungswassers ist der Einsatz von Kunststoffrohren, insbesondere bei Fußbodenheizungen. Auch wenn es seit den 80er-Jahren weitgehend diffusionsdichte Rohrleitungen gibt, sind Kunststoffrohre im geringen Maße wasserdampfdurchlässig(DIN 4726). So kann es nicht nur bei Altanlagen, sondern auch bei neueren Flächenheizungen zur Schlammbildung im Rohrsystem kommen.
Um diese Probleme zu vermeiden, können Filter bzw. Schlammabscheider zusätzlich zu den chemischen und physikalischen Verfahren zur Heizungswasserkonditionierung eingesetzt werden. Viele Kesselhersteller fordern oder empfehlen zumindest den Einbau dieser Abscheide- oder Rückhaltevorrichtungen – insbesondere bei der Kesselsanierung. Es empfiehlt sich ein Blick in die Planungs- und Montageanleitungen des Kesselherstellers. Das gilt analog für die Wahl der Heizungswasserkonditionierung, sollte sie denn notwendig sein. Nicht alle Hersteller orientieren sich an den Vorgaben der VDI 2035 oder der BDH/ZVSHK-Fachinformation „Steinbildung“. Mitunter formulieren die Hersteller spezifische Vorgaben, was die Art der Aufbereitung (Entsalzung, Enthärtung), den ph-Wert, die Leitfähigkeit oder sonstige Parameter angeht.
Ebenfalls wichtig in diesem Zusammenhang: Filter wie auch Schlammabscheider sind regelmäßig zu kontrollieren, zu reinigen oder zu betätigen – beispielsweise im Rahmen einer Wartung. Bei der Installation ist deshalb auf eine gute Zugänglichkeit zu achten.

Beim Kesseltausch das Rohrnetz spülen

Heizungsfilter und Schlamm­abschei­der werden entweder im Vor- oder im Rücklauf eingebaut. Allgemein gilt: Soweit keine Füllwasseraufbereitung erfolgt ist oder bei Altanlagen, sollte der Heizungsrücklauf als Einbauort gewählt werden. Dadurch wird vermieden, dass vorhandene Ablagerungen oder vagabundierende Korrosionsprodukte aus dem Rohrnetz in das neue Heizgerät gespült werden. Bei Neuanlagen, bei denen vom Hersteller aufbereitetes Füllwasser gefordert wird oder nur Trinkwasser > 3,00 mmol/l (= 16,8° dH) verfügbar ist, wird ein Schmutzfilter im Heizungsvorlauf empfohlen. Dadurch soll vermieden werden, dass mögliche Ablagerungen aus dem neuen Heizkessel in die Heizungsanlage gespült werden.
Wichtig: Vor dem Einbau des Filters/Abscheiders bzw. im Rahmen eines Kesseltausches sollte das Rohrnetz gründlich gespült werden. Es empfiehlt sich, diese Leistung als separaten Posten im Kundenangebot aufzuführen. Falls der Kunde diesen Posten aus dem Leistungsverzeichnis streichen möchte, sollte der Handwerker Bedenken anmelden und auf die Folgen insbesondere auf Gewährleistungsrisiken im Schadensfall hinweisen (siehe Kasten „Ausschnitt aus der Planungsunterlage eines Kesselherstellers“).
Um das Wasser von unerwünschten Feststoffen zu trennen, werden unterschiedliche Verfahren angewendet. Neben der Magnetabscheidung, die lediglich eisenhaltige Teilchen bzw. magnetisierbare separiert, werden am häufigsten die Sedimentation/Adhäsion und die Filtration mittels Druckfiltern angewendet.
Sedimentation/Adhäsion ist das Absetzen und Anlagern von Teilchen durch Schwerkrafteinwirkung und Strömungsverlangsamung. Erreicht wird dies beispielsweise mittels Durchströmung eines Ruhebehälters, oft in Kombination mit einem Strömungshindernis (Bürsten oder Drahtgewebe). Sedimentations-/Adhäsionsfilter, umgangssprachlich als Schlammabscheider bezeichnet, werden oft als Rückspülfilter ausgelegt und in den Hauptstrom eingebaut. Je nach konstruktivem Aufbau können sie die Systemhydraulik beeinflussen. Partikel von 5 bis 10 m Größe lassen sich damit separieren.

Mobile Druckfilter mit Dosiertechnik

Insbesondere für größere Anlagen empfehlen sich sogenannte Druckfilter, die im Gegensatz zu den Schlammabscheidern mit porösen Trennschichten, z.B. Filter­vliese oder -papier, und definierter Porengröße arbeiten. Bei diesen Systemen baut sich während der Filtration ein ansteigender Differenzdruck zwischen Reinseite und Schmutzseite der Filterfläche auf. Die Anlagen werden deshalb im Nebenstrom des Rücklaufs eingebaut und erhalten eine eigene Filterpumpe. Die Systemhydraulik wird bei diesem Verfahren nicht beeinflusst. Auch lassen sich mit den Drucksys­temen Feinstpartikel bis zu 0,1 m Korngröße aus dem Heizwasser herausfiltern. Die Entsorgung der Filter nach dessen Gebrauch erfolgt über den normalen Restmüll. Inzwischen bietet der Markt auch mobile Druckfilteranlagen zum Kauf oder zur Miete an. Damit lassen sich beispielsweise verschlammte Fußbodenheizungen aus Kunststoffrohren reinigen. Die Geräte werden dafür einige Tage über Schläuche an das Heizungsrohrnetz angeschlossen. Relativ neu sind Mobilfilteranlagen mit integrierter Dosiertechnik, die es erlauben, dem Kreislaufwasser verschiedenste Additive wie Reiniger und Korrosionsschutz während des Filterbetriebs beizumischen.
Unsere Marktübersicht zeigt Heizungswasserfilter und Schlammabscheider für den Einsatz in kleineren Privatanlagen und für große Immobilien oder Gewerbeobjekte.

Magnetit senkt Effizienz von Hocheffizienzpumpen

Hocheffiziente Heizungsumwälzpumpen sind heute Stand der Technik. Mit der Installation einer Pumpe mit Permanentmagnetmotor platziert der Installateur faktisch einen Magneten ins Anlagenwasser. Insbesondere bei Altanlagen mit Schwarzrohr können sich kleine, magnetische Schlammpartikel sammeln, die zu Problemen führen können. Laboruntersuchungen von Spirotech zeigen, dass Magnetit zu geringeren Leistungen der Pumpen der neuen Generation und damit auch zu höheren Energiekosten führen kann. So könne sich die Leistung der Pumpe schnell um 10 bis 20% reduzieren, nach einiger Zeit sogar halbieren.
Das Fazit der Untersuchung: Der Einsatz von Hocheffizienzpumpen ist aufgrund des enormen Energieeinsparpotenzials ökonomisch und ökologisch sinnvoll. Permanentmagnetmotoren von Hocheffizienzpumpen müssen müssen aber vor Partikeln geschützt werden.

Ausschnitt aus der Planungsunterlage eines Kesselherstellers

„Um Schmutz und Schlamm zu entfernen, muss vor der Montage oder Inbetriebnahme eines Kessels in einer bestehenden Anlage die Heizungsanlage gründlich gespült werden. Zusätzlich wird der Einbau von Schmutzfangeinrichtungen oder eines Schlammfangs empfohlen. … Sie sind in der Nähe der am tiefsten gelegenen Stelle der Heizungsanlage zu installieren und müssen dort gut zugänglich sein. Bei jeder Wartung der Heizungsanlage sind die Schmutzfangeinrichtungen zu reinigen. … Die Funktion der Schmutzfangeinrichtung kann eine hydraulische Ausgleichsleitung (Weiche) übernehmen.“

(Quelle: Buderus, Planungsunterlage Logano GE315, GE515 und GE615)

Literatur:
[1]    VDI 2035 Blatt 1, „Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen - Steinbildung
in Trinkwassererwärmungs- und Warmwasser-Heizungsanlagen“, Ausgabe Dezember 2005

[2]    IKZ-FACHPLANER, „Mit Heizungswasserfilterung Schäden vorbeugen“, Heft 4/2007

[3]    ZVSHK-Merkblatt „Steinbildung“, Ausgabe 2010

Die Marktübersicht als PDF im Anhang.

pdf "046-049.pdf" hier herunterladen.