Ausgabe 10/2003, Seite 8 f. |
Sanitär
Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen
Dietrich Uhlmann*
Jährlich werden mehrere hunderttausend Membran-Druckausdehnungsgefäße (MAG) in Heiz-, Kühl- und Trinkwassersystemen eingesetzt. Die Auswahl, der Einbau sowie die Inbetriebnahme und Wartung sind fundamental entscheidend für die Gesamtfunktion einer Anlage. Nachdem in der vorherigen Ausgabe die Druckhaltung in Heizungsanlagen beschrieben wurde, geht es in diesem Beitrag um Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen.
Trinkwassersysteme werden "elastisch"
Ausdehnungsgefäße in Trinkwasseranlagen werden eingesetzt:
zur Druckstoßdämpfung insbesondere bei Großanlagen (Bild 1),
als Puffer- und Steuergefäß in Zusammenhang mit Druckerhöhungsanlagen (Bild 1),
zur Aufnahme des Ausdehnungswassers von Wassererwärmern (Bild 2).
Bild 1: MAG-W Großgefäß als Puffer in Druckerhöhungsanlagen und zur Druckstoßdämpfung. |
Membran-Druckausdehnungsgefäße sind Stand der Technik
Früher war es üblich, verzinkte Ausdehnungsgefäße mit Luftpolster einzusetzen. Die als Hydrophore bekannten Behälter haben den Nachteil, dass z.B. keine Verträglichkeit mit Kupferwerkstoffen besteht und dass das Luftpolster häufiger erneuert werden muss. Moderne Ausdehnungsgefäße werden deshalb als Membran-Druckausdehnungsgefäße gebaut. Sie bestehen aus einem Behälter mit zwei Kammern (Gas- und Wasserraum), die von einer Gummimembrane getrennt sind (Bild 4). Diese verhindert das Eindringen des Füllgases in den Wasserraum. Als Füllgas verwenden die Hersteller Stickstoff, weil es nicht korrosiv wirkt und daher Metalle nicht angreift. Für das eigentliche Gefäß kommen korrosionsfeste Materialien wie beschichteter Stahl oder Edelstahl, für Zubehörarmaturen Messing und Rotguss zum Einsatz.
Bild 2: MAG-W an Wassererwärmern verhindern das dauernde Ansprechen des Sicherheitsventiles und sparen wertvolles Trinkwasser. |
Trinkwasser ist ein Lebensmittel
Es gibt drei wesentliche Anforderungen, die Membran-Druckausdehnungsgefäße für Trinkwasseranlagen (MAG-W) von MAG-H in Heizungsanlagen unterscheiden:
ausreichende Durchströmung - immer frisches Wasser,
Korrosionsschutz aller wasserberührten Bauteile - keine "Rostbrühe",
hygienische Unbedenklichkeit der eingesetzten nicht-metallischen Werkstoffe (mind. KTW C, W 270): keine Geschmacksbeeinträchtigung, kein Biofilm (Kolonienbildung von Mikroorganismen).
Diese Anforderungen inklusive eines Prüfverfahrens sind in der DIN 4807 Teil 5 formuliert. Ganz wesentlich ist die Forderung nach der Durchströmung des MAG-W. Das Inhaltswasser wird so ständig erneuert. Restwasser im Gefäß birgt die Gefahr, dass es durch Keime verunreinigt wird und den Menschen infiziert. Bekanntestes Beispiel ist die Legionellose, einer besonders schweren Art der Lungenentzündung.
Bild 3: Ohne MAG-W wird Trinkwasser verschwendet. |
Installateure müssen deshalb beim Kauf unbedingt auf eine geprüfte Qualität achten. Nur bei Einsatz von DVGW-geprüften Gefäßen kann man von einem unbedenklichen Einsatz und der Einhaltung aller normativen Forderungen ausgehen. Bild 4 zeigt ein normengerechtes MAG-W mit einer Anschlussarmatur, die nicht nur die Absperrbarkeit und Entleerbarkeit bei Wartungsarbeiten, sondern auch die ausreichende Durchströmung sicherstellt.
Bild 4: Normengerechtes Membran-Druckausdehnungsgefäß für Trinkwasser nach DIN 4807-5. |
MAG-W in Wassererwärmungsanlagen
Der häufigste Einsatzfall für MAG-W sind Wassererwärmungsanlagen. Sie helfen Wasser sparen, weil sie das ständige Ansprechen des Sicherheitsventiles verhindern und sie senken den Anlagenverschleiß weil sie Druckspitzen dämpfen. Willkommen sind sie natürlich in Aufstellungsräumen ohne Bodeneinlauf. Das Aufstellen (und Überlaufen) von Auffanggefäßen unter den Sicherheitsventilen entfällt dann (Bild 3). Dennoch muss nach DIN 4753-1 die Trinkwasseranlage mit einem Sicherheitsventil ausgestattet sein.
Die Installation des MAG-W hat nach der Montageanleitung des Herstellers zu erfolgen. Darin ist unter anderem beschrieben, welche Einbaulage zulässig ist. Einbauort ist die Kaltwasserzuleitung von Wassererwärmern, um das Temperaturniveau im Gefäß zu minimieren.
Inbetriebnahme und Wartung von MAG-H
Anschlussgruppe | Zur Sicherung eines auf der Wasserseite konstanten Anfangsdruckes pa im Gefäß ist nach DIN 4807 T5 hinter dem Wasserzähler ein Druckminderer einzubauen. |
Anlieferungszustand | Der gasseitige Vordruck p0 ist bei der Inbetriebnahme 0,2...1,0 bar unter dem Einstelldruck pa des Druckminderers einzustellen. * 1,0 bar bei großen Entfernungen zwischen dem Druckminderer und MAG-W. |
Inbetriebnahme | Bereits im kalten Zustand strömt die Wasservorlage ins Gefäß. Sie gewährleistet eine verschleißarme Betriebsweise. |
Aufheizen | Das ,refix’ muss zusätzlich das Ausdehnungsvolumen Ve aufnehmen. |
Die richtige Auswahl, Inbetriebnahme und Wartung
Unabhängig von der exakten Berechnung mittels spezieller EDV-Programme ist es für den Praktiker oft ausreichend, die Auswahl von MAG-W mittels Übersichtstafeln vorzunehmen. Tabelle 1 fasst wichtige Hinweise zur Auswahl, Inbetriebnahme und Wartung von MAG-W zusammen.
Die richtige Inbetriebnahme und jährliche Wartung ist entscheidend für die zuverlässige Funktion von Ausdehnungsgefäßen in Trinkwasseranlagen. Dabei spielt die anlagenspezifische Einstellung des Gasvordruckes eine entscheidende Rolle. In der Praxis werden MAG-W häufig mit zu hohem Vordruck betrieben. Das dadurch auftretende vollständige und stoßartige Entleeren des MAG-W bei jedem Zapfvorgang führt zu erhöhtem Membranverschleiß. Die Folge ist eine geringe Lebensdauer.
Tabelle 1: Auswahl von MAG-W auf einen Blick
Gasvordruck: p0 = 4,0 bar | |||
p SV [bar] | 6 | 8 | 10 |
V Sp [Liter] | Nennvolumen ,refix’ [Liter] | ||
90 | 8 | 8 | 8 |
100 | 12 | 8 | 8 |
120 | 12 | 8 | 8 |
130 | 12 | 8 | 8 |
150 | 18 | 8 | 8 |
180 | 18 | 8 | 8 |
200 | 18 | 12 | 8 |
250 | 25 | 12 | 12 |
300 | 25 | 18 | 12 |
400 | 33 | 18 | 18 |
500 | 60 | 25 | 18 |
600 | 60 | 25 | 25 |
700 | 60 | 33 | 25 |
800 | 80 | 60 | 25 |
900 | 80 | 60 | 33 |
1000 | 120 | 60 | 60 |
1500 | 180 | 80 | 60 |
2000 | 180 | 120 | 80 |
3000 | 300 | 180 | 120 |
*) Dietrich Uhlmann, Leiter Produktmarketing bei Reflex Winkelmann GmbH + Co. KG, Ahlen
B i l d e r : Reflex Winkelmann GmbH + Co. KG, Ahlen
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