HeizungsJournal-Expertentreff zum Thema „Heizungswasseraufbereitung“
Das HeizungsJournal hat im vergangenen Jahr mit den beiden Expertentreffs zu den Marktsegmenten „Wohnraumlüftung“ und „Software für Gebäudetechnik“ ein neues redaktionelles Format umgesetzt. Anfang Juli 2016 fand nun die dritte Auflage der Veranstaltung statt, diesmal zur Frage der richtigen Heizungswasseraufbereitung.
Folgende Experten waren beim Expertentreff „Heizungswasseraufbereitung“ dabei:
„Der große Wassercheck – Leitungs- gegen Mineralwasser“: So titelte die Zeitschrift „test 08/2016“ der Stiftung Warentest und hat damit – so mitten drin in der Sommerferien-Hängematten-Zeit – mal wieder ein gutes Händchen gehabt. Denn: Wir alle trinken immer mehr Wasser! Schaut man in die Büros oder auf die Baustellen – überall stehen sie, die PET-Flaschen für natürliches Mineralwasser (mit oder ohne „Blubb“), selbst aufgesprudeltes Leitungswasser oder Mineralwasser mit entsprechenden Geschmackszusätzen (von Apfel über Melone bis Zitrone). 2015 tranken die Bundesbürger, nach Angaben der Vebraucherschützer, so viel Mineralwasser wie nie: Jeder im Durchschnitt 147 Liter. Im Jahre 1970 sollen es dagegen nur 12,5 Liter gewesen sein.
Und es gibt (theoretisch) noch Luft nach oben. Bedenkt man, dass ein gesunder Erwachsener mindestens 1,5 Liter Wasser pro Tag zu sich nehmen soll, so könnte sich die „Mineralwasser-Industrie“ auf einen Pro-Kopf-Jahresumsatz von etwa 550 Liter freuen. Wir rechnen weiter: Bei etwa 81 Millionen Menschen und einem durchschnittlichen Literpreis für Mineralwasser von etwa 50 Cent würde sich ein Jahresumsatz in Deutschland von etwa 22,3 Milliarden Euro ergeben (zum Vergleich: Das gesamte deutsche SHK-Handwerk erwirtschaftete laut ZVSHK im Jahr 2014 einen Umsatz von 38,7 Milliarden Euro). Das wäre ein Geschäft für die Mineralbrunnen!
Gut also, dass die Stiftung Warentest hier aktiv wurde und im Labor stille Mineralwässer sowie Trinkwasser deutscher Städte und Gemeinden untersuchte (s. Grafik).
Einige Ergebnisse sind wenig überraschend und im Grunde allgemein bekannt, zum Beispiel, dass für Wasser aus der Leitung deutlich mehr Vorschriften gelten als für Mineralwasser – etwa für Pestizide und Uran. Oder, dass „Vermieter für einwandfreie Leitungen im Haus sorgen“ müssen (Stichwort: Legionellen), während die Verantwortung „bis zum Hausanschluss“ beim Wasserversorger liegt. Äußerst beruhigend ist die Nachricht der Tester in Sachen Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat, weniger gut in Sachen Arzneimittelrückstände: „Wir haben es weder in den Trinkwasserproben noch in einem Mineralwasser in unserem Test gefunden. […] In einigen Trinkwasserproben haben wir Spuren von Medikamenten und Röntgenkontrastmitteln gefunden. Die Konzentrationen sind so gering, dass sie Menschen nicht gefährden.“
Interessant (vor allem in Sachen Verbraucherschutz) und bisweilen kurios sind die folgenden Feststellungen aus dem „test“: Nicht jedes Mineralwasser liefert mehr Mineralstoffe als Trinkwasser bzw. Mineralwasser muss nicht mineralstoffreich sein. Dank der EU dürfen sich nämlich auch mineralstoffarme Wässer Mineralwasser nennen. So habe das Wasser „Black Forest“ mit 57 Milligramm je Liter den geringsten Gehalt. Die Mineralwässer kommen im Durchschnitt auf rund 790 Milligramm Mineralstoffe pro Liter – mit 2.606 Milligramm biete „EnsingerSport“ am meisten, vor allem Magnesium, Kalzium und Sulfat. Das getestete Trinkwasser enthält im Schnitt rund 380 Milligramm Mineralstoffe pro Liter. Im niedersächsischen Goslar fließe mit 78 Milligramm das mineralstoffärmste Wasser der Stichprobe „aus dem Hahn“; im etwa zwei Autostunden entfernten Rinteln im Weserbergland mit 786 Milligramm das mineralstoffreichste dieser Untersuchung. „(Selbst-)Erkenntnis ist der erste Schritt zur Besserung!“
Wir halten an dieser Stelle also fest: Mineralwasser ist nicht gleich Mineralwasser. Trinkwasser ist nicht gleich Trinkwasser. Die Zusammensetzungen – oder sollte man besser sagen: Mixturen – sind hochgradig unterschiedlich. So wie sich die Mineralwasser-Kisten im Getränkemarkt unterscheiden, driften die „Qualitäten“ des Leitungswassers auseinander. Dies zeigt das Beispiel Rinteln und Goslar eindrücklich.
Nun stellen wir uns vor, dass dieses im Grunde nicht standardisierte bzw. standardisierbare Trinkwasser, abgefüllt in Heizungsanlagen jeder erdenklichen Couleur und Leistung, auf „höchst-standardisierte Hocheffizienzkomponenten“ trifft … Allein diese Überlegung muss den SHK-Fachmann dazu bringen, über die Beschaffenheit des Heizungswassers, des Füll- und Ergänzungswassers nachzudenken!
Klar, der Vergleich zwischen einem Lebensmittel wie Trink-, Leitungs- oder Mineralwasser und dem Wärmeträger Heizungswasser hinkt etwas, gibt die Grundproblematik jedoch adäquat wieder. Das zeigte der HeizungsJournal-Expertentreff zum Thema „Heizungswasseraufbereitung“ Anfang Juli 2016 sehr deutlich.
Die teilnehmenden Fachmänner waren sich in dem Punkt einig, dass Wasser und damit auch Heizungswasser verstanden sein muss!
Oder einfacher ausgedrückt: Die Wasseraufbereitung ist (endlich) in der Heizungstechnik angekommen.
Das aus guten Gründen, die da u.a. wären:
Das Thema „Heizungswasseraufbereitung“ lässt die SHK-Branche demnach sowohl aus werkstofftechnischen als auch Effizienz-Gründen noch lange nicht los. Weiterhin – auch da waren sich die Experten aus den Häusern BWT Wassertechnik, Elysator Engineering, Grünbeck Wasseraufbereitung, Judo Wasseraufbereitung, magnetic, perma-trade Wassertechnik und UWS Technologie einig – machten und machen die Komponenten- und Kesselhersteller mit entsprechenden Garantiebedingungen, welche sich auf die sach- und fachgerechte Aufbereitung des Heizungsfüll- und -ergänzungswassers beziehen, entsprechend „wirtschaftlichen Druck“ auf die Fachbetriebe.
Da Heizungsanlagen sowohl im Neubau als auch bei Sanierungsvorhaben bekanntlich zum überwiegenden Teil aus dem Produktprogramm namhafter Systemtechnikanbieter stammen, könnte man im Umkehrschluss von diesen Herstellern in Sachen Heizungswasseraufbereitung ein größeres Engagement erwarten, findet zum Beispiel Stefan Gölz, Teamleiter Industrie- und Gebäudetechnik bei Judo Wasseraufbereitung.
Es genüge doch, wenn die Systemanbieter ihre Anforderungen an das Heizungswasser einfach und nachvollziehbar darstellen und dies bereits bei der Planung der Anlagentechnik entsprechend kundtun würden, betonte er.
Tino Sarro, Vertriebsleiter OEM bei Elysator Engineering, ergänzte: „Eine klare Vorgabe vom Systemtechnikanbieter hilft diesem selbst und seinen Kunden, einen gemeinsamen und gangbaren Weg zu finden.“
Rüdiger Bleyl, Leitung Vertrieb Europa bei UWS Technologie, sieht weiter Verbesserungsbedarf bei den Bedienungsanleitungen der Heizgeräte: „Diese müssen in Sachen Heizungswasseraufbereitung eindeutiger werden!“
Entsprechendes Engagement sei bei den Herstellern bereits vorhanden, so Oliver Brändlein, Gebietsleiter bei magnetic: „Da Wasser jedoch ein komplexes Thema ist, erfordert es einige Erfahrung. Dieses Wissen muss von den Systemtechnikanbietern vielfach noch erarbeitet werden.“
Ergo: Die Fachhandwerker sind bzw. bleiben beim Thema „Heizungswasseraufbereitung“ zunächst einmal umfangreich in der Pflicht. Welche Aspekte müssen Fachhandwerker beim Thema „Heizungswasser“ also dringend berücksichtigen?
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An dieser Stelle kommt nun die viel zitierte Technische Regel VDI 2035 ins Spiel, welche definiert, wie Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen zu vermeiden sind. Dabei regelt Blatt 1 (2005) die Vermeidung von Steinbildung und Blatt 2 (2009) die Vermeidung von Korrosionsschäden. Wie jede Technische Regel, Norm, Verordnung und Richtlinie, wie jedes Gesetz, lässt auch die VDI 2035 Interpretationsspielraum – ein kleines Beispiel: „Für die Korrosion hat die Zusammensetzung des Wassers eine entscheidende Bedeutung. Durch eine geeignete Wasserbeschaffenheit und eine bestimmungsgemäße Betriebsweise lässt sich die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Korrosionsschäden vermindern.“
Die Lektüre dieser beiden kurzen Sätze und vor allem die Wörtchen „geeignet“ und „bestimmungsgemäß“ begeistern mit Sicherheit keinen SHK-Praktiker. Wenig erquickend auch die grundlegende Definition der Begriffe „Aufbereiten“ und „Behandeln“, als Möglichkeiten, „geeignetes“ Heizungswasser herzustellen: Aufbereitetes Heizungswasser ist dabei ein enthärtetes oder entsalztes Wasser, dem keine Chemikalien zugesetzt werden. Behandeltes Heizungswasser ist dagegen ein Wasser oder aufbereitetes Wasser, dem Chemikalien zugesetzt werden. „Aufbereiten“ oder „Behandeln“? Der Heizungsbauer hat die Wahl!
Die VDI 2035 Blatt 2 beschreibt allerdings unter Punkt 8.4, dass eine Zugabe von Chemikalien ins Heizungswasser auf Ausnahmen beschränkt sein soll, die Auswahl einer solchen Maßnahme Sachkunde erfordert und im Anlagenbuch zu begründen und zu dokumentieren ist (Punkt 8.4.3: „Eine Inhibierung des Heizwassers ist nur bei ständigem, durch andere Maßnahmen nicht vermeidbaren Sauerstoffeintrag notwendig“).
Wir halten an dieser Stelle fest: Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Korrosionsschäden in Warmwasser-Heizungsanlagen ist gering, wenn die Anlage korrosionstechnisch geschlossen ist und eine fachgerecht ausgelegte und betriebene Druckhaltung integriert ist. Ein wichtiges Ziel des Korrosionsschutzes in Heizungsanlagen sei es folglich, den Zutritt von Sauerstoff so gut wie technisch möglich zu unterbinden, unterstrich denn auch Dietmar Ende, Leiter Forschung/Entwicklung bei perma-trade Wassertechnik. Eine fachgerechte Planung und Inbetriebnahme (Entlüftung des Systems bei Betriebstemperatur!) sowie eine regelmäßige Wartung bilden hierfür die essentiellen Grundlagen – versteht sich.
Nun steht der Heizungsbauer aber immer noch vor der „prickelnden“ Frage, ob er sich eher auf die Seite der „Wasserentsalzung“ oder eher auf die Seite der „Wasserenthärtung“ schlagen soll: Um hier eine Entscheidung treffen zu können, bedarf es chemischer Grundkenntnisse (Stichwort: Heizungswasser muss verstanden sein!). Beim Enthärtungsprozess werden Kalzium- und Magnesium-Ionen durch Natrium-Ionen ersetzt, ohne jedoch die Menge der im aufbereiteten Wasser enthaltenen Salzmoleküle zu verändern. Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers bleibt unverändert, die restlichen Inhaltsstoffe werden nicht entfernt. Bei enthärtetem Heizungswasser wird die Gefahr von Kesselsteinbildung reduziert. Zur Vorbeugung von Korrosion kann dann jedoch zusätzlich eine Wasserbehandlung erforderlich werden (s.o.).
Der Entsalzungsprozess ersetzt dagegen nicht nur die Kalzium- und Magnesium-Ionen, sondern entfernt auch alle anderen Salze und mineralischen Bestandteile aus dem Wasser – eine weitere Behandlung ist i.d.R. nicht erforderlich. Durch diesen Prozess entsteht salzarmes Heizungswasser, die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeträgers wird reduziert. Die Gefahr von Kesselsteinbildung und Korrosion ist damit gleichzeitig sehr niedrig. Bei definierten Grenzwerten des pH-Wertes oder eben speziellen Anforderungen der Kesselhersteller sei man mit der „salzarmen Fahrweise“ auf der sicheren Seite, in diesem Punkt herrschte Einigkeit bei den Teilnehmern des Expertentreffs.
„Die technischen Lösungen zur Wasserentsalzung haben diejenigen zur Wasserenthärtung bereits heute weit überholt. Und der Trend geht weiter in Richtung salzarme Fahrweise!“, so Axel Kraushaar, Gebietsverkaufsleiter Mitte/West bei BWT Wassertechnik.
Auch Christian Zehetgruber, Abteilungsleiter Grünbeck Forum bei Grünbeck Wasseraufbereitung, favorisiert salzarmes Heizungsfüll- und -ergänzungswasser: „Der Endkunde hat Anspruch auf eine ordentliche, betriebssichere Heizungsanlage. Dementsprechend muss auch er wissen, dass eine fachgerechte Wasseraufbereitung dazugehört. Unsere Aufgabe ist es, dem Fachhandwerker die hierfür notwendige robuste und verlässliche Technik zu liefern, die er einfach bedienen kann (Stichwort: Kartuschenkapazität).“
Die „salzarme Fahrweise“ ist in der VDI 2035 als Richtwert für die elektrische Leitfähigkeit mit kleiner 100 μS/cm im Heizungswasser und beispielsweise in der Schweiz (SWKI-Richtlinie BT 102-01) mit kleiner 200 μS/cm festgelegt. Nochmal: Einen viel größeren Einfluss hat die Zusammensetzung des Wassers (s. Eingangsbeispiel).
„Erfragen Sie die am Verwendungsort zur Verfügung stehende Wasserqualität“, rät Stefan Gölz. Chlorid-Ionen können schon ab Konzentrationen von 30 mg/l für bestimmte Werkstoffe korrosionsfördernd sein. Sulfat- sowie Nitrat-Ionen aus dem Füllwasser können bei Temperaturen von unter 45 °C durch anaerobe Bakterien in unerwünschte Substanzen umgewandelt werden. Wird das Heizungsfüll- und -ergänzungswasser demineralisiert (entsalzt), werden auch diese Ionen sehr stark reduziert – eine praxisgerechte Lösung. „Die Entsalzung ist die einfachste Variante für den SHK-Fachmann und »erschlägt« die Korrosionsproblematik“, konstatierte Dietmar Ende.
Unter dem Stichwort „Werkstoff-Mix“ brachte Tino Sarro einen weiteren Aspekt auf die Tagesordnung des Expertentreffs „Heizungswasseraufbereitung“: „Im Grunde muss der Heizungsbauer die Materialwahl im Blickfeld behalten. Wenn Aluminium mit verbaut ist, darf der pH-Wert 8,5 bzw. bei Aluminium-Silizium pH 9 nicht überschreiten. Ansonsten ist auch hier der salzarme Betrieb zu bevorzugen.“
Des Weiteren berücksichtigten die wenigsten Handwerker eine mögliche Veränderung des Wassers im Betrieb, was insbesondere in Bestandsanlagen (Stichwort: Kesseltausch) kritisch zu bewerten sei, gab Oliver Brändlein zu bedenken Die Praxis zeigt: Es besteht in der Tat großer Nachholbedarf bei der Dokumentation von Arbeiten, Wartungen etc. an Heizungsanlagen – sorgfältig und lückenlos geführte Anlagenbücher sind nach wie vor eine Seltenheit. Hier ist wiederum der installierende Fachbetrieb in der Bringschuld. Das Buch ist der Nachweis, wenn es bei Schadensfällen zu Auseinandersetzungen zwischen dem Anlagenbetreiber und dem Hersteller kommt. Der Betreiber wird sich bei etwaigen Forderungen an den Installationsbetrieb und bei größeren Anlagen auch an den Fachplaner wenden. Diese sind im Garantie- oder Gewährleistungsfall in der Beweispflicht, dass alle Arbeiten norm- und vorgabenkonform durchgeführt wurden. Nur über einen lückenlosen „Lebenslauf“ der Heizung anhand des Anlagenbuches kann dies dargestellt werden – streng nach dem beliebten Motto: „Wer schreibt, der bleibt!“ Hierzu merkte Axel Kraushaar an: „Betriebs- bzw. Anlagenbücher sind bei allen namhaften Anbietern für Wassertechnik verfügbar. Der Installateur muss dieses Angebot nur annehmen! Im Bedarfsfall können die Fachbetriebe dieses Thema sogar an uns »delegieren« (Stichwort: Messungen) und Heizungswasser-Analysen im BWT-Wasserlabor durchführen lassen.“ Solche Dienstleistungen bietet Rüdiger Bleyl im Markt aktiv an: „Selbst für kleinere Heizungsanlagen haben wir bei UWS spezielle Servicekräfte.“ Christian Zehetgruber sieht das „Delegieren“ derartiger Aufgaben dagegen eher kritisch, da es keine nachhaltige Lösung sei, den Fachbetrieben diese wichtigen Tätigkeiten abzunehmen: „Es ist doch ein interessantes Geschäftsfeld!“
Fachhandwerker sind beim Thema „Heizungswasseraufbereitung“ umfangreich in der Pflicht. Der Expertentreff hat gezeigt, dass sie gut beraten sind, wenn sie den Empfehlungen der einschlägigen Normen und Richtlinien bezüglich des Heizungswassers folgen bzw. diese „richtig interpretieren“, da sie die allgemein anerkannten Regeln der Technik und somit die Arbeitsgrundlage darstellen. Umso wichtiger ist es, sich – neben den Lessons Learned – eine kleine „Checkliste“ anzulegen:
Der HeizungsJournal-Verlag bedankt sich bei den Experten für Ihre Teilnahme und die engagierte Diskussion!
Montag, 17.10.2016