Heizungswasser nach VDI 2035 - Praxistipps für die Wasseraufbereitung

Damit die Bestandsanlage erfolgreich weiter Bestand hat - Tipps zur Mängelbehebung.

Wenn Bestandsanlagen Probleme bereiten, kann dies unterschiedlichste Ursachen haben. Heizungswasseraufbereitungsexperten von perma-trade Wassertechnik sind diesen genauer auf den Grund gegangen und haben das Wichtigste zu diesem Thema hier im Überblick zusammengestellt – natürlich inklusive der passenden Praxis-Tipps dazu.

Probleme beim Anlagendruck

Ursache: Möglicherweise ist die Druckhaltung defekt oder wurde falsch dimensioniert. Eine weitere Ursache könnte darin liegen, dass der Vordruck MAG (Membran-Ausdehnungsgefäß) falsch eingestellt wurde oder die Wasservorlage nicht ausreichend ist.

Lösungsansatz: Zunächst ist die Dimensionierung zu prüfen und für eine korrekte Funktion der Druckhaltung zu sorgen. Gegebenenfalls muss ein Austausch vorgenommen werden. Falls der Vordruck am MAG falsch eingestellt wurde, sollte dieser auf den erforderlichen Wert korrigiert werden.

Auffällige Trübung im Heizungswasser

Das Heizungswasser ist grau eingetrübt

Ursache: Hier liegt die Ursache in Sauerstoffeintrag begründet. Entweder gelangt dieser über die Atmosphäre durch Diffusion oder Mängel in der Druckhaltung in die Anlage oder durch erhöhte Nachspeisemengen (z.B. Leckagenbedingt).

Lösungsansatz: Zunächst sollte die Anlage auf mögliche Sauerstoffzutrittsstellen überprüft werden. Die Druckhaltung sollte geprüft und Leckagen beseitigt werden. Bei stark verschlammten Anlagen empfiehlt sich zunächst eine Sauerstoff-Messung mit anschließender Spülung oder Neubefüllung gemäß den VDI Vorgaben, evtl. auch eine Maßnahme zur Sauerstoffbindung.

Das Heizungswasser ist orangefarben bis braun eingetrübt

Ursache: Durch organische Säuren ergeben sich auffallend niedrige pH-Werte. Diese könnten z.B. durch Reste von abgebauten Frostschutzmitteln oder Reinigungsmitteln verursacht werden. Es könnte auch ein massiver Sauerstoffeintrag aus der Atmosphäre zu Grunde liegen (s.o.).

Lösungsansatz:: Bei sehr starker Trübung und deutlich zu niedrigem pH-Wert sollte die Anlage gespült werden. Bitte beachten: Komponenten, die bereits für Wasser-Frostschutzmittel-Befüllungen genutzt wurden, dürfen nicht für die Heizungsanlage eingesetzt werden. Gegebenenfalls gilt es, die Ursache für einen unkontrollierten Sauerstoff-Zutritt festzustellen.

Hohe elektrische Leitfähigkeit im Heizwasser

Ursache: Möglicherweise ist die Kapazität der Entsalzungspatrone bereits erschöpft oder es wurden zu große Mengen an nicht entsalztem Ergänzungswasser nachgefüllt. Auch Mittel zur Alkalisierung und Sauerstoffbindung erhöhen die elektrische Leitfähigkeit deutlich.

Lösungsansatz: Die elektrische Leitfähigkeit lässt sich durch eine Teilstromentsalzung senken. In Extremfällen empfiehlt sich dabei eine vorhergehende Querspülung mit Trinkwasser.

Der pH-Wert passt nicht

Der pH-Wert ist zu hoch

Ursache: Dies deutet in der Regel auf eine Eigenalkalisierung voll enthärteten Füllwassers hin. Ein zu hoher pH-Wert kann zudem von einer Überdosierung von Alkalisierungsmitteln herrühren.

Lösungsansatz: Als erste Maßnahme sollte eine Teilstromentsalzung durchgeführt werden. In Extremfällen empfiehlt sich hierbei eine vorhergehende Querspülung mit Trinkwasser.

Der pH-Wert ist zu niedrig

Ursache: Durch Reste abgebauter Frostschutzmittel kommt es zur Bildung organischer Säuren (Oxalsäure) und in der Folge zu einer Absenkung des pH-Wertes. Natürlich führen auch Reste saurer Reinigungsmittel und ein massiver Eintrag von Sauerstoff bei Anlagen aus Schwarzstahl zu einer Absenkung des pH-Werts.

Lösungsansatz: Auch hier sind zunächst die Ursachen zu klären. Bei pH-Werten kleiner 6 ist eine Heizungswasseranalyse mit TOC-Bestimmung dringend angeraten, um organische Zusatzstoffe nachzuweisen. Bevor Alkalisierungsmittel zum Einsatz gebracht werden, empfiehlt sich zunächst eine Beratung durch einen Experten. Zudem sollte überprüft werden, ob – z.B. durch mangelhafte Druckhaltung – übermäßig Sauerstoff ins Heizungswasser gelangt.

Die Gesamthärte liegt über dem Zielwert gemäß VDI 2035

Ursache: Vermutlich wurde das Füll- und Ergänzungswasser nicht bzw. nicht ausreichend aufbereitet. Möglicherweise wurde die Kapazität der Enthärtungs- /Entsalzungspatrone überschritten. Auch Leckagen in der Trinkwassererwärmung können zu einer unkontrollierten Zuspeisung führen.

Lösungsansatz: Zunächst ist die Wasseraufbereitungsmaßnahme zu überprüfen und, wenn nötig, eine Teilstromentsalzung durchzuführen. Bei konditionierten Heizwässern empfiehlt sich eine Beratung durch einen Experten, um die weiteren Maßnahmen abzustimmen.

Mess-Tipps von Leitfähigkeit bis Gesamthärte: So sind Sie auf der sicheren Seite

Wer sich an seiner Fachkompetenz messen lassen will, sollte gerade beim Thema "Messungen vor Ort" auf die elementaren Details und eine korrekte Vorgehensweise bei der Entnahme von Wasserproben achten. Auch diesbezüglich macht die VDI Richtlinie 2035 genaue Vorgaben.

Wichtige Basics für alle Messungen:

• Die Probe sollte stets an einer gut durchströmten Stelle entnommen werden. Bei an der Wand hängenden Geräten bietet sich die Füll- und Entleerungseinrichtung gut zur Entnahme einer Probe an. Bei Geräten, die am Boden stehen, oder Pufferspeichern sollte darauf geachtet werden, die Probe nicht an Tiefpunkten zu entnehmen.
• Zur Probenahme ist ein ölfreies, sauberes Gefäß zu verwenden!
• Das Stagnationswasser ist zu verwerfen.
• Probenahmegefäß und Sonde mit Heizwasser spülen.
• Um den Lufteintrag möglichst gering zu halten, verwenden Sie zur Probenahme ein Schlauchstück.

Messung der elektrischen Leitfähigkeit

Hierfür wird ein elektronisches Messgerät mit Temperaturkompensation benötigt. Das Stagnationswasser ist zu verwerfen, zudem sollte die Probe nicht in der Nähe einer Dosiermittelzugabestelle entnommen werden.

Wichtig für eine korrekte Messung:

• Die Messung ist direkt im Anschluss an die Probenahme durchzuführen. Dabei sollte die maximal zulässige Einsatztemperatur der Messgeräte im Auge behalten und zur Not entsprechend herunter gekühlt werden.
• Bei Kombi-Messgeräten ist zuerst die Messung der elektrischen Leitfähigkeit vorzunehmen.
• Die Schornsteinfegerschaltung ist für die Leitfähigkeit-Messung nicht geeignet.

Nicht vergessen: Die Messergebnisse im Anlagenbuch dokumentieren!

• Die Leitfähigkeitsmesswerte beziehen sich beim Einsatz temperaturkompensierter Messgeräte auf eine Temperatur von 25 °C. In allen anderen Fällen muss die jeweilige Wassertemperatur bei der Messung dokumentiert werden.
• Eine Abweichung von +/- 10 % bewegt sich noch im von der VDI-Richtlinie 2035 vorgegebenen zulässigen Rahmen.

Messung des pH-Wertes

Zur pH-Wert-Messung ist das Messgerät mittels Zwei-Punkt-Messung – also mit pH-Wert 7 und 10 – zu kalibrieren. Die letzte Kalibrierung sollte nicht länger als 14 Tage zurückliegen, da es sonst zu einer Verschiebung der Messwerte kommen kann. Außerdem ist zu beachten, dass gängige Messelektroden etwa 12 Monate haltbar sind. Die Elektrode sollte nicht in voll entsalztem Wasser aufbewahrt werden, da sie sonst nicht mehr funktionsfähig ist. Eine defekte Messelektrode lässt sich auch nicht mehr 2-Punkt-kalibrieren.

Wichtig für eine korrekte Messung:

• Die Messung sollte zeitnah nach der Probenahme durchgeführt werden, da es ansonsten zu pH-Wert-Verschiebungen durch Eintrag von Kohlendioxid kommen kann.
• Auch die maximal zulässige Einsatztemperatur der Messgeräte gilt es im Auge zu behalten. Sie müssen gegebenenfalls entsprechend herunter gekühlt werden.

Nicht vergessen: Die Messergebnisse im Anlagenbuch dokumentieren!

• Die Messwerte für den pH-Wert beziehen sich beim Einsatz temperaturkompensierter Messgeräte auf eine Temperatur von 25 °C.
• Bei der Probenahme unter Feldbedingungen sind Ungenauigkeiten bei pH-Wertmessungen zu berücksichtigen.
• Eine Abweichung von +/- 0,2 pH-Wert Einheiten ist bei der Bewertung mit einzukalkulieren. So erfüllt zum Beispiel ein Messwert für den pH-Wert von 8,0 noch die Tabellenvorgabe mit pH-8,2.

Messung der Gesamthärte

Um die Gesamthärte einer Wasserprobe vor Ort zu bestimmen, wird die Summe der darin enthaltenen Erdalkalien gemessen. Bis zu einem unteren Richtwert von 0,5° dH lässt sich dies vor Ort einfach mit einem Titrier-Set erledigen. Dabei wird zu einer vorgegebenen Menge an Heizungswasser ein Kombiprodukt aus Indikator und Komplexbildner tropfenweise zugegeben, bis ein Farbumschlag entsteht. Härten kleiner 0,5° dH sollten vorzugsweise in einem analytischen Labor bestimmt werden. Die dort eingesetzten Verfahren wie ICP oder AAS lassen eine störungsfreie und auch getrennte Bestimmung der beiden Härtebildner Calcium und Magnesium mit hoher Genauigkeit zu.

Wichtig für eine korrekte Messung:

• Zunächst Haltbarkeitsdatum der Titrierlösung checken!
• Die Heizungswasserprobe sollte farblos sein.
• Das Probenahmegefäß mit dem Heizmedium spülen und anschließend bis zur Markierung von 5 ml mit Heizungswasser füllen.
• Zur weiteren Bearbeitung der Probe unter leichtem Schwenken Titrierlösung tropfenweise zugeben, bis sich ein Farbumschlag einstellt. Die Tropfflasche dabei senkrecht halten.
• Bei der allgemein üblichen Verwendung einer Ausgangsmenge von 5 ml Heizungswasser entspricht der Einsatz eines Tropfens Titrierlösung einem Grad Härte (1° dH).
• Bei von vornherein gefärbten Heizwässern ist ein analytisches Labor zur Bestimmung der Erdalkalien hinzuzuziehen.

Gut zu wissen: Bei salzarmer Betriebsweise ist auch die Konzentration an Hydrogencarbonat (Carbonathärte) stark reduziert. Resthärten < 1° dH führen daher bei Leitfähigkeiten < 100 µS/cm zu keiner nennenswerten Steinbildung. Das heißt: Bei salzarmer Betriebsweise dürfen die Resthärten bis 1 ° dH betragen.

Bei enthärtetem Wasser gilt die Anforderung von < 0,3 °dH auch als erfüllt, wenn bei der titrimetrischen Bestimmung der Summe Erdalkalien eine Härte kleiner oder gleich 0,5 ° dH gemessen wird, das heißt, wenn sich kein Farbumschlag nach Zugabe des ersten Tropfens zeigt. Dies liegt darin begründet, dass der Magnesium-Anteil der Gesamthärte im Schnitt bei etwa 25 % liegt und Magnesium nicht als Belagsbildner gilt.

Sauerstoffmessung im Heizungswasser

Die Messung der gelösten Sauerstoffkonzentration gibt zwar eine wichtige Auskunft, ist aber mehr oder weniger eine Momentaufnahme und hängt oft noch vom Messort in der Anlage ab. Entsprechend dem Entwurf der neuen VDI 2035 sollte die Konzentration des gelösten Sauerstoffs < 0,1 mg/l betragen (Richtwert), damit die Korrosionswahrscheinlichkeit für die in Fließrichtung nachfolgenden Bauteile gering bleibt.

Wichtig für eine korrekte Messung:

• Die Probe muss direkt beim Ausströmen an der Anlage bei einer Temperatur < 50°C gemessen werden. Eine Probenahme für ein Labor oder die Messung in einem Gefäß bringt hier ansonsten nur falsche, deutlich zu hohe Werte.
• Vorzugsweise ist eine optische Messsonde einzusetzen, da diese schnell anspricht und mit sehr niedrigen Sauerstoffkonzentrationen zurechtkommt.
• Das Stagnationswasser an der Probenahmestelle verwerfen.
• Anschließend einen Trichter mit Schlauchstück anbringen (Tülle am KFE oder am Probenahmekühler).
• Das Wasser über den Trichter ausströmen lassen, dabei Messsonde tief eintauchen.
• Die Sonde sollte mit ca. 0,3 m/s (ca. 2 l/Min) bei T < 50°C angeströmt werden.
• Nach ca. 1 Minute kann der Messwert abgelesen werden.