Heizungswasser richtig nachspeisen – Schäden vermeiden

Damit eine Heizungsanlage jederzeit optimal funktioniert, muss immer eine ausreichende Menge des Wärmeträgers – in der Regel Wasser – vorhanden sein.

Über eine längere Betriebsdauer hinweg sind die Reduzierung des Systemdrucks und ein Verlust des Trägermediums zu einem gewissen Anteil unvermeidbar. Der Anlagenbetreiber muss daher regelmäßig Heizungswasser nachspeisen. Dabei gibt es verschiedene Aspekte zu beachten, um weder das Trinkwasser zu gefährden noch Schäden am Heizsystem zu verursachen.

Das Thema Nachspeisung erfordert drei Dimensionen, die es maßgeblich im Blick zu behalten gilt: die Systemtrennung, die Wasseraufbereitung und die Überwachung. Werden diese drei Punkte in der Anlagenplanung und -ausführung berücksichtigt, ist ein langfristiger, funktionaler und sicherer Betrieb des gesamten Heizsystems sichergestellt.

Systeme zuverlässig trennen

Aus praktischen Gründen wird häufig normales Trinkwasser für die Nachspeisung des Wärmeträgermediums im Heizsystem verwendet. In der Vergangenheit sah diese Nachspeisung dann oft wie folgt aus: Von der Abnahmestelle wurde per Schlauch ein Zugang zur Heizanlage gelegt. Die Nachspeisung erfolgte manuell mit dem im Trinkwasserversorgungsnetz vorhandenen Druck. Die Zuleitung ließ man häufig bestehen. Ein solches Vorgehen bei der Nachspeisung ist heute nicht mehr gestattet. Die DIN EN 1717 verlangt vielmehr bei kurzfristigem und dauerhaftem Kontakt der Frischwasserleitung und der Brauchwasserinstallation – also des Trinkwassernetzes und der Heizungsanlage – eine Trennung beider Systeme.

Das Ziel ist, eine Mischung von Brauch- und Trinkwasser auf jeden Fall zu vermeiden und das Trinkwasser somit vor Verunreinigungen zu schützen. Die DIN EN 1717 definiert verschiedene Flüssigkeitskategorien und benennt den möglichen, richtigen Rückflussverhinderer. Die Trennung ist durch einen Systemtrenner oder einen Netztrennbehälter möglich. Für die Kategorie des Heizungswassers entsprechen alle "Fillset"-Nachspeisearmaturen von Reflex den Vorgaben der DIN EN 1717 und der DIN 1988, sodass diese Produkte die notwendige Trinkwassersicherheit beim Nachspeisen gewährleisten.

Stichwort Anlagensicherheit: Wasser aufbereiten

Die Verwendung von Trink- als Heizungswasser kann sich für das System auf lange Sicht als problematisch erweisen. Denn in diesem Wasser sind Bestandteile wie Erdalkali- und Hydrogencarbonat-Ionen sowie Sauerstoff enthalten. Im System kann es daher einerseits zu Steinbildung, andererseits bei entsprechenden Leitungsmaterialien zu Korrosion kommen. Abhilfe schafft die entsprechende Aufbereitung des Heizungswassers.

Steinbildung als Gefahr für moderne Heizanlagen

Durch die Erwärmung des Heizungswassers kann es zur Reaktion von Calcium- und Hydrogencarbonat-Ionen kommen, wodurch Calciumkarbonat an den heißen Stellen des Wärmeverteilsystems entstehen kann. Diese Steinbildung ist gerade für moderne, zunehmend kompaktere und gleichzeitig leistungsstärkere Heizkessel problematisch. Denn der Stein verringert die Wärmeabgabe an die Räume und die Querschnitte der Heizungsleitungen. So kann es zum einen zu Schäden am Wärmeverteilsystem durch feine Risse kommen, zum anderen kann auch die Heizanlage an sich durch Überhitzung Schaden nehmen.

Um diese Gefahr zu vermeiden, muss die Steinbildung so gering wie möglich gehalten werden. Die aktualisierte Technische Regel VDI 2035, Blatt 1, "Vermeidung von Schäden durch Steinbildung in Warmwasserheizungs- und Wassererwärmungssystemen" gibt Empfehlungen für Füll- und Ergänzungswasser in Warmwasserheizungen und schafft damit eine praxisnahe Grundlage für Gegenmaßnahmen der Steinbildung bei der Nachspeisung. Im Fokus der Richtlinie stehen Maßnahmen zur Vermeidung eines Legionella-Infektionsrisikos aufgrund der zu erwartenden höheren Wassertemperaturen, die ein zunehmendes Risiko von Schäden durch Steinbildung befürchten lassen.

Bei der Auslegung der Heizanlage ist dazu der Härtegrad des Wassers zu berücksichtigen. Ist das Wasser besonders hart oder die Wassermenge, die nachgespeist wird, besonders hoch, sollte das Wasser enthärtet werden. Dazu bietet sich bei Heizanlagen im kleinen und mittleren Leistungsbereich das Prinzip des Kationentauschs an, wie es das "Fillsoft"-System von Reflex nutzt. Die härtebildenden Magnesium- und Kalzium-Ionen im Trinkwasser werden dabei durch Natrium-Ionen aus Harzkügelchen im Aufbereitungssystem ausgetauscht. Auf diese Weise lässt sich der Kalkgehalt im Trinkwasser weit genug reduzieren, um die Steinbildung im Heizsystem zu vermeiden.

Der Kalkgehalt des Trinkwassers variiert in verschiedenen Regionen Deutschlands. Die Härteangaben müssen bei der Anlagenplanung beim örtlichen Wasserversorgungsunternehmen erfragt werden. Alternativ lässt sich der Wert durch einen selbst angewendeten Test, beispielsweise mit dem Reflex-Gesamthärtemessbesteck, ermitteln.

Korrosion gering halten

Einige in der Installation verwendeten Werkstoffe neigen zur Korrosion. Vor allem in Wärmeerzeugern, in denen Aluminium verbaut ist, reicht enthärtetes Wasser nicht aus, um die Korrosion zu vermeiden. Sie kann zu Schäden an den Rohrleitungen und zur Bildung von Schlämmen, beispielsweise Magnetit, führen. Ebenso wie die Steinbildung muss die Korrosion für eine dauerhafte Funktionsfähigkeit des Heizsystems so gering wie möglich gehalten werden. Es hat sich gezeigt, dass eine hohe elektrische Wasserleitfähigkeit die Korrosion begünstigt.

Werden dem Wasser die gelösten Salze entnommen, reduziert sich die Leitfähigkeit deutlich. Durch das Reflex-System "Fillsoft Zero" ist eine Vollentsalzung nach dem Prinzip des Austauschs der Kationen und Anionen möglich. Neben der salzarmen Fahrweise des Heizsystems ist auch die Entgasung des Wassers sinnvoll. Das "Servitec"-System von Reflex kann bei Klein- und Großanlagen den Sauerstoffgehalt im Wasser und damit auch die Korrosion reduzieren.

Nachspeisung automatisieren

Bei der Nachspeisung lassen sich zwei grundlegende Ansätze unterscheiden: die manuelle und die automatische Nachspeisung. Die Nachspeisung von Hand bedeutet dabei allerdings einen sehr hohen personellen Aufwand. Sie ist daher nur bei kleinen Systemen realisierbar. Auch um eine kontinuierliche Nachspeisung zu gewährleisten, ist eine automatische Nachspeisung der manuellen vorzuziehen.

Die automatischen Nachspeise- und Entgasungssysteme von Reflex überwachen den Wasserstand der Druckhaltung, erkennen Leckagen und speisen je nach Bedarf behandeltes oder unbehandeltes Wasser nach. Da sie den Druck kontrollieren, überprüfen sie gleichzeitig indirekt den Wasserstand im Ausdehnungsgefäß. Die Reflex-Control-Steuerung ist somit ein wichtiger Baustein für die Betriebssicherheit der gesamten Anlage.

Je nach Anforderung sind automatische Nachspeisesysteme mit oder ohne Pumpe erhältlich. Lösungen mit Pumpe werden dann eingesetzt, wenn der Druck in den Leitungen der Trinkwasserversorgung nicht ausreicht, um die Nachspeisung des Heizsystems zu realisieren.

Die Kapazität der Enthärtungs- und Entsalzungssysteme wird ebenfalls angezeigt. So erkennt der Betreiber der Anlage leicht, wann ein Wechsel der jeweiligen Ionenaustauscher notwendig ist. Der Reflex "Fillguard Mini" ist dazu mit einer dreistufigen LED-Anzeige ausgestattet.

Funktionssicherheit durch Nachspeisung erhalten

Wird der Dreiklang aus Systemtrennung, Wasseraufbereitung und Überwachung bei der Nachspeisung berücksichtigt, lässt sich die Funktionssicherheit des gesamten Heizsystems langfristig gewährleisten. Die Enthärtung und Entsalzung des Wärmeträgermediums ist dabei der zentrale Baustein, um Schäden am Wärmeerzeuger und am Verteilsystem vorzubeugen. Eine automatisierte Steuerung hilft dabei, diese notwendigen Maßnahmen der Wasseraufbereitung kontinuierlich sicherzustellen und außerdem den Füllstand des Wärmeträgermediums im Heizsystem immer auf dem optimalen Stand zu halten.