Die Heizsaison beginnt: Was das Füllwasser mit Kalk, Korrosion und Anlagenlebensdauer zu tun hat

Wenn im Herbst die Heizungen wieder in Betrieb gehen, denken die meisten zuerst an Thermostate, Brenner, Wärmepumpen oder den richtigen hydraulischen Abgleich. Ein Punkt bleibt dagegen häufig unbeachtet: das Wasser im Heizsystem.

Dabei kann die Qualität des Füll- und Ergänzungswassers einen wichtigen Einfluss darauf haben, ob sich Ablagerungen bilden und wie gut die Anlage langfristig vor wasserseitiger Korrosion geschützt ist.

Das Entscheidende dabei: Für Heizungswasser gibt es nicht „den richtigen Wasserfilter“. Enthärtung, Vollentsalzung und Umkehrosmose sind unterschiedliche Verfahren mit unterschiedlichen Aufgaben.

Warum ist das Wasser in einer Heizung überhaupt wichtig?

Wasser transportiert die Wärme vom Wärmeerzeuger zu Heizkörpern oder Flächenheizungen. Gleichzeitig bringt das zur Befüllung verwendete Wasser aber auch gelöste Mineralien und Salze mit in das System.

Dabei sind vor allem zwei Themen relevant:

Steinbildung:
Calcium und Magnesium sind die wesentlichen Härtebildner im Wasser. Unter den Bedingungen einer Heizungsanlage können daraus Ablagerungen entstehen – insbesondere an thermisch hoch belasteten Stellen wie Wärmetauschern.

Wasserseitige Korrosion:
Korrosion ist komplexer. Neben den verwendeten Werkstoffen spielen unter anderem Sauerstoffeintrag, pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit des Wassers eine Rolle.

Genau deshalb betrachtet auch die VDI 2035 nicht einfach nur die Wasserhärte, sondern die Vermeidung von Steinbildung und wasserseitiger Korrosion in Warmwasser-Heizungsanlagen.

Hartes Wasser: Warum Kalk in der Heizung problematisch werden kann

Die Wasserhärte wird hauptsächlich durch Calcium- und Magnesiumionen bestimmt.

Wird hartes Wasser erwärmt, können sich schwer lösliche Verbindungen bilden und auf Oberflächen ablagern. In einer Heizungsanlage sind solche Ablagerungen besonders dort unerwünscht, wo Wärme möglichst effizient übertragen werden soll.

Vereinfacht gilt deshalb:

Hohe Wasserhärte → höheres Potenzial für Steinbildung

Das bedeutet allerdings nicht automatisch, dass jedes harte Trinkwasser vor einer Heizungsbefüllung einfach enthärtet werden muss. Welche Anforderungen gelten, hängt von der konkreten Heizungsanlage, ihrem Wasserinhalt, den eingesetzten Werkstoffen und den Vorgaben des Herstellers beziehungsweise der Planung ab.

Enthärtung ist nicht dasselbe wie Entsalzung

Das ist einer der wichtigsten Unterschiede bei der Wasseraufbereitung.

Eine klassische Wasserenthärtungsanlage arbeitet mit Ionenaustausch.

Dabei werden Calcium- und Magnesiumionen – also die wesentlichen Härtebildner – gegen Natriumionen ausgetauscht.

Das Ergebnis:

• deutlich weniger Härtebildner

• geringeres Potenzial für Kalkablagerungen

• die übrigen gelösten Salze bleiben jedoch weitgehend im Wasser

Enthärtetes Wasser ist deshalb weich, aber nicht automatisch salzarm.

Die elektrische Leitfähigkeit verändert sich durch eine klassische Enthärtung daher wesentlich weniger als bei einer vollständigen Entsalzung.

Für viele Anwendungen im Trinkwassernetz ist genau diese Enthärtung gewünscht. Ob sie auch für das Füllwasser einer bestimmten Heizungsanlage die richtige Lösung ist, muss jedoch separat betrachtet werden.

Vollentsalzung: Wenn nicht nur die Härte reduziert werden soll

Bei einer Vollentsalzung geht die Aufbereitung einen Schritt weiter.

In einer Vollentsalzungspatrone der IVEG-Serie kommt Mischbettharz zum Einsatz. Es besteht aus Kationen- und Anionenaustauschern.

Dadurch werden nicht nur Calcium und Magnesium, sondern auch viele weitere gelöste Ionen aus dem Wasser entfernt.

Das Ergebnis ist vollentsalztes Wasser mit sehr niedriger elektrischer Leitfähigkeit.

Der Unterschied lässt sich einfach zusammenfassen:

Enthärtung → Härtebildner reduzieren

Vollentsalzung → gelöste Ionen und damit den Salzgehalt stark reduzieren

Damit eignet sich die Vollentsalzung unter anderem für technische Anwendungen, bei denen eine sehr geringe Salzbelastung beziehungsweise Leitfähigkeit gefordert ist.

Warum die Leitfähigkeit interessant ist

Die elektrische Leitfähigkeit wird üblicherweise in µS/cm gemessen.

Je mehr gelöste elektrisch geladene Teilchen – also Ionen – im Wasser vorhanden sind, desto besser kann das Wasser elektrischen Strom leiten.

Die Leitfähigkeit ist deshalb ein praktischer Summenparameter für den Ionengehalt des Wassers.

Aber auch hier gilt:

Ein niedriger Leitwert allein macht noch kein ideales Heizungswasser.

Ebenso wichtig können beispielsweise sein:

• pH-Wert

• verwendete Werkstoffe

• Sauerstoffeintrag

• Anlagenvolumen

• Betriebsbedingungen

• Herstelleranforderungen

Die Leitfähigkeit sollte also immer im Zusammenhang mit dem gesamten Anlagenkonzept betrachtet werden.

Zur Kontrolle von Vollentsalzungspatronen bieten sich beispielsweise Leitwertmessgeräte für VE-Wasser an. Damit lässt sich erkennen, ob die gewünschte Wasserqualität noch erreicht wird beziehungsweise ob das eingesetzte Mischbettharz zunehmend erschöpft ist.

Und wann kommt Umkehrosmose ins Spiel?

Bei größeren Wassermengen kann eine dritte Technologie interessant werden: die Umkehrosmose.

Anders als Enthärtung und Mischbett-Vollentsalzung arbeitet sie nicht primär mit Ionenaustausch, sondern mit einer semipermeablen Membran.

Unter Druck wird ein Teil des Wassers durch diese Membran geleitet. Ein großer Teil der gelösten Salze und Mineralien wird dabei zurückgehalten.

Das erzeugte Wasser – das sogenannte Permeat – besitzt einen deutlich geringeren Salzgehalt als das Ausgangswasser.

LFS CLEANTEC bietet hierfür industrielle Umkehrosmoseanlagen für unterschiedliche Leistungsbereiche an.

Die kompakte RO-ECO-Serie deckt beispielsweise Permeatleistungen von etwa 280 bis 1.500 Litern pro Stunde ab. Für größere industrielle Anwendungen stehen Anlagen mit deutlich höheren Leistungen zur Verfügung.

Interessant kann Umkehrosmose beispielsweise sein, wenn regelmäßig größere Mengen salzarmen Wassers für Kessel-, Heizungs-, Kühl- oder andere technische Prozesse benötigt werden.

Bei besonders hohen Anforderungen an die Restleitfähigkeit kann zudem eine Kombination sinnvoll sein:

Umkehrosmose → nachgeschaltete Vollentsalzung mit Mischbettharz

Die Umkehrosmose reduziert dabei zunächst einen großen Teil der Salzlast. Das nachgeschaltete Mischbettharz übernimmt anschließend die Feinentsalzung. Dadurch kann sich seine nutzbare Standzeit deutlich erhöhen.

Enthärtung, Vollentsalzung oder Umkehrosmose?

Die drei Verfahren verfolgen unterschiedliche Ziele:

Deshalb ist die Frage nicht:

„Welcher Wasserfilter ist für meine Heizung der beste?“

Sondern:

„Welche Wasserqualität fordert meine Heizungsanlage – und mit welchem Verfahren kann ich sie sinnvoll herstellen?“

Trinkwasserenthärtung und Heizungsfüllwasser sind zwei verschiedene Themen

Besonders wichtig ist die Unterscheidung zwischen der zentralen Wasserenthärtung eines Gebäudes und der Aufbereitung von Heizungsfüllwasser.

Eine Enthärtungsanlage für das Haus soll vor allem die Wasserhärte im Trinkwassernetz reduzieren. Das schützt beispielsweise Armaturen, Rohrleitungen und wasserführende Geräte vor Kalkablagerungen.

Bei Heizungsfüllwasser geht es dagegen um das Betriebsmedium eines geschlossenen technischen Systems.

Die Anforderungen können daher vollkommen unterschiedlich sein.

Eine vorhandene Hausenthärtungsanlage bedeutet nicht automatisch, dass das daraus erzeugte Wasser für jede Heizungsanlage die optimale Füllwasserqualität besitzt.

Ebenso wenig benötigt jede Heizungsanlage grundsätzlich vollentsalztes Wasser.

Auch Nachfüllwasser berücksichtigen

Neben der Erstbefüllung spielt das spätere Nachfüllen eine Rolle.

Man unterscheidet dabei:

Füllwasser: Wasser für die erstmalige Befüllung der Anlage.

Ergänzungswasser: Wasser, das während des Betriebs nachgefüllt wird.

Heizwasser: Das Wasser, das sich schließlich im geschlossenen Heizkreislauf befindet.

Wird regelmäßig ungeeignetes Wasser nachgefüllt, gelangen erneut Mineralien und unter Umständen Sauerstoff in das System. Deshalb sollte nicht nur bei der ersten Befüllung über die Wasserqualität nachgedacht werden.

Welches Wasser braucht meine Heizung?

Eine pauschale Antwort wäre unseriös.

Vor der Auswahl eines Aufbereitungsverfahrens sollten mindestens folgende Punkte bekannt sein:

• Vorgaben des Heizungsherstellers

• vorhandene Wasserhärte

• elektrische Leitfähigkeit des Ausgangswassers

• Anlagenvolumen

• eingesetzte Werkstoffe

• gewünschte beziehungsweise zulässige Füllwasserqualität

• benötigte Wassermenge

Erst daraus ergibt sich, ob Enthärtung, Vollentsalzung, Umkehrosmose oder eine Kombination verschiedener Verfahren sinnvoll ist.

Fazit: Nicht möglichst „reines“, sondern passendes Wasser

Bei Heizungswasser gilt nicht automatisch: Je reiner, desto besser.

Entscheidend ist, dass die Wasserqualität zur Heizungsanlage passt.

Härtebildner können Steinbildung fördern. Gelöste Salze beeinflussen die elektrische Leitfähigkeit. Gleichzeitig spielen pH-Wert, Sauerstoff, Werkstoffe und die Konstruktion der Anlage eine wichtige Rolle für Korrosionsprozesse.

Deshalb sollte die Wasseraufbereitung nicht nach einem einzelnen Messwert ausgewählt werden.

Enthärtung ≠ Vollentsalzung ≠ Umkehrosmose.

Wer das berücksichtigt, kann Füll- und Ergänzungswasser gezielt auf die Anforderungen seiner Heizungsanlage abstimmen – und damit einen wichtigen Beitrag zu einem störungsarmen und langfristigen Anlagenbetrieb leisten.

Passende Lösungen von LFS CLEANTEC

• Wasserenthärtungsanlagen – zur Reduzierung von Calcium und Magnesium

• IVEG Vollentsalzungspatronen mit Mischbettharz – zur Herstellung von vollentsalztem Wasser

• Leitwertmessgerät mit digitaler Anzeige – zur Kontrolle der elektrischen Leitfähigkeit

• Industrie-Umkehrosmoseanlagen – für größere Mengen salzarmen Prozesswassers

• RO ECO Umkehrosmoseanlagen 280–1.500 l/h – kompakte industrielle Umkehrosmoseanlagen

Du bist unsicher, welches Verfahren für Deine Anwendung geeignet ist?
Die richtige Lösung hängt von Wasserqualität, benötigter Menge und den technischen Anforderungen der jeweiligen Anlage ab. LFS CLEANTEC unterstützt bei der Auswahl und Auslegung der passenden Wasseraufbereitung.