19. Juli 2022

Magnetitpartikel führen zu Schäden und Störungen an Hocheffizienzpumpen. Beim Pumpentausch empfiehlt sich deshalb die Nachrüstung von Schlammabscheidern
Schmutz in Heizanlagen verursacht Aufwand und Kosten. Daher lohnt der genaue Blick auf das Systemwasser, denn es ist das verbindende Element. Insbesondere bei kleinen Heizungsanlagen im Bestand gibt es Fragen zur Schlammabscheidung, die in diesem Gastbeitrag aus dem Hause Spirotech beantwortet werden.
Zunächst sei an dieser Stelle auf einige grundlegende Aspekte hingewiesen: Das Heizungswasser oder auch Systemwasser übernimmt die eigentliche Wärme­übertragung in der Heizungsanlage und ist damit eine immens wichtige Komponente. Es ermöglicht überhaupt erst die wärmetechnische Verbindung zwischen Heizkessel und den Verbrauchern. Daher muss das Heizungswasser bei der Betrachtung des gesamten Systems immer berücksichtigt werden. Grundsätzlich ist Wasser nicht nur ein kostengünstiges, sondern auch ein umweltschonendes Wärmeträgermedium. In Sachen Befüllung wird regelmäßig auf die einschlägigen Normen verwiesen, insbesondere die VDI 2035. Allerdings ist nach der Befüllung auch die Zeit des Betriebs zu bedenken, schließlich sollen Heizungen über viele Jahre stabil laufen. Viele Hersteller machen die Gewährleistung davon abhängig, dass das Systemwasser dem Regelwerk entspricht. Das gelingt u. a. dann, wenn ein Schlamm­abscheider genutzt wird. In der Praxis werden Handwerker noch mit weiteren Aspekten konfrontiert.

Kleiner Eingriff ins System – was dann?
Wird bei einer Heizungsanlage im Bestand lediglich die Umwälzpumpe gewechselt, stellt sich die Frage nach einer ergänzenden Schlammabscheidung. Macht es Sinn, in solchen Fällen nachzurüsten? Diese Frage muss mit einem deutlichen Ja beantwortet werden. Ohne diese Komponente greifen die Magnetitpartikel in kurzer Zeit die Hocheffizienzpumpe an und verursachen Störungen oder Schäden. Das liegt daran, dass die aktuellen Pumpen kleinere Durchmesser und höhere Umdrehungszahlen aufweisen. Die Schmutzpartikel haben eine abrasive Wirkung, an den drehenden Teilen ist das wie Schmirgelpapier. Selbst wenn der Permanent-Magnet in der Pumpe gekapselt ist, verursachen die Partikel einen Material­abrieb. An dieser Stelle noch ein Hinweis: Wird ein Kesselaustausch vorgenommen, bei dem vorhandene Stahlrohrleitungen verbleiben, ist eine Nachrüstung eines Schlammabscheiders unerlässlich.

Einsatz auch bei Kupferrohren?
Besteht die Verrohrung aus Kupfer, sind trotzdem zahlreiche Bauteile aus Stahl vorhanden, etwa Heizkörper, das MAG oder die Heizwendel im Warmwasserbereiter. Selbst wenn sich nur ein Trinkwasserspeicher mit einer Heizwendel aus Stahl im System befindet, wird sich die Korrosion an dieser Stelle vollziehen. Hier nochmal kurz zum Hintergrund: Durch Sauerstoffkorrosion entsteht im besten Fall Magnetit, im schlechtesten Fall Hämatit, also Rost. Ein Schlammabscheider holt diese Schlämme aus dem Heizungswasser. Durch eine gute Anlagenplanung lässt sich erreichen, dass sich so wenige Partikel wie möglich bilden. Ein vorausschauendes Konzept heißt vor allem: ein richtig dimensioniertes und korrekt eingestelltes MAG und die Entfernung von Luft aus dem System, beispielsweise mittels Mikroblasenabscheider. Zudem sollte der pH-Wert beachtet werden.

Der richtige Einbauort
In neuen Anlagen wird ein Schlammabscheider vor dem Kessel in den Rücklauf installiert. Im Bestand hängt der Einbauort auch ein Stück weit von der Heizung und ihrem Zustand ab. Befindet sich Magnetit im Systemwasser, kann der Schlamm­abscheider vor die Hocheffizienzpumpe gesetzt werden, um sie zu schützen. Dann kommt auch der Vorlauf infrage. Das setzt eine genaue Kenntnis der Heizung voraus, um im Einzelfall entsprechend zu entscheiden. Durch den drehbaren Anschluss ist die Montage eines Abscheiders in jeder Lage möglich, das erleichtert den Einsatz im Bestand.

Die richtige Auslegung
Die Größe des Schlammabscheiders richtet sich in erster Linie nach dem Volumenstrom in m3/h, der wiederum von der Kesselleistung und der Spreizung abhängig ist (siehe Beispielrechnung). Der Handwerker benötigt also zunächst diese Werte und kann dann den passenden Abscheider wählen. Effiziente Geräte aus Messing gibt es in verschiedenen Dimensionen, angegeben wird in der Regel der Innendurchmesser des Anschlusses. Ein Bauteil mit 28 mm bewältigt beispielsweise einen maximalen Volumenstrom von 2,00 m³/h.

Abscheider im Betrieb
Die Schlammabscheidung ist nicht mit Heizungsfiltern vergleichbar. Ein Filter setzt sich je nach Schmutzfracht im Systemwasser rasch zu und verursacht dann einen immer höheren Energiebedarf. Wenn er zugesetzt ist, kann der Ener­giebedarf viermal so hoch sein. Ein guter Schlammabscheider kann sich nicht zusetzen, er weist stattdessen einen konstant niedrigen Druckverlust auf. In den Bauteilen von Spirotech ist das patentierte Spirorohr integriert. Dieses Geflecht beruhigt das durchströmende Wasser, sodass die Partikel in den Auffangbereich sinken können. Die magnetischen Elemente werden durch den starken umfassenden Magneten zurückgehalten. Auf diese Weise lassen sich dem Systemwasser Partikel bis zu 5 μm entziehen, das entspricht einer Größe von 0,005 mm und ist mit bloßem Auge nicht mehr zu erkennen.

Welches Wartungsintervall?
Die Häufigkeit der Wartung hängt stark vom Zustand der Heizung ab. Bei einer gut eingestellten Anlage reicht das Abscheiden während der jährlichen Kontrolle. Dann wird der Magnet nach unten abgezogen – er befördert damit die magnetischen Teilchen in den unteren Bereich. Anschließend wird der Ablasshahn geöffnet und das verschmutzte Systemwasser durch den Anlagendruck ausgespült. Das ist rasch erledigt. Zur Routine nach dem Abscheiden sollte die Prüfung des Anlagendrucks gehören.
Befindet sich jedoch viel Magnetit im System, muss häufiger gewartet werden. In einem solchen Fall sollte sich der Handwerker Gedanken über die Ursachen machen. Regelmäßiges Ablassen ist zwar sinnvoll, aber nur eine Symptombekämpfung. Hier muss die Anlage als Ganzes betrachtet werden, um die Gründe für die hohe Magnetitbelastung zu finden.
Wird in ein Heizungssystem eingegriffen, sollte als letzter Schritt immer eine Sichtkontrolle des Wassers erfolgen. Ist es deutlich verschmutzt, sollte reagiert werden. Häufig ist es das MAG, das nicht richtig arbeitet. Ist es nicht korrekt eingestellt, kommt Luft etwa über Be- und Entlüfter ins System. Diese Faktoren sind für die unzureichende Wasserqualität verantwortlich. Der Handwerker kann seinem Kunden gegenüber zunächst den Bedarf aufzeigen und dann entsprechende Vorschläge für eine Optimierung der Anlage machen.

Autor: Christian Breul, Technischer Vertrieb Spirotech BV, Niederlassung Deutschland.

Wie entstehen Schmutzpartikel und Verschlammung?
Das „Grundübel“ in der Heizungsanlage ist Luft. Der darin anteilig enthaltene Sauerstoff fördert chemische Reaktionen, die das Entstehen von Schmutzpartikeln deutlich beschleunigen. Enthält eine Anlage viel Luft, steigt auch die Korrosionsanfälligkeit, die ihrerseits zusätzlich Probleme bereitet. Bestandsanlagen weisen häufig eine starke Trübung des Systemwassers und massive Ablagerungen von Schlamm auf. Die Folge: Kleine und kleinste Teilchen treiben durch die Anlage wie in einem Blutkreislauf. Und ähnlich wie dieser reagiert die Heizungsanlage mit Störungen, wenn sich Schmutz an sensiblen Bauteilen festsetzt. Galt schwarzes Heizungswasser früher als „tot“ – konnte also der Anlage keinen Schaden zufügen – ist inzwischen bekannt, dass es sich hierbei um das Korrosionsprodukt Magnetit handelt. Und das ist unerwünscht, weil problematisch.