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Autoren
OldBo
10.08.2014

Radtke 21.07.2009
Bis in die 60er Jahre hinein wurden Heizungsanlagen durchweg als offene Anlagen mit Schwerkraftzirkulation gebaut. Rohrleitungen aus Stahl und große Querschnitte sowie oberhalb der höchstgelegenen Heizkörper angeordnete, offene Ausdehnungsgefäße waren die äußeren Kennzeichen. Heizkörper und Kesselanlagen verfügten außerdem über große Wasserinhalte.
Vorgeschichte
Bis in die 60er Jahre hinein wurden Heizungsanlagen durchweg als offene Anlagen mit Schwerkraftzirkulation gebaut. Rohrleitungen aus Stahl und große Querschnitte sowie oberhalb der höchstgelegenen Heizkörper angeordnete, offene Ausdehnungsgefäße waren die äußeren Kennzeichen. Heizkörper und Kesselanlagen verfügten außerdem über große Wasserinhalte.

Heutige Anlagen sind mit Flachheizkörpern, Fußbodenheizleitung, geschlossenen Membrandruckausdehnungsgefäßen, Umwälzpumpen, Rohrleitungen aus verschiedenen Werkstoffen und Heizkesseln geringen Wasserinhaltes ausgerüstet. Die Regelfähigkeit soll durch den geringen Wasserinhalt der Gesamtanlage verbessert werden. Bei offenen Anlagen wird die Ausdehnung des Heizwassers von einem offenen Ausdehnungsgefäß aufgenommen, das eine offene Verbindung zur Außenluft hat. Das Anlagenwasser kann ständig Sauerstoff aufnehmen. Die Sauerstoffmenge ist von der Temperatur des Heizungswassers abhängig. Durch die ständige Verdunstung muss von Zeit zu Zeit der Wasserverlust ausgeglichen werden. Aus den Wasserinhaltsstoffen können Ablagerungen entstehen. Geschlossene Kreisläufe haben im allgemeinen keinen Wasserverlust. Dennoch entstehen unkontrollierte Verluste durch Verdunstung an Entlüftern und Stopfbuchsen. Der aufgenommene Sauerstoff führt, insbesondere in Verbindung mit den Anlagenteilen aus Stahl, zu Korrosionserscheinungen. Diese Korrosion läuft allgemein flächenförmig, in besonderen Fällen auch punktförmig ab. Die Korrosionsprodukte waren bei den offenen Anlagen stets am Boden des Heizkessels und der Gliederradiatoren zu finden, also dort, wo die Strömungsgeschwindigkeit des umlaufenden Wassers gering war. Anlagenstörungen durch Verschlammungen waren nicht bekannt. Merkwürdigerweise war auch nach der Umstellung offener Anlagen auf geschlossene, bzw. in unmittelbar errichteten neuen geschlossenen Anlagen Ablagerungen zu finden. Die Mengen waren jedoch vergleichsweise gering. Mitte der 70er Jahre setzten sich die Fußbodenheizungsanlagen mehr und mehr durch.

Die Verwendung von Heizrohren aus Kunststoff hat die Entwicklung besonders begünstigt. Bei Beachtung der verlegetechnischen Besonderheiten und bei Einhaltung der entsprechenden Betriebstemperaturen haben sich Heizrohre aus entsprechenden Kunststoffen durchaus bewährt. Als Anfang der 80er Jahre die Fußbodenheizung im Neubau bereits 30% Marktanteil erobert hatte, wurden Anlagenstörungen durch Schlammbildung bekannt.
  1. Ablagerungen in Wärmeerzeugern führten zu Siedegeräuschen, die spezifische Heizflächenbelastung wurde zu groß.
  2. Rohrleitungen wurden durch die Ablagerungen verstopft, der Wasserumlauf reduziert, die Heizleistung gemindert.
  3. Die Feinsiebe der Wärmemengenzähler waren nach entsprechender Zeit verstopft.
Wo kamen diese Korrosionsprodukte her?
Wie konnte Sauerstoff in die geschlossenen Anlagen eindringen?
Es ist ein Naturgesetz, dass alle Kunststoffe mehr oder weniger gasdurchlässig, also auch sauerstoffdurchlässig sind. Dies ist auch ein Grund dafür, warum Lebensmittel in Kunststoffverpackungen nur begrenzt haltbar sind. Bei der Fußbodenheizung muss der Sauerstoff der Umgebungsluft zunächst durch den Bodenbelag und den Estrich hindurch an den Rohrwerkstoff gelangen. Jeder Stoff hat eine unterschiedliche Sauerstoffdurchlässigkeit, sie wird durch die Diffusionszahl ausgedrückt. Den Vorgang selbst bezeichnet man als Sauerstoffdiffusion. Im Fall der Fußbodenheizung besitzt das Heizrohr stets eine geringere Durchlässigkeit als die übrigen Bauteile wie Estrich, Wärmedämmung, etc. Die Menge an Sauerstoff, die diffundiert, ist abhängig vom verwendeten Kunststoffmaterial, dem Partialdruck des Sauerstoffes in der Luft und der Temperatur des Heizungswassers, der Wanddicke und der Oberfläche des Heizrohres. Mit steigender Betriebstemperatur vergrößert sich im Rohrwerkstoff der Abstand und die Bewegung der Moleküle, wodurch die Sauerstoffdurchlässigkeit zunimmt. Andererseits nimmt die Löslichkeit für Sauerstoff im Heizungswasser mit steigender Temperatur ab. Die durch Fußbodenheizleitungsrohre aus Kunststoff eindringenden Sauerstoffmengen sind jedoch in der Regel so gering, dass die temperaturbedingte Sauerstofflöslichkeit unberücksichtigt bleiben kann. Hier überwiegt der Umstand, dass Sauerstoff ständig, wenn auch in geringer Menge, von außen her eindringt. Heutzutage stellt die DIN 4726 bestimmte Anforderungen an Heizrohre aus Kunststoffen, so dass die Gefahr einer Verschlammung durch Sauerstoffdiffusionen bei den Rohrleitungen nicht mehr besteht.
verwandte Themen
Quellen
Das ABC der Flächenheizung und Flächenkühlung Winnenden: Heizungs-Journal Verlags-GmbH, ISBN 3-924788-16-2
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Aktuelle Forenbeiträge
lowenergy schrieb: Bei ausschließlich Fußbodenheizung benötigst bei entsprechender Bauart der Hydraulik definitiv keinen zusätzlichen Pufferwasserspeicher im Hausheizkreis! Daher nochmal die Frage für wieviele Personen...
schorni1 schrieb: Der Wärmebedarf ist an sich linear zur Außentemperatur. Bei der örtlich festgesetzten niedrigsten Norm-Außentemperatur ist dieser 100% und läuft gegen Null an der Heizgrenze (zwischen 12 und 20 Grad außen)....
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