Das BRÖTJE Heizungswasser Handbuch...behandlung hat mit der oben genannten Entwicklung der Heizungstechnik an sich nicht Schritt halten können. Auch an den veränderten Materialmix

Das BRÖTJE Heizungswasser HandbuchEin Ratgeber für Planer und Installateure

Das Brötje Heizungswasser Handbuch

© 2015Verfasser: Hans-Peter Jungmann

Nachdruck, Vervielfältigung und Veröffentlichung auch auszugsweise nur mit ausdrücklicher schriftlicher Genehmigung des Autors!

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INHALT

Tei l A : GRUNDLAGEN

1. Die wichtigsten Fakten aus der aktuellen VDI 2035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2. Grundlegende Informationen zur Aufbereitung und Behandlung von Heizungswasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3. Gründe für den Anstieg von Schäden in Heizungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4. Enthärtung, Entsalzung, Osmose – Möglichkeiten der Aufbereitung und Behandlung von Füll- und Kreislaufwasser . . . . . 7

Teil B: Lösungen mit AguaSave und AguaClean

1. Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2. Technische Istaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3. Beproben, Analysieren und Bewerten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4. Probleme und ihre Ursachen in Bestandsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5. Das AguaSave-Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

6. Das AguaClean-Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Teil C: Praxis-Leitfaden – Die richtige Vorgehensweise

1. Zur Übersicht: Prozessablaufpläne – Der Weg zum Angebot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2. Vorgehensweise bei Neuanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3. Vorgehensweise bei Bestandsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4. Angebot bzw. LV erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5. Kombinierbarkeit und Zusatzausstattungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

TEIL A – Grundlagen

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1. Die wichtigsten Fakten aus der aktuellen VDI 2035 (Blatt 1 und 2)Die VDI 2035 besteht aus insgesamt drei Blättern, wovon Blatt 1 und Blatt 2 die derzeit anerkannte technische Richtlinie für die Qualität von Heizungsfüll- und Ergänzungswasser sind. Blatt 3 enthält Vorschriften für die abgasseitige Auslegung von Heizungs-anlagen und wird in diesem Ratgeber nicht näher betrachtet.

Blatt 1: Vermeidung von Schäden durch Steinbildung

- Wurde 2005 überarbeitet

- Bereits ab 50 kW Anlagenleistung werden jetzt gezielte Anforderungen gestellt

- In der Folge galt die Enthärtung des Füllwassers zunächst als ausreichend

Blatt 2: Vermeidung von Schäden durch heizungswasserseitige Korrosion

- Wurde erst 2009 überarbeitet. Hierbei wurde die Reduzierung korrosionsfördernder Stoffe wie Sulfate, Nitrate, Chloride und Bakteriologie erstmals als Anforderung aufgenommen

- Die Vorgaben von Blatt 2 werden durch eine Enthärtung nicht erfüllt. Dies bedeutet: Keine Gewährleistung im Schadensfall!

Für beide Blätter gilt:Jede Maßnahme in Verbindung mit der Füllwasserqualität sowie jede Veränderung der Kreislauf-wasserqualität ist vom Betreiber der Anlagen in einem Kessel- oder Betriebsbuch zu dokumen-tieren. Diese oft außer Acht gelassene Vorgabe kann nur durch regelmäßige und vollständige vergleichende Analysen des Speise- und Kreislaufwassers erfolgreich umgesetzt werden.

Fazit zur VDI 2035

- Die VDI 2035 definiert nur den Mindeststandard und relativ grobe Richtwerte

- Die Richtlinie ist in der Praxis (und damit für den Installateur) nur schwer umsetzbar, da immer beide Blätter gleichzeitig auch bei unterschiedlicher Anlagengröße (Kesselleistung und Systeminhalt) zu berücksichtigen sind

- Schadensprävention, Werterhalt und Energieeffizienz erfordern vor allem praxiserprobte, leicht umsetzbare und qualitätsgesteuerte Verfahren auf Grundlage der VDI 2035 Blatt 1 und 2

2. Grundlegende Informationen zur Aufbereitung und Behandlung von Heizungswasser

Heizungswasseraufbereitung – warum ist das jetzt auf einmal so wichtig?Moderne Heizungs- und Kältesysteme werden durch optimierte Dämmung der Gebäude und immer energieeffizientere Technologien sowie spezielle Materialien immer leistungsfähiger und immer kleiner. Gleichzeitig steigt jedoch sehr häufig der Wasserinhalt dieser Systeme durch die


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Verwendung von Pufferspeichern, um moderne Zusatzsysteme wie z. B. Solarthermie, Photo-voltaikanlagen (PV), BHKW, Wärmepumpen usw. zu nutzen. Damit steigt jedoch auch bei geringer Heiz- oder Kälteleistung und bei anscheinend niedriger Wasserhärte die Gefahr der Bildung von Schlamm und Ablagerungen wie auch von Korrosionen.

Das Heizungswasser transportiert die Wärme bzw. Kälte vom Heizungskessel oder Kälteaggregat zu den Verbrauchern – gleichzeitig werden aber auch die Grundlagen für alle chemischen, physikali-schen und bakteriologischen Reaktionen sowie deren Reaktionsprodukte mit transportiert.

Praktisches BeispielEine ausfallende Gesamthärte von 1° dH bewirkt Schlammbildungen oder Ablagerungen von 17,9 g/m³ im Heizungswasser.

Bei einem Systeminhalt von 5 m³ und einer Rohwasserhärte von 10° dH sind dies bereits 179 g/m³ x 5 m³ = 895 g. Bei einer Gesamthärte von 20° dH fallen bereits 1.790 g Schlamm oder harter Belag im System und Wärmetauscher an. Sie hemmen den Wärmeübergang und lassen so die Energiekosten ansteigen. Bei jeder weiteren Nachspeisung oder Spülung mit nicht aufbereitetem Wasser findet dieser Prozess erneut statt, wodurch die Ablagerungen zusätzlich verstärkt werden.

Schadensbilder von Ablagerungen und Verschlammungen


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Neben Ablagerungen und Verschlammungen kommt es immer öfter auch zu Korrosionen, zu der daraus resultierenden Bildung von Magnetit sowie zu bakteriologischen Belastungen in Heizungs- und Kältesystemen.

Für die Korrosionen sind eine Vielzahl physikalischer Parameter und chemischer Substanzen bzw. Reaktionen wie z. B. Sauerstoff, Kohlensäure, Nitrate, Sulfate, Chloride, elektrolytische Reaktionen zwischen Metallen unterschiedlicher Wertigkeit, bakteriologische Reaktionen usw. verantwortlich.

Magnetit, das auch als „schwarzes Wasser“ bezeichnet wird, ist mehrfach oxidiertes Eisen, das sehr fein (< 1 µm) ist und klebrig bzw. magnetisch wirkt und so für eine Reihe von Fehlfunktionen in den heute sehr komplexen und fein einstellbaren Kreislaufsystemen verantwortlich ist. In reinen Schwarzstahl-Installationen (z. B. bei Fernwärmesystemen) ist Magnetit jedoch durchaus erwünscht, da es dort eine korrosionshemmende Schutzschicht bildet.

3. Gründe für den Anstieg von Schäden in HeizungsanlagenDie Ursachen für das vermehrte Auftreten von Schäden sind sehr vielschichtig. Nicht zuletzt sind sie in der rasanten technologischen Entwicklung der letzten 10 – 20 Jahre ( „Formel 1 der Kesseltech-nik“) und dem vorrangigen Ziel von Energieeffizienz und Schonung der Ressourcen begründet.

Die folgende Aufzählung nennt einige wesentliche Gründe für den Anstieg der Schäden:

1. Wesentlich kleinere Wärmetauscher bei höherer Leistungsfähigkeit

2. Durch den vermehrten Einsatz regenerativer Energien entstehen z. B. durch Pufferspeicher wesentlich größere Wasserinhalte

3. Riesiger Materialmix (Kupfer, Stahl, Edelstahl, Kunststoffe, Messing, Verbundwerkstoffe, Aluminium-Silicium) mit unterschiedlichen Qualitäten der Werkstoffe

4. Nicht definierte Hydrauliken und zu große Leitungsquerschnitte

5. Weiterentwicklung der Wärme- bzw. Kälteübertrager (Betonkernaktivierung, Deckensegel, Fußbodenheizung mit unterschiedlicher PE-Qualität, Badheizungen usw.)

6. Brennwerttechnologien mit Vorlauftemperaturen von nur noch 30 – 40 °C bieten einen optimalen Lebensraum für das Wachstum von Bakterien

7. Die regelmäßige Wartung und Überwachung dieser komplexen Systeme ist zwingend erforder-lich und bedarf eines ausreichenden Fachwissens. Gleichzeitig unterliegt man aber auch einem immer weiter steigenden Kostendruck, der es dem Installationsbetrieb wie auch dem Betreiber immer schwerer macht, allen Anforderungen gerecht zu werden

Schadensbilder von Korrosionen


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Wasseraufbereitung und Wasserbehandlung wurden in der Vergangenheit vernachlässigt und unterschätzt. Wohl jedem Praktiker sind Aussagen wie „Wir haben hier doch gutes Trinkwasser“, „Heizungswasser ist totes Wasser“ oder „Schwarzes Wasser ist gutes Heizungswasser“ bekannt.Die technologische Weiterentwicklung der Methoden zur Wasseraufbereitung und Wasser-behandlung hat mit der oben genannten Entwicklung der Heizungstechnik an sich nicht Schritt halten können. Auch an den veränderten Materialmix in Heizungsinstallationen wurde sie nicht angepasst bzw. nicht gezielt darauf ausgerichtet. Die stetig zunehmende Anzahl von Schadensfällen zeigt, dass die bekannten Anbieter von Wasser aufbereitungsanlagen und Behandlungsprodukten bisher keine zufriedenstellenden und praxisorientierten Lösungen anbieten konnten.

4. Enthärtung, Entsalzung, Osmose – Möglichkeiten der Aufbereitung und Behandlung von Füll- und Kreislaufwasser

4.1. EnthärtungsanlagenDie Enthärtungsanlage tauscht lediglich Calcium- und Magnesiumionen im Wasser gegen genau die gleiche Menge Natriumionen aus. Der pH-Wert wie auch die Leitfähigkeit (Salzfracht) des Wassers verändern sich nach einer Enthärtung kaum. Alle anderen in der VDI 2035 Blatt 2 aufgeführten Wasserinhaltsstoffe wie Nitrate, Sulfate und Chloride, die in hohem Maße für Korrosionen verantwortlich sind, kann eine Enthärtungsanlage weder reduzieren noch entfernen.Enthärtungsanlagen oder auch Einwegenthärtungs - patronen enthärten immer zu 100 %. Nur über eine anschließende Verschneidung mit nicht enthärtetem Rohwasser kann ein teilenthärtetes Wasser entstehen, welches für eine effektive Behandlung des Wassers mit einem Behandlungsprodukt zur Vermeidung von Ablagerungen und Korrosionen notwendig ist.

Schadensbilder von Korrosionen

Einbauschema Wasserenthärtung

Prinzip der Wasserenthärtung

Quelle: BRÖTJE


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4.2. EntsalzungsanlagenDie Entsalzung entfernt sämtliche im Wasser befindlichen Salze, sodass ein ungepuffertes und sehr reaktionsfreudi-ges Wasser mit einer Leitfähigkeit von < 1 µS/cm entsteht. Ein vollentsalztes Wasser wird auch als demineralisiertes oder entmineralisiertes Wasser bezeichnet. Vollentsalztes Wasser hat das Bestreben, sich wieder zu puffern, und reagiert daher stark lösend gegenüber allen im Kreislauf vorhandenen Materialien. In Ausnahmefällen, z. B. bei einem hohen Kiesel säure-Gehalt des Wassers, kann der pH-Wert sogar in den sauren Bereich umschlagen.

Praktisches BeispielDer Mensch darf nicht über längere Zeit bzw. keine größeren Mengen an entsalztem Wasser zu sich nehmen. In der Folge würde ein Entzug von Mineralien im Körper entstehen.

Warum sollte dieser chemisch-physikalische Vorgang in einem Heizungs- oder Kältekreislauf nicht stattfinden? Er findet statt – und zwar umso schneller und intensiver, je höher die Temperatur steigt.

Aus diesem Grund muss genau unterschieden werden, ob die geforderte oder empfohlene Was-serqualität bzw. die geforderten Parameter das Füllwasser (kalt) oder das gesamte Kreislaufwasser (warm) betreffen.

Entsalzungsanlagen und Einwegentsalzungspatronen entsalzen immer zu 100 %. In der Regel wer-den sie in Form von Mischbett-Ionenaustauscherkartuschen angeboten. Auch hier kann nur über eine Verschneidung mit nicht entsalztem Rohwasser ein teilentsalztes bzw. leicht gepuffertes Wasser hergestellt werden.

Mit einer Leitfähigkeit von < 200 µS/cm liegt eine optimale Füllwasserqualität und in Verbindung mit einem Vollschutzprodukt gleichzeitig auch eine optimale Kreislaufwasserqualität für alle geschlosse-nen Kreislaufsysteme vor.

Einbauschema VollentsalzungQuelle: BRÖTJE

Prinzip der Vollentsalzung


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4.3. UmkehrosmoseDie Umkehrosmose ist eine Membranfiltration mit einer Filtrationstiefe von 0,015 µm und einer Salz-rückhaltung von ca. 97 %, sodass in Abhängigkeit von der Salzfracht im Rohwasser (Leitfähigkeit) eine Restsalzfracht von 3 % verbleibt. In der Regel liegt dann eine Leitfähigkeit von 5 – 20 µS/cm vor. Alle Gase wie Sauerstoff und Kohlensäure gehen dagegen durch die Membran hindurch, sodass im Ausgang der Membran ein stark saures und korrosives Wasser, auch Permeat genannt, mit einem pH-Wert von ca. 4,5 – 6,0 vorliegt.

Wird enthärtetes Wasser als Speisewasser eingesetzt, erreicht die Umkehrosmose eine Ausbeute von 75 % (Permeat) des eingesetzten Speisewassers. 25 % gehen als Konzentrat in das Abwasser.

Wird kein enthärtetes Wasser (z. B. Trinkwasser) eingesetzt, liegt bei den meisten Anbietern nur noch eine Ausbeute von ca. 30 – 50 % vor. Somit gehen 50 – 70 % des Speisewassers als Konzentrat in das Abwasser.

Darüber hinaus wird versucht, durch regelmäßige automatische Spülungen der Umkehrosmose ein frühzeitiges Verblocken der Membran zu verhindern. Diese Spülungen finden auch dann statt, wenn der Kreislauf keine Nachspeisung anfordert, und damit werden weitere erhebliche Mengen Frischwasser benötigt. Das führt zu einer drastischen Erhöhung der Frisch- und Abwasserkosten durch den Betrieb der Umkehrosmoseanlage.

4.4. WasserbehandlungDie Dosierung von modernen Vollschutzprodukten wie z. B. SAV VSP ist bei der Verwendung von Rohwasser mit geringer Salzfracht sowie von enthärtetem Wasser eine in der Industrie seit Jahren erfolgreiche und bestens bewährte Lösung, um Ausfällungen und Ablagerungen zu reduzieren und Korrosionen im System zu verhindern. Diese Methode entspricht dem aktuellen Stand der Technik und ist auch in der VDI 2035 explizit aufgeführt.

Bei der Verwendung von entsalztem und teilentsalztem Wasser ist die Dosierung eines Vollschutz-produktes zwingend erforderlich, um Ausfällungen und Ablagerungen zu verhindern, alte Beläge zu lösen und Korrosionen vorzubeugen.

Die beste Kombination ist die Verwendung von leicht gepuffertem (teilentsalztem) Wasser mit einer Leitfähigkeit von < 200 µS/cm und dem Vollschutzprodukt SAV VSP. Dies gilt für alle Materialien, die üblicherweise in modernen Heizungsanlagen verbaut werden.

Umkehrosmose: Funktionsprinzip und Anlagenbeispiel


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Nur so werden sowohl Härtebildner als auch korrosionsfördernde Salze wie Chloride, Nitrate und Sulfate entsprechend der VDI 2035 Blatt 2 nachhaltig reduziert und damit auch die Forderungen der Kesselhersteller und der BHKW-Hersteller erfüllt.

Moderne Vollschutzprodukte wie das SAV VSP stellen gerade in den heutigen Zeiten der bestehen-den ökologischen Verantwortung und des REACH-Abkommens keine Gefährdung der Nutzer bzw. der Umwelt dar. Diese Produkte sind in der Regel nur in der Wassergefährdungsklasse 1 eingestuft.

Metallproben nach Einwirkung von Die gleichen Metalle nach Einwirkung von VE-Wasser ohne Vollschutz VE-Wasser mit Vollschutz

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TE IL B – Lösungen mit AguaSave und AguaClean

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1. LösungenIm Gegensatz zu den bisher bekannten Lösungen gibt es bei dem Konzept mit dem Modul AguaSave mit teilentsalztem Wasser und einer Leit-fähigkeit von < 200 µS/cm nur eine einzige, genau definierte Füllwasserqualität und mit dem Voll-schutzprodukt SAV VSP nur ein einziges Behand-lungsprodukt für alle bestehenden Probleme in allen Heizungs- und Kältesystemen mit sämtlichen derzeit auf dem Markt befindlichen bzw. bereits in Altanlagen installierten Materialien.

Mit einer Dosierrate von nur 3.000 – 4.000 g je 1 m³ (bzw. 300 – 400 g je 100 l) Füllwasser bzw. Systeminhalt wird durch das Vollschutzprodukt in Verbindung mit dem teilentsalzten Füllwasser eine sanfte Reinigung im laufenden Betrieb gestartet.

Härtesalze werden stabilisiert bzw. daran gehindert, sich wieder anzulagern.

Auch bei einem pH-Wert über 8,5 wird ein sicherer Korrosionsschutz für alle Materialien (Kupfer, Stahl, Aluminium-Silicium, Edelstahl usw.) problemlos realisiert. Aus technischen Gründen muss die Dosierrate des Vollschutzproduktes bei Leitfähigkeitswerten des Rohwassers von mehr als 400 µS/cm auf 400 g je 100 l Füllwasser erhöht werden.

Insofern gibt es unabhängig von der Art der Wärmeübertragung (Kessel, Geothermie, Fern- oder Nahwärme, BHKW usw.), des Fabrikats oder der Größe des Systems mit dem Modul AguaSave eine Anlage als optimale Lösung zur qualitätsgesteuerten Herstellung des richtigen Füllwassers mit inte-grierter Abschaltung bei Erreichen der Grenzwerte. Die weiteren optionalen Ausstattungen bieten zusätzliche Lösungen im Hinblick auf die Beschleunigung der Füllzeiten, die Erhöhung der Kapazität, die Befüllung von sehr großen Systemen, den kontrollierten Wasseraustausch in Bestandssystemen, die Datenübertragung auf ein Monitoringsystem sowie die Störmeldeweiterleitung per E-Mail.

Zur Sicherstellung einer sedimentfreien Fahrweise (Vorgabe der VDI 2035) und zur Entfernung von vorhandenen oder gelösten Stoffen dient das qualitätsgesteuerte Filtermodul AguaClean mit integ-rierter Magnetitentfernungseinheit.

2. Technische Istaufnahme Um eine genaue Aussage über die erforderlichen Maßnahmen treffen zu können, ist als Erstes zu klären, ob es sich bei dem jeweiligen Projekt um eine Neuanlage oder eine bevorstehende Sanie-rung im Bestand handelt.

Bei einer Neuanlage sind nur zwei Fragen zu klären:

1. Mit welchem Medium sollen die Leitungen einer Druckprobe unterzogen werden? (Wenn möglich, sollte dies nur mit Druckluft ausgeführt werden) und

2. Mit welcher Wasserqualität soll nach erfolgter Spülung tatsächlich gefüllt werden? Hierbei sind auch die erforderlichen Ergänzungsbefüllungen zu berücksichtigen.

Quelle: BRÖTJE

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TEIL B – Lösungen mit AguaSave und AguaClean

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Bei einer bevorstehenden Sanierung im Bestand ist mithilfe einer technischen Istaufnahme die Historie des betreffenden Heizungs- oder Kältekreislaufs mit allen technischen Daten, bisherigen Vorkommnissen sowie Aktivitäten seitens des Betreibers oder Installateurs nachzuvollziehen. Hierzu erhalten Sie einen Begleitschein, der sich in den Analysesets WAS1, WAS2 und WAS4 befindet. Je detaillierter der Begleitschein ausgefüllt ist, umso aussage kräftiger wird die Bewertung des Kreis-laufwassers ausfallen.

3. Beproben, Analysieren und BewertenBeprobenWie es im Inneren eines Heizungs- und Kältesystems tatsächlich aussieht und welche Probleme eventuell vorhanden sind, lässt sich nicht an der Farbe des Wassers oder dem Geruch erkennen, sondern nur mithilfe einer vergleichenden Wasseranalyse zwischen Speise-wasser und Kreislaufwasser herausfinden. Auch die Messung der Leitfähigkeit im Kreislaufwasser bietet keinen aussagekräftigen Wert für die Korrosivität oder Nicht-Korrosivität des Wassers. Im AguaSave-System lässt sich dies mit den Analysesets WAS einfach, schnell und fachgerecht überprüfen. Der Unterschied der Sets be-steht lediglich in der Anzahl der Probeflaschen (1, 2 oder 4). Genaue Informationen und Unterlagen zur Probenahme einschließ-lich Versandaufkleber finden Sie in dem jeweiligen Analyseset.Neubau: Eine Stadtwasseranalyse finden Sie in der Regel im Internet unter dem Begriff „Wasserwerk“ und dem Ort bzw. der nächstgelege-nen Stadt des jeweiligen Projektes. Liegt keine Stadtwasser analyse des Versorgers vor, ist im Vorwege eine Rohwasseranalyse durchzu-führen. Lösung: 1 x Analyseset WAS1Sanierung im Bestand: Hier sind Stadtwasser und Kreislaufwasser zu beproben. Ist bereits eine Wasseraufbereitung vorhanden, ist auch eine Probe vom Anlagenfüllwasser zu analysieren. Je nach Anzahl der erforderlichen Proben ist das Analyseset WAS1, WAS2 oder WAS4 zu verwenden.

Analysieren Bei neuen wie bei alten Anlagen zeigen die Analysenergebnisse in Verbindung mit der technischen Istaufnahme, ob und welche Probleme vorliegen bzw. welche Komplikationen bei der vorliegenden Stadtwasserqualität eventuell zu erwarten sind.Aber nur durch eine vergleichende Analyse von Füll- und Kreislaufwasser in Verbindung mit der technischen Istaufnahme lassen sich auch die Ursachen für die vorhandenen Probleme erkennen. Nur eine einzelne Wasserprobe zu bewerten, ergibt fachlich keinen Sinn und reicht für eine seriöse Bewertung nicht aus.

BewertenIm Anschluss an die Wasseranalyse, bei der je Probe ca. 18 Parameter analysiert werden, erhalten Sie einen fundierten und ausführlichen Wasseruntersuchungsbericht, der umfangreiche Aussa-gen und Erläuterungen zu den technischen Grundlagen sowie detaillierte Maßnahmenvorschläge enthält. Hierbei werden neben den faktischen Ergebnissen auch vorhandene Probleme und deren Ursachen aufgezeigt, sofern welche vorhanden sind bzw. sich diese andeuten. Nur so erreichen Sie ein perfekt funktionierendes Heiz- und Kältekreislaufsystem sowie langfristig zufriedene Kunden.

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4. Probleme und ihre Ursachen in BestandsanlagenEine schier unendliche Auswahl von Wasseraufbereitungsanlagen mit unterschiedlichsten Funktio-nen und Ausstattungen und eine nicht minder große Anzahl verschiedenster Produkte zur Wasser-behandlung machen die Wahl des richtigen Systems für Planer und Installateure sehr schwer.

Das Konzept AguaSave und AguaClean zeigt, wie es für den Installateur und den Endkunden einfacher, effektiver, lösungsorientierter, praxisnaher und auf Dauer auch kostengünstiger geht. Eine Systemtrennung über einen zusätzlichen Wärmetauscher stellt keine energieeffiziente Lösung dar, sie erhöht den Energiebedarf und verlagert das Problem lediglich in den Gebäudekreislauf. Trotzdem muss auch für den Kesselkreislauf die richtige Füllwasserqualität gewährleistet sein.

Häufige Probleme in bestehenden Systemen:1. Thermostatventile lassen sich nicht mehr richtig schließen

2. Heizkörper oder Fußbodenheizungen werden gar nicht oder nur in bestimmten Bereichen warm

3. Es treten Strömungsgeräusche oder sogar Zirkulationsstörungen auf

4. Korrosionsschäden an Ventilen, Verbindungsstücken, Leitungen usw.

5. Der Energieverbrauch der Kesselanlage ist im Laufe der Jahre ständig gestiegen

6. Der pH-Wert des Kreislaufwassers ist im Laufe der Zeit auf > 9 angestiegen

7. Kesselglieder des Wärmetauschers sind gerissen

8. Kessel ist undicht (z. B. Korrosion, durch Wärmestau geplatzt o. Ä.)

9. Siedegeräusche

10. Pumpenstörungen und -schäden

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Mögliche Ursachen:1. Korrosionen durch Sauerstoff und/oder Kohlensäure

2. Unterschiedliche Korrosionsvorgänge, deren Ursachen im Chloridgehalt, Nitratgehalt und/oder Sulfatgehalt begründet sind

3. Elektrolytische Korrosionen aufgrund von Metallen unterschiedlicher Wertigkeit oder durch Wasserinhaltsstoffe wie z. B. Nitrate bzw. Ammonium und Ammonium- bzw. Kupferkomplexe in Verbindung mit installiertem Eisen

4. Korrosionen von Buntmetallen aufgrund eines pH-Wertes über 8,5, der in der Regel durch Selbstalkalisierung oder Sulfit-/Phosphatdosierung entsteht

5. Korrosionen durch bakteriologische Belastungen, die über die gebildeten Ammonium säuren zu einer erheblichen Absenkung des pH-Wertes (< 6,0) führen

6. Ausfällung von Wasserinhaltsstoffen wie Calcium, Magnesium, Silikate, Sulfate, Phosphate oder deren Verbindungen sowie Korrosionsprodukten aus den installierten Materialien. Einzelne Ausfällungen sind häufig sogenannte Starterkristalle, sodass im Ergebnis ein Belag aus unter-schiedlichsten Mineralien entsteht

7. Selbstalkalisierung und Erhöhung des pH-Wertes bis hin zu > 9,5 durch unterschiedliche chemische Reaktionen

8. Ungleichmäßige Energieübertragung sowie erhöhte Belastung für Ventile, Pumpen und sonstige Regelarmaturen durch Schlammbildung

9. Harte Ablagerungen und damit deutlicher Energieübertragungsverlust (2,5 mm Ablagerung be-wirken laut einer Studie des Bundesministeriums für Wirtschaft einen Brennstoff-Mehrverbrauch von 10,5 %) sowie Wärmestau bis hin zum Platzen von Wärmetauschern oder Kesseln

10. Wesentliche Verschlechterung der Fahrweise und Verstärkung der Probleme durch Spülen mit Stadtwasser oder enthärtetem Stadtwasser, da durch diese Maßnahme immer wieder neue Salze und Reaktionsstoffe in das System eingebracht werden

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5. Das Wasseraufbereitungs- und Dosiermodul AguaSave

Wasseraufbereitung Vollentsalzung mit anschließender einstellbarer qualitätsgesteuerter Verschneidung auf eine definierte Restsalzmenge (optimaler Leitwert z. B. < 200 µS/cm).

ÜberwachungVollautomatische, über Drucksensor gesteuerte Nachspeisung mit Leckageüberwachung. Permanente Leitfähigkeits- und Durchflussmessung nach der Verschneidung, Weiterleitung an die Zentralsteuerung FILTROL und Ausgabe über LED-Display und Volltextanzeige.

Messung und Regelung Wenn der voreingestellte Leitfähigkeitswert (Salzfracht) von max. 200 µS/cm erreicht wird, die Wasseraufbereitungseinheit erschöpft ist oder die Füllwasserqualität der Vorgabe nicht entspricht, erfolgt die Abschaltung der Nachspeisung und eine Sammelstörmeldung über GLT oder die Daten-weiterleitung über die optional erhältliche UMTS-Karte. Dieser Vorgang findet auch statt, sobald der Produktbehälter des Behandlungsproduktes SAV VSP leer ist.

Installationsschema AguaSave

Quelle: BRÖTJE

Quelle: AFS

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WasserbehandlungDas Vollschutzprodukt SAV VSP wird mengenproportional über die Durchflussmessung nach erfolgter Leitfähigkeitsmessung dosiert. Dies führt zu einer Erhöhung der Leitfähigkeit um ca. 150 – 200 µS/cm. Das Vollschutzprodukt sorgt für die Härtestabilisierung, den Korrosionsschutz und die Dispergierung (In-Schwebe-Halten) von Rückständen und wirkt reinigungsunterstützend.

Notwendiges ZubehörNachfüllkombination: Gemäß den gültigen Vorschriften ist der Befüllanlage ein Systemtrenner vorzuschalten. Diese Forde-rung wird durch den Einsatz einer handelsüblichen Nachfüllkombination erfüllt.

OptionenUMTS-Modul: Dokumentation der Fahrweise inkl. aller Aktivitäten (elektronisches Kesselbuch)

Installationsübersicht der Module AguaSave und AguaClean – Quelle: AFS

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6. Das Filtrationsmodul AguaClean

Filtrationsmodul Nachhaltige Entfernung aller Schweb-, Schmutz- und gelösten Wasserinhaltsstoffe durch Filter-einsätze unterschiedlicher Feinheiten. Entfernung metallischer Rückstände wie auch Magnetit über die zum Patent angemeldete Magnaflow-Einheit.

LeistungDas AguaClean-Modul arbeitet mit einer eigenen Zirkulationspumpe im Teilstrom (Bypass) des Kreislaufs mit einer Filtrationsleistung von bis zu 1 m³/h, sodass keine Beeinflussung der Anlagen-hydraulik stattfindet. Für eine optimale Funktion ist das Modul vorzugsweise im Rücklauf einzu-bauen. Als Ergänzung zum AguaSave-Modul ist AguaClean die optimale Lösung insbesondere für problembehaftete Bestandssysteme, findet aber auch bei neuen bzw. besonders hochwertigen Systemen Verwendung. Die verwendeten Filtereinsätze sind in drei Filtrationstiefen (25 µm, 10 µm und 5 µm) verfügbar. Auf Wunsch können auch weitere Filterfeinheiten eingesetzt werden.

ÜberwachungPermanente Temperatur- und Durchflussmessung nach der Filtration sowie Datenweiterleitung an die Zentralsteuerung FILTROL mit LED-Display und Volltextanzeige.

Die Abschaltung erfolgt über den Durchfluss. Wenn der beim Start der Anlage angezeigte Durch-fluss (bei sauberem Filter = 100 %) nur noch ca. 80 % beträgt, erfolgt als Erstes ein Voralarm. Wird nur noch ein Durchfluss von 70 % erreicht (Filter stark verschmutzt), erfolgt die Abschaltung der Zirkulationspumpe und eine Sammelstörmeldung über GLT oder die Datenweiterleitung über die optional erhältliche UMTS-Karte. Nach dem Tausch der Filtereinheit kann wieder angefahren wer-den. Es erfolgt keine Spülung und damit auch kein Eintrag von Frischwasser in das Heizsystem.

ZusatzfunktionIn Kombination mit dem teilentsalzten Wasser und der Dosierung des Vollschutzproduktes SAV VSP aus dem AguaSave-Modul startet im Kreislauf eine „sanfte Reinigung im laufenden Betrieb“.

Quelle: BRÖTJE

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AguaClean entfernt dann auch zusätzlich gelöste Ab lagerungen, Schweb stoffe und Magnetit dauerhaft aus dem System und hält dieses auch in der Zukunft sauber und damit energieeffizient. Ein neuer Wärmeerzeuger (Kessel, BHKW, …) kann sein Einsparpotenzial nur mit einem sauberen (VDI-konformen) Wasser ausnutzen. Gleichzeitig wird die Funktion des Wärmeerzeugers und der anderen verbauten Komponenten und somit auch die geforderte sedimentfreie Fahrweise dauerhaft sichergestellt.

OptionenUMTS-Modul: Dokumentation der Fahrweise mit Aktivitäten und Störungen (elektronisches Kesselbuch)

Installationsschema AguaClean

Quelle: AFS

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TEIL C – Praxis-Leit faden

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1. Zur Übersicht: Prozessablaufpläne – Der Weg zum Angebot

AguaSave-Prozessablauf beim Einsatz in Neuanlagen

AguaSave-Prozessablauf bei Sanierung im Bestand

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2. Vorgehensweise bei Neuanlagen

Datenerhebung für die geplante Anlage

Grundlage der Planung und Projektierung ist eine möglichst umfassende, lückenlose Datenerhebung. Hierzu gehören:

1. Vorgesehene Kesselleistung in kW?

2. Auslegung der Heizungsanlage?

Wie sieht die Verteilung der Wärmeübertrager (Plattenheizkörper, Radiatoren, Konvektoren, Fußbodenheizung, Pufferspeicher usw.) aus? Mithilfe dieser Angaben lässt sich über den im AguaSave-Betriebs-mittel rechner integrierten Inhaltsrechner der Systeminhalt einfach und schnell ermitteln.

3. Betriebsmittelbedarf? (Aufbereitungseinheiten + Vollschutzprodukt)

Zur Ermittlung des Betriebsmittelbedarfs können Sie den AguaSave- Betriebsmittelrechner nutzen. Er steht Ihnen auf unserer Homepage bzw. als Android-App für das Smartphone zur Verfügung. Zur Berech-nung benötigen Sie die Leitfähigkeit des örtlichen Rohwassers sowie den Systeminhalt der Anlage.

4. Montagesituation: Festeinbau AguaSave oder Mobilkoffer – Auslegung der Druckhaltung

Bei großem Anlageninhalt (ab 50 kW) oder häufigen Arbeiten an der Heizungsanlage ist die Festmontage des Moduls AguaSave die einzig richtige Lösung. Bei kleineren Anlagen (z. B. in Ein- oder Mehrfamilien- häusern mit kleinem Systeminhalt) können Neu- und Ergänzungsbefül-lungen alternativ auch mit dem Mobilkoffer WAM S UMTS K durch- geführt werden. Die Leistungsdaten und Variationsmöglichkeiten des mobilen Systems sind identisch mit denen eines fest eingebauten AguaSave-Moduls.

5. Fernüberwachung und Dokumentation gefordert?

--> Sie benötigen die Zusatzausstattung UMTS-Modul

6. Hohe Leitfähigkeiten (> 500 µS/cm) im Stadtwasser?

Zusatzausstattung: Erweiterungsset SAV ES und Aufbereitungseinheit SAV ES K2 mit einer Kapazität bis zu 2.000 l

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7. Große Systeme befüllen?

Bei einem Anlageninhalt von ca. 4.000 – 6.000 l wird die Zusatzausstat-tung Adapterset SAV PRO in Verbindung mit der Aufbereitungseinheit SAV PRO HB benötigt.

Bei einem Anlageninhalt von ca. 6.000 – 8.000 l wird außerdem eine zweite Wasseraufbereitungseinheit SAV PRO HB in Verbindung mit dem Harzaustauschset SAV HSS für einen schnellen und einfachen Harzwech-sel vor Ort benötigt.

Bei einem Systeminhalt von mehr als 8.000 l ist das mobile Modul WAM S M empfehlenswert, mit dem eine Durchsatzleistung von 1.500 l/h statt der normalen 750 l/h zu erzielen ist. Hier kommen die Aufbereitungseinheit SAV PRO HB sowie SAV VSP 25 zum Einsatz.

3. Vorgehensweise bei BestandsanlagenBei der Sanierung einer Bestandsanlage sollten vor Beginn der Arbeiten grundsätzlich eine Beprobung, Analyse und Bewertung des Stadtwassers und des vorhandenen Kreislaufwassers erfolgen. Nur so können vorliegende bzw. möglicherweise zu erwartende Probleme rechtzeitig erkannt und ihnen vorgebeugt werden. Ist in der Bestandsanlage bereits eine Aufbereitung z. B. in Form einer Enthärtungskartusche vorhanden, ist auch die Beprobung des Speisewassers nach der Aufbereitung erforderlich.

Die vergleichenden Analysenergebnisse und Auswertung mithilfe des Wasseruntersuchungsberichtes zeigen eindeutig, welches die Probleme und deren Ursachen sind und welche Maßnahmen zur Beseitigung der Probleme und zur Erreichung einer optimalen Fahrweise zu ergreifen sind.

Bei der Datenerhebung für die zu sanierende Anlage sind grundsätzlich die gleichen Fragen wie für Neuanlagen (Nr. 1 – 7) zu berücksichtigen. Zusätzlich müssen folgende Punkte beachtet werden:

8. Sind Heizungs- und Kältesysteme verschmutzt, verschlammt, heizen bzw. kühlen aufgrund von Ablagerungen nicht mehr einwandfrei, lassen sich nicht mehr einwandfrei regeln, zeigen Korrosionsschäden bzw. Korrosionserscheinungen oder gar Magnetitrückstände und werden demnach auch nicht mehr energieeffizient betrieben?

Lösung: Entweder Entleerung und Neubefüllung des gesamten Systems (in der Praxis aber nur selten umsetzbar) oder ein kontrollierter Wasser-austausch im laufenden Betrieb. Bei diesem Verfahren hat sich in der Praxis herausgestellt, dass von der ca. 1,5-fachen Wassermenge des Systeminhalts ausgegangen werden muss, um eine optimale Kreislauf-wasserqualität und den korrekten Produktgehalt SAV VSP von 3.000 – 4.000 g/m³ Systeminhalt zu erhalten. Zur problemlosen Realisierung des kontrollierten Wasseraustauschs mit einem AguaSave-Modul oder dem mobilen Modul AguaSave WAM S M ist das Wasseraustauschset AguaSave KWS verfügbar.

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Einbau von AguaSave und AguaClean in Bestandsanlagen – Quelle: BRÖTJE

Mit dem jetzt optimalen Heizungswasser wird zugleich eine sanfte Reinigung im laufenden Betrieb gestartet. Hierbei werden die vorhandenen Korrosionsrückstände und Ablagerungen im gesamten System langsam gelöst sowie in Schwebe gehalten und somit auch der einwandfreie Wärmeüber-gang wiederhergestellt und fortlaufend gesichert.

9. Die in diesem Prozess abgelösten festen und in der Schwebe gehaltenen Rückstände müssen aus dem System entfernt werden. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten:

Möglichkeit 1: Erneutes Ablassen und Füllen oder ein erneuter kontrollierter Wasseraustausch nach ca. 3 – 6 Monaten, was zur Folge hat, dass die Arbeits- und Betriebsmittelkosten erneut anfallen.

Möglichkeit 2: Einbau eines Filtermoduls AguaClean, mit dem die Rückstände im laufenden Betrieb nach und nach entfernt werden und dauerhaft dafür gesorgt wird, dass das Kreislaufsystem sauber bleibt. Unter diesem Aspekt erfolgt eine Investition in eine Anlage und ein langfristig sauberes System und nicht in eine Dienstleistung.

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4. Angebot bzw. LV erstellenSind alle Fakten und erforderlichen Maßnahmen wie zuvor beschrieben geklärt, können das Angebot bzw. die LV-Texte für eine Ausschreibung erstellt werden. Die entsprechenden Standard-angebote und Leistungstexte für den Installateur bzw. den Planer befinden sich im jeweiligen Login-Bereich auf der Homepage unter broetje.de

Neuanlage:1. Grundlagen – Leistungstext2. Druckprobe – Leistungstext3. AguaSave – mit/ohne optionale Ausstattung – Angebotstexte4. AguaClean – mit/ohne optionale Ausstattung (wenn der Einsatz sinnvoll oder technisch gefordert ist) – Angebotstexte5. Montage der Module – Leistungstext6. Spülen, Befüllen, Inbetriebnahme des Kreislaufs – Leistungstext7. Erstinbetriebnahme der Wasseraufbereitung und Einweisung – Leistungstext8. Erforderliche Wasseranalyse zur Kontrolle der Maßnahmen und der Anlagenfahrweise – Leistungstext9. Ein Analyseset WAS2 und ein Analyseset WAS1 – Angebotstexte10. Überprüfung der Kreislaufwasserqualität nach 8 Wochen Betriebszeit – Leistungstext11. Ein Analyseset WAS1 – Angebotstext12. Jährliche Überprüfung der Anlagenfahrweise – Leistungstext13. Ein Analyseset WAS1 – Angebotstext14. Jährliche anlagentechnische Wartung – Leistungstext

Bestandsanlage:1. Grundlagen Sanierung im Bestand – Leistungstext2. Kontrollierter Wasseraustausch – Leistungstext Alternativ: Ablassen des Bestandswassers und Neubefüllung – Leistungstext3. AguaSave – mit/ohne optionale Ausstattung – Angebotstexte4. AguaClean – mit/ohne optionale Ausstattung (wenn der Einsatz sinnvoll oder technisch gefordert ist) – Angebotstexte5. Montage der Module – Leistungstext6. Spülen, Befüllen, Inbetriebnahme des Kreislaufs – Leistungstext7. Erstinbetriebnahme der Wasseraufbereitung und Einweisung – Leistungstext8. Erforderliche Wasseranalyse zur Kontrolle der Maßnahmen und der Anlagenfahrweise – Leistungstext9. Ein Analyseset WAS2 und ein Analyseset WAS1 – Angebotstexte10. Überprüfung der Kreislaufwasserqualität nach 8 Wochen Betriebszeit – Leistungstext11. Ein Analyseset WAS1 – Angebotstext12. Jährliche Überprüfung der Anlagenfahrweise – Leistungstext13. Ein Analyseset WAS1 – Angebotstext14. Jährliche anlagentechnische Wartung – Leistungstext

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Betriebsmittel:Zusätzlich sollte ein zweites (LV-)Angebot über die Betriebsmittel (Aufbereitungsharz und Voll-schutzprodukt), die für eine Erstbefüllung, Neubefüllung nach vollständigem Entleeren oder dem kontrollierten Wasseraustausch erforderlich sind, erstellt werden.Speziell für den Handwerker entwickelte professionelle Zusatz-Geräteausstattungen wie z. B. das Adapterset SAV PRO zum Anschluss einer großen Wasseraufbereitungseinheit SAV PRO HB, das SAV KWS zum vollautomatischen und kontrollierten Wasseraustausch sowie das AguaSave WAM S ermöglichen in Abhängigkeit der vorliegenden Salzfracht im Rohwasser eine Erweiterung der Aufbereitungskapazität auf bis zu 6 m³ und in Abhängigkeit vom Einspeisedruck bzw. dem vorliegenden Systemdruck eine Erhöhung der Durchsatzleistung auf bis zu 1,5 m3/h.Diese professionelle Zusatz-Geräteausstattung wird in der Regel vom Installationsbetrieb zur fort-laufenden Nutzung gekauft, als Leihausstattung ausgeschrieben oder über Mietkauf bzw. Leasing (sofern gewünscht und angeboten) erworben.Der Betriebsmittelbedarf ist abhängig vom Systeminhalt sowie von der Salzfracht (Leitfähigkeit) des vorliegenden Rohwassers. Ist die Leitfähigkeit bekannt, kann der Betriebsmittelbedarf einfach und schnell über den Systeminhalts- und Betriebsmittelrechner unter broetje.de oder die AguaSave-App berechnet werden.

1. Aufbereitungskartusche SAV K2 bis zu einer Rohwasserleitfähigkeit von 400 µS/cm – Angebotstext

Alternativ dazu ab einer Rohwasserleitfähigkeit von 400 µS/cm: SAV ES K2 in Verbindung mit dem Erweiterungsset SAV ES – Angebotstext

2. Vollschutzprodukt SAV VSP 2 im 2-kg-Kanister – Angebotstext Alternativ dazu bei großen Systeminhalten:

Vollschutzprodukt SAV VSP 25 im 25-kg-Kanister – Angebotstext3. Filtereinheiten CLE F 25, 10 oder 5 µm – Angebotstext

Zusatz-Geräteausstattung:4. Adapterset SAV PRO zum Anschluss einer großen Wasseraufbereitungseinheit

SAV PRO HB an das AguaSave-Modul oder das Koffermodul AguaSave WAM S UMTS K – Angebotstext

5. Mobiles Modul WAM S M zur Erhöhung der Durchsatzleistung auf max. 1,5 m³/h – Angebotstext

6. Aufbereitungskartusche SAV PRO HB zur Erhöhung der Kapazität bis auf max. 6 m³ – Angebotstext

7. Harzaustauschset SAV HSS zum schnellen Entleeren und Neubefüllen der Aufbereitungskartusche SAV PRO HB – Angebotstext

8. Set für den kontrollierten Wasseraustausch AguaSave KWS in Verbindung mit dem AguaSave-Modul WAM S oder dem Koffermodul WAM S UMTS K – Angebotstext

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Ebenfalls bei großen Anlagen sowie beim kontrollierten Wasseraustausch im laufenden Betrieb sollte die Aufbe-reitungseinheit SAV PRO HB verwen-det werden. Der Harztausch ist mit der Zusatzausstattung SAV HSS problem-los vor Ort möglich.

5. Kombinierbarkeit und Zusatzausstattungen

Mit dem UMTS-Modul können sämtliche Anla-gendaten, Befüllungen, Störmeldungen usw. an ein Internet-Portal übertragen werden. So wird ein vollständiges, elektronisches Anlagenbuch realisiert.

AguaSave mit vollautomatischer Befüllung und Fernübertragung

Die vollautomatische Befüllung und das UMTS-Modul sind auch für den Mobil-koff er AguaSave WAM S UMTS K verfüg-bar. Serviceeinsätze bei verschiedenen Kunden können so optimal durchgeführt und dokumentiert werden.

AguaSave WAM S UMTS K mit vollautomatischer Befüllung und Fernübertragung

Für große Anlagen und schnelle Befüllungen empfi ehlt sich die Verwendung des mobilen Moduls AguaSave WAM S M. Auch hier sind die Vollautomatik und die UMTS-Übertragung möglich, sodass das Personal wäh-rend der Befüllung auch für andere Aufgaben eingesetzt werden kann.

AguaSave WAM S M UMTS mit vollautomatischer Befüllung und Fernübertragung

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Das BRÖTJE Heizungswasser Handbuch...behandlung hat mit der oben genannten Entwicklung der Heizungstechnik an sich nicht Schritt halten können. Auch an den veränderten Materialmix