Durch sich verändernde Betriebsbedingungen in Wohn- und Nutzgebäuden ist es oft erforderlich, Maßnahmen zum Kalk- und Korrosionsschutz zu ergreifen. Eine geeignete Wasseraufbereitung kann viele der Probleme lösen. In diesem Beitrag wird gezeigt, ob und inwieweit hier eine Kombination spezieller Produkte zur Wasseraufbereitung Leitungs- und Heizungsschäden vorbeugen und für langfristigen Schutz sorgen kann.
Kalk und Co.: So schädigen Mineralstoffe die Leitungen im Haus
Millionen von Haushalte in Deutschland werden mit sauberem, aber teilweise auch hartem, kalkhaltigem Wasser versorgt. Dabei bedeutet kalkhaltiges Wasser keinerlei gesundheitliche Beeinträchtigungen für den Menschen, die darin enthaltenen Mineralstoffe stellen für die Leitungen im Haus jedoch eine große Gefahr dar. Besonders dann, wenn das Wasser erwärmt wird, fällt Kalk aus und lagert sich an den Wänden der Leitungen sowie an den Heizspiralen ab. Diese Schicht erhöht nicht nur den Energieverbrauch, sondern kann unter Umständen auch erhebliche Schäden verursachen. Abhängig vom Einsatzgebiet und der Wasserproblematik empfiehlt sich deshalb der Einbau verschiedener Systeme, die das Wasser umweltschonend enthärten und bei Bedarf auch für weitere Zwecke aufbereiten, etwa zur Befüllung von Warmwasser-Heizungsanlagen nach VDI 2035. Da sich die Anlagen untereinander kombinieren lassen, besteht für jeden Anwendungsfall die Möglichkeit, das Wasser den Ansprüchen entsprechend aufzubereiten und den Schutz der Leitungen zu gewährleisten.
Ursache des Kalks bekämpfen
Kalk bedeutet in jedem Haushalt zunächst unschöne Flecken – sei es im Waschbecken, in der Badewanne oder auch in der Küche. Meistens werden sie mit hartnäckigen Chemikalien und Essigreiniger bekämpft, was die Flecken zwar regelmäßig verschwinden lässt, jedoch die Umwelt erheblich belastet. Außerdem behandelt diese Methode lediglich die Symptome, nicht aber die Ursache des Kalks. Die weitaus hartnäckigeren und gefährlicheren Ablagerungen in den Wasserleitungen lassen sich dagegen nicht mit Reinigungsmitteln beseitigen. Zudem sorgen sie für einen höheren Energieverbrauch: Lagert sich etwa nur 1 mm Kalk auf den Heizspiralen ab, steigt der Energieverbrauch um ca. 10 %. Schon deshalb ist es ratsam, nicht einfach die Symptome zu bekämpfen, sondern an der Ursache anzusetzen. Dafür bieten sich verschiedene Anlagen zur Enthärtung, Filtration, Dosierung und gegebenenfalls auch zur Vollentsalzung des Wassers an.
Enthärtungsanlagen: Mit Ionenaustausch Calcium und Magnesium aus dem Wasser ziehen
Viele Enthärtungsanlagen arbeiten mit dem sogenannten Ionenaustausch-Verfahren, welches dafür sorgt, dass dem Wasser Calcium und Magnesium entzogen wird. Andernfalls verbinden sich die Härtebildner bei Erwärmung mit Hydrogencarbonat zu Kalk und verursachen die erwähnten Probleme in den Leitungen und an den Heizungsrohren. Ionenaustausch bedeutet, dass im Gegenzug ein anderer Stoff in das Wasser hinzugegeben wird. Dafür wird dem Wasser im Austausch mit Calcium und Magnesium beispielsweise Natrium beigefügt. Auf diese Weise wird eine Kalkbildung verhindert. Dieses Verfahren wurde bei natürlich vorkommendem Zeolith-Gestein beobachtet und gilt als umweltfreundlich und wirtschaftlich.
Bild: Grünbeck
Enthärtungsanlage: Neuesten Stand der Technik sicherstellen
Besonders wichtig in diesem Zusammenhang ist, dass die eingesetzte Enthärtungsanlage allen aktuellen EN- sowie DIN-Normen entspricht. Außerdem sollte sie DVGW-zertifiziert sein. Dadurch bestätigen die Hersteller gegenüber Installateuren und Endverbrauchern, dass sie auf dem neuesten Stand der Technik ist und allen gängigen Regelwerken entspricht. Ferner sind diese Anlagen eigensicher, das bedeutet, dass vor einer DVGW-zertifizierten Anlage keine zusätzlichen Sicherungseinrichtungen mehr notwendig sind. Gerade bei Preisvergleichen sollten Installateure diesen Aspekt auf jeden Fall im Blick behalten.
Enthärtungsanlagen absichern: Ja oder nein?
Zuletzt gab es immer wieder Diskussionen, ob Enthärtungsanlagen abgesichert werden müssen oder nicht. Im 2019 erschienenen DVGW-Positionspapier wurde eindeutig auf diese Thematik eingegangen. Das Ergebnis lautet wie folgt: „Vor dem Einsatz in der Trinkwasser-Installation sollte das einzusetzende Gerät zur Wasserbehandlung insbesondere bei der Entwicklung, hygienisch überprüft werden. Enthärtungs- und Kalk-
schutzanlagen in der Trinkwasser-Installation mit aktuell gültigem DVGW-Zertifikat sind bereits eigensicher und bedürfen daher keiner zusätzlichen Absicherung. Die eingesetzten Materialien und Werkstoffe müssen der Trinkwasserverordnung inklusive der entsprechenden Bewertungsgrundlagen und UBA-Leitlinien und -Empfehlungen entsprechen.“
Die richtige Enthärtungsanlage wählen
Die Auswahl der geeigneten Anlage hängt dabei unter anderem von der Zahl der Personen im Haushalt und dem damit verbundenen täglichen Wasserverbrauch ab. So decken viele Hersteller mit kleineren Geräten den Wasserverbrauch von durchschnittlich großen Familien ab, bieten jedoch häufig auch Anlagen an, die sich sogar für den Einsatz in kleinen Hotels eignen. Unabhängig von der Größe sollten die Anlagen jedoch über verschiedene Funktionen zur Systemüberwachung verfügen, um bei Fehlermeldungen schnell reagieren und Störungen sowie folgenreicheren Schäden frühzeitig vorbeugen zu können. So verbauen einige Hersteller mittlerweile auch Wassersensoren, die unkontrollierte Wasseraustritte erkennen.
Frei wählbare Enthärtungsstrategie
Bei Enthärtungsanlagen sollte außerdem darauf geachtet werden, dass sie sich auf den Verbrauch im Haushalt abstimmen und zu den Tageszeiten regenerieren, in denen für gewöhnlich kein Wasser benötigt wird. Auf diese Weise können sie zu jeder Zeit die Bereitstellung weichen Wassers gewährleisten. Dafür sind die Anlagen meist mit einer vollautomatischen Steuerung sowie einem Zentralsteuerventil ausgestattet. Aufgrund der eingestellten Rohwasserhärte und den täglichen Wasserentnahmen passen sie sich zudem den Bedingungen vor Ort an. Je nach Ausführung der Anlage ermittelt das System den Wasserverbrauch für jeden Wochentag einzeln und steuert die Enthärtungsleistung abhängig von den vorher ermittelten Werten. Auch saisonale Schwankungen werden dabei nicht außer Acht gelassen. Größere Systeme verfügen daneben über mehrere Ionenaustauscher und können so auch in Phasen mit einem sehr hohen Wasserbedarf immer ausreichend enthärtetes Wasser bereitstellen, während in Zeiten mit niedrigem Bedarf gewährleistet wird, dass die Enthärtung stagnationsfrei verläuft.
Bild: Grünbeck
Enthärtungsanlage: Betrieb auf Nutzer zuschneiden
In den vergangenen Jahren wurde beobachtet, dass der Komfort und die einfache Bedienung eine zunehmend wichtigere Rolle für den Nutzer spielen. Deshalb statten viele Hersteller die Geräte mittlerweile mit dem Feature aus, verschiedene, auf den Nutzer zugeschnittene Betriebsarten zu wählen. So kann zum Beispiel zwischen Eco, Power, Comfort, Individual oder Fix entschieden werden. Gleichzeitig lassen sich Anlagen zur Wasseraufbereitung nun auch vernetzen. Beispielsweise bieten Hersteller wie Grünbeck mittlerweile Modelle an, die wie die softliQ-Baureihe über eine LAN-Schnittstelle beziehungsweise über eine WLAN-Anbindung verfügen, sodass sie sich nicht nur über das Display bedienen, sondern auch mit einer App kontrollieren und steuern lassen. Außerdem lässt sich der Füllstand des Salztanks einfacher überprüfen. Die Füllstandskontrolle erfolgt über einen Infrarot-Sensor, welcher bei einem zu geringem Salzvorrat im Tank eine entsprechende Meldung an das Display weitergibt. Zusätzlich werden Nutzer per E-Mail und App über das notwendige Nachfüllen informiert.
Sauberes Wasser gemäß DIN EN 806-2
Für eine noch höhere Wasserqualität sind als Ergänzung zu den Enthärtungsanlagen spezielle Filteranlagen vorgeschrieben. Diese sorgen dafür, dass selbst unerwünschte Kleinstpartikel aus dem Wasser gefiltert werden. Dazu zählen auch Rostpartikel oder Sandkörner, die sich ansonsten an den Innenwänden der Rohrleitungen ablagern und erhebliche Schäden durch Korrosion verursachen können. Am Hauswassereingang gemäß DIN EN 806-2 eingebaut, dienen sie deshalb nicht nur der Verbesserung der Trinkwasserqualität, sondern auch dem Schutz von Anlagen und Armaturen. Dazu werden Filter verbaut, die je nach Anforderung und Bedarf mit einem Druckminderer ausgestattet sind oder ohne ihn arbeiten. Die Filterkerze sollte sich beispielsweise bei einem Wechselfilter, der auch als Kerzenfilter bezeichnet wird, möglichst einfach austauschen lassen, da dies aus hygienischen Gründen nach DIN EN 806-5 A mindestens alle sechs Monate gefordert wird. Ansonsten kann es passieren, dass die Filtereinheit irgendwann nicht mehr dazu in der Lage ist, eine optimale Hygiene und hohe Filterleistung bereitzustellen.
Alle 60 Tage rückspülen
Eine Weiterentwicklung der Kerzenfilter sind Rückspülfilter. Sie verfügen über eine Rückspülfunktion, die je nach Modell manuell eingeleitet wird oder automatisch in einem vorher festgelegten Intervall erfolgt. Dabei wird das Filterelement in umgekehrter Reihenfolge durchflossen. Die im Filter zurückgehaltenen Partikel und Verschmutzungen werden anschließend mit dem Rückspülwasser über einen Auslauf zum Kanal ausgespült. Auch eine Rückspülung ist laut Norm mindestens alle 6 Monate durchzuführen. Für diesen Vorgang empfiehlt Grünbeck jedoch eine regelmäßige Rückspülung in einem Intervall von 60 Tagen. Wird trotz regelmäßig durchgeführter Rückspülvorgänge festgestellt, dass sich am Filterelement Schmutz abgelagert hat, kann der Vorgang bei den Rückspülfiltern auch manuell eingeleitet werden. Dadurch wird zugleich die Systemtrennung von der Kanalseite und damit der Schutz des Trinkwassers sichergestellt.
Bild: Grünbeck
Heizungswasseraufbereitung nach VDI 2035
Während es beim Trinkwasser in der Regel ausreichend ist, Enthärtungs- und Filteranlagen zu installieren, um die Wasserqualität zu verbessern und Schäden in den Leitungen sowie an Armaturen vorzubeugen, genügt dies bei Wasser für Heizungsanlagen jedoch noch nicht. Die VDI 2035 sieht deshalb vor, vollentsalztes Wasser für die Befüllung und Nachspeisung von Warmwasser-Heizungsanlagen zu verwenden. Vollentsalztes Wasser verhindert die Steinbildung in der Anlage und beugt Ablagerungen sowie Korrosion vor. Wie auch bei Enthärtungsanlagen hat sich das Ionenaustauschverfahren zur Vollentsalzung von Heizwasser bewährt. In der Regel bestehen Entsalzungsanlagen zur Erstbefüllung und Nachspeisung aus einer Systemtrennereinheit, einer Druckmindereinheit und einer Aufbereitungseinheit inklusive Füllpatrone. Da auch bei der Heizungswasseraufbereitung die Trennung von Heiz- und Trinkwassersystem nach DIN EN 1717 sichergestellt werden muss, ist die Integration einer Systemtrennereinheit unabdingbar.
Mit Mischbettharzen Wasser vollentsalzen und filtern
Das Rohwasser durchfließt zunächst den eingangsseitigen Absperrhahn und den Schmutzfänger, bevor es in der Systemtrennereinheit angelangt und von dort durch den Druckminderer zur Füllpatrone weitergeleitet wird. Dort sorgen Mischbettharze, die zum einen aus einem stark sauren Kationenaustauscherharz und zum anderen aus einem stark basischen Anionenaustauscherharz bestehen, dafür, dass das Wasser im nächsten Schritt vollentsalzt wird und nahezu alle unerwünschten Bestandteile aus dem Zulaufwasser gefiltert werden. Um die Qualität des Wassers zu überprüfen, wird eine Leitfähigkeitsmesszelle integriert. Schließlich wird das Wasser in das Heizungssystem eingespeist. Soll die Anlage saniert und anschließend neu befüllt werden, bietet es sich an, Dosierflüssigkeiten zu verwenden. Sie sorgen für einen langfristigen Korrosionsschutz bzw. erleichtern in beiden Fällen die Reinigung. Hierfür bietet beispielsweise Grünbeck Produkte aus der thermaliQ-Serie an, zu denen neben den Baugruppen zur Vollentsalzung auch Dosierflüssigkeiten zählen. Außerdem sind die darin enthaltenen Stoffe biologisch abbaubar. Allgemein sollte bei allen Anlagen darauf geachtet werden, dass diese einbau- und wartungsfreundlich sind und die Wasserqualität leicht überprüft werden kann – etwa durch ein optisches Ampelsystem im Bereich der LF-Mess-
zelle, durch welche die Beschaffenheit des Füll- und Ergänzungswassers angezeigt wird.
Dosierung von Mineralstofflösungen : Geräte zur Wasserbehandlung optimal abstimmen
Bild: Grünbeck
Im Idealfall werden alle Geräte zur Wasserbehandlung und -aufbereitung so ausgewählt, dass sie optimal aufeinander abgestimmt sind und zum Beispiel nur so viel Dosierflüssigkeit verbrauchen wie nötig. Dies senkt nicht nur die laufenden Kosten, sondern schont auch die Umwelt. Daneben spielen der Bedien- und Wartungskomfort eine große Rolle. Bis vor wenigen Jahren war der Installateur allein dafür verantwortlich, den Zustand einer Anlage zu bestimmen und Maßnahmen einzuleiten. In der jüngsten Vergangenheit haben sich ganz neue Entwicklungen ergeben. So fordert der Verbraucher mittlerweile mehr Kontrolle und Bedienfreundlichkeit über die eigenen Anlagen im Haus. Im Zuge dessen entwickeln die Hersteller Geräte, die sich vernetzen und über Apps steuern und kontrollieren lassen. Daneben verlangt auch die Trinkwasserverordnung, dass Dosierdaten gespeichert und ausgelesen werden können. Die Daten lassen sich anschließend auf einen Speicherstick ziehen, am PC auslesen und auf ungewöhnliche Schwankungen analysieren.
Enthärtungsanlagen mit Dosieranlagen vernetzen
Im Zuge der zunehmenden Verbreitung von Smarthome-Systemen bieten einige Hersteller auch weitere Schnittstellen an, mittels derer sich die Geräte untereinander verbinden lassen. Grünbeck realisiert dies etwa bei den neuen Enthärtungsanlagen im Produktportfolio, die mittels spezieller Schnittstelle mit den Dosieranlagen vernetzt werden können. Bei Störungen wird – vorausgesetzt, die Enthärtungsanlage ist mit dem WLAN oder LAN verbunden – automatisch eine E-Mail an den Hauseigentümer versendet. Zudem wird über die Schnittstelle ein Dosiersignal von der Enthärtungs- zur Dosieranlage übermittelt. Dies spart eine zusätzliche Wasserzählerarmatur bei den Dosieranlagen.
Dieser Artikel ist eine Überarbeitung des Artikels „Rote Karte für Kalk, Keime und Co.“ von Jochen Kitzler, erschienen in SBZ 03-2020.
