Im heutigen Baublog stehen wieder die Heiz- und Kühlsysteme im Fokus. Genauer gesagt schauen wir uns die Themenbereiche Expansion, Druckhaltung und Sicherheitsventile an. Was ist Expansion und wofür wird sie benötigt? Welche Folgen kann die falsche Druckhaltung haben? Und welche Schäden drohen, wenn das Sicherheitsventil ausfällt?
Zu all diesen Fragen steht uns Martino Schandroch, Support Consultant der Firma IMI Hydronic Engineering Schweiz AG, mit seinen 43 Jahren Berufserfahrung Rede und Antwort. Er hat zur Veranschaulichung der Thematik schon mal das passende Bild für dich bereit:
«Der Heizkessel ist das Herz der Anlage, die Expansion die Lunge und die Leitungen die Venen und Arterien.»
Was ist Expansion im hydraulischen Kreislauf?
Das Thema ist für Laien gar nicht so einfach zu verstehen, wie Martino zugibt. Am Anfang steht ein physikalisches Grundgesetz: Alles, was sich erwärmt, dehnt sich aus. Für den hydraulischen Kreislauf heisst das, dass sich das Wasser ausdehnt, wenn es darin erwärmt wird. Dies bedeutet wiederum, dass das zusätzliche Wasservolumen irgendwohin muss. Geht die Temperatur wieder zurück, dass muss das Wasser zurück in die Anlage zum Ausgangspunkt gelangen.
«Erwärmt man 100 Liter Wasser von 4 auf 100 Grad, dann hat man am Ende 104 Liter.»
Druckhaltung im geschlossenen Expansionssystem
Unsere kleine Physikstunde mit Martino geht weiter. Es gibt nämlich noch eine andere wichtige Eigenschaft des Wassers in diesem Zusammenhang: Wasser ist nicht komprimierbar. Kommt mehr Wasser in einen abgeschlossenen Raum, erhöht sich der Druck darin. Ohne Expansionssystem, das diesen Druck auffängt, würde die Anlage kaputtgehen. Das System hilft dabei, den Druck in der Anlage konstant zu halten.
«Das Expansionssystem ist also nicht nur für den Volumenausgleich, sondern auch für die Druckhaltung da.»
Gerade diese Funktion ist äusserst wichtig, denn ohne Druckhaltung findet keine richtige Wasserzirkulation statt. Dies hat verheerende Folgen für die Wasserqualität, was sich etwa mit Korrosion bemerkbar macht. Probleme mit der Druckhaltung sind sozusagen der erste Dominostein, der eine ganze Reihe von weiteren Komplikationen auslöst. Dazu gehören Schlamm und Luft im System – bis hin zu Leckagen. Was du gegen Schlamm und Luft im Heizungssystem machen kannst, erfährst du in diesem früheren Baublog.
Wie stellst du solche Probleme bei dir fest?
Für dich als Bauherr stellt sich jetzt natürlich die Frage, ob du das bei deiner Anlage selber feststellen kannst. Selbst wenn du ein Laie auf diesem Gebiet bist, merkst du, wenn etwas nicht stimmt mit der Wärmeabgabe im Haus. In so einem Fall ist meist das Expansionssystem schuld. Ein weiteres Symptom ist das Auftreten von Luftgeräuschen.
«Luftgeräusche sind nicht mit Wassergeräuschen zu verwechseln. Diese hätten dann etwas mit der Pumpe zu tun und nicht mit dem Expansionssystem.»
Um Problemen vorzubeugen und die Sicherheit zu gewährleisten, muss die Anlage regelmässig gewartet werden. Häufiger, als viele denken: Einmal im Jahr sollte der Installateur kommen und den Vordruck vom Gefäss sowie das Sicherheitsventil kontrollieren.
Die Funktion des Sicherheitsventils
Das Sicherheitsventil muss automatisch intervenieren und sich öffnen, wenn ein Überdruck im System ist. Insbesondere beim Heizkessel kann ein defektes Sicherheitsventil zu erheblichen Schäden führen.
Ein Einfamilienhaus hat normalerweise Sicherheitsventile, die bis 3 bar Druck eingerichtet sind. Das bedeutet für die Anlage einen maximalen Betriebsdruck von 2,3 bar. Der Minimaldruck, der verhindert, dass es zu Kavitation kommt, beträgt 1 bar. Als Kavitation wird das Bilden und schlagartige Zusammenfallen von mit Dampf gefüllten Blasen bezeichnet. Das bedeutet unter dem Strich einen variablen Betriebsdruck der Anlage von 1 bis 2,3 bar. Im Sommer ist der Zeiger beim Manometer auf 1; wenn es draussen kalt ist, steht er auf dem höchsten Wert bei 2,3 bar. Bei automatischen Systemen für grössere Anlagen mit Kompressor ändert sich der Druck nicht, weil er konstant bleibt.
Das Sicherheitsventil öffnet sich im obigen Beispiel mit dem Einfamilienhaus also bei 3 bar Druck. Damit es sich schliessen kann, muss es runter bis auf 2,3 bar. Bleibt der Enddruck über 2,3 bar, hast du Wasser, das permanent aus dem Sicherheitsventil läuft – und dir im System fehlt!
Fazit: Ständig auslaufendes Wasser beim Sicherheitsventil ist also definitiv das Kommando, um einen Profi zu rufen. Leicht schwankende Werte auf dem Manometer hingegen nicht; das gehört zu einem variablen Betriebsdruck und hängt von den Aussentemperaturen ab.
Weiterführende Infos
Auf der Website der IMI Hydronic Engineering Schweiz AG findest du noch mehr Infos sowie Berechnungsdokumente zum Herunterladen.
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