Warmwasser-Fußbodenheizungen

Systemtrennung bei Warmwasser-Fußbodenheizungen

Gerade bei der Installation einer neue Heizung im Bestand gibt es einiges zu beachten. Wie sieht es aus, wenn bereits eine Fußbodenheizung vorhanden ist?

Bereits seit Mitte der 60er-Jahre finden Kunststoffrohre in Fußbodenheizungen Verwendung. Mehr als ein Jahrzehnt später ließen sich Erkenntnisse über einen Vorgang gewinnen, der als Sauerstoffdiffusion bezeichnet wird. Dabei gelangen Sauerstoffmoleküle über die Kunststoffrohrwand nach innen und damit direkt ins Heizungswasser. 

Infolgedessen wurde im September 1988 die DIN 4726, Rohrleitungen aus Kunststoffen für Warmwasser-Fußbodenheizungen, herausgegeben. In ihr wird die Definition des sauerstoffdichten Kunststoffrohres festgelegt. Nach dieser Norm müssen sauerstoffdichte Rohre bei einer Temperatur von 40° C eine auf das Rohrinnenvolumen bezogene Sauerstoffdurchlässigkeit von weniger als 0,1 g/(m³*d) aufweisen. Erreicht wird dies durch sauerstoffdichte Schutzfolien, Vernetzung und Lackierungen. 

Auf dem deutschen Markt sind heute nur noch sauerstoffdichte Rohre nach DIN 4726 erhältlich. Dabei erreichen viele Hersteller mit ihren Produkten Werte, die deutlich unter der Nachweisgrenze von 0,005 g/(m³*d) liegt. Damit übersteigen sie die Anforderungen, die sich aus der Norm ergeben, deutlich. Das Thema Sauerstoffdiffusion bei Fußbodenheizungen ist in der Neuinstallation daher kein Thema mehr. 

Doch wie sieht es bei bestehenden Heizunganlagen aus?

Fußbodenheizungen älteren Baujahres entsprechen häufig nicht den Anforderungen der DIN-Norm aus dem Jahre 1988. Hier ist ein erheblicher Sauerstoffeintrag zu erwarten. Der eingetragene Sauerstoff kann sich korrosionsfördernd auf verschiedene Bauteile in der Heizungsanlage auswirken. Daher wird von vielen Heizkessel-Herstellern eine Trennung der bestehenden Fußbodenheizung vom neuen Heizkessel verlang. 

Sollte ein Schaden des Heizkessels durch Sauerstoffeintrag und sich im bestehenden Heizungssystem befindlichen Rostschlammes nachgewiesen werden, entfällt jegliche Gewährleistung und Garantie. 

Wie erkenne ich, ob meine Fußbodenheizung sauerstoffdiffusionsdicht ist? 

Der Anwender sollte also darauf achten, dass das eingesetzte Kunststoffrohr eine Zertifizierung gem. DIN 4726 aufweist, was durch ein DIN Geprüft-Zeichen mit einer Registernummer in der Rohrbeschriftung dokumentiert wird. Da der überwiegende Teil der Fußbodenheizungsrohre unterhalb des Estriches liegt und damit nicht zugänglich ist, kann die Kennzeichnung häufig nur am Heizkreisverteiler abgelesen werden. 

Öffnen Sie hierzu den Heizkreisverteilerschrank und schauen Sie, ob hier eine entsprechende Kennzeichnung auf den Kunststoffrohren vorhanden ist.

Heizkreisverteilerschrank

Bild: Uponor 

Was kann ich tun, um meinen Heizkessel zu schützen? 

Sollte keine Kennzeichnung auf den Fußbodenheizungsrohren vorhanden sein und wurde die Fußbodenheizung vor 1990 eingebaut, ist davon auszugehen, dass Sauerstoff diffundieren kann. In diesem Falle empfehlen wir den Einbau eine Systemtrennung mittels Plattenwärmetauscher. 

Hierbei wird hinter dem Heizkessel ein kleiner Wärmetauscher montiert und dadurch die Verbindung zwischen Kesselwasser und dem Wasser in der Fußbodenheizung unterbrochen. Ein Mischer sowie eine Heizungsumwälzpumpe sorgen dann auf der Seite hinter dem Wärmetauscher für die richtige Heizwassertemperatur und -menge. Der "undichte" Kunststoffteil wird quasi vom Heizkessel durch einen Wärmtauscher getrennt. 

Um zu vermeiden, dass mit Sauerstoff angereichertes Wasser in den Heizkessel gelangt und dort Korrosion verursacht, werden die einzelnen Systeme getrennt. Bei einer Systemtrennung im Heizsystem wird die Wasserzirkulation in zwei voneinander getrennte Kreise aufgeteilt. Dabei entstehen ein mit dem Wärmeerzeuger verbundener Kesselkreis und der mit dem Wärmeverbraucher verbundene Heizkreis. Die Energieübertragung zwischen den Kreisen wird von einem Wärmetauscher übernommen. 

Was genau ist ein Plattenwärmetauscher? 

Plattenwärmetauscher gelten bei den meisten Anwendungen rund um Heiztechnik als unübertroffen und kommen immer dort zu Einsatz, wo eine Systemtrennung mit höchster Effizienz installiert werden soll. Neben dem Einbau in Fußbodenheizungen mit diffusionsoffenen Rohrleitungen sind Plattenwärmetauscher auch bei Schwimmbadheizungen und in Frischwasserstationen zur legionellensicheren Trinkwassererwärmung zu finden.

Funktionsaufbau eines Plattenwärmetauschers

Funktionsaufbau eines Plattenwärmetauschers

Bei der Fertigung kommt das Parallel-Gegenstromprinzip zum Einsatz. Plattenwärmetauscher sind aus einer exakt definierten Anzahl an profilierten Platten konstruiert. Diese bestehen aus mit Kupferlot vakuumverlötetem Plattenmaterial aus Edelstahl und sind gemäß europäischer Druckgeräterichtlinie zugelassen. 

Gibt es eine andere Möglichkeit außer der Systemtrennung? 

Durch die Beimischen eines Inhibitors, in dem Fall einer Flüssigkeit, die den freien Sauerstoff bindet, kann das Problem zwar grundsätzlich gelöst werden. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die Anforderungen an das Heizungswasser entsprechend den Forderungen der VDI 2035 mit dem Inhibitor zur Sauerstoffbindung verträgt. Dies ist leider häufig nicht der Fall. In einschlägigen technischen Regeln wird unter Beachtung der zuvor genannten Verhältnisse vorgeschrieben, dass Heizanlagen so auszulegen und zu betreiben sind, dass ein ständiger Zutritt von Sauerstoff in das Heizungswasser verhindert wird. Dazu gehört beispielsweise die VDI-Richtlinie 2035 Blatt 2 [2], in der es heißt, dass der Sauerstoff in einer sachgemäß ausgelegten, gebauten und in Betrieb genommenen Heizungsanlage nach kurzer Einfahrzeit verbraucht sei. 

Maßnahmen zum Korrosionsschutz bestünden in erster Linie darin, den weiteren Zutritt von Sauerstoff zum Heizungswasser zu verhindern.

Auch muss die Wasserqualität laufend überprüft werden und ggf. muss die Zugabe des Inhibitors verändert werden. Eine ständige Zugabe von Inhibitoren ist daher keine sinnvolle Dauerlösung. 

Wir empfehlen bei der Heizungssanierung daher ausdrücklich, eine Systemtrennung einbauen zu lassen, wenn die Sauerstoffdichtigkeit der vorhandenen Kunststoffrohre nicht 100%-tig gegeben ist.