Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 04-2017 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 2

Phänomen Korrosion in Heizkreisläufen – auf die anschauliche Art erklärt

Heizungswasser wird für den langfristig sicheren Betrieb moderner Heizungsanlagen immer wichtiger. Dies ist auch aus den aktuellen Regelwerken herauszulesen. Allerdings herrscht noch immer eine gewisse Verunsicherung darüber, mit welcher Aufbereitungsmethode – enthärten, entsalzen, inhibieren – die optimale Füllwasserqualität möglichst nachhaltig erreicht werden kann. Der nachfolgende Fachbeitrag zeigt anhand eines einfachen elektrischen Schaltbildes, inwiefern pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit und Sauerstoffkonzentration des Füllwassers das elektrochemische Korrosionsgeschehen beeinflussen.


Sauerstoff gilt im Heizungswasser als Korrosionstreiber Nummer eins. Tatsächlich hängen die Korrosionsraten der meisten im Heizkreislauf verbauten Metalle direkt von der Menge an gelöstem Sauerstoff ab. Das heißt: Sofern ein Sauerstoffzutritt sicher vermieden werden kann, findet meist keine Korrosion statt. Dies gilt allerdings nicht für niedrige pH-Werte 6, oder, im Falle von Aluminium, für pH-Werte 8,5. Für die Säurekorrosion sowie für die Basenkorrosion ist kein Sauerstoff erforderlich, um den „Korrosions-Stromkreis“ zu schließen.

Bild 1 Elektrisches Schaltbild zur Erklärung des Korrosionsgeschehens im Heizsystem

Bild 1
Elektrisches Schaltbild zur Erklärung des Korrosionsgeschehens im Heizsystem


Zur einfachen Veranschaulichung lassen sich die Abläufe im Korrosionsgeschehen auf einen Stromkreis übertragen, wie er noch aus dem Schulunterricht bekannt sein dürfte. Wie Bild 1 schematisch zeigt, besteht dieser aus Stromquelle, Glühlampe, Schalter und ggf. elektrischem Widerstand. Die Korrosionsreaktion entspricht dabei der Stromquelle (1), die Leuchtkraft der Glühlampe (2) zeigt die Korrosionsgeschwindigkeit. Ob der Schaltkreis geschlossen ist oder nicht, entscheidet das Vorhandensein von Sauerstoff oder Säure im Heizwasser, im Schaubild dargestellt mit dem Schalter (3). Nun wird die Leuchtkraft der Glühlampe u. a. noch beeinflusst von den beiden Widerständen (4 + 5). Ein Widerstand ist dabei dem Heizungswasser zugeordnet, der andere einer möglichen Deckschicht auf dem Metall.
Damit die Einflüsse von pH-Wert und Leitfähigkeit auf die mögliche Korrosionsreaktion deutlicher werden, sind die einzelnen Komponenten im Stromkreis näher zu betrachten.
1) Die Spannung der Stromquelle, und damit die mögliche Leuchtkraft der Glühlampe, hängt direkt ab von den chemischen Reaktionen am Plus- und Minuspol. Jede Reaktion erzeugt ein gewisses Potenzial und die Potenzialdifferenz zwischen beiden Polen bestimmt die Spannung der Stromquelle.
Dort, wo das Metall in Lösung geht, z. B. Fe –> Fe2+ + 2 e- befindet sich der (-)Pol. An der anderen Elektrode, dem (+)Pol, wird der im Wasser gelöste Sauerstoff reduziert, also gemäß der chemischen Formel O2 + 2 H2O + 4 e- –> 4 OH- verbraucht oder Säure (H+) zu Wasserstoff entladen. Wichtig ist dabei: Die Reaktion am (+)Pol ist abhängig vom pH-Wert und liefert mit abnehmendem pH-Wert mehr „Spannung“ (59 mV/pH). Niedrige pH-Werte beschleunigen auch aus diesem Grund die Korrosion.

Seite des Artikels
Autoren

Dr.  Dietmar Ende

perma-trade Wassertechnik GmbH, Leonberg.

Verwandte Artikel

Neues Technikum fokussiert Klimawandel und Digitalisierung

Fehlzirkulationen verhindern

Ausfallsichere Wärme für das Schwimmbad delfinoh in Nordhorn

Sonniger startet in Deutschland

Nachhaltige Schadensminimierung durch Heizungswasser-Aufbereitung

Radiale Diffusoren in Warmwasserspeichern – Funktionale Optimierung mittels CFD