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Ausdehnungsgefäße für Heizung,- Solar- und Trinkwasseranlagen

Ausdehnungsgefäße für Heizungsanlagen

Welchen Zweck hat ein Ausdehnungsgefäß in einer Heizungs- oder Solaranlage oder Trinkwasserleitungssystem? Ausdehnungsgefäße sind Bauteile in einem System, die wie ein Polster bei der Volumenveränderung von Wasser wirken. Wasser kann nicht komprimiert werden und der Druck der entsteht, wenn Wasser die Temperatur ändert, muss konstant gehalten werden.

Ausdehnungsgefäße werden auch als Membranausdehnungsfäße bezeichnet und mit den Buchstaben MAG abgekürzt. Sie werden bei Heizungs- oder Solaranlagen und Trinkwasserleitungssystemen eingesetzt. Ihr Zweck dient dem gleichmäßigen Druck in einem hydraulischen System und die Rohrleitungen sowie den Druckbehälter zu schonen. Wenn sich Wasser erwärmt, nimmt sein Volumen zu. Umgekehrt wird das Volumen von Wasser kleiner, wenn die Temperatur fällt. Wasserrohre sind nicht flexibel und können sich den Veränderungen des Volumens nicht anpassen. So ist es möglich, dass der Druck des Wassers bereits bei niedrigen Temperaturen steigt. Bei einem Medium, wie Wasser, das nicht komprimiert werden kann, müsste man bei hohem Druck Wasser ablassen und bei niedrigem Druck Wasser zuführen. Bei ständiger Wasserzufuhr in Heizungsanlagen kommt aber vermehrt Sauerstoff in das System, was dazu führt, dass Metallrohre schneller korrodieren. Ein Ausgleichsgefäß sorgt für perfekten "Druckausgleich" in hydraulischen Systemen.
 

Wie funktioniert ein Ausdehnungsgefäß?

Man unterscheidet Gefäße mit einer flexiblen Membran von denen ohne Membran. Die Membran bewirkt, dass das Gas nicht in das Wasser diffundiert. Der Vorteil ist, dass Sonnenkollektoranlagen und Heizungsanlagen nicht regelmäßig gewartet werden müssen. Haben die Gefäße keine Membran, werden sie auch als offene Systeme bezeichnet. Die Geräte werden dann an der höchsten Stelle des Kreislaufes montiert, zum Beispiel auf dem Dachboden. Laufen sie bei zu hohen Temperaturen und steigendem Druck über, wird das Wasser in das Kanalsystem abgeleitet. Diese offenen Systeme werden heute fast nicht mehr benutzt und wurden durch Membran-Ausdehnungsgefäße ersetzt.
 

Ausdehnungsgefäße in Heizungen

Ausdehnungsgefäße in Heizungen sind seit Beginn der 60er Jahre Membrangefäße. Bei Membrandruckausdehnungsgefäßen wird der Druck durch Gas ohne zusätzliche Energie ausgeglichen. Sie unterscheiden sich von Geräten mit Fremddruckerzeugung, bei denen der Druck durch eine Pumpe oder einen Kompressor konstant gehalten wird. Volumenschwankungen sind abhängig von der Art, wie der Heizkessel arbeitet. Wenn die Vorlauftemperatur ansteigt, nimmt das MAG Wasser auf. Es gibt das Wasser ab, wenn die Vorlauftemperatur des Kessels sinkt. Deshalb muss ein Heizkessel durch eine Ausdehnungsleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden sein. Diese Vorschrift ist in der DIN 4751 T2 dokumentiert.
 

Ausdehnungsgefäße für Trinkwasser

Ausdehnungsgefäße für Trinkwassersysteme arbeiten im Prinzip genauso wie bei Heizungsanlagen. Sie werden hauptsächlich bei Druckerhöhungsanlagen in hohen Gebäuden eingesetzt, wo der gelieferte Wasserdruck des Versorgungsunternehmens nicht, ausreicht um die oberen Stockwerke zu erreichen und arbeiten in Kombination mit einem Kompressor, der einen voreingestellten Druck gewährleistet. Oft gibt es auch das Problem von tropfenden Sicherheitsventilen, z.B. am Brauchwasserspeicher. Selbst nach dem Einbau eines neuen Sicherheitsventils kann es vorkommen, dass es hier weitertropft. Abhilfe könnte hierbei ein Trinkwasserausdehnungsgefäß schaffen, welches den Anlagendruck ausgleicht.
 

Ausdehnungsgefäße für Solaranlagen

Ausdehnungsgefäße für Solaranlagen gleichen Temperaturschwankungen aus, welche wie bei anderen Heizungsanlagen entstehen. Die Größe des Ausdehnungsgefäßes wird wie bei allen anderen Systemen anhand des Volumens der Solaranlage bestimmt. Diese MAG enthalten i. d. R. auch Membrane mit erhöhtem Temperaturbereich.
 

Ausdehnungsgefäß Größe berechnen

Hersteller und Monteure bieten Formulare und Programme für die Berechnung und Wahl der Größe des geeigneten Gerätes an. Bei der Auswahl müssen die niedrigste und die höchste Temperatur bedacht werden, sowie das gesamte Flüssigkeitsvolumen und der erlaubte Anlagedruck. Der zulässige Druck darf weder unter- noch überschritten werden. Für die Membrane ist eine Druckbelastung von maximal 70°C vorgeschrieben. Steigt die Temperatur, hält die Membrane nicht so lange wie erwartet. Damit das MAG sicher arbeitet, ist es wichtig, dass die Heizungsanlage absolut dicht ist und an keiner Stelle tropft. Der Ausdehnungskoeffizient ist bei Wasser am niedrigsten. Alle anderen Wassergemische, wie z. B. Stickstoffe oder Glycole, dehnen sich bei steigenden Temperaturen stärker aus. Die Konsequenz ist, dass das MAG größer sein muss. Der Hersteller bestimmt die Art der Installation. Er hat eine Montageanleitung, in der dokumentiert ist, wie das MAG eingebaut werden muss. Sie müssen einen bestimmten Betriebsdruck vorweisen und die Anwendung muss erlaubt sein. Die allgemeinen Abstufungen für den zulässigen Druck bewegen sich in einer Größenordnung von 3/5,6 und 10 bar. Die Ausdehnungsgefäß-Berechnung richtet sich immer nach der vorhandenen Kesselanlage des Wärmeerzeuger. Das Gefäß muss entleert und abgesperrt werden können und mit Klappenventilen oder Kappenkugelhähnen gesichert sein. Eine regelmäßige Wartung des MAG ist ratsam, denn es könnte über das Sicherheitsventil Wasser auslaufen. Ergebnis - in den Heizkörpern, besonders in denen in höheren Stockwerken, entstehen die bekannten Zirkulationsgeräusche oder die Umwälzpumpe arbeitet nicht richtig, weil sich Luft in der Pumpe befindet. Einmal im Jahr sollte die Wartung nach der DIN 4807 T2 ordnungsgemäß vorgenommen und dokumentiert werden.
 

Welches Ausdehnungsgefäß brauche ich?

Ausdehnungsgefäße für Heizungsanlagen
1,5 bar Vordruck, 90°C Vorlauftemperatur
Wasserinhalt
Heizung
25 Ltr. für Heizungsanlagen bis  235 Ltr.
35 Ltr. für Heizungsanlagen bis  320 Ltr.
50 Ltr. für Heizungsanlagen bis  470 Ltr.
80 Ltr. für Heizungsanlagen bis  750 Ltr.
100 Ltr. für Heizungsanlagen bis  850 Ltr.
140 Ltr. für Heizungsanlagen bis  1.210 Ltr.
200 Ltr. für Heizungsanlagen bis  1.620 Ltr.
250 Ltr. für Heizungsanlagen bis  2.020 Ltr.
300 Ltr. für Heizungsanlagen bis  2.400 Ltr.


Aufbau eines Membran-Ausdehnungsgefäße

Aufbau eines Ausdehnungsgefäß

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