Wenn sich kaltes Wasser erwärmt, fällt der gelöste Kalk aus und bildet Ablagerungen. Ursache hierfür ist, dass das im Wasser vorhandene Calciumhydrogencarbonat instabil wird und sich als unlösliches Calciumcarbonat (“Kalk”) abscheidet. In Wärmetauschern passiert genau das: kaltes Wasser wird erwärmt und durch den permanenten Durchlauf setzte sich der Kalk im Inneren des Wärmetauschers ab. Das betrifft sowohl Plattenwärmetauscher (wie etwa den Wellrohrwärmetauscher oder Kompaktwärmetauscher), als auch den Rohrbündelwärmetauscher oder Spiralwärmetauscher. Bei vielen Anlagen müssen Betreiber bereits nach einer Laufzeit von sechs Monaten den Wärmetauscher entkalken.
Besser Wartung als Austausch
Ablagerungen entfernen für höhere Lebenszeit und bessere Leistung
Selbst wer eine Wasserenthärtungsanlage im Einfamilienhaus oder auch eine Entkalkungsanlage im Mehrfamilienhaus einsetzt, kommt um die Entkalkung des Wärmetauschers nicht herum. Denn neben dem Kalk bedrohen auch andere Stoffe die Wärmetauscher, die wichtiger Teil vieler Heizungen und Lüftungsanlagen, von Solarpufferspeichern oder Wärmepumpen sind. Rostpartikel, Schwebstoffe aus Beschichtungen und ein Biofilm vereinen sich und führen zu der sogenannten “Verschlammung” der Wärmetauscher.
Beide Phänomene – Verkalkung und Verschlammung – vermindern den Wärmetransport im Tauscher und verschlechtern seine Leistung. Es kann zu Überhitzung kommen, wodurch das Material ermüdet und das Risiko eines Totalausfalls steigt. Je enger die zugesetzten Öffnungen im Inneren sind, durch die das Wasser strömen muss, umso mehr nimmt der Strömungswiderstand zu. Um das auszugleichen, muss die Pumpe, die das Wasser transportiert, eine höhere Leistung erbringen. Die Folge: Obwohl die Leistung des Wärmetauschers konstant bleibt, verbraucht die Anlage mehr Strom und sowohl die Pumpe als auch der Wärmetauscher verschleissen schneller.
Mechanische & chemische Entkalkung des Wärmetauschers
Je nachdem, welche Art von Wärmetauscher vorliegt und wie dieser in der Gesamtanlage verbaut ist, entscheidet darüber, welche Entkalkung nötig ist. Auch vom Grad der Verschmutzung hängt ab, ob eine mechanische oder chemische Entkalkung des Wärmetauschers empfehlenswert ist. Falls Keime im Wasser oder im Gerät festgestellt werden, kann ausserdem eine Desinfektion nötig sein.
Mechanische Entkalkung
Die mechanische Entkalkung von Wärmetauschern ist recht aufwendig: Die Bauteile müssen alle einzeln demontiert und dann gereinigt werden. Dies erfolgt zumeist mit einem Hochdruckreiniger mit speziellen Düsen.
Chemische Reinigung
Die chemische Reinigung ist häufig das Mittel der Wahl und viele Hochleistungs-Wärmetauscher mit sehr eng angeordneten Lamellen erhalten heutzutage eine jährliche chemische Entkalkung. Dazu müssen die Anlagen nicht demontiert werden. Im Einsatz sind spezielle Reinigungsflüssigkeiten als Entkalker, die mit Hilfe von Spülverfahren durch den Wärmetauscher geleitet werden. Dieser Prozess kann je nach Grad der Verkalkung und Verschlammung unterschiedlich lange dauern.
Strömungsrichtung und Verkalkung
Die Temperaturverteilung im Wärmetauscher beeinflusst die Löslichkeit von Kalksalzen. In Bereichen mit höherer Temperatur ist die Löslichkeit geringer, was zur Ausfällung von Kalk führt. Daher hat die Strömungsrichtung im Wärmetauscher einen Einfluss darauf, wo die Kalkablagerungen entstehen oder wo sie am massivsten auftreten.
Wärmetauscher mit Gegenstromprinzip
Das Gegenstromprinzip führt das kühlere Wasser dem wärmeren genau entgegen. Dies kann dazu führen, dass sich Kalkablagerungen eher am Ausgang des wärmeren Mediums bilden, da hier die Temperaturdifferenz am grössten ist und die Sättigung an Kalksalzen am höchsten sein kann.
Wärmetauscher mit Gleichstromprinzip
Beim Gleichstromprinzip fliessen beide Medien in dieselbe Richtung. Hier kann es zu einer gleichmässigeren Verteilung der Kalkablagerungen kommen, da die Temperaturdifferenz entlang des gesamten Wärmetauschers relativ konstant bleibt.
Wärmetauscher mit Kreuzstromprinzip
Beim Kreuzstromprinzip kreuzen sich die Strömungsrichtungen der Medien. Hier ist die Verteilung der Kalkablagerungen komplexer.
Wärmetauscher entkalken – die Vorteile
Ein Wärmetauscher ohne Ablagerungen hat viele Vorteile. Nicht zuletzt profitiert die Wasserhygiene im Gebäude insgesamt davon, da verkalkte und verschlammte Wärmetauscher auch die Ansiedlung und Vermehrung von Keimen begünstigen, die sich auf das ganze Leitungsnetz ausbreiten können.
Des Weiteren profitieren Besitzer von sauberen Wärmetauschern durch:
- eine zuverlässige Funktion der Anlage
- eine höhere Energieeffizienz
- eine höhere Lebenserwartung der einzelnen Bauteile der Anlage
- eine grösseren Sicherheit vor Komplettausfall der Anlage.
Ist die Verkalkung in einem Wärmetauscher zu weit fortgeschritten, kann diese bedeuten, dass er komplett ausgetauscht werden muss. Die regelmässige Wartung stellt im Vergleich dazu die kostengünstigere und umweltfreundlichere Alternative dar.
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