Ausdehnungsgefäß – wichtiges Bauteil für die Betriebssicherheit

Ausdehnungsgefäß Heizung – Aufgaben und Nutzen

Bei einem Ausdehnungsgefäß für die Heizung handelt es sich um einen runden Behälter aus Metall, der in der Regel im Heizungsrücklauf in der Nähe des Heizkessels verbaut wird. In Gasthermen für die Wohnungsheizung ist der Druckausgleichsbehälter in die Heizungsanlage integriert.

Die Hauptaufgabe des Ausdehnungsgefäßes ist es, den Druck auszugleichen, der bei der Erwärmung des Heizungswassers entsteht. Denn durch die Erwärmung verändert sich das Volumen des Wassers und durch unterschiedliche Temperaturen bei Betriebs- und Absenkphase entsteht Druck in den Rohren.

Ohne Ausdehnungsgefäß würde das Heizungswasser sich ausdehnen, den Druck in der Leitung erhöhen und durch das Sicherheitsventil ablaufen. Das fehlende Wasser im Heizkreislauf würde dann zu geringeren Wirkungsgraden der Anlage und zu höherem Energieverbrauch führen. Zugleich würde bei geringerem Wasserstand in der Heizungsanlage mehr Luft und somit auch Sauerstoff angesaugt, der zur Korrosion führen kann.

Das Ausdehnungsgefäß der Heizung sorgt durch den Druckausgleich dafür, dass Sie effizient heizen und Ihre Heizungsanlage eine höhere Lebensdauer hat.

So funktioniert ein Ausdehnungsgefäß bei einer Heizung

Das Druckausdehnungsgefäß besteht aus einem Metallkörper, in welchem sich eine flexible Membran aus Gummi befindet. Diese Membran teilt das Gefäß im Inneren in zwei Bereiche. Der eine Bereich ist mit Gas, meist Stickstoff, gefüllt. Der andere Raum ist für Wasser gedacht.

Mit Hilfe der Membran wird sichergestellt, dass sich Gas und Wasser nicht vermischen. Während Wasser sich bei Wärme ausdehnt, aber nicht komprimieren lässt, kann sich das Gas bei höherem Druck durch das warme Wasser verdichten. Nimmt der Druck durch den Wasserraum ab, drückt die Membran durch den Gasdruck nach.

Wichtig dabei ist, dass der Stickstoff selbst mit einem bestimmen Vordruck in das Ausdehnungsgefäß gefüllt wird. Üblich ist ein Vordruck zwischen 0,5 und 1,0 bar. Ein zu hoher Druck durch viel Gas wäre kontraproduktiv, da ein zu hoher Druck auf der Gasseite der Membran verhindert, dass Wasser in die Wasserseite einströmen kann.

Wird der Druck zu gering, verliert das Ausdehnungsgefäß ebenfalls seine Druckausgleichsfunktion, denn das Heizungswasser kann ungebremst in das Gefäß einströmen.

Zum Befüllen mit Gas hat das MAG ein Füllventil an der Unterseite. Es liegt gegenüber vom Wasseranschlussstutzen, über welchen das überschüssige Heizungswasser in das Ausdehnungsgefäß eingeleitet werden kann.

Um die korrekte Funktionsweise des Ausdehnungsgefäßes sicherzustellen, ist nach DIN 4807-2 eine jährliche Kontrolle erforderlich.

Welche Größe muss das Ausdehnungsgefäß meiner Heizung haben?

Um die Größe des MAG zu bestimmen, muss ein Fachmann verschiedene Leistungsdaten und Druckverhältnisse berücksichtigen. Die Berechnung kann entweder auf die Schnelle mit Hilfe von Tabellen per Hand oder im Detail mit Hilfe von Smartphone-Apps oder entsprechender Software erfolgen.

• Schätzwerte und Tabellen: Eine sehr gängige Methode ist die Berechnung des Ausdehnungsgefäßes mit Hilfe von Tabellen oder sogenannten „Daumenwerten“. Dabei handelt es sich um vereinfachte Richtwerte zur Berechnung, die ein schnelles Ergebnis ermöglichen. In der Regel werden diese Berechnungsmethoden jedoch nur angewandt, um eine Heizungsanlage grob zu planen. Denn bei der einfachen Berechnungsmethode werden nicht alle Aspekte im Detail berücksichtigt, wodurch Abweichungen zustande kommen können. Für die spätere Umsetzung greift der Experte dann auf Software oder Apps zurück.
• Ermittlung nach DIN EN 12828: Die Norm für „Heizungsanlagen in Gebäuden - Planung von Warmwasser Heizungsanlagen“ nutzt komplexere Rechenvorgänge, um die Größe der Ausdehnungsgefäße zu berechnen. Dabei kommen folgende Parameter zum Tragen: das Wasser- sowie das Ausdehnungsvolumen der Heizung, der Druck durch die statische Höhe des Heizkreislaufs, der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes, der Auslegungsdruck des gesamten Heizkreislaufs sowie der Ansprechdruck des Heizungs-Sicherheitsventils.

Woran erkenne ich ein defektes Ausdehnungsgefäß?

Ein Ausdehnungsgefäß kann im Laufe der Jahre Verschleißerscheinungen aufweisen. Üblicherweise entstehen diese Schäden meist an der Membran. Sie kann durchlässig werden und somit den gewünschten Druckausgleich nicht mehr herstellen. Mit zwei einfachen Tests kann der Fachmann prüfen, ob ein möglicher Defekt am Ausdehnungsgefäß vorliegt:

• Klopftest: Durch einfaches Klopfen auf das Gefäß lässt sich feststellen, ob die Membran möglicherweise defekt ist. Klingt das Gefäß hohl, ist in der Regel kein Schaden vorhanden. Denn der hohle Klang weist darauf hin, dass noch ausreichend Gas im Gefäß enthalten ist. Ist die Membran undicht, läuft Wasser hindurch und es entsteht beim Klopfen auf das MAG ein eher dumpfer Ton, ähnlich wie wenn Sie gegen einen mit Wasser gefüllten Topf klopfen würden.
• Ventiltest: An der unteren Seite des Ausdehnungsgefäßes befindet sich in der Regel ein Ventil, über welches der Stickstoff in das Gefäß gefüllt wird. Nun kann der Experte mit einem spitzen Gegenstand in das Ventil drücken. Kommt Luft, ist das Gefäß in gutem Zustand. Schießt braunes Wasser hervor, ist das ein Hinweis auf eine defekte Membran. Das austretende Wasser ist zudem meist dunkel verfärbt, wenn es bereits zu Korrosion im Gefäß oder in der Heizung gekommen ist.