Magnetitschlamm

Bei der Rostbildung reagiert Eisenoxidhydroxid - 2 FeO(OH) > Fe₂O₃·H₂O

Das Produkt hat die typische rotbraune Farbe.

Wenn zu wenig Sauerstoff für die vollständige Oxidation von Fe(OH)₂ vorhanden ist, dann bilden sich Zwischenstufen - 6 Fe(OH)₂ + O₂ > 2 Fe₃O₄·H₂O + 4 H₂O

Das grüne Magnetit-Hydrat - 2 Fe₃O₄·H₂O > 2 Fe₃O₄ + 2 H₂O

Der schwarze Magnetitschlamm - 3 Fe + 2 O₂ > Fe₃O₄

Quelle: Chemie im Kontext Sek II - Cornelsen Verlag

Ein niedriger pH-Wert (sauer oder neutral), eine hohe Leitfahigkeit und der Sauerstoffgehalt des Wassers führt in Systemen mit Stahlbauteilen zur Magnetitbildung. Es wird auch die These vertreten, dass sich Magnetit auch durch Bakterien bilden kann.

Ein falsches Füll- und Ergänzungswasser führt zu einer Magnetitbildung in Stahlrohrsystemen und/oder in Pufferspeicheranlagen. Da es aber auch keine absolut dichte Heizungs- und Kühlsysteme gibt, besteht immer eine mehr oder weniger große Magnetitbildung.

Eine Sauerstoffdiffusion (Rohre, Kunststoffteile) bzw. ein Sauerstoffeintrag findet ständig über undichte Ventile (Stopfbuchsen, O-Ringe), geschrumpfte Dichtungen, Saugkrafte (verschobener Nullpunkt, falsche Anordnung der Pumpe und Entlüftungseinrichtungen) und fehlerhafte Druckhaltung (zu niedriger Druck, defekte oder zu kleine Ausdehnungsgefäße) statt. Die Geschwindigkeit einer Magnetitbildung steigt mit zunehmendem Sauerstoffgehalt des Wassers.

Ein alkalischer pH-Wert und eine niedrige Leitfahigkeit des Wassers kann die Korrosionsreaktion herabsetzen. Dies setzt aber eine richtige der Systemflüssigkeit voraus.

Wie kommt es zur Magnetitbildung?

Magnetit löst sich vom Eisen und bildet eine Schutzschicht und dadurch wird das Eisen geschützt. Es bildet sich die "bekannte" schwarze Brühe in Stahlrohrsystemen. Wenn Magnetit schützt, wieso schadet es dann der Heizung?

Welche Folgeschäden von Magnetitbildung gibt es?

• Der Magnetitschlamm setzt sich auf den Rädern der Wärmezähler fest und blockiert oder setzt die Laufräder der Wärmezähler fest. Die Wärmemengenzählung ist daher ungenau oder funktioniert gar nicht.
• Die Schmutzfänger, die in der Heizung oder vor Wärmezähler eingebaut sind, werden durch den Magnetitschlamm dicht und der Volumenstrom wird kleiner. Der Schmutzfänger muss daher oft geputzt werden und erhöht die Betriebs- und Servicekosten.
• Die zugeführte Energie kann im Heizkörper nicht optimal abgegeben werden, da der Magnetitschlamm eine Schicht bildet, die die Wärmeabgabe vermindert.
• Der Magnetitschlamm behindert im Wärmeerzeuger z.B. Wärmetauscher, Kessel die Wärmeübergabe und die zugeführte kann nicht genutzt werden.
• Die Heizkosten steigen an, da die zugeführte Energie nicht optimal in Wärme umgesetzt werden kann. Der Heizkessel kann die zugeführte Energie nicht verwerten und diese geht durch den Kamin verloren.
• In Fußbodenheizungen setzt sich der Magnetitschlamm so fest, bildet einen Schicht an den Rohrwandungen, die dazu führt, dass die Wärmeübergabe verringert wird und die Systemtemperatur erhöht werden muss. Eine extre Erscheinung ist, dass wenig oder kein Heizungswasser durchgeht.
• Bei Wand- und Fußbodenheizungen mit Kapillarrohrsystemen ist das Problem mit Magnetitschlamm meistens noch größer, da der Rohrdurchmesser klein ist und dadurch ein „Heizungsinfakt“ schneller vorkommen kann. Solche Anlagen müssen dann oft mit einer Systemtrennung betrieben werden, wenn das Wasser nicht richtig behandelt wurde.
• Funktionsstörung bei Thermostatventile, da der Magnetitschlamm die Ventildichtung belegt und der Ventilsitz festklebt. Messing und Kpfer wirken wie Magnete.
Damit der Magnetitschlamm keine größeren Schäden anrichtigen kann, muss die Bildung verhindert werden. Dies ist durch die richtig Materialwahl oder durch eine richtig bekandelte Anlage zu erreichen. Entschlammungsbehälter mit Magnete erreichen bei richtiger Wartung nur die Beseitigung gröberer Magnetitteilchen, aber die Ursache wird dadurch nicht beseitigt.

An der Verfärbung der Rohre sieht man die ersten Magnetitablagerungen einer neuen Anlage

.... und noch ein paar Beispiele

Damit der Magnetitschlamm keine größeren Schäden anrichtigen kann, muss die Bildung verhindert werden. Dies ist durch die richtig Materialwahl oder durch eine richtig behandelte Anlage (Spülung-Reinigung-Inhibierung) zu erreichen. Entschlammungsbehälter mit Magnete erreichen bei richtiger Wartung nur die Beseitigung gröberer Magnetitteilchen, aber die Ursache wird dadurch nicht beseitigt.

höhere Anforderungen an Heizungsfüllwasser mit dieser fast nicht brauchbaren

die ÖNorm 5195-1 und 5195-2 soll um einiges praktikabler sein gegenüber der VDI-Richtlinien

Eisen und Mangan im Trinkwasser - nicht als Füllwasser geeignet

Systemtrenner nach DIN EN 1717 auch für Heizungsfülleinrichtungen

Fachfirmen und Einrichtungen für Wasseraufbereitung


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