Edelstahl- oder Messingverteiler? Welcher ist besser?

Der Verteiler ist der Rohrkörper, der in Heiz- und Kühlsystemen mit mehreren Kreisen den Strom aufteilt und wieder sammelt. Ein typischer Fußbodenheizungsverteiler besteht aus zwei Balken, dem Verteiler (Vorlauf) und dem Sammler (Rücklauf); an jedem Abgang arbeitet ein unabhängiger Kreis. Die Werkstoffe unterscheiden sich in Korrosionsbeständigkeit, Wärmeausdehnungsverhalten, Anschlusskraft und Montagefreundlichkeit. Die Wasserqualität ist die entscheidende Eingangsgröße bei der Verteilerauswahl; wer ohne Analyse auswählt, erhöht das langfristige Ausfallrisiko unmittelbar.

Die Lebensdauer des Verteilergehäuses wird von drei Faktoren bestimmt: der chemischen Aggressivität des Wassers, der Betriebstemperatur der Anlage und dem anliegenden Betriebsdruck. In einem geschlossenen Heizkreis liegt die Betriebstemperatur in der Regel zwischen 40 und 85 °C. In offenen Systemen oder in der Sanitärinstallation steht dagegen ständig Frischwasser im Kontakt mit dem Werkstoff. Beide Szenarien erfordern ein unterschiedliches Werkstoffverhalten. Zu Funktion und Funktionsprinzip des Verteilers in Fußbodenheizungssystemen finden Sie Details in unserem ausführlichen Ratgeber. (Details: Was ist ein Verteiler? Warum wird er in Heizung und Sanitärinstallation eingesetzt?)

Ein Edelstahlverteiler ist ein Installationsbauteil aus austenitischem Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl. Die Korrosionsbeständigkeit stammt von der dünnen Chromoxidschicht auf der Oberfläche; selbst wenn diese Schicht beschädigt wird, erneuert sie sich in Gegenwart von Sauerstoff von selbst. Am Markt sind zwei Legierungstypen verbreitet: AISI 304 (1.4301) und AISI 316 (1.4401). Die Wahl zwischen diesen beiden Güten richtet sich nach dem Chloridgehalt des Wassers und der Anwendungsart der Anlage.

AISI 304 ist ein austenitischer Standardstahl mit einem Nickelanteil von ca. 8–10,5 Prozent. Er genügt in geschlossenen Heizkreisen, in Süßwasser und bei Chloridwerten unter 200 mg/L. AISI 316 ist dank der zugesetzten 2–3 Prozent Molybdän gegen Chloridkorrosion deutlich beständiger. Ein Edelstahl-Verteiler aus AISI 316 sollte in hartem Stadtwasser mit Chloridwerten über 200 mg/L, in Meerwasser-Kühlsystemen und in Schwimmbadanwendungen bevorzugt werden. Die technischen Einzelheiten der Verteilerbaureihe Fränkische Profitherm, die alle diese Eigenschaften vereint, sind nachfolgend aufgeführt.

Das FRÄNKISCHE Profitherm Edelstahl-Verteilerset mit Volumenstromanzeige, 6 Abgänge (Artikelnummer T689), ist für Fußbodenheizungs- und Kühlanwendungen ausgelegt. Dieses Modell des Fränkische Edelstahlverteilers mit 6 Abgängen hat die Gehäusegröße DN 32 – 35×1,5 mm und hält einem maximalen Betriebsdruck von 6 bar sowie einer Betriebstemperatur von 90 °C stand. Jeder Kreis besitzt eine optische Volumenstromanzeige in l/min; dadurch wird der Abgleich bei der Inbetriebnahme ohne manuelle Berechnung vor Ort möglich. Fränkische gehört zu den Marken, die Pomeka Mekanik offiziell führt. (Details: https://www.pomeka.com/fraenkische-profitherm-debi-gostergeli-paslanmaz-celik-kollektor-seti-6-agizli)

Der Messingverteiler ist ein Bauteil aus einer Kupfer-Zink-Legierung, im Guss- oder Zerspanungsverfahren gefertigt, das in der Heizungsinstallation auf eine jahrzehntelange Einsatzgeschichte zurückblickt. Das Legierungsverhältnis variiert, doch die am Markt üblichen Güten CW617N und CW614N enthalten 56–60 Prozent Kupfer, 38–40 Prozent Zink und geringe Mengen Blei. Vorteile für die Montagepraxis sind die leichte Formbarkeit, die ausreichende Dichtheit bei Schraubverbindungen und das einfache Schneiden der Gewinde.

In geschlossenen Heizkreisen erfüllt der Messingverteiler die Anforderungen der TS EN 12828. Die Betriebstemperatur wird in der Regel bis 110 °C unterstützt; die Druckklasse liegt typischerweise bei PN 10 oder PN 16. Er ist nach wie vor die Standardlösung, die zahlreiche Gebäudeverwalter in Istanbul, Kadıköy und auf der asiatischen Seite bevorzugen. Unter bestimmten Wasserbedingungen birgt er jedoch ein Entzinkungsrisiko, und dieses Risiko schafft langfristig ein erhebliches Ausfallpotenzial. Messing oder Edelstahl: Kostenpositionen und Langzeitverhalten müssen gemeinsam bewertet werden; die Kostenposition eines zweiten Produktaustauschs kann deutlich höher liegen als die der Erstinstallation.

Die technische Antwort auf die Frage, was Entzinkung ist, lautet: Es ist der Vorgang, bei dem Zink aus der Messinglegierung durch anodische Auflösung im Wasser selektiv herausgelöst wird. Der Mechanismus funktioniert so: Im Kristallgitter aus Kupfer- und Zinkatomen ist Zink ein aktiveres Metall als Kupfer (in der elektrochemischen Spannungsreihe negativer). Unter geeigneten Umgebungsbedingungen verhält sich Zink wie eine Anode und geht in das Wasser über; zurück bleibt nur ein poröses, rötliches Kupfergerüst. Ist der Zinkverlust in Messingrohr und Verteiler fortgeschritten, sieht das Gehäuse von außen intakt aus, ist aber innen ausgehöhlt.

Die Entzinkung verläuft in zwei Formen: schichtförmig (Layer-Type) und pfropfenförmig (Plug-Type). Die Schichtentzinkung schreitet langsam voran, mit gleichzeitigem Zinkverlust über die gesamte Gehäuseoberfläche; die Pfropfenentzinkung konzentriert sich dagegen auf eine bestimmte Stelle und bohrt in kürzerer Zeit ein tiefes Loch. Der Pfropfentyp tritt besonders in Verengungen auf, in denen die Strömung beschleunigt wird, an den Schließkanten von Ventilen und an Anschlussübergängen; er ist schwerer zu erkennen, weil nur eine kleine Fläche betroffen ist, diese Fläche aber nahezu vollständig zinkfrei sein kann. Wird die Sichtprüfung nur an der Außenfläche vorgenommen, bleibt die Pfropfenentzinkung deshalb unentdeckt.

Das Fortschreiten der Entzinkung ist von außen nicht erkennbar. Das Gehäuse wirkt optisch intakt; das Kupfergerüst hat seine mechanische Festigkeit jedoch zum großen Teil verloren. In diesem Stadium kommt es bei Betriebsdruck zu plötzlichem Aufreißen oder zu Leckagen an der Anschlussstelle. Der Schaden zeigt sich in der Regel nach 5–15 Jahren Nutzung und macht den Austausch des gesamten Verteilers zwingend erforderlich. Deshalb ist in Gebieten mit hohem Risiko der Entzinkung von Messingrohr eine vorbeugende Werkstoffwahl von entscheidender Bedeutung.

Die Wasserparameter, die die Entzinkung auslösen, lassen sich in drei Punkten zusammenfassen. Erstens ein hoher Chloridgehalt: Liegt der Chloridwert im Anlagenwasser über 100 mg/L, beschleunigt sich die Entzinkung. Zweitens ein niedriger pH-Wert: Fällt der pH-Wert unter 6,5, vervielfacht das saure Milieu die Zinkauflösung. Drittens eine hohe Temperatur: Dauerbetrieb über 60 °C erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit. Treffen alle drei Faktoren zusammen, vervielfacht sich das Risiko. Nach DIN 1988-300 und TS EN 806-3 wird bei Sanitärinstallationen für Messingwerkstoffe eine Entzinkungsbeständigkeit verlangt.

Die zuverlässigste Methode zum Nachweis der Entzinkung ist die metallografische Untersuchung des Querschnitts: Ein verdächtiger Verteiler oder ein Messing-Anschlussteil wird durchtrennt, die Schnittfläche mit Säure geätzt und anschließend der Anteil der Umwandlung in das Kupfergerüst untersucht. Ist dies vor Ort nicht möglich, wird die Zinkkonzentration im Anlagenwasser mit einem Indikator-Testkit gemessen; der Nachweis hoher Zinkionenkonzentrationen im Wasser ist ein indirekter Beleg dafür, dass die Entzinkung aktiv ist. Dieser Test ermöglicht es, insbesondere bei älteren Installationen die Entscheidung über den Austausch von Edelstahl- oder Messingverteilern datenbasiert zu treffen.

Entzinkungsbeständiges Messing (DR-Messing oder CW602N) ist eine Teillösung für dieses Problem. Geringe Mengen Arsen oder Antimon in der Legierung verlangsamen die Zinkwanderung. In hartem Wasser mit Chlorid über 200 mg/L oder in offenen Systemen bietet jedoch selbst DR-Messing keine ausreichende Sicherheit; unter diesen Bedingungen sollten Verteiler aus Edelstahl oder Bronze bevorzugt werden. Ist der Chloridwert des Wassers nicht bekannt, sind der jährliche Wasserqualitätsbericht der örtlichen Gemeinde oder eine unabhängige Laboranalyse der Ausgangspunkt. Im Ergebnis ist der Analyseaufwand von wenigen Stunden bei der Werkstoffwahl eine weit geringere Investition als ein Anlagenschaden durch Entzinkung, der in den folgenden Jahren auftreten kann.

Der Leistungsunterschied der beiden Werkstoffe wird an den folgenden Kriterien konkret. Der Werkstoffvergleich, der zeigt, wie sich beide Systeme unter gleichen Bedingungen verhalten, ist in dieser Liste zusammengefasst:

• Korrosionsbeständigkeit – Edelstahl: im gesamten pH-Bereich hoch, bei Chloridangriffen mit dem AISI-316-Edelstahlverteiler überlegen. Messing: bei pH 7–9 und Chlorid <100 mg/L ausreichend, außerhalb davon hohes Entzinkungsrisiko.
• Betriebstemperatur – Edelstahl: 0–120 °C. Messing: 0–110 °C. Beide genügen für Standard-Heizanwendungen.
• Betriebsdruck – Edelstahl PN 6–10, FRÄNKISCHE Profitherm T689 6 bar. Messing standardmäßig PN 10 oder PN 16.
• Montagefreundlichkeit – Ob Messing oder Edelstahl: Die Frage spielt in der Praxis bei der Montagegeschwindigkeit eine Rolle; Messing ist bei Schraubverbindungen flexibler, das Nachschneiden von Gewinden und die erneute Montage sind einfacher. Edelstahl kann Pressverbindungen oder spezielle Anschlüsse erfordern.
• Gewicht – Ein Edelstahlverteiler mit 6 Abgängen ist ca. 20–30 Prozent leichter; das ist ein Vorteil bei der Montage.
• Langfristige Wartung – Edelstahl erfordert unter allen Umständen weniger Wartung; bei Messing wird alle 5–10 Jahre eine Korrosionsprüfung der Anschlüsse und des Gehäuses empfohlen.
• Anfängliche Kostenpositionen – Edelstahl verursacht bei der Erstinstallation eine höhere Kostenposition; sie wird jedoch durch weniger Austausch und geringere Wartungskosten mittel- bis langfristig ausgeglichen.

Ein Verteiler mit Volumenstromanzeige ist ein System mit integriertem Messelement, das die Strömungsgeschwindigkeit in jedem Kreis in l/min optisch überwachen lässt. Bei Verteilern ohne Anzeige erfolgt der Abgleich mit einem externen Messgerät und wird vor Ort häufig übersprungen; dann werden einige Kreise zu stark, andere zu schwach erwärmt. Die Einstellung der Volumenstromanzeige zum Abgleich erfolgt durch Ablesen an der Anzeige jedes Abgangs der Reihe, und der Vorgang geht schneller.

Der wirtschaftliche Wert eines Verteilers mit Volumenstromanzeige ergibt sich aus folgender Rechnung: In einer nicht abgeglichenen Anlage mit 6 Kreisen kann die typische Volumenstromabweichung 40–60 Prozent erreichen. Diese Abweichung führt in einem Kreis zu Überhitzung, in einem anderen zu unzureichender Erwärmung. Für den zu schwach erwärmten Kreis bleibt der Raumthermostat geöffnet, und die gesamte Laufzeit der Anlage verlängert sich. In einer abgeglichenen Anlage dagegen arbeitet jeder Kreis mit seinem Auslegungsvolumenstrom, die Leistungsaufnahme der Umwälzpumpe sinkt, und die Abschaltzeit des Kessels verkürzt sich. Die jährliche Energieeinsparung liegt in abgeglichenen Anlagen typischerweise zwischen 5 und 12 Prozent.

Bei Edelstahlverteilern mit Volumenstromanzeige wie dem FRÄNKISCHE Profitherm T689 folgt die Inbetriebnahme dieser Reihenfolge. Erster Schritt: Öffnen Sie alle Kreise vollständig, füllen Sie die Anlage und entlüften Sie sie. Zweiter Schritt: Nehmen Sie die Pumpe in Betrieb und lesen Sie die Anzeige jedes Kreises ab; die Abweichung vom Auslegungsvolumenstrom sollte in der Regel 20 Prozent nicht überschreiten. Dritter Schritt: Drosseln Sie den Kreis mit dem höchsten angezeigten Volumenstrom auf den Auslegungswert und nehmen Sie ihn als Referenz. Vierter Schritt: Stellen Sie die übrigen Kreise nacheinander ein. Fünfter Schritt: Prüfen Sie die Kreise noch einmal, bis alle Anzeigen im gewünschten Bereich stabil bleiben.

In Fußbodenheizkreisen liegt der typische Auslegungsvolumenstrom im Bereich von 1–3 l/min. Sinkt der Volumenstrom unter diesen Bereich, wird der Kreis unzureichend erwärmt; steigt er darüber, verringert sich die Spreizung (Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur, ΔT), und die von der Pumpe erzeugte Energie wird verschwendet. Der Auslegungswert ergibt sich aus der Heizlastberechnung nach EN 1264; ist er nicht bekannt, muss er Schritt für Schritt aus Bodenbelag, Rohrabstand und Raumwärmeverlust berechnet werden. Für die Berechnung der Anzahl der Verteilerabgänge und die Dimensionierung des Rohrdurchmessers können Sie sich unseren technischen Ratgeber ansehen. (Details: Wie berechnet man den Durchmesser von Installationsrohren? Ratgeber zu DN15, DN20, DN25, DN32 und DN50)

Bei der Auswahl eines DN-32-Fußbodenheizungsverteilers sind fünf Parameter maßgebend. Erstens die Anzahl der Abgänge: Die Wahl richtet sich danach, wie viele unabhängige Kreise vorhanden sind. In einem Bereich mit sechs Kreisen kommt direkt das FRÄNKISCHE Profitherm Verteilerset mit 6 Abgängen zum Einsatz; für vier Kreise wird die Ausführung der gleichen Baureihe mit 4 Abgängen bevorzugt.

Zweitens die Volumenstromkapazität: Der berechnete Volumenstrom jedes Kreises und der Gesamtvolumenstrom bestimmen die Größe des Verteilers. Der Gehäusequerschnitt DN 32 genügt bei einer Anlage mit 6 Abgängen für insgesamt 10–18 l/min; in diesem Bereich bleibt der Druckverlust auf einem akzeptablen Niveau. Drittens die Druckklasse: Fußbodenheizkreise werden typischerweise mit einem Betriebsdruck von 1–3 bar betrieben; ein Verteiler mit einer Kapazität von 6 bar bietet eine sichere Reserve. Viertens die Verträglichkeit von Werkstoff und Wasser: Das Entzinkungsrisiko muss bewertet werden. Fünftens die Einbaulage: Der Verteiler kann im Schrank oder an der Wand montiert werden; Gewicht und Abmessungen beeinflussen die Montageart.

Auch die Berechnung der Fußbodenheizungs-Rohrleitung sollte kurz angesprochen werden. Rohrlänge und Rohrinnendurchmesser jedes Kreises bestimmen den Auslegungsdruckverlust dieses Kreises. Ein typisches Fußbodenheizungsrohr hat 16 mm oder 20 mm Außendurchmesser. Bei einem 16-mm-Rohr (Innendurchmesser ca. 12–13 mm) und einem Kreis von 80 m Länge beträgt der Druckverlust bei 2 l/min ca. 0,15–0,25 bar. Dieser Wert beeinflusst die Auswahl der Umwälzpumpe und das Druckbudget des Verteilergehäuses unmittelbar. Für die Auswahl der Umwälzpumpe können Sie sich unseren ausführlichen Ratgeber ansehen. (Details: Wie wählt man eine Umwälzpumpe aus? Was bedeuten 25/4, 25/6, 25/8?)

Die Berechnung der Anzahl der Verteilerabgänge erfolgt nach folgender Formel: Gesamtzahl der Abgänge = Anzahl der unabhängigen Heizzonen. Wird jede Zone mit eigenem Thermostat und Stellantrieb geregelt, entspricht ein Abgang einer Zone. Ist in einer Wohnung mit einer Etage und 6 Räumen für jeden Raum ein eigener Kreis geplant, wird ein Verteiler mit 6 Abgängen gewählt. Ein Verteiler, der ohne Berechnung der Abgangszahl beschafft wird, hat zu viele oder zu wenige Abgänge; der nachträgliche Einbau eines zusätzlichen Verteilers oder Balgs stellt dann eine zusätzliche Kostenposition dar. (Details: Fußbodenheizung)

In einem geschlossenen Fußbodenheizkreis sollte ein Edelstahlverteiler bevorzugt werden, wenn die Wasserqualität nicht analysiert wurde oder der Chloridwert über 100 mg/L liegt. Die Antwort auf die Frage, ob Messing oder Edelstahl, hängt vom Chloridwert ab: Unter dieser Bedingung birgt der Messingverteiler innerhalb von zehn Jahren ein Ausfallrisiko durch Entzinkung.

Ein Messingverteiler ist die sinnvolle Wahl, wenn alle folgenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: Chlorid < 100 mg/L, pH 7–9, geschlossener Kreislauf (minimale Frischwasserzufuhr), Betriebstemperatur dauerhaft unter 60 °C. In jedem Szenario außerhalb dieser Bedingungen sollte auf Edelstahl gewechselt werden. Das klare Urteil: Im geschlossenen Heizraumkreis mit guter Wasserqualität funktioniert Messing; in der Sanitärinstallation, in Systemen mit Schwimmbadanschluss und in aggressiven Wässern ist Edelstahl zwingend.

Die Bewertung der Kostenposition beim Edelstahlverteiler geschieht so: Bei der Erstinstallation liegt der Unterschied zwischen Messing und Edelstahl im Durchschnitt bei 30–60 Prozent. Erleidet der Messingverteiler jedoch einen Entzinkungsschaden, zieht dies zusätzliche Kostenpositionen nach sich: den Austausch des gesamten Verteilers, den Arbeitsaufwand für Demontage und Montage der Installation und teilweise die erneute Inbetriebnahme des Heizkreises. In der Berechnung der Gesamtbetriebskosten (TCO) über 10 Jahre fällt Edelstahl unter aggressiven Wasserbedingungen größtenteils niedriger aus.

In Sanitärinstallationen ist die Wahl eindeutig: Es müssen entzinkungsbeständiges Messing oder Edelstahl verwendet werden. Frischwasser fließt ständig und greift den Werkstoff an; Standardmessing erfüllt unter dieser Bedingung die Anforderungen der TS EN 806-3 nicht. Für Kühlsysteme mit direktem Kontakt zu chlorhaltigem Beckenwasser, für Projekte in Küstennähe und für industrielle Prozesssysteme ist AISI-316-Edelstahl nicht eine Option unter mehreren, sondern die einzige sichere Wahl.

Bei der Wahl des Edelstahlverteilers ist die Wasserhärte der zweite maßgebliche Faktor. Die Wasserhärte bezeichnet die Menge der im Wasser gelösten Calcium- und Magnesiumsalze und wird in deutschen Härtegraden (°dH) oder in mg/L CaCO3 gemessen. Die Härte des Leitungswassers in der Türkei schwankt je nach Region zwischen 5 °dH und 40 °dH; das Istanbuler Leitungswasser liegt in der Regel im Bereich von 12–22 °dH.

Hartes Wasser (>20 °dH) beschleunigt in Heizsystemen die Kalkablagerung. Kalkablagerungen können sowohl an der Innenfläche des Verteilers als auch an den Anschlussteilen entstehen. Auf Edelstahloberflächen haftet Kalk schwächer; auf Messingoberflächen entsteht dagegen zusammen mit Lochfraßkorrosion (Pitting) eine schädliche Doppelwirkung. Deshalb wird in Regionen mit hartem Wasser über 20 °dH der Edelstahlverteiler empfohlen. In Regionen mit weichem Wasser unter 10 °dH nimmt die Korrosionsaggressivität dagegen eine andere Form an: Sehr weiches Wasser kann die Auflösung von Kupfer- und Zinkionen aus Messing beschleunigen; auch dann sind ein Edelstahlverteiler oder eine pH-Korrektur des Wassers erforderlich.

Für Fußbodenheizungen in Regionen mit hartem Wasser wird folgendes Vorgehen empfohlen: Erstens als Füllwasser Wasser verwenden, das auf eine Härte von 8–12 °dH eingestellt wurde. Zweitens an die Anlage ein automatisches Mineraldosiergerät anschließen, um Kalkausfällungen chemisch zu verhindern. Drittens dem Wasser des geschlossenen Kreislaufs einen geeigneten Härte-Inhibitor zusetzen und die Konzentration durch jährliche Analysen kontrollieren. Diese drei Schritte verlängern die Lebensdauer von Edelstahl- wie Messingverteilern; hinsichtlich der Praxistauglichkeit verträgt der Edelstahlverteiler diesen Aufwand jedoch besser.

Um Kalkablagerungen im Wasser des geschlossenen Kreislaufs im Heizraum zu verhindern, wird eine Wasserenthärtung oder Inhibitorbehandlung durchgeführt. Inhibitorkonzentration und pH-Wert sollten mindestens einmal pro Jahr gemessen werden. Wird dieser Schritt ausgelassen, verkürzt sich die Lebensdauer von Edelstahl- wie Messingverteilern deutlich. Damit die Umwälzpumpe einwandfrei arbeitet und die Anlage effizient heizen kann, finden Sie Informationen im entsprechenden Ratgeber. (Details: Auswahl der Umwälzpumpe)

Die Gehäusegröße des Verteilers wird nach dem Gesamtvolumenstrom und dem akzeptablen Druckverlust gewählt. Die Dimensionierung verläuft Schritt für Schritt wie folgt:

Schritt 1: Berechnung des Gesamtvolumenstroms. Die Auslegungsvolumenströme der einzelnen Kreise werden addiert. Beträgt der Volumenstrom bei einer Anlage mit 6 Kreisen beispielsweise je Kreis 2 l/min, ergeben sich insgesamt 12 l/min = 0,0002 m³/s.

Schritt 2: Prüfung der Strömungsgeschwindigkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit im Verteilergehäuse wird mit der Formel v = Q / A berechnet. Der Innendurchmesser von DN 32 beträgt ca. 28 mm, die Querschnittsfläche A = π × (0,014)² ≈ 0,000616 m². Die Strömungsgeschwindigkeit ist v = 0,0002 / 0,000616 ≈ 0,32 m/s. Dieser Wert liegt im für Heizungsverteiler empfohlenen Bereich von 0,1–0,5 m/s.

Schritt 3: Abschätzung des Druckverlusts. Entlang des Gehäuses wird die Darcy-Weisbach-Formel angewendet. Das DN-32-Gehäuse erzeugt bei einem Volumenstrom von 12 l/min typischerweise einen Druckverlust von 0,05–0,15 bar; dieser Wert bleibt innerhalb des Druckbudgets der Anlage. Übersteigt der Gesamtvolumenstrom 18 l/min, muss auf ein DN-40-Gehäuse gewechselt werden. Für die Berechnung des Rohrdurchmessers in der Installation können Sie sich unseren ausführlichen Ratgeber ansehen. (Details: Wie berechnet man den Durchmesser von Installationsrohren? Ratgeber zu DN15, DN20, DN25, DN32 und DN50)

Muss ein Messingverteiler zwingend verwendet werden, gibt es vier Wege, das Entzinkungsrisiko zu verringern. Erstens sollte entzinkungsbeständiges Messing (CW602N) gewählt werden. Zweitens muss die Wasserchemie des geschlossenen Kreislaufs unter Kontrolle gebracht werden: Es wird ein pH-Bereich von 7,5–9 und eine Wasserbehandlung mit Inhibitor angewendet. Drittens dürfen im System keine unterschiedlichen Metalle, die galvanische Korrosion auslösen können, ohne dielektrisches Verbindungselement im selben Kreis vorhanden sein. Viertens müssen einmal im Jahr eine Wasseranalyse und eine Sichtprüfung der Anschlüsse erfolgen.

Das Wartungsprogramm für den Messingverteiler besteht aus folgenden Schritten: einmal jährlich Dichtheitsprüfung der Anschlüsse, einmal jährlich Analyse von pH-Wert und Inhibitor im Wasser, alle fünf Jahre Analyse des Chloridgehalts im Wasser. Sinkt die Inhibitorkonzentration, steigt die Korrosionsrate sofort; deshalb ist das Vergessen der Inhibitorzugabe nach dem Erneuern des Kreislaufwassers der am häufigsten gemachte Wartungsfehler. Zum Wartungsprogramm für die Installation und zu den Anschlusselementen können Sie sich die Produktgruppe ansehen. (Details: Installationstechnik)

Auch der einwandfreie Betrieb der Umwälzpumpe beeinflusst die Korrosionsrate. Wird die Pumpendrehzahl niedrig gehalten, sinkt die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, und die Erosionskorrosion verlangsamt sich. Informationen zu energieeffizienten Umwälzpumpen finden Sie in unserem entsprechenden Ratgeber. (Details: Auswahl der Umwälzpumpe)

Galvanische Korrosion beginnt in Installationen, wenn zwei Metalle, die in der elektrochemischen Spannungsreihe an unterschiedlicher Stelle stehen, im selben Elektrolyten (Wasser) aufeinandertreffen. Den Edelstahlverteiler mit Kupferrohr zu verbinden, birgt theoretisch ein Risiko; wegen der Passivität des Edelstahls ist die Korrosionsrate bei dieser Paarung in der Praxis jedoch vernachlässigbar. Das eigentlich problematische Paar sind Metalle, die in der galvanischen Reihe weit voneinander entfernt stehen.

Verbindungen von Stahlrohr mit Kupferrohr oder von Aluminiumheizkörper mit Kupferrohr erzeugen eine rasche anodische Auflösung. An diesen Verbindungen muss ein dielektrisches Verbindungselement verwendet werden. Beim Anschluss von Messingverteiler und Stahlrohr wird die Verwendung einer isolierenden Muffe oder eines Messing-Zwischennippels empfohlen. Ein Schaden durch galvanische Korrosion in der Installation zeigt sich an der Anschlussstelle zunächst durch Verfärbung, danach durch spurenförmige Leckage. Wird in der Beobachtungsphase nicht eingegriffen, kann sich der Anschluss in kurzer Zeit vollständig auflösen.

Zur Vermeidung von Problemen durch galvanische Korrosion in der Installation gelten drei praktische Regeln. Erste Regel: Verringern Sie die Zahl der im System eingesetzten Metalle; wenn möglich, bleiben Sie bei einer einzigen Metallart. Zweite Regel: Wenn Sie unterschiedliche Metallverbindungen haben, verwenden Sie ein dielektrisches Verbindungsstück. Dritte Regel: Die Zugabe eines Inhibitors zum Wasser verlangsamt die galvanische Korrosion; der geeignete Inhibitor muss nach den Metallen der Anlage ausgewählt werden. Manche Inhibitoren sind für kupferbasierte Systeme formuliert und können in Kreisen mit Stahl oder Aluminium wirkungslos bleiben. Deshalb sollte das technische Datenblatt des Inhibitors sorgfältig gelesen werden.

Fußbodenheizungsverteiler und Heizkörper-Verteilerbalken sind in der Funktion ähnlich, haben aber unterschiedliche technische Anforderungen. Der Fußbodenheizungsverteiler arbeitet mit niedriger Temperatur (in der Regel 35–50 °C Vorlauf), und die Volumenstromregelung in jedem Kreis ist von entscheidender Bedeutung; deshalb kommen Spezialsysteme mit integrierter Volumenstromanzeige und Aufnahme für den Stellantrieb zum Einsatz. Der Heizkörper-Verteilerbalken kann dagegen mit höheren Temperaturen (60–80 °C) arbeiten, und in der Regel genügt eine schlichtere Anschlussanordnung.

Die Kriterien der Werkstoffwahl sind für beide Anwendungen dieselben. In Heizräumen können neben hoher Temperatur und hohem Druck auch chemische Zusatzstoffe (Frostschutzmittel, Inhibitor) vorhanden sein; Edelstahl ist gegen diese Chemikalien deutlich beständiger. Weitere Informationen zur Fußbodenheizung finden Sie bei der Produktgruppe. (Details: Installationstechnik)

Auch bei Heizkörpersystemen muss die Anzahl der Verteilerabgänge berechnet werden. Die Anzahl der Abgänge des Heizkörperverteilers richtet sich nach dem Gebäudegeschoss oder nach der abzugleichenden Steigleitung; die Volumenstromwerte sind höher als bei der Fußbodenheizung (typisch 5–15 l/min je Kreis), und deshalb sind Gehäusegrößen von DN 40 oder DN 50 normal. Für jeden Kreis ist ein Thermostatventil oder ein Strangregulierventil zwingend vorzusehen. (Details: Fußbodenheizung oder Heizkörper? Vergleich von Komfort, Verbrauch und Kosten)

In Systemen mit Frostschutzmittel auf Basis von Propylenglykol oder Ethylenglykol (Solarkollektorkreis, Wärmepumpensystem) sollte ein Verteiler aus Edelstahl oder aus speziell beschichtetem Messing verwendet werden. Verliert die Frostschutzlösung in pH-Wert und Konzentration ihre Beständigkeit, steigen sowohl das Entzinkungsrisiko im Messing als auch die allgemeine Korrosionsrate. Eine jährliche Analyse des Frostschutzmittels wird empfohlen. Für Fußbodenheizkreise, die an Wärmepumpensysteme angeschlossen sind, ist die Wahl eindeutig: Edelstahlverteiler; zu den technischen Anforderungen der Wärmepumpenanlage können Sie sich unsere Seite zur Installationsausrüstung ansehen. (Details: Heizung)

Die Konzentration des Frostschutzmittels wird in der Regel bei 25–40 Prozent des Flüssigkeitsvolumens gehalten; dieses Verhältnis bietet Schutz zwischen -15 °C und -25 °C. Sinkt die Konzentration, steigt der Gefrierpunkt und der Schutz nimmt ab; steigt sie, nimmt die Viskosität zu, und die Pumpe verbraucht mehr Energie. Der einmal jährlich gemessene Konzentrationswert wird bei Bedarf durch Zugabe von Frostschutzmittel zum Anlagenwasser ausgeglichen. Das Edelstahl-Verteilergehäuse ist gegenüber Frostschutzlösungen langfristig stabil; beim Messinggehäuse sollte die durch pH-Änderung bedingte Beschleunigung der Korrosion beobachtet werden.

Die Montage eines Edelstahlverteilers unterscheidet sich in mehreren technischen Punkten von der eines Messingverteilers. Erstens das Anzugsmoment der Anschlüsse: Bei Edelstahl-Schraubverbindungen führt ein zu hohes Drehmoment zum Verkanten der Gewinde (Cross-Threading); deshalb muss mit definiertem Drehmoment angezogen und der Drehmomentwert dem Datenblatt des Herstellers entnommen werden. Für einen typischen DN-20-Anschluss liegt das empfohlene Handanzugsmoment bei ca. 25–35 Nm; bei Messing kann dieser Wert höher sein.

Zweitens die Wahl der Dichtung: Bei Edelstahlanschlüssen werden EPDM- oder PTFE-Dichtungen empfohlen. Gummidichtungen (NBR) verhärten bei hohen Temperaturen und können durch Setzen zu Leckagen führen. In Fußbodenheizungsanwendungen ist eine für 90 °C beständige Dichtung zwingend. Drittens die thermische Ausdehnung: Edelstahl hat einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Kupfer und Messing; dennoch muss bei langen Verteilergehäusen (>600 mm) ein Dehnungsspielraum vorgesehen oder eine Ausdehnungsschleife verwendet werden.

Viertens die Haltekonsole: Der Verteiler muss sein eigenes Gewicht und das Gewicht der Anschlussrohre tragen; empfohlen wird, alle 400–600 mm einen Wandhalter oder eine Auflage zu montieren. Da das Edelstahlgehäuse leichter ist, kann es im Vergleich zu Messingalternativen weniger Auflagepunkte erfordern. Fünftens die Montage der Stellantriebe: Die Stellantriebe werden über Kabel angeschlossen, die durch den Kabelkanal des Verteilers geführt werden; die Kabelführung muss vor der Montage geplant und der Kabelkanal mit ausreichendem Querschnitt gewählt werden. Für jeden Stellantrieb wird eine eigene Sicherung empfohlen. (Details: 24V- oder 230V-Stellantrieb? Welcher gehört in welche Anwendung?)

Sechstens die Maßnahme gegen Wärmeverlust: Berührt der Verteilerschrank von außen eine kalte Wand oder den Boden, verringert eine Abstützung mit einer Dämmplatte die Wärmeverluste. Bei Fußbodenheizungen sollte der Verteilerschrank, wenn er nah am Boden montiert wird, mit einer Dichtung abgedichtet werden, die den Eintritt kalter Luft von unten verhindert.

Es ist technisch möglich, den Fußbodenheizkreis und den Heizkörperkreis aus demselben Verteiler zu speisen; die unterschiedlichen Betriebstemperaturen verursachen jedoch Probleme. Die Fußbodenheizung verlangt 35–50 °C Vorlaufwasser, während Heizkörper 60–80 °C benötigen. Dieser Unterschied wird gelöst, indem der Anlage ein thermostatischer Mischer hinzugefügt wird: Das von der Wärmequelle kommende Wasser mit hoher Temperatur wird über ein Mischventil abgekühlt und dem Fußbodenheizungsverteiler mit niedriger Temperatur zugeführt.

In diesem Mischsystem wird ein Edelstahlverteiler empfohlen, weil die plötzlichen Änderungen des Wasserstroms durch den thermostatischen Mischer, insbesondere bei einer Störung des Mischventils, Wasser mit hoher Temperatur in den Fußbodenheizkreis gelangen lassen. Edelstahlverteiler und Edelstahl-, PE-RT- oder PEX-Rohr sind gegenüber dieser plötzlichen Belastung beständiger. Ein Messingverteiler kann bei dieser Übertemperatur in der Verbindung mit Kunststoffrohr seine Anschlussdichtheit verlieren. Zum Vergleich von Fußbodenheizung und Heizkörper können Sie sich unseren ausführlichen Ratgeber ansehen. (Details: Fußbodenheizung oder Heizkörper? Vergleich von Komfort, Verbrauch und Kosten)

In Mischsystemen hält der Einsatz einer hydraulischen Weiche (Low-Loss-Header) als zusätzliche Komponente den Volumenstrom des Heizkessels unabhängig vom Gesamtvolumenstrom von Fußbodenheizungs- und Heizkörperkreis und gleicht so das System aus. Ist die hydraulische Weiche installiert, arbeitet jeder Kreis mit seiner eigenen Pumpe unabhängig, und der Kessel wird von Änderungen der Kreisanforderungen nicht beeinflusst. Da in dieser Konfiguration sowohl der Edelstahlverteiler als auch der Messingverteiler als unabhängiger Kreis arbeiten, erfolgt die Werkstoffwahl weiterhin nach Wasserqualität und Anwendungsart.

Prüfen Sie vor und nach der Installation des Verteilers die folgenden Schritte:

• Wurde eine Wasseranalyse durchgeführt? Wurde der Chloridwert der Installation dokumentiert?
• Wurde die Werkstoffwahl anhand der Wasseranalyse bestätigt? Wurde bei Chlorid >100 mg/L Edelstahl gewählt?
• Stimmt die berechnete Abgangszahl des Verteilers mit der Anzahl der unabhängigen Kreise überein?
• Passt die DN-Gehäusegröße des DN-32-Fußbodenheizungsverteilers zur Berechnung des Gesamtvolumenstroms?
• Wird die Volumenstromanzeige zum Abgleich bei der Inbetriebnahme eingestellt?
• Wurde die galvanische Korrosion an den Installationsanschlüssen bewertet? Wurde ein dielektrisches Verbindungselement eingeplant?
• Ermöglicht die Einbaulage den Zugang zu den Entlüftungsventilen?
• Wurde die Druckprüfung durchgeführt? Bei einem Verteiler mit 6 bar Kapazität wird typischerweise ein Prüfdruck von 9 bar angewendet.
• Wurden die Volumenströme bei der Inbetriebnahme von der Anzeige abgelesen und dokumentiert?
• Wurde der Verteiler in das Programm für jährliche Kontrolle und Wasseranalyse aufgenommen?