Was ist ein Abscheider? Unterschiede zwischen Luftabscheider, Schlammabscheider und hydraulischer Weiche

Ein Abscheider ist ein Gerät, das aus einem geschlossenen Wasserkreislauf eine unerwünschte Phase abtrennt; in der Anlage kommen drei Hauptarten zum Einsatz: Luftabscheider, Schlammabscheider und hydraulische Weiche. Gemeinsam ist allen dreien, dass sie die Strömungsgeschwindigkeit des Fördermediums im Gehäuse verringern und die Trennung physikalisch bewirken; unterschiedlich ist, was sie abtrennen. Der Luftabscheider trennt Gas, der Schlammabscheider Feststoffe, die hydraulische Weiche dagegen die Volumenströme zweier Kreise voneinander.

Die Grundlage der Trennung sind Dichte- und Geschwindigkeitsunterschiede. Eine Luftblase im Wasser ist leichter als Wasser und steigt nach oben; Magnetit- und Sandkörner sind schwerer als Wasser und sinken nach unten. Das Gehäuse eines Abscheiders wird im Verhältnis zum Rohrquerschnitt deutlich weiter ausgeführt; sobald das Wasser in dieses große Volumen eintritt, fällt die Strömungsgeschwindigkeit auf etwa 0,1–0,2 m/s, die Schleppkraft nimmt ab, und Leichtes kann ungehindert nach oben, Schweres nach unten wandern. Eine Blase, die im Rohr mit 1,0 m/s mitgerissen wird, findet im Gehäuse bei 0,1 m/s die Gelegenheit aufzusteigen.

Die hydraulische Weiche ist eine Ebene oberhalb dieser Logik. Während die beiden anderen einen Stoff abtrennen, trennt die hydraulische Weiche eine hydraulische Beziehung: Sie macht den Volumenstrom der Primärpumpe auf der Kesselseite und den der Sekundärpumpen im Heizkreis voneinander unabhängig. Weil das Wasser sie hinreichend langsam durchströmt, bewirkt sie nebenbei auch eine teilweise Abscheidung von Luft und Schlamm; ihre eigentliche Aufgabe ist jedoch der Volumenstromausgleich.

Dass diese drei Geräte miteinander verwechselt werden, liegt an einem Wortmissverständnis: Alle werden kurz „Separatör“ genannt. Um die richtige Ausrüstung zu wählen, muss man aber zuerst die Frage „Was möchte ich abtrennen?“ klar beantworten. Wenn Sie Luft entfernen wollen, setzen Sie einen Luftabscheider ein, wenn Sie Schlamm zurückhalten wollen, einen Schlammabscheider, und wenn Sie zwei Kreise hydraulisch unabhängig machen wollen, eine hydraulische Weiche. Sie können sich unsere Produktgruppe für Installationsanschlüsse und Abscheider ansehen. (Details: Installationstechnik)

Ein Luftabscheider ist ein Gerät, das freie Luft sowie im Wasser gelöste Mikroblasen in einem geschlossenen Kreislauf sammelt und über einen automatischen Entlüfter nach außen abführt. Freie Luft lässt sich leicht abfangen; die eigentliche technische Schwierigkeit liegt in der Abscheidung der mit bloßem Auge nicht sichtbaren Blasen im Mikrometerbereich. Ein moderner Mikroblasenabscheider vereint dank der speziellen Fläche in seinem Gehäuse sogar Blasen mit 0,1–0,5 mm Durchmesser und führt sie nach oben.

Das Funktionsprinzip beruht auf Coalescing, also auf einer Koaleszenzfläche. Ein im Gehäuse angeordnetes Drahtgeflecht, Gitter oder Kupferdrahtbündel bietet den Mikroblasen beim Durchströmen eine große Fläche, an der sie haften können. Kleine Blasen verkleben an dieser Fläche miteinander und wachsen; sobald sie groß genug sind, überwindet die Auftriebskraft die Schleppkraft, und die Blase steigt in den Luftsammelraum oberhalb des Gehäuses. Die dort angesammelte Luft wird über den automatischen Entlüfter mit Schwimmer an die Atmosphäre abgegeben.

Am effizientesten arbeitet der Mikroblasenabscheider dort, wo das Wasser am heißesten ist. Die Löslichkeit von Gas in Wasser sinkt mit steigender Temperatur; in 80 °C warmem Wasser gelöstes Gas wird wesentlich leichter freigesetzt als in Wasser mit 40 °C. Deshalb wird das Gerät am Austritt von Kessel oder Wärmepumpe an der heißesten Stelle mit der geringsten Löslichkeit eingebaut, in der Hauptvorlaufleitung. Ein einfacher automatischer Entlüfter scheidet nur sichtbar freie Luft ab, während ein Mikroblasenabscheider mit Coalescing-Fläche auch gelöstes Gas aus dem Kreislauf entfernt. Zum Unterschied beider Geräte und zum richtigen Einsatz des Entlüfters finden Sie Informationen in unserem Ratgeber. (Details: Was ist ein Entlüfter? Wie wird die Luft aus der Anlage entfernt?)

Der konkrete Nutzen eines Luftabscheiders im Kreislauf ist messbar. In einem Heizkreis, der nicht entlüftet ist, bleiben die oberen Ecken der Heizkörper kalt, die Umwälzpumpe erzeugt Rausch- und Gurgelgeräusche, und das Lager einer Nassläuferpumpe läuft durch Luft trocken und verschleißt. Übersteigt die Temperaturdifferenz zwischen oben und unten an einem Heizkörper 20 °C, befindet sich oben Luft. Ein dauerhaft installierter Mikroblasenabscheider verringert das freie Gas im Kreislauf bereits nach wenigen Tagen Betrieb deutlich. Zum Zusammenhang zwischen Pumpengeräuschen und Luft sehen Sie sich unseren Ratgeber an. (Details: Umwälzpumpe macht Geräusche: Ursachen und Lösungen)

Das am Markt erhältliche Sortiment an Luftabscheidern reicht von DN 20 bis DN 150 und wird in Ausführungen mit Gewinde und mit Flansch angeboten. Für kleine Heizkreise in Wohngebäuden werden Gewindemodelle DN 20–DN 32, für Heizräume Flanschmodelle oberhalb von DN 50 bevorzugt. Caleffi Discal und Watts sind verbreitete Beispiele für Mikroblasenabscheider; Pomeka Mekanik liefert diese Marken. Sie können sich unsere Produktgruppe der Luftabscheider ansehen. (Details: Luftabscheider)

Ein Schlammabscheider ist ein Gerät, das feste Verunreinigungen in einem geschlossenen Kreislauf zurückhält, vor allem den als Magnetit bezeichneten Eisenoxidschlamm. Im Heizkreis korrodieren Stahlrohre, Heizkörper und Kesseloberflächen mit der Zeit, und es entsteht ein schwarzer, magnetischer Schlamm. Dieser Schlamm setzt sich im Rotorraum der Pumpe, in den Kanälen des Wärmeübertragers und in den Sitzen der Thermostatventile ab, senkt den Wirkungsgrad und verursacht Störungen.

Der Schlammabscheider nutzt zwei physikalische Prinzipien gemeinsam: Sedimentation und magnetische Abscheidung. Beim Eintritt in das weite Gehäuse sinkt die Geschwindigkeit des Wassers, und feste Partikel, die schwerer als Wasser sind, setzen sich durch die Schwerkraft in der Schlammkammer am Gehäuseboden ab; so werden nichtmagnetischer Sand und Sediment erfasst. Der zweite Mechanismus ist ein starker Permanentmagnet: Ein im oder am Gehäuse angebrachter Magnet zieht die Magnetitpartikel aus der Strömung und hält sie an der Gehäusewand fest. Da Magnetit schwerer als Wasser und zugleich magnetisch ist, wirken beide Mechanismen auf ihn.

Die Wirksamkeit eines magnetischen Schlammabscheiders hängt von der Stärke des Magneten und von der Verweilzeit des Wassers im Gehäuse ab. Modelle mit Neodym-Magnet erzielen eine wesentlich höhere magnetische Flussdichte als solche mit Ferritmagnet und halten selbst feine Magnetitpartikel im Bereich von 5–10 Mikrometern zurück. Über den Entleerungshahn am unteren Ende lässt sich der angesammelte Schlamm nach dem Entfernen des Magneten ablassen, ohne den Kreislauf stillzulegen. Die Entleerung ist mindestens einmal pro Jahr erforderlich.

Die richtige Einbauposition eines Schlammabscheiders ist die Rücklaufleitung; er wird unmittelbar vor dem Kesseleintritt eingebaut, an der Stelle, an der das Wasser gereinigt wird, bevor es zum Kessel zurückkehrt. Der Grund: Wir wollen Kessel und Pumpe vor Schlamm schützen, deshalb muss der Schlamm abgefangen werden, bevor er durch den Kreislauf läuft. Anders als der Luftabscheider wird der Schlammabscheider von der Temperatur kaum beeinflusst; der kältere Rücklauf ist für ihn daher kein Problem. Magnetitablagerungen im Kreislauf sind zudem eine häufige Ursache für Pumpengeräusche; dazu finden Sie Informationen in unserem Ratgeber. (Details: Heizkörper werden nicht warm: Kann die Umwälzpumpe die Ursache sein?)

Schlammabscheider und Y-Schmutzfänger sollten nicht verwechselt werden. Der Y-Schmutzfänger filtert mechanisch über ein Sieb und hält größere Partikel zurück; sehr feinen, magnetischen Schlamm wie Magnetit lässt das Sieb durch. Der Schlammabscheider dagegen fängt feinen Magnetit durch Magnetwirkung und Sedimentation ab. Beide ergänzen sich meistens. Zur Funktionsweise des Schmutzfängers und zu seinem Unterschied zum Schlammabscheider können Sie unseren Ratgeber lesen. (Details: Was ist ein Schmutzfänger? Wo und warum wird ein Y-Schmutzfänger eingesetzt?)

Ein kombinierter Luft- und Schlammabscheider vereint Mikroblasenabscheidung und magnetische Schlammabscheidung in einem Gehäuse. Im oberen Teil befinden sich ein Luftsammelbereich mit Coalescing-Fläche und ein automatischer Entlüfter, im unteren Teil eine Schlammkammer und ein Magnet. Mit einem einzigen Anschluss scheidet er Luft aus und hält Magnetit zurück; bevorzugt wird er in beengten Heizräumen und in kompakten Hydraulikgruppen von Wärmepumpen.

Der Vorteil des kombinierten Geräts liegt darin, dass sich Montage-, Dämm- und Anschlusskosten zweier getrennter Geräte auf ein einziges Element reduzieren. In kleinen und mittleren Kreisen von Wohngebäuden und Wohnungen, in Hydraulikstationen von Wärmepumpen und in kompakten Heizräumen reicht ein Gehäuse meistens aus. Dieses Gerät wird von DN 20 bis DN 50 mit Gewinde und oberhalb von DN 50 mit Flansch angeboten; das Gehäusevolumen ist etwas größer als bei Modellen mit nur einer Funktion.

Die Grenze des kombinierten Geräts liegt darin, dass die ideale Einbauposition für beide Funktionen nicht dieselbe ist. Die Luftabscheidung ist an der heißesten Stelle, also in der Vorlaufleitung am Kesselaustritt, am effizientesten; die Schlammabscheidung ist dagegen im Rücklauf vor dem Kesseleintritt am sinnvollsten. Das kombinierte Gerät ist ein Kompromiss zwischen beiden: Es wird in der Regel am Kesselaustritt in der heißen Vorlaufleitung eingebaut, wobei die Luftabscheidung mit voller Effizienz und die Schlammabscheidung mit vertretbarer Effizienz arbeitet. In großen und kritischen Anlagen ist es richtiger, den Luftabscheider im Vorlauf und den Schlammabscheider im Rücklauf getrennt einzubauen.

Die Entscheidungsregel ist eindeutig: Wählen Sie in Wohngebäuden und kleinen gewerblichen Kreisen bei Platz- und Budgetbeschränkung das kombinierte Gerät; wählen Sie in großen Heizräumen, in industriellen Kreisen oder in älteren Anlagen mit Stahlrohren und hoher Magnetitbelastung Luftabscheider und Schlammabscheider getrennt. In einem Kreis mit hoher Magnetitbelastung füllt sich die Schlammkammer des kombinierten Geräts schnell und erfordert häufigeres Entleeren. Auch bei der Wahl eines kombinierten Geräts ist auf die Grenzen des Gehäuses bei DN und Volumenstrom in m³/h zu achten. Sie können sich unsere Produktgruppe der Schlamm- und Filterabscheider ansehen. (Details: Abscheiderfilter)

Eine hydraulische Weiche ist ein Ausgleichselement, das in einer Heizungs- oder Kühlanlage die Volumenströme von Primärkreis und Sekundärkreis voneinander unabhängig macht. Saugen die Pumpe auf der Seite von Kessel oder Wärmepumpe (primär) und die Pumpen, die die Heizkreise speisen (sekundär), aus derselben Leitung, beeinflussen sie sich gegenseitig; die hydraulische Weiche bringt beide Seiten in einem gemeinsamen Volumen zusammen und verhindert so, dass der Volumenstrom der einen den der anderen stört.

Die Ursache des Problems ist die Unverträglichkeit der Volumenströme. Ein Kessel benötigt einen minimalen und konstanten Volumenstrom; die Thermostatventile und Zonenventile auf der Sekundärseite öffnen und schließen dagegen und verändern den Sekundärvolumenstrom ständig. Wird der Sekundärkreis gedrosselt, drückt die Primärpumpe durch dasselbe Gehäuse mehr Wasser, das nicht in den Sekundärkreis gelangen kann, und die Strömung auf der Kesselseite nimmt zu; wird der Kreis geschlossen, kann der Kessel ohne Volumenstrom bleiben. Die hydraulische Weiche trennt diese beiden Volumenströme durch das dazwischenliegende große Volumen: Die Primärpumpe behält ihren eigenen konstanten, die Sekundärpumpen behalten ihre eigenen veränderlichen Volumenströme bei.

Die zweite Aufgabe der hydraulischen Weiche besteht darin, dank ihres weiten Gehäuses mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit auch Luft und Schlamm teilweise abzuscheiden. Oben auf dem Gehäuse wird ein automatischer Entlüfter, unten ein Entleerungshahn angebracht; verlangsamt sich das Wasser im Gehäuse, steigt die Luft nach oben, und der Schlamm sinkt nach unten. Deshalb werden manche hydraulischen Weichen als „multifunktional“ bezeichnet. Dennoch ist diese Abscheidung nicht ihre Hauptfunktion; die eigentliche Aufgabe ist der Volumenstromausgleich, die Abscheidung von Luft und Schlamm ist ein Nebennutzen.

Die hydraulische Weiche wird im Türkischen auch unter einer zweiten Bezeichnung geführt; beide Bezeichnungen meinen weitgehend dasselbe Gerät, das Primär- und Sekundärseite trennt. Warum sie in Kessel- und Wärmepumpenanlagen eingesetzt wird, die Dimensionierungsdetails und die Montageregeln haben wir in einem eigenen Ratgeber ausführlich behandelt. (Details: Was ist eine hydraulische Weiche? Warum wird sie in Heizkessel- und Wärmepumpensystemen eingesetzt?) Zum Zusammenhang mit dem Anschluss von Wärmeübertrager und Warmwasserspeicher auf der Heizungsseite der Anlage haben wir ebenfalls einen eigenen Ratgeber. (Details: Was ist ein Plattenwärmeübertrager? Wie funktioniert er in Warmwasserspeichern und Heizsystemen?)

Eine hydraulische Weiche wird nach dem größten Volumenstrom von Primär- und Sekundärkreis dimensioniert, und der Gehäusedurchmesser wird so gewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit bei diesem Volumenstrom im Bereich von etwa 0,1–0,2 m/s bleibt. Diese niedrige Geschwindigkeit ist entscheidend dafür, dass die Trennwirkung greift und beide Kreise sich ohne Vermischung begegnen. Eine falsch dimensionierte, also zu klein gewählte Weiche kann die beiden Kreise nicht trennen, und es beginnt die Vermischung.

Der erste Schritt der Dimensionierung ist die Ermittlung des Kreis-Volumenstroms. Der Volumenstrom wird aus der Heizlast berechnet: Q gleich P geteilt durch 1,163 mal Delta T. Dabei ist P die Kesselleistung in kW, Delta T die Spreizung (Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur) in °C und Q der Volumenstrom in m³/h. Beispiel: Arbeitet ein Kessel mit 50 kW Leistung mit einer Temperaturdifferenz von 20 °C, führt er Q gleich 50 geteilt durch 1,163 mal 20 gleich ca. 2,15 m³/h Volumenstrom. Arbeitet derselbe Kessel mit einer Temperaturdifferenz von 10 °C, steigt der Volumenstrom auf 4,30 m³/h; halbiert sich die Temperaturdifferenz, verdoppelt sich der Volumenstrom.

Der zweite Schritt ist die Wahl des Gehäuse-Innendurchmessers. Die Querschnittsfläche des Gehäuses wird so bestimmt, dass die Geschwindigkeit beim durchströmenden Volumenstrom im Zielbereich liegt: A gleich Q geteilt durch v. Um einen Volumenstrom von 4,30 m³/h (also 0,001194 m³/s) bei einer Geschwindigkeit von 0,15 m/s zu führen, beträgt die erforderliche Querschnittsfläche A gleich 0,001194 geteilt durch 0,15 gleich 0,00796 m². Der dieser Fläche entsprechende Innendurchmesser beträgt etwa 100 mm. Somit eignet sich für dieses System in der Größenordnung von 50 kW eine hydraulische Weiche mit einem Gehäuse von etwa DN 100. In der Praxis bieten die Hersteller fertige DN-Stufen nach Volumenstrombereichen an.

Es gibt zudem eine praktische Auswahlregel: Die Anschluss-DN der hydraulischen Weiche wird gleich der Anschluss-DN der größeren von Primär- und Sekundärpumpe oder eine Stufe größer gewählt; der Gehäusedurchmesser beträgt etwa das Dreifache des Anschlussdurchmessers. Bei einem Kreis mit Anschluss DN 32 liegt der Gehäusedurchmesser z. B. in der Größenordnung von DN 100. Diese „Dreifach“-Regel senkt die Geschwindigkeit im Gehäuse automatisch auf den Bereich von 0,1–0,2 m/s und macht eine detaillierte Flächenberechnung entbehrlich. Für die Planung des Heizsystems und Unterstützung bei der Pumpendimensionierung können Sie sich unsere Pumpengruppe ansehen. (Details: Pumpensysteme)

Die dritte Variable bei der Dimensionierung ist die Höhe. Der vertikale Abstand zwischen den Vorlauf- und Rücklaufanschlüssen der hydraulischen Weiche sorgt dafür, dass sich das warme und das kalte Wasser der beiden Kreise ohne Vermischung schichten. Der Anschluss erfolgt so, dass das warme Wasser oben und das kalte unten bleibt: Primärvorlauf oben, Sekundärvorlauf oben; Sekundärrücklauf unten, Primärrücklauf unten. Wird diese Anschlussanordnung gestört, ist die Temperaturschichtung gestört, auch wenn die Weiche den Volumenstrom trennt, und das Wasser zum Sekundärkreis ist kälter als erwartet.

Der Unterschied zwischen Luftabscheider und Schlammabscheider besteht darin, dass der eine Gas nach oben abführt und der andere Feststoffe unten zurückhält. Der Luftabscheider vereint die Mikroblasen im Kreislauf über die Coalescing-Fläche und gibt sie über den Entlüfter oben nach außen ab; der Schlammabscheider sammelt Magnetit und festen Schlamm durch Sedimentation und Magnet unten im Gehäuse. Der eine lenkt die Blase nach oben, der andere das Partikel nach unten; es sind zwei getrennte Aufgaben, die in entgegengesetzter Richtung wirken.

• Abgeschiedener Stoff — Luftabscheider: freie Luft und Gasblasen im Mikrometerbereich; Schlammabscheider: Magnetit, Sand und fester Schlamm
• Physikalisches Prinzip — Luftabscheider: Vereinigung an der Coalescing-Fläche und Aufsteigen durch Auftriebskraft; Schlammabscheider: Sedimentation durch Schwerkraft und magnetische Abscheidung durch Permanentmagnet
• Richtige Position — Luftabscheider: heißeste Stelle, Vorlaufleitung am Kesselaustritt; Schlammabscheider: Rücklaufleitung, unmittelbar vor dem Kesseleintritt
• Temperatureinfluss — Luftabscheider: bei hoher Temperatur deutlich effizienter, da die Gaslöslichkeit sinkt; Schlammabscheider: nahezu temperaturunabhängig
• Wartung — Luftabscheider: jährliche Kontrolle des automatischen Entlüfters, Reinigung des Schwimmersitzes; Schlammabscheider: mindestens eine Entleerung pro Jahr, Reinigung des Magneten
• Abfuhrrichtung — Luftabscheider: oben in die Atmosphäre; Schlammabscheider: unten als Schlamm über den Entleerungshahn
• Gelöstes Problem — Luftabscheider: kalte Heizkörperecken, Rauschen der Pumpe, trockenes Lager; Schlammabscheider: verstopfter Wärmeübertrager, verschlissener Rotor, Wirkungsgradverlust

Diese beiden Geräte sind nicht gegeneinander austauschbar, ergänzen sich aber. In einem idealen Heizkreis befindet sich der Luftabscheider in der heißen Vorlaufleitung und der Schlammabscheider in der kalten Rücklaufleitung. Sind Budget und Platz begrenzt, vereint das kombinierte Gerät beide, lässt aber wegen des Kompromisses bei der Einbauposition keine der beiden Funktionen mit voller Effizienz arbeiten. In älteren Anlagen mit hoher Magnetitbelastung macht es für die Lebensdauer von Kessel und Pumpe einen deutlichen Unterschied, wenn der Schlammabscheider separat und in der Rücklaufleitung sitzt.

Hydraulische Weiche und Luft- oder Schlammabscheider sind nicht dasselbe; sie lösen ein anderes Problem. Luft- und Schlammabscheider befassen sich mit der Wasserqualität, also mit dem Gas und den Feststoffen im Wasser; die hydraulische Weiche befasst sich dagegen mit der Volumenstrombeziehung zwischen zwei Pumpenkreisen. Die Namensähnlichkeit täuscht; in einer Anlage, die eine Primär-Sekundär-Trennung erfordert, löst der Einbau eines Schlammabscheiders das Problem nicht, und umgekehrt gilt dasselbe.

Die Verwechslung rührt daher, dass das weite Gehäuse der hydraulischen Weiche auch Luft und Schlamm teilweise abscheidet. Dieser Nebennutzen ist real; bei einer gut positionierten hydraulischen Weiche werden oben ein Entlüfter und unten eine Entleerung angebracht, und dem Kreislauf wird eine gewisse Menge Luft und Schlamm entnommen. Diese Abscheidung erreicht jedoch nicht die Effizienz eines Luftabscheiders mit Coalescing-Fläche oder eines Schlammabscheiders mit Neodym-Magnet. In einem Kreis, der hohe Wasserqualität verlangt, reicht eine hydraulische Weiche allein nicht aus.

• Hauptaufgabe — Hydraulische Weiche: Trennung der Volumenströme von Primär- und Sekundärkreis; Luftabscheider: Gas abführen; Schlammabscheider: Feststoffe zurückhalten
• Dimensionierungsgrundlage — Hydraulische Weiche: größter Kreis-Volumenstrom in m³/h und Geschwindigkeit 0,1–0,2 m/s; Luftabscheider: DN der Leitung; Schlammabscheider: DN der Leitung
• Gehäusegröße — Hydraulische Weiche: etwa das Dreifache des Anschlussdurchmessers, das größte Gehäuse; Luft- und Schlammabscheider: Gehäuse nahe der Leitungsgröße
• Wann erforderlich — Hydraulische Weiche: mehrere Pumpen und Zonen, Mindestvolumenstrom-Bedingung des Kessels; Luft-/Schlammabscheider: in jedem geschlossenen Kreis für die Wasserqualität
• Nebennutzen — Hydraulische Weiche: teilweise Luft- und Schlammabscheidung; Luftabscheider: keiner; Schlammabscheider: keiner

Das praktische Urteil lautet: In einem einfachen Wohngebäudekreis mit einer Pumpe und einer Zone ist keine hydraulische Weiche nötig; ein Luftabscheider und ein Schlammabscheider (oder ein kombiniertes Gerät) genügen. In mehrzonigen Anlagen mit mehreren Sekundärpumpen, in denen Kessel oder Wärmepumpe einen konstanten Volumenstrom verlangen, ist die hydraulische Weiche dagegen zwingend, und für die Wasserqualität werden zusätzlich Luft- und Schlammabscheider ergänzt. Anlagen, in denen alle drei gemeinsam eingesetzt werden, sind verbreitet.

Die Antwort auf die Frage, wo ein Abscheider montiert wird, hängt vom Gerätetyp ab, und eine falsche Position macht das Gerät funktionslos. Der Luftabscheider wird an der heißesten Stelle und in senkrechter Lage montiert, der Schlammabscheider in der Rücklaufleitung mit nach unten weisender Entleerung, die hydraulische Weiche in senkrechter Lage, damit die Vorlauf-Rücklauf-Schichtung erhalten bleibt. Bei allen dreien muss der automatische Entlüfter ganz oben und die Entleerung ganz unten liegen.

Die Montageregel für den Luftabscheider lautet Temperatur und Senkrechtstellung. Das Gerät wird in der heißesten Vorlaufleitung am Austritt von Kessel oder Wärmepumpe so eingebaut, dass das Gehäuse senkrecht steht; der Entlüfter muss nach oben weisen, sonst kann die gesammelte Luft nicht abgeführt werden. Wird es unmittelbar vor der Saugseite der Pumpe angeordnet, erhält die Pumpe luftfreies Wasser, was die Lebensdauer der Lager verlängert. Das Sortiment von DN 20 bis DN 150 wird für Wohngebäude mit Gewinde und für Heizräume mit Flansch gewählt.

Die Montageregel für den Schlammabscheider lautet Position und Zugang zur Entleerung. Das Gerät wird vor dem Kesseleintritt in die Rücklaufleitung eingebaut, sodass Entleerungshahn und Magnet leicht zugänglich sind. Da bei Modellen mit Magnet der Magnet vor der Entleerung entfernt werden muss, ist um das Gerät herum Platz für Servicearbeiten zu lassen. Bei Modellen, die in eine horizontale Leitung montiert werden, wird die Schlammkammer nach unten weisend angeordnet; eine umgekehrte Montage verhindert die Sedimentation.

Die Montage der hydraulischen Weiche hängt von der Anschlussreihenfolge ab. Der richtige Anschluss der vier Stutzen ist zwingend: Primärvorlauf und Sekundärvorlauf werden oben, Primärrücklauf und Sekundärrücklauf unten angeschlossen. Diese Anordnung sorgt dafür, dass sich das warme Wasser oben und das kalte Wasser unten schichtet. Die Weiche wird senkrecht und in lotrechter Achse montiert; der Entlüfter sitzt oben, die Entleerung am Boden. Für Armaturen und Anschlusselemente können Sie sich unsere Produktgruppe ansehen. (Details: Ventile & Armaturen)

Gemeinsame Regel bei der Montage aller drei Geräte sind Dämmung und Absperrarmaturen. Wird am Ein- und Austritt jedes Abscheiders ein Kugelhahn eingebaut, kann das Gerät bei der Wartung abgesperrt und gereinigt werden, ohne den gesamten Kreis zu entleeren. In heißen Leitungen wird das Gehäuse mit Wärmedämmung ummantelt; ein ungedämmtes weites Gehäuse bildet eine Wärmeverlustfläche. Ein Abscheider ohne Absperrarmatur erfordert bei der ersten Wartung die Entleerung der gesamten Anlage, und das führt in der Praxis dazu, dass die Entleerung aufgeschoben wird.

In Wärmepumpen- und Fußbodenheizungssystemen ist ein Abscheider in den meisten Fällen erforderlich und häufig zwingend. Wärmepumpen arbeiten mit geringer Temperaturdifferenz und hohem Volumenstrom; ihre Wärmeübertrager haben enge Kanäle und reagieren empfindlich auf Luft und Magnetit. Eine Fußbodenheizung wiederum hat lange Kreise und viele Verteilerabgänge; in diesen Kreisen sind sowohl die Luftansammlung als auch der Volumenstromausgleich deutlich ausgeprägt.

Im Wärmepumpensystem spielen alle drei Geräte eine Rolle. Da der Plattenwärmeübertrager der Wärmepumpe enge Kanäle hat, reagiert er sehr empfindlich auf Magnetitablagerungen; ein Schlammabscheider in der Rücklaufleitung schützt den Wärmeübertrager vor Schlamm. Der Luftabscheider scheidet die Luft ab, die im Kreislauf einer Wärmepumpe mit geringem Wasservolumen kritisch ist. Werden mit der Wärmepumpe mehrere Heizzonen (Heizkörper, Fußbodenheizung, Warmwasserspeicher) versorgt, trennt die hydraulische Weiche den Primär- und den Sekundärvolumenstrom und erhält den stabilen Volumenstrom der Wärmepumpe. Zu Wärmepumpensystemen und ihrer Auswahl finden Sie Informationen in unserem Ratgeber. (Details: Was ist eine Wärmepumpe? Lohnt sich der Kauf einer Wärmepumpe 2026? Stromverbrauch und tatsächliche Kosten)

Bei der Fußbodenheizung steigt der Bedarf an Abscheidern mit der Zahl der Kreise. Fußbodenheizungsrohre können für Sauerstoffdiffusion offen sein und erzeugen ständig Luft im Kreislauf; deshalb ist der Mikroblasenabscheider hier besonders wertvoll. In großen Fußbodenheizungssystemen mit mehreren Verteilern sorgt eine hydraulische Weiche zwischen Kessel und Verteilern für das Gleichgewicht der Kreise. Zum Funktionsprinzip der Fußbodenheizung und zum Kreisabgleich können Sie einen Blick in unseren Ratgeber werfen. (Details: Vorteile der Fußbodenheizung)

In einem Projekt mit Luftwärmepumpe, das wir in einer Wohnanlage in Kadıköy in Betrieb genommen haben, stieg in der ersten Saison der Druckverlust des Wärmeübertragers ständig an, und die Pumpe erzeugte Gurgelgeräusche. Nachdem wir in der Rücklaufleitung einen magnetischen Schlammabscheider DN 32 und in der Vorlaufleitung einen kombinierten Luftabscheider ergänzt hatten, wurde zur Trennung der drei Zonen außerdem eine hydraulische Weiche DN 100 positioniert. Nach einer Saison kam aus der Entleerung des Schlammabscheiders deutlich Magnetit, der Druckverlust des Wärmeübertragers normalisierte sich, und die Gurgelgeräusche verschwanden vollständig. Drei Geräte lösten drei verschiedene Probleme.

Die Wartung eines Abscheiders richtet sich nach dem Gerätetyp; als Grundregel gilt mindestens eine Entleerung pro Jahr. Beim Luftabscheider werden der automatische Entlüfter und der Schwimmersitz kontrolliert; beim Schlammabscheider wird die Schlammkammer entleert und der Magnet gereinigt; bei der hydraulischen Weiche werden der obere Entlüfter und die untere Entleerung durchgesehen. Ein ungewarteter Abscheider füllt sich mit der Zeit und verliert seine Funktion; eine volle Schlammkammer kann den Schlamm wieder in den Kreislauf abgeben.

Die Wartung des Luftabscheiders ist einfach, wird aber vernachlässigt. Verkalkt der Schwimmersitz des automatischen Entlüfters, tropft das Element entweder ständig Wasser oder beginnt umgekehrt, Luft anzusaugen; beides stört die Anlage. Der Entlüfter sollte einmal pro Jahr ausgebaut und gereinigt und bei Bedarf ersetzt werden. Das Gehäuse mit der Coalescing-Fläche selbst erfordert in der Regel keine Reinigung, da die Richtung der Luftabfuhr es von selbst sauber hält.

Die Wartung des Schlammabscheiders ist kritischer, weil der angesammelte Schlamm mit der Zeit die gesamte Kammer füllt. Bei Modellen mit Magnet wird zuerst der Magnet herausgezogen; dadurch wird der an der Wand haftende Magnetit freigesetzt. Dann wird der untere Entleerungshahn geöffnet und der Schlamm abgelassen; dies wird fortgesetzt, bis das Wasser klar ist. Der Vorgang kann ohne Stilllegung des Kreislaufs erfolgen, sauberer ist es jedoch, das Gerät bei vorhandenen Absperrarmaturen abzusperren. In älteren Anlagen mit hoher Magnetitbelastung kann die Entleerung alle sechs Monate erforderlich sein.

Die Wartung der hydraulischen Weiche hat zwei Enden: Über den oberen Entlüfter wird Luft, über die untere Entleerung das abgesetzte Sediment entnommen. Da ihr weites Gehäuse viel Wasser fasst, verläuft die Sedimentansammlung langsam; eine Entleerung pro Jahr genügt in den meisten Anlagen. Werden bei der Wartung die Absperrarmaturen an den Anschlussstutzen geschlossen, lässt sich der Vorgang ohne Entleerung des Kreislaufs abschließen. Für Lösungen zur Wasserkonditionierung und Filtration im Kreislauf können Sie sich unsere Produktgruppe Wasseraufbereitung ansehen. (Details: Wasseraufbereitung)

Bei der Auswahl eines Abscheiders werden DN und Volumenstrom je nach Gerätetyp nach zwei unterschiedlichen Logiken bestimmt. Die DN von Luft- und Schlammabscheider wird gleich dem Durchmesser der angeschlossenen Leitung gewählt; die DN der hydraulischen Weiche wird dagegen nach dem größten durchströmenden Volumenstrom und der Zielströmungsgeschwindigkeit berechnet. Bei den ersten beiden ist das Ziel, den Druckverlust gering zu halten, bei der dritten, die Geschwindigkeit im Gehäuse auf den Trennbereich abzusenken.

Bei Luft- und Schlammabscheidern ist die Regel einfach: Die Geräte-DN entspricht der Leitungs-DN. In eine Vorlaufleitung DN 25 kommt ein Luftabscheider DN 25, in eine Rücklaufleitung DN 32 ein Schlammabscheider DN 32. Ein kleiner als die Leitung gewähltes Gerät verengt das Gehäuse, erhöht die Strömungsgeschwindigkeit und senkt die Abscheideleistung. Da das Gehäuse dieser Geräte ohnehin weiter ist als die Leitung, sinkt die Geschwindigkeit darin automatisch; eine zusätzliche Flächenberechnung ist nicht erforderlich.

Bei der hydraulischen Weiche ist der Volumenstrom maßgebend. Zuerst wird der Kreis-Volumenstrom mit Q gleich P geteilt durch 1,163 mal Delta T ermittelt, dann wird der Durchmesser gewählt, der diesen Volumenstrom mit 0,1–0,2 m/s durch das Gehäuse führt. Für 30 kW und 20 °C Differenz ergibt sich Q zu ca. 1,29 m³/h; für diesen Volumenstrom empfehlen die Hersteller in der Regel eine hydraulische Weiche mit Gehäuse DN 50–DN 65. Mit steigendem Volumenstrom wächst das Gehäuse: Für 100 kW und 20 °C Differenz beträgt Q ca. 4,30 m³/h, und das Gehäuse steigt auf die Größenordnung DN 100.

Eine praktische Auswahltabelle nach Volumenstrombereichen ist in der folgenden Liste zusammengefasst. Diese Werte sind ungefähre Größenordnungen und variieren je nach Hersteller; die verbindliche Auswahl erfolgt anhand der Volumenstromkennlinie des Herstellers.

• Kleines Wohngebäude, eine Pumpe — Volumenstrom ca. 0,5–1,5 m³/h; Luft-/Schlammabscheider DN 20–DN 25; hydraulische Weiche in der Regel überflüssig
• Wohnung und kleine Gewerbeanlage — Volumenstrom ca. 1,5–3,0 m³/h; Abscheider DN 25–DN 32; hydraulische Weiche in der Größenordnung DN 50
• Mittlerer Heizraum — Volumenstrom ca. 3,0–6,0 m³/h; Abscheider DN 40–DN 50; hydraulische Weiche DN 80–DN 100
• Große Gewerbe- und Industrieanlage — Volumenstrom ca. 6,0–15 m³/h; Abscheider DN 65–DN 100; hydraulische Weiche DN 100–DN 150
• Anschlussart — unterhalb von DN 50 in der Regel Gewindeanschluss, ab DN 50 Flanschanschluss

Die letzte Kontrolle bei der Auswahl ist der Druckverlust. Der Druckverlust eines Abscheiders mit richtiger DN bleibt beim Nennvolumenstrom gering, typischerweise in der Größenordnung von 0,1–0,3 mWS. Wird das Gerät zu klein gewählt, steigt der Druckverlust und beansprucht einen Teil der Förderhöhe der Pumpe; dies senkt den Kreis-Volumenstrom. Unsichere Katalogwerte sollten stets anhand der Kennlinie von Volumenstrom und Druckverlust des Herstellers überprüft werden. Wenn die Abmessungen nicht eindeutig sind, können Sie sich Unterstützung bei unserem Ingenieurteam holen. (Details: unsere Kontaktseite)

Das Gehäuse eines Abscheiders wird je nach Betriebsdruck und Temperatur des Fördermediums aus Messing, Stahl oder Verbundwerkstoff gefertigt. Bei den Luft- und Schlammabscheidern mit Gewinde DN 20–DN 50 im Wohngebäude- und Wohnungsmaßstab ist ein Messinggehäuse verbreitet; es ist korrosionsbeständig und für Gewindeanschlüsse geeignet. Bei Flanschmodellen oberhalb von DN 50 im Heizraum- und Industriemaßstab wird dagegen ein Stahlgehäuse mit Epoxidlackierung bevorzugt; es nimmt höheren Druck und größeres Volumen auf.

Die Werkstoffauswahl hängt unmittelbar mit der Betriebstemperatur zusammen. In üblichen Heizkreisen überschreitet die Temperatur des Fördermediums 90 °C nicht, und Gehäuse aus Messing und Stahl decken diesen Bereich problemlos ab; auch Dichtung und Schwimmer des automatischen Entlüfters halten in der Regel bis zu einer Grenze von 110–120 °C. In Heißwasser- und Dampfleitungen sind dagegen Sonderwerkstoffe und eine Hochtemperaturdichtung erforderlich; ein Standardabscheider wird in diesen Leitungen nicht eingesetzt. Beim Betriebsdruck werden Wohngebäudemodelle typischerweise in der Klasse 6–10 bar, Industriemodelle in der Klasse 10–16 bar angeboten, und die gewählte Klasse muss über dem Kreisdruck liegen.

Auch der Werkstoff der inneren Bauteile bestimmt die Funktion. Die Coalescing-Fläche des Luftabscheiders besteht in der Regel aus einem Edelstahl-Drahtgeflecht oder einem Kupferdrahtbündel; diese Werkstoffe bieten eine große Oberfläche und setzen sich nicht zu. Der Magnet des Schlammabscheiders liefert, wenn statt Ferrit Neodym gewählt wird, eine wesentlich höhere magnetische Flussdichte und hält selbst feinen Magnetit im Bereich von 5–10 Mikrometern zurück. Schwimmer des automatischen Entlüfters und Entleerungshahn werden aus einem zum Gehäuse passenden Werkstoff und in einer dem Kreisdruck standhaltenden Klasse gewählt. Der richtige Werkstoff ist die stille Variable, die die Lebensdauer des Geräts von mehr als zehn Jahren im Betrieb bestimmt.

In Kühlkreisen und in Kreisen von Klimazentralgeräten arbeitet der Abscheider nach denselben physikalischen Prinzipien wie im Heizkreis, erfordert aber wegen zweier Unterschiede Aufmerksamkeit: Die Temperatur ist niedrig, die Gefahr der Kondensatbildung hoch. In Kaltwasserkreisen ist die Luftabscheideleistung geringer als in der Heizung, weil die Gaslöslichkeit in kaltem Wasser hoch ist und sich Blasen nicht leicht freisetzen; dagegen arbeiten Schlammabscheidung und Volumenstromausgleich mit derselben Effizienz.

Das kritischste Thema im Kaltkreis ist die Dämmung. Das weite Gehäuse des Abscheiders bildet eine Fläche, die unter dem Taupunkt der Umgebungsluft liegt, und wird es nicht gedämmt, beginnt auf ihr die Kondensation, also das Schwitzen; das abtropfende Wasser verursacht sowohl Korrosion als auch Schäden an Decke und Boden. Deshalb werden Abscheider im Kühlkreis vollständig mit einer geschlossenzelligen Dämmung mit Dampfsperre ummantelt. Die Dämmdicke wird je nach Umgebungsfeuchte und Wassertemperatur im Bereich von 13–19 mm gewählt.

Beim Volumenstromausgleich übernimmt die hydraulische Weiche auch im Kühlsystem dieselbe Aufgabe. Ein Kaltwassersatz (Chiller) benötigt einen konstanten Mindestvolumenstrom; Klimazentralgeräte und Fan-Coil-Kreise arbeiten dagegen mit veränderlichem Volumenstrom. Die hydraulische Weiche trennt diese beiden Seiten und erhält den stabilen Volumenstrom des Chillers. Zur Funktionsweise von Fan-Coil-Geräten und zum Kreisanschluss finden Sie Informationen in unserem Ratgeber. (Details: Was ist ein Fan-Coil? Unterschiede zwischen 2-Rohr- und 4-Rohr-Fan-Coil-Systemen) Zum allgemeinen Aufbau von HLK-Systemen haben wir ebenfalls einen eigenen Ratgeber. (Details: Was ist HVAC?)