Was ist ein Entlüfter? Wie wird die Luft aus der Anlage entfernt?

Ein Entlüfter ist eine Entlüftungsarmatur, die die in der Anlage gesammelte freie Luft nach außen abgibt, ohne Wasser austreten zu lassen. Dieses Bauteil, das dem englischen „air vent“ entspricht, sorgt in Heiz- und Kühlkreisen dafür, dass sich das im Wasser angesammelte Gas vom System trennt. Seine Aufgabe lässt sich in einem Satz sagen: innen das Wasser halten, die Luft entweichen lassen, wenn sie sich ansammelt. Diese Unterscheidung leistet ein Schwimmermechanismus.

Luft verursacht in einer Anlage drei konkrete Probleme. Erstens unterbricht sie die Wärmeübertragung: Ein mit Luft gefülltes Heizkörperglied oder ein luftgefüllter Wärmeübertragerkanal wird nicht warm, denn Gas leitet Wärme etwa 25-mal schlechter als Wasser. Zweitens erzeugt sie Geräusche: Zwischen den Laufradschaufeln eingeklemmte Blasen platzen und verursachen Zischen und Gurgeln. Drittens beschleunigt sie die Korrosion: Der Sauerstoff in der Luft oxidiert Stahloberflächen und bildet im Kreis Magnetitschlamm.

Der Entlüfter unterbindet alle drei Schäden an ihrer Quelle. Wird die freie Luft aus dem System abgegeben, wird der Heizkörper oben wieder warm, das Pumpengeräusch sinkt und die sauerstoffbedingte Korrosion verlangsamt sich. Sehen Sie sich unsere Produktgruppe mit Komponenten für Heizungsanlagen und Rohrleitungen an. (Details: Installationstechnik) Zu luftbedingten Geräuschen an der Umwälzpumpe lesen Sie auch unseren ausführlichen Ratgeber. (Details: Umwälzpumpe macht Geräusche: Ursachen und Lösungen)

Was den Entlüfter von einem Ventil unterscheidet, ist seine Selektivität. Wird ein gewöhnliches Entleerungsventil geöffnet, lässt es Wasser und Luft ab. Der Entlüfter lässt dagegen nur Luft ab und schließt sich von selbst, sobald der Wasserstand steigt. Diese Selektivität gewährleistet bei automatischen Modellen ein Schwimmerhebel, bei manuellen Modellen die Beobachtung durch den Nutzer.

Ein automatischer Entlüfter ist ein Bauteil, das dank des Schwimmermechanismus im Inneren ohne Eingriff Luft ablässt; ein manueller Entlüfter ist dagegen eine einfache Entlüftungsschraube, die von Hand geöffnet und geschlossen wird. Der grundlegende Unterschied ist die Notwendigkeit eines Eingriffs: Der automatische Entlüfter wird einmal an den kritischen Punkten des Kreises montiert und arbeitet selbstständig, der manuelle Entlüfter wird bei jedem Entlüften von Hand geöffnet. Beide werden im selben Kreis für unterschiedliche Aufgaben gemeinsam eingesetzt.

Die Funktionsweise des automatischen Entlüfters mit Schwimmer ist einfach. Im Gehäuse befinden sich eine kleine Kammer und ein darin schwimmender Schwimmer. Ist die Kammer mit Wasser gefüllt, steht der Schwimmer oben, und ein Hebelarm hält die Entlüftungsnadel geschlossen. Sammelt sich Luft an, sinkt der Wasserstand, der Schwimmer geht nach unten, der Hebel öffnet die Nadel, und die Luft tritt durch die obere Öffnung aus. In dem Maße, wie die Luft entweicht, steigt das Wasser wieder, der Schwimmer hebt sich, und die Nadel schließt sich erneut. Dieser Zyklus wiederholt sich fortlaufend.

Der manuelle Heizkörper-Entlüfter ist dagegen nur eine kleine Schraube an der oberen Ecke des Heizkörpers. Er wird mit einem Spezialschlüssel oder einem Schlitzschraubendreher eine Vierteldrehung geöffnet; zunächst tritt zischend Luft aus, danach Wasser. Sobald ununterbrochen Wasser kommt, wird die Schraube geschlossen. Der manuelle Entlüfter ist günstig und so gut wie nie gestört, setzt aber voraus, dass die Person körperlich vor Ort ist.

• Eingriff — Automatischer Entlüfter: arbeitet selbsttätig, kein regelmäßiger Eingriff nötig; Manueller Entlüfter: wird bei jedem Vorgang von Hand geöffnet
• Position — Automatischer Entlüfter: Steigleitungsenden, Kesselaustritt, höchste Punkte des Kreises; Manueller Entlüfter: obere Ecke jedes Heizkörpers
• Störungsanfälligkeit — Automatischer Entlüfter: tropft oder saugt Luft an, wenn der Schwimmersitz verkalkt, erfordert eine jährliche Kontrolle; Manueller Entlüfter: nahezu störungsfrei
• Entlüftungsleistung — Automatischer Entlüfter: lässt fortlaufend kleine Mengen ab; Manueller Entlüfter: entleert die Luft des Heizkörpers in einem Zug
• Kostenpositionen — Automatischer Entlüfter: Armatur und Montage; Manueller Entlüfter: wird mit dem Heizkörper geliefert, verursacht keinen gesonderten Preis
• Eignung — Automatischer Entlüfter: schwer zugängliche Steigleitungsenden und Heizraum; Manueller Entlüfter: für den Nutzer zugängliche Heizkörper

Das praktische Urteil ist eindeutig: In einer Anlage sind sowohl automatische als auch manuelle Entlüfter vorhanden. An den Ecken der Heizkörper kommen manuelle Entlüfter zum Einsatz, an schwer zugänglichen Steigleitungsenden und am Kesselaustritt automatische Entlüfter mit Schwimmer. Für Auswahlmöglichkeiten bei Ventilen und Armaturen werfen Sie einen Blick auf unsere Produktgruppe. (Details: Ventile & Armaturen)

Luft sammelt sich in der Anlage über drei Hauptmechanismen an: das Freiwerden der im Wasser gelösten Luft mit steigender Temperatur, die beim Befüllen im System eingeschlossene Luft und die bei niedrigem Druck entstehende Kavitation. Diese drei Quellen werden zu unterschiedlichen Zeitpunkten wirksam, das Ergebnis ist aber dasselbe: ein Gaspolster, das sich an den oberen Punkten des Kreises sammelt. Wer weiß, woher die Luft kommt, weiß auch, welche Lösung dauerhaft ist.

Die erste Quelle ist gelöste Luft. Im Leitungswasser ist eine bestimmte Menge Luft gelöst; in Wasser von 10 °C und 1 bar Druck können pro Kubikmeter Wasser etwa 22–24 l Gas gelöst sein. Wird das Wasser erwärmt, sinkt diese Löslichkeit rasch: Bei Wasser, das auf 80 °C erwärmt wird, sinkt die gelöste Gasmenge auf etwa ein Drittel. Das verlorene Gas wird im System als freie Blasen frei. Deshalb erzeugt eine frisch befüllte Anlage in den ersten Aufheiztagen die meiste Luft.

Die zweite Quelle ist die beim Befüllen eingeschlossene Luft. Wird eine Anlage schnell befüllt, schiebt das Wasser die Luft in den Rohren nicht vor sich her, sondern schließt sie in Taschen ein. Besonders in umgekehrten U-Bögen, blinden Steigleitungsenden und langen horizontalen Strängen wird diese Luft eingeklemmt und kann nicht entweichen. Langsames Befüllen lässt die Luft vor dem Wasser her zu den Entlüftern entweichen; schnelles Befüllen schließt die Luft im Inneren ein.

Die dritte Quelle sind Kavitation und Diffusion. Nähert sich der Anlagendruck an den oberen Höhenlagen des Kreises dem Atmosphärendruck, wird das gelöste Gas örtlich frei; das nennt man Teilkavitation. Außerdem lassen Kunststoffrohre ohne Sauerstoffsperre durch ihre Wandung fortlaufend Sauerstoff diffundieren. Zum Mechanismus der Pumpenkavitation und ihrer Vermeidung lesen Sie unseren ausführlichen Ratgeber. (Details: Was ist Pumpenkavitation und wie lässt sie sich vermeiden?)

Die vierte, heimtückischere Quelle ist ein Problem am Ausdehnungsgefäß. Bei einem Ausdehnungsgefäß mit abgesunkenem Vordruck steigt der Anlagendruck beim Aufheizen schnell an und fällt beim Abkühlen. In den Momenten, in denen der Druck in den negativen Bereich geht, saugt der Kreis Luft aus der Atmosphäre an oder gelöstes Gas wird frei. Diese Schwankung allein erzeugt fortlaufend Luft. Zu Volumen und Vordruckberechnung des Ausdehnungsgefäßes sehen Sie sich unseren Ratgeber an. (Details: Berechnung des Ausdehnungsgefäßes)

Die im Wasser gelöste Luftmenge ist nach dem Henry-Gesetz proportional zum Druck und umgekehrt proportional zur Temperatur. Das heißt: Je wärmer das Wasser wird, desto weniger Luft hält es, und je mehr der Druck fällt, desto weniger Luft hält es ebenfalls. In einem Heizkreis wird dadurch, dass sich das Wasser erwärmt und zugleich der Druck in den oberen Höhenlagen sinkt, Gas aus zwei Richtungen gleichzeitig frei. Das erklärt, warum die Anlage gerade beim ersten Aufheizen und in den obersten Geschossen Luft erzeugt.

Betrachten wir es zahlenmäßig. In Wasser von 10 °C und 1 bar absolutem Druck lösen sich etwa 24 l Luft pro Kubikmeter. Wird dasselbe Wasser auf 70 °C erwärmt, sinkt dieser Wert auf etwa 12 l, bei 90 °C auf etwa 8 l. Das heißt: Steigt ein Kubikmeter Wasser von 10 °C auf 90 °C, entstehen pro Kubikmeter etwa 16 l freie Luft. Bei einem Wohnungskreis mit 200 l Inhalt bedeutet das etwa 3,2 l freie Luft; das reicht mehr als aus, um den Heizkörper oben auskühlen zu lassen.

Die Druckseite wirkt in dieselbe Richtung. Je weiter der örtliche Druck am höchsten Punkt des Kreises sinkt, desto weniger Luft kann das Wasser halten, und der Überschuss tritt als Blasen aus. In einem fünfgeschossigen Gebäude liegt der Druck am obersten Heizkörper gegenüber dem Heizraum etwa 1,5 bar niedriger; deshalb sammelt sich die freie Luft dort am stärksten. Die Lösung besteht darin, den Anlagendruck ausreichend hoch zu halten und zugleich am höchsten Punkt einen Entlüfter zu setzen.

Die technische Regel, die sich aus diesem Bild ergibt, lautet: Am wirksamsten ist es, die Luft dort abzufangen, wo ihre Löslichkeit am geringsten ist, also dort, wo das Wasser am heißesten und der Druck geeignet ist – am Kesselaustritt. Genau deshalb wird der Mikroblasenabscheider am Kesselaustritt eingebaut; im entsprechenden Abschnitt gehen wir darauf im Detail ein.

Der Vorgang ist nach einigen Heizzyklen abgeschlossen. Im ersten Zyklus erwärmt sich das Wasser rasch und setzt das überschüssige Gas frei; dieses Gas sammelt sich an den oberen Punkten und wird über die Entlüfter abgegeben. Im zweiten und dritten Zyklus nimmt die frei werdende Gasmenge ab, weil das Wasser inzwischen teilweise von seinem Gas befreit ist. Deshalb ist bei einer neuen Anlage in der ersten Woche intensives Entlüften nötig, in den folgenden Wochen sinkt die Menge rasch. Richtig dimensionierte automatische Entlüfter bewältigen diese erste intensive Phase ohne Eingriff des Nutzers; denselben Kreis mit manuellen Entlüftern zur Ruhe zu bringen, erfordert tagelanges Entlüften von Hand.

Ein automatischer Entlüfter mit Schwimmer ist eine Armatur, bei der ein Schwimmer den Wasserstand überwacht und die Entlüftungsnadel öffnet und schließt. Das Funktionsprinzip ähnelt dem eines Siphon-Schwimmers: Ist die Kammer mit Wasser gefüllt, steht der Schwimmer oben und die Nadel ist geschlossen; sammelt sich Luft an, sinkt der Wasserstand, der Schwimmer geht nach unten, und die Nadel öffnet sich und gibt die Luft nach außen ab. Der Mechanismus benötigt weder Strom noch Regelung, er arbeitet rein hydrostatisch.

Das Gehäuseinnere besteht aus drei Bereichen. Im unteren Teil befindet sich der Eingang, der an den Kreis angeschlossen wird, in der Mitte die Kammer, in der der Schwimmer schwimmt, oben die Entlüftungsnadel und die kleine Öffnung nach außen. Der Schwimmer besteht meist aus gehärtetem Polypropylen oder aus Edelstahl; der Hebelarm vergrößert die kleine senkrechte Bewegung des Schwimmers an der Nadel, sodass schon eine geringe Luftmenge die Kraft zum Öffnen der Nadel erzeugt.

Dieser Mechanismus hat zwei typische Störungen. Die erste ist die Verkalkung: Kalk, der sich im Schwimmersitz ansammelt, behindert die freie Bewegung des Schwimmers. Bleibt die Nadel offen, tropft der Entlüfter fortlaufend Wasser; bleibt sie geschlossen, lässt er keine Luft mehr ab. Die zweite ist die Verschmutzung: Magnetitschlamm aus dem Kreis setzt sich auf der Dichtfläche der Nadel ab und stört die vollständige Dichtheit. Beide Störungen werden durch eine jährliche Kontrolle vermieden; deshalb wird empfohlen, automatische Entlüfter an einer zugänglichen Stelle zu montieren.

Hochwertige automatische Entlüfter haben zusätzlich ein Serviceventil. Dieses kleine Ventil ermöglicht es, den Entlüfter vom Gehäuse zu trennen, sodass Wartung oder Austausch ohne Entleerung des Systems erfolgen können. Bei den automatischen Entlüftern der von uns geführten Marken wie Caleffi und Watts ist dieses Serviceventil Standard und senkt die Wartungskosten in der Praxis spürbar. Zu Marken und Sortimentsalternativen finden Sie Informationen auf unserer Seite „Marken“. (Details: unsere Markenseite)

Die Entlüftungsleistung des automatischen Entlüfters ist ebenfalls ein Auswahlkriterium, wird aber oft übersehen. Ein Entlüfter für Wohngebäude mit kleinem Gehäuse kann die intensive Gasbildung zu Beginn des Aufheizens möglicherweise nicht bewältigen; dann verlangsamt sich die Entlüftung, und im Kreis sammelt sich weiter Gas an. An Punkten mit hohem Volumenstrom wie dem Verteiler im Heizraum kommen automatische Entlüfter mit hoher Leistung zum Einsatz, bei denen der Entlüftungsquerschnitt größer gewählt ist. Der Unterschied zwischen kleinem und großem Gehäuse entspricht bei der Zeit, die zum Ablassen derselben Gasmenge benötigt wird, einem Unterschied um ein Mehrfaches; deshalb wird der Entlüfter nach der Gasmenge an seinem Einbaupunkt dimensioniert.

Entlüfter und Mikroblasenabscheider sind zwei getrennte Bauteile, die Luft unterschiedlicher Größe abfangen. Der Entlüfter lässt die an den oberen Punkten des Kreises gesammelte, freie und mit bloßem Auge sichtbare Luft ab; der Mikroblasenabscheider dagegen fängt die im Wasser schwebenden, winzigen Blasen im Mikrometerbereich ab. Beide sind nicht gegeneinander austauschbar; die dauerhafte Lösung ist, beide gemeinsam einzusetzen.

Der Unterschied liegt in dem Zustand, in dem sich die Luft im Kreis befindet. Freie Luft ist bereits nach oben gestiegen und hat ein Polster gebildet; das lässt ein Entlüfter leicht ab. Mikroblasen sind dagegen noch im Wasser vermischt, werden mit der Strömung mitgerissen und zirkulieren im Kreis, ohne einen gewöhnlichen Entlüfter zu erreichen. Die Drahtgeflechtfläche im Inneren des Mikroblasenabscheiders sorgt dafür, dass sich diese winzigen Blasen vereinigen und wachsen, aufsteigen und abgelassen werden.

Der Mikroblasenabscheider wird an dem Punkt montiert, an dem die Gaslöslichkeit am geringsten ist, also im heißesten Wasser am Kesselaustritt. Da das gesamte Wasser des Systems hier durchfließt, verringert sich das freie Gas im Kreis schon nach einigen Tagen Betrieb deutlich. Die Baureihe Caleffi Discal ist ein verbreitetes Beispiel für diese Funktion und bietet ein Sortiment zwischen DN 20 und DN 150; Einzelheiten zu den von uns geführten Caleffi-Produkten finden Sie auf der Seite „Luftabscheider“. (Details: Luftabscheider)

Das Drahtgeflecht bzw. die hydraulische Beruhigungskammer im Mikroblasenabscheider nutzt zwei physikalische Effekte. Erstens senkt es die Strömungsgeschwindigkeit örtlich und gibt den Blasen so Zeit aufzusteigen; zweitens sorgt es an der Drahtoberfläche für Keimbildung, sodass sich Blasen im Mikrometerbereich vereinigen und wachsen. Sobald die wachsende Blase leicht genug zum Aufsteigen ist, gelangt sie in die obere Kammer des automatischen Entlüfters und wird abgelassen. Deshalb kann der Abscheider den Luftgehalt im Anlagenwasser von einer Größenordnung von 1 Prozent des Volumens bis auf eine Größenordnung von einem Promille senken; das ist ein Reinheitsgrad, den ein gewöhnlicher Entlüfter niemals erreicht.

Für den Begriff Abscheider insgesamt haben wir einen eigenen Ratgeber. Wenn Sie sich für die Unterschiede zwischen Luftabscheider, Schlammabscheider und hydraulischer Weiche interessieren, sehen Sie sich den entsprechenden Ratgeber an. (Details: Was ist ein Abscheider? Unterschiede zwischen Luftabscheider, Schlammabscheider und hydraulischer Weiche) Schmutzfänger, die feste Verunreinigungen im Kreis zurückhalten, erfüllen dagegen eine andere Funktion und werden in einem eigenen Ratgeber behandelt. (Details: Was ist ein Schmutzfänger? Wo und warum wird ein Y-Schmutzfänger eingesetzt?)

Ein Heizkörper-Entlüfter ist eine manuelle Entlüftungsschraube, die an der oberen Ecke jedes Heizkörpers angebracht wird und dazu dient, die Luft dieses Heizkörpers von Hand abzulassen. Seine Position ist immer die oberste Ecke des Heizkörpers, weil sich die Luft in den oberen Gliedern des Heizkörpers sammelt. Ein üblicher Heizkörper-Entlüfter wird mit einem speziellen Entlüfterschlüssel oder einem Schlitzschraubendreher geöffnet, und eine Vierteldrehung genügt.

Um einen Heizkörper zu entlüften, wird zunächst beobachtet, wie sich der Heizkörper zu erwärmen beginnt. Ist sein oberer Teil von Hand kalt und der untere warm, befindet sich oben Luft; übersteigt der Temperaturunterschied zwischen oben und unten an einem Heizkörper 20 °C, liegt oben ein deutliches Luftpolster. Dieser Unterschied ist die praktischste Messung, um zu bestätigen, dass die Ursache für den nicht warm werdenden Heizkörper Luft ist. Zu nicht warm werdenden Heizkörpern lesen Sie auch unseren ausführlichen Ratgeber. (Details: Heizkörper werden nicht warm: Kann die Umwälzpumpe die Ursache sein?)

Der Heizkörper-Entlüfter hat eine Grenze: Er entlüftet nur diesen einen Heizkörper. Die Luft, die sich an den Steigleitungsenden des Kreises, am Kesselaustritt und an den oberen Punkten der horizontalen Stränge ansammelt, erreicht er nicht. Deshalb muss das Entlüften mit Heizkörper-Entlüftern in mehrgeschossigen Gebäuden durch automatische Entlüfter an den Steigleitungsenden ergänzt werden. Andernfalls kehrt die in den Steigleitungen verbliebene Luft mit der Zeit in die Heizkörper zurück, selbst wenn diese entlüftet wurden.

Bei modernen Thermostatventilen befindet sich die Position des Entlüfters bei manchen Heizkörpern an der dem Ventil gegenüberliegenden Ecke. Beim Befüllen und Entlüften muss das Thermostatventil vollständig geöffnet sein; ein gedrosseltes Thermostatventil verhindert, dass der Heizkörper vollständig mit Wasser gefüllt wird, und lässt das Entlüften unvollständig. Bevor man mit dem Vorgang beginnt, werden alle Thermostatventile in die vollständig geöffnete Stellung gebracht.

Beim Öffnen des Heizkörper-Entlüfters gelten zwei Sicherheitsregeln. Erstens arbeiten Sie bei kalter oder lauwarmer Anlage; spritzt 70–80 °C heißes Wasser heraus, besteht Verbrühungsgefahr. Zweitens halten Sie ein kleines Gefäß oder einen Lappen unter den Entlüfter, denn sobald Wasser kommt, läuft innerhalb weniger Sekunden eine deutliche Wassermenge aus. Drehen Sie die Schraube nicht vollständig heraus; eine Vierteldrehung reicht aus, damit Luft und Wasser austreten. Eine herausgedrehte Entlüftungsschraube kann unter Druck herausschießen und einen Wasserschaden verursachen.

Die Luft aus der Anlage wird in einem Vorgang aus sechs Schritten in der richtigen Reihenfolge entfernt. Die Reihenfolge selbst ist entscheidend; wird ein Schritt ausgelassen, wird die Luft nicht vollständig abgelassen. Der Kern des Vorgangs ist: Zuerst wird die Pumpe gestoppt und die Luft sich an den oberen Punkten sammeln gelassen, dann wird beginnend im untersten Geschoss nach oben jeder Heizkörper entlüftet, und zuletzt wird der Druck ergänzt. Die folgenden Schritte gelten für Anlagen in Wohnhäusern und Mehrfamilienhäusern.

• Schritt 1 — Stoppen Sie die Kombitherme oder die Umwälzpumpe und warten Sie 10–15 min; diese Zeit dient dazu, dass sich die Blasen an den oberen Punkten der Heizkörper und Steigleitungen sammeln. Bei laufender Pumpe ist das Entlüften unwirksam, weil die Strömung die Blasen mitreißt.
• Schritt 2 — Bringen Sie alle Thermostatventile in die vollständig geöffnete Stellung; ein gedrosseltes Ventil verhindert, dass der Heizkörper vollständig mit Wasser gefüllt wird.
• Schritt 3 — Beginnen Sie am Heizkörper im untersten Geschoss. Öffnen Sie die Entlüftungsschraube mit dem Entlüfterschlüssel eine Vierteldrehung; zuerst kommt zischend Luft, dann ununterbrochen Wasser. Schließen Sie die Schraube, sobald Wasser kommt.
• Schritt 4 — Wiederholen Sie denselben Vorgang Geschoss für Geschoss nach oben an allen Heizkörpern. Der Heizkörper im obersten Geschoss wird zuletzt entlüftet, weil die Luft dorthin aufsteigt.
• Schritt 5 — Prüfen Sie, ob die automatischen Entlüfter an den Steigleitungsenden und am Kesselaustritt funktionieren; tauschen Sie verkalkte oder tropfende aus.
• Schritt 6 — Lesen Sie den Anlagendruck am Manometer ab; im Zuge des Entlüftens sinkt der Druck. Ergänzen Sie den Anlagendruck im kalten Zustand langsam auf den Bereich von 1,0–1,5 bar und wiederholen Sie den Vorgang in mehrgeschossigen Gebäuden noch einmal.

Beobachten Sie das System nach Abschluss des Vorgangs 24 Stunden lang. Bleibt der Heizkörper oben weiterhin kalt oder kehrt das Geräusch innerhalb von drei Monaten zurück, wird fortlaufend Luft erzeugt; in diesem Fall reicht einmaliges Entlüften nicht aus, und dem Kreis wird ein dauerhafter Mikroblasenabscheider hinzugefügt. In einer typischen Ausführung, die wir im Heizraum eines mehrgeschossigen Mehrfamilienhauses in Kadıköy durchgeführt haben, hatten die Erneuerung der drei automatischen Entlüfter an den Steigleitungsenden und der Einbau eines Mikroblasenabscheiders am Kesselaustritt die seit zwei Heizperioden wiederkehrende Beschwerde über nicht warm werdende obere Geschosse dauerhaft beseitigt.

In Mehrfamilienhäusern mit zentraler Anlage muss die Reihenfolge des Entlüftens mit der Hausverwaltung abgestimmt werden. Von der untersten bis zur obersten Etage werden alle Wohnungen in einem Durchgang aufgesucht; wird in einer Steigleitung ein Geschoss ausgelassen, wandert die Luft dieses Geschosses auch nach Abschluss des Vorgangs mit der Zeit in die oberen Geschosse, und die Beschwerde kehrt zurück. In der Praxis ist das der schwierigste Teil, weil man am selben Tag Zugang zu allen Wohnungen braucht. Deshalb automatisieren die automatischen Entlüfter, die bei zentralen Anlagen an den Steigleitungsenden eingebaut werden, den Vorgang weitgehend, indem sie die Abhängigkeit vom Zugang der Nutzer verringern. Eine einmal jährlich vor Beginn der Heizperiode durchgeführte, geplante Entlüftungsrunde unterbindet den Großteil der Einzelbeschwerden während der Heizperiode von vornherein.

Der automatische Entlüfter wird am höchsten Punkt des Kreises und an den Steigleitungsenden senkrecht montiert, sodass die Entlüftungsöffnung nach oben zeigt. Für die Einbauposition gibt es nur eine Regel: Da die Luft aufsteigt, muss der Entlüfter am obersten Punkt sitzen, an dem sich die Luft sammelt. Ein Entlüfter, der in der Mitte des Kreises oder an einem Tiefpunkt angebracht wird, kann das darüber liegende Luftpolster nicht entleeren und bleibt wirkungslos.

Die kritischen Einbaupunkte sind: unmittelbar oberhalb des Kesselaustritts, der Scheitelpunkt jeder Steigleitung, die höchsten Umlenkungen langer horizontaler Stränge sowie die oberen Punkte der Anschlüsse von hydraulischer Weiche und Warmwasserspeicher. Diese Punkte sind die Stellen der Anlage, die am stärksten zur Luftansammlung neigen. Zu Funktion und Anschluss der hydraulischen Weiche sehen Sie sich unseren Ratgeber an. (Details: Was ist eine hydraulische Weiche? Warum wird sie in Heizkessel- und Wärmepumpensystemen eingesetzt?)

Auch die Einbaulage ist wichtig. Der automatische Entlüfter wird immer senkrecht und mit nach oben zeigender Entlüftungsöffnung eingebaut; bei einem seitlich geneigten Entlüfter arbeitet der Schwimmer nicht richtig. Eine Absperrarmatur unter dem Entlüfter vorzusehen, ist eine bewährte Ausführung; sie ermöglicht den Austausch, wenn der Entlüfter ausfällt, ohne das System zu entleeren. Außerdem ist es im Heizraum aus Reinigungsgründen praktisch, auf die Entlüftungsöffnung des Entlüfters einen dünnen Schlauch zu stecken und das abtropfende Wasser in ein Gefäß zu leiten.

Auf die Druckgrenze ist zu achten. Standardmäßige automatische Entlüfter für Wohngebäude sind typischerweise bis zu einem Betriebsdruck von 10 bar und einer Temperatur von 110 °C geeignet. Für Hochdruck- oder Heißwasserleitungen werden Sondermodelle gewählt, die oberhalb dieser Werte arbeiten. Der Entlüfter darf nicht mit Druck-Sicherheitselementen wie dem Sicherheitsventil verwechselt werden; der Entlüfter lässt Luft ab, das Sicherheitsventil entleert Überdruck. Zur Auswahl des Sicherheitsventils lesen Sie unseren eigenen Ratgeber. (Details: Was ist ein Sicherheitsventil? Wo werden Sicherheitsventile mit 3 bar, 6 bar und 10 bar eingesetzt?)

Entlüftertypen werden nach Funktionsweise und Gehäusewerkstoff unterschieden. Nach der Funktionsweise gibt es drei Hauptgruppen: manuelle Heizkörper-Entlüfter, automatische Entlüfter mit Schwimmer und automatische Entlüfter mit Mikroblasenabscheider. Nach dem Gehäusewerkstoff gibt es Modelle mit Gehäusen aus Messing, Edelstahl und technischem Kunststoff. Die richtige Wahl richtet sich nach Temperatur, Druck und Fördermedium des Kreises.

Das Messinggehäuse ist der Standard für Heizkreise in Wohn- und Gewerbegebäuden. Es arbeitet bis zu einer Grenze von 110 °C und 10 bar problemlos, ist kostengünstig, und die Gewindeanschlüsse sind einfach. Es ist in einem breiten Gewindespektrum erhältlich, vom Viertelzoll-Heizkörper-Entlüfter bis zum DN 15-Steigleitungsentlüfter. Die einzige Schwachstelle des Messinggehäuses ist langfristig das Risiko der Entzinkung in Kühlkreisen mit ständiger Kondensation; deshalb wird in Kaltleitungen entzinkungsbeständiges DZR-Messing oder ein Edelstahlgehäuse bevorzugt.

Das Edelstahlgehäuse ist für industrielle und Hochtemperaturkreise gedacht. In Heißwasserleitungen über 150 °C, in Dampfkondensatsystemen und in Kreisen mit Meerwasser oder Chemikalien kommt ein Edelstahlgehäuse zum Einsatz. Seine Kosten liegen deutlich über denen von Messing, aber dank der Korrosionsbeständigkeit ist die Lebensdauer lang. Es wird auch in Fan-Coil- und Kühlkreisen gegen Kondensationskorrosion bevorzugt.

Auch der Schwimmerwerkstoff ist ein Auswahlkriterium. Bei günstigen Modellen besteht der Schwimmer aus einfachem Polypropylen und kann sich bei hoher Temperatur mit der Zeit verformen; bei hochwertigen Modellen kommen glasfaserverstärktes Polymer oder ein Edelstahlschwimmer zum Einsatz. Bei den von uns geführten automatischen Entlüftern von Caleffi und Watts sind Schwimmer und Nadelgruppe hochtemperaturbeständig ausgeführt; das verringert auch die durch Verkalkung bedingte Tropfstörung. Zum Markensortiment sehen Sie sich unsere Seite „Marken“ an. (Details: unsere Markenseite)

Luftabscheider und automatischer Entlüfter sind zwei Lösungen, die sich ergänzen, aber nicht dasselbe sind. Der automatische Entlüfter lässt die freie Luft an einem einzelnen Punkt ab; der Luftabscheider, also der Mikroblasenabscheider, erfasst dagegen das gesamte durchströmende Wasser und sammelt die schwebenden Blasen. In kleinen Wohnungskreisen können automatische Entlüfter allein ausreichen; in großen, mehrsträngigen Kreisen und Kreisen mit Fußbodenheizung wird unbedingt zusätzlich ein Abscheider eingesetzt.

• Abgefangene Luft — Automatischer Entlüfter: oben gesammelte freie Luft; Luftabscheider: im Wasser schwebende Blasen im Mikrometerbereich
• Position — Automatischer Entlüfter: Steigleitungsenden und höchste Punkte; Luftabscheider: heißestes Wasser am Kesselaustritt, Hauptvorlaufleitung
• Reichweite — Automatischer Entlüfter: schützt nur seinen Einbaupunkt; Luftabscheider: erfasst das Wasser des gesamten Kreises
• Geeigneter Kreis — Automatischer Entlüfter: kleine Wohngebäude mit einer Steigleitung; Luftabscheider: Mehrfamilienhaus mit mehreren Steigleitungen, Fußbodenheizung, Gewerbegebäude
• Größenbereich — Automatischer Entlüfter: Viertelzoll bis DN 15; Luftabscheider: Sortiment von DN 20 bis DN 150
• Wartung — Automatischer Entlüfter: jährliche Kontrolle auf Kalk; Luftabscheider: jährliche Entleerung über die untere Entleerung

Die Entscheidungsregel ist schlicht: Kehrt die Luft in weniger als drei Monaten zurück, wird im Kreis fortlaufend Mikroblasen erzeugt, einzelne Entlüfter reichen nicht aus, und es muss ein Luftabscheider ergänzt werden. In Gewerbegebäuden und großen mechanischen Anlagen ist das nahezu Standard. Zu den mechanischen Anlagenkomponenten gewerblicher Bauten sehen Sie sich unseren Ratgeber an. (Details: Mechanische Systeme in Gewerbegebäuden)

In einem geschlossenen Heizkreis muss der Anlagendruck im kalten Zustand im Bereich von 1,0–1,5 bar gehalten werden. Ein Druck unterhalb dieses Bereichs erzeugt in den oberen Höhenlagen des Kreises Luft; ein Druck darüber lässt das Sicherheitsventil abblasen und führt zum Eintrag von frischem Wasser und neuem Sauerstoff. Beide Extreme führen zum selben Ergebnis, nämlich zu fortlaufender Luftansammlung. Der Druck ist deshalb eine grundlegendere Kontrolle als der Entlüfter.

Der erforderliche Mindestdruck wird aus dem Höhenunterschied des höchsten Heizkörpers gegenüber dem Heizraum berechnet. Die Regel lautet, zum mWS-Äquivalent des Höhenunterschieds einen Sicherheitszuschlag von 0,3–0,5 bar hinzuzufügen. Beträgt in einem fünfgeschossigen Gebäude der senkrechte Abstand zwischen Heizraum und oberstem Heizkörper 15 m, ergibt sich als Äquivalent 15 geteilt durch 10,2 gleich ca. 1,47 bar. Addiert man dazu 0,3 bar Zuschlag, muss der Anlagendruck im kalten Zustand mindestens 1,8 bar betragen. In diesem Gebäude mit 1,2 bar zu arbeiten, bedeutet dauerhaft Luft in den oberen Geschossen.

Dass der Druck stabil bleibt, hängt vom Ausdehnungsgefäß ab. Ein Ausdehnungsgefäß mit richtig eingestelltem Vordruck hält den Druck in einem begrenzten Bereich, wenn sich das Wasser erwärmt und ausdehnt. Ist der Vordruck zu niedrig, schnellt der Druck beim Aufheizen der Anlage in die Höhe, und am Sicherheitsventil tritt Wasser aus; beim Abkühlen fällt der Druck, und der Kreis saugt Luft an. Was geschieht, wenn die Membran des Ausdehnungsgefäßes platzt, lesen Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was passiert, wenn die Membran des Ausdehnungsgefäßes platzt? Symptome und Lösung)

Die Druckmessung erfolgt bei kalter Anlage. Bei ausgeschalteter Kombitherme oder ausgeschaltetem Kessel und kaltem Wasser wird das Manometer abgelesen; liegt der Wert unter 1,0 bar, wird er am Füllhahn langsam auf 1,2–1,5 bar gebracht. Es wird nicht schnell befüllt, denn wenn das Wasser schnell einströmt, wird Luft eingeschlossen. Nach Abschluss des Befüllens ist sicherzustellen, dass der Füllhahn vollständig geschlossen ist; ein nicht vollständig schließender Hahn erhöht den Druck fortlaufend und lässt über das Sicherheitsventil Wasser ab.

Die Wahl des richtigen Entlüfters hängt vom Kreistyp ab. In der Heizung mit Heizkörpern, in der Fußbodenheizung, im Warmwasserspeicher und in Kühlkreisen unterscheiden sich das Verhalten der Luft und die Punkte, an denen sie sich sammelt; deshalb unterscheiden sich auch Entlüftertyp und Position. Der folgende Ratgeber gibt in klaren Entscheidungen an, welcher Entlüfter in welchem Kreis wohin gesetzt wird.

• Heizung mit Heizkörpern — An jeden Heizkörper ein manueller Heizkörper-Entlüfter, an die Steigleitungsenden und den Kesselaustritt ein automatischer Entlüfter mit Schwimmer; für die dauerhafte Lösung ein Mikroblasenabscheider am Kesselaustritt
• Fußbodenheizung — Ein automatischer Entlüfter am höchsten Punkt des Verteilerschranks; jeder Kreis lässt am Verteiler einzeln seine Luft ab, wegen der niedrigen Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Heizkreis wird ein Mikroblasenabscheider besonders empfohlen
• Warmwasserspeicher und Warmwasser — Ein automatischer Entlüfter am oberen Punkt des Rohrwendelaustritts; im Warmwasserspeicher gesammelte Luft unterbricht die Wärmeübertragung und erwärmt das Wasser verspätet
• Kühl- und Fan-Coil-Kreise — Ein manueller Entlüfter am oberen Anschluss der Fan-Coil-Einheiten, an die Steigleitungsenden der Hauptleitungen ein automatischer Entlüfter; im kalten Kreis wird wegen der Kondensation ein Entlüfter mit Edelstahlgehäuse bevorzugt
• Verteiler im Heizraum — Am höchsten Punkt des Verteilers ein automatischer Entlüfter mit hoher Leistung und ein Serviceventil; die Wartung muss ohne Entleeren des Systems möglich sein

Fußbodenheizkreise verlangen besondere Aufmerksamkeit. In diesen Systemen ist die Wassergeschwindigkeit niedrig, und die Rohre liegen im Estrich verborgen; an die Luft dort nachträglich zu gelangen, ist unmöglich. Deshalb ist es nahezu zwingend, am Verteiler einen automatischen Entlüfter vorzusehen und dem Kreis einen Mikroblasenabscheider hinzuzufügen. Zum Funktionsprinzip der Fußbodenheizung lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Wie funktioniert eine Fußbodenheizung? Auswahl von Verteiler, Pumpe und Thermostat)

In Fan-Coil- und Kühlkreisen ist ein zusätzliches Problem die Kondensation. Das an kalten Oberflächen entstehende Kondensat verursacht an Standard-Messinggehäusen von Entlüftern mit der Zeit Korrosion; deshalb werden in Kühlleitungen Edelstahlgehäuse oder geeignet beschichtete Gehäuse gewählt. Zur Funktionsweise von Fan-Coil-Systemen lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Was ist ein Fan-Coil? Unterschiede zwischen 2-Rohr- und 4-Rohr-Fan-Coil-Systemen)

Bei Warmwasserspeichern und Pufferspeichern beeinflusst die Luft unmittelbar den Warmwasserkomfort. Die am Rohrwendelaustritt eines Speichers mit Rohrwendel gesammelte Luft verkleinert die Wärmeübertragungsfläche und verlängert die Aufheizzeit des Behälters; die Zeit, bis ein 200-l-Warmwasserspeicher die Solltemperatur erreicht, nimmt bei Luft in der Rohrwendel deutlich zu. Deshalb ist es Standard, am obersten Punkt des Speicheranschlusses einen automatischen Entlüfter zu setzen. Sammelt sich dieselbe Luft im oberen Bereich des Behälters, ist sie beim ersten Öffnen der Warmwasser-Zapfstelle auch als Luftgeräusch und unterbrochener Strom zu spüren.

Wird die Luft aus der Anlage nicht abgelassen, entstehen vier konkrete Schäden: nicht warm werdende Heizkörper, eine laute Pumpe, beschleunigte Korrosion und sinkende Effizienz. Diese nähren sich gegenseitig; je größer das Luftpolster wird, desto tiefer greift jeder Schaden. Wird die Luft vernachlässigt, wächst sie aus einem kleinen Komfortproblem zu einer Störungsquelle heran, die die Lebensdauer von Pumpe und Wärmeübertrager verkürzt.

Der erste Schaden ist der Wärmeverlust. Die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist etwa 25-mal geringer als die von Wasser; ein luftgefülltes Heizkörperglied gibt in der Praxis keine Wärme ab. Ist die obere Hälfte des Heizkörpers mit Luft gefüllt, fällt die Hälfte der Fläche aus, und der Raum erreicht die Solltemperatur nicht. Der Nutzer erhöht zum Ausgleich den Thermostat, was sich unmittelbar in den Brennstoffkosten niederschlägt.

Der zweite Schaden trifft die Pumpe. Wenn Luftblasen zwischen den Laufradschaufeln eingeklemmt werden und platzen, erzeugen sie sowohl Geräusche als auch Schwingungen; entsteht in Nassläufer-Umwälzpumpen ein Lufteinschluss, verliert der Rotor seine Schmierung, und das Lager wird innerhalb von Sekunden beschädigt. Trockenlauf ist bei Nassläuferpumpen die häufigste Ausfallursache, und ihre Quelle ist meistens Luft im Kreis.

Der dritte Schaden ist die Korrosion. Mit der Luft eintretender Sauerstoff oxidiert Stahloberflächen und erzeugt im Kreis Magnetit, also Eisenoxidschlamm. Dieser Schlamm setzt sich im Rotorraum der Pumpe und in den Kanälen des Wärmeübertragers ab und verursacht sowohl Geräusche als auch Effizienzverlust. Ein Schlammabscheider mit Magnet hält diesen Schlamm zurück, aber die eigentliche Lösung ist, den Sauerstoffeintrag, also die Luftquelle, zu unterbinden. Zu Pumpenwartung und regelmäßiger Kontrolle lesen Sie unseren Ratgeber. (Details: Pumpenwartung)

Der vierte Schaden ist der Effizienzverlust und schlägt sich unmittelbar in der Brennstoffrechnung nieder. Ist die obere Hälfte des Heizkörpers mit Luft gefüllt, fällt etwa die Hälfte der Heizfläche aus; der Raum erreicht die Solltemperatur spät, und der Kessel läuft länger. Grob gesagt senkt es auch die Wärmeleistung dieses Heizkörpers in ähnlichem Maße, wenn 30 Prozent der Heizkörperfläche durch Luft ausfallen. Dass der Kessel für denselben Komfort länger und mit höherer Temperatur laufen muss, senkt die saisonale Effizienz und erhöht den verbrauchten Wert in kWh/Jahr. Die Luft aus dem System zu entfernen, ist die günstigste Verbesserung, die diesen Verlust zurückholt, ohne dass ein Teil ausgetauscht wird.

Das gemeinsame Merkmal dieser Schäden ist, dass sie sich mit der Zeit gegenseitig nähren. Luft erzeugt Korrosion, Korrosion Schlamm, Schlamm wiederum neue Geräusche und Verstopfung. Wird die Luft in einem Kreis über drei Heizperioden vernachlässigt, kann ein Zustand, der anfangs nur die Beschwerde über nicht warm werdende obere Geschosse war, in einem Lagerschaden an der Pumpe und einer Verstopfung des Wärmeübertragers enden. Deshalb sollte das Entlüften als routinemäßige Wartungsposition geplant werden, die mindestens einmal pro Jahr zu Beginn der Heizperiode erfolgt.