Wie groß muss ein Expansionsgefäss sein?

Die richtige Größe des Ausdehnungsgefäßes: So dimensionieren Sie es korrekt

Ein korrekt dimensioniertes Ausdehnungsgefäß ist das A und O für eine funktionierende und sichere Heizungsanlage. Es kompensiert die Volumenänderungen des Heizungswassers, die durch Temperaturschwankungen entstehen, und verhindert so einen unzulässigen Druckanstieg im System. Doch wie findet man die richtige Größe? Dieser Artikel erklärt, welche Faktoren eine Rolle spielen und wie Sie vorgehen, um das optimale Ausdehnungsgefäß für Ihre Heizungsanlage zu ermitteln.

Warum ist die richtige Größe so wichtig?

Ein zu kleines Ausdehnungsgefäß kann den Druckanstieg bei Erwärmung nicht ausreichend kompensieren. Dies führt zu einem Überschreiten des maximal zulässigen Betriebsdrucks, was im schlimmsten Fall zu Schäden an der Anlage und Sicherheitsrisiken führen kann.

Ein zu großes Ausdehnungsgefäß hingegen ist zwar nicht schädlich, aber unnötig teuer und nimmt unnötig Platz ein. Es arbeitet ineffizient und bietet keinen zusätzlichen Nutzen.

Die wichtigsten Faktoren für die Berechnung:

Für die korrekte Dimensionierung eines Ausdehnungsgefäßes sind folgende Faktoren entscheidend:

• Gesamtes Wasservolumen der Anlage (V_s): Dies ist die wichtigste Grundlage für die Berechnung. Es umfasst das Wasservolumen des Heizkessels, aller Rohrleitungen und aller Heizkörper im System. Eine genaue Schätzung oder Messung ist hier unerlässlich.

• Statischer Druck (P_s): Der statische Druck ist der Druck in der Anlage im kalten Zustand. Er entspricht in der Regel der Höhe des höchsten Heizkörpers über dem Ausdehnungsgefäß, umgerechnet in Wassersäule (Meter Wassersäule – mWS).

• Vordruck des Ausdehnungsgefäßes (P₀): Der Vordruck ist der Druck, der sich im Ausdehnungsgefäß befindet, bevor es in Betrieb genommen wird. Dieser Druck sollte idealerweise dem statischen Druck entsprechen oder geringfügig höher sein.

• Maximal zulässiger Anlagendruck (P_e): Dieser Druck wird vom Hersteller der Heizungsanlage vorgegeben und darf nicht überschritten werden. Er ist auf dem Typenschild des Kessels oder in der Bedienungsanleitung zu finden.

• Maximale Vorlauftemperatur (t_v): Die maximale Vorlauftemperatur ist die höchste Temperatur, auf die das Heizungswasser in der Anlage erwärmt wird.

Die Berechnung des benötigten Volumens:

Die Berechnung des benötigten Ausdehnungsgefäßvolumens (V_n) erfolgt in der Regel mit folgender Formel:

V<sub>n</sub> = V<sub>s</sub> * e / ((P<sub>e</sub> + 1) / (P<sub>0</sub> + 1) - 1)

Wobei:

• V_n = Benötigtes Nennvolumen des Ausdehnungsgefäßes
• V_s = Gesamtes Wasservolumen der Anlage
• e = Ausdehnungskoeffizient des Wassers (abhängig von der maximalen Vorlauftemperatur)
• P_e = Maximal zulässiger Anlagendruck in bar
• P₀ = Vordruck des Ausdehnungsgefäßes in bar

Der Ausdehnungskoeffizient (e):

Der Ausdehnungskoeffizient gibt an, um welchen Faktor sich das Wasservolumen bei Erwärmung ausdehnt. Er ist temperaturabhängig und kann Tabellen entnommen werden. Einige Beispiele:

• Bei 70°C Vorlauftemperatur: e ≈ 0,023
• Bei 80°C Vorlauftemperatur: e ≈ 0,030
• Bei 90°C Vorlauftemperatur: e ≈ 0,036

Sicherheitszuschlag nicht vergessen!

Wie in der Einleitung bereits erwähnt, ist es ratsam, einen Sicherheitszuschlag von 15-20% auf das berechnete Volumen zu addieren. Dies berücksichtigt Ungenauigkeiten bei der Volumenbestimmung und bietet zusätzliche Sicherheit bei unvorhergesehenen Betriebszuständen.

Praktische Tipps zur Volumenbestimmung:

• Kesselvolumen: Die Herstellerangaben zum Kesselvolumen sind in der Regel zuverlässig.
• Rohrleitungen: Für die Berechnung des Rohrleitungsvolumens kann man den Durchmesser der Rohre und deren Länge messen. Tabellen im Internet helfen dabei, das Volumen pro Meter Rohrleitung zu ermitteln.
• Heizkörper: Das Wasservolumen von Heizkörpern ist häufig auf dem Typenschild angegeben oder kann beim Hersteller erfragt werden.

Fazit:

Die korrekte Dimensionierung des Ausdehnungsgefäßes ist essentiell für die Sicherheit und Effizienz einer Heizungsanlage. Eine sorgfältige Berechnung unter Berücksichtigung aller relevanten Faktoren und die Anwendung eines Sicherheitszuschlags gewährleisten eine zuverlässige Funktion und vermeiden teure Schäden. Bei Unsicherheiten empfiehlt es sich, einen Fachmann hinzuzuziehen, der die Anlage professionell berechnen und das passende Ausdehnungsgefäß auswählen kann. So sind Sie auf der sicheren Seite und können sich auf eine zuverlässige und effiziente Wärmeversorgung verlassen.