Das Ausdehnungsgefäß für Trinkwasser-, Solar- und Heizungsanlagen

Auch als Druckausgleichsbehälter oder Membranausdehnungsgefäß (MAG) bekannt, hat das Ausdehnungsgefäß die Aufgabe, wie ein Polster bei der Volumenänderung von Wasser zu wirken. Denn das Volumen des Wassers nimmt bei Temperaturabsenkung ab und bei Temperaturerhöhung zu. Weil sich Wasser nicht komprimieren lässt, muss der durch die Temperaturänderung entstehende Druck konstant gehalten werden. Genau dies soll ein Ausdehnungsgefäß sicherstellen.

Aufgabe des Ausdehnungsgefäß

Ohne ein solches Ausdehnungsgefäß würde der Druck des Wassers angesichts der geringen Dehnungskapazität der Rohrmaterialien zu einer Zerstörung von Druckbehältern und Rohrleitungen führen. Schließlich sind Wasserrohre nicht flexibel genug, um sich den Volumenänderungen des Wassers anzupassen. Bei nicht komprimierfähigen Medien wie Wasser müsste bei niedrigem Druck Wasser zugeführt und bei hohem Druck Wasser abgelassen werden. Im Bereich der Heizsysteme würde jedoch die ständige Wasserzufuhr dazu führen, dass vermehrt Sauerstoff in das System eindringt, was wiederum eine schnellere Korrosion der Rohre zur Folge hätte. Das Ausdehnungsgefäß sorgt für einen gleichmäßigen Druck und hilft in einem hydraulischen System Druckbehälter und Rohrleitungen zu schonen.

Glühbirnen auf einer Tafel - Ausdehnungsgefäß

So reguliert ein Ausdehnungsgefäß den Druck

Die Arbeitsweise eines solchen Gefäßes ist äußert zweckdienlich wie einfach zugleich. Eine entscheidende Rolle wird hierbei einer Membran zuteil, die innerhalb des Ausdehnungsgefäßes sitzt. Diese trennt den Wasserraum vom Gasraum. Hinter der Membran befindet sich Stickstoff, welcher in Abhängigkeit des Druckverhältnisses, der auf die Membran von Seiten des Heizkreislaufs ausgeübt wird, komprimiert oder dekomprimiert. Kommt es im Heizkreislauf zu einer sehr starken Erhöhung der Wassertemperatur, so dehnt sich der Stickstoff aus und drückt auf die Membran. Diese wiederum komprimiert das Gas, sodass proportional zum Volumen ein Druckausgleich erfolgt.

Arten von Ausdehnungsgefäßen

Bei einem Ausdehnungsgefäß werden Typen ohne und mit flexibler Membran unterschieden. Eine Membran verhindert, dass sich das Gas im Wasser verteilt. Der Vorteil hierbei ist darin zu sehen, dass Heizungs- sowie Sonnenkollektoranlagen keiner regelmäßigen Wartung bedürfen. Verfügt das Ausdehnungsgefäß nicht über eine Membran, ist auch von einem offenen System die Rede. In diesem Fall wird das Gerät an der höchsten Stelle des Kreislaufs montiert, wie etwa auf dem Dachboden. Führt steigender Druck aufgrund zu hoher Temperaturen zu einem Überlaufen, wird das Wasser in das Kanalsystem abgeleitet.

Unterscheidung zwischen offenen und geschlossenen Systemen

Schließlich lassen sich offene Systeme nicht absperren, weshalb sie mit einer Sicherheitsleitung ausgestattet werden. Offene Systeme wurden in den vergangenen Jahren zunehmend durch Membran-Ausdehnungsgefäße ersetzt und finden heutzutage kaum noch Verwendung. Geschlossenen Ausdehnungsgefäßen mit Membran sind sie aufgrund ihrer hohen Korrosionsanfälligkeit deutlich unterlegen. Vorzufinden sind sie deshalb fast ausschließlich in alten Heizungsanlagen.

Einsatzbereiche von Ausdehnungsgefäßen

Die DIN 4751 T2 schreibt vor, dass Heizkessel durch eine Ausdehnungsleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden sein müssen. Sinkt die Vorlauftemperatur des Kessels, gibt das Membrangefäß Wasser ab. Es nimmt Wasser auf, wenn die Vorlauftemperatur des Kessels steigt. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch ein Ausdehnungsgefäß für Trinkwassersysteme. In der Regel kommt dieses in hohen Gebäuden bei Druckerhöhungsanlagen zum Einsatz.

Ausdehnungsgefäße in der Solartechnik 

Installiert wird das Gefäß dabei in Kombination mit einem Kompressor in den oberen Stockwerken, die andernfalls aufgrund des niedrigen Wasserdrucks des Versorgungsunternehmens nicht erreicht werden würden. Ausdehnungsgefäße für Solartechnik dienen hingegen dem Ausgleich von Temperaturunterschieden, die bei anderen Heizungsanlagen entstehen. Bei der Auswahl der Größe eines Ausdehnungsgefäßes sollten grundsätzlich der erlaubte Anlagedruck, das gesamte Flüssigkeitsvolumen sowie die höchste und niedrigste Temperatur bedacht werden.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Ein Ausdehnungsgefäß ist ein unabdingbares Bauteil einer Heizungs-, Solar- und Trinkwasseranlage. Nur mit einem solchen Gefäß gelingt es, den Wasserdruck zu nivellieren und einem Rohrbruch vorzubeugen. Grundsätzlich sind Gefäße mit Membran vorzuziehen, um die Korrosion der Wasserleitungen zu verhindern. Bei der Wahl eines Ausdehnungsgefäßes sollte dessen Größe gut bedacht sein. Im Zweifel ist der Rat eines Fachmanns einzuholen.

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