Ausdehnungsgefäß: Was zeichnet es aus?

Aufgabe des Ausdehnungsgefäß

Ohne ein solches Ausdehnungsgefäß (auch Membran-Druckausdehnungsgefäß) 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 komprimierbaren 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 geschlossenen System Behälter, Armaturen und Rohrleitungen zu schonen.

So reguliert ein Ausdehnungsgefäß den Druck

Die Arbeitsweise eines solchen Gefäßes ist äußerst zweckdienlich wie einfach zugleich. Eine entscheidende Rolle wird hierbei einer Membran zuteil, die innerhalb des Ausdehnungsgefäßes sitzt. Diese trennt den vom Heizungswasser durchflossenen Wasserraum vom Gasraum. Hinter der Membran befindet sich Stickstoff, welcher in Abhängigkeit des Druckverhältnisses, der auf die Membran vonseiten des Heizkreislaufs ausgeübt wird, komprimiert oder dekomprimiert. Kommt es im Heizkreislauf zu einer sehr starken Erhöhung der Wassertemperatur, so dehnt sich das Heizungswasser aus. Es drückt die Gasvorlage zusammen und der Druck im System ändert sich nicht. Sinkt die Wassertemperatur, schrumpft auch das Volumen des Heizungswassers. Es zieht sich zu einem gewissen Teil aus dem Ausdehnungsgefäß zurück und das Gas kann sich wieder ausdehnen.  

Membran-Druckausdehnungsgefäß: Größe und Eigenschaften individuell bestimmen 

Damit ein Ausdehnungsgefäß seine Aufgabe zuverlässig erfüllen kann, muss es optimal zur angeschlossenen Heizungsanlage passen. Wichtig ist dabei vor allem, das Größe (Füllvolumen) und Druckwerte zum Wasserinhalt und zu den Systemtemperaturen der Heizung passen. Um das sicherstellen zu können, müssen Experten das Ausdehnungsgefäß berechnen.

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.

Druckhaltestation aus Weiterentwicklung der Ausdehnungsgefäße

Eine Weiterentwicklung der beschriebenen Ausdehnungsgefäße stellen Druckhaltestationen dar. Diese sind mit einer elektronischen Steuerung und einem Kompressor ausgestattet. Die Systeme überwachen den Druck im System und können auf jegliche Veränderungen sofort reagieren. Das sorgt für eine höhere Sicherheit. Zum Einsatz kommen Druckhaltestationen vor allem bei größeren Anlagen.  

Einsatzbereiche von Membran-Druckausdehnungsgefäßen

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. Es entlastet das Sicherheitsventil und beugt einem unnötig hohen Wasserverbrauch vor. Der könnte entstehen, wenn der Druck durch einen Warmwasserbereiter immer wieder stark ansteigt, sodass das Sicherheitsventil öffnet und Wasser ablässt.

Ausdehnungsgefäße in der Solartechnik 

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.