Was ist ein Ausdehnungsgefäß und wofür wird es benötigt

Ausdehnungsgefäße (ADG) dienen dazu bei temperaturbedingten Volumenänderungen von Flüssigkeiten die Mehrmenge aufzunehmen und bei Bedarf wieder abzugeben. Gleichzeitig sorgen die Gefäße in Heizanlagen für einen konstanten Druck. Sie werden auch als Expansionsgefäße oder Druckausgleichsbehälter bezeichnet.

Ausdehnungsgefäße in Heizungsanlagen

Wasser dehnt sich oberhalb von Temperaturen von 4 Grad Celsius mit zunehmender Temperatur aus. Steigt die Temperatur beispielsweise von 20 Grad Celsius auf 80 Grad, steigt sich das Volumen von 100 Litern auf 102,7 Liter.

Bei Erwärmung fließt das Wasser in das Ausgleichsgefäß. Sinkt die Temperatur, füllt sich die Anlage aus diesem Gefäß wieder auf.
Für Heizungsanlagen sind drei verschiedene Typen möglich. Die sind

  • Membranausdehnungsgefäß (MAG)
  • Ausdehnungsgefäß ohne Membran
  • Gefäße in offenen Systemen.

Bei modernen Heizungen ist das MAG üblich.

 

Funktion des MAG

Das Prinzip beruht auf bestimmten physikalischen Unterschieden von Gasen und Flüssigkeiten. Gase lassen sich durch Druck komprimieren, Flüssigkeiten nicht.

Der relativ geringe Volumenzuwachs der Flüssigkeit in der Heizung ist bei Erwärmung weniger das Problem. Der damit verbundene Druckanstieg gefährdet die Leitungen. Ohne ein Ausdehnungsgefäß würden diese platzen.

Im Inneren des MAG ist eine Membran. Auf einer Seite davon ist ein Gas, meist Stickstoff. Das Wasser strömt beim Aufheizen der Anlage in den Raum zwischen Behälterwand und Membran, diese übt Druck auf das Gas aus. Da Gase anders als Flüssigkeiten bei Druck das Volumen verringern, hat die Flüssigkeit in dem Gefäß Platz sich auszubreiten. Auf diese Weise steigt der Druck nicht weiter an.

Kühlt das Wasser in der Heizungsanlage ab, zieht es sich zusammen. Nun ist der Druck im Wasser geringer und der Gegendruck des Gases drückt das Wasser aus dem Ausdehnungsgefäß in den Heizungskreislauf.

Drei Zustände sind möglich, wenn das System einwandfrei funktioniert:

  • Kein Druck auf der Wasserseite, da kein Wasser in der Anlage vorhanden ist. Der Gasdruck ist so einzustellen, dass es die Membran vollständig an die Behälterwand drückt.
  • Wasserdruck wird durch das kalte Wasser ausgeübt. Gas- und Wasserdruck halten sich in der Waage. Die Membran liegt nicht mehr am Behälter an.
  • Warmes Wasser übt Druck aus. Gas- und Wasserdruck halten sich weiter in der „Waage“. Die Gasblase wird kleiner, aber die Membran liegt nicht an der Behälterwand an. Das Wasser darf nicht den gesamten Behälter ausfüllen.

Die richtige Größe des Behälters hängt vom Flüssigkeitsvolumen, der niedrigsten und höchsten Temperatur der Flüssigkeit und von deren kubischem Ausdehnungskoeffizienten sowie dem maximal zulässigen Anlagendruck ab.

Andere Typen von Ausgleichsgefäßen
Gefäße ohne Membran sind an eine Anlage angeschlossen, die bei Bedarf Gas zusetzt. Diese Gefäße kommen nur in Ausnahmefällen zum Einsatz.

Offene Ausdehnungsgefäße befinden sich an der höchsten Stelle des Heizungskreislaufes. Sie halten den Druck über die Höhe. Da über diese Gefäße ständig Sauerstoff in die Anlage eindringt, korrodieren die Heizungsrohre. Diese Behälter sind heute nur noch in alten Heizungen zu finden.

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