Sicherheitsventil

So schützt das Sicherheitsventil den Warmwasserspeicher

Warum ein Warmwasserspeicher ein Sicherheitsventil braucht

Wasser ist nahezu inkompressibel, und beim Aufheizen nimmt sein Volumen zu, was in einem abgeschlossenen System nach dem IFS unmittelbar zu einem rapiden Druckanstieg führt.^[1] Ohne Sicherheitsventil werden schnell Werte erreicht, die über der Haltbarkeit der Bauteile liegen, und große Bauteile wie Speicher sind wegen ihrer Fläche besonders gefährdet, weil die Kraft gleich Druck mal Fläche ist.^[1] Für alle geschlossenen Trinkwassererwärmer ist deshalb ein Sicherheitsventil gefordert.^[1]

Seine größte Dichte hat flüssiges Wasser nach einem Fachbeitrag bei haustec bei 4 °C, darüber dehnt es sich mit steigender Temperatur immer weiter aus.^[2] Ein Warmwasserspeicher sollte bis zu einem Überdruck von etwa 6 bar dicht bleiben, bei Heizungsanlagen ist meist schon bei 2,5 oder 3 bar Schluss.^[2] Steht Wasser unter der Gastherme, kann darum auch das Sicherheitsventil des Heizkreises angesprochen haben.

Sicherheitsventile schützen nach dem Institut Trinkwasser- und Heizungsinstallationen, und sie selbst tauchen in der Schadenstatistik zwar selten auf, Wasserschäden im Zusammenhang mit falsch oder gar nicht eingebauten Sicherheitsventilen aber relativ häufig.^[1] Ist durch ein falsch angeschlossenes Ventil bereits Wasser in Wand oder Boden gelaufen, beginnt die Wasserschadensanierung mit dem Abstellen dieser Ursache.

Wie ein Membransicherheitsventil arbeitet

Die typische Bauform ist das federbelastete Membransicherheitsventil: Eine Feder drückt eine Kunststoffmembran auf einen Dichtsitz, und erreicht der Druck den zur Federspannung passenden Wert, gibt das Ventil die Abblaseleitung frei.^[1] Weil Wasser sich kaum zusammenpressen lässt, treten oft nur Tropfen aus, bis der Druck unter den Ansprechdruck sinkt, und in Trinkwasserinstallationen sind 6, 8 und 10 bar die typischen Nennauslösedrücke.^[1]

Der Nennauslösedruck ist der Druck, bei dem das Ventil spätestens öffnet, auslösen darf es nach dem IFS aber schon bei 75 Prozent davon.^[1] Wie viel Kraft dafür nötig ist, rechnet der haustec-Beitrag vor: Bei 6 bar auf einem Ventilteller von 22 Millimetern Durchmesser sind es rund 228 Newton, was etwa 23 Kilogramm Gewicht entspricht, und diese Last übernimmt im Ventil eine vorgespannte Feder.^[2] Das Ventil arbeitet damit ohne Fremdenergie, auch bei Stromausfall.^[2]

Die Größe richtet sich nach der Heizleistung: Für einen Trinkwassererwärmer mit angenommenen 50 Kilowatt Tauscherleistung genügt nach dem Beitrag ein Ventil mit einem halben Zoll am Eintritt, ab 75 Kilowatt ist ein Dreiviertelzoll nötig.^[2]

Größe	Angabe
typische Nennauslösedrücke im Trinkwasser	6, 8 und 10 bar
zulässiges Auslösen	ab 75 Prozent des Nennansprechdrucks
Länge der Zuleitung zum Ventil	höchstens zehnmal die Nennweite, bei DN 15 also 15 Zentimeter
Durchmesser der Entlastungsleitung	je nach Länge und Bögen mindestens 22 Millimeter
Inspektion und Wartung	alle sechs Monate

Nach dem IFS-Merkblatt Sicherheitsventile, der IKZ-HAUSTECHNIK 13/2022, haustec und der Verbraucherinformation Heizungsraum des DVGW.^[1][3][2][4]

Die Sicherheitsgruppe

Zum sicheren Anschluss des Trinkwassererwärmers an die Trinkwasserinstallation dient nach dem DVGW die Sicherheitsgruppe, deren Aufbau sich nach Art, Größe und Wärmeleistung des Erwärmers richtet.^[4] Sie besteht in der Regel aus zwei Absperrventilen für die Wartung, einem kontrollierbaren Rückflussverhinderer, der erwärmtes Wasser am Zurückfließen in die Installation hindert, einem federbelasteten Membransicherheitsventil und optional einem Membranausdehnungsgefäß, das Ausdehnungswasser aufnimmt.^[4]

Fehlt ein Membranausdehnungsgefäß, tritt das Ausdehnungswasser nach dem DVGW tropfenweise oder stoßweise aus dem Sicherheitsventil aus, und das ist das normale Verhalten eines Membransicherheitsventils.^[4] Läuft dagegen ständig Wasser nach, stimmt etwas nicht. Ein tropfender Warmwasserspeicher kann darum zweierlei bedeuten: ein normales Abblasen beim Aufheizen oder ein Ventil, das nicht mehr richtig schließt.

Richtig einbauen

Nach DIN EN 806-2 muss das Sicherheitsventil in der Kaltwasserzuleitung zum Trinkwassererwärmer sitzen, und zwischen Ventil und Erwärmer darf sich keine Absperrarmatur befinden, wie das IFS zitiert.^[1] Die IKZ-HAUSTECHNIK ergänzt, dass dort auch keine Verengungen und Siebe sein dürfen, und nach DIN 1988-200 sollen Sicherheitsventile gut zugänglich in der Nähe des Erwärmers angeordnet sein.^[3]

Selbst ein Kappenventil, das den Tausch erleichtern soll, ist zwischen Speicher und Sicherheitsventil nicht zulässig, und die Zuleitung zum Ventil wird in dessen Nennweite ausgeführt und darf nicht länger als zehnmal die Nennweite sein, bei einem Halbzollventil in DN 15 also höchstens 15 Zentimeter.^[2] Die Begrenzung soll verhindern, dass sich in dieser Stichleitung viel Wasser sammelt, das lange steht und bei einem Druckabfall zurück ins System gelangen könnte.^[2]

Sicherheitsventile werden senkrecht eingebaut, mit dem Eintritt unten, sofern die Einbauanleitung des Herstellers nichts anderes ausdrücklich zulässt, und es gilt als vorteilhaft, sie oberhalb der Speicheroberkante zu setzen.^[3] Dort lassen sie sich tauschen, ohne den Speicher zu entleeren, und notfalls wird die Kaltwasserzuleitung in einer Schleife dorthin geführt, damit die Anbindung kurz bleibt.^[2]

Die Abblaseleitung

Im Normalbetrieb treten nach dem IFS nur wenige Milliliter aus, weshalb oft einfach ein Eimer unter das Ventil gestellt wird.^[1] Bei einem Defekt an der Membran oder bei zeitweise erhöhtem Versorgungsdruck kann das Ventil aber länger und mit größeren Mengen auslösen, und der Anschluss an die Abwasserleitung ist nach DIN EN 806-2 deshalb Pflicht.^[1]

Die Entlastungsleitung muss nach DIN 1988-200 mit Gefälle verlegt werden, sie darf nicht direkt im Siphon enden und braucht einen freien Auslauf mit einem Abstand zum Entwässerungsanschluss, für den in der Praxis etwa 2 Zentimeter reichen.^[3] Eine Leitung mit 15 Millimetern Durchmesser genügt nach dem Beitrag nicht, je nach Entfernung und Zahl der Bögen müssen es mindestens 22 Millimeter sein.^[3] Staut sich das Wasser vor dem geschlossenen Ventil, begünstigt das nach haustec eine Verkeimung, die in die Trinkwasseranlage zurückwirken kann.^[2]

Wie mehrere Fehler zusammenwirken, zeigt ein Fall des IFS: In einem neuen Wohnhaus entwässerte das Sicherheitsventil in eine Leckagewanne unter dem Speicher, deren Abfluss mit Gegengefälle verlegt war, und als der Versorger seine Leitungen spülte und der Netzdruck leicht stieg, löste das 6-bar-Ventil schon zwischen 4,5 und 5 bar aus.^[1] Das war zulässig, bei einem vom Versorger angegebenen Druck von 4,5 bis 5,5 bar hätte der Installateur aber einen Druckminderer einbauen müssen, denn nach DIN EN 806-2 ist er erforderlich, wenn der Ruhedruck vor einem Sicherheitsventil 75 Prozent seines Ansprechdrucks überschreiten kann.^[1]

Wenn das Sicherheitsventil selbst den Schaden auslöst

Das IFS beschreibt einen Dachboden, auf dem eine alte Heizwerttherme gegen eine effizientere Brennwerttherme getauscht worden war: Die neue gab weniger Wärme an die Umgebung ab, über die frostigen Feiertage froren Leitungen und Sicherheitsgruppe ein, und nach dem Auftauen sprudelte das Wasser aus dem defekten Bauteil.^[1] Auch Sicherheitsgruppen und Sicherheitsventile sind vor Frost zu schützen.^[1]

In einem anderen Fall setzte ein Installateur den Einsatz aus einem zweiten Ventil ein und zog dessen Kunststoffkörper mit der Zange so fest an, dass er später bei normaler Belastung versagte, und in einem Mehrparteienhaus war ein Ventil noch in der Bauphase verkehrt herum angeschlossen, obwohl die Durchflussrichtung eindeutig gekennzeichnet war.^[1] Fehlt ein nötiges Sicherheitsventil ganz oder sitzt unzulässig ein Rückflussverhinderer zwischen Erwärmer und Ventil, steigt der Druck bei jeder Erwärmung, bis Rohre oder Verbindungen nachgeben.^[1]

Prüfen und warten

Der DVGW rät, am besten wöchentlich darauf zu achten, dass nicht ständig Wasser aus dem Sicherheitsventil läuft, und ist es zu stark verkalkt oder schließt es nicht mehr dicht, muss es ausgetauscht werden.^[4] Sicherheitsventile sind Bauteile mit hohem Verschleiß, die Sicherheitsgruppe ist spätestens alle sechs Monate in Augenschein zu nehmen, das Wartungsintervall des Ventils beträgt ebenfalls sechs Monate, das des Rückflussverhinderers und des Ausdehnungsgefäßes zwölf Monate.^[4]

Für die halbjährliche Prüfung wird das Ventil nach haustec an der Anlüfteinrichtung ausgelöst: Man dreht den Knopf, kurz tritt Wasser aus, das Ventil springt hörbar in die Ausgangslage zurück, und danach darf kein Wasser mehr kommen.^[2] Diese Prüfung kann der Eigentümer selbst erledigen, den Wechsel eines defekten Ventils übernimmt ein Installateur.^[2]

Sicherheitsventil und Wasserschaden

Nach einem Wasserschaden im Heizungsraum oder unter dem Dach sehen wir uns an, wohin das Sicherheitsventil entwässert, ob die Leitung Gefälle hat und ob ein Eimer oder eine Wanne überlaufen ist. Ein Ventil, das ständig tropft, kann auf einen zu hohen Versorgungsdruck, ein defektes Ausdehnungsgefäß oder eine verkalkte, nicht mehr dichte Membran hinweisen.

Nach einem Frost prüfen wir die Sicherheitsgruppe mit, auch wenn der Schaden an einer anderen Stelle sichtbar wurde. Den Austausch und die Einstellung übernimmt der Installateur, bevor der Speicher wieder aufgeheizt wird.