Magnesiumanode

Die technische Weiterentwicklung von modernen Heizungsanlagen schreitet stetig voran – dies betrifft vor allem die zum Einsatz kommenden Materialien (z.B. sauerstoffdichte Kunststoffrohre bei Fußbodenheizungen, Metalle und Legierungen für Bauteile wie Wärmetauscher) und den Einsatz von alternativen Energiesystemen wie Erdwärme­sonden und Solaranlagen, Wärmepumpen und BHKW usw.

Die Folge ist ein bunter Materialmix von metallischen Werkstoffen, welche unterschiedlich auf die Wasserparameter reagieren. Ebenso ermöglichen moderne Presssysteme einen höheren permanenten Sauerstoffeintrag in das System und erhöhen somit das Korrosionspotential.

Ursachen der Korrosion?

Unter Korrosion versteht man die Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Bauteils oder des ganzen Systems führt (Korrosionsschaden). Diese Reaktion ist in den meisten Fällen elektrochemischer Art. Es kann sich aber auch um chemische oder metallphysikalische Vorgänge handeln. Bei der Sauerstoffkorrosion reagiert der im Kreislaufwasser gelöste Sauerstoff beispielsweise mit dem Eisen im Stahl und bildet lösliche Verbindungen bzw. Metallsalze, was schließlich zur Beschädigung der Oberfläche und sogar zu Durchbrüchen führt:

2 Fe + O₂ + 2 H₂O -> 2 Fe(OH)₂

4 Fe(OH)₂ + O₂ -> 4 FeO(OH)₂

Welche weiteren Eisenverbindungen (z.B. Fe₃O₄ – auch bekannt als Magnetit) und Nebenprodukte, wie z.B. Wasserstoff, entstehen, hängt auch von der Sauerstoffkonzentration im Kreislaufwasser ab.

Eine elektrochemische Korrosion

Eine galvanische Korrosion, wie die elektrochemische Korrosion auch genannt wird, tritt zwischen Metallen mit unterschiedlichen Standardpotentialen auf, wenn diese in direkten elektrischen Kontakt sind und von einem gemeinsamen wässrigen Elektrolyten (leitfähige Salzlösung) benetzt werden. Dies ist z.B. bei Heizungsanlagen der Fall, wenn einzelne Komponenten aus Edelstahl, Kupfer oder Aluminium bestehen und vom Kreislaufwasser durchströmt werden. Das Ausmaß der Korrosion hängt ferner noch von den gelösten Salzen (elektrische Leitfähigkeit des Umlaufwassers), dem pH-Wert und der Temperatur ab.

Elektrolyt und Sauerstoff

Beides wird für einen ablaufenden Korrosionsprozess benötig. Fehlt ein Parameter oder reduziert sich deutlich, so würde die Korrosion soweit ausgebremst werden, dass sie faktisch nicht mehr abläuft. Das Elektrolyt ist in diesem Falle das Heizungswasser mit seiner elektrisch leitenden Eigenschaft. Folglich: Je höher die elektrische Leitfähigkeit und der gelöste Sauerstoffgehalt umso schneller läuft eine Korrosion ab.

Schutz- oder auch Opferanoden

Beim Anodenschutz mit hochreinem Magnesium reagiert der im Kreislaufwasser gelöste Sauerstoff bevorzugt mit dem unedleren Magnesium (und nicht mit dem Eisen) unter Bildung von Magnesiumhydroxid bzw.
Mg(OH)₂: 2 Mg+O₂ + 2 H₂O -> 2 Mg(OH)₂

Somit werden zum einen der pH-Wert angehoben (basischer), der Sauerstoff dem System entzogen und die elektrische Leit­fähig­keit reduziert. Weiterhin laufen die elektrochemischen Prozesse in dem Sinne ab, dass das Magnesium abreagiert und über einen längeren Zeitraum zerstört wird. Nach etwa drei bis sechs Jahren, wenn die Opferanode verbraucht ist, kann sie rasch und unkompliziert durch eine neue Elektrode ersetzt werden.

Schlussfolgernd können geschlossene Heizsysteme durch Befüllung mit entsalztem Füllwasser und den Einsatz von Korrosionsschutzgeräten mit Schutzanodentechnologie, wie z.B. „SorbOx Li“ oder Elysator-Geräte, eine umweltfreundliche und zuverlässige Methode für nachhaltigen und aktiven Korrosionsschutz bieten. Elysator (www.elysator.de) bietet diese Technologie bereits seit 50 Jahren erfolgreich am Markt an.