Durchlauferhitzer mit Blankdrahtheizsystem

Frage:
Durchlauferhitzer mit Blankdrahtheizsystem dürfen nur dort eingesetzt werden, wo der spezifische Leitwert des Trinkwassers kleiner ist, als der im Datenblatt des Durchlauferhitzers angegebene. In den jährlich veröffentlichten Analysewerten über die Trinkwasserbeschaffenheit eines Wasserverbandes sind der Mittelwert, der Minimalwert sowie der Maximalwert des spezifischen Leitwertes angegeben, die deutlich unter dem im Datenblatt des Durchlauferhitzers angegebenen zulässigen Wert für den spezifischen Leitwert liegen. Problematisch ist nach meiner Meinung der in den Analysewerten des Wasserverbandes ebenfalls angegebene obere Grenzwert für den spezifischen Leitwert des Wassers, der ungefähr doppelt so hoch ist, wie laut Datenblatt zulässig. Demnach dürfte dieser Durchlauferhitzer trotz des eingehaltenen Maximalwertes nicht eingesetzt werden, da nicht auszuschließen ist, dass sich der elektrische Leitwert des Wassers doch einmal bis zum Grenzwert erhöht und der zulässige Wert dann überschritten wird. Wer trägt in diesem Fall die Verantwortung für mögliche Personenschäden, Fehlerstromschutzschalter lassen sich wegen des fehlenden Neutralleiters nicht einsetzen?

Antwort: 
Bei Durchlauferhitzern wird das zugeführte Frischwasser beim Durchfließen eines Heizsystems erwärmt. Dabei erfolgt die Erwärmung durch direkten Kontakt mit blanken, unter Spannung stehenden Heizwendeln, die im Heizsystem des Geräts vom Frischwasser umspült werden. Man nennt dieses Prinzip der Wassererwärmung „Blankdraht-Wassererwärmung“. Ein Vorteil dieses Prinzips ist, dass die Heizwendel kaum verkalken. Sie stehen zwar im direkten Kontakt mit dem zu erwärmenden Wasser, aber eine Kalkablagerung wird dennoch verhindert, weil die Längenausdehnung der Heizwendel beim Erwärmen und wieder Abkühlen sowie durch leichte Bewegungen, die durch das fließende Wasser verursacht werden, den Kalk, der sich eventuell an den Wendeln ablagert, abplatzen lassen. Der abgeplatzte Kalk wird einfach durch das fließende Wasser ausgeschwemmt. Das Gerät kann aus diesem Grund so gut wie wartungsfrei betrieben werden.

Eine wichtige Tatsache ist in diesem Zusammenhang, dass die blanken, unter Spannung stehenden bzw. vom elektrischen Strom durchflossenen Heizwendel unmittelbaren Kontakt mit dem Wasser haben. Hier könnte man vermuten, dass Sicherheitsprobleme entstehen können, da der Isolationswiderstand zwischen den Heizwendeln oder zwischen den Heizwendeln und leitfähigen Gehäuseteilen bzw. Rohrleitungen von der Isolierfähigkeit des durchfließenden Wassers abhängt. Natürlich kann man den direkten Bereich, in dem sich die Heizwendel befinden, isolieren, aber über das Wasser könnte es dennoch zu einer Spannungsverschleppung auf berührbare, leitfähige Teile des Gerätes kommen.

Tatsächlich ist Wasser kein Isolator, aber der elektrische Widerstand des Wassers ist größer als allgemein angenommen. Dass man lediglich ein spannungsführendes Teil (ein blanker Draht, eine herausgerissene Zuleitung usw.) in Wasser tauchen muss, und daraufhin alle, die mit dem Wasser in Berührung kommen, wie vom Blitz getroffen zu Boden fallen, ist eine so beliebte wie schlecht recherchierte Szene in Actionfilmen. Reines Wasser ist nämlich relativ hochohmig. Würde man z. B. ein Kunststoffrohr mit einer Länge von 1 m und einem Innendurchmesser von 2,5 cm mit Leitungswasser füllen, so besäße diese 1 m lange Wassersäule im Rohr (je nach Wasserqualität) einen Widerstand von mindestens 26 kΩ bis zu 67 kΩ. Eine Spannung von 230 V könnte aufgrund eines solchen Widerstands lediglich einen Strom von unter 4 mA bzw. unter 9 mA durch die Wassersäule treiben.

Namenhafte Hersteller von Durchlauferhitzern mit Blankdraht-Heizsystemen geben in ihren technischen Beschreibungen zur Montage und zum Betrieb ihrer Produkte bestimmte Werte für den spezifischen Widerstand bzw. die spezifische Leitfähigkeit des Frischwassers an. Beispielsweise nennt die Firma Stiebel-Eltron in ihrem „Planungshandbuch Warmwasser“ folgende Werte [1] [2]: „Für Blankdraht-Wassererwärmer beträgt der maximale Ableitstrom 5 mA nach DIN EN 60335. Nach DIN EN 60335 darf der spezifische Widerstand des Wassers bei 15 °C den Wert 1 300 Ωcm nicht unterschreiten.“

Es geht also zunächst nicht um gefährliche Spannungsverschleppungen, sondern um einen Ableitstrom, der nach Anforderungen der Normen eine maximale Höhe (5 mA) nicht überschreiten soll. Wie hoch der spezifische Widerstand des Wassers konkret sein muss, um den zulässigen maximalen Ableitstrom zu gewährleisten, hängt vor allem von Art und Aufbau des Durchlauferhitzers ab.

Autor: H. Schmolke

Literatur

[1] Planungshandbuch Warmwasser Grundlagen; Stiebel Eltron GmbH & Co. KG, Holzminden.

[2] DIN EN 60335 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke.

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