"Opferanoden" zum Schutz von Trinkwasserbereitern
Das obige Bild zeigt wie sich ein Opferanode in einem Trinkwasserbereiter mit der Zeit abbaut. Rechts eine ungebrauchte Opferanode. In der Mitte eine Anode die schon einige Zeit in Betrieb gewesen ist, jedoch noch ca. zu 60% besteht. Links eine Anode die ihren Dienst erfüllt hat und vollständig aufgelöst ist.
Da stellen sich doch direkt ein paar Fragen :
Was sind Opferanoden
Wo und warum werden Opferanoden eingesetzt
Wo bleibt das abgebaute Material der Anode
Aus welchem Material besteht die Anode
Wie lange dauert es bis sich eine Anode abgebaut hat
Wie funktioniert eine Anode
Gibt es eine Alternative zu Opferanoden
Was sind Opferanoden ?
Opferanoden in Trinkwassererwärmern sind eigentlich immer Magnesium Stäbe, die in den Erwärmer eingesetzt werden, um diesen vor Korrosion zu schützen
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Wo und warum werden Opferanoden eingesetzt ?
Man verwendet unter anderem in Emaillierten Trinkwassererwärmern Anoden, um die Fehlstellen in der Emallierung zu schützen. Es ist bis heute nicht möglich einen Trinkwasserspeicher so zu emaillieren das keine kleinen Fehlstellen in der Emallierung vorkommen. Durch den Einbau von Anoden werden diese Fehlstellen in den Trinkwasserspeichern nicht nur geschützt sondern als Nebeneffekt können Fehlstellen mit einer neuen Schutzschicht überzogen werden. Diese Schicht entsteht, da es bei der Bildung von HydroxylIonen im Bereich der Kathoden, zur Ausfällung von Calciumcarbonat kommen kann. Durch das Calciumcarbonat werden dann die Fehlstellen in der Emaillierung abgedeckt. Calciumcarbonat kann sich jedoch nur dann bilden, wenn sich im Elektrolyd (Trinkwasser) genügend Calciumhydrogencarbonat befindet.
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Wo bleibt das abgebaute Material ?
Das abgebaute Material setzt sich als Schlamm auf dem Boden des Trinkwasserbereiters ab. Daher sollen Trinkwasserbereiter regelmäßig kontrolliert und auch gereinigt werden. Wann und wie oft ein Trinkwasserbereiter gereinigt werden muss, kann nur vor Ort vom Fachmann entschieden werden. Grundsätzlich sollte man aber alle 5 Jahr den Trinkwasserbereiter öffnen, um eine Sichtkontrolle vorzunehmen. Spätestens jedoch wenn die zweite Anode verbraucht ist, sollte man den Schlamm aus dem Speicher entfernen. Ebenso können die Speicherwände einer Sichtkontrolle unterzogen werden. Bei Verschmutzungen im Speicher, die auf eingespülte Schmutzpartikel zurückzuführen sind, sollte der Speicherzulauf mit einem Trinkwasserfilter versehen werden.
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Aus welchem Material bestehen Anoden (Opferanoden)
Anoden in Trinkwasserbehältern werden aus Magnesium gefertigt. Sie sind in Stangenform und in Form von dicken Ketten zu beziehen. Vorzugsweise werden Magnesiumanoden in Stangenform eingebaut, da mit ihnen eine längere Lebensdauer gewährleistet ist. Wird bei einer Kettenanode das erste Kettenglied als erstes aufgelöst, fällt die gesamte Kette in den Speicher und verliert somit ihre Wirkung. Magnesium wird verwand, da es sich ganz unten in der elektrochemischen Spannungsreihe befindet und somit das unedelste Metall ist. Beispiele aus der elektrochemischen Spannungsreihe : Gold +1,42V - Quecksilber +0,79V - Wasserstoff +-0V - Eisen -0,44V - Magnesium -2,34V
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Wie lange dauert es, bis sich eine Anode abgebaut hat ?
Diese Frage kann leider nicht eindeutig beantwortet werden, da der Abbau einer Anode von mehreren Faktoren beeinflußt wird. Neben der Beschaffenheit des Wassers, spielt vor allem die Wassermenge, die durch den Speicher strömt, eine wichtige Rolle. Ist ein Speicher korrekt auf den Wasserbedarf der Nutzer ausgelegt, sollte sich die Anode bei durchschnittlichem Trinkwasser, in 2 Jahre nicht komplett auflösen. Ein schnelleres Auflösen der Anode kann ein Zeichen für sehr aggressives bzw. Sauerstoffhaltiges Wasser sein, aber auch darauf hinweisen, daß der Speicherinhalt mehrmals täglich komplett ausgetauscht wird. Einen besonderen Fall von Trinkwasser bilden Wässer aus Talsperren, da dieses Wasser sehr weich und somit wenig Calciumhydrogencarbonat enthält. Calciumhydrogencarbonat bildet auf den Fehlstellen der Emaillierung eine Schutzschicht, die Korrosion auch dann verhindert, wenn die Magnesiumanode bereits verbraucht ist.
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Wie funktioniert eine Anode
Um die Funktionsweise einer Anode zu verstehen, muß zunächst das galvanische Element erklärt werden. Beim galvanischen Element handelt es sich um zwei Metalle (Kathode , Anode) die durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyd) verbunden sind.
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In einem Elektrolyd löst sich das Metall mit der geringeren Spannung (Anode) auf. Die sich auflösenden Metallteilchen wandern dabei über das Elektrolyd zum Metall mit der höheren Spannung (Kathode). Die Größe der Spannung ist in der elektrochemischen Spannungsreihe festgelegt. In ihr steht Gold mit +1.42 V weit oben, Magnesium mit -2.34 V weit unten. Wasserstoff verhält sich mit +-0V neutral |
In einem Emaillierten Speicher bildet die Speicherwand die Kathode, der Magnesiumstab die Anode. Das Trinkwasser bildet das Elektrolyd. Die sich an der Magnesiumanode lösenden Teilchen wandern über das Elektrolyd zu den beschädigten Stellen in der Emaillierung, da dort der ungeschützte Stahl die Kathode bildet. Da sich dabei die Anode abbaut (geopfert wird) nennt man die Magnesiumanode auch "Opferanode"
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Gibt es eine alternative zu Opferanoden
Mittlerweile gibt es auch sogenannte Fremdstromanoden. Diese bestehen aus Inertanoden aus nichtangreifbarem Material (z.B. Mischoxid-beschichtetes Titan, Magnetit). Diese Anoden müssen, um ihre Funktion zu erfüllen, mit Gleichstrom beschickt werden. Bei Fremdstromanoden wird, im Gegensatz zur Opferanode, der Sauerstoffgehalt des Elektrolyds nicht verändert, da über die Inertanode soviel Sauerstoff gebildet wird, wie verbraucht wird.
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letzte Änderung 01.98 (c) Thomas Schreiber