Reines Glykol oder inhibiertes Glykol mit Korrosionsschutz – was wird im Kühlkreislauf benötigt?
Glykol wird bekanntermaßen als Frostschutzmittel eingesetzt, indem es mit Wasser vermischt einem Kreislauf zugeführt wird.
Um Probleme wie Korrosion, pH-Wert-Abfall, Zersetzung des Glykols und Ablagerungen im System zu verhindern, bieten einige Hersteller Glykol als Frostschutz bereits mit zugesetzten Korrosionsschutzmitteln an. In vielen Fällen bietet diese werkseitige Inhibierung jedoch nicht ausreichend Schutz, sodass eine zusätzliche Dosierung von Korrosionsinhibitoren sinnvoll und häufig notwendig ist, wenn das Wasser-Glykol-Gemisch lange Zeit in einem Wassersystem verweilen soll.
In diesem Artikel erfahren Sie, warum Sie Ihrem Kühlkreislauf kein reines Glykol Wassergemisch zufügen sollten und welche Möglichkeiten es gibt, das Frostschutzmittel Glykol mit Korrosionsschutz möglichst effizient einzusetzen.
Unsere Themen und Informationen rund um Glykole in diesem Artikel:
Inhibitierte Glykole enthalten in der Regel pH-Puffer – meist einfach Korrosionsschutzzusätze genannt -, die für eine sogenannte Reservealkalität sorgen. Diese beschreibt die Fähigkeit des Kühlmittels, einer pH-Wert-Absenkung im Wasser entgegen wirken zu können, die z. B. durch Alterung der Glykole, Mikrobiologie oder Korrosionsprozesse bedingt sein kann.
Reservealkalität:
- Stabilisierung des pH-Werts im Wasser
- Verlängerung der Lebensdauer der Glykole
- Sicherstellung einer ausreichenden Korrosionsbeständigkeit (der pH-Wert hat zentrale Bedeutung für Korrosion)
Einige dieser Puffersubstanzen wirken im Frostschutzmittel Glykol gleichzeitig auch als Korrosionsinhibitoren.
Gut zu wissen: Die Reservealkalität ist ein Maß dafür, wie lange Kühlsysteme Säureeinträge kompensieren können, ohne korrosiv zu werden.
Das Frostschutzmittel Glykol selbst bietet keinen Korrosionsschutz. Im Gegenteil: Unter Einfluss von Sauerstoff und Hitze kann sich Glykol im Laufe der Zeit zersetzen. Dabei entstehen saure Verbindungen, die den pH-Wert senken, eine korrosive Umgebung schaffen und Metalloberflächen angreifen. Ohne geeignete Inhibierung wird der Frostschutz Glykol langfristig instabil und korrosiv.
Glykol, das bereits Inhibitoren und Puffersubstanzen enthält, wird als inhibiertes Glykol bezeichnet. Häufig sind darin 4–6 % Inhibitoren enthalten. Damit das Frostschutzmittel eine ausreichende Schutzwirkung bietet, wird aber eine Konzentration von mindestens 10 bis zu 20 % inhibiertem Ethylenglykol oder Propylenglykol empfohlen.
Nicht inhibierte Glykol-Lösungen weisen deutlich höhere Korrosionsraten auf als Wasser. Beispielsweise ist eine reine Ethylenglykol Lösung etwa 4,5-mal korrosiver gegenüber Baustahl als reines Wasser. Wenn das Frostschutzmittel Glykol zerfallen kann, ist die Korrosion noch stärker.
Korrosionsraten von Glykol mit Korrosionsschutz und Glykol ohne Korrosionsschutz
| Metalltyp | Wasser | Ethylenglykol | Propylenglykol | Inhibiertes Ethylenglykol | Inhibiertes Propylenglykol |
|---|---|---|---|---|---|
| Baustahl | 9,69 | 44,50 | 9,8 | 0,04 | 0,04 |
| Eisen | 21,20 | 55,70 | 16,20 | 0,13 | 0,05 |
| Kupfer | 0,08 | 0,16 | 0,16 | 0,12 | 0,04 |
| Messing | 0,23 | 0,46 | 0,20 | 0,12 | 0,08 |
| Aluminium | 13,20 | 19,80 | 1,80 | 0,44 | 0,36 |
Daten, Studien- und Testergebnisse von Dow Chemical. ASTM-Test D1384 – 87,77 °C über zwei Wochen, 30 Vol.-% Glykol
Quelle: www.chemaqua.com
Zur Behandlung von Ethylenglykol oder Propylenglykol stehen verschiedene Inhibitoren und Pufferstoffe zur Verfügung. Diese erfüllen neben dem Korrosionsschutz weitere wichtige Funktionen, wie:
- Stabilisierung des pH-Werts
- Vermeidung von Schaumbildung
- Kontrolle von Kavitation
- Verbesserung der Systemstabilität
Typische Inhibitoren für den Korrosionsschutz mit Glykol
Insbesondere im Bereich von Propylenglykol verbreitet. Es wird geschlossenen Wassersystemen zugesetzt, um metallische Werkstoffe wie Stahl, Eisen, Kupfer und Messing zuverlässig vor Korrosion zu schützen. Dabei kann es sowohl als Einzelkomponente als auch als Bestandteil eines Inhibitorpakets verwendet werden.
Molybdate zählen ebenfalls zu den bewährten Korrosionsinhibitoren. Sie wirken, indem sie auf den Metalloberflächen schützende Passivschichten ausbilden, die den direkten Angriff durch das Medium verhindern. Aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit werden sie in vielen Anwendungen geschätzt.
Natriumnitrit gehört zu den klassischen Korrosionsinhibitoren und hat sich vor allem beim Schutz von Eisen/Stahl bewährt. Nitrite sind vergleichsweise kostengünstig, aber werden aufgrund Ihrer Toxizität nur noch selten eingesetzt.
Borate werden überwiegend als Puffersubstanzen eingesetzt und spielen eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des pH-Werts. Sie sorgen dafür, dass auch bei beginnendem Abbau der Glykole die entstehenden Säuren neutralisiert werden und der pH-Wert nicht unkontrolliert absinkt. Darüber hinaus können Borate die thermischen Eigenschaften der Glykolmischung positiv beeinflussen, indem sie den Siedepunkt erhöhen und den Gefrierpunkt weiter absenken. Eine stabile pH-Führung ist entscheidend, da mit sinkendem pH-Wert das Korrosionspotenzial deutlich ansteigt.
Azole bilden eine Gruppe von Inhibitoren, die speziell zum Schutz von sogenannten Buntmetallen wie Kupfer, Messing oder Rotguss eingesetzt werden. Sie tragen wesentlich zur Lebensdauer dieser „Gelbmetalle“ bei und sind ein sehr bewährter Zusatz.
Organische Inhibitoren, z. B. sogenannte Phosphonate oder Polycarboxylate, sind ebenfalls sehr bewährt. Sie wirken nicht nur als Korrosionsschutz, sondern zeigen ihre Stärken auch bei der Vermeidung von Ablagerungen. Durch ihre Vielseitigkeit eignen sie sich für eine breite Palette von Anwendungen, unter anderem in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie beim Schgutz industrieller Kühlsysteme.
In der Praxis werden diese verschiedenen Wirkstoffe häufig in speziell abgestimmten Kombinationen eingesetzt. Solche Inhibitorpakete ermöglichen es, unterschiedliche Werkstoffe gleichzeitig zu schützen und die Gesamtleistung der Kühlsysteme zu optimieren. Zwar können solche Kombinationen mit höheren Kosten verbunden sein, sie bieten jedoch in der Regel einen deutlich besseren und nachhaltigeren Schutz.
Experten-Tipp: Es ist wichtig, Wasser-Glykol-Mischungen analysieren zu lassen, um den Gehalt an vorhandenen Inhibitoren zu ermitteln und die Dosierung entsprechend anzupassen, damit ein ausreichender Korrosionsschutz gewährleistet ist. Manche Korrosionsschutzmittel zehren sich auf bzw. sind nur eine gewisse Zeit stabil und damit wirksam.
Geeignete Produkte aus unserem Korrosionsschutz-Sortiment für den Korrosionsschutz von Glykol-Wasser-Kreisläufen
| Produkt | Hauptanwendung | Hauptwirkstoffe (nicht vollständig) | Erklärung zum Korrosionsschutz |
|---|---|---|---|
| ANTICORROSIVO 2052 H | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene / halboffene Kreisläufe) | Molybdat, Triazole, Polymere, Alkali | Inhibitor speziell für: Kreisläufe ohne Aluminium Schwach-toxischer, starker Inhibitor. Schützt das meiste Metall unter extremen pH-, Temperatur- und Wasserqualitätsbedingungen vor Rost. Der pH-Wert des Wassers sollte zwischen 7,5 und 9,5 liegen. Die Chemie kann mit vollentsalzten, teil- oder vollenthärteten oder unbehandelten Zusatzwasser verwendet werden. |
| ANTICORROSIVO 2052 C | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene /halboffene Kreisläufe) | Molybdat, Triazole, Alkali | Inhibitor für: Kreisläufe ohne Aluminium Schwach-toxischer, starker Inhibitor, der die meisten Metalle, darunter auch Eisen und Zink, unter extremen pH-, Temperatur- und Wasserqualitätsbedingungen vor Rost schützt; für beste Ergebnisse sollte der pH-Wert des Wassers zwischen 7,5 und 9,5 liegen. In diesem Produkt wurde auf Polymere verzichtet. Das Produkt kann mit vollentsalzten teil- oder vollenthärteten Zusatzwasser verwendet werden. |
| ANTICORROSIVO 2052 NH | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene /halboffene Kreisläufe) | Molybdat, Triazole, Polymere | Inhibitor speziell für: Kreisläufe mit Aluminium Schwach-toxischer, starker Inhibitor. Korrosionsschutz für die metallische Oberfläche unter extremen pH-, Temperatur- und Wasserqualitätsbedingungen. Der pH-Wert des Wassersystems sollte zwischen 7,5 und 9,5 liegen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Das Produkt enthält keine Natronlauge, da diese eine korrosive Wirkung auf Aluminium haben kann. Wenn eine pH-Anhebung im Kreislauf erforderlich ist, wird 2041 (auf Phosphatbasis) empfohlen. Das Produkt kann mit vollentsalzten, teil- oder vollenthärteten oder unbehandelten Zusatzwasser verwendet werden. |
| ANTICORROSIVO 2051 P | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene /halboffene Kreisläufe) | Triazole, Polymere, Alkali | Inhibitor speziell für: KUPFER / VERZINKTER STAHL Speziell für den Korrosionsschutz von Nichteisenmetallen (Kupfer, Zink usw.) und verzinktem Stahl. Ideal zur Verhinderung von galvanischer Korrosion. Schützt und deaktiviert zusätzlich Kupferoxide, um andere Metalle, zum Beispiel Eisen oder Aluminium, vor Rost zu schützen. Sie können dieses Produkt verwenden, wenn Sie einen Verdunstungskondensator aus verzinktem Stahl und vollenthärtetes oder deionisiertes Zusatzwasser haben. Das Produkt kann mit vollentsalzten, teil- oder vollenthärteten oder unbehandelten Zusatzwasser zum Einsatz kommen. |
| ANTICORROSIVO 2051 | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene /halboffene Kreisläufe) | Triazole, Alkali | Inhibitor für: KUPFER/VERZINKTER STAHL Schützt Nichteisenmetalle (Kupfer,Zink usw.) und verzinkten Stahl vor Rost und verhindert galvanische Korrosion. Schützt und deaktiviert zusätzlich Kupferoxide, um eine Oberfläche aus Metall, z.B. Eisen oder Aluminium. Sie können diese Chemie verwenden, wenn Sie einen Verdunstungskondensator aus verzinktem Stahl und vollenthärtetes oder deionisiertes Zusatzwasser haben. In dieser Produktausführung wurde auf Polymere verzichtet. Das Produkt kann mit vollentsalzten, teil- oder vollenthärteten oder unbehandelten Zusatzwasser verwendet werden. |
| ANTICORROSIVO 2041 | Kühlwasser / Prozesswasser (Geschlossene /halboffene Kreisläufe) | Kombination verschiedener Phosphate | Speziell für Speisewasser ohne Härte oder demineralisiertes Wasser / pH-Anhebung für Kreisläufe mit Aluminium Dieses Produkt ist besonders geeignet, wenn Produkte auf Molybdänbasis nicht gewünscht/zugelassen sind. Diese Chemie wird vorzugsweise in Kühlkreisläufen mit kritischen Aluminiumbestandteilen zur Anhebung des pH-Wertes eingesetzt. Natronlauge sollte hier nicht zur Anhebung des pH-Wertes verwendet werden, da sie korrosiv auf Aluminium wirkt. 2041 kann in Kombination mit 2052 NH hervorragend zum Korrosionsschutz zum Einsatz kommen. |
Und wie befreit man Kühlsysteme von Glykol-Rückständen und Ablagerungen? Mehr Informationen dazu finden Sie hier:
Bei Fragen zum Korrosionsschutz von Glykol können Sie auch jederzeit Kontakt zu uns aufnehmen. Wir helfen Ihnen gerne persönlich weiter.