Opferanode: Funktionsweise und Aufbau

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Ist man nicht mit Heizungstechnik vertraut, klingt das Wort „Opferanode“ erstmal seltsam. In der Tat opfert sich die Anode wirklich, um wertvollere Metalle zu retten. Wie erklären, warum dieses Bauteil in keinem Warmwasserspeicher fehlen darf und woraus er besteht.

Warum ist die Opferanode notwendig?

Die Chemie lehrt uns, dass Metalle sich in einer feuchten und sauerstoffreichen Umgebung zersetzen, indem sie Elektronen abgeben. Die Sauerstoffmoleküle nehmen sie auf und werden selbst zu Ionen, die mit den Wassermolekülen reagieren.

Bei Eisen lautet die chemische Reaktion beispielsweise:

Fe -> Fe2+ + 2e-
O2 + 2H2O + 4e- -> 4 OH-

Praktisch bedeutet die sogenannte Oxidation nichts anderes als die Bildung von Rost. Damit verliert das Metall seine Eigenschaften und wird spröde. Auch die Warmwasserspeicher für Heizungen bestehen aus Metall und sind daher dieser Zersetzung ausgesetzt.
Zwar schützt eine Emaille-Schicht den empfindlichen Stahl, dennoch nutzt sich mit der Zeit auch diese Oberfläche ab. Schon kleine Risse an den Übergangsstellen genügen, damit Sauerstoff und Wasser Redox-Reaktionen hervorrufen, wodurch dieser rostet. Die häufigste Folge sind Löcher, die den Tank undicht werden lassen.

Die Opferanode hat die Funktion, die Rostbildung zu unterbinden. Der Stab besteht aus Magnesium und wird in den Tank reingeschraubt. Da Magnesium in der elektrochemischen Spannungsreihe höher steht und ein höheres Potential aufweist, wird es statt des Stahls oxidiert.

Der Stab „opfert“ sich, um das Metall zu schützen. Da bei Redox-Reaktionen Oxidierungen immer an der Anode stattfinden, ergibt sich die Bezeichnung Opferanode. Den Elektronenfluss bezeichnet man dagegen als Schutzstrom.

Der Warmwasserspeicher der Heizung ist nicht der einzige Anwendungsfall für die Opferanode. Auch den Bootsrumpf, den Kiel und die Welle schützen mehrere Opferanoden. Bei Wassertanks ist die Opferanode meist stabförmig. Reicht der Platz nicht aus, gibt es allerdings auch kettenförmige Magnesiumanoden. Die Kosten bewegen sich in beiden Fällen zwischen 25 und 30 Euro.

Die Opferanode kommt der Rostbildung am Warmwassertank zuvor
Die Opferanode kommt der Rostbildung am Warmwassertank zuvor
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Wie oft soll man die Opferanode wechseln?

Ist die Opferanode vollständig korrodiert, versagt seine Wirkung. Wie oft sie gewechselt muss, hängt unter anderem von der Härte des Wassers ab. Im Schnitt hält eine Anode vier bis fünf Jahre, dennoch kann sie sich auch früher zersetzen oder länger den Tank schützen.

Möchten Sie wissen, ob Ihre Anode noch funktioniert, messen Sie mithilfe eines Amperemeters den Schutzstrom. Das funktioniert so:

  1. Stellen Sie das Amperemeter auf Milliampere ein.
  2. Lösen Sie das Massekabel und legen Sie die zwei Klemmen einmal an der Schutzanode und einmal am Kabelende ab.
  3. Ist der gemessene Strom geringer als 0,30 Milliampere, ist es an der Zeit, die Anode zu tauschen.

Alternativ gibt es Signalanoden, die von selbst anzeigen, wann sie ausgetauscht werden müssen. Zersetzt sich das Material, dringt Wasser in den Testraum ein und verfärbt den Kopf rot, der von außen zu sehen ist. Der Preis ist nur geringfügig höher als bei normalen Opferanoden.

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Schutzanode mit Korrosionsschäden © hkama
Weist die Schutzanode großflächige Korrosionsschäden auf, sollte er ausgetauscht werden © hkama, stock.adobe.com

Opferanode wechseln: Schritt-für-Schritt Anleitung

Ist ein Wechsel der Opferanode fällig, können Sie den Austausch mit wenigen Handgriffen selbst erledigen. Das dürfen Sie allerdings nur, wenn der Tank Ihnen gehört. In einer Mietwohnung oder in einem Miethaus sollten Sie sich an Ihren Vermieter wenden.

Zuerst müssen Sie eine neue Schutzanode kaufen. Dabei sollten Sie darauf achten, dass sie zur Ihrem Heizungssystem passt. Zwar regelt DIN EN 12828, wie eine solche Anode auszusehen hat. Es gibt jedoch verschiedene Durchmesser, meist 22 und 26 Millimeter.

Haben Sie die neue Anode besorgt, geht es ans Wechseln:

  1. Schalten Sie die Heizung aus.
  2. Sperren Sie alle Wasserhähne ab.
  3. Leeren Sie den Wassertank.
  4. Nehmen Sie die Abdeckung der Opferanode ab. Zu sehen ist dann meist eine Hutmutter.
  5. Schrauben Sie die Hutmutter mit einem geeigneten Werkzeug ab. Meist brauchen Sie eine Nuss.
  6. Entfernen Sie die alte Opferanode. Halten Sie einen Eimer darunter, da im Tank sich oft Restwasser befindet.
  7. Setzen Sie die neue Opferanode ein und drehen Sie fest zu.
So tauschen Sie die Opferanode aus
So tauschen Sie die Opferanode aus
Eine neue Magnesiumanode © Vlyaks, stock.adobe.com
Um die Magnesiumanode zu wechseln, benötigen Sie in der Regel keinen Fachmann © Vlyaks, stock.adobe.com

Welche Alternative gibt es zur Opferanode?

Möchten Sie nicht alle paar Jahre die Magnesiumanode wechseln, stellen Fremdstromanoden eine Alternative dar. Sie bestehen aus einem dünnen Metalldraht, an dem eine Spannung angelegt wird. Der Elektronenfluss sorgt für einen Elektronenüberschuss und verhindert, dass das Metall des Tanks oxidiert.

Anders als Opferanoden aus Magnesium benötigen sie eine permanente Stromquelle und verbrauchen ständig Strom. Bei einer Leistung von zirka 4 Watt ergeben sich allerdings nur 35 Kilowattstunden oder zirka 10 Euro im Jahr.

Auch sind die Anschaffungskosten für eine Fremdstromanode höher und liegen bei zirka 100 Euro. Dafür versagt sie selten und hält oft über 10 Jahre.

Heizungsrohre aus Kupfer © OlegDoroshin, stock.adobe.com
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