Beginnen wir diesen Beitrag mit einem Gedankenexperiment:

Ein hohler Würfel wird im Labor mit Wasser gefüllt bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C. Man achtet darauf, dass der Würfel mit seiner Kantenlänge von 1 Meter (innen gemessen) genau bis zum obersten Rand gefüllt ist. Wasser und Würfel erreichen exakt die Temperatur von 20 °C und der Würfel wird absolut dicht verschlossen.

Ein angeschraubtes Manometer wird mit einem Kapillarrohr zur Oberkante des Würfel verbunden und misst zu diesem Zeitpunkt einen Druck von 0 bar.

Danach wird die Laborumgebung auf 10 °C heruntergekühlt und so auch der Würfel mit dem gesamten Wasserinhalt.

Die Fakten der Physik sprechen jetzt dafür, dass sich der Wasserinhalt zusammenzieht. Laut Tabelle gilt jetzt für reines Wasser eine Abnahme des Volumens von 0,13 %. Um genau zu sein verändern sich 1000 Liter und besetzen eigentlich nur noch einen Raum von weniger als 998.7 Liter. Das Manometer schlägt gewissermaßen rückwärts aus und signalisiert einen Unterdruck.

Während also das Volumen geschrumpft ist, versucht der Würfel durch jede noch so kleine Pore Luft aus dem Labor einzusaugen. Würde man eine noch so winzige Undichtigkeit anbieten, so würde Umgebungsluft in den Würfel einströmen.

Der Versuch wird fortgesetzt und der Würfel mit dem gesamten Wasserinhalt wird auf 60 °C erwärmt.

Das Wasser möchte sich gerne ausdehnen. Nimmt man es wieder ganz genau, so erfolgt eine Volumenzunahme ausgehend von 1.000 Liter bei 20 °C auf ein Volumen von circa 1.015 Liter.

Im Würfel herrscht daher ein gewaltiger Druck und das Manometer schlägt wie wild aus und verlässt den ablesbaren Bereich.

In beiden Fällen, also beim Zusammenziehen des Wassers und bei der Ausdehnung, würde der Würfel erheblichen und mit Sicherheit auf Dauer zerstörerischen Kräften ausgesetzt.

Druck in einer Heizungsanlage

Eine Heizungsanlage moderner Bauart ist mit einem solchen Würfel vergleichbar. Der Unterschied zwischen der realen Heizungsanlage und dem Würfel besteht allerdings darin, dass eine Heizungsanlage schon bei geringem Unterdruck im System Luft aus der Umgebung einsaugt. Und im anderen Fall bei Ausdehnung des Wassers bei einem Druck von meistens schon 3 bar das Sicherheitsventil einer Heizungsanlage abbläst. Eine Beeinträchtigung durch Implosion oder Explosion ist in der Praxis erst einmal nicht zu befürchten.

Zwei reale Folgen bei einer Heizungsanlage sind jedoch zu beklagen.