Mit den Technischen Regeln für Gas-Installationen steigt die Auswahl beim Rohrmaterial. Der Ersteller einer Gasinstallation muss für die jeweilige Verlegesituation das geeignete Rohr auswählen. Der Einsatz des Materials setzt teilweise das Vorhandensein eines Zertifizierungszeichens voraus. Mit anderen Worten: Nicht alles, was am Markt erhältlich ist, darf auch verwendet werden.

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Der Einsatz von Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohren in der Gas-Inneninstallation ist die wohl bedeutendste Änderung, die die neuen Technischen Regeln mit sich bringen. Bislang war dieser nach Abschnitt 3.1 der alten TRGI nicht möglich. Hier wurde gefordert, dass die Rohrleitungen bei einer Brandeinwirkung nicht zu einer Explosionsgefahr führen dürfen. Und da die Brandsicherheit somit dem Material selbst abverlangt wurde, mussten die Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohre naturgemäß passen. Heute besteht die Forderung nach Brandsicherheit nach wie vor. Sie kann jetzt aber durch das Material selbst oder durch entsprechende Ausrüstung der Installation erreicht werden.

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Mal mit, mal ohne Zerti?
Ein Kunststoff- oder Mehrschichtverbundrohr – im Folgenden vereinfacht „Kunststoffrohr“ genannt – kann einem Feuer nichts entgegensetzen. Die Kunststoff-Inneninstallation wird deshalb mit Strömungswächtern ausgestattet. Kommt es zu einem Brand und die Gasleitungen schmelzen, lässt der Gasaustritt die Strömungswächter schließen. Damit ist das erklärte Ziel, auch im Brandfall keine Explosionsgefahr herbeizuführen, erfüllt. Metallrohrinstallationen müssen nach den Anforderungen der neuen TRGI so beschaffen sein, dass bis zu einer thermischen Beanspruchung von 650 °C über einen Zeitraum von 30 Minuten keine gefährlichen Gas-Luft-Gemische entstehen können. Diese Festlegung formuliert – wie bislang – eine Anforderung an das Material. Der Nachweis der Tauglichkeit für den Einsatzbereich Gas kann für das Material auf unterschiedliche Weise erbracht werden. Produkte, die auf DVGW-Arbeitsblättern oder Vorläufigen Prüfgrundlagen (VP) basieren, müssen ein DVGW-Zertifizierungszeichen haben. Das gilt auch für Erzeugnisse, die fußend auf Normen hergestellt werden, die in das DVGW-Regelwerk aufgenommen sind. In diesem Fall wird ein DIN-DVGW-Zertifizierungszeichen vergeben. Sind Produktanforderungen durch mandatierte und harmonisierte DIN-EN-Normen formuliert, tritt anstelle des DIN-DVGW- Zertifizierungszeichens nach Bauproduktenrichtlinie das CE-Kennzeichen. Dies ist aber nur dann als Verwendbarkeitsnachweis alleine ausreichend, wenn die besagte DIN-EN-Norm den gesamten Anforderungsbereich und die nationalen gesetzlichen Sicherheitsanforderungen abdecken. Werden diese Anforderungen nicht erfasst, müssen hierüber Zusatznachweise aufgrund nationaler Regeln seitens des Herstellers erbracht werden. Produkte hingegen, die nach Vorgaben aus Normen hergestellt werden, die nicht in das DVGW-Regelwerk aufgenommen sind, benötigen für den Einsatz in einer Gasinstallation kein Zertifizierungszeichen. Ihr Verwendbarkeitsnachweis besteht durch die Nennung der Produktnorm in den TRGI.

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Um sieben Ecken
Einen Sonderfall hat man beim Kupferrohr. Die DIN EN 1057 [1] ist nicht in das DVGW-Regelwerk aufgenommen und dennoch dürfen nur Kupferrohre mit einem DVGW-Zertifizierungszeichen (in Form der DV-Nummer) in Gasanlagen Verwendung finden. Das liegt daran, dass die Rohrverbindungen an Kupferrohren nach DVGW-Arbeitsblatt GW 2 [2] hergestellt werden müssen. Mit dem GW 2 wird die Verarbeitung von Rohren verlangt, die nach DVGW-Arbeitsblatt GW 392 [3] geprüft sind und folglich ein DVGW-Zertifizierungszeichen tragen. Das GW 392 wiederum lässt derzeit nur Kupferrohre mit den bislang mit den TRGI geforderten Wanddicken zu. Wer also jetzt in den TRGI 2008 nach Wanddicken-Vorgaben für Kupferrohre sucht und nicht fündig wird, hat damit keinen Freibrief dafür, alles einbauen zu können, was der Markt hergibt. Und das ist nur im Bereich der Kupferrohre schon einiges. Dabei sollen jetzt gar nicht die Exoten aus der DIN EN 1057, wie etwa die Rohre 54 x 0,6 mm angesprochen sein. Gefährlicher sind hier zum Beispiel die durchaus erhältlichen 22 x 0,9 mm. Sie erfüllen nicht die Wanddickenanforderung des derzeit gültigen DVGW-Arbeitsblattes GW 392 und dürfen damit in der Gasinstallation keine Verwendung finden. Optisch sind diese aber von einem Kupferrohr 22 x 1,0 mm nicht zu unterscheiden. Daher ist der Blick auf die Rohrkennzeichnung und die Suche nach der DV-Nummer als DVGW- Zertifizierungszeichnung bei jeder Rohranlieferung ein Muss.

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Edelstahl jetzt mit dabei
Das gilt auch für Rohre aus nichtrostenden Stählen. Grundlage dieses Materials ist das DVGW-Arbeitsblatt GW 541 [4]. Es zählt zum DVGW-Regelwerk, was ein DVGW- Zertifizierungszeichen auf dem Rohr erforderlich macht. Im Gegensatz zu den Kupferrohren, die (mit entsprechendem Korrosionsschutz) sowohl als Außen- als auch Innenleitung verarbeitet werden können, dürfen „Edelstahlrohre“ nicht erdverlegt eingesetzt sein. Anders sieht das mit den klassischen Gewinderohren nach DIN EN 10255 [5] aus. Die Gewinderohre der mittleren Reihe (mittelschwere Gewinderohre) und der schweren Reihe (schwere Gewinderohre) können in jeder Verlegesituation innerhalb und außerhalb des Gebäudes Verwendung finden, wenn der passende Korrosionsschutz zum Einsatz kommt. Bei der Erdverlegung von mittelschwerem Gewinderohr dürfen als Rohrverbindung allerdings keine Gewindeverbindungen eingesetzt werden. Denn in der Erde werden nicht selten ganze Stangen Rohr aneinander montiert. Schon geringe Erdbewegungen bewirken dann an den Verbindungsstellen erhebliche Kräfte. Eine „mittelschweren Wanddicke“, die durch ein Gewinde geschwächt ist, kann diese Kräfte nicht mehr sicher aushalten. Deshalb muss hier auf die Gewindeverbindung verzichtet und an ihrer Stelle geschweißt oder mit Glattrohrverbindungen gearbeitet werden. Schweißverbindungen sind auch die Regelverbindung an nahtlosen und geschweißten Stahlrohren nach DIN EN 10220 [6] (Siederohre), die im gesamten Bereich der Gasinstallation Verwendung finden dürfen. Präzisionsstahlrohre nach DIN EN 10305 [7] hingegen, sind ausschließlich für die Inneninstallation vorgesehen. Sie stehen in drei Varianten zur Verfügung, als nahtlose oder geschweißte kaltgezogene Rohre und in der geschweißten, maßgewalzten Ausführung.

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Neu: Stahlrohr von der Rolle
Bislang beschränkte sich der Einsatzbereich der Edelstahlschläuche in der Gasinstallation auf die Funktion einer beweglichen Verbindung. Mit einer solchen werden im Bereich des Gas-Hausanschlusses Bewegungen abgefangen oder der Geräteanschluss erleichtert. Mit der DIN EN 15266 [8] sind nun Anforderungen an Wellrohrleitungen aus nichtrostendem Stahl für den Einsatz in Niederdruckleitungen (Betriebsdruck bis 100 mbar) formuliert. Und wie das Wort „Rohrleitung“ schon vermuten lässt, muss es hier nicht bei einem kurzen Stück Flexibilität bleiben. Geliefert werden die Wellrohre künftig „auf Rolle“. Die Längen sind dabei herstellerspezifisch und natürlich auch von der Nennweite abhängig. Vor Ort wird das Rohr mittels eines Rohrabschneiders abgelängt und danach mit einem Stauchgerät Rohrwellen zu einer Dichtfläche geformt. Mittels einer Überwurfmutter wird die Rohrverbindung hergestellt. Da das Wellrohr ohne Werkzeuge von Hand sogar mit engen Radien gebogen werden kann, eignet es sich als Leitung für knifflige Installationssituationen innerhalb eines Gebäudes.

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Kunststoff jetzt auch innen
Neu ist die Möglichkeit, Innenleitungen aus Kunststoffrohren zu erstellen. Da wäre zum einen das vernetzte Polyethylen-Rohr (PE-X) entsprechend DVGW VP 624 [9] zu nennen, ein Material, das sich im Bereich der Trinkwasserinstallation und der Fußbodenheizung schon seit Jahrzehnten bewährt. Ferner kann auch ein Verbundrohr aus PE-X / Al / PE-X entsprechend DVGW VP 632 [10] eingebaut werden. Das Verbundrohr besteht genau genommen aus fünf Schichten. Die Außenschicht stellt ein Rohr aus vernetztem Polyethylen dar. Es folgt ein Haftvermittler, der das Außenrohr auf dem Aluminiumrohr fixiert. Über einen weiteren Haftvermittler wird dann die Verbindung zum Innenrohr aus vernetztem Polyethylen hergestellt. Dank des Aluminiumrohres ist das Verbundmaterial nicht nur diffusionsdicht sondern bringt für die Verarbeitung recht komfortable Biegeeigenschaften mit sich. Was fehlt, sind ausreichende thermische Eigenschaften für den Brandfall. Da die Kunststoff- und Verbundrohre selbst keine ausreichende Sicherheit im Brandfall bieten, dürfen sie nur systemisch installiert werden. Dann sorgen thermisch auslösende Absperrvorrichtung und Gas-Strömungswächter dafür, dass eine Inneninstallation aus nichtmetallenen Rohren im Brandfall kein Problem darstellt, wenn das System ausschließlich im Niederdruckbereich betrieben wird. Die Kunststoff- und Verbundrohre nach VP 632 / VP 624 sind – wie beschrieben – für die Innenleitungen gedacht. Allerdings gibt es hier eine Ausnahme: Soll auch im Garten noch die eine oder andere Gasentnahmestelle (z. B. für einen Gas-Grill oder einen Gas-Dunkelstrahler) eingerichtet werden, dann darf die erdverlegte Zuleitung dahin ebenfalls mit diesen Rohrmaterialien ausgeführt werden. Auf diese Weise wird für ein Gebäude eine Gasinstallation aus nur einem Rohrmaterial möglich. Während diese Kunststoff- und Verbundrohre also nur eingeschränkt als erdverlegte Leitung in Frage kommen, sind Kunststoffrohre aus Polyethylen und vernetztem Polyethylen entsprechend DVGW-Arbeitsblatt GW 335 [11] und DVGW VP 640 [12] ausschließlich für die Erdverlegung gedacht.

Wenn man als Hausinstallateur dann doch einmal eine Erdleitung realisieren muss, bringt die Lieferform dieses Rohrmaterials im Ringbund gleich den Vorteil mit sich, dass man in vielen Fällen auf Rohrverbindungen im Erdreich verzichten kann.

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von Jörg Scheele

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Literaturnachweis:
[1] DIN EN 1057: Kupfer und Kupferlegierungen – Nahtlose Rundrohre aus Kupfer für Wasser- und Gasleitungen für Sanitärinstallationen und Heizungsanlagen
[2] DVGW GW 2: Verbinden von Kupferrohren für Gas- und Trinkwasser-Installationen innerhalb von Grundstücken und Gebäuden
[3] DVGW GW 392: Nahtlosgezogene Rohre aus Kupfer für Gas- und Trinkwasser-Installationen und nahtlosgezogene, innenverzinnte Rohre aus Kupfer für Trinkwasser-Installationen – Anforderungen und Prüfungen
[4] DVGW GW 541: Rohre aus nichtrostenden Stählen für die Gas- und Trinkwasser-Installation – Anforderungen und Prüfungen
[5] DIN EN 10255: Rohre aus unlegiertem Stahl mit Eignung zum Schweißen und Gewindeschneiden
[6] DIN EN 10220: Nahtlose und geschweißte Stahlrohre – Allgemeine Tabellen für Maße und längenbezogene Masse
[7] DIN EN 10305: Präzisionsstahlrohre – Technische Lieferbedingungen
[8] DIN EN 15266: Nichtrostende biegbare Wellrohrbausätze in Gebäuden für Gas mit einem Arbeitsdruck bis 0,5 bar
[9] DVGW VP 624: Kunststoffrohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X) für die Trinkwasser und Gasinstallation – Gasinnenleitungen mit einem Betriebsdruck kleiner / gleich 100 mbar
[10] DVGW VP 632: Mehrschichten-Verbundrohre aus Kunststoff/Al/Kunststoff für die Trinkwasser- und Gasinstallationen – Gas-Innenleitungen mit einem Betriebsdruck von 100 mbar
[11] DVGW GW 335: Kunststoff-Rohrleitungssysteme in der Gas- und Wasserverteilung – Anforderungen und Prüfungen
[12] DVGW VP 640: Kunststoff-Rohrleitungssysteme in der Gas- und Wasserverteilung – Anforderungen und Prüfungen – Rohre aus PE-Xb und PE-Xc

Zeit ist Geld – sagt ja auch der Chef immer. Und was einen Profi auszeichnet ist ja unter anderem sein Arbeitstempo. Wenn da nicht die Kleinigkeiten wären, die einen ausbremsen. Sie durch Ignoranz zu eliminieren, kann aber auch ganz schnell nach hinten losgehen.

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Eines darf ein Kundendienstmonteur nicht haben: den Tunnelblick. Wer nämlich an dieser Krankheit leidet, der sieht nur seine Aufgabe. Nur das, was er machen will, das zählt. Alles andere um ihn herum verblasst. Volle Konzentration auf das Eine. Zugegeben, das klingt erst einmal prima. Im Hause des Kunden kann das aber ganz falsch rüberkommen. Der Kunde sieht nämlich nicht den hochmotivierten Fachmann, sondern eher einen Monteur, der nach dem „Platz-da-jetzt-komm-ich-Prinzip“ zu Werke geht.

Der Kundenkram steht immer im Weg
Die Wartung der Gastherme in Familie Meiers Wohnung steht an. Vor Ort stellt man fest, dass unter der Therme die Waschmaschine steht. Das wäre ja nicht so schlimm, hätte Frau Meier nicht auf der Maschine eine ganze Batterie von Parfüm-Fläschchen drapiert. Was macht man? Na, mal kurz die vier Enden der Decke angefasst, auf der die Flaschen stehen und hochheben. Das ergibt einen perfekten Sack, der es ermöglicht, das ganze Duftzeug auf einmal in die Badewanne zu befördern. So schnell kann Ablageplatz für Werkzeug geschaffen werden. So schnell kann aber auch Frau Meier die Galle hochkommen. Denn im Gegensatz zum Monteur bedeuten ihr diese Parfümflaschen sehr viel.

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Einfach mal den Stecker ziehen
Noch krasser kann man in der Stromfrage ins Fettnäpfchen treten. Man braucht Saft für die Bohrmaschine und macht sich auf der Suche nach einer freien Steckdose. Fehlanzeige: Alle erreichbaren sind schon besetzt. Was macht man? Na klar: Platz für den eigenen Stecker. Wenn man nun Pech hat, hat man damit aber unbewusst die Video-Aufnahme des Hausherrn abrupt beendet, einer Kühltruhe den Garaus gemacht oder mal eben einen Computer hart abstürzen lassen. Bei so etwas hat man dann gehörig Ärger am Hacken. Man könnte auch sagen: Die Zeit, die man durch eigenmächtiges Handeln eingespart hat, geht durch den Anschiss wieder drauf. Ganz zu schweigen vom schlechten Eindruck, den man hinterlässt.

Also, immer mit der Ruhe. Auch wenn die Zeit noch so drängt, darf man es sich nicht leisten, im Hause des Kunden ungefragt und eigenmächtig zu schalten und zu walten. Und dann stören die Parfümfläschchen auch nicht, sondern man fragt, ob man diese vorsichtig beiseite räumen darf, damit sie nicht beschädigt werden. Und auch in Sachen Stecker gilt: Wo es den Strom gibt, bestimmt der Kunde – auch wenn’s dann einen Augenblick länger dauert.

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Film zum Thema
Welche Folgen es haben kann, wenn man sich im Kundenhaus selbstständig macht, zeigt der Film „Vorsicht im Kundenhaus“

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Gesetz- und Verordnungsblatt für das Land Sachsen-Anhalt
4. Jahrgang, Ausgegeben in Magdeburg
am 01. April 1993, Nummer 15

§ 1 Definition: Der Abort, umgangssprachlich auch Toilette genannt, besteht aus einem trichterförmigen Porzellanbecken zur Aufnahme der Exkremente mit einem klappbaren, auf dem Sitzrand angebrachten Sitzstück.

§ 2 Anwendungsbereich: Diese Benutzungsordnung gilt für die Darmentleerung in allen Aborten in Behörden, Dienststellen und öffentlichen Gebäuden des Landes Sachsen-Anhalt.

§ 3 Sitzgebot: Die Toilette darf nur im Sitzen benutzt werden. Die stehende Benutzung ist nur an Urinalen erlaubt. Deren Benutzung ist in der Benutzungsordnung für Urinale (BoU) geregelt.

§ 4 Vorbereitungen: Vor dem Hinsetzen auf das Sitzstück sind die Beinkleider bis zu den Knien herunterzuschieben.

§ 5 Sitzposition: Der Benutzer setzt sich unter gleichzeitigem Anheben der Oberbekleidung so tief in die Hocke, bis das Gesäß in die Sitzaufnahme einrastet. Das Gewicht des Körpers ist gleichmäßig gleichseitig verteilt, der Oberkörper leicht nach vorne geneigt. Die Ellenbogen ruhen auf dem Muskelfleisch der Oberschenkel, der Blick ist frei geradeaus gerichtet.

§ 6 Darmentleerung: Unter ruhigem Ein- und Ausatmen drängt der Benutzer unter gleichmäßigem Anspannen der Bauchmuskulatur den ausscheidungsreifen Inhalt des Mastdarms bei gleichzeitigem Entspannen des Afterschließmuskels in des dafür vorgesehenen Durchbruch des Porzellanbeckens. Die Äußerung von gutturalen Stimmlauten, umgangssprachlich auch als Ächzen oder Stöhnen bezeichnet, ist auf das absolut notwendige Maß zu beschränken.

§ 7 Sichtkontrolle: Nach beendeter Prozedur steht der Benutzer auf, macht eine Drehung um 180 Grad nach links und nimmt eine Sichtkontrolle der Exkremente vor. Bei Auffälligkeiten ist eine Stuhlprobe sicherzustellen und an das nächstliegende Gesundheitsamt zu übersenden.

§ 8 Reinigung des Rektums: Der dafür vorgesehenen Vorrichtung sind Reinigungsfähnchen (14×10 cm, einlagig) in ausreichender Stückzahl, höchstens jedoch fünf, zu entnehmen. Das Reinigungsfähnchen wird mit dem Daumen und Zeigefinger der rechten Hand erfasst und von hinten der Reinigungszone, das ist der Bereich zwischen den Gesäßbacken, zugeführt. Das Reinigungsfähnchen wird unmittelbar vor den äußeren Geschlechtsorganen fest an den Körper gedrückt und mit einer ziehenden Bewegung bis unmittelbar vor das Steißbein geführt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis mindestens ein Blatt sauber erscheint, sofern dazu nicht die Verwendung von mehr als fünf Reinigungsfähnchen erforderlich ist. Im Bedarfsfall sind die Reinigungsfähnchen beidseitig zu benutzen. Die benutzten Reinigungsf&suml;hnchen dürfen nicht mitgenommen werden, sondern sind ebenfalls in das Porzellanbecken zu entsorgen.

§ 9 Reinigen des Aborts: Nach Benutzung des Aborts ist zwingend die Spülung zu betätigen. Eine Delegierung dieser Tätigkeit an andere ist ausdrücklich verboten. Nach dem Spülvorgang verbleibende Exkrementanhaftungen sind mit der dafür vorgesehenen Reinigungsbürste manuell zu entfernen.

§ 10 Verlassen des Aborts: Vor dem Verlassen der Entleerungskabine sind die Beinkleider wieder in die Ausgangsposition zu bringen. Bei Auftreten unangenehmer Gerüche ist das Öffnen einer Lüftungsklappe angezeigt. Eine abschließende Reinigung der Handinnenflächen wird anheimgestellt.

§ 11 Inkrafttreten: Diese Benutzungsordnung tritt am Tage nach ihrer Veröffentlichung in Kraft.

Ich kann nicht mehr sitzen, dass ist der Hammer was sich Beamte alles so einfallen lassen. Bestimmt zu feste gedrückt und das Hirn …..?

Ist das Gesetz noch Inkraft? Bitte ins Blog posten!

Quelle: Pfeifen unter Wasser streng verboten von David Crombie/Falk van Helsing, Eichborn Verlag, ISBN: 3-8218-2470-0

Zitat: “Sehr hilfreich kann es sein, wenn man mit dem Installateur oder Generalunternehmer eine schriftliche Vereinbarung über eine Mindestjahresarbeitszahl und die Randbedingungen, unter denen diese gelten soll, getroffen hat. Hierzu bieten die Verbraucherzentralen eine Mustervereinbarung an, die von den Energieberatern in der persönlichen Beratung zur Verfügung gestellt wird”.

Nun erst ein mal nicht weiter schlimm, doch hier steckt mehr dahinter, denn wenn der Installateur nicht nachweisen kann, dass sein Kunde die entstandenen Mehrkosten verursacht hat, muss er für den Mehraufwand aufkommen. Das kann dann doch schon mal ins Auge gehen. Um im Vorfeld die Jahresarbeitszahl und die Betriebskosten realistisch prognostizieren zu können, müssen die Nutzungsrandbedingungen exakt festgelegt werden.
Und genau hier liegt dann auch das Problem, denn:

- eine höhere Wohnraumtemperatur als wie geplant ergibt einen schlechtere JAZ.
- einen nachträgliche verlegter Teppichboden dämmt den Wärmefluss, dadurch bedingt steigt die Vorlauftemperatur.
- eine höhere Warmwassertemperatur ermöglicht einen höheren Komfort des Nutzers, senkt aber beachtlich die JAZ.
- die Wärmequelle selbst ist unter dimensioniert, oder bei einer Sondenbohrung schlecht verfüllt.
- es wird häufiger eine Legionellenprophylaxe mit dem E-Heizstab durchführt.
- oder einfach nur Dauergelüftet, denn das Installationsunternehmen zahlt doch.
- länger als wie geplant den Estrich trocken heizt.

Hier zum Download, die VZE-Broschüre:
VZE_WP_Kampagne_Broschuere_1

Glaubt man den Ergebnissen von Feldversuchen, sind im Bundesdurchschnitt rund die Hälfte aller in Betrieb befindlichen Niederdruck-Erdgasleitungen nicht mehr dicht, aber unbeschränkt gebrauchsfähig. Aber darf das auch so sein, wenn an einer solchen Gasleitung gearbeitet wurde?

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Die TRGI 2008 lässt zu, dass auch Gasleitungen, die eine Leckage von einem Liter pro Stunde oder mehr haben, ohne Eingriffe in Betrieb bleiben dürfen. Aber Vorsicht! Technische Regeln sind keine Kochbücher. Wer nach diesen arbeitet, darf sie nicht wörtlich umsetzen, sondern situationsbezogen anwenden.

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Rost-Hirsch ist nicht OK
Es ist folglich nicht damit getan, den Leckagewert einer Leitung zu ermitteln. Die wahre Kunst liegt in der Bewertung desselben. Grobe Vorgaben hierzu kann man den Technischen Regeln entnehmen. Nach diesen gilt eine Gasleitung als gebrauchsfähig, wenn sie zwar nicht mehr dicht ist, ihr Gasverlust aber unter Betriebsbedingungen (Erdgas unter Betriebsdruck) weniger als 1 l/h beträgt. Wird eine Leckage von 1 l/h bis weniger als 5 l/h diagnostiziert, liegt verminderte Gebrauchsfähigkeit vor. Man spricht von keiner Gebrauchsfähigkeit, wenn man einen Gasverlust von 5 l/h oder sogar noch mehr feststellt. Wer sich aber nur an diesen Messwerten orientiert und Leitungen entsprechend bewertet, kommt einem TÜV-Prüfer gleich, der bei einer Hauptuntersuchung des Autos lediglich checkt, ob die Blinker funktionieren. Denn ob eine Erdgasleitung nun sicher (also gebrauchsfähig) ist oder nicht, hängt nicht nur von der festgestellten Leckage ab. Auch ihr baulicher Zustand und die Begleitumstände spielen eine wichtige Rolle. So käme wohl niemand auf die Idee, eine Gasleitung, die im feuchten Keller verrostet mit Bindedraht an den Holzrosten der Mieterkeller angebunden ist, als unbeschränkt gebrauchsfähig zu bewerten, nur weil die Leckage unter 1 l/h liegt. Sind bauliche Mängel vorhanden, kann folglich auch eine dichte Gasleitung mit „nicht gebrauchsfähig“ beurteilt werden müssen.

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Der Kasten macht’s
Ähnlich genau hinsehen muss man, wenn Gasleitungen innerhalb von Installationsschächten oder Verkleidungen verlegt wurden. Führen Rohre ohne Verbindungsstellen – also „aus einem Stück“ – durch diesen Hohlraum, dürfte innerhalb dieses Bereiches auch keine Gasleckage auftreten. Deshalb fordern die TRGI 2008 eine Hohlraumbelüftung auch nur noch für solche, in denen Gasleitungen mit Rohrverbindungsstellen liegen. An den Rohrverbindungen kann es zu Lecks kommen. Und das hier austretende Gas darf nicht zu einer Gefährdung führen. Die Frage, wann eine Gefährdung nicht mehr auszuschließen ist, beantwortet sich mit der Besenkammer-Theorie:
In einem Raum mit einem Inhalt von 1000 l, der mindestens eine Tür hat (z. B. eben die besagte Besenkammer), herrscht ein ständiger Luftwechsel von n = 0,4. Das bedeutet, dass sich das Luftvolumen des Raumes (auch bei ständig geschlossener Tür) 0,4-mal in der Stunde austauscht. Würde es in diesem Raum zu einem Erdgasaustritt von 5 l/h kommen, ergäbe sich – dank des ständigen Abfließens und Zufließens von Luft – eine Gaskonzentration von 1,25 Vol-%. Da die untere Explosionsgrenze von Erdgas bei rund 4 Vol-% liegt, wäre in dieser Situation die Sicherheit noch gewährleistet.
Hat ein Installationsschacht einen Inhalt von weniger als 1000 l, stellen die Lüftungen die Verbindung zum größeren Raum her. Dann ist die Besenkammer-Theorie auch auf den Installationsschacht anwendbar. Aus dieser Erkenntnis folgt, dass eine Gasleitung mit Rohrverbindungen innerhalb eines unbelüfteten Schachtes oder Kastens nicht erst bei Leckagen von 5 l/h oder mehr eine Gefahr darstellen kann. Hier kann schon eine Leckage von beispielsweise nur 0,5 l/h es nötig machen, die Leitung außer Betrieb zu nehmen.

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Bloß keinen Tunnelblick
Man sieht: Der Leckage-Messwert muss immer ins Verhältnis zur Installations-Situation gesetzt werden. Das gilt besonders dann, wenn mehrere Leitungen eines Gebäudes sicherheitstechnisch zu bewerten sind. Führen beispielsweise drei klassisch verlegte Gasleitungen (also aus Metallrohren mit Rohrverbindungen) durch einen gemeinsamen Installationsschacht, müssen die Leckraten zusammen bewertet werden. Hat jede Leitung ein Leck von zum Beispiel 0,5 l/h und muss angenommen werden, dass diese Lecks im Schacht liegen, ist addieren angesagt. Man kommt auf 1,5 l/h, was insgesamt vermindert gebrauchsfähig heißt und eine Sanierung innerhalb von vier Wochen nötig macht. Führen diese drei Gasleitungen mit ihrer Leckage aber auf getrennten Wegen durch drei verschiedene Installationsschächte, kann man die Leckagen einzeln betrachten. Mit jeweils 0,5 l/h sind alle Leitungen als unbeschränkt gebrauchsfähig zu bewerten. Es kommt immer darauf an, ob die aus Lecks austretenden Erdgasmengen zusammenkommen können oder eben nicht.

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Die Leitung zerhacken
Diese Überlegung führte zu einer weiteren Neuerung in den TRGI 2008. Bislang hat man die Gasinstallation eines Gebäudes (im Falle einer Etagengasversorgung) bei der Ermittlung der Gebrauchsfähigkeit in Prüfabschnitte aufgeteilt. Dabei wurde die Verteilungsleitung bis hin zur Zählerstellung als ein Leitungsabschnitt angesehen. Ferner war eine Leitung jeweils vom Gaszähler bis hin zum Gasgerät eine weitere, zu bewertende Leitung. Jetzt gibt es die Möglichkeit, auch die Leitung zwischen Gaszähler und Gasgerät in weitere Abschnitte aufzuteilen, die gesondert bewertet werden. So ist es nun zulässig, die Leckage der Kellerleitung, der Steigeleitung und der Leitungen innerhalb der Wohnung separat zu ermitteln. Bei einer Instandsetzung wird mit den einzelnen Abschnitten dann wie bislang mit einer gesamten Leitung verfahren. Eine vermindert gebrauchsfähige Gasleitung muss nach der Instandsetzung mit ihren einzelnen Abschnitten somit nur noch unbeschränkt gebrauchsfähig sein, der instand gesetzte Abschnitt aber dicht nach Dichtheitsprüfung. Ganz deutlich: Wird ein Leitungsteil repariert, weil er vermindert oder nicht gebrauchsfähig ist, muss dieser Teil nach Abschluss der Arbeiten dicht sein. Ein „daran rumfummeln“ bis man mit der Leckrate wieder unter 1 l/h ist, ist auch weiterhin kein professionelles arbeiten. Ein „das ist jetzt dicht genug“ (Dichtsprechung), gibt es folglich auch weiterhin nicht. Eine Leitung bzw. ein für sich gesondert zu bewertender Leitungsteil darf hingegen nach Ausführung von Arbeiten nicht dicht, sondern unbeschränkt gebrauchsfähig sein, wenn dieser auch schon vor Beginn der Arbeiten unbeschränkt gebrauchsfähig war. Liegen zwei oder sogar mehrere Gasleitungen innerhalb eines Installationsschachtes, müssen diese in die Betrachtung – wie bereits beschrieben – einfließen. Und: Im Normalfall wird die Trennung einer Gasleitung in Abschnitte zum Zweck der Leckmengenmessung in Wohngebäuden einen Aufwand bedeuten, der einfach keinen Sinn macht.

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K.O.-Kriterium Gasgeruch
Ist der Grund für einen Einsatz im Kundenhaus ein Gasgeruch, muss man die Gebrauchsfähigkeitsabstufungen vergessen. Bei Gasgeruch gibt es nur noch zwei Möglichkeiten: dicht oder undicht. Und zwar auch dann, wenn die Leckage eigentlich nur minimal ist. Das erklärt sich aus der Psychologie heraus. Der Kunde hat Gasgeruch bemerkt und den Fachmann gerufen, weil er weiß, dass etwas nicht stimmt, wenn es nach Gas riecht. Man stelle sich nun vor, der Fachmann überprüft die Gasleitung, stellt eine Leckrate von beispielsweise 0,1 l/h fest und eröffnet dem Kunden, es bestünde kein Handlungsbedarf. In diesem Augenblick hat das Sicherheitsinstrument der Erdgas-Odorierung seine Warnwirkung verloren. Denn der Kunde hat jetzt erlebt, dass seine Gasleitung nicht repariert werden muss, obwohl es nach Gas riecht. Fazit: Ein Gasgeruch muss – unabhängig von der Leckrate der verursachenden Gasleitung – immer eine Instandsetzung nach sich ziehen. Auch die Kombination eines Gasgeruches mit der Vier-Wochen-Reparaturfrist beißt sich. Es darf nicht sein, dass die Aufforderung an den Laien „bei Gasgeruch sofort handeln“ vom Profi mit einem „wir haben vier Wochen Zeit“ gekontert wird.

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Es zeigt sich, dass die Frage der Dichtheit bzw. Gebrauchsfähigkeit nicht nur nach Messwert sondern unter Berücksichtigung aller Begleitumstände beantwortet werden muss. Doch unabhängig davon bleibt es dabei: Wird eine Leitung oder ein für sich zu bewertender Teil einer Leitung zur Beseitigung einer verminderten oder keiner Gebrauchsfähigkeit repariert, muss die Dichtheit erreicht werden.

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von Jörg Scheele

Komfort muss sein, das ist klar. Und dazu gehört es auch, dass man an den Sanitärobjekten nicht lange auf warmes Wasser warten möchte. Wird eine Zirkulationsleitung eingebaut, ist auch eine Pumpe nötig. Die Frage ist dann, ob diese ständig in Betrieb sein muss.

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Ein Blick in die Vergangenheit lässt vermuten, dass die Zirkulationspumpe nicht ständig fördern muss. Denn schließlich gab es früher die so genannte Schwerkraft-Zirkulation. Sie kam ganz ohne Pumpe aus und machte sich den Dichteunterschied des warmen und kalten Wassers zunutze. Das warme Wasser mit geringerer Dichte stieg quasi freiwillig in der Steigleitung nach oben. Dafür sorgte auch das schwerere, abgekühlte Wasser, das in der Zirkulationsleitung wieder nach unten drückte. Damit das funktionierte, musste das Wasser aber abkühlen. Hier wurde also ohne Ende Energie verschleudert. Schlimmer noch: In dem nur noch lauwarmen „Rücklaufwasser“ fühlten sich auch Legionellen sehr wohl.

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Zirku-Pumpen powern immer?
Logisch, dass man eine Zirkulationsanlage ohne Pumpe heute nicht mehr bauen darf. Denn solche Konstruktionen sind hygienisch bedenkliche Energie-Vernichtungsanlagen. Also muss die Pumpe her. Nach der geltenden Energieeinsparverordnung, kurz EnEV [1], muss eine Pumpe zeit- oder temperaturgesteuert betrieben werden. Die EnEV gestattet es, den Pumpenbetrieb innerhalb von 24 Stunden für maximal acht Stunden zu unterbrechen – eben um Energie, also hier elektrischen Strom zuzüglich der Auskühlverluste der Warmwasser- und Zirkulationsleitungen einzusparen. Was passiert aber mit dem warmen Wasser, wenn die Pumpe nicht fördert? Es kühlt sich in Temperaturbereiche ab, die ideale Vermehrungsbedingungen für Legionellen darstellen. In diesem Fall kann die Kontamination des gesamten Warmwassersystems nicht mehr ausgeschlossen werden. Das kann für die Nutzer des warmen Wassers eine erhebliche Gesundheitsgefährdung bedeuten. Um genau diese zu vermeiden, muss die Zirkulationspumpe ununterbrochen fördern – so scheint es.

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Wenn heiß, dann aus?
Allerdings trügt hier dieser Schein. Im DVGW-Arbeitsblatt W 551 [2] wird gefordert, dass Zirkulationsleitungen so zu dimensionieren und Pumpen so geregelt werden müssen, dass die Differenz zwischen Speicheraustrittstemperatur und Temperatur des rückläufigen Zirkulationswassers nicht größer als 5 K ist. Folglich muss die Zirkulationspumpe nur dann fördern, wenn eine Abweichung von dieser Vorgabe droht. Um dies zu ermöglichen muss der Kunde in eine temperaturgesteuerte Pumpe investieren. Allerdings hat auch diese Sache einen Haken. Besonders bei älteren Anlagen entspricht die Dämmung der Rohrleitung nicht an jeder Stelle des Systems den gesetzlichen Anforderungen. Da, wo man eben nicht so gut hinlangen konnte, ist vielleicht auch die Wärmedämmung etwas spärlicher ausgefallen – Hand aufs Herz: Wer hat sich nicht schon mal vor „fummeligen“ Arbeiten gedrückt? Schaltet die Pumpe temperaturbedingt ab, können an den nicht so gut gedämmten Leitungsstellen die Temperaturen auch unter 55 °C abfallen. Ein Legionellenproblem kann hier möglicherweise seinen Ursprung finden. Eine temperaturgesteuerte Pumpe ist folglich nicht grundsätzlich die richtige Wahl. Es kommt eben auf die Anlage an. Zirkulation bedeutet in der Regel die Notwendigkeit einer zweiten Leitung. Und die benötigt nun einmal Platz. Eine in dieser Hinsicht sparsame Ausführung stellt die Rohr-In-Rohr-Zirkulation dar. Hinzu kommt bei diesem System der Vorteil, dass der Wärmeverlust des „Rücklaufs“ direkt vom Warmwasser wieder aufgenommen wird. Aber auch bei diesem System stellt sich ein hygienischer Nachteil heraus: Das Rohr im Rohr vergrößert die benetzte Oberfläche und damit den Platz für Biofilm um rund 30 Prozent. Hinzu kommt die Gefahr einer Verstopfung des Ringspaltes zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr bei harten Wässern.

Um vor allem aber gesundheitlichen Gefahren vorzubeugen, sollte also auf eine zeitgesteuerte Abschaltung von Zirkulationspumpen verzichtet werden. Ob der Einsatz einer temperaturgeregelten Pumpe vertretbar ist, hängt vom Zustand der Warmwasseranlage ab; ist die Dämmung der Rohrleitung nicht durchgängig so, wie sie sein sollte, können Probleme entstehen. Wer auf Nummer sicher gehen möchte, sollte dem Grundsatz „Gesundheit geht vor Energieeinsparung“ folgen und die Zirkulationspumpe dauerhaft betreiben.

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von Frank Sengebusch

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Literaturnachweis:
[1] EnEV: Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung)
[2] DVGW W 551: Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen – Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums – Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen

In dem Regelwerk GW 392, dass die Anforderungen an Kupferrohre für die Hausinstallation definiert, wurden für den Abmessungsbereich zwischen 28 und 54 mm Kupferrohre mit reduzierten Wandstärken aufgenommen. Vor diesem Hintergrund wird jetzt blankes Kupferrohr auch als halbharte Stangen in der neuen Dimension 28 x 1 mm sowie als harte Stangen in den Dimensionen 35 x 1,2 mm, 42 x 1,2 mm und 54 x 1,5 mm angeboten. Diese Rohre können nach GW 392 geprüft und zugelassen werden. Sie sind dann mit den Buchstaben DV gekennzeichnet. Den Buchstaben folgt eine Zahlen-Buchstaben-Kombination als Produktionsnummer. Für Gas- und Wasserinstallationen dürfen ausschließlich nur Kupferrohre mit DV-Prüfkennzeichen verwendet werden.

Mutters gut gemeinter Rat, am Wochenende, vor der befreienden Tour mit der Clique, wird mit Schmunzeln aufgenommen und dann in der Regel auch befolgt. Nicht immer muss die Motorleistung – und sei diese noch so gering – voll ausgeschöpft werden. Bei Umwälzpumpen sieht es ähnlich aus. Nur will keiner persönlich die Einstellung immer wieder dem Bedarf anpassen müssen.

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Die Pumpe einer Heizungsanlage sorgt für den nötigen Umtrieb des Wassers im System. Ausgelegt ist die Pumpe ordnungsgemäß, wenn diese für den „worst case“ gerüstet ist. Ungünstigster Fall bedeutet hier: Alle Heizkörper der Anlage sind planmäßig in Betrieb bei einer Auslegungstemperatur von z. B. -12 °C. Fakt ist jedoch, dass in der Praxis oft weniger als ein Drittel der Heizkörper eines Hauses in Betrieb sind und die Außentemperaturen durchschnittlich bei vielleicht 8 °C liegen. Eine ungeregelte Pumpe würde das reale Leben nicht mitbekommen und stur die Auslegungsleistung anbieten.

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Futter für die Elektronik
Vergleichbar ist das mit einer Wochenendtour in einem Boliden der ausschließlich mit Vollgas geprügelt werden soll. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges würde dann mit Hilfe der Leitplanken in Grenzen gehalten. Unnötig bereitgestellte Leistung würde vernichtet und das zum Teil mit erheblichem Ärger, man bedenke die Restaurierungsarbeiten nach solchen Wochenendausflügen oder, und jetzt zurück zur Heizungstechnik, die Betriebsgeräusche an pfeifenden Thermostatventilen. Während bei einer Spritztour der Verstand für die angepasste Geschwindigkeit zuständig ist, kann eine moderne Pumpe wohl nur auf elektronischem Wege an das sinnvoll notwendige herangeführt werden. Und genau hier setzen die Pumpenhersteller an. Zum Beispiel wirbt Grundfos mit einer Autoadapt-Funktion für eine Umwälzpumpe namens Alpha 2. Grundsätzlich wird hier über intelligente Anpassungen die Drehzahl der Pumpe beeinflusst. Adaption bedeutet eben „anpassen“. So wird also nur die Leistung angeboten, die im Rohrnetz auch benötigt wird. Die jungfräulich installierte Pumpe geht bei Erstinbetriebnahme von einem Standardpunkt im Betrieb aus. Es wird also seitens der Pumpe ein Volumenstrom gepaart mit einer Druckdifferenz zur Verfügung gestellt. Ab jetzt beginnt die Zeit des Datensammelns für die Elektronik. Jede Schwankung im Netz wird aufgezeichnet und mit logischen Schlussfolgerungen verknüpft. Dies führt dann zu einer Anpassung der Drehzahl an die Anforderung. Es sind also die „Schwankungen“ im Pumpenbetrieb, die Aufschluss über das dahinterliegende Rohrnetz geben. Und dieses Rohrnetz ist für den Anlagenmechaniker nicht selten eine Art „Black Box“.

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Sonne raus – Ventil zu
Ist die Heizungsanlage an einem Frühlingsmorgen aus der Nachtabsenkung erwacht, werden plötzlich höhere Temperaturen in den Heizungsrohren registriert. Die Pumpenelektronik erkennt dann: „Die Nacht ist vorbei, ich muss ein wenig mehr Gas geben.“ Die voll geöffneten Thermostatventile im Hause lassen begierig das heiße Wasser durch die Heizkörper strömen. Ist dann z. B. der dicke Heizkörper im Wohnzimmer durch die plötzliche einfallende Sonnenwärme überflüssig geworden, schaltet ihn das Thermostatventil weg. Die nächste „Schwankung“ für die Pumpe. Hier wird nämlich sofort der Druckanstieg im Netz registriert. Die Pumpe erhält die Information Druckanstieg und senkt nach einer sinnvollen Wartezeit die Drehzahl. Plötzlich schiebt sich eine Wolke vor die Sonne und gleichzeitig werden drei Heizkörper abgeschaltet. Ein nicht vorausschaubarer neuer Zustand wird von den Pumpensensoren registriert. Der Heizkörper im Wohnzimmer reißt die Schleusen wieder auf weil die Sonne fehlt, während der Volumenstrom über drei Heizkörper schlagartig wegfällt und damit zu einem Anstieg des Drucks im System führt. Die Pumpe veranlasst eine weitere Anpassung der Drehzahl, usw… Am Abend gegen 23:30 Uhr registriert die Pumpe eine schlagartige dauerhafte Temperatursenkung und versteht: „Der Tag ist gelaufen, der Betrieb wird gebremst, Nachtabsenkung.“ Die Wechselwirkungen wie auch die Registrierung dieser Spielchen laufen tagelang ab. Und immer ist die Elektronik bereit, diese Daten zu verwerten um den effizientesten Betrieb zu gewährleisten.

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Schnickschnack oder Logik?
Wie bei vielen technischen Errungenschaften stellt sich auch hier die Frage nach dem Nutzen. Ist es Schnickschnack und technische Spielerei oder logische Konsequenz der Entwicklung von Pumpen und Regelungen? Hier kann eindeutig der echte Nutzen für den Verbraucher und den Anlagenmechaniker herausgestellt werden. Bedenkt man zum Beispiel, dass eine Umwälzpumpe ca. 6000 Stunden des Jahres im Einsatz ist (das Jahr hat 8760 Stunden!), wird klar das eine sinnlose Vollgasfahrt nicht im Sinne des Betreibers sein kann. Nicht nur der unnötige Stromverbrauch zwingt zum Nachdenken. Auch das mögliche Betriebsgeräusch einer ungeregelten Pumpe, welches sich am letzten, noch halb geöffneten Thermostatventil mit einem Pfeifkonzert in Erinnerung bringt. Es ist Grund genug, diese innovative Pumpe-Regelungs-Kombination zu berücksichtigen. Von den 6000 Betriebsstunden entfallen weniger als 300 Volllaststunden (Punkt 1 der Kennlinie), rund 700 Stunden mit ¾ dieser Last (Punkt 2 der Kennlinie) und rund 1600 Stunden mit halber Last (Punkt 3 der Kennlinie).

Der Rest läuft mit gerade mal einem Viertel der Auslegungsleistung (Punkt 4 der Kennlinie). Der „worst case“ ist also die seltene Ausnahme. Die Pumpe ist demnach während ihrer Lebenslaufzeit hauptsächlich unterfordert. Möge es uns doch auch so gehen.

Mit Gummimembrane und Stickstoff
Im Inneren des MAG befindet sich eine Membrane, die den Wasserraum vom Gasraum trennt. Werkseitig befindet sich im Gasraum ein Inertgas, meistens Stickstoff, mit einem Vordruck von 0,5 bis 1,0 bar. Um den Vordruck zu überprüfen, wird das Heizgerät wasserseitig drucklos gemacht. Das ist wichtig, weil man sonst den Anlagensystemdruck – und nicht den Vordruck – messen würde. Durch Diffusion des Stickstoffes verringert sich nach einer Zeit der Vordruck. Dieser ist dann mit Stickstoff oder Luft zu ergänzen. Dabei darf kein höherer Vordruck, als auf dem MAG angegebenen, aufgebracht werden. Wer hier nach dem „Viel-Hilft-Viel-Prinzip“ arbeitet, macht das MAG funktionslos. Denn ein zu hoher Vordruck verhindert, dass Heizungswasser ins MAG eindringen kann. Ein zu geringer Vordruck hat den gleichen Effekt. Dann steht das gesamte Ausdehnungsgefäß von vorn herein voll Wasser, ein Reservevolumen zur Aufnahme des Ausdehnungswassers gibt es nicht. Aus diesem Grund wird mit der DIN 4807-2 [2] eine jährliche Kontrolle des MAG verlangt.

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Wie eine thermische Solaranlage funktioniert wird in Deutschland mittlerweile schon in der Grundschule gelehrt. Aber wie sieht der Feinschliff an den Komponenten aus? Kann durch clevere Regelungstechnik lohnenswert mehr Energie geerntet werden als mit Standardideen?

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Es ist längst bekannt, dass mit dieser schwarzen Fläche auf dem Dach die ankommende Strahlungsenergie der Sonne in Wärmeenergie umgewandelt und dann mittels Solarflüssigkeit zum Speicher transportiert wird. Man weiß, dass dazu eine Pumpe nötig ist, da die Solarflüssigkeit nicht freiwillig den Weg zum Speicher überwindet. Klar ist auch, dass der Anlagenbetreiber diese Pumpe nicht morgens einschaltet und abends wieder ausknipst. Nein, eine Regelung sorgt dafür, dass diese Pumpe nur dann den Betrieb aufnimmt, wenn die Temperatur des Kollektors (aus dem lateinischen: collectio; zu deutsch: Sammeln) über der Speichertemperatur liegt. Dieser Weg zwischen Kollektor und Solarspeicher wird also durch Pumpenkraft überwunden. Denkt man länger über diesen Umstand nach, wird klar, dass dort nicht irgendeine Pumpe den Dienst aufnimmt, sondern jene mit abgestimmten Möglichkeiten und Eigenschaften.

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Volumenstrom kein Zufallsprodukt
Für die Standard-Solaranlage eines Einfamilienhauses (EFH) wird eine Pumpe gewählt, die den Volumenstrom zwischen 30 und 50 Litern/Stunde je Quadratmeter Kollektorfläche ermöglicht. Wäre also, um ein Beispiel zu nennen, ein Fünf-Personen-Haushalt in diesem EFH untergebracht, würden rund sechs Quadratmeter Kollektorfläche installiert. Diese sechs Quadratmeter Kollektorfläche sollten dann mit rund
6 m² x 50 l/(m² x h) = 300 l/h,
also 300 Litern pro Stunde durchströmt werden. Angenommen, die eben erwähnten sechs Quadratmeter Kollektorfläche würden an einem sonnigen Tag rund 3000 Watt Leistung erbringen. Der Speicher im Keller des Hauses hätte bereits eine Temperatur von 30 °C. Jetzt würden also diese 300 Liter pro Stunde (entspricht ungefähr 300 Kilogramm pro Stunde) an Solarflüssigkeit durch den Kollektor strömen und dort erwärmt. Die Erwärmung würde sich nach der uralten Formel 

im Beispiel also

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mit rund 8,6 Kelvin in engen Grenzen halten.

So käme folglich Solarflüssigkeit mit rund 38,6 °C vom Dach zurück in den Speicher. Würde eine höhere Temperierung gewünscht, müsste man erst einmal mal passen. Was soll man da noch machen? Die Weichen sind gestellt. Schließlich kann man die Einstrahlung der Sonne nicht beeinflussen… jedenfalls reichen in den meisten Fällen die himmlischen Beziehungen für solche meteorologischen Vorgänge nicht aus.

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Langsamer wird’s heißer
Als einzige sinnvolle Größe in diesem System lässt sich der Massenstrom verändern. Verlangsamt man den Durchfluss der Solarflüssigkeit bei ansonsten gleicher Leistungsaufnahme des Kollektors, ändert sich auch die Temperatur. Die Flüssigkeit verweilt nämlich länger im Kollektor und heizt sich folglich auch längere Zeit auf.
Bei den im Beispiel angenommenen 3000 Watt an solarer Leistung ließe sich bei reduziertem Durchfluss von z. B. nur 90 Litern pro Stunde

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durch diesen kleinen Trick eine Temperatur von 58,7 °C vom Dach ernten. Diese Erkenntnis führt zu der Frage, warum man nicht gleich mit einem geringeren Volumenstrom arbeitet. Das hätte nicht nur höhere Temperaturen zur Folge, sondern auch eine Energieeinsparung, weil die Pumpe weniger leisten muss. Nebenbei könnte man auch noch den einen oder anderen Rohrquerschnitt des Vor- und Rücklaufs verringern. Was auf den ersten Blick ganz vernünftig erscheint, entpuppt sich allerdings als Mogelpackung.

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Viel hilft nicht immer viel
Wie auch bei Arzneimitteln ist die Dosis entscheidend. Zuviel eines Wirkstoffes kann tödlich sein. So ähnlich verhält es sich auch bei thermischen Solaranlagen mit der Temperaturdifferenz im System. Wird nämlich die Temperaturkomponente zu sehr ausgereizt, verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Solaranlage. Die Grafik zum Arbeitstemperaturbereich stellt dar, wie beispielsweise der Flachkollektor mit einem Wirkungsgrad von rund 80 % bei Temperaturdifferenz von 0 K startet. Das bedeutet: Bei 20 °C Außentemperatur und gleichzeitig 20 °C Absorbertemperatur, werden 80 % der Strahlung in Wärme umgewandelt. Ein weiterer markanter Punkt dieser Darstellung zeigt, dass bei 40 Kelvin Temperaturdifferenz nur noch 60 % Wirkungsgrad zu erwarten sind. Also z. B. bei 20 °C Außentemperatur und einer Absorbertemperatur von 60 °C ergibt sich die Differenz von 40 K und somit dieser doch geringere Wirkungsgrad. Das Ziel, möglichst hohe Temperaturen vom Dach zu ernten, wird also immer mit einem Wirkungsradverlust erkauft.

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Langsam, schnell oder beides?
Soll die hohe Temperatur das oberste Ziel sein, ist die Auslegung mit geringem Volumenstrom sinnvoll. Ist das Ziel jedoch einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, sollte der Volumenstrom entsprechend hoch angesetzt werden. Beide Philosophien haben einen Namen bekommen:

Low-Flow-Systeme
mit Volumenströmen zwischen 10 bis 15 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche je Stunde
High-Flow-Systeme
mit Volumenströmen zwischen 30 bis 50 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche je Stunde
Matched-Flow-Systeme
bei denen beide Techniken zur Anwendung kommen. Je nach „Ernteauftrag“ und je nach Witterung und Energieverbrauch kann der Vorteil beider Systeme abhängig von einer Regelung genutzt werden. Die entsprechende Pumpe wird dann mittels Drehzahlregelung angesprochen

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Kampf der Systeme
Das Diagramm zum Arbeitstemperaturbereich von thermischen Solarkollektoren führt nebenbei vor Augen, was eigentlich allgemein bekannt ist. Der Vakuumkollektor knickt bei steigenden Temperaturdifferenzen zwischen Absorber und Außenluft in seinem Wirkungsgrad nicht so stark ein, wie der Flachkollektor, mal ganz abgesehen vom Solarabsorber. Also, sollte man denken, gibt es einen klaren Sieger im Kollektorkampf und die beiden Verlierer verschwinden vom Markt. Der Vakuumkollektor schützt den Absorber durch seine durchsichtige umhüllende Thermosflasche vor Auskühlung. Der U-Wert der Hülle liegt hier bei rund 2,0 W/(m²K). Der Flächkollektor hat eben nur eine Scheibe zwischen Außenluft und der schwarzen Sammelfläche und einen U-Wert von ca. 4,0 W/(m²K). Der Solarabsorber liegt mit einem U-Wert von etwa 20,0 W/(m²K) am Ende dieser technischen Möglichkeiten. Getreu der Darwin’schen Evolutionstheorie wäre da keine Lücke mehr für die beiden „Verlierer“, würde nicht auch das Verhältnis zwischen Preis und Nutzen eine entscheidende Rolle spielen. Der Vakuumkollektor ist eben bei gleicher Auslegung, bezogen auf die Leistung, teurer als der Flachkollektor.

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Porsche, VW oder Trecker
Die Nische für den Röhrenkollektor bietet sich daher oft dort, wo unter widrigen Umständen noch geerntet werden muss. Wenn eine thermische Solaranlage z. B. auch im Winter zur Beheizung des Hauses beitragen soll, geben die Vorteile des Vakuumkollektors oft den Ausschlag. Es handelt sich hier vergleichsweise um einen hoch motorisierten Porsche Cayenne. Wenn es „nur“ darum geht über das gesamte Jahr hinweg die Erwärmung des Trinkwassers zu unterstützen, verrichtet der Flachkollektor seinen Dienst im Vergleich mit den beiden Kontrahenten am besten. Hier stellt sich quasi ein wirtschaftlicher VW Golf vor. Soll im Sommer, bei ohnehin hohen Außentemperaturen, das Freibadwasser einen zusätzlich Temperaturkick bekommen, braucht keine Hightech-Installation mit recht hohen Investitionen angestrebt werden. Es reicht dann aus, einen einfachen Solarabsorber zu errichten. Im Vergleich mit den Konkurrenten Cayenne und Golf ist dieser langsame Trecker eher behäbig aber eben für den Acker besser geeignet.

Eine intelligente Regelung kann durchaus die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage steigern. Die Prinzipien High-Flow und Low-Flow sind Einflussgrößen auf das Temperaturniveau einer Solaranlage und damit am Wirkungsgrad des jeweiligen Kollektors beteiligt. Hohe Temperaturen lassen sich, wie auch in anderen Systemen, nur durch höhere Verluste erzwingen. Gute Ernte, aber auf verhältnismäßig niedrigem Temperaturniveau gibt’s nur bei geringer Erhöhung der Temperaturen.