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Warme Bude ohne Kessel

monteur — Tue, 31 Jan 2012 05:00:25 +0000

Mit Fernwärme heizen
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Geht es um die Beheizung eines Gebäudes, erwartet man irgendwo im Bau einen Wärmeerzeuger. Kommt Fernwärme ins Spiel, wird man den allerdings vergeblich suchen. In diesem Fall wird die Wärme frei Haus geliefert. Ein fehlender Heizkessel macht den Anlagenmechaniker aber keinesfalls überflüssig.

Auch wenn im Gebäude selbst keine Wärme erzeugt wird, ist eine Heizungsanlage erforderlich. So weit, so normal. Womit man sich auskennen muss, sind die Besonderheiten in Sachen der Wärmeübergabe. Gewöhnungsbedürftig für den Heizungsprofi sind auch die Temperaturen und Drücke, mit denen eine Fernwärmeversorgung betrieben wird. Sie erklären sich, wenn man die Technik dieser Wärmeversorgung näher betrachtet.
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Was ist Fernwärme?
Der Begriff „Fernwärme“ klingt schon etwas nach Freiheit und Abenteuer. Man könnte fast den Rückschluss ziehen, dass gute Fernwärme über lange Strecken transportiert werden muss. Dabei spielt die Entfernung zwischen Wärmeerzeuger und der Stelle an der die Wärme gebraucht wird, gar keine Rolle. Das geht aus einer höchstrichterlichen Entscheidung hervor. Der Bundesgerichtshof hat festgestellt:
„Wird aus einer nicht im Eigentum des Gebäudeeigentümers stehenden Heizungsanlage von einem Dritten nach unternehmenswirtschaftlichen Gesichtspunkten eigenständig Wärme produziert und an andere geliefert, so handelt es sich um Fernwärme. Auf die Nähe der Anlage zu dem versorgenden Gebäude oder das Vorhandensein eines größeren Leitungsnetzes kommt es nicht an.“ (Urteil vom 25. Oktober 1989, NJW 1990, 1181).
Und wenn es schon feinsäuberlich definiert ist, wird die Versorgung mit Fernwärme auch gleich reglementiert. Hierzu wurde die Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Fernwärme, kurz AVBFernwärmeV, gestrickt. Über die Frage Wer, Wem, Was, Wie an Wärme liefert, kann man sich also auch auf gesetzlicher Grundlage streiten.

Wo entsteht die Wärme?
Produziert wird die Fernwärme zu mehr als 80 % in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK). In diesen KWK wird Strom und Wärme gleichzeitig produziert, und vor allem auch genutzt. Wärme fällt bei der Stromproduktion in konventionellen Kraftwerken immer an. Dies ist an ihren riesigen Kühltürmen auch gut zu erkennen. In diesen Kühltürmen werden gut (oder besser schlecht) zwei Drittel der eingesetzten Energie an die Umgebung verschenkt. Nicht so bei der Technik der KWK. In Fernwärmenetzen wird also meistens die ansonsten verpuffte Wärmeenergie von Stromkraftwerken durch ein Rohrleitungsnetz zu einem zahlenden Endkunden transportiert. Der restliche Anteil von 20 % der Heizenergie für Fernwärmenetze stammt in Deutschland aus reinen Heizkraftwerken. Für die Energiebereitstellung kommen fossile Brennstoffe genauso zum Einsatz wie das nachwachsende Holz oder andere regenerative Energien. Und selbst wenn sich nachträglich etwas an der Brennstoffbeschickung ändert, wird die Wärmelieferung weitestgehend unbeeinflusst davon bleiben. Denn ein Umschwenken des Fernwärme-Netzbetreibers von Steinkohle auf beispielsweise Hackschnitzel merkt man der Wärmelieferung nicht an.
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Wie wird geliefert?
Nun muss die Wärme vom Ort ihrer Entstehung natürlich zum Kunden. Und das geschieht über die Rohrleitungen des Fernwärme-Versorgungsnetzes. Meist wird darin Wasser als Wärmeträger eingesetzt. Es ist günstig und (fast) überall verfügbar. Die spezifische Wärmekapazität ist mit 1,163 Wh/(kgK) naturgemäß sehr hoch. Eine hohe Wärmekapazität bedeutet, dass man hier schon bei einer Bewegung von verhältnismäßig geringen Massen recht große Wärmemengen transportieren kann. Würde Luft durch die Rohre gepustet, müsste beispielsweise die 3,5-fache Masse in Bewegung gesetzt werden, um die gleiche Wärmemenge zum Kunden zu transportieren. Und Fernwärmeversorger sind nun mal keine Spediteure. Öl als Transportmittel hat den Vorteil, dass es nicht so leicht dampfförmig wird und folglich geringere Drücke in einem Fernwärmenetz zulässt. Trotzdem hat es das Wasser bisher nicht abgelöst. Wasser ist nebenbei auch inkompressibel und lässt sich schon alleine deshalb besser transportieren als zum Beispiel Gase. Daher scheidet auch beispielsweise Helium bisher für die Nutzung in Fernwärmenetzen aus. Helium hat hervorragende Eigenschaften und durchaus Vorteile gegenüber Wasser. Es bleibt aber wahrscheinlich dabei, Wasser dient als Wärmetransportmittel. Da enorme Mengen Heizwasser in einem Fernwärmesystem umgewälzt werden, ist auch die Aufbereitung dieses Wassers von Interesse. Hier werden natürliche Eigenschaften, wie elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert, Sauerstoffgehalt und Härte in engen Grenzen gehalten. Denn Korrosion und Ablagerung von Kalk oder ähnlichem könnte die wirtschaftliche Versorgung erheblich beeinträchtigen.

Wie heiß kommt’s an?
Die Temperaturen des Fernwärmewassers liegen in der Spitze meistens bei 110 °C, wobei Drücke von 6 bar üblich sind. Es sind aber auch Fernwärmesysteme mit Temperaturen bis zu 140 °C und Drücken bis zu 18 bar in Betrieb. Gewöhnlich werden die Netze ausgelegt auf eine Spreizung von 60 Kelvin. Für eine häufige Vorlauftemperatur von 110 °C bedeutet dies eine Rücklauftemperatur von 50 °C. Die extrem hohe Spreizung ist für den konventionellen Heizungsbau unüblich. Sie ist aber für einen Fernwärmeversorger leicht nachvollziehbar. Denn das Ziel dieser Versorger ist es ja nicht, Heizwasser durch das Versorgungsgebiet zu leiten, sondern Wärmeenergie zu verkaufen. Und die Leistung Φ (sprich phi) ergibt sich bekannterweise ja aus Massenstrom ( m ) multipliziert mit spezifischer Wärmekapazität (c) multipliziert mit der Temperaturdifferenz (Δϑ). Und als Formel:

Beispiel: Um ein Sechsfamilienhaus mit einer Heizlast von 30 Kilowatt zu versorgen sollen zwei Ansätze kontrolliert werden. Zum einen bei einer Spreizung von 60 Kelvin (110 °C / 50 °C) und zum anderen bei einer Spreizung von 10 Kelvin (55 °C /45 °C). Welcher Volumenstrom wird jeweils notwendig sein?
Im Fernwärmenetz
bei 110 °C / 50 °C

Gegeben:
Φ = 30000 W
c = 1,163 Wh/(kgK)
Δϑ = 110 °C – 50 °C = 60 °C ≡ 60 K

Gesucht:

..
m

Im konventionellen Heizungsnetz bei 55 °C / 45 °C

Gegeben:
Φ = 30000 W
c = 1,163 Wh/(kgK)
Δϑ = 55 °C – 45 °C = 10 °C ≡ 10 K

Gesucht:

..
m

Man merkt an diesem kleinen Beispiel wie sinnig es ist, entsprechend große Spreizungen für diese Anwendungen zu fahren. Eine sechsmal größere Spreizung (60 K / 10 K = 6) verlangt nach einem sechsmal geringerem Massenstrom, nämlich 430 zu 2580.
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Schlauch dran und fertig?
Um von der Fernwärmeversorgung bedient zu werden, sind immer umfangreiche Regeln, die so genannten Technischen Anschlussbedingungen (TAB), zu befolgen. Hierin wird zusammengefasst, was der Fernwärmkunde und damit der installierende Betrieb zu beachten hat.
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Anschlussleitung
Die Anschlussleitung des Versorgers richtet sich nach dem Bedarf des Antragstellers. Der Versorger hat kaum ein Interesse, irgendwelche hohen Leistungsreserven für das zu versorgende Objekt in die Dimensionierung des Hausanschlusses zu übernehmen. Geliefert wird also nur, was auch benötigt wird. Die Anschlussleitung richtet sich daher regelmäßig nach der Heizlast und dem Bedarf für Trinkwassererwärmung.
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Hausanschluss
Die ordentliche Übergabe der Wärme erfolgt normalerweise im Hausanschlussraum. In einfachen und kleinen Wohnhäusern ist dieser nicht zwingend separat anzulegen. Erst bei mehr als vier Wohneinheiten wird ein geeigneter Raum speziell dafür gefordert. Es ist, wie auch sonst in technisch genutzten Räumen, elektrisches Licht und eine Schutzkontaktsteckdose erforderlich. Und für ausreichend Platz zur Montage und Wartung muss natürlich auch gesorgt werden. Denn in jedem Fall wird eine Hausstation installiert. Diese Hausstation ist in zwei Varianten denkbar. Es gibt sie mit der Möglichkeit, das Fernwärmewasser direkt durch das Haus zu leiten, der so genannte direkte Anschluss. Alternativ kann auch indirekt angeschlossen werden. Ein Wärmetauscher sorgt dann für eine Trennung zwischen Fernwärmenetz und der Hausinstallation. Der Hausanschluss selbst setzt sich zusammen aus der Übergabestation und der Hauszentrale. Die Übergabestation ist quasi der technische Vermittler zwischen Versorger und Nutzer. Dieser Anlagenteil wird fast immer vom Versorger gestellt. Hier wird alles geregelt bezüglich des Druckes, der Temperatur und des Volumenstroms der vertragsgemäß geliefert werden soll. Die zweite Komponente der Hausstation ist die Hauszentrale als Bindeglied zwischen Übergabestation und der Gebäudeinstallation.

Zwei Anschlussarten
Zwei Philosophien mit jeweiligen Vor- und Nachteilen haben sich am Markt durchgesetzt: der direkte und der indirekte Anschluss

Direkter Anschluss
Der direkte Anschluss sieht vor, dass das Fernheizwasser auch die Hausinstallation durchströmt. An sehr kalten Tagen kommt also planmäßig Wasser mit Temperaturen von 110 °C in die Umgebung der Hausbewohner und deren Kleinkindern. Diesem Umstand schuldet man schon eine gehörige Portion Respekt. Einen Kindergarten wird man sicherlich nicht so betreiben. Fakt ist neben der Gefahr von Verbrühungen natürlich auch, dass Wasser bei 110 °C normalerweise verdampft. Flüssig bleibt es eben nur durch äußere Zwänge, nämlich Druck. Komponenten wie Heizkörper, Rohrmaterial Ventile und Ähnliches müssen für diese Belastungen also geeignet sein.
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Indirekter Anschluss
Der indirekte Anschluss sieht vor, dass das Fernheizwasser nicht durch die Hausanlage geführt wird. Stattdessen wird ein leistungsfähiger Wärmetauscher in die Hauszentrale integriert. Die auf diese Weise geteilten Kreisläufe sorgen innerhalb der Hausanlage schon fast für herkömmliche Verhältnisse. Wären da nicht die sehr hohen möglichen Temperaturen der Fernwärme, man hätte bezüglich der Hydraulik fast den Eindruck einen eigenen Kessel zu betreiben. Es wird nach Primär und Sekundärkreis unterschieden. Der Primärkreis ist jener Kreis des Versorgers. Folglich ist der Sekundärkreis innerhalb der Hausanlage. Auf der Sekundärseite wird daher nicht mehr mit derart harten Bandagen gekämpft, wie man es bei dem direkten Anschluss kennt. Daher gelten auf der Sekundärseite die Verbote für Weichlötungen Hanfverbindungen und eingeschränkte Nutzung von Pressverbindungen meistens nicht mehr. Wichtig ist natürlich wiederum, die Regelung und daraus resultierend die Einhaltung einer vorgesehenen Spreizung auf der Primärseite. Diese soll im Auslegungsfall üblicherweise zwischen Primär und Sekundärseite um nicht mehr als 5 Kelvin differieren.

Fernwärmenutzung ist also eine durchorganisierte Angelegenheit. Die Betreiber solcher Netze halten unterschiedliche Schaltungen vor um jedes Gebäude bedarfsgerecht zu versorgen. Werden Strom und Wärme gleichzeitig geliefert, kann Fernwärme auch hohe Ansprüche in Sachen Ökonomie und Ökologie befriedigen. Daher auch das Prädikat: Wertvoll

Der Ruf der Freiheit

monteur — Tue, 24 Jan 2012 05:00:04 +0000

Wie funktioniert eigentlich eine Nennweitenermittlung für Heizungsrohrnetze?
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Wo darf man sich heute schon noch mal richtig frei bewegen, eigene Horizonte ausmachen, Kriterien selbst festlegen und sich anschließend zufrieden und selbstgefällig nach hinten in den Sand fallen lassen?
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Möglich, dass vielen jetzt eine bestimmte Bierwerbung aus dem Fernsehen einfällt. Klar, da, wo für friesisch Herbes geworben wird, ist man noch Bestimmer und Herr der Lage. Aber sogar in unserem Beruf, und dort bei dem wichtigen Thema der Heizungsrohrnetzberechnung, nervt keine Norm den freischaffenden Künstler. Leider sehen einige Anlagen nachher auch so aus. Wildwuchs was Design und Funktion angeht, ist natürlich nicht gewünscht. Fakt ist aber tatsächlich, dass die Heizungsrohrnetzberechnung immer noch keiner einheitlichen Rechenvorschrift unterliegt. Dass letztlich ein Gesamtkunstwerk genannt „Zentralheizung“ nach dem Stand der Technik entstehen soll, ist selbstverständlich. Die Grundzüge für eine Dimensionierung werden in diesem Bericht kurz dargestellt und an einem Beispiel erläutert.
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Warum denn doch wieder Regeln?
Denkbar ist natürlich auch eine funktionierende Heizungsanlage, ohne dass man über die Rohrdimensionen gegrübelt hat. Einfamilienhaus mit Kessel im Keller und eine 22er Leitung ins Obergeschoss hat doch erfahrungsgemäß immer geklappt. Und wenn es mal in einem Raum eng – oder besser kalt – blieb, dann wurde zuerst die Heizkurve angehoben oder eine dickere Pumpe installiert. Nun wird schon an diesem platten Beispiel klar, dass eine penible Berechnung vor solchen Überraschungen schützt. Die Überraschung trifft im Zweifel natürlich den Anlagenbetreiber. Der muss dann wegen einiger Planungs-Dicker-Daumen-Fehler anschließend während 30 Jahren Betriebszeit seiner Heizungsanlage einen unnötig hohen Energieverbrauch beim Kessel oder der Pumpe hinnehmen. Das wird unserer Branche natürlich nicht gerecht, sind wir doch angetreten als Kämpfer gegen CO2-Erzeugung und Energieverschwendung. Wird jedoch der Rohrquerschnitt zu groß geschätzt, also auf der oft zitierten „sicheren Seite“, dann kann die Anlage auch schlicht zu teuer werden. Denn es gilt ja nicht nur das Rohr entsprechend auszuführen, sondern auch die Wärmedämmung und Befestigung und die Fittings und, und, und.

Wie denn jetzt?
Kurzum, jeder Wärmekörper einer Heizungsanlage soll seinen geeigneten Schluck Heizungswasser bekommen um den Raum entsprechend zu erwärmen. Da ist der riesige, dreilagige Flachheizkörper unter dem Wohnzimmerfenster genauso wie der einlagige Winzling im Gäste-WC. Der Riese will 2500 Watt leisten und der Kleine eben nur 250 Watt. Beide Werte stammen übrigens aus der Heizlastberechnung. Die Heizlast eines Raumes sagt aus, welche Leistung notwendig sein wird, diesen Raum auf Temperatur zu halten. Die Heizlast hängt ab von den Außenwänden und allen anderen Umschließungsflächen und von dem, was durch Kaltluft an Lasten entsteht. Nach der Bestimmung der Heizlast erfolgt die Vorgabe für die Heizkörper, was die Betriebsbedingungen angeht. Das bedeutet konkret die Festlegung, unter welchen Temperaturen die Heizkörper den Dienst versehen sollen. Anhand von zwei Extrembeispielen wird dieser Zusammenhang schnell klar. Um 1000 Watt Leistung zu erbringen, kann die Vorlauftemperatur für einen Heizkörper auf 90 °C festgelegt werden bei einer Rücklauftemperatur von 70 °C. In der Mitte hätte dieser Heizkörper eine Temperatur von ca. 80 °C. Mit gleichen Anforderungen an die Leistung könnte ein Heizkörper mit 55 °C zu 45 °C gewählt werden. In der Mitte hätte dieser eine Temperatur von nur 50 °C. Der eine Heizkörper mit mittig 80 °C Oberflächentemperatur kann bei gleicher geforderter Leistung kleiner ausfallen als jener mit nur 50 °C mittlerer Temperatur.

Den Massenstrom ermitteln
Also, nach Bestimmung der Heizlast und Wahl der Betriebstemperaturen ist für das zuständige Rohrnetz der Hammer gefallen. Denn abhängig von Leistung und zugehöriger Spreizung ergibt sich der notwendige Massenstrom zu diesem Heizkörper mit der oft genutzten Formel:

Darin bedeuten:

= Heizlast in Watt (W)
= Massenstrom an Heizwasser in Kilogramm pro Stunde (kg/h)
= spezifische Wärmekapazität von Wasser mit 1,163 Wh/(kgK)
= gewählte Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf in Kelvin (K)

Und den Massenstrom, den ein Rohrnetz transportieren soll, ermittelt man nach Umstellung der Urformel in dieser Form:

Für einen Raum mit einer Heizlast von 1000 Watt und einem Heizkörper, der bei einer Vorlauftemperatur von 55 °C und einer Rücklauftemperatur von 45 °C betrieben werden soll, ergibt sich dann der Massenstrom von

gerundet 86 kg Heizwasser pro Stunde. Schnell ermittelt, keine Hexerei.
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Das Ziel erkannt
Zu einem Heizkörper mit 1000 Watt Leistung müsste man unter diesen Voraussetzungen eben die 86 kg/h prügeln und dieser würde vernünftig funktionieren. Bei einer geforderten Leitung von nur 500 Watt wären es eben nur 43 kg/h, nämlich die Hälfte und bei 2000 Watt immerhin schon 172 kg/h, also das Doppelte. Es stellt sich als nächstes noch die Frage, wie viel Pumpendruck man für den Transport aufwenden möchte. Kleine Rohrquerschnitte erfordern bei gleichem Massenstrom größere Drücke als große Querschnitte. Hier ist zu bedenken, dass was an Pumpendruck für den Transport des Wassers aufgebracht werden soll, also die Pumpenleistung, mindestens für die nächsten 30 Jahre erforderlich ist. Als wirtschaftlich für eine Standardanlage hat sich ein Druckverlust zwischen einem und 1,5 Millibar je Meter des eingesetzten Rohres ergeben. Nochmals zum Verständnis: Die Heizlast eines Raumes gibt an, was ein Heizkörper leisten soll. Die Festlegung der Auslegungsspreizung für diesen Heizkörper gibt an, welchen Massenstrom der Heizkörper für diese Leistung bekommen soll. Und die Wahl des entsprechenden Rohres für diesen Massenstrom entscheidet über den Druckverlust, den die Pumpe während des Betriebes erbringen muss.

Wie ermittelt man den Rohrreibungsdruckverlust?
Die Industrie hat für das von ihr produzierte Heizungsrohr die so genannten Rohrreibungsdruckverluste in Tabellenform aufgelistet. Hier findet man sehr schnell das für die jeweilige Anforderung richtige Rohr. Daher sei beispielhaft nochmals eine Berechnung mit anschließender Auslegung des Rohrquerschnitts beschrieben. In einem Einfamilienwohnhaus soll die zentrale Steigeleitung für die Heizung im Obergeschoss dimensioniert werden. Es sind 4570 Watt bei einer Spreizung von 10 Kelvin anzusetzen.

Ziel ist es, den Druckverlust unter 1,5 Millibar je Meter zu halten, damit ein ausgewogenes Verhältnis zwischen notwendiger Pumpenleistung und Aufwand zur Herstellung der Anlage erhalten bleibt. Die Tabelle mit dem Rohrreibungsdruckverlust gibt Aufschluss über die gewählte Dimension. Jeder Meter des Rohres mit dem Durchmesser von 14 Millimeter würde bei diesem Massenstrom einen Druckverlust von 26,1 Millibar hervorrufen, also deutlich zu viel. Das 16er Röhrchen käme immer noch auf 10,7 mbar/m und ist daher auch zu klein. Jenes 17er Rohr bringt es auf 7,2 mbar/m und scheidet ebenfalls aus. Das 20er Rohr will noch 2,6 mbar/m und kommt dem Zielwert schon nahe. Aber erst das Rohr mit dem Außendurchmesser von 25 mm und einer Wanddicke von 2,0 mm erfüllt mit einem Wert von 0,9 mbar/m die erforderliche Rohrreibung. Das 32er Rohr würde über das Ziel hinausschießen und wäre nicht notwendig. Die geforderte Pumpenleistung würde beim 32er Rohr allerdings ein wenig geringer ausfallen als mit dem nächst kleineren 25er Rohr. Zuletzt prüft man noch die Geschwindigkeit mit der das gewählte Rohr durchströmt wird. Im Beispiel mit den 4570 Watt bei einer Spreizung von 10 Kelvin wird das Rohr mit der Dimension 25 x 2,0 mm die wirtschaftlichste Lösung darstellen. Die Geschwindigkeit beträgt laut Tabelle 0,36 Meter pro Sekunde, was völlig unkritisch für eine Geräuschentwicklung ist.

Um ein wirtschaftliches Heizungsrohrnetz zu dimensionieren sind einige gedankliche Schritte nötig. Über die Heizlast zur Heizflächenauslegung zur Festlegung der Spreizung sind einige Vorgaben zu bedenken. Da letztlich ein funktionsfähiges und wirtschaftliches Rohrnetz daraus entstehen soll, ist trotz fehlender Norm eine gewisse Planung notwendig. Eine Überdimensionierung ist im Gegensatz zur Trinkwasserrohrnetzberechnung technisch völlig unschädlich. Im Zusammenhang mit den dadurch entstehenden Kosten sollte dies jedoch vermieden werden. Trotz fehlender Bestimmungen seitens einer Norm sind also einige Dinge zu beachten, aber insgesamt ist die Planung etwas freier als jene in der Trinkwassertechnik. Und danach lässt man sich rückwärts in den Sand fallen, bestenfalls in den Sandkasten der Kinder (wenn Sie keine Katze haben).

KME stellt sein Schulungsprogramm 2012 vor

Redaktion — Thu, 19 Jan 2012 05:04:34 +0000

Die Hygiene spielt bei der Erstellung eines Trinkwassersystems eine große Rolle. Davon zeugt auch die überarbeitete VDI-Richtlinie 6023 zur Trinkwasserhygiene sämtlicher Installationen. Sie stellt an Fachhandwerker der SHK-Branche enorme Anforderungen. Um dennoch immer auf dem neuesten Stand zu bleiben, empfiehlt sich die Teilnahme an qualifizierten Schulungen, wie sie auch KME aus Osnabrück anbietet.

In Zusammenarbeit mit dem DFLW (Deutscher Fachverband für Luft- und Wasserhygiene e. V.) finden im Jahr 2012 insgesamt vier Seminare zur neuen Trinkwasserverordnung in den Räumlichkeiten des Kupferherstellers in Osnabrück statt. Inhaltlich befassen sich die Veranstaltungen mit den Themen hygienebewusste Planung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung. Damit vermitteln die zweitägigen Schulungen das komplette Know-how, um den aktuell gültigen Anforderungen zu entsprechen – sowohl auf gesetzlicher als auch technischer Seite. Am Ende der Fortbildungen steht eine nach DFLW zertifizierte Prüfung.

Empfehlenswert sind die Schulungen vor allem für Ingenieure, Techniker und Meister der Sanitär- und Heizungstechnik. Geleitet werden sie ausschließlich von anerkannten Referenten der Firmen BWT Wassertechnik GmbH, domatec GmbH und dem Institut für Krankenhaushygiene GbR. KME übernimmt das Sponsoring und die Rolle des Veranstalters der Seminare. Aus dem Hause des Osnabrücker Unternehmens werden Dipl.-Ing. Christiane Nolte und Seminar- und Schulungsleiter Ulrich Stahl referieren.

Weitere Informationen zu den Schulungen „Trinkwasserhygiene nach VDI 6023“, kann der Geschäftsführer des DFLW, Herr Dipl.-Ing. Winfried Hackl, unter Tel. 06058 / 8672 oder 0172 / 6756839 geben. Anmeldungen erfolgen über ein Formular unter www.dflw.info oder www.kme.com/de/schulungen. Dort ist ebenfalls alles Wissenswerte rund um weitere Seminarangebote der KME Academy zu finden. Oder direkt hier zum Download >>kmeacademy2012 <<

Nur nach vorne flüchten

monteur — Tue, 17 Jan 2012 05:00:45 +0000

Wenn im Kundenhaus etwas beschädigt wird
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Wer arbeitet, macht auch mal Fehler. Schief gehen kann immer etwas, selbst wenn man noch so vorsichtig ist. Wenn durch ein Missgeschick das Eigentum des Kunden beschädigt wird, können die Emotionen schnell hochkochen. Jetzt muss der Anlagenmechaniker geschickt die Brisanz aus der Situation nehmen und für Rechtsicherheit sorgen.
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Das Badezimmer im Privathaus von Dr. Tiehlmann stand zur Renovierung an. Im Obergeschoss gelegen ist es über einen gediegen mit Holz vertäfelten Treppenbereich zu erreichen. Volker und Dieter hatten ihren Arbeitsplatz gut präpariert. Die Holztreppe mit Filzmatten abgedeckt, darüber – zur Vorsicht – auch noch eine Abdeckplane gelegt. Aber genau in der blieb Volker mit dem Fuß hängen, als sie die große Stahl-Badewanne nach oben trugen. Volker rutsche die Wanne aus den Händen, Dieter war machtlos. Und so wurde die rutschende Wanne auf ihrem Weg nach unten von der Vertäfelung gebremst. Ergebnis: Tiefe Kratzer in der Holzwand.

Aufdringlich unverbindlich
Eine grausame Tatsache. Dem ersten Gefühl folgend möchte man in solchen Situationen am liebsten ganz unauffällig „La Paloma“ pfeifen und sich verkrümeln. Geht aber nicht, denn die Entdeckung des Schadens durch den Hausherrn ist in solchen Fällen nur eine Frage der Zeit. Volker und Dieter blieb also nichts anderes übrig, als Dr. Tiehlmann über das Malheur zu informieren. Auf zur Flucht nach vorn! Und damit kommt man in eine sehr sensible Situation. Denn zunächst ist der Geschädigte natürlich sauer. Auf Aussagen wie „20 Jahre hat es gehalten, bis Sie kamen…“ oder „Mann, konnten Sie denn nicht aufpassen…?“ muss man sich von vornherein seelisch einstellen. Auf Kommentare dazu oder gar Rechtfertigungen („Ich möchte Sie mal sehen, wenn Sie eine so schwere Wanne tragen müssten!“) sollte man unbedingt verzichten. Sie würden den Beginn einer Diskussion bedeuten, die man als Monteur nur verlieren kann. Vielmehr muss man sein Bedauern zum Ausdruck bringen (egal ob echt oder nicht; es muss echt klingen!). Und dann muss gleich deutlich werden, dass die Sache für einen damit keinesfalls erledigt ist. Jetzt kommt die zweite Gratwanderung: Der Kunde muss das Gefühl haben, dass alles wieder gut wird. Gleichzeitig darf man aber keine verbindlichen Zusagen machen, ohne vorher mit dem Chef gesprochen zu haben.

Klarstellen, was passiert ist
Am Besten ist es, wenn man vor Ort den tatsächlich entstandenen Schaden möglichst genau aufnimmt. Ein paar Fotos mit der Digitalkamera sichern das, was wirklich passiert ist. Dann sollte in Stichworten notiert werden, welche Beanstandung vorliegt. Art und Umfang des Schadens sind möglichst genau zu bezeichnen. Kunde und Unternehmen besitzen damit eine schriftliche Unterlage. Am besten lässt man die Aufnahme des Schadens vom Kunden unterschreiben. Außerdem kann man dadurch absichern, dass weitere Schäden, die man als Monteur echt nicht zu verantworten hat, plötzlich später mit angeführt werden. Die Aufnahme des Schadens in dieser Form ermöglicht es dem Chef auch, der Versicherung den Fall möglichst genau zu schildern. Ist alles erfasst, muss dem Kunden sofort eine Aktion angekündigt werden: „Herr Dr. Tiehlmann, wenn wir morgen wieder zu Ihnen kommen, dann kann ich Ihnen sicher sagen, wie und wann wir das Malheur beseitigen lassen.“ Auf diese Weise ist der Schaden, den es zu beseitigen gilt, klar umrissen. Der Geschädigte weiß, dass etwas passieren wird. Vor allem ist man selbst erst einmal vor Ort aus der Schusslinie – und das noch ganz souverän.

Was bleibt ist die Tatsache, dass etwas passiert ist. Die sollte man nicht so einfach unter der Kategorie „shit happens“ ablegen. Besser ist es zu analysieren, warum es passiert ist. Denn aus Fehlern kann man lernen. Erkennen Volker und Dieter, dass die Nummer mit der Abdeckplane zwar gut gemeint, aber dann doch nicht so gut gewesen ist, wissen sie genau, wie man es künftig nicht mehr machen sollte.

von Rolf Leicher

Pellets oder Hackschnitzel?

monteur — Tue, 10 Jan 2012 05:00:22 +0000

Heizen mit Holz
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Heizen mit Holz hat Zukunft. Die Betriebskosten sind niedriger als mit Gas oder Öl. Dazu kommt der Vorteil, dass die Gewinnung des Brennstoffs in der Region geschieht. Hackschnitzel und Pellets sind außerdem klimaneutral, da Holz beim Wuchs soviel CO2 bindet, wie bei der Verbrennung freigesetzt wird. Aber zu welchem der Brennstoffe sollte man einem Holzfan nun raten?
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Möglichst bald sollen sich Baukosten von Brennstofflager und Heizzentrale amortisiert haben. Das spricht zunächst für Holzpellets, denn für den gleichen Heizwert kann das Lager viermal kleiner sein als bei Hackschnitzeln. Entnahmetechnik und Kessel sind in beiden Fällen annähernd gleich in der Technik und den Anschaffungskosten. Damit sind die Baukosten für die Pelletheizung insgesamt kleiner. Allerdings darf man die Jahr für Jahr anfallenden Betriebskosten nicht aus den Augen verlieren. Dazu gehören sowohl der Einkauf des Brennstoffes als auch die Wartung an Lager- und Kesseltechnik.
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Hackschnitzel sind billiger
Beim Wettlauf um den niedrigsten Kaufpreis liegen die Hackschnitzel deutlich vorne und würden die Mehrkosten für das größere Lager nach einigen Jahren schon ausgleichen. Sie kosten bei gleichem Heizwert etwa ein Drittel weniger als Pellets. Doch dieser Vorsprung bei den laufenden Kosten wird durch einen höheren Aufwand an Wartung wieder verkürzt. Das liegt an der rohen Beschaffenheit der Hackschnitzel. Dieses gehackte Restholz aus der Waldpflege ist nicht einheitlich in Form und Größe, aber auch faseriger und feuchter als die aus Sägemehl unter hohem Druck verpressten Pellets. Das strapaziert die Entnahme- und Fördertechnik zwischen Lagerbehälter und Kessel. Mehr Feuchte setzt den Heizwert herunter, denn das bei der Verbrennung verdunstende Wasser bindet Wärme, die der Wasserdampf dem Kessel „raubt“. Die Feuchte kann auch dem Schornstein schaden oder zu Fäulnisprozessen im Lagerbehälter führen. Erfahrungsgemäß kann man sagen, dass bis zu 35 % Holzfeuchte keine Probleme im Lagerbehälter verursachen. Bei der jährlichen Wartung, wenn der Speicher einmal leer ist, werden mit der Schaufel auch die Ecken komplett ausgeräumt. Zum Schutz des Schornsteins vor Schäden durch Kondensat sorgt die Vortrocknung im Hackschnitzelkessel. Rotationsgebläse für niedrige Emissionen, Lambdasonde und Temperaturfühler für exakte Regelung des Abbrandes sowie Feinstaubfilter und Abgaszyklon sind weitere optionale Kessel-Extras, die das Verbrennen von Hackschnitzel für Betreiber und Umwelt optimieren.
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Beschaffenheit geregelt

Holzpellets punkten bei Energiedichte, Festigkeit, Trockenheit und geringem Aschegehalt. Ihre einheitliche Qualität ist in Deutschland durch DINplus und in Österreich durch ÖNORM zertifiziert. Die Brennstoffeigenschaften der kleinen Presslinge sind nach DIN EN 14961-2 – Klasse A1 sogar europaweit normativ festgelegt. Pellets verursachen im Vergleich zu Hackschnitzeln niedrigere Betriebskosten für Reinigung und weniger Störungen bei der Entnahmetechnik. Auch der Speicher kann kleiner sein. Die unterirdischen Brennstoffspeicher für Pellets und für Hackschnitzel haben außer der unterschiedlichen Größe auch unterschiedliche Öffnungen. Das hängt mit der Technik des Transportes zusammen. Hackschnitzel werden als Schüttgut mit einer Dichte von etwa 200 kg/m³ vom Lieferant durch die rechteckige Öffnung von oben direkt in den Speicher gekippt. Pellets, in Silofahrzeugen wie Futtermittel geliefert, werden mit Luftdruck vom LKW aus eingeblasen, Schüttgewicht ca. 650 kg/m³. Dazu werden Schläuche vom Fahrzeug zum Speicher ausgelegt und mit Feuerwehr-Kupplungen am Speicher angedockt, ein Befüll-Schlauch für die Druckluft, einer für die Rückluft..

Ob Pellets oder Hackschnitzel, darüber entscheidet die Philosophie des Betreibers der Heizung. Aber auch der Transportpreis, beeinflusst von der regionalen Verfügbarkeit, spielt eine Rolle. Beide Holzbrennstoffe sind CO2-neutral und zunehmend finanziell attraktiv für Immobilienunternehmen und Kommunen. Ausgereifte Lager- und Kesseltechnik für Großprojekte ist vorhanden.

von Dipl.-Ing. Klaus W. König

Die Langstrecken-Dusche

monteur — Tue, 06 Dec 2011 05:00:07 +0000

Lufthansa bietet Wellness am Airport
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Gerade im düsteren Winter zieht es den einen oder anderen Zeitgenossen in die sonnigeren Gefilde unserer Erde. Wer dabei sogar eine Fernreise antritt und mit der Lufthansa abhebt, kann vielleicht schon bald in den Genuss eines neuen Wellness-Services kommen.
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Wer mit Lufthansa erster Klasse fliegt, kann nach der Landung erst einmal in der Welcome-Lounge relaxen. (Bild: Lufthansa)

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Die Airline will bis zum Jahre 2013 rund 150 Millionen Euro investieren, um das VIP-Lounge-Angebot für ihre Premium-Fluggäste weltweit zu verbessern. Schließlich soll der, der für sein Erste-Klasse-Flugticket richtig Geld in die Hand genommen hat, schon vor dem Start oder nach der Landung in den Genuss von besonderen Annehmlichkeiten kommen. Dazu erwarteten ihn bislang eine Lounge mit Bistro, Bar, Ruhebereich und Arbeitsbereich. Künftig kommt ein Sanitärbereich mit individuellen Duschbädern hinzu.
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Der Eingang zum modernen Duschbereich: Eine Concierge organisiert die Vergabe der Duschbäder... (Bild: Lufthansa)

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Landen, duschen, bügeln
Der Prototyp dieser neuen Service-Idee wurde gerade am Frankfurter Flughafen in Betrieb genommen. Hier warten jetzt in einer 1200 Quadratmeter großen Lounge neben dem üblichen Angebot auch zwei Jacuzzis und 28 individuelle Duschbäder und auf die Fluggäste. Schließlich ist es nur allzu verständlich, dass jemand, der einen Interkontinentalflug hinter sich hat und nicht direkt in einem Hotel einchecken kann, vor dem geschäftlichen Termin gerne noch duschen möchte. Eine Concierge organisiert die Vergabe der Duschen und koordiniert weitere Kundenwünsche, wie beispielsweise einen Bügelservice. Die Einrichtung der Bäder wurde so gewählt, dass ein Gast beim Anblick auf die eingebauten Sanitärgegenstände nicht wie vor einem Buch mit sieben Siegeln steht. Schließlich nutzen Menschen aus allen Ländern und unterschiedlichsten Kulturkreisen diese Bäder. Deshalb wurden zum Beispiel die WC-Betätigungsplatten Modell Visign for Style 11 von Viega gewählt. Sie haben eine geradlinige Gestaltung, an der die Funktion für jeden gut ablesbar ist.
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... und der Gast hat gleich am Flughafen für eine bestimmte Zeit „sein“ Badezimmer zur Verfügung. (Bild: Lufthansa)

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Projekt mit Vorbildfunktion
Aufgrund der engen Raumverhältnisse konnten die Leitungen nicht wie üblich in Deckenhohlräumen verlegt werden. Stattdessen wurden um den gesamten Duschbereich raumhohe Installationswände zur Aufnahme aller Medienleitungen montiert. Für die Trinkwasser-Installation kam das System
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Sanpress Inox zum Einsatz. Die Rohre aus Edelstahl wurden auch deshalb ausgewählt, um den hohen Sicherheitsvorschriften und Brandschutzanforderungen an Flughäfen zu genügen. Eine weitere Herausforderung stellte der Zeitplan auf. In nur 18 Tagen verarbeiteten hier 14 Monteure rund 2,4 km Rohre mit insgesamt 3500 Formteilen. Nachdem die Technik funktioniert wird nun beobachtet, in welchem Umfang die Fluggäste von dem neuen Service-Angebot gebrauch machen und ob eventuell Anpassungen der Ausstattung an die Kundenwünsche nötig sind.
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Stellt sich heraus, dass alles passt, dann soll das Frankfurter Modell der Lounge mit Duschbädern weltweit im Lufthansa-Bereich der internationalen Flughäfen umgesetzt werden.

Wer möchte ein Baustellenradio gewinnen?

Redaktion — Mon, 21 Nov 2011 05:47:41 +0000

Anlagenmechaniker, die sich als virtuelle Solarteure versuchen, können jetzt ein Makita-Baustellenradio gewinnen, wenn sie im Jump-and-Run-Spiel „Centrosolario“ den High score des Monats erreichen. Fleißig und schnell montiert der Solarteur mit Namen „Centrosolario“ das PV-Komplettsystem Cenpac des Photovoltaik-Herstellers Centrosolar auf ein Hausdach. Kein Problem – wenn da nicht der Atomriese wäre, der ihn nach Kräften behindert. In vier Levels steuert der Spieler Centrosolario und montiert Module, verschaltet die Komponenten, sammelt Dachhaken, Modul-Trägerprofile, Schrauben und Punkte. Der High score des Monats wird von Januar bis Mai 2012 im Rahmen des Gewinnspiels ermittelt. Preis ist ein Makita-Baustellenradio.

Modell Prinzip-Darstellung

Das Spiel kann unter www.centrosolario.de aus dem Netz heruntergeladen werden und ist auch als kostenlose IPhone-App erhältlich.

Der Widerstand machts

monteur — Tue, 15 Nov 2011 05:00:05 +0000

Temperaturen in und auf der Wand
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Als Anlagenmechaniker hat man wohl kaum Einfluss auf den Aufbau der Außenwände eines Hauses. Und doch ist es hochinteressant wie der Wandaufbau sich auf das Haus und den Wohnkomfort auswirkt. Man kann auch einige Phänomene mit Kenntnis dieser Zusammenhänge besser begreifen.
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Der Aufbau einer Außenwand ist entscheidend für deren R-Wert und damit für den U-Wert. Der R-Wert beschreibt den Widerstand, der der Wärme, die verschwinden will, entgegengesetzt wird. Je dicker die Schichten von Innenputz, Mauerwerk, Dämmung und Außenputz, desto größer ist dieser Widerstand, der R-Wert eben. Je größer der R-Wert ist, desto kleiner ist der Wärmedurchgangskoeffizient, den man als U-Wert bezeichnet. In der Praxis hat sich umgangssprachlich der U-Wert als Bezeichnung für die Dämmeigenschaften einer Wand verbreitet.
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Wer traut sich den U-Wert dieser Außenwände zu bestimmen? Nach dem Lesen dieses Berichts, jeder!

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Wenn Wärme wandert
Der U-Wert mit seiner Einheit W/(m²K) gibt an, wie viel Leistung (in Watt) pro Fläche (in Quadratmeter) pro Grad Temperaturdifferenz (in Kelvin) ausgetauscht wird. Beispielsweise geben zehn Quadratmeter Außenwand eines Raumes mit 20 °C Innentemperatur an eine minus 10 °C kalte Umgebung Wärme ab. Je nach U-Wert „wandern“ dann:
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U-Wert = 0,25 W/(m²K) → 75 Watt
U-Wert = 0,5 W/(m²K) → 150 Watt
U-Wert = 1,0 W/(m²K) → 300 Watt
U-Wert = 2,0 W/(m²K) → 600 Watt
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Über eine Außenwand mit einem U-Wert von 0,25 W/(m²K) geht also deutlich weniger Energie flöten als über eine Außenwand mit einem U-Wert von 2,0 W/(m²K). Der R-Wert dieser aufgeführten U-Werte ist der so genannte Kehrwert, also:
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Ein U-Wert von beispielsweise 2,0 W/(m²K) ergibt einen R-Wert von 0,5 (m²K)/W. Um die beiden voneinander abhängigen Werte berechnen zu können, kann man die Dicke einzelner Schichten des Wandaufbaus betrachten. Je dicker das Mauerwerk oder die Dämmung, desto größer der R-Wert und desto kleiner der U-Wert.
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Dick alleine reicht nicht
Die Dicke der Schichten alleine ist natürlich nicht das Maß aller Dinge. Wichtig ist es auch, ob die jeweilige Schicht die Wärme gut oder schlecht leitet. Rein rechnerisch ergibt sich dieser Widerstand „R“ also aus der Dicke, geteilt durch die Leitfähigkeit.
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Die Bedeutung der Variablen:
R: Widerstand der Schicht einer Wand in m²K/W
d: Dicke einer Schicht in Meter
λ: Wärmeleitfähigkeit einer Schicht in W/(m K)
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Eine klassische Außenwand mit der üblichen Dämmung an der Außenseite

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Prüft man diese Formel nach dem Inhalt der eben beschriebenen Behauptungen, ist die Logik ebenfalls hergestellt. Je größer der Wert über dem Bruchstrich (die Dicke), um so größer das Ergebnis (Widerstand). Und je kleiner der Wert unter dem Bruchstrich (Leitfähigkeit), desto größer das Ergebnis (Widerstand). Dann sind noch einige Widerstände als feste Werte anzunehmen; die Wärmeübergangswiderstände:
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Wärmestrom aufwärts:
Rsi = 0,10 m²K/W
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Wärmestrom horizontal:
Rsi = 0,13 m²K/W
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Wärmestrom abwärts:
Rsi = 0,17 m²K/W
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Wärmestrom nach außen:
Rse = 0,04 m²K/W
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Die komplette Formel zur Ermittlung des gesamten Widerstandes „RT“ für eine Anzahl von Schichten ergibt sich aus:
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Umgangssprachlich sagt diese Formel aus: Die Addition aller Einzelwiderstände ergibt den Gesamtwiderstand.
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Die klassische Außenwand
Um das Gefühl für einen konkreten Wert zu bekommen sei eine klassische Außenwand mit folgenden Schichten gegeben, aufgezählt von innen nach außen:
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Schicht 1:
1,2 cm Gipskarton mit
λ-Wert von 0,25 W/(mK)
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Schicht 2:
24 cm Kalksandstein mit
λ-Wert von 0,50 W/(mK)
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Schicht 3:
10 cm Wärmedämmung mit
λ-Wert von 0,030 W/(mK)
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Schicht 4:
2,0 cm Außenputz mit
λ-Wert von 0,10 W/(mK)
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Die Werte werden gesammelt:
Rsi = 0,13 m²K/W (horizontal)
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Für Schicht 1 gilt:
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Für Schicht 2 gilt:
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Für Schicht 3 gilt:
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Für Schicht 4 gilt:
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Rse = 0,04 m²K/W (außen)
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Die Addition der Widerstände ergibt den Gesamtwiderstand:
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Der Widerstand Wärme abzugeben beträgt also 3,398 m²K/W.
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Der Kehrwert des Wärmedurchlasswiderstandes ergibt den U-Wert.
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Entscheidend für die folgenden Schlüsse und gedanklichen Verrenkungen bleiben die Widerstände der einzelnen Schichten.
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Die klassische Außenwand mit vertauschten Schichten gegenüber Bild 2 aber ansonsten identischem R- und damit U-Wert

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Die Schlüsse hieraus
Um mit den gesammelten Daten etwas Sinnvolles anzustellen sollen folgende Vorgaben gelten:
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- Innerhalb eines Raumes wird eine Temperatur von 20 °C gehalten. Draußen ist es abgekühlt auf minus 12 °C.
- Der Temperaturverlauf innerhalb der Wand soll berechnet werden. Die Frage stellt sich also, wo die Temperatur um wie viel Grad sinkt, um von 20 °C auf minus 12 °C abzunehmen. Dazu werden nun die Widerstände einzeln betrachtet.
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Der erste Widerstand, immer ausgehend vom Raum nach draußen, ist der Wärmeübergangswiderstand von 0,13 m²K/W. Bezogen auf den Gesamtwiderstand der Wandkonstruktion beträgt das Verhältnis des Innenwiderstandes:
0,13 / 3,398 = 0,038 (3,8 %)
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Der nächste Widerstand ist der Innenputz und erzeugt ein Verhältnis von:
0,048 / 3,398 = 0,014 (1,4 %)
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Es folgt der Kalksandstein mit:
0,48 / 3,398 = 0,141 (14,1 %)
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Jetzt erreicht man den höchsten Widerstand mit dem zahlenmäßig größten Verhältnis, die Dämmung:
2,50 / 3,398 = 0,736 (73,6 %)
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Der Außenputz folgt mit:
0,20 / 3,398 = 0,059 (5,9 %)
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Der Letzte Widerstand ist wiederum der Übergangswiderstand außen und daher ergibt sich das Verhältnis:
0,04 / 3,398 = 0,012 (1,2 %)
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Die Prozentangabe hinter den Verhältnissen ist ein Maß für die Abkühlung von 20 °C auf -12 °C. Die Gesamttemperaturdifferenz beträgt 32 Kelvin und gemäß den Einzelwiderständen teilt sich der Temperaturabfall in der Wand auf:
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Äußerlich identisch dicke Wände - aber mit messbar anderem Inhalt.

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Innenwiderstand:
3,8 % von 32 K = 1,22 K
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Innenputz:
1,4 % von 32 K = 0,45 K
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Kalksandstein:
14,1 % von 32 K = 4,50 K
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Dämmung:
73,6 % von 32 K = 23,6 K
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Außenputz:
5,9 % von 32 K = 1,89 K
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Außenwiderstand:
1,2 % von 32 K = 0,38 K
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Für das leichtere Verständnis werden die Temperaturdifferenzen und der resultierende Verlauf in Bild 2 dargestellt.
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Wozu so ein Aufwand?
Der R-Wert bleibt der R-Wert und der U-Wert folglich ebenfalls der U-Wert, egal wie die Temperatur in der Wand verläuft. Soviel steht fest: Der R-Wert ändert sich auch nicht, wenn man die Schichten vertauscht, denn der Gesamtwiderstand bleibt ja derselbe. Nur wie verhält es sich nach diesen Erkenntnissen, wenn Schichten verschoben werden? Wenn man beispielsweise die Dämmung zum Raum packt und den Kalksandstein nach außen? Diese Verteilung der Schichten ist in Bild 3 dargestellt. Der Temperatursturz von rechnerisch 23,6 K findet weiterhin in der Dämmung statt. Damit ist der Kalksandstein für den Innenraum speichertechnisch plötzlich aus dem Rennen. Seine nun sehr niedrige Temperatur teilt sich nicht mehr als Wärmespeicher dem Raum mit. Die Dämmung auf der Innenseite der Außenwand lässt den schweren und teuer erkauften Stein eine eher untergeordnete Rolle für das Raumklima spielen. Nebenbei hat er in dieser Anordnung auch kaum Gelegenheit als Feuchtespeicher regulierend auf das Raumklima einzuwirken. Es ist also kein Zufall dass der Aufbau einer Außenwand ist, wie er ist, nämlich Dämmung nach außen und den massigen Kalksandstein nach innen. Auch sieht man die nachträgliche Innendämmung von Häusern immer noch sehr kritisch, unter anderem aus den gezeigten Gründen.
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Mit entsprechenden Messungen kann der U-Wert einer Wand zerstörungsfrei ermittelt werden.

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Weitere Erkenntnisse?
Diese Zahlenspielchen lassen noch einen weiteren Schluss zu: Wenn sich also abhängig von den Widerständen unterschiedliche Temperaturen ergeben, dann müssten sich auch in der Umkehrung von den Temperaturen die Widerstände bestimmen lassen. Und dies ist natürlich den Softwareherstellern bekannt, die entsprechende Berechnungen vorsehen und dem Anwender anbieten. Auch Messgeräte sind aufgrund dieser Gesetzmäßigkeiten in der Lage, einen U-Wert durch Temperaturmessung zu ermitteln. Der praktische Nutzen der eben gezeigten mathematischen Anstrengungen ist damit also auch noch aufgezeigt. Ein klassisches Beispiel ist die alte Jugenstil-Villa im noblen Vorort. Um hier einen U-Wert zu ermitteln, kann man schlecht an der Fassade rumhämmern um Einblick in den Schichtaufbau zu bekommen. Auch eine Kernbohrung verbietet sich hier aus optischen Gründen. Eleganter wirkt es da schon, wenn das Messköfferchen die U-Werte hinreichend genau ans Licht befördert, zerstörungsfrei versteht sich.
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Wie jetzt, U-Wert messen?
Zwei Wände mit ein und derselben Wanddicke können wegen des unterschiedlichen Schichtaufbaus völlig unterschiedliche R-Werte und damit U-Werte haben. Charakteristisch für den R-Wert ist letztlich die gemessene Oberflächentemperatur. Und die lässt damit Rückschlüsse auf das Innenleben der jeweiligen Wand zu. Wohlgemerkt nur auf den Gesamtwiderstand, nicht auf einzelne Schichten. Die Bilder 4 und 5 stellen zwei Wände dar, die sich jeweils mit gleicher Wanddicke präsentieren. Für diesen Vergleich sind wiederum 20 °C als Innen- und minus 12 °C als Außentemperatur angenommen worden. Würde man mittels Messgeräten den Wänden auf den U-Wert fühlen, so würde man zwei unterschiedliche Temperaturen auf der Oberfläche messen können. Die Wand ohne Dämmung wäre deutlich kühler (ca. 15 °C) als jene mit Dämmung (ca. 19 °C). Die R-Werte und damit die U-Werte differieren entsprechend. Obwohl also die Innentemperatur des Raumes auch bei minus 12 °C Außentemperatur auf mollige 20 °C gehalten werden, kann die Oberflächentemperatur der Außenwand unterschiedlich sein. Ein krasses Beispiel kann man bei einer Einscheibenverglasung aus grauer Vorzeit des letzten Jahrtausends noch ausmachen. Obwohl Räume auf 20 °C beheizt sind, können sich Eisblumen auf der Innenseite von solchen Fenstern bilden. Die Älteren unserer Leserschaft werden sich vielleicht noch erinnern.
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Viele Gesetze der Physik kann man anhand praktischer Erfahrungen belegen. Der Zusammenhang zwischen Dämmung und Wandaufbau ist recht logisch und sogar rechnerisch nachweisbar. Zwar muss man in der Praxis nicht ständig mit Formeln hantieren können, aber die eben ausgeführten Zusammenhänge lassen sich bei einigem Nachdenken recht gut verinnerlichen. Denken Sie doch mal während einer Fahrpause im nächsten Verkehrsstau darüber nach.

Einzeln, Gruppe oder zentral?

monteur — Tue, 08 Nov 2011 05:00:23 +0000

Versorgung mit Warmwasser
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Die Verfügbarkeit von warmem Wasser ist heute eine Selbstverständlichkeit. Vorbei die Zeiten, als vor dem Badevergnügen immer ein lästiges Befeuern des Kohlebadeofens stand. Hinsichtlich der Warmwasser-Verteilung unterscheidet man drei Systeme, die mit Vor- und Nachteilen ins Rennen gehen.
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Wenn warmes Wasser an den Entnahmestellen in Küche und Bad zur Verfügung steht, dann geschieht dies dank einer Einzelversorgung, Gruppenversorgung oder einer zentralen Bereitstellung. Nur weil die Einzelversorgung dabei das wohl älteste System ist (vgl. Kohlebadeofen), wäre es falsch, sie in Frage zu stellen. Denn bei der Auswahl einer Warmwasserverteilung kommt es immer auf die örtlichen Gegebenheiten und Voraussetzungen an. Und vor allem auch darauf, was der Kunde sich wünscht.
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Das macht Spaß: Sofort warmes Wasser bei der Einzelversorgung dank Klein-Durchfluss-Wassererwärmer. (Bild: Clage)

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Einzeln gut bei langen Wegen
Bei der Einzelversorgung wird – wie die Bezeichnung schon vermuten lässt – einer einzigen Warmwasserentnahmestelle ein eigener Warmwasserbereiter zugeordnet. Diese Lösung bietet sich an, wenn eine Entnahmestelle nachträglich mit warmem Wasser versorgt werden soll oder wenn die Entnahmestelle in größerer Entfernung von einer Warmwasser führenden Leitung liegt. Das ist zum Beispiel bei einer Planung der Fall, die das Gäste-WC oder die Küche an ganz anderer Stelle vorsieht als die anderen sanitären Einrichtungen. Eine lange Warmwasser-Einzelzuleitung müsste entweder mit einem Warmhaltesystem (Begleitheizung oder Zirkulationsleitung) ausgestattet werden – oder man nimmt in Kauf, längere Zeit auf warmes Wasser warten zu müssen. Genau das ist z. B. an einem Handwaschbecken unsinnig: bis dort das warme Wasser ankommt, hat es der Gast vorgezogen, sich mit kaltem Wasser die Hände zu waschen. Die Warmwasserbereitung als Einzelversorgung löst dieses Problem. Die Wassererwärmung erfolgt hier meistens mittels eines kleinen, offenen Speicher-Wassererwärmers, der elektrisch beheizt wird. Die Tatsache, dass sie nur begrenzte Wassermengen bereitstellen (in der Regel fünf Liter), fällt an einem Handwaschbecken nicht ins Gewicht. Sind die elektrischen Voraussetzungen gegeben, können kleine, elektrische Durchfluss-Wassererwärmer eingebaut werden. Da sie einen unbegrenzten Volumenstrom liefern, sollte die Wahl auf sie fallen, wenn eine Küchenspüle zu versorgen ist. Mit dieser Wassererwärmung direkt am Ort des Geschehens vermeidet man Wartezeiten und verringert die Energieverluste.
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Bei der Gruppenversorgung beschickt ein Wassererwärmer dicht beieinander liegende Entnahmestellen. (Bild: Stiebel)

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Warmwasser mit Gruppenversorgung
Bei der Gruppenversorgung werden mehrere dicht beieinander liegende Warmwasserentnahmestellen über einen Wassererwärmer versorgt. Der klassische Fall einer Gruppenversorgung ist in Mietwohnungen zu finden. Hier ist in der Wohnung ein Wassererwärmer – meistens im Bad oder in der Küche -installiert, der die Entnahmestellen der Wohnung beliefert. Als Wassererwärmer können gasbefeuerte oder elektrisch beheizte Durchfluss-Wassererwärmer eingesetzt werden. Je nach Leistung der Geräte ist dabei eine gleichzeitige zufriedenstellende Versorgung mehrerer Entnahmestellen nicht immer möglich. Eine Alternative stellt der Einsatz von Speicher-Wassererwärmern dar. Dabei kommen elektrisch beheizte Anlagen zum Einsatz. Direkt gasbefeuerte Speicher oder indirekt beheizte Speicher sind hier verwendbar. Bei der Gruppenversorgung sind somit kleine Behälter- und Leitungsvolumina möglich, was der Hygiene zugute kommt. Ferner erlaubt eine „Wassererwärmung pro Wohnung“ eine einfache Kostenabrechnung.
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Beliefert von zentraler Stelle
Werden alle Warmwasserentnahmestellen eines Gebäudes mittels eines Wassererwärmers mit Warmwasser versorgt, spricht man von einer zentralen Versorgung. In kleineren Gebäuden kommen dafür sehr häufig unmittelbar beheizte Speicher-Wassererwärmer zum Einsatz. Hier können auch Durchfluss-Wassererwärmer (z. B. in Form von Plattenwärmetauschern in Verbindung mit Solaranlagen) eingebaut werden. Sie arbeiten unabhängig von der Heizungsanlage des Gebäudes. In größeren Anlagen sind häufig indirekt beheizte Speicher-Wassererwärmer eingesetzt, die über die Wärme der Heizungsanlage versorgt werden. Um den Ansprüchen an Komfort und Anlagen-Hygiene zu genügen, ist bei einer zentralen Warmwasserbereitung oft der Einbau eines Zirkulationssystemes oder einer Rohr-Begleitheizung nötig, die zusätzliche Installations- und Betriebskosten verursachen.
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Die zentrale Anlage versorgt alle Entnahmestellen, macht aber meistens ein Warmhaltesystem erforderlich. (Bild: Stiebel)

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Je nach Rohr- und Speichervolumen
Trinkwassererwärmungsanlagen werden nach Kleinanlagen und Großanlagen differenziert. Eine Anlage, deren Speicher-Wassererwärmer ein Volumen von nicht mehr als 400 Liter hat bzw. der Inhalt des Durchfluss-Wassererwärmers nicht mehr als drei Liter beträgt, ist eine Kleinanlage. Dies aber nur dann, wenn der Rohrleitungsinhalt zwischen Wassererwärmer und Entnahmestelle jeweils nicht mehr als drei Liter aufweist. Für Kleinanlagen wird der Betrieb des Wassererwärmers mit einer Temperatur von 60 °C mit dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 [1] empfohlen. Eine Betriebstemperatur unter 50 °C sollte in jedem Fall vermieden werden. Der Einbau eines Warmhaltesystems (Begleitheizung oder Zirkulationsanlage) für die Rohrleitungen der Warmwasserverteilung ist bei Kleinanlagen nicht erforderlich (vorausgesetzt, der Kunde wünscht diese Einrichtung nicht schon aus Komfortgründen). Anlagen, deren Wassererwärmer mehr als 400 Liter Speichervolumen (bzw. als Durchfluss-Wassererwärmer mehr als drei Liter Inhalt) haben und / oder deren Rohrleitungsinhalt zwischen dem Wassererwärmer und einer Entnahmestelle mehr als drei Liter beträgt, werden als Großanlagen bezeichnet. Bei Großanlagen muss das Wasser am Warmwasseraustritt des Wassererwärmers stets eine Temperatur von mindestens 60 °C aufweisen. Ferner darf die Wassertemperatur an keiner Stelle des Systems unter 55 °C absinken.
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Stellt die zentrale Warmwasserversorgung auch eine sehr komfortable Technik dar, muss auf der anderen Seite ein höherer Aufwand in Sachen Verbrauchsabrechnung betrieben werden. Jedes System hat so seine Stärken und Schwächen. Es kommt immer darauf an, für den Einzelfall so auszuwählen, dass die Stärken überwiegen.
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Literaturnachweis:
[1] DVGW-Arbeitsblatt W 551: Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen – Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums – Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen

Alles für den Überblick

monteur — Wed, 02 Nov 2011 05:00:42 +0000

Kennzeichnungen an Rohrleitungen
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Überall dort, wo Rohrleitungen zahlreiche verschiedene Medien transportieren, ist eine eindeutige Kennzeichnung wichtig, um Verwechslungen und damit auch Unfälle zu vermeiden. In Anlagen, in denen viele verschiedene Medien fließen, wird es unter Umständen ganz schön bunt.
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Natürlich ist die Farbgebung dabei nicht der künstlerischen Freiheit des Maler- und Lackiererprofis überlassen. Die Kennzeichnung der Leitungen erfolgt nach Vorgaben der DIN 2403 [1]. Mit dieser Norm wird quasi ein einheitlicher Index festgelegt. Wer ihn kennt, kann der Leitungskennzeichnung schon eine ganze Menge an Infos entnehmen. Und das auf einen Blick.
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Damit sofort klar wird, was Sache ist, werden Rohrleitungen mit System und damit eindeutig gekennzeichnet

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Kurz und farbig
Wichtig dafür ist aber, dass die Rohrleitungen hinreichend beschildert werden. Als ausreichend angesehen wird es, wenn die Leitungen über die Rohrlänge in einem Abstand von maximal zehn Metern gekennzeichnet sind. Zusätzlich muss eine Kennzeichnung auch am Anfang und am Ende der Leitung, an Abzweigen, Wanddurchführungen und an Armaturen erfolgen. Die Kennzeichnung kann dabei vorgenommen werden durch:
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- Farbanstrich und Beschriftung
- selbstklebende Folienbänder
- Schilder aus Metall oder Kunststoff
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Die Kennzeichnung erfolgt mittels Farbe und Kürzel oder mit Farbe und Text: Trinkwasser kalt (oben), Trinkwasser warm (unten links), Betriebswasser (unten rechts)

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Kommen im Rahmen der Kennzeichnung Kurzzeichen zum Einsatz, müssen diese an zentralen Punkten der Installation – z. B. durch Anbringung eines Schildes – erklärt werden. Das ist schon deshalb wichtig, weil sich internationale Abkürzungen immer mehr durchsetzen. So wird Trinkwasser mit „PW“ (portable water) gekennzeichnet. Die Abkürzung „PWC“ (portable water cold) beschreibt kaltes Trinkwasser, „PWH“ (portabe water hot) weist auf warmes Trinkwasser hin. Und die Zirkulationsleitung hat die Kennzeichnung „PWH-C“, wobei der Zusatz „C“ für „circulation“ steht. Die Buchstaben der Abkürzungen werden bei Trinkwasser (allgemein) und kaltem Trinkwasser grün dargestellt, bei warmen Trinkwasser in rot. Für das Kürzel, das auf die Zirkulationsleitung hinweist, wird violett verwendet.
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Die Medien sind in Gruppen gegliedert, jeder Gruppe wird eine Farbe oder eine Farbkombination zugeordnet

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Es geht auch auf Deutsch
Neben der internationalen Abkürzung, die man oft in größeren Anlagen antrifft, ist aber auch weiterhin eine nationale Textkennzeichnung möglich. Anstelle des Kürzels „PWC“ steht dann auf Schild oder Folie schlicht „Trinkwasser kalt“. Sind in einer Installation neben Trinkwasserleitungen auch Betriebswasserleitungen (z. B. Regenwasserleitungen) installiert, ist die Leitungskennzeichnung nach den Festlegungen der Trinkwasserverordnung [2] (kurz: TrinkwV) sogar vorgeschrieben. Hier ziert dann die Betriebswasserleitung die Beschriftung „NPW“ als Abkürzung für „no portable water“. Für die Farbgebung sind die verschiedenen Durchfluss-Stoffe in Gruppen aufgeteilt. Auf diese Weise kann man Leitungen, die brennbare, brandfördernde oder explosible Medien führen sofort erkennen. Dabei sind auch die Farben exakt vorgegeben. Hier bedient man sich der RAL-Farbskala um zu vermeiden, dass zum Beispiel das Grün der Wasserleitung oder das Gelb der Gasleitung an jeder Leitung einen anderen Farbton hat.
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Ist sofort klar, was in der Leitung fließt, muss nicht gekennzeichnet werden; hier hat also jemand etwas übertrieben

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Durchfluss-Stoffe, die gefährliche Eigenschaften im Sinne der Gefahrstoffverordnung aufweisen, müssen zusätzlich mit Gefahrensymbolen und den entsprechenden Gefahrenbezeichnungen gekennzeichnet sein. Mit Leitungen, die solche Medien transportieren, hat der Anlagenmechaniker zwar eher weniger zutun, aber es kann nie schaden, wenn er auch diese sicher erkennen kann.
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Literaturnachweis:
[1] DIN 2403: Kennzeichnung von Rohrleitungen nach dem Durchflussstoff
[2] TrinkwV: Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch – Trinkwasserverordnung