Moderne Kälteschellen verhindern Wärmebrücken und vermeiden Rohrkorrosion. Darüber hinaus gibt es Kälterohrträger, die im Brandfall hohe Flammwidrigkeit und geringe Rauchentwicklung aufweisen.
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Damit ihre guten Eigenschaften auch zum Tragen kommen, hilft, vorher festzulegen, welche Rohrbefestigung die im Einzelfall sinnvollste ist. Folgende Fragen und Antworten vereinfachen die Auswahl:
1. Welchen Einsatzzweck hat das Rohr?
Die zu wählende Rohrbefestigung ist abhängig von der Art des durchfließenden Mediums.
- Für warmgehende Leitungen, wie zum Beispiel Heizungsleitungen oder Brauchwasserleitungen, sind es je nach Anforderung Rohrschellen mit oder ohne Schallschutzeinlage.
- Kälteleitungen erfordern Kälterohrträger. Sie verhindern Wasserdampfdiffusion und daraus resultierende Feuchteschäden wie Korrosion durch Tauwasser. Wird besonderes Augenmerk auf geringe Rauchentwicklung im Brandfall gelegt, werden spezielle Kälterohrträger verwendet (s. Bild BISOFIX-Kaelterohrtraeger-E-s1-s2-Anwendung).
2. Leichtes oder schweres Rohr?
Anforderungen an die Belastbarkeit der Rohrschelle sind abhängig vom Gewicht des Rohres und den Befestigungsabständen. Größere Befestigungsabstände verringern zum Beispiel die Anzahl der benötigten Befestigungspunkte mit Schellen, Dübeln und Gewindestangen und gleichzeitig den Arbeitsaufwand bei der Montage.
3. Einzel- oder Schienenmontage?
- Bei der Einzelmontage wird jedes Rohr einzeln montiert. Einzelbefestigungen findet man häufig bei kleineren Bauvorhaben wie Ein- und Zweifamilienwohnhäusern. Sie besteht in der Regel aus einem Einschlaganker, der in die Stahlbetondecke gesetzt wird, einem Gewindestab oder Gewindestift und einer Rohrschelle.
- Montageschienensysteme kommen in erster Linie bei größeren Objekten wie Wohn-, Gewerbe-, oder Industrieanlagen zum Einsatz. Der Vorteil dieser Systeme liegt in der schnelleren Montage, weniger Bohr- und Verankerungsarbeiten und höheren Flexibilität, da nur eine Profilschiene an der Decke befestigt wird, an der alle Rohrleitungen mittels Montagezubehör, zum Beispiel Hammerfix und einer daran montierten Rohrschelle, installiert werden (s. BildBefestigungstechnik-Schienenmontage). Montageschienensysteme werden verwendet, wennmehrere Rohrleitungen nebeneinander verlegt werden.
- an Stahlbetondecken befestigt wird. Die Bewehrung ist in praktisch jeder neueren Deckenart drei bis vier Zentimeter von der Deckenunterkante entfernt und von Beton überdeckt. Es kann passieren, dass beim Bohren Stahl getroffen wird. In diesem Fall ist eine Schiene variabler.
- Längenausdehnungen zu berücksichtigen sind. Es lohnt sich eine Schienenmontage, wenn Gleitstücke oder Schiebegleiter befestigt werden müssen (s. Fixpunkt-Gleitschiene).
4. Sind Schallschutzanforderungen zu berücksichtigen?
Rechtliche Grundlage ist die DIN 4109 als baurechtlich eingeführte Anforderungs- und Bewertungsgrundlage für baulichen Schallschutz. Die Norm schützt Menschen, die sich in üblichen Wohn- und Arbeitsräumen innerhalb von Gebäuden aufhalten. Sind Schallschutzanforderungen vorhanden (z. B: Wohnungsbau, Bürogebäude), sind Rohrschellen mit schalldämmenden Einlagen (s. Bild Bifix-G2-mit-Einlage) zu verwenden.
Im Industriebau ist oft das Grundgeräusch zum Beispiel durch die Fertigung bereits so hoch, dass keine zusätzlichen Schallschutzanforderungen an die Installationen gestellt werden. Auch in Lagerhallen sind häufig keine Anforderungen an den Schallschutz gestellt, auch hier können dann Rohrschellen ohne Einlagen (s. Bild Bifix-G2-ohne-Einlage) verwendet werden.
5. Werden brandgeprüfte Befestigungen benötigt?
Brandgeprüfte Befestigungen sind erforderlich in Flucht- und Rettungswegen, wenn im Deckenbereich brennbare Materialen verbaut sind, die durch eine im Brandfall wirksame Unterdecke abgeschottet werden. In diesem Fall müssen alle Installationen im Zwischendeckenbereich brandgeprüft befestigt werden.
6. Gibt es zu berücksichtigende Umwelteinflüsse?
Je nach vorherrschenden Umgebungsbedingungen (Innenraum, Außenbereich, Meeresnähe) kann es bei der Materialwahl der Rohrbefestigung erforderlich sein, auf korrosionsgeschützte (verzinkt oder feuerverzinkt) oder korrosionsbeständige (Edelstahl oder HCR-Stahl) Ausführungen zu achten.
7. Beeinflussen die Temperaturen der Durchflussmedien?
Handelt es sich bei dem durchfließenden Medium um Heißwasser oder Hochdruckdampf, so erreichen die Rohrtemperaturen meist mehr als 110 Grad Celsius. Da EPDM-Einlagen nur für Dauertemperaturen von maximal 110 Grad Celsius geeignet sind, kommen hier hochtemperaturbeständige Werkstoffe wie Silikon (s. Bild BISMAT-2000-S) oder Teflon zum Einsatz.
Moderne Rohrbefestigungen erfüllen hohe technische Anforderungen. Fachgerecht montiert sorgen sie für sichere und zuverlässige Befestigung von Rohren. Jeder Installateur setzt bei der Auswahl von Rohrbefestigungen andere Schwerpunkte. Während der eine kostengünstige, aber montagezeitintensive Zweischraubenschellen verwendet, bevorzugt der andere Rohrschellen mit Schnellverschluss, um Montagezeiten einzusparen und den Montagekomfort etwa bei Überkopfinstallationen zu erhöhen.
Der Autor Thomas Geißler ist Leiter Technik und Projektmanagement der Walraven GmbH.
Vergleichsbeispiel
Eine BISMAT® 2000 Rohrschelle (s. Bild BISMAT-2000) Nennweite DN 200, maximale Belastung laut Herstellerangabe 1220 Newton (N), mit einer BIS Schwerlastschelle HD1501 (s. BIS-Schwerlastschelle-HD1501) DN 200, maximale Belastung laut Herstellerangabe 3800 N. Ein Stahlrohr gemäß DIN EN 10220 wiegt in wassergefülltem Zustand und mit 100 Prozent Wärmedämmung circa 73 Kilogramm pro Meter, das entspricht 716 N pro Meter (N/m). Daraus folgt als maximal zulässiger Befestigungsabstand für die BISMAT 2000: 1220 N / 716 N/m = 1,70 m und für die BIS Schwerlastschelle HD1501: 3800 N / 716 N/m ein Befestigungsabstand von 5,30 m. Bei einem gewählten Befestigungsabstand von 1,5 (BISMAT® 2000) und fünf Meter (BIS Schwerlastschelle HD 1501) werden für eine zu installierende Leitung mit einer Länge von einhundert Metern also 67 BISMAT 2000 Rohrschellen oder 20 BIS Schwerlastschellen HD1501 mit Dübeln und Gewindestangen benötigt. Fazit: Es ist nicht immer günstiger, eine günstigere Schelle zu nehmen.
Beispiel Temperaturdifferenz
Eine Längenänderung eines Rohres tritt auf, wenn die Rohrleitung im Betrieb andere Temperaturen aufweist als während der Montage (s. Bild Bild-Ausdehnung-Vergleich). Beispiel Temperaturdifferenz:
Montagetemperatur in einem Kellergang: zehn Grad Celsius
Betriebstemperatur der Heizungsleitung: 70 Grad Celsius
Daraus ergibt sich eine anzunehmende Temperaturdifferenz von 70 Grad Celsius minus zehn Grad Celsius = 60 Kelvin (K).
Je höher die Temperaturdifferenz, desto stärker wird sich das Rohr ausdehnen.
Ein weiterer Maßstab für die Längenausdehnung ist der Längenausdehnungskoeffizient Alpha. Er beträgt für Stahlrohre 0,012 mm/(m × Temperaturdifferenz in K). Dies bedeutet, dass sich ein Stahlrohr von einem Meter Länge um 0,012 mm ausdehnt, wenn die Temperaturdifferenz ein Kelvin beträgt.
Beispiel Längenausdehnung – Unterschied zwischen Stahl- und PE-Rohr
50 Meter lange Leitung
Einbautemperatur zehn Grad Celsius
Betriebstemperatur der Anlage: 60 Grad Celsius
Längenausdehnungskoeffizient Alpha für Stahlrohr = 0,012 mm/(m x K)
Längenausdehnungskoeffizient Alpha für PE-Rohr = 0,200 mm/(m x K)
Temperaturdifferenz = 60 Grad Celsius – 10 Grad Celsius = 50 K
Berechnung Längenänderung:
Stahlrohr: 50 m x 0,012 mm/(m x K) x 50 K = 30 mm
PE-Rohr: 50 m x 0,200 mm/(m x K) x 50 K = 500 mm
Was tun bei zu erwartenden Längenänderungen?
Es empfiehlt sich in jedem Fall, ein Rohrleitungsdehnungskonzept zu erstellen.
Kann die Längenänderung durch baulich bedingte häufige Richtungsänderungen ausgeglichen werden, genügt es, an geeigneten Stellen Fixpunkte zu installieren und die Rohrleitung gleitend zu befestigen.
Bei längeren geraden Rohrleitungsabschnitten müssen zusätzlich Kompensatoren, U-Bögen oder Lyra-Bögen eingeplant werden, um die auftretende Längenänderung zu kompensieren.
