Ausführung von Dämmungen

Häufig wird bei der Betrachtung einer Kälteanlage nur über die Anlagenkomponenten gesprochen, wobei die Kälte-Isolierung der Anlage von entscheidender Bedeutung bezüglich Effektivität und Lebensdauer ist.

Eine Isolierung sollte folgende Bedingungen erfüllen:

• Niedrige Wärmeleitfähigkeit
• Geringe Aufnahme von Wasser und Wasserdampf
• Rüttel- und Druckfest, sowie Volumenbeständig
• Geruchslos (lebensmittelecht) und Beständig gegen Schimmel und Getier
• Unempfindlich gegen chemische Einflüsse

Zudem sollte das Isolierungmaterial leicht zu verarbeiten sein.

Die heutigen Isolierstoffe können i.d.R. nicht alle Eigenschaften erfüllen,und es ist von Fall zu Fall zu entscheiden, welche Eigenschaften besonders wesentlich sind.

Eine niedrige Wärmeleitfähigkeit ist natürlich besonders wichtig, die aber wiederum stark von der Wasseraufnahme abhängt. Der Einfluß von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit bzw. auf den Wärmeleitkoeffizienten ist beachtlich.
Aus diesem Grund ist bei einer Kälteisolierung ganz besonders auf die Dampfsperre der Isolierung zu achten.

Eine Isolierung weist nicht nur eine Temperaturdifferenz, sondern auch ein Druckgefälle des Wasserdampfes auf. Hierbei hängt der Teildruck von der relativen Feuchtigkeit der Luft und von der Temperatur ab. Hat die Luft eine höhere Temperatur und eine hohe Sättigung, so ist der Wasserdampfdruck in der Luft höher als an der kalten Rohrleitung. Dadurch findet eine ständige Wasserdampfdiffusion hin zu den kalten Stellen statt. Sollte der Dampf innerhalb der Isolierung die Sättigungsgrenze erreichen, so scheidet sich Wasser aus.

Um diesen Vorgang zu unterbinden oder wenigstens einzugrenzen, sollte auf der warmen Seite der Isolierung eine wasserdampfdichte Sperrschicht angebracht
werden.

Die heute eingesetzten Isoliermaterialien auf Basis von Polystyrol bieten aufgrund ihrer Eigenschaften bereits einen hohen Diffusionswiderstand.
Metallische Sperrschichten weisen ebenfalls eine hohe Dampfdiffusionssperre auf, wobei die Stoßfugen und Übergänge besonders sorgfältig bearbeitet werden müssen.

Fehlende Diffusionssperre

Auswahl einiger Isoliermaterialien

Dampfdiffusion und PU-Schaum

Die Wasserdampfdurchlässigkeit ist wesentlich von der Dichte und von der Schaumrezeptur abhängig. Die Umgebungstemperatur und die Feuchte der zu isolierenden Teile beeinflußt die Gleichmäßigkeit der Schaumbildung, so daß auf Baustellen
der Schäumer alle Einflüsse zur richtigen Herstellung des Schaumes beachten muß.

Insbesondere an den Endstellen der Isolierung ist auf diffundierenden Wasserdampf und auf das Eindringen von Schmelzwasser zu achten.

Die Verhinderung der Durchfeuchtung des Isoliermaterials durch den diffundierenden Wasserdampf kann durch den mehrfachen Anstrich von Bitumenemulsionen erfolgen.
Dieser Bitumen ist ein Erdölprodukt mit zähflüssiger bis fester Konsistenz und dient als Sperrschicht.

Die klassische Rohrleitungsisolierung, die heute nicht mehr angewandt wird bestand aus einem Bitumenvoranstrich der Anlagenteile, einer mehrlagigen Schalenisolierung mit Fugenabdichtung und einer Dampfsperre mit Blechummantelung.

Die heutige Rohrleitungsisolierung wird überwiegend mittels PU-Schaum, selbstklebenden Folien und einem geschlossenen Blechmantel (Falz mit Dichtungseinlage) als Dampfsperre
– unter Beachtung der Herstellerangaben und der DIN 18 159, sowie der AGI Q 113 – hergestellt.

Die Rohdichte im trockenen Zustand muß mindestens 40 kg/m3 betragen. Die Anlagenteile sind mit mehrfachem Korrosionsanstrich (auf Basis Zinkchromat)und entsprechender Vorbehandlung der Oberfläche, zur dauerhaften Haftung zu
versehen.

Zur Vermeidung von Lunker in der Isolierung sind ausreichende Eingießöffnungen vorzusehen, die anschließend dampfdicht verschlossen werden müssen.

Durch UV-Einstrahlung poröser PVC-Stopfen

Aufgrund o.g. Gründe ist eine sorgfältige Vorbehandlung aller Eisenteile zum Schutz vor Korrosion äußerst wichtig. Der dauerhafte Korrosionsschutzanstrich ist sorgfältig nach den gültigen Vorschriften auszuführen. Die Endstellen der Isolierung sollten wasserdicht bzw. diffusionsdicht ausgeführt werden, damit die Korrosion der Rohrleitungen und vorzeitige Leckagen verhindert werden.

Schwachstellen treten an Ventilen auf. (Bitumen als Dampfsperre)

Fachgerechte PU-Schaum Isolierung ***

Ein Beitrag von Herrn Berdyn – Isolierungen Leipzig GmbH

Korrosionsschutz

Es ist wichtig, den Korrosionsschutz gemäß Q 151 herzustellen. Hier wird verlangt ein 2 Komponenten Epoxidharz mit einer Gesamtschichtdicke von 160 µm.
Liegt eine zusätzliche chemische Beanspruchung vor, ist nach DIN 55928, Teil 5, Tabelle 4 eine Gesamtschichtdicke von mindestens 240 µm mit einem Grund- und zwei Deckanstrichen erforderlich.
Eine chemische Beanspruchung ist nach Auffassung des TÜV-Bayern bei NH3-Kälteanlagen vorhanden.
Bei dem Korrosionsschutz ist von Vorteil, wenn der Rohrleger den Anstrich unter den PUR-Auflagern selbst herstellt, da dann der Isolierer die schweren Rohrleitungen nicht mehr anheben braucht.

Abstandshalter für die Blechummantelung

Die Abstandshalter sollen ausschließlich aus PUR bestehen. Die Verschäumung ist eine exotherme Reaktion, wo im Kern eine Reaktionswärme bis zu 180°C auftreten kann. Diese Wärme hat zur Folge, dass Abstandshalter aus Polystyrol wegschmelzen und somit Hohlräume im Schaum entstehen. Das sind Schwachpunkte die zur Eisbildung führen können und somit zur Korrosion an Rohrleitungen.

Blechummantelung

Hier ist zu beachten, dass die richtigen Blechdicken gemäß DIN 4140 und Q 03 verwendet werden. Für Freianlagen ist eine Überlappung der Längsnähte von 50 mm erforderlich, um die Ausdehnung der Bleche aufzunehmen. Ohne diese Überlappung könnte bei Ausdehnung der Bleche der Schaum freigelegt werden und Nässe in den Schaum eindringen.
Es ist erforderlich alle Rund- und Längsnähte mit einem Dichtband abzudichten. Es dürfen nur Blechtreibschrauben mit einer Unterlegscheibe zum Einsatz kommen. Pro lfd. Meter Rohrleitung sind 10 Verschraubungen mit Dichtscheiben auszuführen. Das Verschließen der Einfülllöcher erfolgt mit PVC Stopfen (Ø 15 mm).
Einige Chemiefirmen Verlangen eine zusätzliche Abdichtung aller Sicken und der Stopfen durch Überkleben mit einem Alu-Bitumenklebeband.
Dies ist eine optimale Lösung für die Dampfdiffusionsdichtheit. Diese Ausführung ist aber optisch nicht gerade ansprechend und könnte bei Firmen mit viel Publikumsverkehr wie in Brauereien zum Nachteil sein.
Wenn Nieten als Verbindungselemente eingesetzt werden, dann nur Bechernieten, da hier der Stift in der Niete verbleibt und die Dichtheit gegeben ist.

Ein Schwachpunkt ist die Isolierung der Armaturen. In den meisten Fällen werden durch die Kältefirmen Armaturen eingesetzt, die den Drehmoment der Spindel am Flansch haben. Hier hat der Isolierer nur eine Möglichkeit ein konisches Blech an der Spindel einzusetzen.

Schwachpunkt: Ventilausschnitt

Richtig wäre es Armaturen mit Spindelverlängerung einzusetzen. Hier kann auch an der Spindel die Dämmdicke eingehalten werden.

Verschäumung

Grundsätzlich darf nur ein von der Güteschutzgemeinschaft geprüfter Schäumer die Arbeiten ausführen. Nach erfolgreicher Prüfung erhält der Schäumer einen Schäumerpass.
Bei der Verschäumung ist zu beachten, dass die Umgebungstemperatur +10°C beträgt und die Luftfeuchte 90°C nicht übersteigt.
Bei Regen ist eine Verschäumung nicht möglich. Der Schäumer muss die Maschinentechnik beherrschen um nach Herstellervorschrift den Schaum qualitätsgerecht verarbeiten zu können. Das bedeutet, die richtige Einstellung des Gemisches sowie die Einstellung der Temperaturen der Behälter und Schlauchheizung.

Nachdem die Rohrleitungen mit Blech ummantelt werden, dürfen die Rohrleitungen bis zum Verschäumen nicht in Betrieb genommen werden, da sonst Nässe im Hohlraum zurück bleibt und dadurch Schaumfehler auftreten. Nach Beendigung der Schäumarbeiten kann ca. nach 12 Stunden die Anlage in Betrieb genommen werden.

Die Festlegung der Dämmdicken erfolgt nach Q 157, Teil 7. Hier ist zu beachten, dass der Kunde die geforderte Luftfeuchte angibt. Die Angabe der Luftfeuchte ist Grundlage der Festlegung der richtigen Dämmdicke. Des weiteren sollte festgelegt werden, welche Baustoffklasse die Isolierung erfüllen soll. Bei einer Baustoffklasse B1 ist der Einsatz eines Schaumes der Baustoffklasse B2 erforderlich. Üblich ist aber der Einsatz eines Schaumes der Baustoffklasse B3 mit Blechummantelung – damit erreicht man die Baustoffklasse B2 für die Isolierung. Bei Kälteanlagen mit einem Kreislauf bis – 50°C ist ein Schaum mit einer Rohdichte 45kg/m³ und über -50°C ist ein Schaum mit 55kg/m³ einzusetzen.

• Isolierungen Leipzig GmbH