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Klappe zur Einsparung

Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen von Abgasklappen

Thermische Abgasklappen verhindern Energieverluste, indem sie in Stillstandszeiten den Abgasweg verschließen.

Eine Temperatur­erhöhung bewirkt das Öffnen der thermischen Klappe ab ca. 40 °C.

Beispiele von Amortisationszeiten.

Die Abgasklappe wurde ausgebaut, um die Verschmutzung zu entfernen. Beim erneuten Einbau ist auf die Abgasrichtung zu achten.

Motorische Abgasklappen können durch ihren Motor unabhängig von der Abgastemperatur, Einbaulage und Einbauort betätigt werden.

In Verbindung mit einer Ofenregelung wird die Abgasklappe zum einen eingesetzt, um die Zuluft zur Feuerstätte zu gewährleisten. Zum anderen lässt sich die Brennstoffenergie besser nutzen und Emissionen lassen sich besser kontrollieren.

 

Energieeinsparung und Sicherheit sind die zwei wesentlichen Aspekte, die beim Einsatz von Abgasklappen eine Rolle spielen. Darüber hinaus wird durch deren Einsatz das Ausströmen von erwärmter Raumluft weitgehend verhindert und der Brennstoffverbrauch sowie der Emissionsausstoß reduziert. Der Artikel informiert über die Wirkung, technische Regeln und Einsatzvarianten von Abgasklappen und zeigt auf, was beim Einbau zu beachten ist.

Abgasklappen, auch als Diemayerklappen bekannt, gibt es heute als thermische und motorische Variante. Beiden gemeinsam ist, dass sie Energieverluste vermeiden helfen. Je nach Feuerstätte und den äußeren Umständen kann der Energieverlust durch abströmende Raumluft über 4000 kWh im Jahr betragen. Die Abgasklappen werden zwischen Ofen und Schornstein eingesetzt und verschließen den Abgasweg zum Schornstein, sobald er nicht mehr benötigt wird. Dabei ist zwischen der thermischen Abgasklappe für Gasheizgeräte der Bauart B1 und der motorischen Abgasklappe für Feuerstätten aller Art für alle Brennstoffe zu unterscheiden. Der Verschluss wird entweder über eine Bimetallmechanik oder über einen Stellmotor betätigt. Die daraus resultierenden Energie- und Brennstoffeinsparungen können die Kosten für den Einbau schnell ausgleichen. Je nach Abgasklappe, Ort und Schornsteindurchmesser errechnen sich unterschiedliche Amortisationszeiten. Nachgewiesen wurde der Energieverlust durch abströmende Raumluft bereits vor einigen Jahren in einer Studie der Fachhochschule Gelsenkirchen.

Aktuelle technische Regeln
Abgasklappen dürfen bei Gasgeräten in den Verbindungsstücken angeordnet werden. Die Beachtung der Norm ist zwingend erforderlich: Für thermische Abgasklappen gilt die DIN 3388 Teil 4 und für mechanische die DIN 3388 Teil 2. Letztere müssen darüber hinaus durch das CE-Zeichen gekennzeichnet und zugelassen sein. Alle Abgasklappen sind nach Anleitung des Herstellers einzubauen, aus der auch hervorgeht, ob die jeweilige Bauart für den Einsatz am bestimmten Gerät vorgesehen ist.
Thermisch gesteuerte Abgasklappen dürfen nur bei Gasgeräten der Art B11 hinter der Strömungssicherung eingebaut werden. Zur Verbesserung der Wirksamkeit gemeinsamer Abgasanlagen sind sie vorzugsweise an der unteren Gasfeuerstätte anzuordnen. Es empfiehlt sich jedoch, alle Geräte an einem Strang mit Abgasklappen auszurüsten, denn bei Mehrfachbelegung dient das Bauteil zur Sicherheit gegen Abgasrückströmung in den Aufstellraum des nicht betriebenen Gasgerätes.
Motorische Abgasklappen nach DIN 3388 können für alle Öl- und Gasfeuerstätten mit und ohne Gebläse sowie für Festbrennstoff-Feuerstätten eingesetzt werden. Um die Druckbedingungen bei gemeinsamen Abgasanlagen zu verbessern, darf nach EN 13384-1 der Strömungswiderstand einer vorhandenen Abgasklappe für den Betriebszustand „außer Betrieb“ berücksichtigt werden, wenn die Abgasklappe der DIN 3388-2 oder DIN 3388-4 entspricht und zusätzlich sichergestellt ist, dass sie bei einer Druckdifferenz von 3 Pa spätestens nach 3 Minuten schließt. Für motorische Abgasklappen gilt auch das DVGW-Arbeitsblatt G 635. Hier werden die Bauteile gegen Rückströmung des Abgasstroms eingesetzt.

Aufbau/Funktion thermischer Abgasklappen
Das runde Edelstahl-Gehäuse einer thermischen Abgasklappe enthält Absperr­elemente und mindestens zwei unabhängig arbeitende Steuerorgane aus Thermo-Bimetall. Das Bimetall reagiert sensibel auf die Temperaturunterschiede – schon ab ca. 40 °C beginnt das Öffnen der Klappe, ab 70 °C bzw. 90 °C ist sie vollständig offen. Durch die temperaturabhängige Mechanik ist das Öffnen und Schließen direkt an das Ein- und Ausschalten des Brenners gekoppelt, es funktioniert ohne Hilfsenergie. Der Strömungswiderstands-Beiwert wird in der Regel mit weniger als 1 Pa angegeben.
Die gelenklos gelagerten Klappen sind praktisch wartungsfrei und funktionieren zuverlässig über viele Jahre. Der Handwerksbetrieb kontrolliert im Rahmen von Wartungsarbeiten die thermische Abgasklappe. Darüber hinaus prüft der Schornsteinfeger das Bauteil in der Regel bei der Kontrolle des Wärmeerzeugers.

Aufbau/Funktion motorische Abgasklappe
Auch motorische Abgasklappen verschließen den Abgasweg zum Schornstein. Sie können jedoch durch ihren Motor unabhängig von der Abgastemperatur, Einbaulage und Einbauort betätigt werden. Dadurch erweitern sich die Möglichkeiten der Energieeinsparung auf nahezu alle Anwendungen im privaten wie industriellen Bereich. Die motorischen Abgasklappen lassen sich bei allen Brennstoffarten einsetzen. Außerdem verhindern sie bei Kaskadenanlagen das unerwünschte Ausströmen von Abgasen. Das Gehäuse und die Klappen werden aus Edelstahl gefertigt. Je nach Bauart ist ein Modell temperaturbeständig bis 600 °C. Wird eine dicht schließende Variante gewählt, ist eine Dichtlippe aufgebracht. Dann liegt die maximale Temperatur bei 120 °C. Eine Halteplatte verbindet Gehäuse und Motor, allerdings ohne die Wärme zu übertragen. Abhängig vom Anwendungsbereich wird der passende Stellantrieb eingesetzt.
Die Ansteuerung erfolgt beispielsweise manuell über einen Netzschalter, temperaturabhängig über ein vorgeschaltetes Thermostat oder vollautomatisch über die Kesselregelung bei der Verwendung als Zuluftklappe. Je nach Anwendung kann über die motorische Abgasklappe gezielt Einfluss auf die Qualität der Verbrennung genommen werden – bei Festbrennstofföfen wird auf diese Art eine effiziente Verbrennung erreicht.

Einbausituation – was ist zu beachten
Eine thermische Abgasklappe wird direkt hinter dem Wärmeerzeuger in der Abgasstrecke installiert, wobei die vorgegebene Abgasrichtung einzuhalten ist. Außerdem muss beachtet werden, dass diese nach einer vorhandenen Strömungssicherung platziert wird. Je nach Modell dürfen thermische Abgasklappen waagerecht und/oder nur senkrecht eingebaut werden. Es gibt sie in unterschiedlichen Nennweiten bis 150 mm. Durch geringe Bauhöhen (zwischen 80 und 100 mm) gibt es in der Regel keine Platzprobleme.
Nach der Montage an raumluftabhängigen Geräten der Baugruppe B1 (Gasfeuerstätte) ist eine Funktionsprüfung der gesamten Abgasanlage nach Abschnitt 11.2.1 der TRGI 2008 vorzunehmen. An jeder Gasfeuerstätte ist 3 Minuten nach Inbetriebnahme bei geschlossenen Fenstern und Türen der Wohnung sicherzustellen, dass kein Abgas an der Strömungssicherung austritt.
Motorische Abgasklappen werden in Größen von 80 bis 1000 mm hergestellt. Verschiedene Typenreihen stehen zur Verfügung, die elektrisch anzuschließen sind. In der Regel ist bei allen Klappen dieser Art eine Funktionskontrolle und Handbetrieb möglich.

Einsatz mit Ofenregelung
In Verbindung mit einer Ofenregelung wird die Abgasklappe eingesetzt, um die Zuluft zur Feuerstätte zu gewährleisten. Dabei wird in jeder Phase der Holzverbrennung festgestellt, ob die ermittelten Werte den Sollwerten entsprechen. So kann die Zuluftklappe zu Beginn ganz geöffnet werden, um sie dann im Verlauf des Verbrennens nach und nach zu schließen. Auf diese Weise wird die im Holz enthaltene Energie optimal genutzt. Auch die Emissionen sind niedriger als bei einer unkontrollierten Verbrennung.

Bilder: Kutzner + Weber, Maisach

www.kutzner-weber.de

Rückblick: Entstehung der Diermayerklappe

Alois Diermayer, Vertreter einer Gasgerätefirma für Warmwasser-Durchlauferhitzer, setzte sich Anfang der 30er-Jahre mit den Beschwerden seiner Kunden auseinander – Zugluft im Badezimmer. Die Strömungssicherung der Gasgeräte, die in der Regel im Bad installiert waren, stellte eine Öffnung zwischen dem Bad und dem Schornstein dar. Zur Verbrennungsluftversorgung musste die Luft durch Öffnungen in der Tür aus dem meist kalten Flur nachströmen, da warme Luft aus dem Bad abgesaugt wurde. Dieser Mangel war entweder durch eine Absperrung der Verbrennungsluftöffnungen – aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht – oder des Abgasweges während der Stillstandszeit des Warmwassergerätes zu beheben. Alois Diermayer befasste sich mit der Materie und entwickelte 1932 ein Konzept für eine Abgasklappe, die mithilfe der Abgaswärme und eines Bimetalls automatisch arbeitete. Ziel war eine einfache Konstruktion, die ohne Hilfsenergie und ohne Rückmeldung der Offenstellung sicher arbeiten sollte. 1935 folgte nach Feldversuchen die Erlaubnis für den Vertrieb und Einbau der Abgasklappen.

 

 

 


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