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Doppelt, dreifach... vielfach Kunststoff-Abgassysteme für die Mehrfachbelegung mit Gas-Brennwertgeräten: Hinweise zur Planung und Errichtung

Gas-Brennwerttechnik hat sich wegen ihrer deutlich höheren Energieeffizienz als Heiztechnik für Gebäude durchgesetzt. Waren es im Wohnhausbereich zunächst die Einfamilienhäuser, die bei Neubau oder Sanierung mit modernsten Brennwertgeräten ausgestattet wurden, sind es heute vor allem Mehrfamilien-Mietshäuser. Der Grund: Mieter achten bei der Auswahl der Angebote verstärkt auf die anfallenden Heizkosten. Die Vermieter wiederum, insbesondere von Altbauwohnungen, werden zusätzlich durch neue Energiespargebote und den Energieausweis zur Sanierung der Heiztechnik gedrängt.

Bild 1: Beispiel einer typischen Kaskadeninstallation, hier drei Geräte an gemeinsamer Abgasanlage mit Kondensatablauf am Ende des Kaskadensammelrohres.

 

Viele Altbauten sind jedoch mit dezentralen, also für jede Wohnung individuellen, Heizgeräten ausgestattet. Am einfachsten wäre es, die vorhandenen Heizkreisläufe und Abgasschächte zu übernehmen und einfach jede alte Etagenfeuerstätte gegen moderne Gas-Brennwertgeräte auszutauschen. Wünschenswert wäre dabei ein kompletter Austausch aller Geräte in einem Arbeitsgang, weil konventionelle und Gas-Brennwertkessel nicht an einen gemeinsamen Schacht angeschlossen werden sollten.
Hat der Abgasschacht einen Mindestquerschnitt von 140 x 140 mm bzw. 160  mm Durchmesser, empfiehlt es sich, mehrere Brennwertgeräte an ein gemeinsames Abgassystem anzuschließen. Bei kleineren Querschnitten müssen zwei getrennte Schächte für die Luftzufuhr und Abgasabführung genommen werden.
In beiden Fällen muss das Abgassystem saniert werden, wenn Gas-Brennwerttechnik zum Zuge kommt. Die vorhandenen Schornsteine würden sonst durch das Kondensat, das bei der Brennwerttechnik anfällt, angegriffen. Brennwertgeeignete Abgasrohrsysteme aus Edelstahl oder Kunststoff, die einfach in die bestehenden Schächte gezogen werden, sind daher die Lösung. Kunststoff-Abgassysteme gibt es auch mit flexiblen Rohren, sodass sogar in Häusern mit versetzten Schornsteinen neue Innenrohre eingezogen werden können. Im Folgenden wird der dabei häufigste Fall – nämlich die Montage einer mehrfachbelegten Anlage – beschrieben.

Bild 2: Beispiel einer typischen, mehrfachbelegten, vertikalen Abgasleitung; hier zwei Geräte und vertikale Leitung mit Kompensatoren.

Zwei grundsätzlich unterschiedliche Anordnungen
Als mehrfachbelegte Abgasanlage werden Anlagen bezeichnet, bei denen ein Schornstein, ein Verbindungsstück, eine Abgasleitung oder ein Luft-Abgassystem (LAS) über mehrere Anschlüsse verfügt. Dabei wird zwischen „LAS-Mehrfachbelegung“ oder „Kaskade“ unterschieden. Werden mehrere Heizgeräte in einem Raum aufgestellt, dort an eine einzige gemeinsame Verbindungsleitung angeschlossen, die wiederum zum Schornstein führt, spricht man von einer „Kaskade“ (Bild 1). Um eine „LAS-Mehrfachbelegung“ hingegen handelt es sich, wenn die Wärmeerzeuger in verschiedenen Etagen stehen. Die Anschlüsse erfolgen jeweils einzeln und geschossüberbrückend an die vertikale Abgasleitung nach außen (Bild 2).
Da die Wärmeerzeuger für Kaskadenschaltungen normalerweise in einem Aufstellraum genutzt werden, gelten für die vertikale Abgasanlage ähnliche Anforderungen wie bei einer Einfachbelegung. Voraussetzung ist, dass die gesamte Bandbreite der möglichen Kombinationen von Wärmeerzeugern berücksichtigt wird. Anders verhält es sich bei einer LAS-Mehrfachbelegung, da sich hier die angeschlossenen Brennwertgeräte geschossüberbrückend und somit in unterschiedlichen Brandabschnitten des Gebäudes befinden.

LAS-Mehrfachbelegung als beste Alternative
Im Großen und Ganzen gesehen ist insbesondere eine LAS-Mehrfachbelegung mit der Auslegung für Wärmeerzeuger mit Brennwerttechnik als Überdruck-Version eine sinnvolle Lösung. Meist existieren ja schon Schächte, die in der Vergangenheit als „Unterdruck-Schornstein“ fungierten. Hier kann davon ausgegangen werden, dass die Nennweite, die bei einer Überdruck-Anlage ermittelt wird, dann geringer ausfällt. Ergebnis: Oft kann derselbe Schornstein als Schacht für die Kunststoff-Abgasleitung genutzt werden. Es sollten allerdings alle baulichen und rechtlichen Bedingungen geprüft und eingehalten werden.

Bild 3: Verbindungsleitung einer Mehrfachbelegung. Im Detail ist die im T-Stück vorhandene Kondensatfalle zur Rückführung des Kondensates zum Gerät zu erkennen.

Kunststoff ist derzeit Material der Wahl
In der Vergangenheit wurden Schornsteine als Mauerwerk mit oder ohne Innenschale (z. B. Keramik-Rohre) ausgeführt. Sie eignen sich oft nicht für den Betrieb in Verbindung mit kondensierenden Feuerstätten. Für Brennwertgeräte wurden daher Abgassysteme entwickelt, die die damit verbundenen Anforderungen wie z. B. Feuchteunempfindlichkeit, Überdruck-Fähigkeit etc. erfüllen.

Frühe Brennwert-Abgassysteme bestanden meist aus Metall, z. B. Edelstahl. Aufgrund der vielen Vorzüge hat sich aber inzwischen Kunststoff als Material für mehrfachbelegte Abgasanlagen durchgesetzt. Die Vorteile von Kunststoff-Abgasanlagen sind:  geringes Gewicht, einfaches Handling und Dauerhaftigkeit.

Spezialkomponenten für mehrfachbelegte Brennwert-Kunststoff-Abgassysteme
Die Hersteller von Abgassystemen haben alle für Montage, Betrieb und Wartung notwendigen Einzelkomponenten im Programm - von Revisionselementen über Ausdehnungskompensatoren bis hin zu passenden Dachdurchführungen. Die Elemente sind zertifiziert und als Lagerware verfügbar. Verschiedene Komponenten wurden eigens mit Blick auf die Anforderungen mehrfachbelegter Brennwert-Abgassysteme entwickelt. Dabei handelt es sich beispielsweise um:

T-Stück zur Kondensat-Rückführung zum Wärmeerzeuger
Ein spezielles Anbinde-T-Stück sammelt das Kondensat in der Leitung bis zur nächsten höher gelegenen Feuerstätte und führt es zur Feuerstätte zurück (Bild 3).

Horizontales Verbindungsstück mit sicherer Anschlusstechnik
Das horizontale Verbindungsstück weist eine spezielle Technik auf, sodass sich das horizontale Rohrstück auch durch dickere Schachtwangen (oder Mauerwerk vor dem Schacht) hindurchführen und fixieren lässt. Bei richtiger Montage ist sichergestellt, dass sich die Verbindung an dieser Stelle nicht löst (Bild 4).

Kompensator zum Ausgleich der Wärmeausdehnung
Bei Wärmeeintrag erfahren alle Werkstoffe eine Ausdehnung. Diese wirkt sich bei Abgasanlagen als Längendehnung in der vertikalen Abgasleitung aus. Da die Anbindestellen in den unterschiedlichen Geschossen als Fixpunkte gesehen werden müssen, sind mittel- bis langfristig Schäden nicht ausgeschlossen. Um dies zu verhindern, gibt es z.B. T-Stücke zur Anbindung der horizontalen Leitung. Sie sind an der Unterseite mit einem Kompensator versehen, der die Längendehnung ausgleicht (Bild 5).

Allgemeine Hinweise zur Planung
Ein heutzutage typischer Fall: In einem Mehrfamilienhaus sollen Gas-Brennwertgeräte installiert werden. Dazu muss die Abgasanlage saniert werden und durch eine neue mehrfachbelegte, vertikale Abgasanlage ersetzt werden. Folgende Punkte müssen dabei berücksichtigt werden.

Feuerstätten
Es sollten Feuerstätten verwendet werden, die für diesen Einsatzfall geeignet und zertifiziert sind. Feuerstätten gleicher Bauweise (z. B. Gas-Brennwertgeräte) können kombiniert werden, sofern alle weiteren Bedingungen (siehe unten) eingehalten werden.
Gerätekombinationen unterschiedlicher Bauweise, z. B. Gas-Brennwertgeräte und atmosphärische Niedertemperatur-Geräte, sollten vermieden werden. Ist keine Alternative vorhanden, muss in der Planungsphase die gesamte Anlage begutachtet werden. Gegebenenfalls muss im Einzelfall eine Zustimmung durch die entsprechende Baubehörde eingeholt werden.

Abstand
Der vertikale Abstand der Anschlüsse muss mindestens 2,5 m betragen, um eine ungewollte Zündung von Brennstoff-Luftgemischen in der Abgasanlage zu vermeiden.

Leistungsgrenzen
Es dürfen nur Geräte bis zu einer maximalen Leistung von ≤ 30 kW eingesetzt werden. Der maximale Betriebsdruck in der Abgasanlage darf 50 Pa nicht überschreiten. Hierbei wird von einer Belegung mit maximal 10 Wärmeerzeugern mit einer maximalen Leistung von je 30 kW ausgegangen.

Überdruck oder Unterdruck?
Ob die gesamte Abgasanlage für den Betrieb im Überdruck oder im Unterdruck ausgelegt wird, hängt von den Wärmeerzeugern ab. Um zu verhindern, dass bei einer Auslegung im Überdruckbetrieb Abgas in ein nicht betriebenes Gerät überströmt, sollten Einrichtungen gegen Rückströmungen installiert werden. Diese muss allerdings mit der jeweilig einzusetzenden Feuerstätte geprüft und zertifiziert sein.

Bild 4: Darstellung der Verriegelung des T-Stücks. Diese dient zur Fixierung und als Montageerleichterung.

Feuerungstechnische Bemessung
Wenn die Planungsunterlagen der Wärmeerzeuger keine Angaben zur Mehrfachbelegung enthalten, aber alle anderen funktionellen Randbedingungen gegeben sind, sollte eine feuerungstechnische Bemessung durchgeführt werden. Die feuerungstechnische Bemessung ist auf Basis der DIN EN 13384-2* durchzuführen. Solch ein Bemessungsgutachten kann meistens beim Geräte- oder Abgassystemhersteller angefragt werden. Die Anlage und Bemessung sollte außerdem im Vorfeld mit dem zuständigen Bezirksschornsteinfeger besprochen werden. Er kann den Schacht beurteilen und gegebenenfalls reinigen.

Spezifische Brandschutzanforderungen berücksichtigen
Bei einer geschossübergreifenden LAS-Mehrfachbelegung muss außerdem der Brandschutz sichergestellt werden. Bei brennbaren Abgasanlagen eignen sich dafür zum Abgassystem passende (mitgeprüfte) Brandschutzklappen oder andere bauliche Maßnahmen.
Die „anderen baulichen Maßnahmen“ müssen vom DIBT (Deutsches Institut für Bautechnik) bestätigt oder zugelassen sein. Bei separater Verwendungszulassung hat die Installation dann nach den dort aufgeführten Vorgaben zu erfolgen. Nach der Installation wird die Übereinstimmungserklärung durch den Ersteller ausgefüllt und die Zulassung dem Besitzer der gesamten Anlage überlassen.

Vorgaben der Gerätehersteller beachten
Um das richtige Abgassystem auszuwählen, sollten in erster Linie die Vorgaben des Herstellers des Gas-Brennwertgerätes beachtet werden. Viele Gerätehersteller haben bereits mehrfachbelegte Anlagen geprüft und zertifiziert sowie Vorgaben dazu in den Planungsunterlagen niedergelegt.
Es gibt allerdings auch Fälle, in denen solche Vorgaben nicht existieren oder aus anderen Gründen nicht eingehalten werden können. Dann richtet man sich nach der C4-Zertifzierung des Brennwertgeräts (gemäß CEN/TR 1749). Diese Zertifizierung gibt Aufschluss, wie ein Wärmeerzeuger verwendet werden darf, C4 z. B. ist die Zertifizierung, bei der eine Verwendung bei Mehrfachbelegung mit berücksichtigt wurde. Die Abgasanlage sollte im gleichen Material wie die Produkte innerhalb der Zertifizierung gewählt werden. Die Nennweiten ermittelt man durch eine feuerungstechnische Bemessung.

Abgassystem an Wärmeerzeuger anpassen
Da Mehrfachbelegungen eine nicht alltägliche Installation darstellen, sind unbedingt bei der Montage die Vorgaben der Gerätehersteller zu beachten. Denn Fehlfunktionen der Anlage, z. B. Störungen der Feuerstätte, überströmendes Abgas etc. müssen vermieden werden.
Bei der Inbetriebnahme gilt: Im Regelfall werden die Geräte genau so in Betrieb genommen, wie ein einzeln montiertes Gerät. Sollten die Geräte mit einer speziellen Abgasabsperreinrichtung oder Originalzubehör des Geräteherstellers ausgestattet sein, ist in der Anleitung des Geräteherstellers nachzulesen, welche weiteren Einstellungen an dem Gerät vorgenommen werden müssen. In Einzelfällen kann es z. B. vorkommen, dass die Gebläsedrehzahl angehoben werden muss.
Nach den Einstellungen steht ein Funktionstest der Geräte an. Es ist außerdem sinnvoll zu prüfen, ob eventuell eine Abgasüberströmung von einem zum anderen Gerät erfolgt.

Bild 5: Darstellung eines T-Stücks mit Kompensator zum Ausgleich der Längendehnung des Gesamtsystems.

Abschließend Dichtheitsprüfung
Bei der Dichtheitsprüfung der Abgasanlage können zwei Versionen gewählt werden. Zum Einen kann die sogenannte „Ringspaltmessung“ durchgeführt werden. Zum Anderen kann es sinnvoller sein, eine korrekte Druck-Dichtheitsprüfung durchzuführen. In diesem Fall sollte im Vorfeld darauf geachtet werden, dass genügend Bauteile zum Abdichten der jeweiligen Verbindungsstücke (z. B. Revisionsbogen auf Gerät montiert) vorhanden sind. Denn sonst wird die Leckage des Wärmeerzeugers mit gemessen. Bei den Feuerstätten sind die Vorgaben für die maximale Leckage anders ausgelegt als bei Abgasanlagen, sodass eine solche Messung das Gesamtergebnis verfälschen kann.

Fazit
Verbraucher wollen Energiesparen und setzen daher mehr und mehr auf Brennwert-Heizgeräte. Bei Mehrfachbelegungen sind dabei mittlerweile Kunststoff-Abgassysteme Stand der Technik. Sie können sowohl im Neubau als auch bei der Sanierung des Altbestandes eingesetzt werden. Beachtet man die vorliegenden Planungshinweise, sind sie eine äußerst montagefreundliche Alternative zu anderen Lösungen.

Autor: Thomas Hohmann, Leiter Qualität und Normung bei Centrotherm Systemtechnik GmbH, Brilon

Bilder: Centrotherm


www.centrotherm.com

 


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