Selbstregelnde Temperaturhaltesysteme

Hoher Komfort und einfache Montage

Milo Tettamanti*

Selbstregelnde elektrische Temperaturhaltesysteme sind seit Jahrzehnten Standard in der haustechnischen Warmwasserversorgung. Sie lassen sich mit wenig Zeitaufwand montieren, bieten hohe Sicherheit und garantieren einen wartungsfreien Betrieb. Über Einsatzbereiche, Funktion, Montage und Vorteile des Systems informiert der folgende Beitrag.

Wer in der Alltagssprache vom Heizband oder von der Begleitheizung spricht, meint in der Regel die selbstregelnde Temperaturhaltung in der haustechnischen Warmwasserversorgung (Bild 1). Es mag sich etwas nach Haarspalterei anhören. In der Tat wird das Wasser aber im Warmwasserbereiter erwärmt und nicht in den Leitungen, wo es durch diese technische Einrichtung lediglich auf Temperatur gehalten wird. Deshalb hat sich der Begriff der selbstregelnden elektrischen Temperaturhaltung durchgesetzt.

Neben der selbstregelnden Heizleitung gibt es auch einadrige oder Zonen-Heizleitungen. Anwendungsbeispiele für einadrige Heizleitungen sind Rohrbegleitheizungen für Frostschutz, Dachrinnenheizungen sowie Fußboden- und Freiflächenheizungen.

Bild 1: Schnittbild mit den Komponenten eines selbstregelnden elektrischen Temperaturhaltebandes.

Funktionsweise des selbstregelnden Heizbandes

Das Heizband verändert seine Leistung in Abhängigkeit einer sich ändernden Temperatur. Damit die Leistung sich erhöht, muss die Temperatur sinken, um selbstregelnd die Leistung zu reduzieren, muss die Temperatur steigen. Die abgegebene Leistung steht immer in Relation zu den auftretenden Wärmeverlusten. Deshalb ist die Wärmedämmung der Rohrleitung von größter Wichtigkeit.

Physikalische Vorgänge, die sich in atomaren Größenordnungen bewegen, sind für die Selbstregelung verantwortlich: Das Heizelement besteht aus einem speziellen Kunststoff, in den Kohlenstoffteilchen eingebettet sind (Bild 2). Sie bilden zwischen zwei parallelen Kupferleitern Strompfade. Steigt die Temperatur, dehnt sich der Kunststoff aus, und die Kohlenstoffpartikel entfernen sich voneinander. Durch die Unterbrechung der Strompfade sinken Stromaufnahme und Heizleistung. Bei Abkühlung kehrt sich der Prozess um: Die Strompfade schließen sich, und die Heizleistung nimmt zu. Diese Entwicklung bzw. deren technische Nutzung großen Stils gelang in den fünfziger Jahren des 20. Jahrhunderts der Firma Raychem aus den USA.

Bild 2: Schema der Funktionsweise der Selbstregeltechnologie.

Darüber hinaus hilft der mikroprozessorgesteuerte Temperatursteller Stromkosten einzusparen. Dies geschieht über Taktraten, die das Gerät den eingegebenen Bedingungen entsprechend ausrechnet. Wird die Temperatur über die Bedieneinheit beispielsweise um 5 K gesenkt, werden die Ausschaltphasen länger.

Moderne Entscheidungshilfen

Bei der Frage, ob für ein bestimmtes Objekt eine Zirkulationsleitung oder ein Einrohrsystem die bessere Lösung für die Warmwasserverteilung darstellt, helfen Softwareentwicklungen weiter. Sie vereinfachen die Planung und Berechnung von selbstregelnden elektrischen Temperaturhaltesystemen erheblich. Der individuelle Warmwasserbedarf und die unterschiedlichen Entnahmezeiten werden ebenso berücksichtigt wie die regional variierenden Stromtarife und Lohnkosten.

Bild 3: Das Heizband wird gestreckt auf die Warmwasserleitung montiert und mit Klebeband befestigt.

Für die Montage kein Spezialwerkzeug

Das selbstregelnde Temperaturhalteband wird in Deutschland, im Gegensatz etwa zu den USA, gestreckt auf der Warmwasserleitung verlegt. Die Befestigung erfolgt bei Stahl-, Kupfer- und Edelstahlrohren mit speziellem Klebeband oder Kabelbinder. Bei Kunststoffrohrleitungen wie generell bei Rohrmaterialien mit schlechter Wärmeleitung muss das Temperaturhalteband vollflächig mit Aluminiumklebeband befestigt werden. Mit Schnellverbindersystemen lassen sich rasch zuverlässige Verbindungen ohne Spezialwerkzeuge herstellen. Ein Seitenschneider, ein Kreuzschlitzschraubendreher und ein Messer reichen dazu aus (Bilder 3 bis 6). Je nach Bedarf kann das Temperaturhalteband gekürzt oder verlängert werden. Abweichungen von den Planungsunterlagen stellen somit kein Problem dar.

Bild 4: Das Temperaturhalteband wird für die Montage vorbereitet. Der rote Schutzmantel ist aufgeschnitten, das Schutzgeflecht wird danach über die Klemme (Clip) gestülpt und die darunter liegende Alu-Folie abgezogen.

Ist das Band auf allen Rohren verlegt, sollte es nach den Richtlinien des Herstellers geprüft werden. Danach kann die Wärmedämmung angebracht werden. Empfehlenswert ist, dass das Temperaturhalteband beidseitig, also auch am Endabschluss, zugänglich ist, falls zu einem späteren Zeitpunkt Messungen vorgenommen werden müssen, beispielsweise zum Auffinden von nachträglichen Beschädigungen. Die namhaften Lieferanten von Temperaturhaltebändern stellen dem Installateur und Heizungsbauer reichlich illustrierte Montageanleitung zur Verfügung, worin alle wichtigen Punkte angegeben sind, die es bei der fachgerechten Montage zu berücksichtigen gilt.

Bild 5: Das Band ist in das Verbindungsmodul eingeführt. Die beiden Schrauben müssen nun solange angezogen werden, bis die roten Indikatorstifte (s. auch Bild 3) versenkt sind.

Für die Reduktion des Energieverbrauchs wurde in den letzten zehn Jahren eine Reihe von Optimierungsmaßnahmen, die heute Stand der Technik eines guten Systems sind, realisiert und in bestehenden Gebäuden messtechnisch überprüft. Der Energieverbrauch konnte dabei herabgesetzt werden, ohne den Komfort für die Nutzer einzuschränken. Mit dem Einbau eines Steuergerätes lassen sich je nach Hersteller mehrere Wunschtemperaturen zu verschiedenen Tageszeiten einspeichern. Auch eine Nachtabschaltung oder Temperaturabsenkung kann eingestellt werden.

Bild 6: Der Endabschluss wird auf das Band angebracht.

Argumente für die Temperaturhaltesysteme

Sofort über warmes Wasser an allen Zapfstellen eines Gebäudes zu verfügen, ist der Wunsch jedes Nutzers. Für ein Zirkulationssystem bedeutet dies den Einbau von Zirkulationsleitungen, Ventilen, Pumpe und Abgleichmaßnahmen. Bei einem Temperaturhaltesystem ist der Aufwand viel geringer. Komfortgründe sind es auch, weshalb in der Regel in Hotels der oberen Klasse, als Beispiel sei das Adlon in Berlin erwähnt, selbstregelnde Temperaturhaltesysteme installiert werden. Wo die Ansprüche an die Hygiene und die Sicherheit besonders hoch sind, wie etwa in Alten- und Pflegeheimen, wird es mit Vorteil eingesetzt, da auch kurze Stichleitungen problemlos auf der Solltemperatur gehalten werden können. Fazit: Das Temperaturhaltesystem lässt sich in jedem Gebäudetyp und jeder Größenordnung einsetzen und ist in Neubauten ebenso einsetzbar wie bei Renovierungsmaßnahmen (Bild 7).

Bild 7: Prinzipschaltbild einer Trinkwasserinstallation mit Temperaturhaltesystem.

Rasch und einfach ist auch die Montage und eine Wartung entfällt ganz. Weiter beansprucht ein Einrohrsystem weniger Raum, was bei Gesamterneuerungen von Wohnhäusern entscheidend sein kann. Dank modernen Steuerungen ist es gelungen, den Stromkonsum der Systeme erheblich zu senken. Wenn man darüber hinaus die wirtschaftliche Entwicklung betrachtet, kann den selbstregelnden elektrischen Temperaturhaltesystemen auch aus dieser Sicht eine günstige Prognose gestellt werden.

Thermische Desinfektion

Die Forderungen der Legionellenprävention sind für ausgereifte Temperaturhaltesysteme problemlos erfüllbar. Dabei liegt der Hauptvorteil gegenüber einer Zirkulation im Wegfall einer zweiten rückführenden Leitung. Dadurch verringert sich der Warmwasser Rohranteil im Objekt um praktisch 50%. Weniger Rohre heißt weniger Warmwasser im System und weniger Gefahrenstellen im Leitungsnetz. Sollte eine thermische Desinfektion eines belasteten Netzes notwendig sein, muss gemäß Weisung des Arbeitsblattes W 551 des DVGW die gesamte Installation mit Heißwasser über sämtliche Entnahmestellen gespült werden. Die Gefahr einer Rekontamination im Einrohrsystem mit Temperaturhalteband ist dabei wesentlich geringer.

Internetinformationen:
www.tycothermal.de

B i l d e r : TycoThermal Controls NV

* Milo Tettamanti, Regional Sales Manager bei TycoThermal Controls NV

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