Spurensuche

Elektronische Gasspürgeräte in der Hand des SHK-Handwerks

Bernd Esders*

Die Gasinstallation ist ein Bereich mit hohen Sicherheitsanforderungen. Und das nur zu Recht, denn die Gefahren, beispielsweise durch ausströmendes Gas, sind allgemein bekannt. Aus diesen und weiteren Gründen trägt der Fachhandwerker eine große Verantwortung in der Gasinstallation. Für das Aufspüren von eventuellen Undichtigkeiten an Gasleitungen gibt es mittlerweile verschiedenste Möglichkeiten, u.a. elektronische Geräte und solche mit Sensortechnik.

Aufbau und Funktion

Bei den meisten Gasspürgeräten besteht der Sensor aus einem Metalloxid, das zusammen mit einem Heizsystem in einer Keramik eingebettet ist. Das Heizsystem bringt den Sensor auf Betriebstemperatur, während das Metalloxid in der Umgebungsluft eine spezifische Leitfähigkeit annimmt. Bei Anwesenheit von brennbaren Gasen steigt die Leitfähigkeit des Sensors in Abhängigkeit von der Gaskonzentration, d.h. es fließt umso mehr Strom, je mehr Gas vorhanden ist. Ein wesentlicher Vorteil ist die schnelle Einsatzbereitschaft dieser Geräte nach durchschnittlich ca. einer Minute.

Bei der Großzahl der Geräte wird der Halbleitersensor direkt an den zu prüfenden Leitungen und den Fittings vorbeigeführt. Gelangt Gas an den Sensor, wird der Anwender durch ein Tonsignal, Leuchtdioden, eine LCD-Anzeige oder neuerdings auch durch einen Vibrationsalarm informiert. Für ein effektives Arbeiten ist es jedoch vorteilhaft, wenn nicht ständig die Anzeige oder die Leuchtdioden beobachtet werden müssen.

Tabelle 1: Einheiten zur Angabe der Gaskonzentrationen.

ppm	Vol.-%	%UEG
1.000.000	100		Reines Gas
100.000	10		Gas 1 : 10 verdünnt, explosionsfähiges Gemisch
10.000	1	23	Gas 1 : 100 verdünnt
1000	0,1	2,3	Gas 1 : 1000 verdünnt
100	0,01	0,23	Gas 1 : 10.000 verdünnt
10	0,001	0,023	Sollte von Gasspürgeräten angezeigt werden
1	0,0001	0,0023	Nur mit aufwendiger Technik sicher bewertbar

Da Messgeräte mittlerweile Gas schon in geringsten Konzentrationen erkennen müssen, haben sich auch die Geräteanforderungen deutlich erhöht. Dabei werden Gaskonzentrationen in drei möglichen Einheiten gemessen (Tabelle 1):

ppm = part per million (x Teile in einer Million anderer Teile),

% UEG = % der unteren Explosionsgrenze,

Vol.-% = Teile von 100 Teilen gemessen.

Praxiseinsatz

Zeitdruck verträgt sich nicht mit sicherem Arbeiten, insbesondere nicht bei der Sicherheitsbeurteilung einer Gasanlage. Darum können Gasspürgeräte gar nicht empfindlich genug sein. Oder mit anderen Worten: Bei einer hohen Empfindlichkeit besteht die Möglichkeit, den Sensor mit "großer Geschwindigkeit" an den Leitungen sowie den Verbindungsteilen entlang zu führen, da bereits geringste Gasmengen ausreichen, um den Anwender zu alarmieren. Der Nachteil ist jedoch, dass auch bei "technisch dichten" Leitungen noch Gasanzeigen auftreten können, wenn der Sensor längere Zeit an eine Verbindungsstelle gehalten wird. Der Grund dafür: bei Gasspürgeräten mit Diffusionskopf kann sich das leichtere Erdgas im Sensorkopf ansammeln. Entscheidend für diesen Vorgang ist neben der Verharrungszeit insbesondere der Abstand zwischen dem Sensorkopf und der Verbindungsstelle (Bilder 1 und 2).

Bild 1: Gasdiffusion am Sensorkopf bei einem Abstand von ca. 1-2 cm. Nur ein Teilstrom des Gases gelangt in den Sensorkopf.

Ist man nur auf der Suche nach jenen Leckstellen, die auch instand gesetzt werden sollen, kann die Empfindlichkeit wesentlich niedriger liegen. In diesem Fall brauchte eine Alarmierung erst ab einigen 100 ppm einsetzen. Der Nachteil ist jedoch, dass die Empfindlichkeit nicht ausreicht, um Gas in der Raumluft anzuzeigen, bevor es bei einer Konzentrationen von etwa 200 bis 300 ppm riechbar wird. Grundsätzlich ist es daher empfehlenswert, ein Messgerät mit hoher Auflösung (mindestens 10 ppm) und Empfindlichkeit einzusetzen.

Bild 2: Gasdiffusion bei einem unmittelbaren Kontakt des Sensorkopfes mit dem Fitting.

Die anschließende Bewertung hängt stark von der Erfahrung des Monteurs ab. Eine eindeutige Bewertung ist letztendlich nur durch eine Gebrauchsfähigkeitsprüfung mittels einer Leckmengenmessung (Leckmengenmessgerät) und nicht durch ein reines Gasspürgerät möglich. Denn nur bei der Ermittlung der Leckrate in Liter pro Stunde für die gesamte Anlage (Gebrauchsfähigkeitsprüfung) kann eine Klassifizierung der Gebrauchsfähigkeit durchgeführt werden.

Arbeitsablauf

Gasspürgerät bereits außerhalb des Raumes mit der Gasinstallation einschalten und einlaufen lassen. Die Einlaufzeit nutzen, um das Gerät einer Sichtkontrolle zu unterziehen, wobei der Sensorkopf besonders auf Verschmutzung kontrolliert werden sollte.

Beim Betreten des Raumes die Anzeige beobachten um durch eventuell geringe Gasanzeigen in der Raumluft erste Hinweise auf Undichtheiten zu erhalten.

Die Gasleitung (im direkten Kontakt) systematisch mit gleichbleibender Geschwindigkeit prüfen, die zur Wand gerichtete Seite nicht vernachlässigen und dabei auch auf Mängel wie Rost, fehlende Befestigungen, fehlerhafte Materialien usw. achten. Ein häufig gemachter Fehler ist es, nach dem Orten einer Leckstelle, nicht den gesamten weiteren Leitungsverlauf ebenfalls sorgfältig zu prüfen.

Bei einer Gasanzeige die Position der Leckage möglichst genau feststellen und die höchste gemessene Konzentration dokumentieren. Anschließend in gleicher Position, aber mit ca. 1-2 cm Abstand, erneut eine Messung durchführen. Wird in diesem Abstand nur noch eine sehr geringe Konzentration gemessen, ist die Leckage anders zu bewerten, als bei weiterhin hohen Messwerten.

Bild 3: Gaskonzentration > 1 Vol.-% bei Messung direkt an der Leckage.

Beispiel: Bei einer Gewindeverbindung wurde über ein Leckmengenmessgerät eine Leckrate von rund 0,6 l/h gemessen. An dieser Leckstelle wurden Konzentrationen von weit über 1 Vol.-% (10.000 ppm) gemessen. In 1-2 cm Abstand waren es noch mehr als 5000 ppm. Auch bei einer Reduzierung der Leckrate auf 0,1 l/h, wurde an der Leckstelle immer noch ein Wert von über 10.000 ppm gemessen. In geringem Abstand waren es jedoch weniger als 1000 ppm.

Leider können für die Beurteilung der Vol.-%- bzw. der ppm-Werte keine verbindlichen Angaben gemacht werden, da die Anzeigen auch von äußeren Umgebungsbedingungen beeinflusst werden. So wird sich beispielsweise die Situation in einem sehr gut belüfteten Raum mit starker Luftströmung anders darstellen als in Bereichen mit geringen Luftströmungen.

Um eine Anlage beurteilen zu können, müssen neben den frei liegenden Gasleitungen auch die nicht sichtbaren Leitungsteile überprüft werden. Dies ist nur durch eine Gebrauchsfähigkeitsprüfung oder Druckprüfung erreichbar.

Bild 4: Gaskonzentration nur 300 ppm (0,03 Vol.-%) bei Messung im Abstand von ca. 1-2 cm.

Regelmäßige Überprüfung

Die Sensoren der Gasspürgeräte können durch eine Reihe von Substanzen (beispielsweise durch Silikondämpfe) beeinträchtigt werden. Um einen derartigen Empfindlichkeitsverlust auszuschließen, ist eine regelmäßige Überprüfung der Anzeigeempfindlichkeit mittels Prüfgas notwendig. Mit einer Druckgasdose kann der SHK-Handwerker diese Überprüfung selbst durchführen.

www.esders.de

*) Bernd Esders, Esders Ingenieurbüro GmbH, Haselünne

B i l d e r : Esders Ingenieurbüro GmbH

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