awadukt thermo antimikrobiell luft-erdwärmetauschersystem für die kontrollierte lüftung technische Information dn dn DE

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1 awadukt thermo antimikrobiell luft-erdwärmetauschersystem für die kontrollierte lüftung technische Information dn dn DE Gültig ab April 2011 Technische Änderungen vorbehalten Bau Automotive Industrie

2 Inhaltsverzeichnis Informationen und Sicherheitshinweise Hinweise zu dieser Technischen Information Mitgeltende Normen und Richtlinien Begrifflichkeiten / Abkürzungen / Formel Einführung Funktionsprinzip und Einsatzbereiche Funktionsprinzip LEWT Funktionsprinzip Wärmerückgewinnungsgerät Einsatzbereiche von LEWT Anlagen Winterbetrieb (Vorwärmung der Luft) Sommerbetrieb (Kühlung) Systemkomponenten Rehau Ansaugeinheit für Anlagen bis ca m³/h REHAU Ansaugeinheit für Anlagen von ca m³/h...14 bis ca m³/h Filter Rohre Wärmeleitfähigkeit Antimikrobielle Innenschicht Safety Lock Dichtsystem Chemische Beständigkeit Formteilprogramm Bögen Abzweige Muffen Endplattenmuffe Reduzierungen Hauseinführung AWADUKT Thermo Hauseinführung für...25 nicht drückendes Wasser Drückendes Wasser AWADUKT Thermo Ringraumdichtung Mauerkragen Kondensatablauf Kondensatablauf mit Revisionsöffnung Kondensatablauf Standard Kugelsiphon Kondensatsammelschacht Verteilerbalken Einbau und Verlegung Systemkomponenten Allgemeines zur Anlieferung von Bauteilen Einbau und Verlegung von Ansaugeinheiten Transport Lagerung auf der Baustelle Hinweise zur Errichtung der Ansaugeinheiten Einbau und Verlegung von Rohren,...34 Formteilen und Verteilerbalken Transport Lagerung auf der Baustelle Aufladen/ Abladen Hinweise zur Verlegung Richtung und Höhenlage Verbindung von Bauteilen Herstellen der Verbindung Ablängen von Rohren Schweißverbindung Voraussetzungen zum Schweißen Heizelementstumpfschweißen Heizwendelschweißen Baustoffe für die Bettung Einbau und Verfüllung Erstellung der Verlegefläche Ausnahmen von der Mindestgrabenbreite Berechnungsgrabenbreite Leitungszone und Verbau Verdichtung Verlegung im Grundwasser oder wasserführenden Schichten Mindestabstände zu Bauwerken und anderen Leitungen Längenänderung Verlegung in temporär flüssigen Boden Hauseinführung Hauseinführung für nicht drückendes Wasser AWADUKT Thermo Mauerkragen für direkte Installation...44 bei drückendem Wasser AWADUKT Thermo Mauerhülse Ringraumdichtung modular Abschlussuntersuchung / -prüfung Sichtprüfung Verdichtung Dichtheit Allgemeines Prüfung mit Luft (Verfahren L) Prüfung mit Wasser ( Verfahren W ) Qualifikation Statische Berechnung (nach Arbeitsblatt ATV- DVWK A 127) Technische Grundlagen Allgemeines Sicherstellung der Lastannahmen Zulässige Deformation Energetische Einflussgrößen Wärmetechnische Grundlagen für die Dimensionierung...50 von LEWT Anlagen Einflussparameter auf die überschlägige Berechnung Klima / Standort Erdreich Volumenstrom/ Strömungsgeschwindigkeit Verlegetiefe Art der Verlegung Rohrlänge Auslegungsbeeinflussende Kennzahlen Metervolumenstrom M Leistungszahl Berechnung des Kondensatanfalls Wartung und Reinigung Bestimmungen zur Instandhaltung Hygieneinspektion Hygienekontrollen Reinigungsverfahren Reinigung mit Bürsten Wasserreinigung

3 Tabellen/Grafiken Zeichnungen

4 1 Informationen und Sicherheitshinweise Pictogramme und Logos Sicherheitshinweis Rechtlicher Hinweis Wichtige Information, die berücksichtigt werden muss Aktualität der Technischen Information Bitte prüfen Sie zu Ihrer Sicherheit und für die korrekte Anwendung unserer Produkte in regelmäßigen Abständen, ob die Ihnen vorliegende Technische Information bereits in einer neuen Version verfügbar ist. Das Ausgabedatum Ihrer Technischen Information ist immer links unten auf der Umschlagseite aufgedruckt. Die aktuelle Technische Information erhalten Sie bei Ihrem REHAU Verkaufsbüro, Fachgroßhändler sowie im Internet als Download unter oder Sicherheitshinweise und Bedienungsanleitungen --Lesen Sie die Sicherheitshinweise und die Bedienungsanleitungen zu Ihrer eigenen Sicherheit und zur Sicherheit anderer Personen vor Montagebeginn aufmerksam und vollständig durch --Bewahren Sie die Bedienungsanleitungen auf und halten Sie sie zur Verfügung --Falls Sie die Sicherheitshinweise oder die einzelnen Montagevorschriften nicht verstanden haben oder diese für Sie unklar sind, wenden Sie sich an Ihr REHAU Verkaufsbüro --Nichtbeachten der Sicherheitshinweise kann zu Sach- oder Personenschäden führen Personelle Voraussetzungen --Lassen Sie die Montage unserer Systeme nur von autorisierten und geschulten Personen durchführen --Lassen Sie Arbeiten an elektrischen Anlagen oder Leitungsteilen nur von hierfür ausgebildeten und autorisierten Personen durchführen Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen --Halten Sie Ihren Arbeitsplatz sauber und frei von behindernden Gegenständen --Sorgen Sie für ausreichende Beleuchtung Ihres Arbeitsplatzes --Halten Sie Kinder und Haustiere sowie unbefugte Personen von Werkzeugen und den Montageplätzen fern. Dies gilt besonders bei Sanierungen im bewohnten Bereich --Verwenden Sie nur die für das jeweilige Rohrsystem von REHAU vorgesehenen Komponenten. Die Verwendung systemfremder Komponenten oder der Einsatz von Werkzeugen, die nicht aus dem jeweiligen Installationssystem von REHAU stammen, kann zu Unfällen oder anderen Gefährdungen führen Arbeitskleidung --Tragen Sie eine Schutzbrille, geeignete Arbeitskleidung, Sicherheitsschuhe, Schutzhelm und bei langen Haaren ein Haarnetz --Tragen Sie keine weite Kleidung oder Schmuck, diese könnten von beweglichen Teilen erfasst werden --Tragen Sie bei Montagearbeiten in Kopfhöhe oder über dem Kopf einen Schutzhelm Bestimmungsgemäßer Gebrauch Das System RAUTITAN darf nur wie in dieser Technischen Information beschrieben geplant, installiert und betrieben werden. Jeder andere Gebrauch ist nicht bestimmungsgemäß und deshalb unzulässig. Beachten Sie alle geltenden nationalen und internationalen Verlege-, Installations-, Unfallverhütungs- und Sicherheitsvorschriften sowie die Hinweise dieser Technischen Information. Einsatzgebiete, die in dieser Technischen Information nicht erfasst werden (Sonderanwendungen), erfordern die Rücksprache mit unserer anwendungstechnischen Abteilung. Für eine ausführliche Beratung wenden Sie sich an Ihr REHAU Verkaufsbüro. Die Planungs- und Montagehinweise sind unmittelbar mit dem jeweiligen REHAU Produkt verbunden. Es wird auszugsweise auf allgemein gültige Normen und Vorschriften verwiesen. Beachten Sie jeweils den gültigen Stand der Richtlinien, Normen und Vorschriften. 4

5 1.1 Hinweise zu dieser Technischen Information Diese Technische Information gilt für Lufterdwärmetauscherrohre aus PP von Dimension DN 200 bis DN 630 für den Bau von Lufterdreichwärmetauscheranlagen. Außerhalb von Deutschland sind die jeweils geltenden nationalen Bestimmungen zu beachten und zu befolgen. 1.2 Mitgeltende Normen und Richtlinien ATV-DVWK A 127 Statische Berechnung von Abwasserkanälen und -leitungen ATV-DVWK A 139 Einbau und Prüfung von Abwasserleitungen und kanälen ATV-DVWK A 142 Abwasserkanäle und -leitungen in Wassergewinnungsgebieten AV0030 REHAU Materialmerkblatt DIN 1045 Stahl- und Stahlbetonbau DIN 1054 Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau - Ergänzende Regelungen zu DIN EN DIN 1055 Einwirkungen auf Tragwerke DIN 1072 Straßen- und Wegbrücken; Lastannahmen DIN 1946 Raumlufttechnik DIN 4022 Baugrund und Grundwasser, Kurzbeschreibung, Benennen und Beschreiben von Boden und Fels DIN 4060 Rohrverbindungen von Abwasserkanälen und -leitungen mit Elastomerdichtungen - Anforderungen und Prüfungen an Rohrverbindungen, die Elastomerdichtungen enthalten DIN Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs DIN 4124 Baugruben und Gräben. Böschungen - Verbau - Arbeitsraumbreiten DIN Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen DIN 8078 Rohre aus Polypropylen (PP) - PP-H, PP-B, PP-R, PP-RCT - Allgemeine Güteanforderungen, Prüfung DIN Erd- und Grundbau - Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke DIN Erdarbeiten DIN Wasserhaltungsarbeiten DIN Entwässerungskanalarbeiten DIN EN 476 Allgemeine Anforderungen an Bauteile für Abwasserkanäle und -leitungen DIN EN 681 Elastomer-Dichtungen - Werkstoff-Anforderungen für Rohrleitungs-Dichtungen für Anwendungen in der Wasserversorgung und Entwässerung DIN EN 1610 Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen DIN EN 1852 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte Abwasserkanäle und leitungen Polypropylen (PP) DIN EN Füllstandsanzeiger für Flüssiggasbehälter DIN EN ISO 9969 Thermoplastische Rohre - Bestimmung der Ringsteifigkeit EN 779 Test von Raumluftfiltern EN Statische Berechnung von erdverlegten Rohrleitungen unter verschiedenen Belastungsbedingungen ISO Biologische Beurteilung von Medizinprodukten VDI 3803 Raumlufttechnik - Zentrale raumlufttechnische Anlagen VDI 6022 Raumlufttechnik, Raumluftqualität VDI 4640 Thermische Nutzung des Untergrundes ZTV A-StB 97 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in Verkehrsflächen ZTV E-StB 94 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten in Verkehrsflächen ATV = Abwassertechnische Vereinigung DIN = Deutsches Institut für Normung e.v. DVWK = Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.v. DWA = Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v. EN = Europäische Norm ISO = International Organization for Standardization VDI = Verein Deutscher Ingenieure e.v. ZTV = Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen 5

6 2 Begrifflichkeiten / Abkürzungen / Formel Bauteil Als Bauteil wird im Rahmen dieser Technischen Information jedes Produkt verstanden, welches dazu geeignet ist, Luft zu führen und mit einem anderen Bauteil verbunden werden kann. Leistungszahl Die Leistungszahl ε eines Luft - Erdwärmetauschers ist das momentane Verhältnis von abgegebener bzw. aufgenommener Wärmeleistung zu aufgenommener elektrischer Antriebsleistung, bezogen auf einen bestimmten Anlagenumfang. Jahresarbeitszahl Die Jahresarbeitszahl β eines Luft Erdreichwärmetauschers ist das Verhältnis aus der Summe jährlich gelieferter Wärme und Kälte zu jährlich aufgenommener elektrischer Antriebsenergie, bezogen auf einen bestimmten Anlagenumfang. Außenluftvolumenstrom Luftvolumenstrom, der von außen in eine Anlage bzw. ohne Luftbehandlung direkt in einen Raum einströmt. Besenrein Ist eine mit einem Besen oder einer Bürste gereinigte Oberfläche, die bei einer Sichtprüfung als sauber beurteilt werden kann. Hygiene Die Hygiene ist die Lehre von der Verhütung von Krankheiten und der Erhaltung und Festigung der Gesundheit. Lufthygiene Ist der Teil der Hygiene, der sich mit den für die Gesundheit und das Wohlbefinden maßgeblichen Wechselbeziehungen zwischen dem Menschen und der Atemluft beschäftigt. Untergrund Als Untergrund wird hier die gesamte, unter der Erdoberfläche befindliche Materie bezeichnet. Aquifer Als Aquifer wird der grundwassererfüllte Bereich eines Locker- oder Festgesteinskörper bezeichnet. Er ist auf Grund seiner hydraulischen Eigenschaften dazu geeignet Grundwasser aufzunehmen, es zu speichern und weiterzuleiten. Grundwasser Ist das den Untergrund zusammenhängend ausfüllende und der Schwerkraft unterliegende Wasser. Grundwasser entsteht durch die Versickerung von Niederschlagswasser. Niederschlagswasser Ist das durch Niederschläge auf die Oberfläche aufgebrachte Wasser, das anschließend abfließt oder im Erdreich versickert. Raumlufttechnische Anlage (RLT Anlage) Eine RLT Anlage ist die Gesamtheit der Bauelemente, die für eine ventilatorgestützte Belüftung von Gebäuden erforderlich sind. Außenluft (AU) Die Außenluft ist der Anteil der Umgebungsluft, der in die RLT Anlage einströmt. Fortluft (FO) Fortluft strömt nach Durchlaufen der RLT Anlage, der zu klimatisierenden Räume und der Wärmerückgewinnung ins Freie. Zuluft (ZU) Zuluft ist die den zu klimatisierenden Räumen zugeführte, durch die RLT Anlage vorbehandelte Luft. Abluft (AB) Abluft bezeichnet die aus den klimatisierten Räumen abgeführte Luft. Wärmerückgewinnung (WR) Ist ein Sammelbegriff für Verfahren zur Wiedernutzbarmachung der thermischen Energie eines den Prozess verlassenden Massenstroms. Luftwechselrate Beschreibt das Verhältnis des Volumenstroms pro Stunde zum Volumen der Nutzungseinheit bzw. des Raumes. Umluft Der Anteil der Abluft, der in das Luftbehandlungssystem zurückgeführt wird. Luftheizung Die ventilatorgestützte Zuführung thermischer Energie in einen Raum mittels erwärmter Zuluft. (Zulufttemperatur > Raumlufttemperatur) Lüftungsgerät Erzeugt einen Luftvolumenstrom in den angeschlossenen Nutzungseinheiten. Lufterdreichwärmetauscher LEWT Als LEWT bezeichnet man eine Einrichtung zur Übertragung thermischer Energie vom Erdreich auf einen leitungsgebundenen Luftmassenstrom (Heizfall) oder umgekehrt (Kühlfall). Wärmebereitstellungsgrad Bezeichnet den Wirkungsgrad des Wärmeübertragers zur Wärmerückgewinnung in einer Lüftungsanlage. Zur Bildung wird die Enthalpiedifferenz zwischen Außenluft und Zuluft mit der von Außenluft und Abluft, einschließlich Mehrung (z.b. durch eine Wärmepumpe) und Minderung (z.b. durch eine Frostschutz-/ Tauvorrichtung), ins Verhältnis gesetzt. Ventilator Der Ventilator ist ein außerhalb der Nutzungseinheit installiertes Bauteil zur Ab- oder Zuluftförderung aus bzw. in eine oder mehrere Nutzungseinheiten (Räume). Nenndurchmesser DN Der Nenndurchmesser kennzeichnet die Durchmesserklassifikation eines Rohres, ausgedrückt in mm. Es wird immer der Außendurchmesser des Rohres angegeben. 6

7 Rohrscheitel Als Rohrscheitel bezeichnet man die obere Hälte der Innenfläche des Rohres. Rohrsohle Als Rohrsohle bezeichnet man die untere Hälfte der Innenfläche des Rohres. Verlegetiefe Bezeichnet die Höhendifferenz zwischen der Auflagefläche des Rohres und der Geländeoberkante (GOK). Verdichtungsgrad Der Quotient aus der Trockendichte des Bodens nach DIN und ermittelter Proctordichte nach DIN Abkürzung Beschreibung Einheit a Wanddicke am Spitzende nach Anschrägen von Rohren mm a Dicke der unteren Bettungsschicht mm A O Querschnittsfläche des Lufteinlasses mm² b Anschrägbreite beim Ablängen von Rohren mm b Dicke der oberen Bettungsschicht mm B Grabenbreite auf Rohrscheitelhöhe m c Überdeckung von Rohren und Formteilen mm DN Nennweite mm DN/OD Nom. Durchmesser, außen kalibriert mm DN/ID Nom. Durchmesser, innen kalibriert mm d Mittlerer Rohrdurchmesser d n e n mm di Rohrinnendurchmesser mm d n Nomineller Außendurchmesser mm e n Nominelle Wanddicke mm g Erdbeschleunigung 9,81 m/s² K Wärmegrad Kelvin K kn Kilonewton kn L Länge m q ref Geschwindigkeitsdruck auf Ansaugturm kn/m² ws Geschwindigkeit der Luft im Standrohr m/s wl Geschwindigkeit der Luft im LEWT m/s Abkürzung EPDM PP Beschreibung Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (weiches Dichtungsmaterial) Polypropylen Buchstabe Beschreibung Einheit α Längenänderungskoeffizient. Gibt an, um wie viel mm sich ein Körper (mit einer Länge mm/m K von 1 m) ausdehnt, wenn er um 1 K erwärmt wird. β Böschungswinkel β Jahresarbeitszahl - Δ l Längenänderung mm Δ t Temperatur-Differenz C; K ε Dehnung (Längenänderung pro Längeneinheit) - ε Leistungszahl - 7

8 3 Einführung Steigende Energiepreise und schwindende Ressourcen führen bei Bauherren, Planern und Architekten zu einem gezielten Umdenken. Durch die zunehmende Knappheit fossiler Rohstoffe gewinnen energiesparende Baukonzepte immer mehr an Bedeutung. Wesentlicher Bestandteil ist hier die kontrollierte Belüftung von Wohn-, Büro- und Arbeitsräumen. Wird für das Gebäude Luft als Wärmeträger verwendet, so eignet sich ein Lufterdwärmetauscher, kurz LEWT genannt, ideal dazu, CO 2 Emissionen einzusparen und Energiekosten zu reduzieren. Im Bereich der Niedrigenergie- und Passivhäuser zählen Anlagen zur kontrollierten Wohnraumbelüftung bereits zum Standard. Die eingesetzten LEWT Anlagen dienen hier im Wesentlichen zur Vorwärmung der Luft im Winter, um eine Vereisung des Wärmetauschers im Lüftungsgerät gezielt zu verhindern. Der im Sommer auftretende Kühleffekt wird als zusätzlicher Nutzen zur Temperierung des Hauses verwendet. In der Industrie sowie in Büro- und Verwaltungsgebäuden wird insbesondere zur Unterstützung der auftretenden Kühllasten immer häufiger nach wirtschaftlich sinnvollen Lösungen gesucht. Der Einsatz von konventionellen Kühlaggregaten ist jedoch mit hohen Betriebskosten verbunden. Durch den Einsatz vorgeschalteter LEWT Anlagen in den zumeist luftgeführten Systemen kann der Bedarf an konventionellen Kühlaggregaten reduziert oder sogar komplett auf diese verzichtet werden. Dies führt neben der Einsparung von Betriebskosten auch zu einer deutlichen Reduktion der CO 2 - Emission. Die frühzeitige Einbindung der LEWT Anlage in das Lüftungskonzept stellt eine wesentliche Vorraussetzung dar, um die für die Umsetzung der Anlage bedingten Abhängigkeiten zu klären und bei der gesamtheitlichen Anlagenplanung zu berücksichtigen. 8

9 4 Funktionsprinzip und Einsatzbereiche 4.1 Funktionsprinzip LEWT Mit einem Lufterdwärmetauscher wird ein Teil oder die gesamte für den Betrieb der Lüftungsanlage benötigte Luft durch ein im Erdreich verlegtes Einzelrohr oder Rohrsystem geleitet. Durch Sonneneinstrahlung, Niederschlag und andere klimatische Einflüsse wird die Erdoberfläche im Sommer erwärmt. Im Winter wird sie durch klimatische Faktoren gekühlt. In Diagramm 1 ist der jahreszeitliche Temperaturverlauf für verschiedene Tiefen dargestellt. Die oberen Schichten des Erdbodens unterliegen einer deutlich stärkeren Beeinflussung durch die Außentemperatur als die unteren Schichten, weshalb die Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter mit zunehmender Tiefe geringer werden. Bedingt durch die Speicherfähigkeit des Erdreichs tritt eine Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Kurven auf. Erst durch diese im Jahresverlauf unterschiedlichen Temperaturdifferenzen zwischen Erdreich- und Außenlufttemperatur ist es möglich, die durch die Rohre geführte Luft im Winter vorzuwärmen bzw. im Sommer abzukühlen. Jahrestemperaturverlauf im Erdreich 20,00 15,00 Temperatur [ C] 10,00 5,00 0,00-5, Tage Taußen [ C] 1m 2m 3m 4m 5m Der Verlauf der im Erdreich vorhandenen Temperatur und damit die für den Übertragungsprozess notwendige Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft- und der Erdreichtemperatur ist im Wesentlichen von der Zusammensetzung des Untergrundes und dem Klima abhängig. Beide Parameter werden von einer Vielzahl äußerer Faktoren beeinflusst, so dass diese bei der Auslegung mit einer entsprechenden Toleranz berücksichtigt werden müssen. Zusätzlich bestehen umfangreiche Wechselwirkungen zwischen der Verlegeart, der Rohrauswahl, der Betriebsweise und weiteren Randbedingungen, weshalb bei der Auslegung von LEWT Anlagen auch von einer komplexen auslegungsbedingten Matrix gesprochen wird. Dem Planer muss bewusst sein, dass aufgrund dieser komplexen Matrix die exakte Leistung einer LEWT Anlage niemals im Voraus berechnet werden kann. Diese für alle geothermischen Systeme typische Auslegungsproblematik muss in der Planungsphase offen angesprochen werden und dementsprechend Berücksichtigung finden. Gleichzeitig sollte jedoch auch auf die Effizienz, die Wirtschaftlichkeit und die ökologischen Vorteile dieses Systems hingewiesen werden. 9

10 4.2 Funktionsprinzip Wärmerückgewinnungsgerät Wärmerückgewinnungsgeräte folgen grundsätzlich immer dem gleichen, thermische Energie übertragenden Prinzip. Von einem Stoffstrom mit höherer Temperatur wird Wärme an einen kälteren Stoffstrom abgegeben. Die Effizienz der Wärmeübertragung ist unter anderem von der Wärmetauscherfläche und der Führung der Stoffströme abhängig. Grundsätzlich können drei Arten der Stoffstromführung unterschieden werden. Dies sind die Gleichstromführung, die Gegenstromführung und die Kreuzstromführung. Bei der Gleichstromführung strömen die Medien in gleicher Fließrichtung zueinander. Die Gegenstromführung ist durch entgegengesetzte Fließrichtungen gekennzeichnet und bei der Kreuzstromführung kreuzen sich die Fließrichtungen der Medien. Für die bei LEWT Anlagen eingesetzten Wärmerückgewinnungsgeräten wird überwiegend die Kreuzstromführung in Kombination mit der Gegenstromführung angewendet. In nachstehendem Bild ist ein Beispiel für ein typisches Lüftungsgerät dargestellt. Die angesaugte Außenluft (AU) gelangt über einen Filter in das Gerät. Dort wird sie durch einen Wärmetauscher geleitet. Gleichzeitig gelangt die aus dem Gebäude abgezogene Abluft (AB) ebenfalls über einen Filter in den anderen Strang des Kreuzstromwärmetauscher. Die im Bild dargestellte wärmere Abluft gibt einen Teil seiner Energie im Wärmetauscher an die kühlere Außenluft ab, wodurch sich diese erwärmt. Die so erwärmte Luft gelangt als Zuluft (ZU) über einen Ventilator in das Verteilsystem des Gebäudes. Die kühlere Fortluft (FO) gelangt über einen Ventilator ins Freie. 10

11 4.3 Einsatzbereiche von LEWT Anlagen Ein LEWT ist gemäß VDI 4640 als eine Raumlufttechnische Anlage (RLT Anlage) zu behandeln. Für die verschiedenen Einsatzbereiche sind daher insbesondere die Anforderungen der DIN 1946 sowie aus hygienischer Sicht die Anforderungen der VDI 6022 zu berücksichtigen. LEWT Anlagen sind für das Wärmeträgermedium Luft geeignet und können grundsätzlich in drei verschiedenen Betriebsweisen eingesetzt werden. (1) Vorwärmung der Zuluft Die LEWT Anlage dient ausschließlich zur Vorwärmung der Zuluft. Der Betrieb der Anlage wird so gesteuert, dass ab dem Überschreiten einer bestimmten Außentemperatur die Luftzufuhr über den LEWT abgeschaltet wird. Die Luft wird dann über einen Bypass geführt. (2) Kühlen der Zuluft Die LEWT Anlage dient ausschließlich zur Kühlung der Zuluft. Der Betrieb der Anlage wird so gesteuert, dass ab dem Unterschreiten Austrittstemperatur einer bestimmten am Ende des Außenlufttemperatur die Luftzufuhr über den LEWT abgeschaltet wird. Die Luft Luft-Erdwärmetauschers wird dann über einen Bypass geführt. Eintrittstemperatur am Ansaugelement + 30 C (3) Vorwärmung und Kühlung der Zuluft Die LEWT Anlage wird sowohl zum Vorwärmen als auch zum Kühlen der Zuluft verwendet. Der Anlagenbetrieb ist bei dieser Form am wirtschaftlichsten. In Betriebspunkten, in denen die Verwendung des LEWT den Wirkungsgrad der Anlage verschlechtern würde, wird der Luftstrom über den Bypass geführt. Durch den Einsatz einer optimal ausgerichteten + 16 Bypasssteuerung C ist es möglich, die Effizienz der LEWT Anlage zu maximieren. Temperatur im Erdreich Winterbetrieb (Vorwärmung der Luft) Eintrittstemperatur am Ansaugelement - 15 C Temperatur im Erdreich Beispiel Winterbetrieb + 12 C + 7 C + 2 C Austrittstemperatur am Ende des Luft-Erdwärmetauschers Insbesondere bei Wohngebäuden mit einem max. Volumenstrom bis ca. 750 m³/h werden die LEWT Anlagen so dimensioniert, dass eine fortluftseitige Vereisung am Wärmerückgewinnungsgerät verhindert wird. Durch die heute meist sehr effektiv arbeitenden Wärmerückgewinnungsanlagen mit Wirkungsgraden von mehr als 80 % entsteht die Problematik, dass bei einer zuluftseitigen Lufttemperatur von unter -3 C eine Vereisung des Wärmetauschers auf der Fortluftseite einsetzen kann. Die Vereisung entsteht dadurch, dass die einströmende Außenluft die Abluft soweit abkühlt, dass diese kondensiert und das anfallende Kondensat gefriert. Um eine ausreichende Sicherheit vor der Vereisung zu gewährleisten, sollte bei der Auslegung von Anlagen bis ca. 750 m³/h eine minimale Austrittstemperatur nach dem LEWT von 0 C angenommen werden. Bei Anlagen über 750 m³/h ist eine Auslegung auf eine minimale Austrittstemperatur nach dem LEWT von 3 C als ausreichend anzusehen, um eine Vereisung zu verhindern. Neben der Auslegung auf eine zur Verhinderung der Fortluftseitigen Vereisung notwendigen Grenztemperatur werden LEWT Anlagen ebenso auf einen benötigten Mindestvolumenstrom oder der zur Verfügung stehenden Fläche hin ausgelegt Sommerbetrieb (Kühlung) Besonders bei Büro- und Verwaltungsgebäuden haben die internen Wärmelasten in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Ursachen für den Anstieg der Raumlufttemperaturen liegen zum einen im verstärkten EDV Einsatz und zum anderen in den Maßnahmen zur Verbesserung der Wärmedämmung. Dies führt häufig dazu, dass interne Kühllasten durch zusätzliche Maßnahmen kompensiert werden müssen. Bisher wurden dafür konventionelle Klimageräte verwendet, deren Primärenergieeinsatz jedoch enorm hoch ist und so zu einem erheblichen Anstieg der Betriebskosten führt. Durch den Einsatz einer LEWT Anlage kann der Bedarf an konventionellen Klimageräten gesenkt oder diese sogar völlig eingespart werden. Infolgedessen sinkt zudem die verbrauchte Primärenergie sowie die durch den Betrieb der Analge verursachten Kosten. Achtung: Im Kühlfall sind niedrige LEWT Austrittstemperaturen mit hoher Luftfeuchte verbunden. Ggf. muss eine Nacherwärmung erfolgen. In Wohngebäuden mit einem Volumenstrom unter 750 m³/h, wo meist die Vorwärmung der Luft im Mittelpunkt des Anlagenbetriebs steht, kann der durch den LEWT erzielte Kühleffekt, ohne erhöhten Kostenaufwand genutzt werden und bietet somit einen zusätzlichen kostenneutralen Wohnkomfort. Beim Einsatz der LEWT Anlagen zur Kühlung können drei nachfolgend beschriebene Betriebsweisen unterschieden werden, die auch nebeneinander auftreten können. 1) Komfortkühlung Bei der Komfortkühlung wird die LEWT Anlage auf den Volumenstrom, der gemäß den hygienischen Anforderungen erforderlichen ist, ausgelegt. Ebenso ist es möglich, sich auf die für die Anlage maximal zur Verfügung stehende Fläche zu beziehen. Eine spezielle Auslegung für den Kühlfall erfolgt nicht. Vielmehr ist der Kühleffekt ein zusätzlicher Komfort, welcher ohne Mehrkosten genutzt werden kann. Die Austrittstemperatur am Ende der LEWT Anlage kann daher an sehr warmen Tagen auch über 26 C steigen. Die zusätzliche Nutzung der LEWT Anlage im Winter führt zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Anlagenbetrieb. Bei dieser Form der Kühlung kann die LEWT Anlage sowohl mit als auch ohne Bypass ausgeführt werden. 2) Raumkühlung Bei der Raumkühlung wird die LEWT Anlage auf eine definierte, nicht zu überschreitende Raumtemperatur ausgelegt. Hierbei sind sowohl die externen als auch die internen Lasten zu berücksichtigen. Auf Grund der teilweise sehr hohen Kühllastspitzen sollte die LEWT Anlage so gut wie möglich regeneriert werden. Um die Kapazitäten des Systems zu schonen sollte zum einen die Nachtkälte genutzt, zum anderen bei geeigneten Außentemperaturen (z.b. 20 C) die Außenluft über einen Bypass angesaugt werden. Eine auf alle Anlagenkomponenten abgestimmte Kühlstrategie ist somit unumgänglich, um die LEWT Anlage nicht zu überlasten. Eine Bypassschaltung ist bei der Raumkühlung zwingend mit einzuplanen. Die zusätzliche Nutzung der LEWT Anlage im Winter führt zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Anlagenbetrieb. 11

12 3) Unterstützungskühlung Die LEWT Anlage unterstützt in diesem Fall das konventionelle Kühlsystem. So kann sie zur Abdeckung der Grundlastkühlung verwendet werden. Für die Abdeckung von Kühllastspitzen wird dann meist, bei Anlagen über 5000 m³/h, die LEWT Anlage in Verbindung mit konventioneller Kühltechnik eingesetzt. Bei sehr hohen Kühllasten ist eine Trennung zwischen dem konventionellen System und der LEWT Anlage sinnvoll. Abhängig von der abgestimmten Kühlstrategie kann der Einsatz einer Bypassschaltung sinnvoll sein. Die zusätzliche Nutzung der LEWT Anlage im Winter führt zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Anlagenbetrieb. Für ein optimales LEWT Anlagenkonzept ist neben der von Anfang an umfassenden Planung auch die Einbindung der Anlage in das Heiz- und Kühlkonzept des Objekts zwingend erforderlich. Eintrittstemperatur am Ansaugelement + 30 C Austrittstemperatur am Ende des Luft-Erdwärmetauschers + 16 C Temperatur im Erdreich + 12 C Beispiel Sommerbetrieb Eintrittstemperatur am Ansaugelement - 15 C Austrittstemperatur am Ende des Luft-Erdwärmetauschers + 2 C Temperatur im Erdreich + 7 C 12

13 5 Systemkomponenten 5.1 Ansaugeinheiten Die für den Betrieb benötigte Außenluft gelangt über eine Außenluftansaugung in die Anlage. Die Dimension der Ansaugeinheit sollte an das angeschlossene LEWT Rohr und den zulässigen Druckverlust ausgelegt sein. Bezüglich der Lage der Außenluftansaugung ist die VDI Richtlinie 6022 zu beachten. In dieser wird gefordert, dass die angesaugte Luft von bestmöglichster Qualität sein sollte. Dies gilt für alle LEWT Anlagen, da gemäß der VDI Richtlinie 4640 die angesaugte Luft als Lebensmittel zu betrachten ist. Nachfolgende Punkte sind daher bei der Auswahl der Lage für die Außenluftansaugung zu berücksichtigen: --Nähe zu Straßen (Verkehrsbelastung der Straße) --Nähe zu Laubabwerfenden Bäumen / Sträuchern --Nähe zu Ausblasöffnungen jeglicher Art --Hauptwindrichtung und Lage möglicher geruchsbeeinträchtigender Anlagen --Nähe zu Gebäuden Die VDI Richtlinie 4640 beschreibt die Anforderungen an Ansaugtürme für LEWT-Anlagen. Demnach sollten diese aus wetterfestem und gesundheitsunbedenklichem Material bestehen und die Höhe der Ansaugöffnung mit ausreichendem Abstand zur Erdoberfläche und möglichen Emittenten gewählt werden. Außerdem ist ein Vorfilter in der Ansaugöffnung zum Schutz vor eindringenden Fremdstoffen vorzusehen. In der Regel ist ein Grobfilter ausreichend, falls nötig kann eine Kombination aus Grob- und Feinfilter in die Ansaugeinheit integriert werden Rehau Ansaugeinheit für Anlagen bis ca m³/h Ansaugeinheiten bis zu einem Volumenstrom von 1500 m³/h werden in drei verschiedene Dimensionen angeboten. Dies sind die Ansaugeinheiten für die Rohrdimension DN 200, DN 250 und DN 315. Die VDI Richtlinie 3803 schlägt für die Gesamtanlage aus LEWT und konventionellem Lüftungsgerät zwei Filterstufen vor, von denen sich z. B. je eine Einheit in der Ansaugeinheit und eine im konventionellen Lüftungsgerät befindet. Als Material für den Ansaugturm wird in dieser Richtlinie Edelstahl gefordert. Weitere Hinweise bezüglich Ansaughöhe, Aufstellungsort und Ausführung der Ansaugeinheiten sind in der DIN , der DIN EN oder der VDI 6022 zu finden. Die in diesen Normen und Richtlinien beschriebenen Anforderungen müssen bei der Planung berücksichtigt werden. Die Fertigung Kundenspezifischer Lösungen wird nach den Vorgaben des Kunden vorgenommen. Die Einhaltung Norm und/ oder Richtlinienbedingter Vorgaben bezüglich Ansaughöhe, Filtereinsatz, Statik und Montage werden durch die Fa. REHAU AG+Co nicht geprüft. Es wird daher keinerlei Haftung für eventuelle Abweichungen von den oben genannten Normen und Richtlinien übernommen. Die für die Ermittlung der Druckdifferenz in den Ansaugeinheiten notwendigen Werte können Sie aus den im Anhang beigefügten Grafiken entnehmen. Bei der Aufstellung in küstennahen Bereichen oder in mit korrosionsfähigen Stoffen stark belasteter Luft kann es erforderlich sein, die Materialgüte den entsprechenden Anforderungen anzupassen. Der nachfolgenden Tabelle können die wichtigsten Informationen über oben genannte Ansaugeinheiten entnommen werden. REHAU-Artikel-Nr.: Nennweite: DN/OD mm Werkstoff: Edelstahl V2A Edelstahl V2A Edelstahl V2A Oberfläche: matt matt matt Gesamt-Höhe: L2 mm Ansaughöhe: L5 + L6 mm Gesamtgewicht kg ca. 12,5 ca. 15,5 ca. 20,5 Lamellenkopf: Dachform: Flachdach Flachdach Flachdach Lamellenkopfhöhe gesamt: mm Lamellen-Anzahl: n Außendurchmesser: L1 mm Filterfläche 100%: Ao m² 0,207 0,298 0,426 Standrohr: Standrohrhöhe (Gesamt) mm Wandstärke: s mm 0,6 0,6 0,6 Standrohr-Verbindung untereinander Spreizstift Spreizstift Spreizstift Bodenplatte: Bodenplatte: s x a x b mm 2x400x400 2x450x450 2x515x515 Anschlussrohr Nennweite: DN Anzahl Bohrungen in Bodenplatte Stück Durchmesser Bohrung mm 11,5 11,5 11,5 Volumenströme: Volumenstrom im Standrohr bei ws = 6,0 m/s V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 2,5 m/s; ohne Filter ) V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 1,5 m/s; mit G4 Filter ) V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 0,25 m/s; mit F6 Filter ) V m³/h Maße können produktionsbedingt geringfügig abweichen, Änderungen vorbehalten. Skizze mit Bemaßung befindet sich im Anhang. 13

14 Die Montage der Ansaugeinheit erfolgt direkt in eine Muffe der gleichen Dimension. Die Montage der Ansaugeinheiten sollte auf einem dafür vorgesehenen Befestigungsfundament erfolgen, in welchem die Muffe bei der Erstellung integriert wurde. Genauere Hinweise zur Fundamentgröße sowie der Montage sind in der Montageanleitung des Ansaugturmes detailliert dargestellt REHAU Ansaugeinheit für Anlagen von ca m³/h bis ca m³/h Im Unterschied zu den unter vorgestellten Ansaugeinheiten sind die hier aufgeführten Ansaugeinheiten durch eine erhöhte Materialstärke gekennzeichnet. Für die Dimensionen DN 500 und DN 630 ist es außerdem möglich, Sonderlösungen mit einer Ansaughöhe von 3,0 m zu bestellen. Detaillierte Abmessungen und eine Skizze der Ansaugeinheiten entnehmen sie bitte den beiliegenden Unterlagen im Anhang. Aus nachfolgender Tabelle können die wichtigsten Informationen der Ansaugeinheiten dieses Kapitels entnommen werden. REHAU-Artikel-Nr.: Nennweite: DN / OD mm 400Edelstahl V2A 500* 630* Werkstoff: Edelstahl V2A Edelstahl V2A Edelstahl V2A Oberfläche: matt matt matt Gesamt-Höhe: L2 mm Ansaughöhe: L5 + L6 mm 1310* 1310* 1310 Gesamtgewicht:. kg ca. 34,0 ca. 45,0 ca. 57,0 Lamellenkopf: Dachform: Flachdach Flachdach Flachdach Lamellenkopfhöhe gesamt: mm Lamellen-Anzahl: Außendurchmesser: L1 mm Filterfläche 100 %: Ao m² 0,829 1,162 1,663 Standrohr: Standrohrhöhe (Gesamt) mm Wandstärke: mm 0,8 0,8 1,0 Standrohr-Verbindung untereinander Spreizstift Spreizstift Spreizstift Bodenplatte: Bodenplatte: s x a x b mm 2x600x600 2x700x700 2x830x830 Anschlussrohr Nennweite: DN / OD mm Anzahl Bohrungen in Bodenplatte Stück Durchmesser Bohrung mm 11,5 11,5 11,5 Volumenströme: Volumenstrom im Standrohr bei ws = 6,0 m/s V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 2,5 m/s; ohne Filter ) V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 1,5 m/s; mit G4 Filter ) V m³/h max. Volumenstrom (AO = 85% ; wl = 0,25 m/s; mit F6 Filter ) V m³/h * auch mit Ansaughöhe 3,0 m lieferbar, Änderungen vorbehalten; Skizze mit Bemaßung befindet sich im Anhang. Maße können produktionsbedingt geringfügig abweichen, Änderungen vorbehalten. Die Montage der Ansaugeinheit erfolgt direkt in eine Muffe der gleichwertigen Dimension. Die Montage der Ansaugeinheiten sollte auf einem dafür vorgesehenen Befestigungsfundament erfolgen, in welchem die Muffe bei der Erstellung integriert wurde. Genauere Hinweise zur Fundamentgröße sowie der Montage sind in der Montageanleitung des Ansaugturmes detailliert dargestellt. 14

15 5.1.3 Filter Für den Einsatz der Filter in die Ansaugeinheiten stehen ein Grobfilter G4 und ein Feinfilter F6 zur Verfügung. Der Einsatz des Grobfilters G4 ist für den allgemeinen Betrieb, gemäß aktueller Normen und Richtlinien, als ausreichend anzusehen. Der Einsatz eines Feinfilters F6 ist dann zu bevorzugen, wenn insbesondere gesundheitliche Schutzmaßnahmen, z.b. für Allergiker, getroffen werden müssen. Zu beachten ist hierbei, dass einem Feinfilter immer ein Grobfilter vorzuschalten ist, um die Standzeit des Feinfilters zu erhöhen. Durch den Einsatz eines Feinfilters wird der maximale Luftvolumenstrom bei gleichbleibendem Druckverlust deutlich reduziert. Daher sollte bei dem Einsatz von Feinfiltern in jedem Fall eine Druckverlustberechnung für die Ansaugeinheit durchgeführt werden bzw. der max. mögliche Volumenstrom für die gewählte Ansaugeinheit ermittelt werden. Gegebenenfalls kann es notwendig werden, eine Vergrößerung der Filterfläche vorzunehmen, um den notwendigen Mindestvolumenstrom bei annehmbarem Druckverlust gewährleisten zu können. Die Anfangsdruckdifferenzdiagramme für die Filtertypen finden Sie im Anhang. Im Lieferumfang eines Feinfilters F6 ist immer ein G2 Filter enthalten. Bitte beachten Sie auch die genaue Beschreibung in der Montageanleitung. Der nachfolgenden Tabelle können die Abscheidegrade und Partikelbeispiele beider Filtertypen entnommen werden. Filter Dimension Artikel Nr. Partikelgröße Abscheidegrad Partikelbeispiele G4 DN > 10 μm 0,3 μm 0-5 % Insekten, Textilfaser und DN ,3 μm % DN ,5 μm % DN μm % DN μm % DN μm % 10 μm >99 % DN ,5 μm 5-15 % Haare, Sand, Flugasche, DN μm % Blütenstaub, Sporen, Pollen DN μm % DN μm % DN μm % F6 DN μm 0,1 μm 5-15 % Blütenstaub, Sporen, Pollen, Zementstaub, Bakterien und Keime auf Wirtspartikeln 5.2 Rohre Die in LEWT Anlagen verlegten Rohre bilden das Herzstück der Anlage. Sie stellen den Wärmetauscher zwischen der im Rohr geführten Luft und dem Erdreich dar. Die derzeit gültigen Normen und Richtlinien stellen spezielle Anforderungen an das Rohrmaterial. VDI Richtlinie 6022: Das Rohr --Muss geschlossenporig sein, --Darf keine gesundheitsschädlichen Stoffe und Gerüche emittieren, --Sollte keine Feuchtigkeit im Material aufnehmen und --Muss das im Sommer entstehende Kondensat sicher ableiten DIN 1946 und VDI Richtlinie 4640: Das Rohrmaterial muss --Dicht sein, sodass kein Wasser von außen in die Anlage eindringen kann --Korrosionsbeständig sein und --Das im Sommer entstehende Kondensat sicher ableiten Als optimal geeignete Materialien sind Kunststoffe wie z.b. PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen) anzusehen. Die, durch das geringe Gewicht, einfache Handhabung auf der Baustelle, die im Verhältnis zum Beton langen Lieferlängen von meist 6 m und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformungen zeichnet Kunststoffe gegenüber anderen sogenannten biegesteifen Materialien (z.b. Beton) aus. Nicht jedes Kunststoffrohr ist zum Einsatz als Wärmetauscherrohr in einer LEWT Anlage geeignet. Nach der VDI Richtlinie 4640 wird der Einsatz von Wellrohren als ungeeignet bezeichnet. Durch die Flexibilität dieser Rohre kann das für den Kondensatablauf benötigte Gefälle nur bedingt eingehalten werden. Optimal für den Einsatz als Wärmetauscherrohr in LEWT Anlagen eignen sich steife Rohre aus PP Materialien. Insbesondere durch das zur Verfügung stehende umfangreiche Formteilprogramm von PP Rohren können individuell auf die Einbausituation abgestimmte Verlegevarianten umgesetzt werden. Um den speziellen hygienischen Anforderungen der VDI Richtlinie 6022 gerecht zu werden, wurde von der Fa. Rehau AG+Co ein spezielles, auf die Anwendung als Luft Erdwärmetauscher abgestimmtes Rohrsystem, entwickelt. Das spezielle REHAU Wärmetauscherrohr AWADUKT Thermo zeichnet sich aus durch: I. Einsatz spezieller PP Typen mit verbesserter Wärmeleitfähigkeit II. antimikrobielle Innenschicht III. besonders glatte Innenschicht IV. spezielles von Rehau AG+Co entwickeltes Safety Lock Dichtsystem mit Klickring V. besondere Ausgewogenheit zwischen Schlägzähigkeit und hoher Steifigkeit VI. hohe Abriebfestigkeit und gute Hochdruckspülfestigkeit VII. hohe chemische Beständigkeit VIII. großer Temperatureinsatzbereich von -20 C bis 60 C 15

16 Das REHAU Wärmetauscherrohr AWADUKT Thermo ist speziell auf den Einsatzbereich als Wärmetauscherrohr abgestimmt und erfüllt bestmöglich die an das Rohr gestellten Anforderungen aus den Normen und Richtlinien. In nachfolgender Tabelle sind die wesentlichen Kenndaten des Rohres im Überblick dargestellt. Bezeichnung AWADUKT Thermo antimikrobiell DN 200 DN 500 AWADUKT Thermo DN 630 Mittlere Dichte [g/cm³] 0,95 0,95 Farbe DN 200 Blau Farbe DN DN 630 Orange Orange Baulänge [m] DN DN / 3 / 6 Baulänge [m] DN DN Verbindungstechnik Steckmuffe ggf. Schweißen Steckmuffe ggf. Schweißen Formteilprogramm ja ja Eigenschaften Kurzzeit-E-Modul [N/mm²] Wärmeausdehnungskoeffizient [mm/mk] 0,08 0,08 Wärmeleitfähigkeit [W/m K] 0,28 0,28 chemische Beständigkeit ph 2 12 ph 2 12 Maximale Lufttemperatur [ C] Minimale Lufttemperatur [ C] - 20 C - 20 C Schlagzähigkeit Minimal zulässiger Biegeradius 150 x d 150 x d Überdeckungshöhen [m]* Mögliche max. Grundwasserstände über Rohrscheitel, 3 3 ohne Verkehrslast [m] Einbau unter dem Gebäude** Empfohlenes Einbettungsmaterial nach DIN 1610 Leitungszone E1 / E2 G2 G2 * Die Überdeckungshöhe stellt nur einen Anhaltswert dar. Durch eine statische Berechnung ist die zulässige Überdeckungshöhe zu prüfen. ** Der Einbau von LEWT Anlagen unter einem Gebäude ist grundsätzlich möglich, jedoch abhängig vom Einsatzbereich zu prüfen. In diesem Fall ist jedoch vor dem Einbau zwingend eine statische Berechnung durchzuführen. AWADUKT Thermo-Rohr mit Steckmuffe und Sicherheitsdichtsystem, Rohrenden mit Schmutzschutz Werkstoff: RAU-PP 2387/2400 antimikrobiell Farbe: RAL 5012 Lichtblau, Innenschicht Aluminiumgrau Art.-Nr. DN/OD BL d 1 D max t e min Gewicht Stck./ [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/m] HRV* ,0 4, ,0 4, ,0 4,2 20 * HRV = Holzrahmenverschlag 16

17 AWADUKT Thermo-Rohr mit Steckmuffe und Sicherheitsdichtsystem, Rohrenden mit Schmutzschutz Werkstoff: RAU-PP 2387/2400 antimikrobiell Farbe: Orangebraun Art.-Nr. DN/OD BL d 1 D max t e min Gewicht Stck./ [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/m] HRV ,8 6, ,8 6, ,8 6, ,1 10, ,1 10, ,1 10, ,5 16, ,0 25,3 4 L-EWT Rohr DN 630 mit Steckmuffe und Sicherheitsschichtsystem Rohrenden mit Schmutzschutz Werkstoff: RAU-PP 2300 Farbe: Orange Art.-Nr. DN/OD BL d 1 D max t e min Gewicht Stck./ [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/m] HRV ,8 46,7 2 17

18 5.2.1 Wärmeleitfähigkeit Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials hat auf den Wärmedurchgang und damit auf die zu erzielende Entzugsleistung einen wesentlichen Einfluss. So werden Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit z.b. als Dämmmaterialien eingesetzt. Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit hingegen überall dort, wo Wärme übertragen werden muss ( z.b. Wärmetauscher). Für eine effiziente Nutzung als Lufterdwärmetauscherrohr sollte die Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials optimal auf diesen Einsatzfall abgestimmt sein. Polymere Werkstoffe besitzen gegenüber Metallen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, welche jedoch durch die Zugabe von Zusatzstoffen deutlich erhöht werden kann. Ein weiterer wichtiger, die Wärmeübertragung beeinflussender, Parameter ist die Wandstärke. So ist die Wärmeübertragung bei geringer Wandstärke besser als bei höherer Wandstärke. Durch die Zugabe spezieller Zusatzstoffe wurde die Wärmeleitfähigkeit der AWADUKT Thermo Rohre gegenüber Standard PP Rohren deutlich erhöht, ohne dass sich die Steifigkeit verringert. In externen Prüfprotokollen wird bestätigt, dass die Wärmeleitfähigkeit für das verwendete PP Rohstoffmaterial mit 0,28 W/m K ca. 45 % höher liegt als bei herkömmlichen PP Rohstoffmaterialien. Aus nachfolgender Tabelle können die Wärmeleitfähigkeiten verschiedener Kunststoffe entnommen werden. Die Silber-Ionen werden durch den Austausch von Ionen z.b. Na+ oder K+ freigesetzt. Der Austausch kann nur dann stattfinden, wenn Wasser (ein Feuchtigkeitsfilm) vorhanden ist. Somit werden nur dann Silber-Ionen freigesetzt, wenn es wirklich benötigt wird, da sich Bakterien oder Pilze nur entwickeln wenn Feuchtigkeit vorhanden ist. Die Wirkung der Antimikrobiellen Schicht ist auf die Rohrwand beschränkt, in der Luft befindliche Bakterien oder Pilzsporen werden nicht bekämpft. Bakterium Feuchtigkeitsfilm Ionenabgabe Basis-Polymer Funktionsweise antimikrobielle Rohrinnenschicht Silberpartikel Umgebung Oberfläche Die Wirkung der Antimikrobiellen Innenschicht konnte in mehrmaligen, unabhängigen Tests am Fresenius Institut nachgewiesen werden. 0,3 0,25 Wärmeleitfähigkeit [W/(m x K)] 0,2 0,15 0,1 0,05 0 PVC Schaumkern PVC kompakt PP kompakt PP Spezial Awadukt Thermo Beispiel Antimikrobielle Innenschicht Durch ein spezielles, in die Rohrherstellung integriertes Verfahren, wird die Antimikrobielle Innenschicht der AWADUKT Thermorohre dauerhaft und untrennbar mit dem Rohrmaterial verbunden. Die Antimikrobielle Innenschicht besteht aus einer anorganischen Silberverbindung Agion, welches das Wachstum und die Vermehrung von Bakterien und einigen Pilzen verhindert bzw. stark reduziert. Das Agion ist eine natürliche, antimikrobielle Substanz, welche die Entwicklung bakteriellen Resistenzen nicht fördert und dauerhaft wirksam ist. Die Silber-Ionen entfalten ihre Wirkung nur auf einfachen Zellstrukturen, komplexe Zellstrukturen, wie die von Pflanzen, Tieren oder Menschen, werden durch die Silber-Ionen nicht betroffen. Die Biokompatibilität des Agion wurde gemäß der ISO erfolgreich geprüft. Die Wirkweise des Silbers kann durch drei verschiedene Deaktivierungsmechanismen beschrieben werden: Ergebnis Institut Fresenius: Vgl. PP (Standard) vs. PP Antimikrobiell Agion Materialien werden seit mehreren Jahren in der Medizintechnik und bei Küchengeräten (z. B. Kühlschränke) eingesetzt. Erste Tests haben gezeigt, dass aufgrund der eingesetzten Agion Konzentration und der besonderen Betriebsart der LEWT Anlagen eine dauerhafte Wirkung gewährleistet ist. Durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Innenschicht und dem Rohrmaterial wird bei einer ordnungsgemäß durchgeführten Reinigung, wie in Praxisversuchen bestätigt, die antimikrobielle Schicht nicht beeinträchtigt. 1) Katalytische Oxidation 2) Reaktion mit der Zellmembran 3) Anbindung an die DNA 18

19 5.2.3 Safety Lock Dichtsystem Das spezielle Safety Lock (SL) Dichtsystem sogt dafür, dass die sich in der Muffe befindliche Dichtung fest fixiert wird und beim Steckvorgang nicht versehentlich herausgeschoben werden kann. Zudem gewährleistet dieses Dichtsystem selbst bei Verformung oder Abwinklung eine hohe Dichtheit. Insbesondere aus hygienischen Gründen ist die Dichtheit der L- EWT Anlage sicherzustellen, weshalb durch den Einsatz des Safety Lock Dichtsystems die Anforderungen gemäß der DIN 1946, VDI Richtlinien 4640 und 6022 erfüllt werden. Dichtringe Die eingesetzten Gummisorten (EPDM) weisen im Allgemeinen eine recht gute chemische Beständigkeit auf, jedoch können Bestandteile von Estern, Ketonen und aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen im Boden stark quellend wirken, was zu einer Beschädigung der Verbindung führen kann. Im Zweifelsfall ist immer eine gesonderte Untersuchung durchzuführen. Vor der Montage von Awadukt Thermo Bauteilen im altlastgefährdeten Bereich ist die Beständigkeit aller im Bereich eingesetzten Materialien durch die für die Installation zuständige Person auf Basis eines vorliegenden Altlastengutachtens zu überprüfen. Bei Unklarheiten können bei den zuständigen Behörden sogenannte Altlastenkataster eingesehen werden. Auch der Einsatz in Grundwassernah- oder Grundwasserschwankungsbereichen kann durch die Verwendung des Dichtsystems ohne Probleme realisiert werden. Beim Einbau in den genannten Gebieten wird eine Fremdwasserdichtheit über 1000 h bei 0,8 bar Unterdruck gewährleistet. Beim Einbau müssen geeignete Vorkehrungen zur Auftriebssicherung getroffen werden. Bei Einbau der Rohre im Grundwasser oder im Grundwasserschwankungsbereich wird empfohlen, eine statische Berechnung bezüglich des erhöhten Beuldruckes durchzuführen. Gegebenenfalls müssen Maßnahmen zur Auftriebssicherung eingeleitet werden Chemische Beständigkeit Die AWADUKT Thermo Rohre, Formstücke und Dichtringe zeichnen sich durch eine sehr gute Beständigkeit gegenüber vielen im Boden vorkommenden Chemikalien aus. Diese chemische Beständigkeit ist bei ph- Werten zwischen 2 und 12 gegeben. Bei Vorkommen von Altlasten oder in Bereichen mit ungewöhnlich hoher Konzentration einzelner natürlicher oder künstlicher Chemikalien ist eine gesonderte Prüfung auf die Beständigkeit durchzuführen. 19

20 5.3 Formteilprogramm Das Formteilprogramm für die AWADUKT Thermo Rohre ist speziell auf die Verwendung in einer Lufterdreichwärmetauscher Anlage abgestimmt. Formteile dürfen zur Sicherstellung der Dichtheit des Systems nur einmalig verwendet werden Bögen Bögen dienen zur Erstellung von Richtungsänderungen innerhalb des Leitungsverlaufes von AWADUKT Thermo Rohren. AWADUKT PP-Bogen mit EPDM-Dichtring mit Schmutzschutz Werkstoff: RAU-PP 2300 Farbe: RAL 5009 Azurblau Art.-Nr. DN/OD z 1 z 2 Gewicht [mm] [mm] [kg/stck.] , , , ,69 AWADUKT PP-Bogen mit EPDM-Dichtring Werkstoff: RAU-PP 2300 Farbe: Orangebraun Art.-Nr. DN/OD z 1 z 2 Gewicht VPE [mm] [mm] [kg/stck.] , , , , , , , , , , , , , , , , * ,82 lose * ,82 lose * ,78 lose * ,55 lose * Lieferzeit auf Anfrage 20