Wird die Längenänderung von Kunststoffabgasleitungen bei Temperaturschwankungen nicht ausreichend beachtet, kann es zu Betriebsstörungen, im Extremfall zum unkontrollierten Austritt von Abgasen im Gebäude und zu teuren Folgeschäden kommen. Hier finden Sie Hinweise auf kritische Punkte und für eine konstruktiv richtige Installation.
Kunststoffabgasleitungen haben sich seit den Anfängen der Brennwerttechnik als zuverlässige und nachhaltige Abgasanlage durchgesetzt. Viele Verarbeiter ziehen Kunststoff gegenüber metallischen Materialien vor. Und das nicht ohne Grund. Besonders herauszustellen ist dabei die Kondensatbeständigkeit der Kunststoffrohre und der verwendeten Dichtungen. Sowohl die heute verwendeten EPDM-Dichtungen als auch die für Öl präferierten FPM-(Viton-)Dichtungen haben sich seit Jahren im Einsatz bewährt. Das Grundmaterial der Rohrleitung – Polypropylen – ist nicht nur resistent gegen die sauren Kondensate. Kunststoffabgasleitungen verzeihen in vielen Fällen auch einen etwas ruppigeren Umgang auf der Baustelle. So kennt man hier keine zerdrückten Einsteckenden oder grob verkratzten Oberflächen.Die Zuverlässigkeit der Leitung hinsichtlich der Dichtheit ist überragend. Die Muffenverbindung starrer Abgasleitungen wird im Betrieb der Leitung, sprich bei Erwärmung, sogar noch dichter. Im Fertigungsprozess wird die Muffe im warmen Zustand aus dem extrudierten Rohr geformt. Das Material zeigt eine Art Rückerinnerung (Memory-Effekt) und versucht, im Betriebszustand der Abgasleitung wieder die ursprüngliche Rohrform anzunehmen. Dieses Phänomen sorgt für eine erhöhte Dichtheit der Leitung im Betrieb.
Überdruckabgasleitungen sind nach DIN EN 14471 Systemabgasleitungen. Sie müssen durchgängig von einem Hersteller stammen. Bei Kunststoffabgasleitungen gibt es grundsätzlich wenige Möglichkeiten, die Montage falsch auszuführen. Die Systeme gleichen Unachtsamkeiten sogar aus. Wenn dennoch Probleme auftreten, so sind sie zumeist systembedingter Natur oder aber auf eine Missachtung der Herstellerhinweise zurückzuführen. Wird die Längenänderung von Kunststoffabgasleitungen bei Temperaturschwankungen nicht ausreichend beachtet, kann es zu Betriebsstörungen, im Extremfall zum unkontrollierten Austrittvon Abgasen im Gebäude und zu teuren Folgeschäden kommen. Hier finden Sie Hinweise auf kritische Punkte und für eine konstruktiv richtige Installation. Der Längenausdehnungskoeffizient von 0,16 mm/m*K sorgt beispielsweise für eine Längendehnung von 11 mm pro laufenden Meter bei einem Temperaturdelta von 70 Kelvin. So weist die Leitung bei üblichen Gebäudehöhen (Ein- oder Zweifamilienhaus) bis zu 50 mm Längendehnung auf (Abb. 1)!
Konsequenzen für die Montage von Kunststoffabgasleitungen Um die Längenausdehnung auszugleichen, muss die Kunststoffabgasleitung an jeder Stelle frei längsbeweglich sein. Festpunkte, also kraftschlüssige Verbindungen mit dem Baukörper, sind unbedingt zu vermeiden. Bei Erwärmung verschiebt sich das Abgasrohr durch die Ausdehnung in den Muffen und anschließend im Festpunkt. Bei Abkühlung zieht sich das Rohr wieder zusammen – bevorzugt in
den Muffen. Ein Festpunkt kann jetzt dazu führen, dass sich Muffen auseinanderziehen (Abb. 2). Jeder Festpunkt bei einwandigen Abgasleitungen birgt das Risiko, dass Undichtigkeiten entstehen und damit Abgas austreten kann. Die richtige Rohrbefestigung bzw. Gleitpunkte sind also genau zu beachten. Als kritische Punkte stellen sich in der Praxis besonders der Mündungsbereich, Kombinationen von einwandigen und LAS-Leitungen, die Verlegung von Abgasleitungen in verzogenen Schächten sowie die Befestigung von einwandigen Abgasleitungen mit Schellen heraus.
Kritischer Bereich: Die Mündung Im Mündungsbereich – also am Ende der Abgasleitung – wirkt sich die Längenänderung bei Temperaturschwankungen zwangsläufig am meisten aus. Gerade an dieser Stelle ist darauf zu achten, dass keine Festpunkte entstehen. Die Abgasleitung muss längsbeweglich gehalten werden. Schachtabdeckungen und Mündungselemente müssen auf die Dynamik der Leitung abgestimmt sein.
Wenn die freie Längsbeweglichkeit der Leitung nicht berücksichtigt wird, kann es je nach Konstruktionsweise und Montage der Schachtabdeckung zu einem Auseinanderziehen der Leitung kommen. Mögliche Folgen sind vom Dach fallende
Wetterhauben, Feuchteschäden und die Rezirkulation von Abgasen, die zu Störmeldungen oder einem Ausfall der Feuerungsanlage führen.
Bei einigen Mündungsausführungen im Markt ist die Wetterhaube fest mit dem Abgasrohr verbunden und bewegt sich folglich mit der Längendehnung des Abgasrohrs (Abb. 3). Dies kann z. B. bei einer Montage im warmen Zustand und zu niedriger Positionierung zu oben genannten Folgeschäden führen, wenn die Abgasleitung bei niedrigeren Temperaturen schrumpft. Skoberne Schachtabdeckungen mit koaxialen Mündungselementen hingegen erlauben eine autarke Längendehnung der Leitung und erfüllen zugleich alle normativen Anforderungen an dieses wichtige Bauteil.
Der Aufbau der Mündung muss sicherstellen, dass kein nennenswerter Niederschlag eindringt, die Gegen- oder Gleichstrombelüftung gewährleistet ist und keine Vereisung auftreten kann. Skoberne Schachtabdeckungen gewährleisten die Abdichtung gegen Niederschlag durch eine spezielle Gleitlippe. Etwaige zusätzlich angebrachte Abdichtungen – z. B. mit Silikon – schränken die Längsbeweglichkeit des Abgasrohrs ein. Da der Schornsteinfeger berechtigt ist, die Wetterhaube der Schachtabdeckung zu lösen, um den Zuluftringspalt zu begutachten (z. B. auf Insektennester), ist sicherzustellen, dass das Abnehmen der Wetterhaube nicht zu einem Auseinanderziehen der Abgasleitung führt. Abb. 3 zeigt die konstruktiven Unterschiede von Schachtabdeckungen im Markt.
Problemfall: Asymmetrisch montierte Schachtabdeckungen
Ein in der Praxis häufiger Fall führt zum Einbau der Schachtabdeckung unter Spannung (Abb. 4 und 5): Die Schornsteingruppe besteht aus zwei Zügen – einem Zug für die Abführung von Rauchgasen (im Beispiel noch nicht ausgeführt!) und einem danebenliegenden Lüftungsschacht. Dieser wird für die Abgasleitung verwendet. Wird hier eine Standardschachtabdeckung eingesetzt, wird sie zwangsläufig außermittig montiert. Asymmetrisch montierte Schachtabdeckungen aber führen zu einer starken Spannung zwischen Schachtabdeckung und Abgasleitung. Es entsteht ein Festpunkt. Bei Erwärmung der Leitung entwickelt sich wie zuvor beschrieben eine erhebliche Längendehnung. Die Dehnungskräfte
überwinden die Widerstände im Festpunkt und drücken die Leitung hoch. Beim Erkalten und Schrumpfen der Leitung wird das klemmende Rohr aber festgehalten. Über einen längeren Zeitraum wird ein Auseinanderziehen im Mündungsbereich die Folge sein. Auch hier sind Rezirkulationen mit Störmeldungen nicht zu vermeiden.
Problemfall: Kombination einwandiger Abgasleitungen mit Abgas-Zuluft- Systemen im Dachbereich
Eine unter dem Gesichtspunkt der Längendehnung besonders kritisch zu beurteilende Praxis ist die Weiterführung einer einwandigen Abgasanlage in einem AZ-System. Diese Konstruktionen sind in Fällen zu beobachten, bei denen alte Schornsteine wegen Bauschäden oder Feuchtigkeitsproblemen im Dachbereich abgetragen wurden, die noch vorhandenen Züge aber zu einem späteren Zeitpunkt wieder genutzt werden sollen. In vielen Fällen wird die Abgasleitung im alten Zug als einwandige Abgasleitung geführt und anschließend – meist ab der obersten Geschossdecke bis über das Dach – aber ein AZ-System eingesetzt (Abb. 6).
AZ-Systeme werden speziell für die Längendehnung ausgelegt. Diese wird – auch bei Außenwandabgasanlagen, die über eine große Rohrlänge verfügen – innerhalb des Systems aufgefangen. Das innere Abgasrohr ist grundsätzlich mit dem Außenrohr kraftschlüssig verbunden. In jeder Muffenverbindung ist aber ein kontrollierter Dehnbereich vorgesehen. Im zusammengesteckten Zustand ist zu erkennen, dass das eingesteckte Abgasrohr nicht an das Muffenende stößt, sondern 10 mm zuvor endet. Dieser kontrollierte Dehnbereich gleicht die Dynamik im Betrieb aus. Abb. 7 zeigt den Dehnbereich im Detail. Bei der Kombination eines AZ-Systems mit einer einwandigen Abgasleitung wie im oben genannten Beispiel übersteigt deren Längendehnung bei Weitem das Maß, für das das daran anschließende AZ-System ausgelegt ist. Zudem entsteht am Übergang von einwandiger Leitung zum AZ-System zwangsläufig ein Festpunkt. Dies führt zu erheblichen Spannungen, die je nach Temperaturdelta, Betriebszeit und Länge der Abgasleitung zum Brechen der Verbindung führen können. Folgeschäden sind Rezirkulationen und Durchfeuchtungen. Die konstruktiv richtige und sichere Lösung sind hier eine Fortführung des Brandschutzschachtes innerhalb des
Gebäudes bis zur Dachhaut und die Weiterführung der einwandigen Abgasleitung bis zur Mündung. Skoberne bietet hier ein Sanierungsset an, das speziell auf diese Situation abgestimmt ist und die freie Beweglichkeit der Abgasleitung zulässt (Abb. 8).
Problemfall: Montage in verzogenen Schächten Bestehende Schornsteine weisen mitunter Verzüge auf. Hier können Verkantungen auftreten, die die Längsbeweglichkeit der Abgasleitung einschränken können. Hängt die Abgasleitung
am Schachtrand fest, entsteht ein Festpunkt – mit den genannten Folgen. In solchen Schornsteinen sollte anstelle eines starren Abgasrohrs ein flexibles Abgassystem eingesetzt werden (Abb. 9).
Problemfall: Befestigung der einwandigen Abgasleitung mit Schellen
Nach den bisherigen Ausführungen muss kaum noch gesagt werden, dass die Fixierung von Abgasleitungen mit Schellen unter dem Gesichtspunkt der Längendehnung ausgesprochen kritisch zu beurteilen ist. Jede Schelle stellt einen potenziellen Festpunkt dar. Wie in den zuvor genannten Beispielen werden die Dehnungskräfte die Widerstände im Festpunkt – an der Schelle – überwinden und die Leitung hochdrücken. Beim Erkalten und Schrumpfen der Leitung wird das Rohr an der Schelle jedoch festgehalten. Die Leitung kann sich an den Muffen auseinanderziehen – mit den genannten Folgen. Bauseitige Befestigungen mit kraftschlüssiger Verbindung sind daher unbedingt zu unterlassen (Abb. 10).
befestigt. Jede Schelle stellt einen potenziellen Festpunkt dar! Rechts: fixierte einwandige Abgasleitung, nicht hinterlüftet, in „Verschlag“ aus Dachlatten und Gipskarton.
Problemfall: Montage ohne eigenen Schacht
Darüber hinaus hat die Liberalisierung der Feuerungsverordnungen der Länder leider dazu geführt, dass mit solchen bauseitigen Befestigungen häufig auch die Sicherheit durch einen eigenen Schacht für die Abgasleitungen entfällt. Dieser erfüllt neben dem Brandschutz überaus wichtige Nebenfunktionen. Sie werden u. a. in den Bauordnungen der Länder, der DIN V 18160-1, den Technischen Regeln für Gasinstallationen (TRGI) bzw. Ölanlagen (TRÖl), den Richtlinien des Deutschen Instituts für Bautechnik sowie den Zulassungen für Abgasleitungen gefordert.
Zu diesen Nebenfunktionen gehören die Gasdichtigkeit und der mechanische Schutz sowie die beschriebene längsbewegliche Führung von Abgasleitungen und die Demontierbarkeit von Abgasleitungen. Die letzten beiden Punkte stehen in einem unmittelbaren Zusammenhang.
Demontierbarkeit der Abgasleitung
Die genannten Festpunkte (und hier besonders kraftschlüssige Befestigungen durch Schellen) behindern nicht nur die Längsbeweglichkeit der einwandigen Abgasleitung, sondern machen eine einfache Demontage der Leitung im Falle eines Falles unmöglich. Treten aufgrund der oben beschriebenen Montagefehler Undichtigkeiten und Störungen im Betrieb auf, sind teure Folgeschäden unvermeidlich. Wird darüber hinaus die Installationswand abgemauert oder im Trockenbau verkleidet, kann es dazu kommen, dass binnen kurzer Zeit ganze Bäder samt Fliesen, Armaturen und teuren Badkeramiken wieder abgerissen werden müssen (Abb. 10, rechts). Auch wenn Kunststoffabgasleitungen ausgesprochen langlebig sind, rückt mit der inzwischen langjährigen Einsatzzeit der Gesichtspunkt der Demontierbarkeit immer deutlicher in den Blick. In den Anfängen der Brennwerttechnik wurden Silikondichtungen verwendet, die nach heutigem Wissensstand Montagefehler nicht verzeihen. Künftige Heiztechniken bzw. Anforderungen an Abgasleitungen sind heute noch nicht abzusehen. So können höhere Dichtheitsanforderungen, die Folgen aggressiverer Abgase (Biogas) oder Änderungen der Querschnittsanforderungen nicht abschließend beurteilt werden. Darüber hinaus ist nicht zu vernachlässigen, dass dauerhaft Säuren durch Abgasleitungen abgeführt werden. Gewährleistungshaftungen der Hersteller
gelten in aller Regel fünf Jahre lang. Um die Kosten bei einem ggf. notwendigen Austausch der Abgasleitung möglichst gering zu halten und Haftungsrisiken auszuschließen, ist unbedingt auf eine einfache Demontierbarkeit der Abgasleitung zu achten.
Aus dieser Perspektive ist die Verwendung von AZ-Systemen im Innenraum – überall dort, wo sie nicht frei zugänglich sind – kritisch zu sehen. Konstruktionsbedingt sind Abgasleitungen aus AZ-Systemen ohne komplette Demontage nicht zu entnehmen. Was z. B. im Aufstellraum der Heizung oder bei Montage an der Außenwand kein Problem darstellt, wird überall dort, wo die Systeme anschließend verkleidet werden, zu hohen Folgekosten führen – vergleiche das oben genannte Beispiel in Wänden von Badezimmern (Abb. 11).
nach Fertigstellung des Bauprojekts ist nur mit enormem Aufwand möglich.
Haftungsrisiken
Über die entsprechende „Gewährleistungshaftung bei Planungs- und Ausführungsfehlern von Abgasanlagen“ wurde bereits in einer früheren Ausgabe der SKOBINEWS durch Rechtsanwalt F.-W. Stohlmann, der als ausgewiesener
Kenner der Branche bekannt ist, sehr ausführlich berichtet. Planer und Ausführender haben für die Folgen geradezustehen: Handwerker, die einwandige Abgasleitungen in Installationsschächten verbauen und dann verkleiden, wie sie es von anderen Versorgungsleitungen (z. B. HT-Rohr) kennen, gehen ein hohes Haftungsrisiko ein. Nicht ohne Grund bieten Hersteller der Abgasleitung und Inverkehrbringer wie die Heizkesselindustrie diese Installationsweise nicht an und übernehmen keine Gewähr.
Auch der Schornsteinfeger, der verbindliche Empfehlungen ausspricht, wird planerisch tätig. Darüber hinaus bescheinigt er mit der Abnahme der Anlage auch die Betriebssicherheit. Aus Sicht der Anbieter von Abgasleitungen
aus Kunststoff ist es jedoch fraglich, ob diese Betriebssicherheit bei fehlendem eigenem Schacht für einwandige Abgasleitungen oder bei anderweitiger Nichtbeachtung der Längendehnung ausreichend gegeben ist.
Fazit
Die mangelnde Berücksichtigung der Längendehnung bei Abgasleitungen aus Kunststoff kann im Einzelfall zu Störungsmeldungen des Brennwertgerätes und in schwerwiegenderen Fällen zu Durchfeuchtungsschäden am Gebäude führen. Im Extremfall kann es zum unkontrollierten Austritt von Abgasen im Gebäude kommen und somit zu einer Gefährdung von Leib und Leben. Wird die Längendehnung bei der Montage nicht beachtet, können teure Folgeschäden auftreten. Planer und Ausführende sind einem hohen Haftungsrisiko ausgesetzt.
Eine konstruktiv richtige Installation ist unbedingt zu beachten. Dabei ist die Längsbeweglichkeit der Abgasleitung in jedem Fall zu gewährleisten und die Entstehung von Festpunkten unbedingt zu vermeiden. Eine langfristig nachhaltige Lösung sieht einen eigenen Schacht und eine längsbewegliche und einfach demontierbare Installation der Abgasleitung vor.
Eine Information von:
Skoberne GmbH
Ostendstr. 1
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