Befestigen von Rohrleitungen

Profis machen Unterschiede

Es scheint oft so, als wären die Rohrleitungsbefestigungen eine Nebensache. Tatsächlich sind sie das tragende Element in der Installationstechnik. Denn etwas nur irgendwie festzukriegen, reicht nicht. Die Befestigung muss zur Bausituation passen.

Wer auf die Idee kommt, eine Abwasser-Sammelleitung, die aus Polypropylen-Rohr besteht und mit Steckmuffen verbunden wird, an der Kellerdecke mittels Bandaufhängungen zu montieren, wird daran zunächst seine helle Freude haben. Schnell gemacht, gefälletechnisch prima auszurichten - Klasse. Wird diese Leitung dann aber benutzt, kommt Bewegung in Spiel; Kräfte, die eine Bandaufhängung nicht bändigen können. Und schnell ist dann eine Steckverbindung auseinander gerutscht, was die Sauerei perfekt macht. Es zeigt sich: Die Art der richtigen Befestigung hängt von der Art und Betriebsweise der jeweiligen Leitung ab.

Situation genau erfassen

Bevor man sich für eine Befestigungsart entscheiden kann, muss zunächst einmal die Einbausituation analysiert werden. Dabei warten folgende Fragen auf Antworten:

Welches Rohrmaterial wird eingesetzt?

Aus der Eigenstabilität des Materials lassen sich die erfor­derlichen Stützweiten der Befestigung ableiten. Um auch im Reparaturfall die Betriebssicherheit der Anlage zu erhalten, sollen Befestigungen so platziert werden, dass zum Beispiel der Austausch einer Absperrarmatur ohne Absturz von Lei­tungsteilen möglich ist. Ferner sind Rohrmaterial und Befe­stigungselemente aufeinander abzustimmen, um Korrosion auszuschließen.

Wie werden die Rohre miteinander verbunden?

Kommen nicht längskraftschlüssige Verbindungen zum Ein­satz, müssen auftretende Kräfte (Innendruck, Druckstöße) von der Befestigung abgefangen und so ein Auseinander­gleiten der Leitung verhindert werden. Bei Gasleitungen, Trinkwasserleitungen in brandgefährdeten Bereichen und Löschwasserleitungen muss die Befestigung dabei auch Anforderungen an die Brandsicherheit erfüllen.

Mit welchen Temperaturen wird die Leitung betrieben?

Hier ist zu klären, ob wechselnde oder konstante Temperatu­ren zu erwarten sind. Ferner müssen auch Betriebsstörun­gen an Trinkwassererwärmungsanlagen mit hohen Tempe­raturen einkalkuliert, der Leitung somit eine ausreichende Dehnungsmöglichkeit eingeräumt werden. Das gilt auch für Gasleitungen. Die sollen ja im Falle eines Gebäudebrandes hohe Temperaturen aushalten. Also müssen auch die sich ausdehnen können.

Was fließt durch die Leitung?

Die Frage nach dem, was durch die Leitung strömt, ist entscheidend für die Masse, die eine Leitung hat. So muss bei Gasleitungen nur die Rohrmasse berücksichtigt werden, denn das Erdgas wiegt ja nichts. Bei Wasserleitungen kommen zum Materialgewicht der Rohre noch das der Wasserfüllung und der Dämmung hinzu. Eine Abflussleitung kann verstopfen und dann vollständig voll Abwasser stehen. Das Metergewicht eines Rohres DN 100 ist dann schon ganz beachtlich. Eine weitere Komponente stellt sich bei der Frage nach zusätzlichen Belastungsfaktoren, die im Betriebsfall auftreten können (z. B. Schwingungen). In diesem Zusammenhang muss die Befestigung auch verhindern, dass sich der Körperschall aus der Leitung auf das Gebäude überträgt.

Die passende Lösung zählt

Die Auswahlkriterien können sich auch untereinander beein­flussen. So kann z. B. die Wärmedehnung Einfluss auf stati­sche Belange haben oder die Stützweiten können vom Be­triebsmedium abhängig sein. Eine richtig ausgeführte Rohr­leitungsbefestigung wird von vielen Faktoren beeinflusst, die in zahllosen Kombinationsmöglichkeiten immer wieder ver­änderte Anforderungen stellen. Folglich kann es auch keine starre Vorschrift für die Ausführung von Rohrleitungsbefesti­gungen geben. Auch die in Normen und Richtlinien aufge­führten Hinweise für die Leitungsbefestigung sind nur grund­sätzlicher Art. Die Verantwortung für die richtige Abstimmung der Lei­tungs­befestigung auf die individuellen Betriebssituationen liegt dabei ganz klar beim Anlagenmechaniker.

Abstand halten

Wer schon mal eine Leitung reparieren musste, die keinen Abstand zu den Nachbarleitungen hatte, der weiß was gemeint ist. Denn für den Fall einer Reparatur ist es wichtig, dass die Distanz der Rohrleitungen untereinander das Arbeiten an einzel­nen Lei­tungen ermöglicht. Bei der Festlegung der Ab­stände muss man auch die Leitungsdämmungen berücksichtigen. Gemessen von der Oberfläche der fertigen (also gedämmten) Leitung, sollen Rohre zu Wänden noch mindestens 3 cm, zu Decken mindestens 6 cm und untereinander mindestens 5 cm Abstand haben. Der Abstand der Befestigungen an der Rohrleitung untereinander richtet sich nach dem Rohrmaterial, dem Betriebsmedium und der Be­triebstemperatur. Für Stahl- und Kupferrohre werden in den Technischen Regeln nennweitenabhängig Abstände empfohlen. Zulässige maximale Befestigungsabstände für andere Rohrmaterialien geben die Hersteller ver­bindlich vor. Hieraus folgt, dass ein nachträgliches Aneinanderhängen von Rohrleitungen nicht zulässig ist. Denn die Befestigung der ersten Leitung ist für diese Doppelbelastung nicht aus­gelegt. Ferner würden aneinander befestigte Leitungen mit unterschiedli­chem Ausdehnungsverhalten (z. B. Kalt- und Warmwasser­leitun­gen) gegeneinander arbeiten. Lediglich, wenn bei einer Neuinstallation beide Rohre aus dem glei­chen Werkstoff bestehen, mit der gleichen Temperatur be­trieben werden und dem gleichen Medium dienen (z. B. Kalt­wasserleitung an Kaltwasserleitung), wäre eine solche Befestigung möglich. Gasleitungen jedoch benötigen grund­sätzlich ihre eigene Befestigung zum Befestigungssystem bzw. Baukörper.

Heiße Sachen

Gasleitungen sind so zu verlegen, dass sie bei einem Feuer bis zu einer Temperatur von 650 °C nicht auseinander fallen können. Nach den Technischen Regeln für Gas-Installationen [1] un­ter­scheidet man dabei nach Leitungen, deren Rohrverbin­dun­gen im Brandfall zugfest bleiben und solchen, bei de­nen die Verbindungen bei Hitzeeinwirkung auseinan­derzu­rutschen drohen. Letzteres wäre zum Beispiel bei Hartlöt­verbindun­gen an Kupferrohren oder auch beim Ein­satz von Glattrohr­verbindern an Stahlrohren der Fall. Als im Brandfall längs­kraftschlüssig können Gewindeverbin­dun­gen und Schweißverbindungen an Stahlrohren, sowie Pressverbindungen an Kupferrohren ange­sehen werden. An deren Befestigungen werden keine Anforderungen hinsichtlich der Brandsicherheit gestellt. Es sollte aber sicher sein, dass die Lei­tung niemals vollständig abstürzen kann. Kann nicht von unter Temperatureinwirkung längskraft­schlüssigen Rohrverbindungen ausgegangen werden, fordern die TRGI eine brandsichere Befestigung. In diesem Fall müssen das Rohrhalterung und auch der Dübel aus nichtbrennbarem Material bestehen.

Kräfte in der Leitung

Eine brandsichere Befestigung alleine ist aber bei weitem nicht ausreichend. Oft wird gerade bei der Befestigung der Gasleitung übersehen, dass auch diese Leitungen eine Möglichkeit der Kraftaufnahme aus thermischer Längenänderung benötigen. Denn im Brandfall geht es nicht um Tem­peraturen von 80 °C sondern um rund 1000 °C. Bei der Montage von längeren Lei­tungsabschnitten müs­sen Möglichkeiten der Dehnungsauf­nahme geschaffen werden. Dies kann durch den Einbau von Dehnungsschenkeln (z. B. Verziehen der Gasleitung oder Einbau von Dehnungsbögen) geschehen, wobei Gleit- und Fixpunktschellen die Dehnbewegung im Brandfall in die richtige Richtung leiten und Schäden an der Befestigung verhindern. Aber auch der normale Betrieb einer Leitung kann der Befestigung zu schaffen machen. So erzeugt z. B. fließendes Wasser durch wechselnde Fließgeschwindigkeiten und wechselnde Drücke unter­schiedliche Belastungen an den Rohrbefestigungen. Das gilt besonders, wenn die Befestigung ein Auseinanderrut­schen nicht längskraftschlüssiger Rohrverbindungen ver­hindern muss. Die Kräfte, die hier auf den Baukörper einwirken, müssen schon bei Erstel­lung der Gebäudestatik bekannt sein und berücksichtigt werden. Außerdem ist die Gesamt­masse der Rohre (Eigenmasse + Wasserfüllung + Däm­mung) von der Befestigung aufzunehmen. Daher legt DIN EN 806-1 [2] fest, dass an Stahltrapezblechen, Gas- oder Bims­betonplatten nur Rohre bis DN 50 befestigt werden dür­fen. Hierbei sind jedoch Belastungen, die durch den Betrieb der Leitung ent­stehen können, gesondert zu betrachten.

Pendel nur mit Festpunkt

Bei der Montage der Entwässerungsleitungen muss die Tragfähigkeit der Befestigungen für eine Vollfüllung der Rohre ausgelegt sein. Ferner muss man berück­sichtigen, dass besonders die nur gesteckten Rohr­verbin­dungen (z. B. bei „HT“-Rohren) an Richtungsände­rungen vor Auseinandergleiten geschützt werden müssen. Zur Befesti­gung gusseiserner Abflussrohre (SML) sollte ein möglichst gleichmäßiger Befestigungsabstand von etwa 2 m eingehal­ten werden. Dabei ist darauf zu achten, dass in einem Ab­stand von maximal 75 cm vor und hinter Form­stücken ein Befestigungspunkt liegt, an Abzweigen haben sich die Ab­stände zur Befestigung von 20 cm vor und 75 cm nach dem Formstück bewährt. Werden waagerechte Leitungen an Pendelaufhängungen befestigt, muss in Abständen von etwa 10 m ein fester Montagepunkt gesetzt werden. Nur so ist zu verhindern, dass sich die Leitung bei entsprechender Bean­spruchung verschiebt. Fallleitungen sind (wenn man von einer Geschosshöhe von 2,5 m ausgeht) zweimal pro Ge­schoss zu befestigen. In Gebäuden bis zu fünf Geschossen ist die Falllei­tung durch den Einbau einer Fallrohrstütze im Keller vor dem Abrutschen zu schützen. Bei höheren Ge­bäuden ist dann nach jeweils fünf weiteren Geschossen eine Fall­rohrstütze einzubauen. Werden Abflussleitungen aus Polyethylen montiert, ist die thermische Längenänderung zu be­rücksichtigen. Dies geschieht durch den Einbau einer Langmuffe (in liegenden Leitungen etwa alle 6 m) und der richtigen Anordnung von Gleit- und Festpunktschellen. In Fallleitungen ist eine Langmuffe pro Geschoss erforderlich. Der erforderliche Festpunkt kann hier mit einer Festpunkt­schelle (unterhalb der Langmuffe) oder durch das Einbe­to­nieren eines Abzweiges in der Decke hergestellt wer­den. Letztere Lösung kom­mt aber nur dann in Frage, wenn keine Schallschutzanforderungen gestellt wer­den (z. B. in Einfamilienhäusern).

Literaturnachweis:

[1] DVGW-Arbeitsblatt G 600: Technische Regel für Gasinstallationen DVGW-TRGI

[2] DIN EN 806-1: Planung und Ausführung; Bauteile, Apparate, Werkstoffe