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Autoren
OldBo
28.07.2011
Wenn sich ein fester Körper erwärmt, dann dehnt er sich aus. Deswegen muss diese Eigenschaft bei der Planung bzw. Installation von Rohrleitungen in der Haustechnik (Trinkwasser, Heizung, Solar, Kühlsysteme) berücksichtigt werden.
Längenäderung verschiedener Rohrarten
 Längenäderung verschiedener Rohrarten
Quelle: Sikla
Wenn sich ein fester Körper erwärmt, dann dehnt er sich aus. Deswegen muss diese Eigenschaft bei der Planung bzw. Installation von Rohrleitungen in der Haustechnik (Trinkwasser, Heizung, Solar, Kühlsysteme) berücksichtigt werden. Das Setzen der richtigen Rohrbefestigungen (Halter, Gleitpunkte, Festpunkte bzw. Fixpunkte) an den richtigen Stellen muss den Gegebenheiten angepasst werden.

Wenn sich Rohrleitungen unkontrolliert ausdehnen, kann es zu erheblichen Schäden an den Rohrleitungen, Verbindungstellen und Armaturen kommen. In kleineren Rohrsystemen mit geraden Leitungen unter 10 m reichen meistens Leitungswinkel und bewegliche Rohrbefestigungen (Gleitschellen) aus, damit sich die Rohre in alle Richtungen frei bewegen können. Bei längeren geraden Strecken und bei höheren Systemtemperaturen sind besondere Maßnahmen erforderlich. In Kühlsysten muss evtl. die Schrumpfung der Rohrlängen berücksichtigt werden.

Um die Ausdehnunglänge (Längenänderung) aufzunehmen, gibt es verschiedene Dehnungsausgleicher.
  •  Leitungswinkel
  •  U-Bogen
  •  Lyra-Bogen (Omega-Bogen)
  • Kompensatoren
Der thermische Längenausdehnungskoeffizient a gibt die Längenänderung Deltal eines 1 m langen Körpers bei einer Temperaturänderung von einem Kelvin (1 K) an. Da die Längenausdehnungskoeffizieten experimentell bestimmt werden, können die Werte in verschiedenen Tabellen unterschiedlich sein.

Thermischer Längenausdehnungskoeffizient a

Material

mm / m * K

Aluminium

0,024

Edelstahl

0,017

Gusseisen

0,0104

Glas

0,010

Kunststoff - PB

0,150

Kunststoff – PE

0,200

Kunststoff - PE-X

0,180

Kupfer

0,0170

Messing

0,0184

Metall-Kunststoff-Verbundrohr

0,026

Stahl

0,012

Stahlbeton

0,012

Titanzink

0,022

Zink

0,029

Zink (Titanzink)

0,022

Zinn

0,0205


ΔLT = α · L · ΔT

ΔLT  = temperaturabhängige Längenänderung [mm]
α     = linearer Ausdehnungskoeffizient [mm/m · K bzw. 1/K]
L     = Länge der betrachteten Rohrstrecke [m bzw. mm]
ΔT   = Temperaturdifferenz (ΔT = max T – min T) [K]
Leitungswinkel (L- oder Z-Bogen)
Einbauschema eines L-Bogens
 Einbauschema eines L-Bogens
Beispiel für die Schenkellängenberechnung
 Beispiel für die Schenkellängenberechnung
Die Schenkel sind mit einer Vorspannung von 50 %  der Längenänderungslänge einzubauen. Damit die Ausdehnung der Rohrleitung in die gewünschte Richtung geht, müssen die Längenänderungslänge und die Länge der Schenkel genau berechnet werden.

Danach sind die Stellen der Festpunkte und die Arten und Abstände der Gleitschellen festzulegen.

Auch bei Kühlleitungen aus Kunststoffrohren kann ein Dehnungsbogen notwendig werden, da Kunststoff, und hier besonders PE-Rohr, einen hohen Ausdehnungskoeffizient hat.
U-Bogen
Einbauschema eines U-Bogens
 Einbauschema eines U-Bogens
Der U-Bogen kann mit einem Gleitpunkt oder einem Festpunkt (größere Rohrlängen) im Bogen geplant werden. Auch hier ist die Vorspannung von 50 % der Längenänderungslänge vorzusehen.
Lyrabogen (Omega-Bogen)
Lyrabogen
 Lyrabogen
Dieser Ausdehnungsbogen wird häufig als Faltenbogen (Stahlrohr) ausgeführt, weil durch diese Arbeitstechnik die Rohrwandung nicht geschwächt wird. Er besteht aus zwei 120°- und einem 240°-Bogen.

Zuerst werden alle Biegelängen ausgerechnet, danach die Bogen und Falten angezeichnet. Die Länge das gesamten Rohres ergeben sich aus den ausgerechneten Biegelängen und den geraden Rohrstücken. Danach beginnt man mit dem linken Anschlussbogen, danann wird der zweite Anschlussbogen gebogen und zum Schluss der 240°-Bogen hergestellt. Berechnungsgrundlage ist der Faltenbogen.
Fest- und Gleitpunkte
Platzierung der Fest- und Gleitpunkte
 Platzierung der Fest- und Gleitpunkte
Quelle: MÜPRO GmbH
Platzierung der Fest- und Gleitpunkte
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