Als Fernwärme wird die direkte Versorgung von Endkunden bezeichnet, z.B. Die Versorgung von Einfamilienhäusern mit Wärme über eine Fernwärmeleitung.

Weitere allgemeine Informationen um das Thema Fernwärme erhalten Sie in unserem Blogbeitrag Fernwärme FW 602.
Im Bereich Anwendungen wird es konkreter um die Prüfung und die dafür benötigte Gerätetechnik gehen.

Rohrnetz

Auch wenn Fernwärmenetze üblicherweise zentral um die Fernwärmequelle angeordnet sind, können die Rohrleitungen Längen im Bereich von mehreren 10 km aufweisen. Rohrleitungen bestehen aus den so genannten Mediumrohren (Rohre in direktem Kontakt mit dem Wärmeträgermedium), welche wärmegedämmt sind, um Energieverluste entlang des Versorgungsnetzes zu reduzieren. 

 

Die Mediumrohre werden immer paarweise verlegt, da der Fernwärmetransport in einem Kreislauf stattfindet: Die Wärme wird mittels Wärmeträgermedium von der Quelle bis zu den Abnehmern in der „Vorlaufleitung“ transportiert. Vom Abnehmer zurück zur Quelle wird das Wärmeträgermedium in der „Rücklaufleitung“ transportiert. 

 

Mediumrohre werden je nach Anwendung, Temperatur des Wärmeträgers, Auslegung des Rohrnetzes und äußeren Gegebenheiten aus unterschiedlichen Materialien gefertigt und isoliert, üblich sind Kunststoffmantelverbundrohre oder Stahlmantelrohre.

Prüfung

Um einen langfristigen, sicheren und wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten, müssen neu verlegte Fernwärmenetze geprüft werden. Der Verband AGFW hat mit dem Arbeitsblatt AGFW FW 602 ein eigenes Regelwerk für Fernwärmeleitungen zur Prüfung an Mediumrohren zum Nachweis der Dichtheit und Festigkeit veröffentlicht. Darin sind unterschiedliche Prüfverfahren beschrieben und gefordert, welche bei neu errichteten, erweiterten und veränderten Fernwärmerohrleitungen durchzuführen sind. 

 

Zu den empfohlenen Verfahren zählen z.B. die Prüfverfahren mit Überdruck: 

  1. Differenzdruckmessverfahren
  2. Druckmessverfahren, Druckmessverfahren simultan und 
  3. Wasserdruckprüfung.

Die einzelnen Verfahren unterscheiden sich hinsichtlich Gerätetechnik, Durchführung und Ablauf. Zusätzlich existieren Vorgaben und Regulierungen bzgl. des Rohrleitungsmaterials, nicht jedes Verfahren darf für eine bestimmte Rohrleitung angewendet werden. Im Folgenden werden die Details der Verfahren erläutert, die mit dem smart memo durchgeführt werden können. Zusätzlich werden Vor- und Nachteile und Unterschiede in der Gerätetechnik beleuchtet.

Differenzdruckmessverfahren

Das Differenzdruckmessverfahren ist eine Überdruckprüfung mit Luft. Sie wird an beiden Rohrleitungen, d.h. Vorlauf und Rücklauf, gleichzeitig durchgeführt. Die Bewertung erfolgt über den Verlauf des Differenzdruckes zwischen beiden Leitungen. Das Verfahren ist grundsätzlich für alle Materialien geeignet, ist aber besonders für PE-Leitungen zu empfehlen. Das Verfahren erfordert identische Rohrleitungen.

smart memo FW602 Anschluss

Ablauf

Die Prüfung erfolgt mit Luft, die Materialien von Vorlauf und Rücklauf müssen identisch sein. Der Prüfdruck wird in beiden Leitungen gleichzeitig aufgebracht, d.h. die Leitungen müssen miteinander verbunden werden. Die hydraulische Verbindung beider Leitungen bleibt während der Angleichphase bestehen. In der folgenden Hauptprüfung werden beide Leitungen voneinander getrennt und der Differenzdruck zwischen beiden Leitungen wird über das smart memo beobachtet und aufgezeichnet. Der Differenzdruck wir dabei durch eine Differenzbildung beider Absolutdrucksensoren ermittelt. Die Bewertung des Differenzdruckmessverfahrens erfolgt über die Änderung des Differenzdruckes in der Hauptprüfung.

Vorteile/Nachteile

Eine Änderung des Absolutdruckes in einer Leitung durch z.B. das charakteristische, viskoelastische Verhalten einer PE-Leitung wird in diesem Verfahren weitestgehend kompensiert, da sich unter den gegebenen Voraussetzungen beide Leitungen ähnlich verhalten sollten. Somit ist das Differenzdruckmessverfahren eine geeignete Wahl für PE-Leitungen, aber auch für metallische Leitungen und dort, wo Temperaturschwankungen zu erwarten sind, da diese ebenfalls durch die Differenzwertbildung kompensiert werden.

Mit dem smart memo wird der Differenzdruck zwischen Vorlauf und Rücklauf auf Basis von zwei Absolutdrucksensoren (EDS2-P) ermittelt. Dadurch ist auch zu jederzeit der Absolutdruck in den einzelnen Leitungen bekannt. Zusätzlich zum Ergebnis des Differenzdruckmessverfahrens führt das smart memo parallel Prüfungen nach dem Druckmessverfahren durch und gibt am Ende Bewertungen für 3 Prüfungen aus: Differenzdruckmessverfahren für Vor- und Rücklauf, Druckmessverfahren Vorlauf und Druckmessverfahren Rücklauf.

Falls also die Prüfung nach dem Differenzdruckmessverfahren scheitert, weil z.B. eine von beiden Leitungen undicht ist, kann mit Hilfe der Ergebnisse des Druckmessverfahrens sicher bestimmt werden, in welcher Leitung sich ein Leck befindet.

Da über die Differenzdruckbildung charakteristische, viskoelastische Prozesse beider Leitungen kompensiert werden, müssen die Rohrdaten beider Leitungen identisch sein, d.h. eine Anwendung für unterschiedliche Leitungen ist nicht möglich.

Notwendige Messtechnik und Ausrüstung

Zur Durchführung dieser Prüfung ist ein smart memo mit freigeschalteter Option AGFW FW 602 erforderlich. Das smart memo führt in einem automatisierten Ablauf durch die Prüfung, stellt Messdaten und -verläufe dar und speichert und dokumentiert alle relevanten Prüfungsdaten.

Zu den erforderlichen Sensoren zählen zwei Absolutdrucksensoren EDS2-P, von denen einer an der Vorlaufleitung und der andere an der Rücklaufleitung angeschlossen wird. Zusätzlich sind zwei Temperatursensoren als Anlegefühler EDS2-T Anlegefühler gefordert, von denen wiederum einer an der Vorlaufleitung und der andere an der Rücklaufleitung angelegt ist.

Optional kann ein Temperatursensor als Erdspieß EDS2-T Erdspieß verwendet werden, welcher bei Bedarf zusätzlich die Bodentemperatur ermittelt.

Alle verwendeten Sensoren müssen eine Erstzertifizierung in einem DAkkS-akkreditierten Prüflabor erhalten.

Um einen Sensor mit dem smart memo zu verbinden ist jeweils ein Anschlusskabel B11 notwendig. Zum Verbinden mehrerer Sensoren mit dem smart memo muss pro weiterem Sensor ein T-Verbindungsstück verwendet werden. Da in den meisten Fällen zwischen Drucksensor und Anlegefühler nur eine geringe Distanz liegt, empfehlen wir für diese Verbindung ein Anschlusskabel B11. Für alle weiteren Verbindungen empfehlen wir das Anschlusskabel B11 (5 Meter).

Zur hydraulischen Verbindung der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung beim gemeinsamen Druckaufbau wird das T-Stück Druckluft mit Kugelhahn verwendet. Eingangsseitig kann ein geeigneter Kompressor über eine Klauenkupplung angeschlossen werden, ausgangsseitig werden die beiden Rohrleitungen (Vorlauf/Rücklauf) über den Schlauch NBR13 angeschlossen. Nach der Druckaufbauphase kann der Kugelhahn am T-Stück geschlossen werden, so dass sich beiden Leitungen über die hydraulische Verbindung angleichen können.

An beiden Rohrleitungen ist ein geeigneter Prüfkörper, z.B. der Prüfkörper HEINZ notwendig. Am Prüfkörper können die Druckschläuche angeschlossen werden, Rohrleitungen über den Kugelhahn verschlossen und die Drucksensoren und Kontrollmanometer angeschlossen werden.

Druckmessverfahren

Das Druckmessverfahren ist eine Prüfung mit Luftüberdruck, es ist aber nur ein einzelner Drucksensor erforderlich. Die Prüfung wird über den Verlauf des Absolutdruckes während der Prüfphase bewertet. Mit dem Druckmessverfahren erfolgt eine integrale Prüfung von Prüfabschnitten, d.h. es können mit diesem Verfahren auch Vorlauf und Rücklauf gemeinsam geprüft werden, sofern die Leitungen hydraulisch miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren ist nicht für PE-Leitungen oder Gegebenheiten mit großen Temperaturschwankungen geeignet. Falls beide Leitungen (Vorlauf und Rücklauf) als Verbund geprüft werden sollen, können sie unterschiedliche Rohrdaten (Durchmesser, Länge etc.) aufweisen.

Druckmessverfahren Fernwärme mit dem smart memo

Ablauf

Die Prüfung erfolgt mit Luft. Die Prüfung kann entweder nur für eine Leitung (Vorlauf oder Rücklauf) durchgeführt werden oder es können beide Leitungen (Vorlauf und Rücklauf) als verbundene Rohrleitung gemeinsam geprüft werden. Da die Leitungen in diesem Fall als eine Verbund mit Gesamtvolumen (einzelne Volumen werden einfach aufaddiert) betrachtet werden, reicht ein Drucksensor und ein Anlegefühler aus, um die Gesamtleitung zu prüfen. Die hydraulische Verbindung beider Leitungen (über einen geeigneten Schlauch) bleibt während der gesamten Prüfung bestehen.

Nach Aufbringen des Prüfdrucks in der Einzelleitung oder Gesamtleitung folgt eine Angleichzeit (Temperaturangleichung), dessen Dauer abhängig vom Gesamtvolumen ist. In der folgenden Hauptprüfung wird der Absolutdruck in der Prüfleitung über das smart memo beobachtet und aufgezeichnet. Die Bewertung des Druckmessverfahrens erfolgt über die Änderung des Absolutdruckes in der Hauptprüfung.

Vorteile/Nachteile

Druckänderungen durch Temperaturschwankungen und durch charakteristische, viskoelastische Prozesse in einem PE-Rohr können in diesem Verfahren das Ergebnis beeinflussen. Deshalb ist dieses Verfahren nicht für PE-Leitungen zu empfehlen. Dieses Verfahren muss ebenfalls mit Vorsicht betrachtet werden bei Bedingungen, unter denen große Temperaturschwankungen zu erwarten sind. Diese können sich negativ auf das Ergebnis der Prüfung auswirken. Falls mit Hilfe dieses Verfahrens eine Undichtigkeit in einer verbundenen Prüfleitung erkannt wird, kann die Stelle der Undichtigkeit (Vorlauf oder Rücklauf) nicht identifiziert werden. Hier hat das Differenzdruckmessverfahren Vorteile, da zwei Absolutdrucksensoren verwendet werden und die „undichte“ Leitung somit erkannt werden kann. Falls beide Leitungen (Vorlauf und Rücklauf) als Verbund geprüft werden sollen, können sie unterschiedliche Rohrdaten (Durchmesser, Länge etc.) aufweisen, d.h. dieses Verfahren kann für unterschiedliche Leitungen angewendet werden. Die zur Durchführung des Druckmessverfahrens erforderliche Messtechnik ist vom Umfang her geringer, da beide Leitungen (als Verbund) mit nur einem Absolutdrucksensor und einem Anlegefühler geprüft werden können. 

Notwendige Messtechnik und Ausrüstung

Zur Durchführung dieser Prüfung ist ein smart memo mit freigeschalteter Option AGFW FW 602 erforderlich. Das smart memo führt in einem automatisierten Ablauf durch die Prüfung, stellt Messdaten und -verläufe dar und speichert und dokumentiert alle relevanten Prüfungsdaten.

Zu den erforderlichen Sensoren zählt ein Absolutdrucksensor EDS2-P, der entweder an einer einzelnen Leitung oder am Leitungsverbund beider Leitungen angeschlossen ist. Zusätzlich ist ein Temperatursensor als Anlegefühler EDS2-T Anlegefühler gefordert, welcher ebenfalls an einer einzelnen Leitung oder am Leitungsverbund angeschlossen ist.

Optional kann ein Temperatursensor als Erdspieß EDS2-T Erdspieß verwendet werden, welcher bei Bedarf zusätzlich die Bodentemperatur ermittelt.

Alle verwendeten Sensoren müssen eine Erstzertifizierung in einem DAkkS-akkreditierten Prüflabor erhalten.

Um einen Sensor mit dem smart memo zu verbinden ist jeweils ein Anschlusskabel B11 notwendig. Zum Verbinden mehrerer Sensoren mit dem smart memo muss pro weiterem Sensor ein T-Verbindungsstück B11 verwendet werden. Da in den meisten Fällen zwischen Drucksensor und Anlegefühler nur eine geringe Distanz liegt, empfehlen wir für diese Verbindung ein Anschlusskabel B11. Für alle weiteren Verbindungen empfehlen wir das Anschlusskabel B11 (5 Meter).

Optional kann ein das T-Stück Druckluft mit Kugelhahn verwendet werden, wenn beide Leitungen als Verbund geprüft werden sollen. Eingangsseitig kann ein geeigneter Kompressor über eine Klauenkupplung angeschlossen werden, ausgangsseitig werden die beiden Rohrleitungen (Vorlauf/Rücklauf) über Schlauch NBR13 angeschlossen. Nach der Druckaufbauphase kann der Kugelhahn am T-Stück geschlossen werden.

An beiden Rohrleitungen ist ein geeigneter Prüfkörper, z.B. der Prüfkörper HEINZ notwendig. Am Prüfkörper können die Druckschläuche angeschlossen werden, Rohrleitungen über den Kugelhahn verschlossen und die Drucksensoren und Kontrollmanometer angeschlossen werden.

Druckmessverfahren simultan

Als Alternative zum Druckmessverfahren bietet das smart memo das „Druckmessverfahren simultan“, welches mit Hilfe von zwei Absolutdrucksensoren gleichzeitig ein Druckmessverfahren im Vorlauf und ein Druckmessverfahren im Rücklauf durchführt. Die Prüfung wird jeweils über den Verlauf des Absolutdruckes während der Prüfphase bewertet. Die Gesamtprüfdauer ist dadurch im Vergleich zum Druckmessverfahren gleich, aber am Ende der Prüfung ergibt sich bei der simultanen Durchführung der Vorteil, dass eine mögliche Undichtigkeit sicher identifiziert werden kann. Dieses Verfahren ist nicht für PE-Leitungen zu empfehlen und bei Temperaturschwankungen müssen Ergebnisse sorgfältig interpretiert werden. Da an beiden Leitungen eine unabhängige Prüfung mit separaten Sensoren durchgeführt wird, können die Rohrdaten unterschiedlich sein, d.h. dieses Verfahren kann für unterschiedliche Leitungen angewendet werden. Durch die parallele Durchführung im smart memo wird effektiv Zeit gespart.

Differenzdruckmessverfahren mit smart memo an Fernwärmeleitung

Ablauf

Die Prüfung erfolgt mit Luft. Die Prüfung wird parallel an zwei Leitungen (Vorlauf und Rücklauf) durchgeführt, d.h. jede Leitung muss jeweils mit einem Absolutdrucksensor und mit einem Anlegefühler ausgestattet sein. Der Druckaufbau auf Prüfdruck erfolgt gemeinsam, d.h. hierfür müssen die Rohrleitungen hydraulisch verbunden sein. Nach dem Druckaufbau werden beide Leitungen abgetrennt, so dass in jeder Leitung eine unabhängige Prüfung abläuft. Anschließend findet in jeder Leitung eine Angleichphase statt. In der folgenden Hauptprüfung wird jeweils der Absolutdruck in der Prüfleitung über das smart memo beobachtet und aufgezeichnet. Die Bewertung des Druckmessverfahrens erfolgt über die Änderung des Absolutdruckes in der Hauptprüfung. Abschließend werden zwei unabhängige Bewertungen mit Ergebnisdaten jeweils für die Vorlaufleitung und für die Rücklaufleitung ausgegeben.

Vorteile/Nachteile

Druckänderungen durch Temperaturschwankungen und durch charakteristische, viskoelastische Prozesse in einem PE-Rohr können in diesem Verfahren das Ergebnis beeinflussen. Deshalb ist dieses Verfahren nicht für PE-Leitungen zu empfehlen. Dieses Verfahren muss ebenfalls mit Vorsicht betrachtet werden bei Bedingungen, unter denen große Temperaturschwankungen zu erwarten sind. Diese können sich negativ auf das Ergebnis der Prüfung auswirken.

Durch dieses Verfahren kann eine Undichtigkeit eindeutig identifiziert werden. Da zwei unabhängige Prüfungen parallel ablaufen, können die Leitungen unterschiedliche Rohrdaten (Durchmesser, Länge etc.) aufweisen., d.h. dieses Verfahren kann für unterschiedliche Leitungen angewendet werden.

Durch die parallele Durchführung wird die Prüfzeit im Vergleich zum „normalen“ Druckmessverfahren an zwei Einzelleitungen halbiert.

Notwendige Messtechnik und Ausrüstung

Zur Durchführung dieser Prüfung ist ein smart memo mit freigeschalteter Option AGFW FW 602 erforderlich. Das smart memo führt in einem automatisierten Ablauf durch die Prüfung, stellt Messdaten und -verläufe dar und speichert und dokumentiert alle relevanten Prüfungsdaten.

Zu den erforderlichen Sensoren zählen zwei Absolutdrucksensoren EDS2-P, von denen einer an der Vorlaufleitung und der andere an der Rücklaufleitung angeschlossen wird. Zusätzlich sind zwei Temperatursensoren als Anlegefühler EDS2-T Anlegefühler gefordert, von denen wiederum einer an der Vorlaufleitung und der andere an der Rücklaufleitung angelegt ist.

Optional kann ein Temperatursensor als Erdspieß EDS2-T Erdspieß verwendet werden, welcher bei Bedarf zusätzlich die Bodentemperatur ermittelt.

Alle verwendeten Sensoren müssen eine Erstzertifizierung in einem DAkkS-akkreditierten Prüflabor erhalten.

Um einen Sensor mit dem smart memo zu verbinden ist jeweils ein Anschlusskabel B11 notwendig. Zum Verbinden mehrerer Sensoren mit dem smart memo muss pro weiterem Sensor ein T-Verbindungsstück B11 verwendet werden. Da in den meisten Fällen zwischen Drucksensor und Anlegefühler nur eine geringe Distanz liegt, empfehlen wir für diese Verbindung ein Anschlusskabel B11. Für alle weiteren Verbindungen empfehlen wir das Anschlusskabel B11 (5 Meter).

Zur hydraulischen Verbindung der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung beim gemeinsamen Druckaufbau wird das T-Stück Druckluft mit Kugelhahn verwendet. Eingangsseitig kann ein geeigneter Kompressor über eine Klauenkupplung angeschlossen werden, ausgangsseitig werden die beiden Rohrleitungen (Vorlauf/Rücklauf) über Schlauch NBR13 angeschlossen. Nach der Druckaufbauphase werden die Kugelhähne an den Prüfkörpern verschlossen, so dass in jeder Leitung eine unabhängige Prüfung ablaufen kann.

An beiden Rohrleitungen ist ein geeigneter Prüfkörper, z.B. der Prüfkörper HEINZ notwendig. Am Prüfkörper können die Druckschläuche angeschlossen werden, Rohrleitungen über den Kugelhahn verschlossen und die Drucksensoren und Kontrollmanometer angeschlossen werden.

Wasserdruckprüfung

Einige Leitungen erfordern eine Prüfung mit Wasserdruck. Die Wasserdruckprüfung wird zur Prüfung auf Dichtheit und Festigkeit gegen Innendruck fertig montierter Rohrabschnitte bzw. Prüfabschnitte angewendet. Die Prüfung erfolgt mit einem einzigen Drucksensor und kann für mehrere zusammenhängende bzw. miteinander verbundene Abschnitte eines Gesamtrohrsystem durchgeführt werden. Der Ablauf der Prüfung beinhaltet zwei Haltezeiten bei dem gewählten Prüfdruck mit einer zwischenzeitlichen Druckabsenkung. Maßgebend für die Bewertung der Prüfung ist der Druckabfall in der zweiten Haltezeit der Prüfung.

Fernwärme Wasserdruckprüfung

Ablauf

Die Prüfung erfolgt mit Wasser. Zur Durchführung der Prüfung sind ein Absolutdrucksensor und ein Anlegefühler notwendig. Nach dem Füllen und Entlüften, sollte abgewartet werden bis sich die Temperaturen des Wassers und des Rohrsystems ausgeglichen haben. Die Prüfung im smart memo startet mit dem Druckaufbau auf den gewählten Prüfdruck. Sobald der Prüfdruck erreicht ist, folgt eine 1. Haltezeit ohne Druckhaltung für 90 Minuten. Nach Ablauf dieser Phase folgen eine Druckabsenkung auf 2 bar und eine anschließende Beruhigungsphase über 30 Minuten. Abschließend muss der Druck erneut auf Prüfdruck aufgebaut werden, woraufhin eine 2. Haltezeit als Hauptprüfung folgt.
Während der Hauptprüfung (2. Haltezeit) wird der Absolutdruck in der Prüfleitung über das smart memo beobachtet und aufgezeichnet. Die Bewertung der Prüfung erfolgt über den Druckabfall während der Hauptprüfung, welcher 100 mbar nicht überschreiten darf.

Notwendige Messtechnik und Ausrüstung

Zur Durchführung dieser Prüfung ist ein smart memo mit freigeschalteter Option AGFW FW 602 erforderlich. Das smart memo führt in einem automatisierten Ablauf durch die Prüfung, stellt Messdaten und -verläufe dar und speichert und dokumentiert alle relevanten Prüfungsdaten.

Zu den erforderlichen Sensoren zählt ein Absolutdrucksensor EDS2-P mit ausreichendem Messbereich und DAkkS-Erstzertifizierung. Zusätzlich ist ein Temperatursensor als Anlegefühler EDS2-T Anlegefühler gefordert.

Optional kann ein Temperatursensor als Erdspieß EDS2-T Erdspieß verwendet werden, welcher bei Bedarf zusätzlich die Bodentemperatur ermittelt.

Alle verwendeten Sensoren müssen eine Erstzertifizierung in einem DAkkS-akkreditierten Prüflabor erhalten.

Um einen Sensor mit dem smart memo zu verbinden ist jeweils ein Anschlusskabel B11 notwendig. Zum Verbinden mehrerer Sensoren mit dem smart memo muss pro weiterem Sensor ein T-Verbindungsstück B11 verwendet werden. Da in den meisten Fällen zwischen Drucksensor und Anlegefühler nur eine geringe Distanz liegt, empfehlen wir für diese Verbindung ein Anschlusskabel B11. Für alle weiteren Verbindungen empfehlen wir das Anschlusskabel B11 (5 Meter).

An der Rohrleitung ist ein geeigneter Prüfkörper, z.B. der Prüfkörper HEINZ notwendig. Am Prüfkörper kann der Druckschlauch von der Motorprüfpumpe angeschlossen werden, Rohrleitungen über den Kugelhahn verschlossen und die Drucksensoren und Kontrollmanometer angeschlossen werden. Zum Herstellung des Prüfdruckes ist eine Motorprüfpumpe erforderlich, z.B. die Motorprüfpumpe MPP 30-30. Außerdem wird ein Druckschlauch mit passendem Innendurchmesser und Anschlüssen zwischen Motorprüfpumpe und Prüfkörper benötigt.