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Längenausdehnung von PEX-Fernwärmerohren mit Fixpunktbefestigungen

PEX-Fernwärmerohre (vorgedämmte flexible Kunststoffrohre aus vernetztem Polyethylen) sind aufgrund ihrer Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit eine bewährte Lösung für Nah- und Fernwärmeleitungen. Allerdings besitzen sie eine vergleichsweise hohe thermische Längenausdehnung, die bei der Installation – insbesondere bei der Verwendung von Fixpunktbefestigungen – berücksichtigt werden muss.

1. Thermische Längenausdehnung von PEX-Fernwärmerohren

Die thermische Längenausdehnung von PEX-Rohren ist deutlich höher als die von Stahlrohren und kann nach folgender Formel berechnet werden:

Parameter:

• ΔL\Delta L = Längenänderung (mm)
• α\alpha = Wärmeausdehnungskoeffizient von PEX (0,15 mm/(m·K))
• LL = Rohrlänge (m)
• ΔT\Delta T = Temperaturänderung zwischen Betriebs- und Einbautemperatur (K)

Beispielrechnung für ein PEX-Fernwärmerohr:

Ein 10 m langes Fernwärmerohr mit einer Temperaturänderung von 50 K (z. B. von 10 °C auf 60 °C):

➡ Das Rohr verlängert sich um 7,5 cm.
Diese Bewegung muss durch geeignete Maßnahmen aufgenommen werden, um Spannungen in den Rohren und an den Anschlussstellen zu vermeiden.

2. Fixpunktbefestigungen und deren Einfluss

Fixpunkte verhindern die unkontrollierte Bewegung des Rohres und sorgen dafür, dass die Längenausdehnung gezielt in den verbleibenden Abschnitten aufgenommen wird. Ohne geeignete Kompensationsmaßnahmen können dadurch hohe Spannungen in den Rohren und an den Anschlussstellen entstehen, was zu Materialermüdung oder Leckagen führen kann.

Besondere Herausforderungen bei Fernwärmerohren:
✔ Hohe Temperaturdifferenzen zwischen Sommer- und Winterbetrieb
✔ Lange Rohrleitungen, die eine erhebliche Dehnung verursachen
✔ Vorgedämmte Rohre, die eine eingeschränkte Bewegung innerhalb der Dämmung haben

3. Maßnahmen zur Kompensation der Längenausdehnung

Um Spannungen durch die thermische Ausdehnung bei Fixpunktbefestigungen zu vermeiden, gibt es mehrere bewährte Lösungsansätze:

A) Dehnungsschlaufen und Kompensationsbögen

✔ U-förmige oder Omega-förmige Rohrführungen ermöglichen eine kontrollierte Aufnahme der Längenänderung
✔ Besonders wichtig bei langen, geraden Rohrleitungen ohne flexible Abschnitte
✔ Häufig verwendet bei unterirdischen Fernwärmesystemen

B) Flexible Rohrführung mit Gleitpunkten

✔ Statt fester Fixpunkte sollten möglichst viele Gleitlager verwendet werden
✔ So kann sich das Rohr an definierten Stellen ausdehnen, ohne Spannung auf Anschlüsse oder Bögen auszuüben

C) Verwendung von Kompensatoren

✔ Wellrohr-Kompensatoren oder elastische Kunststoffdehnstücke können gezielt integriert werden
✔ Besonders geeignet für Abschnitte mit hohen Temperaturwechseln

D) Fachgerechte Einbindung in Schächte und Gebäude

✔ Hauseinführungen und Wanddurchführungen müssen mit Dehnungsausgleich geplant werden
✔ Rohrdurchführungen sollten mit Spielraum ausgeführt werden, um thermische Bewegungen aufzunehmen

4. Praktische Umsetzung bei PEX-Fernwärmerohrsystemen

• Erdverlegte PEX-Rohre: Durch Schleifen oder sanfte Bögen kann die Längenausdehnung aufgenommen werden.
• Gebäudeanschlüsse: Hauseinführungen sollten nicht starr, sondern mit einer flexiblen Verbindung zum Gebäude erfolgen.
• Montage in Schächten: Oberirdisch oder in Schächten geführte PEX-Rohre benötigen Gleitlager und Kompensationsbögen.

5. Fazit

PEX-Fernwärmerohre haben eine hohe thermische Längenausdehnung, die insbesondere bei Fixpunktbefestigungen berücksichtigt werden muss. Durch die gezielte Integration von Dehnungsschlaufen, Gleitpunkten und Kompensatoren können Spannungen vermieden und eine sichere, langlebige Rohrführung gewährleistet werden.

Eine fachgerechte Planung ist entscheidend, um Schäden und Wartungsaufwand zu minimieren.

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