Isolierung im Anlagenbau Einfach und schnell zu mehr Energieeffizienz: Was Sie jetzt machen können

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Auch Im Jahr 2023 ist eines der Schwerpunktthemen die Energiewende und die damit einhergehenden Herausforderungen. Neue technische Entwicklungen haben lange Entwicklungs- und Systemintegrationszeiten. Was kann jedoch kurzfristig unternommen werden, ohne die bestehende Infrastruktur kostenintensiv zu modifizieren?

Isolierung ist Stand der Technik im Anlagenbau: Dort werden Apparate, Armaturen und Rohrleitungen isoliert, um zum einen den Energieverlust zu minimieren und zum anderen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vor heißen Oberflächen zu schützen. Doch was gilt es bei Isolierungen zu berücksichtigen?

Wie moderne Isolierungen die Energieeffizienz steigern

Der Anlage neue Kleider – Gut gedämmt ist halb gespart

„Die Wärmeverluste in unseren Anlagen wollen wir natürlich auf das geringste reduzieren. Das gelingt uns durch die Isolierung unserer Erhitzer, Apparate und Bauteile. Dabei greifen wir auf unseren eigenen Isolierungsstandard mit erhöhter Isolierungsdicke zurück, der die Mindestanforderung aus den einschlägigen gesetzlichen Anforderungen übersteigt. Die höhere Isolierdicke trägt dazu bei Wärmeverluste zu minimieren, Effizienz zu steigern und die Betriebskosten zu senken. Dies kommt dem Kunden zugute und ist ganz im Sinne unsere Strategie Total Customer Care, erklärt Philip Börgardts Vertriebsingenieur bei Ness Wärmetechnik.

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Gut zu verdeutlichen ist das etwa am Beispiel einer DN 150 Rohrleitung ,durch die Thermalöl mit einer Temperatur von 300 ° C fließt: Durch eine im Vergleich zur Mindestanforderung dickere Isolierung können rund 570 kWh zusätzlich pro Meter Rohrleitung im Jahr eingespart werden.

Zudem wird dadurch auch die Oberflächentemperatur auf 45 ° C herabgesenkt – Vorgeschrieben ist eine Oberflächentemperatur von 60 ° C. Hinsichtlich der gewählten Isolierdicke gilt es natürlich zu berücksichtigen, dass ein Optimum zwischen dem Einsparpotential durch Wärmedämmung und den Investitionskosten für das Isolierungsmaterial gefunden wird.

Isolierung von Armaturen: So geht's - und so nicht

„Meiner Erfahrung nach werden Armaturen bei Thermalölanlagen lediglich dann isoliert, wenn es sich um Einschweißarmaturen handelt. Aber auch dann oft nicht zu 100 % konsequent. Hier sehe ich ein großes Energie-Einsparpotenzial“, so Tim Wallis, Technischer Berater der ARI-Armaturen Albert Richter.

“Die Armaturen, ob geflanscht oder eingeschweißt, sollten generell so isoliert werden, dass eine potenziellen Leckage der Armatur bei der täglichen visuellen Inspektion auffällt und kein Öl in die restliche Isolierung eindringen kann. Dafür eignen sich z.B. Isolierschalen, die sich einfach demontieren lassen und der Instandsetzungsaufwand im Schadenfall damit miniert wird. Auch Wartungsarbeiten an den Armaturen können damit viel einfach durchgeführt werden. Die Investition der Isolierschalen lohnt sich sicherlich auch deshalb, da dadurch keine Wärmeverluste zu beklagen sind.“

Im Bereich Dampf- und Kondensatwirtschaft verhält es sich ähnlich. Auch hier werden nicht immer sämtliche Armaturen isoliert. Tim Wallis dazu, „Im Bereich der Kondensatableiter dürfen thermische Kondensatableiter nicht isoliert werden, da diese nur ohne Isolierung funktionieren. Schwimmergesteuerte Kondensatableiter haben eine große Oberfläche und dürfen isoliert werden. In der Praxis findet man auch Schwimmer-Kondensatableiter häufig unisoliert, leider. Auch hier sehe ich oft noch großes Potenzial.“

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Einspar-Potenzial gibt es auch bei Pumpen

„Wie die meisten wissen, darf die Isolierung der Pumpe grundsätzlich nur am Pumpengehäuse (Spiralgehäuse) selbst stattfinden. Der Lagerträger der Pumpe darf unter keinen Umständen isoliert werden. Hintergrund ist die notwendige Kühlung der Lager, die im Lagerträger verbaut sind.“, erklärt Wolfgang Seiberth, Kundenbetreuer des Pumpenspezialisten Allweiler dazu. „Diese Lager werden durch den Luftstrom des Motors bzw. durch einen aufgebauten Wellenlüfter gekühlt. Eine Isolierung des Lagerträgers würde dies verhindern: Überhitzung des Lagerträgers selbst und vorzeitige Ausfälle der Lager und der ebenfalls darin verbauten Gleitringdichtung wären die Folge.“

Betrachtet man grundsätzlich die Auslegung und Konstruktion einer Pumpe, hat die Isolierung keinen Einfluss auf die relevanten hydraulischen Parameter. Unabhängig von sicherheitstechnischen Aspekten, hat die Isolierung auch wärmetechnische Vorteile. Betrachtet man den Betrieb einer Pumpe mittlerer Baugröße bei eine Mediumstemperatur von 300 ° C und einer mittleren Umgebungstemperatur von 40 ° C, beträgt der Wärmeverlust des Pumpengehäuses rund 2.000 – 2.500 W.

Nicht anfassen! Isolierung aus der Sicherheitsperspektive

Neben energiewirtschaftlichen Aspekten besitzt die Wärmedämmung auch eine Rolle für Betriebs- und Maschinensicherheit: Bediener und Beschäftigte sind vor heißen Oberflächentemperaturen zu schützen. Für den Umgang mit Dämmung und Berührungsschutz weisen Regelwerke teils sehr unterschiedliche Temperaturbereiche aus. Heinrich Birndorfer, Sachverständiger im Bereich Anlagensicherheit des TÜV SÜD Niederlassung Ulm dazu: „Im Merkblatt A 017 der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) werden Metalloberflächen mit Temperatur größer 60 ° genannt, die ehemaligen Technischen Regeln für Dampfkesselanlagen fordern einen Berührungsschutz für Wandtemperaturen über 80 °C (TRD 403) und die Anlagennorm für Thermalölanlagen (DIN 4754-1) fordert dies gar erst bei Oberflächentemperaturen größer 110 ° C.

Dabei beginnt eine ernstzunehmende Verbrennungsgefahr viel früher, als man intuitiv schätzt: Bei Kontakt mit 55 ° C heißem Wasser dauert es nur zehn Sekunden, bis sich die Person Verbrennungen dritten Grades zuzieht. Einen etwas zeitgenössischeren und differenzierteren Ansatz liefert die ISO 13732-1: so wird die Umgebung und der Umgang etwas genauer beleuchtet. Abhängig vom Umgang mit der heißen Oberfläche (Berühren, Bedienen) können schon bei Temperaturen von weniger als 50 ° C Schutzmaßnahmen erforderlich werden.“

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Maschinenhersteller und Arbeitgeber müssen sich auf jeden Fall mit dem Umfeld des Bedieners auseinandersetzen und gegebenenfalls die individuell erforderlichen Maßnahmen festlegen. Das Tragen von persönlicher Schutzausrüstung sollte grundsätzlich auf ein Minimum beschränkt werden. (dst)

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