Luftkanal-, Behälterdämmung & Co.

Elastomerdämmstoffe kommen nicht nur auf Rohrleitungen und Armaturen zur Anwendung, sondern sie schützen auch Luftkanäle und Behälter sicher vor Energieverlusten und Tauwasserbildung. Auch in diesen Einsatzbereichen lassen sich die hochflexiblen Dämmstoffe wesentlich einfacher und angenehmer als starre Materialien verarbeiten. Bei der Flächendämmung von Klimakanälen und zylindrischen Objekten sind einige Aspekte zu beachten, die im vierten Teil unserer Serie beschrieben werden sollen. Zudem werden einige Tipps vorgestellt, die die Verarbeitung in diesem Anwendungsbereich erleichtern und die langfristige Funktionalität der Kältedämmung gewährleisten.

Die Flächendämmung und ihre Verklebung | Unter Flächendämmung wird in der technischen Isolierung die Dämmung von Anlagenkomponenten mit flächigen Körpern (wie Luftkanäle) oder auch zylindrischen Körpern (wie Tanks, Kolonnen und Behälter mit einem Außendurchmesser von ≥ 600 mm) verstanden. Diese Objekte werden in der Regel mit Plattenmaterial aus synthetischem Kautschuk isoliert. Dabei ist zu beachten, dass das Plattenmaterial bei der Flächendämmung grundsätzlich vollflächig verklebt werden muss.
Um eine sichere Verbindung des Dämmstoffs mit dem Objekt zu gewährleisten, muss vor der Verklebung für eine trockene sowie staub- und fettfreie Oberfläche des Objekts gesorgt werden. Hier empfiehlt sich der Einsatz des „Armaflex-Spezialreinigers“.

Bei der Flächendämmung werden in der Regel große Objekte verklebt und zum Auftragen des Kontaktklebers kommen große Pinsel, Quasten, Rollen oder auch Spachtel zum Einsatz. Da der Dämmstoff trotz glatter Schäumhaut im Vergleich zur Objektoberfläche mehr Kleber aufnimmt, sollte immer zuerst das Dämmmaterial und danach das Objekt eingestrichen werden. Beim Kleberauftrag ist darauf zu achten, dass die zunächst einzustreichende Fläche nicht zu groß ist, um das Verhältnis der Ablüftezeiten zueinander und das Verhältnis von Ablüftezeit zur Verarbeitungszeit einzuhalten. (siehe Teil 2 dieser Serie „Die fachgerechte Verklebung“ in der KKA 02/2010 unter www.kka-online.info, Archiv). Streicht man zu große Flächen ein, kann es passieren, dass der Kleber zu trocken wird und kein echter Klebekontakt zur Objektoberfläche hergestellt werden kann.
Bei der Flächendämmung müssen die „Armaflex-Platten“ immer auf Druck zueinander verarbeitet werden. Hierzu ist die nächste, zu verklebende Platte 5 bis 10 mm überlappend zur schon verklebten Platte anzusetzen. Die Platte sollte daher am anzusetzenden Ende auf einer Breite von ca. 30 mm nicht mit Kleber eingestrichen werden. Bei der Verarbeitung selbstklebender Platten wird die Abdeckfolie dementsprechend in einer Breite von ca. 30 mm nicht entfernt. So kann auch die selbstklebende Platte ohne Anhaftung auf die schon verklebte Platte überlappend angesetzt werden. Die Stoßnaht der auf Druck gegeneinander verklebten Platten wird zum Abschluss nass verklebt. Aufgrund der „Auf-Druck-Verarbeitung“ verbinden sich die Plattenstöße ohne Einhalten von Ablüftezeiten.
Bei der Verarbeitung von Standardplatten sollte der Kleber auch bei der Verwendung größerer Werkzeuge unbedingt wie gewohnt gleichmäßig und dünn aufgetragen werden. Sollte der Kleberauftrag zu groß sein, werden zu hohe Dosen von Lösungsmitteln unter der Dämmung eingeschlossen. Dies kann zur Blasenbildung führen, bei der sich der Dämmstoff partiell vom Objekt löst und vorwölbt. Ein gleichmäßiger Auftrag verhindert zudem das Entstehen von Klebernestern.

Die Dämmung von Luftkanälen |  
Die Flächendämmung von Luft- und Klima­kanälen zählt zu den schnell und einfach auszuführenden Dämmarbeiten, vorausgesetzt, dass der zur Ausführung notwendige Platz vorhanden ist. Leider werden aber Decken- und Wandabstände, die für eine freie Konvektion (ungehinderter Wärmeübergang) notwendig sind, nicht immer eingehalten. Wenn die nach DIN 4140 empfohlenen Abstände von 100 mm nicht vorhanden sind, sollte der Isolierer sich mit dem Lüftungsbauer darauf verständigen, dass die Kanäle vor der Installation auf dem Boden vorisoliert werden. Nach der Kanalmontage müssen dann nur noch die Anschlüsse im Flanschbereich mit elastomerem Streifenmaterial gedämmt werden. Bei zu engen Platzverhältnissen empfiehlt sich das Andrücken der „Armaflex-Streifen“ und der Objektdämmung mit einer stabilen Kunststofflatte. Dies sollte allerdings zu zweit ausgeführt werden. Die Dämmung mit Plattenmaterial ist immer vollständig bis an die Kanalanflanschung heranzuführen, um den Lufteinschluss unter der abschließenden Flanschdämmung zu minimieren.

Verschraubungen und Klemmen, die sich häufig im Flanschbereich befinden, sind im Plattenmaterial durch Ausschnitte auszusparen. Die notwendige Dämmschichtdicke wird eingehalten, indem man die Flanschdämmung (z.B. „Armaflex selbstklebende Streifen“) mit einer Überlappung auf dem an die Flanschen angrenzenden Plattenmaterial – mindes­tens in Dämmschichtdicke, besser aber in ≥ 50 mm – ausführt. Selbstklebende Streifen sind übrigens nicht wirklich „selbst klebend“: Wie auch selbstklebende Platten müssen sie mit hohem Anpressdruck (ca. 1 kg/cm²) auf der gereinigten Plattenoberfläche verklebt werden.

In Fällen, wo der Flansch deutlich über die Dämmung hinaus steht und die Dämmung zum Flansch aufgedoppelt werden müsste (siehe Bild 4, Mitte), bietet sich eine Ausführung mit Schlauchmaterial an. Hierzu wird ein Schlauch gewählt, dessen Dämmschichtdicke der Kanaldämmung und dessen halber Innendurchmesser dem Flanschüberstand entsprechen. Nach Halbieren des Schlauches mit einem gut zu führenden Langmesser werden aus 2 m Schlauch 4 m Flanschdämmung, die für die Kantendämmung des Kanals auch gut auf Gärung geschnitten werden kann: eine schnelle, funktionelle und auch optisch ansprechende Lösung.

Für die Dämmung von Kanalbögen sind zum Teil Zuschnitte mit asymmetrischer Form aus Plattenmaterial auszuschneiden, was ein exaktes Aufmaß erfordert. Wesentlich schneller ist die Methode, ein etwas größeres Stück Plattenmaterial vollflächig aufzukleben und danach die äußere Formgebung mit einem scharfen Messer an den Kanalkanten anliegend zuzuschneiden. Wenn das nicht möglich ist, können auch die, die Form der Kanalbogenseite begrenzenden Kanten des Kanals mit einem dünnen Auftrag einer schmierenden Kreide versehen werden. Wird anschließend ein Stück Plattenmaterial fest dagegen gedrückt, zeigt es nach Abnehmen die exakte Form des notwendigen Zuschnitts. Dies erlaubt insbesondere im Hinblick auf den zeitlichen Aufwand eine erhebliche Erleichterung.
Für die Dämmung von Luft- und Klimakanälen können auch „Armaflex selbstklebende Platten“ Verwendung finden. Bei der Verarbeitung müssen Temperaturen zwischen +10 °C und + 35 °C eingehalten werden. Zur Verklebung der Plattenkanten zueinander wird der „Armaflex-Kontaktkleber 520“ eingesetzt. Ein bloßes Andrücken der Selbstklebebeschichtung auf angeschnittene Zellen der angrenzenden Platte reicht als Verschluss allerdings nicht aus, da so keine dichte Verklebung entsteht. Da nach Einstreichen die Selbstklebebeschichtung zunächst eine Anlösezeit notwendig ist, ist die gesamte Ablüftezeit deutlich länger als bei der Kantenverklebung mit Standard-Platten.

Unterkonstruktionen | In Bereichen, wo die Kanäle befestigt bzw. aufgehängt sind, den sogenannten Traversen, ist die Dämmung oft nur mit erhöhtem Material-, Arbeits- und somit Zeitaufwand auszuführen. Eine deutliche Erleichterung liefert hier der Einsatz eines Flächenträgersystems wie des „Armafix-Flächenträgers“ von Armacell. Der Flächenträger besteht aus „AF/Armaflex“, in das Segmente aus druckfestem, FCKW-frei geschäumtem „PUR/PIR“ eingebettet sind. Sie nehmen die Lasten auf und garantieren eine thermische Entkopplung. An der Außenseite ist der Flächenträger mit einem dicht verklebten Aluminiumblech versehen, das gleichzeitig auch einen Schutz gegen mechanische Beschädigungen liefert.

Der Flächenträger wird am Aufhängungspunkt des Kanals zwischen den Kanal und die Traverse gelegt und verklebungstechnisch fixiert. Der Einsatz des „Armafix-Flächenträgers“ erhöht nicht nur die Sicherheit des Dämmsystems, sondern erlaubt auch erhebliche Einsparungen: Anders als bei der herkömmlichen Verarbeitung, bei der die Traverse mitgedämmt werden muss, muss der Isolierer den Flächenträger nur noch an den Stirnseiten mit dem Plattenmaterial verkleben. Die Dämmung läuft auch im Aufhängungsbereich durch, ohne dass sie gestaucht oder komprimiert wird.

Die Behälterdämmung | Wie eingangs erwähnt, werden auch zylindrische Behälter ab einem Außendurchmesser ≥ 600 mm vollflächig verklebt. Dabei sollte die Dämmung mit dem Mantel begonnen und mit dem Kopf abgeschlossen werden. Bei Behältern, die einen sogenannten Klöpperboden besitzen, sollte die Mantelplatte nicht im Bereich der Schweißnaht angesetzt werden, da bei der späteren Verklebung der Kopfplatte zu große Spannungen auf der Rundnaht entstünden. Die Mantelplatte sollte vielmehr über der Schweißnaht in der Mitte der Rundung auf dem Behälter angesetzt werden.

So kommt die Mantelplatte der später dagegen zu verklebenden Kopfplatte schon entgegen und die Spannungen verteilen sich gleichmäßig auf beide Dämmkomponenten. Nach Verkleben des Mantels wird bei Behältern ohne einer Vielzahl an Rohrabgängen eine Kopfplatte aus einem Stück gefertigt; bei größeren Behältern sollten die Plattenbahnen zunächst zusammengeklebt werden.
Um die Bogenlänge für den Zuschnitt der Kopfdämmung exakt zu ermitteln, wird am verklebten Rand der Mantelplatte ein Materialstreifen (ca. 10 cm Breite) mittig über den Klöpperboden bis zur anderen Seite der Manteldämmung gelegt, wobei der Streifen am Ende überlappend aufgelegt und so das korrekte Maß ermittelt wird. (Durch das überlappende Auflegen erhält die zu erstellende Kopfplatte einen etwas größeren Durchmesser, so dass sie auf Druck gegen den Rand der Mantelplatte verarbeitet werden kann.)

Die Hälfte des so ermittelten Bogenmaßes dient nun als Radius zur Herstellung einer kreisrunden Kopfplatte. Diese wird nach dem Ausschneiden mittig mit dem „Arma­flex-Spezialkleber 520“ fixiert und bis auf die Stoßnaht mit der Mantelplatte vollflächig verklebt. Dabei sollte im Randbereich darauf geachtet werden, den Mantel nicht abschnittsweise rund um den Behälter zu verkleben, sondern ihn wechselseitig an den jeweils gegenüberliegenden Stellen zu fixieren. So kann die Deckelplatte gleichmäßig gegen die Mantelplatte verklebt werden.

Bei sehr großen Behältern (Durchmesser ≥ 3 m) und insbesondere, wenn der Klöpperboden neben Revisionsöffnungen auch Rohrabgänge besitzt, wird die Dämmung des Kopfes in Segmenten ausgeführt.

Bei anzulegenden Ausschnitten ist darauf zu achten, dass diese immer deutlich kleiner ausgeführt werden, damit das Material auch hier Segment zu Segment auf Druck verklebt werden kann.

Mehrlagigkeit | In einigen Betriebsumgebungen (z.B. in Brauereien oder generell in der Lebensmittel-Industrie) ergeben sich produktionstechnisch bedingt oft hohe Relative Luftfeuchten (von 85 bis 90 %), die zu entsprechend großen Dämmschichtdicken der Kälteanlagenteile führen. Zwar sind Elastomerdämmstoffe in Dämmschichtdicken von bis zu 50 mm erhältlich und damit für eine Tauwasservermeidung in der Regel ausreichend. Besonders bei kleineren Behältern ist die Dämmung jedoch einfacher in zwei Lagen als mit einer doch recht unflexiblen 50er-Lage auszuführen. Zudem bietet eine mehrlagige Dämmung eine höhere Sicherheit. Daneben gibt es Anwendungsbereiche mit so niedrigen Mediumtemperaturen (z.B. Flüssigstickstoff mit -196 °C), dass eine einlagige Dämmung mit der größten lieferbaren Dämmschichtdicke nicht ausreicht.
Nach vollflächiger Verklebung der nahtversetzten ersten Lage sollte unbedingt darauf geachtet werden, dass auch die zweite Lage nahtversetzt zur ersten ausgeführt wird.

Zwischen den Verklebungen der beiden Lagen liegt idealerweise ein Zeitraum von etwa 24 Stunden, um eine Durchtrocknung der Kleberschicht der ersten Lage zu gewährleisten. Die Nahtversetzung erhöht die Sicherheit, da kein Anlösen der Stoßnähte der ersten Lage durch frisch ausgeführte Verklebungen befürchtet werden muss. Zur Fixierung der zweiten Lage reicht in der Regel das straffe Umlegen des Dämmstoffes mit Unterstützung durch einen streifenförmigen oder mäandrierenden Kleberauftrag. Dabei sollte die Dämmschichtoberfläche der ersten Lage vorher sorgfältig gereinigt werden.
Die größte Sicherheit bildet jedoch eine vollflächige Verklebung der zweiten bzw. jeder weiteren Lage. Dies ist insbesondere bei sehr großen Objekten zu empfehlen, um eine „Sackung“ zu vermeiden.

Bei mehrlagiger Dämmung von Klimakanälen sind im unteren Bereich der Kanäle grundsätzliche alle Lagen vollflächig zu verkleben, um ein Durchhängen der Dämmung auszuschließen. Werden große, gedämmte Objekten wie Tanks und Behälter im Außenbereich anschließend verblecht, können aufgrund des Gewichts der metallischen Ummantelung schnell Grenzwerte im statischen Bereich erreicht werden. Dazu gesellt sich neben der Anforderung der Verhinderung des Eindringens von Blechtreibschrauben die Frage nach einer stabilen Unterkonstruktion. Das gilt insbesondere, wenn so gut wie keine Rohrabgänge vorhanden sind (reine Speicherbehälter), die die statischen Kräfte der Last abfangen können. Hier ist die Installation eines Auflagers für den Blechmantel zu empfehlen, der aus auf dem Behälterkopf befestigten und in die Elastomerdämmung integrierten „PUR/PIR“-Hartschaumblöcken (mit metallischer Kaschierfolie, s ≥ 50 μm) bestehen kann. Die Anzahl und Abstände der Blöcke ergeben sich aus einer Lastverteilungsberechnung. Ein zusätzliches Abfangen der Last durch eine äußere Stützkonstruktion am Boden ist jedoch häufig unverzichtbar, um eine Komprimierung des Dämmstoffs zu vermeiden, die zur Unterschreitung der notwendigen Dämmschichtdicke im Behälterkopfbereich führen könnte.
Eine interessante Alternative für diesen Anwendungsbereich bilden flexible Ummantelungssysteme, wie beispielsweise die „Arma-Chek“-Produkte von Armacell. Aufgrund ihres geringen Eigengewichts machen diese innovativen Systeme einen aufwendigen Lastabfang überflüssig.

 
Fazit | Auch bei der Dämmung von Luft­kanälen und Behältern lassen sich mit elastomeren Dämmstoffen sehr gute Ergebnisse erzielen. Wenn die hier vorgestellten Anleitungen und Empfehlungen beherzigt werden, kann eigentlich nichts schief gehen. Nach „Dämmkonzepten“, wie im Bild 14 dargestellt, muss man zum Glück suchen – dabei handelt es sich jedoch um keine gestellte Aufnahme.