Tauwasserleitung

Tauwasserleitung 

1. Begriffsklärung Tauwasser bzw. Kondensat

Jeder kennt das Phänomen!

Wird ein kaltes Getränk im Sommer auf den Tisch gestellt, entsteht an der Oberfläche des Glases Wasser und läuft daran herunter. Hierbei entsteht Kondenswasser direkt an der kalten Oberfläche des Glases.

Die meisten kennen diesen Vorgang u.a. aus dem Alltag z.B. beim Betrieb der Klimaanlage eines Autos. Am Verdampfer/Kühlregister des Fahrzeuges entsteht Tauwasser, welches nach Abstellen in Form einer Wasserpfütze unterm Fahrzeug wieder zu finden ist.

Ein anderes Beispiel ist das Gefrierfach älterer Kühlschränke. Durch wiederholtes Öffnen und Schließen der Tür, strömt feuchte Außenluft ein. Das in der Luft enthaltende Wasser setzt sich nach und nach an den kalten Wandungen ab und gefriert. Das Gefrierfach vereist zunehmend.

Während bei Fahrzeugen das Tauwasser frei ablaufen kann, muss man den Enteisungsvorgang bei älteren Kühlschränken manuell einleiten und das Gefrierfach enteisen.

Werden Luftkühler oder Verdampfer unter 0°C betrieben, gefriert das kondensierte Wasser an der kalten Oberfläche des Wärmeübertragers. Schaltet der Luftkühler ab oder wird abgetaut, wechselt der Aggregatzustand von fest zu flüssig und es entsteht Tauwasser/Kondensat.

Dies ist aus folgendem Grund notwendig: Eis isoliert. Umso mehr sich davon am Luftkühler oder Kühlregister aufbaut, desto schlechter wird der Wirkungsgrad des Gerätes bzw. seine Energieeffizienz. Daher müssen regelmäßig Abtauungen durchgeführt werden, teilweise sogar 2-3 mal täglich.

Das anfallende Kondensat/Tauwasser wird über Tauwasserleitungen kontrolliert abgeführt.

 Alle Verdampfer und Luftkühler haben unterhalb des Lamellenpaketes eine Tauwasserwanne, in welcher das anfallende Kondensat aufgefangen wird. Um bei niedrigen Raumtemperaturen dafür zu sorgen, dass anfallendes Kondensat in der Wanne nicht wieder gefriert, ist diese beheizt. Schlussendlich wird das Wasser über eine fest installierte Rohrleitung vom Luftkühler in den vorgesehenen Abwasseranschluss des Gebäudes abgeführt.

Oft wird das Thema Tauwasserleitung mit ihren Rohrwegen und der Anbindung an das Abwassernetz bei der Planung von Kühlräumen (Gebäudeplanung) vernachlässigt. Die sich daraus ergebenen Folge- und Mehrkosten bis hin zu einer eingeschränkten Funktionalität können vermieden werden, wenn die folgenden Punkte 2-10 schon während der Planung berücksichtigt werden.

2. Einbindung in das Abwassernetz

Um unnötige Leitungswege oder gegebenenfalls Hebeanlagen zu vermeiden, sind die Tauwasseranschlusspunkte in das Abwassernetz des Gebäudes gleich bei der Abwasserplanung zu berücksichtigen. Idealerweise befinden sich die Einbindungspunkte in unmittelbarer Nähe außerhalb des Kühlraumes auf der Seite des Luftkühlers. Die Zugänglichkeit der Montage, die Möglichkeit der Reinigung und Servicefreundlichkeit ist zu berücksichtigen.

3. Gefälle

Das anfallende Tauwasser muss aus der Tauwasserwanne und den Rohrleitungen frei ablaufen können und bis zum Eintritt in das Abwassernetz mit einem stetigen Gefälle abgeführt werden.

Ist ein Gefälle bis zum Erreichen des Abwassernetzes nicht umsetzbar, kommen Hebeanlagen und Kondensatpumpen zum Einsatz, um das Tauwasser über Kunststoffrohrleitungen oder Schläuche abzuführen.

4. Wanddurchführung

Die Einbindung der Tauwasserleitung in das Abwassernetz erfolgt größtenteils und im Idealfall immer außerhalb des Kühlraumes. Die Rohrdurchführung durch die Kühlraumwand muss nach der Montage der Tauwasserleitung unbedingt luftdicht verschlossen werden, um das Einströmen warme Außenluft in den Kühlraum zu verhindern.

5. Siphon

Jede Tauwasserleitung bzw. jedes -leitungssystem an sich muss verschlossen sein, damit keinerlei Feuchtigkeit von außen (z.B. aus der Luft) in den Kühlraum bzw. an den Verdampfer gelangen kann. Warum: Durch den Lüfter am Verdampfer entsteht ein geringer Unterdruck am Tauwasseranschluss der Tropfwanne, welcher dazu führen kann, dass sich der Lüfter warme Außenluft und damit auch Luftfeuchtigkeit ansaugt. Das Resultat dieses Vorgangs wäre eine schnellere Vereisung des Verdampfers und dem Deckenbereich unmittelbar vor dem Verdampfer.

Das Verschließen der Tauwasserleitung erfolgt durch einen Siphon (Unterbogen), ähnlich wie bei einem Waschbeckenabfluss. Dieser Siphon wird im Idealfall außerhalb des Kühlraumes platziert und sollte für Reinigungen demontierbar sein.

6. mehrere Tiefkühl-Luftkühler zusammenfassen

Sind in einem Tiefkühlraum mehrere Luftkühler montiert und tauen stets zusammen ab, können sie problemlos in einer gemeinsamen Tauwasserleitung zusammengefasst werden.

Tauen Luftkühler einzeln ab, sollten diese mit separaten Tauwasserleitungen aus dem Raum geführt werden. Ist dies nicht der Fall, kann während des Abtauprozesses die Wärme und Luftfeuchtigkeit des abgeschalteten Verdampfers durch den anliegenden Unterdruck von einem noch laufenden Verdampfer angesaugt werden. Die sich daraus ergebenen Konsequenzen wie Vereisungen wurden schon unter Punkt 5 beschrieben.

In Kühlräumen mit Temperaturen über dem Gefrierpunkt können direkt an den Tauwasserwannen angeschlossene Siphons eine Vereinfachung des Rohrleitungssystems bedeuten. Die Tauwasserleitungen können in einem Ablauf zusammengefasst werden.

Die gegenseitige Beeinflussung bei mehreren Luftkühlern kommt hauptsächlich bei industriellen Kälteanlagen mit großen Verdampfern und großen Tauwasserleitungen zum Tragen. Bei gewerblichen Kälteanlagen mit Tauwasserleitungen eines geringeren Querschnittes sind die Beeinflussungen vernachlässigbar.

7. Begleitheizung

In Kühlräumen kälter als +2°C ist die komplette Tauwasserleitung bis zum Verlassen des Kühlraumes mit einer Begleitheizung zu versehen. Das Einfrieren des mitgeführten Kondensats wird dadurch verhindert. Die Begleitheizung sollte in ihrer Temperatur selbstregulierend sein. Je nach Raumtemperatur und Anwendungsfall können Heizungen in verschiedenen Leistungen (Watt) pro Meter eingesetzt werden. Je nach Philosophie des Anlagenbauers, können die Begleitheizungen von AUSSEN am Tauwasserrohr oder auch IM Rohr installiert werden. Entscheidend ist die Zugänglichkeit im Servicefall. Ist die Heizung defekt, muss diese schnell und kostengünstig getauscht werden können.

8. Isolierung (Dämmung)

Beheizte Tauwasserleitungen müssen selbstverständlich isoliert (gedämmt) werden. Wird die Begleitheizung von AUSSEN am Tauwasserrohr montiert, ist im Servicefall die Isolierung komplett zu entfernen.  

Innenliegenden Heizungen können z.B. an der Durchführung der Verschraubungen herausgezogen und erneuert werden, ohne die Isolierung der Rohrleitung zu beschädigen.

9. Material

Grundsätzlich ist die Wahl der Materialien die Sache des Konstrukteurs – egal ob Edelstahl, Kupfer oder Kunststoff, wichtig dabei ist, dass sie nicht korrodieren können. Zu den verschiedenen Materialien hat jeder Anlagenbauer und Betreiber seine persönlichen Vorstellungen und Meinungen. Im Einzelfall geben u.a. Hygienevorschriften die einzusetzenden Materialien vor.

Dennoch gibt es einige Einschränkungen und wichtige Überlegungen, die man beachten bzw. anstellen sollte: Leitungen mit einer Begleitheizung beispielsweise sollten zwingend aus Kupfer oder Edelstahl bestehen. Eine mögliche Brandgefahr kann dabei ausgeschlossen werden.

Des Weiteren ist die Befestigung der Tauwasserleitung zu erwähnen. Die Anzahl und Art der Halterungen ist nicht zu unterschätzen: bei einer Kunststoffleitung sind bei ähnlichen Dimensionen deutlich mehr Halterungspunkte zu setzen als bei einer Edelstahlleitung.

Auch Montage- und Servicefreundlichkeit spielen bei der Verlegung eine Rolle. Edelstahlrohr- Press- oder Stecksysteme haben sich in den letzten Jahren für diesen Einsatzzweck durchgesetzt.

10. Dimension (Durchmesser)

Wie bei allen Rohrleitungen gilt auch bei der Tauwasserleitung: sie sollte nicht zu klein sein!

Es ist daher empfehlenswert, die zu erwartende Tauwassermenge überschlägig zu berechnen und dementsprechend die Dimensionierung der Leitung vorzunehmen.

Zu beachten ist, dass Tauwasser im Rohr frei ablaufen kann. Der Füllgrad sowie die Länge der Tauwasserleitung bis zur Einbindung in den Abfluss spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Ein grober Anhaltspunkt für den Durchmesser der Leitung ist der Anschluss an der Tauwasserwanne des Luftkühlers. Diese Dimension sollten sie mindestens weiterführen. Schließen sie mehrere Luftkühler zusammen, muss die Sammelleitung entsprechend größer ausgeführt werden.