Gas-Sicherungsarmaturen

Gas ist der meist genutzte Energieträger zur Beheizung von Wohngebäuden in Deutschland. Daneben dient Gas aber auch als Energiequelle für Kochzwecke und/oder wird zur Bereitung von Warmwasser eingesetzt. Die Markteinschätzungen gehen davon aus, dass etwa 17 Mio. Haushalte in irgendeiner Weise mit Gas versorgt werden. Auch wenn in Zukunft alternative Energiequellen weiter an Bedeutung gewinnen, so ist allein der große Bestand und der kontinuierliche Sanierungsbedarf Grund genug, sich mit diesem Energieträger weiterhin zu befassen.

Den Brennstoff Gas gibt es nicht umsonst. Damit die Kosten ermittelt werden können, fordern die Netzbetreiber (NB) die Installation von bereitgestellten Gaszählern. Die Installation der Zählervorrichtungen ist die Domäne der Vertrags-Installationsunternehmen (VIU). Die Installationsrichtlinien sind im DVGW-Regelwerk von 2008 festgelegt und werden durch eine Vielzahl von spezifischen Installationsvorschriften der Gasversorger ergänzt.

Dies beginnt mit der grundsätzlichen Entscheidung, ob ein Ein- oder Zweistutzenzähler eingesetzt wird. Der im Installationsverzeichnis eingetragene Installationsbetrieb wird also vor einer Installation Kontakt zum Netzbetreiber aufnehmen, um eine Abstimmung über Installationsanforderungen, Netzdrücke, Gas-Druckregler mit oder ohne Gas-Strömungswächter (GS) zu erzielen.

Bauformen und Anforderungen

In der Neufassung der TRGI 2008 wird gefordert, dass vor jedem Gaszähler eine Absperrarmatur installiert werden muss. Bis dahin konnte immer dann auf eine zusätzliche Absperrung verzichtet werden, wenn Gaszähler und die Hauptabsperreinrichtung (HAE) in einem Raum untergebracht waren und die räumliche Zuordnung offensichtlich war. Hier macht es also Sinn, nunmehr Absperrarmatur und Zähleranschluss in einer Armatur zu kombinieren, wie dies von der Armaturenindustrie auch angeboten wird.

Moderne Gasabsperr-Kugelhähne für Gaszähler erfüllen meist mehrere Funktionen:

Eine besondere Anforderung liegt darin, ausreichend stabile Befestigungspunkte zur Montage der Gaszähler zu garantieren. Bei Einrohrgaszählern treten erhebliche Kräfte auf. Die Gaszählerverschraubungen nach DIN 3376-2 haben Überwurfmuttern mit „RP 2“-Gewinde und dürfen beim Anziehen keine Spannungen auf die Rohrleitungen übertragen. Dazu kommt, dass die Zähler zu einem späteren Zeitpunkt für Eicharbeiten demontiert und wieder angeschraubt werden müssen. Also sollte eine stabile Wandhalterung Bestandteil eines jeden Gaszählerplatzes sein.

Die am Markt befindlichen Gaszähleranschluss-Armaturen für die Zählergrößen G 2 bis G 6 sind in Eck- und in Durchgangsform erhältlich, wobei letztere speziell – wegen des geringeren Raumbedarfs  – in Gebäuden mit nur einem Gaszähler eingesetzt werden.

Einrohrzähler in Eckform eignen sich vor allem für Anlagen mit mehreren Gaszählern. Wird eine Kupferrohrinstallation mit Pressverbinder durchgeführt, so können auch Zählerarmaturen mit angeformter Presskontur eingesetzt werden. So wird eine weitere Verschraubung vermieden, die natürlich auch Angriffspunkt für etwaige Manipulationen darstellen kann. Bei Armaturen mit integriertem Gas-Strömungswächter ist die Verschraubung jedoch durch den vorgeschalteten GS geschützt.

Bei Zweirohrzählern reichen die Abmessungen von DN 20 bis DN 50, wobei sie in der Mehrzahl in DN 25 ausgeführt werden. Zweirohrzähler werden als Einzelarmaturen oder als Kombination mit integriertem GS geliefert, darüber hinaus auch mit integrierter thermischer Armaturensicherung (TAE). Bei Zweirohrzählern wird durch das Setzen einer metallenen Wandhalterung eine Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit bei einer Zählerdemontage vermieden, die sonst durch eine Kabelüber-brückung gewährleistet werden müsste.

Sicherungsarmaturen in Gas-Zählerarmaturen

Zur Verwahrung gegen Eingriffe Unbefugter fordert die DVGW-TRGI 2008 den Einsatz aktiver Sicherungsmaßnahmen, wie Gas-Strömungswächter (GS) oder Gas-Druckregelgeräte mit integriertem Gas-Strömungswächter. Diese sollen möglichst unmittelbar hinter der HAE oder dem Gasdruck-Regelgerät (GDR) installiert werden. Bei Installationen mit nur einem Gaszähler wird durch den unmittelbar hinter der HAE oder dem GDR installierten GS auch die Zählerarmatur geschützt. Diese Armatur stoppt den Gasfluss automatisch, wenn zum Beispiel durch Manipulation eine Rohrleitung durchtrennt oder die Anschlussverschraubung eines Gasgerätes geöffnet wurde und der Schließdurchfluss des GS erreicht wird.    

Bei Anlagen mit mehreren Gaszählern kann das in der TRGI 2008 geforderte Schutzziel mit nur einem Gas-Strömungswächter nicht erfüllt werden. Dann müssen entsprechend den Belastungswerten der nachgeschalteten Gasgeräte in den Verbrauchsleitungen zusätzliche Gas-Strömungswächter installiert werden. Diese sind heute in den Gaszählerarmaturen für die Nennvolumenströme 2,5 und 4,0 sowie 6,0 m³/h integriert. Diese GS sind eingangsseitig in den Armaturen installiert und schützen somit auch die gefährdeten Zählerverschraubungen. Eine Absicherung für die integrierten Prüfanschlüsse ist nicht gegeben, da diese lediglich eine Bohrung von 1 mm haben dürfen und der mögliche geringe Gasaustritt nicht für ein Ansprechen der GS ausreicht.

In der TRGI 2008 wird zwischen den Gas-Strömungswächtern der Typen K und M unterschieden, wobei bei den jetzt zulässigen Kunststoffrohrleitungen nur der Typ K eingesetzt werden darf. Hier liegt der Schließfaktor (f_S) zwischen 1,3 - 1,45 über dem Nenndurchfluss, wohingegen die Type M (Metallrohrleitungen) einen höheren Schließfaktor von f_S 1,3 - 1,8 über dem Nenndurchfluss hat, also erst bei einer höheren Leckagemenge anspricht.

Dies hat Auswirkungen auf den Dimensionierungsvorgang. Bei der M-Variante (f_S 1,8) können nach den in jedem Fall notwendigen Berechnungsverfahren je Rohrdimension kürzere Leitungslängen abgesichert werden, oder es müssen zusätzliche GS vorgesehen werden. Außerdem ist das immer notwendige Abgleichverfahren bei der M-Type erheblich aufwendiger als bei den K-Typen, besonders wenn mehrere Zähler installiert werden und nach dem Tabellenverfahren abgeglichen werden müssen.

Wo immer möglich werden die K-Typen auch in Metallrohrsystemen eingesetzt. Dabei kann der Installateur spezielle K-Typen wählen, die auch in senkrechter (nach oben) Einbaulage den Schließfaktor der K-Typen (f_S 1,45) erfüllen. Der sich hieraus ergebende Nachteil ist, dass zwei Bauteile bevorratet werden müssen und es unter Umständen zu Falschinstallationen kommen kann. Neukonstruktionen, die unter anderem mit neuen Werkstoffen für die Ventilteller und andere Platzierungen der Dichtelemente arbeiten, erfüllen nun auch in senkrechter und waagerechter Einbaulage die Anforderungen an die K-Typen.

Werden die jetzt zulässigen DVGW-geprüften Kunststoffrohrleitungssysteme eingesetzt, müssen GS und thermische Armaturensicherungen (TAE) als Armaturenkombination vor dem Übergang zum Kunststoffrohrsystem installiert werden. So wird eine vergleichbare Schutzwirkung zur HTB-Beständigkeit von metallenen Rohrleitungen (Hochtemperaturbeständigkeit von Gasinstallationen bei 650 °C für 30 min) erreicht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Kunststoffrohre nur als Komplettsysteme, bestehend aus Rohr und Fitting, zulässig sind. Die Dimensionierung ist ebenfalls systemabhängig nach Herstellerunterlagen durchzuführen. Sollen Gaszähler installiert werden, die nicht den HTB-Anforderungen entsprechen (650 °C über 30 min), so sind die Gaszähler durch vorgeschaltete TAE zu schützen. Diese sind ebenfalls integrierter Bestandteil von Gas-Zählerarmaturen.

Installation und Auslegung

Die Bestimmung der Gas-Sicherungsarmaturen und der Gaszählergrößen – in Abstimmung mit dem NB – sind Bestandteil der zwei neuen Bemessungsverfahren nach TRGI 2008 für Gasrohrleitungen und deren Armaturen. Für Anlagen mit nur einem Gasgerät kann nach dem einfacheren Diagrammverfahren installiert werden. Für Installationen mit zwei und mehr installierten Gasgeräten sowie überall dort, wo unterschiedliche Rohrwerkstoffe eingesetzt werden, kommt das differenziertere Diagrammverfahren zum Einsatz. Diese Verfahren sind aber auch Bestandteil zur Ermittlung der notwendigen Sicherungsarmaturen wie Gas-Strömungswächter. In der nachfolgenden Darstellung ist die Installation der Gas-Zählerarmaturen in drei Gebäudetypen für den gebräuchlichen Druckbereich zwischen 25 und 100 mbar aufgeführt. Darüber hinaus sind ähnliche Darstellungen für den Druckbereich bis 25 mbar und 100 mbar bis 5 bar in der TRGI 2008 zu finden. In allen Fällen sind jetzt Gas-Absperrarmaturen unmittelbar vor den Zähler zu setzen. Im Mehrfamilienhaus sind die notwendigen zusätzlichen GS in den Verbrauchsleitungen bzw. idealerweise in den Zählerarmaturen integriert. Da die Gas-Strömungswächter nach VP 305 nur bis 100 mbar eingesetzt werden können, muss bei höheren Drücken der GS hinter dem Gasdruck-Regelgerät installiert werden. Sonst ist der Einbau der GS vor und hinter dem GS zulässig, wobei es das Ziel sein sollte, möglichst die gesamte Hausinneninstallation zu sichern und somit die Position des GS  hinter der Hauptabsperreinrichtung anzustreben. Wird der GS hinter dem GDR installiert, muss dieser Rohrleitungsteil passiv gesichert werden. Dabei kann es sein, dass die Rohrleitung ohne lösbare Verbindungen erfolgt, diese in einem nicht allgemein zugänglichen Raum erfolgt oder passive Rohrsicherungen eingesetzt werden.