Schläuche werden nicht nur zur Leitung fester, flüssiger oder gasförmiger Medien verwendet. Sie dienen neben dem Schutz anfälliger Bauteile oder elektronischer Komponenten auch der thermischen Abschirmung von Leitungen mit hohem Temperaturgradienten zur Umgebung. Solche Wärmeschutzschläuche oder Isolierschläuche sind im Gegensatz zu Förderschläuchen nicht für den Stofftransport konzipiert. Die mechanisch-physikalischen Eigenschaften des Schlauchwerkstoffes spielen daher eine größere Rolle als etwa seine chemische Beständigkeit.
Thermoschutzschläuche rücken seit geraumer Zeit auch zunehmend in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses: Vor dem Hintergrund der deutschen Wärmewende gelten im Zuge der Neuregelungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) höhere Anforderungen bei der Isolierung von Rohrleitungen, sowohl im Neubau als auch bei der Sanierung von Altbauten. Demgemäß darf die Außentemperatur von Rohrleitungen im Durchschnitt nicht höher als +40 °C betragen, außerdem sind keine freiliegenden Rohre mehr gestattet. Sie müssen daher stets isoliert oder aus einem Material gefertigt werden, welches wenig Wärme leitet.
Was sind Wärmeschutzschläuche?
Die maximal zulässige Rohr-Außentemperatur von +40 °C liegt etwa 20 Kelvin über der üblichen Raumtemperatur von +20 °C. Dieser Spielraum ist notwendig, da in der Praxis eine vollständige Wärmeisolierung bzw. Kälteisolierung nicht erreicht werden kann. Durch den Einsatz von Wärme-Isolierschläuchen lässt sich der Wärmetransfer zwischen Leitungen und Umgebung jedoch erheblich verringern und auch wenn sie keine völlige Thermoisolierung gewährleisten können, lassen sich dank der Hilfe dieser Isolationskomponenten entsprechende Energieverluste bedeutend reduzieren.
Wärme-Isolierschläuche sind in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich. Ein grundlegendes Merkmal ist ihre dehnbare, röhrenförmige Struktur, die es ermöglicht, sie leicht über Rohre, Leitungen oder Kabel zu stülpen. Diese Flexibilität macht sie äußerst vielseitig und anpassbar an eine breite Palette von Anforderungen verschiedener Anwendungen.
Die Wärmeleitung von Schläuchen zur thermischen Isolierung ist aufgrund ihrer geschlossenporigen Struktur sehr gering, da die eingeschlossenen Luftmoleküle Wärme deutlich weniger gut als Feststoffe wie Metalle oder (ungeschäumte) Kunststoffe leiten. Zudem verhindern sie zwei weitere physikalische Formen der Wärmeübertragung:
- Wärmestrahlung (Radiation): Übertragung von Wärmeenergie in Form von elektromagnetischer Strahlung, die von heißen Oberflächen oder Gegenständen abgegeben wird. Wärmeschutzschläuche absorbieren bzw. reflektieren diese Strahlung, anstatt sie an die Umgebung weiterzuleiten.
- Wärmeströmung (Konvektion): tritt auf, wenn ein Medium wie Luft oder Flüssigkeit Wärme von einem heißen Bereich zu einem kühlen Bereich transportiert. Die Schläuche isolieren das erwärmte Medium – beispielsweise die warme Luft um ein Heißwasserrohr – und verhindern so die teilchengebundene Wärmeübertragung an die Umgebung.
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Mittels Thermoschutzschläuchen können nicht nur Energieverluste reduziert werden. Auch lässt sich das Gefahrenpotential für Anwender, die etwa durch versehentliches Berühren heißer Rohrleitungen Verbrennungen davontragen könnten, deutlich senken, weswegen sie auch beim Thema Arbeitsschutz eine wichtige Rolle spielen.
Werkstoffe und Anwendungsgebiete von Thermoschutzschläuchen
Die Effizienz von Wärme-Isolierschläuchen ist von den verwendeten Werkstoffen und dem Schlauchaufbau abhängig. Die eingesetzten Materialien unterscheiden sich in Wärmebeständigkeit, Isolationseigenschaften und Flexibilität. Besonders gut geeignet sind weiche, geschäumte Schlauchmaterialien wie beispielsweise Polyurethan (PUR) oder Silikonkautschuk (VMQ).
Sie sind in Nennweiten von 8 bis 93 mm verfügbar und ummanteln zum Beispiel Leitungen von Umlaufthermostaten oder Kryostaten im Labor oder in industriellen Anwendungen. Ebenso im Haushalt finden sich Thermo-Isolierschläuche wieder, wo sie etwa in Elektroherden Kabel vor Hitzeeinwirkung oder Heizungsrohre gegen Wärmeverluste schützen.
- PUR-Isolierschläuche sind UV-beständige Schaumschläuche aus schwarzem Synthesekautschuk mit hoher Flexibilität und geringer Wärmeleitfähigkeit. Ihr Einsatzbereich liegt zwischen -20 °C und +80 °C. Schwitzwasserbildung wird durch die geschlossene Materialstruktur vermieden.
- Thermoschläuche aus rotbraunem, geschäumtem Silikonkautschuk können thermisch weit mehr belastet und sogar im Bereich zwischen -50 °C bis + 200 °C eingesetzt werden. Neu im Sortiment der Reichelt Chemietechnik ist hier der Silikon-Isolierschlauch mit Ummantelung. Diese Ausführung besitzt neben seiner Innenseele mit feinporiger geschlossener Zellstruktur eine äußere Schicht aus Silikon-Vollmaterial. Diese gewährleistet einen erhöhten mechanischen Schutz, gleichzeitig lässt sich der Schlauch leichter reinigen. Das Material ist schwer entflammbar und erfüllt die Brandschutzklasse UL 94 V-0.
Neben den Schaumschläuchen eignen sich Glasgewebeschläuche mit Silikon-Beschichtung oder Thermoschläuche aus flexiblen Glasfasergeweben mit verstärkender Polyester- oder Polyurethanimprägnierung besonders als Wärmeschutzschläuche, kurzzeitig können sie sogar bis +300° C eingesetzt werden. Diese äußerst flexiblen, spannungsfesten Isolierschläuche werden in der Elektrotechnik als Hochtemperatur-Elektro-Isolierschläuche eingesetzt, aber auch im Fahrzeugbau sind sie wichtige Komponenten zur Isolierung von Kraftstoffschläuchen und Kühlerschläuchen.
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Den höchsten Hitze- und Berührungsschutz bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität bieten Hitzeschutz-Schläuche aus Keramik-imprägniertem Glasseidegeflecht. Diese Spezialschläuche halten sogar Temperaturen bis + 450° C stand.
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