Heizkabel für Abwasserrohre: Arten, Auswahl und korrekte Montage

Das Tieferlegen der Außenkanalisation unter die Gefriertiefe des Bodens ist eine mühsame Arbeit, besonders wenn die Arbeiten im Winter durchgeführt werden. Eine alternative Möglichkeit zum Schutz vor Frost ist ein Heizkabel für Abwasserrohre. Es lohnt sich, die Besonderheiten seiner Verlegung kennenzulernen, stimmen Sie zu?

Aus dem von uns vorgeschlagenen Artikel erfahren Sie alles über die kabelgeheizte Abwasserleitung. Wir erklären, wie das Heizkabel funktioniert und wie Sie die optimale Variante auswählen. Für Heimwerker gibt es eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verlegung und Befestigung.

Warum gefriert die Kanalisation?

Das Problem des Einfrierens eines Abwasserrohrs wird nicht sofort erkannt. Im Gegensatz zu Wasserleitungen hat der Flüssigkeitsstrom hier keinen konstanten Charakter und füllt den Rohrquerschnitt nicht vollständig aus.

Außerdem haben die in das Kanalsystem gelangenden Abwässer in der Regel eine höhere Temperatur als beispielsweise Wasser aus einem Brunnen. Daher erfolgt das Einfrieren der Abflüsse allmählich.

Zunächst kann nur ein kleiner Teil des Kanalinhalts gefrieren, dann entsteht eine weitere Schicht gefrorener Abwässer usw. Nach und nach füllt sich der gesamte Rohrquerschnitt mit einer dichten gefrorenen Masse, woraufhin das Problem offensichtlich wird. Verschärfen kann das Problem eine defekte Sanitäreinrichtung, z. B. ein tropfender Wasserhahn oder Spülkasten.

Kleine Wassermengen gelangen in die Kanalisation, kühlen schnell ab und gefrieren. Selbst die ordnungsgemäße Verlegung von Abwasserrohren und das Vorhandensein einer Isolierschicht verhindern nicht immer das Einfrieren der Abflüsse. Das Auftauen einer gefrorenen Kanalisation ist mühsam, außerdem kann dieses Phänomen zu Rohrschäden führen, sodass ein Teil der Rohre ausgetauscht werden muss.

Das Einfrieren eines Abwasserrohrs kann allmählich, Schicht für Schicht, erfolgen, und eine leicht undichte Sanitäreinrichtung erhöht nur die Gefahr dieses unangenehmen Phänomens.

Daher wird empfohlen, die Kanalisation unterhalb der Gefriertiefe des Bodens zu verlegen, mit obligatorischer Isolierung der Leitungen. Wenn es in den südlichen Regionen und der Mittelzone normalerweise kein Problem ist, einen ausreichend tiefen Graben auszuheben, ist es im Norden etwas komplizierter. In dieser Situation ist die Verwendung eines speziellen Heizkabels mehr als angebracht.

Bei Verwendung eines solchen Systems reduziert sich der Erdaushub erheblich, da die Grabentiefe auf ein akzeptables Maß reduziert werden kann, ohne dass man sich um das Gefrieren des Bodens sorgen muss.

Wie funktioniert das Heizkabel?

Ein Heiz- oder Heißkabel ist ein System zur Beheizung von Rohren, die in die Erde verlegt werden. Das Elektrokabel mit isolierender Ummantelung wird am Rohr befestigt und an die Stromversorgung angeschlossen. Das Rohr erwärmt sich, wodurch das Abwasser eine stabil hohe Temperatur erhält, die es zuverlässig vor dem Einfrieren schützt.

Man unterscheidet zwischen Kabeln zur Außenbeheizung oder Innenbeheizung eines Rohres. Ersteres wird außerhalb der Konstruktion verlegt, letzteres – im Inneren. Es wird angenommen, dass die Außenmontage einfacher durchzuführen ist als die Innenmontage, daher ist sie gefragter. Neben dem Außenkabel wird auch eine Heizfolie verwendet.

Die Beheizung mit Folie für Abwassersysteme wird nicht häufig eingesetzt. Das Material muss um das gesamte Rohr gewickelt werden, was die Montage erschwert, aber eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet.

Mit diesem Material wird die Konstruktion vollständig umwickelt und dann befestigt. Die Folie sorgt für eine gleichmäßigere Beheizung des Rohres als ein Kabel und hat eine geringere Leistung, was die Betriebskosten etwas senken kann.

Für die Beheizung von Rohren können Kabel von drei Arten verwendet werden:

• selbstregulierend;
• resistiv;
• zonal.

Das selbstregulierende Kabel gilt als äußerst praktische Option, da es automatisch die Heiztemperatur in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen ändern kann. Der Widerstand des Kabels verringert sich, wenn der Boden stärker erwärmt wird, und steigt bei sinkender Temperatur.

Das selbstregulierende Kabel ist in der heutigen Zeit am meisten gefragt, da es einfach zu verlegen ist, zuverlässiger ist und keine zusätzlichen Montageelemente erfordert.

Diese Betriebsartänderung verringert die Gesamtleistung des Systems, d.h. sie spart Strom. Zudem kann der Widerstand an verschiedenen Rohrabschnitten unterschiedlich sein. Das Ergebnis ist eine bessere Heizqualität, das selbstregulierende Kabel selbst hält länger, und es ist keine Installation von Thermostaten erforderlich.

Ein resistives Kabel besitzt solche Fähigkeiten nicht, zeichnet sich aber im Vergleich zu selbstregulierenden Systemen durch einen moderateren Preis aus. Bei der Installation dieses Kabeltyps ist es erforderlich, eine Reihe von Temperatursensoren und Thermostaten zu installieren, um die Änderung der Betriebsweise bei Wetterwechsel zu gewährleisten.

Ein resistives Kabel kostet weniger als selbstregulierende Alternativen. Wenn diese Option gewählt wird, muss die geeignete spezifische Leistung sorgfältig berechnet werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Wenn diese Anforderung vernachlässigt wird, steigt das Risiko einer Überhitzung und eines Bruchs des Kabels. Das Zonenkabel kann den Widerstand ebenfalls nicht regulieren, aber dieses System erzeugt Wärme nicht über die gesamte Länge, sondern nur in bestimmten Abschnitten. Ein solches Kabel kann in einzelne Fragmente geschnitten werden, was bei der Installation von Rohrleitungen mit komplexer Konfiguration praktisch ist.

Es wird auch häufig bei der Installation von Metallkanälen oder zur Beheizung von Behältern eingesetzt. Es ist zu beachten, dass die Beheizung von im Erdreich vergrabenen Konstruktionen nicht der einzige Einsatzbereich von Heizkabeln ist. Sie werden auch zur Beheizung von Rohren verwendet, die an der Oberfläche oder in unbeheizten Räumen verlegt sind.

Manchmal wird das Kabel nur für bestimmte Abschnitte der Rohrleitung verwendet, z. B. für Teile, die an die Oberfläche kommen. Systeme, die innerhalb des Rohrs installiert werden, werden relativ selten eingesetzt. Sie werden meist dann verwendet, wenn die Rohrleitung bereits im Erdreich verlegt ist und die Installation eines externen Kabels umfangreiche Erdarbeiten erfordern würde.

Die Installation eines Innenkabels ist also wesentlich günstiger. Solche Kabel werden jedoch in der Regel nur für den Einsatz in Rohren mit kleinem Durchmesser empfohlen, da ihre Leistung gering ist.

Sie variiert zwischen 9–13 W/m, was für große Abwasserrohre in der Regel nicht ausreicht. Die Länge eines solchen Kabels muss aus naheliegenden Gründen der Rohrlänge entsprechen. Innenheizkabel werden ausschließlich in selbstregelnder Ausführung hergestellt.

Wie wählt man das richtige Kabel aus?

Bei der Auswahl eines geeigneten Heizkabels sollten Sie nicht nur dessen Typ festlegen, sondern auch die Leistung richtig wählen.

Dabei sollten Sie folgende Parameter berücksichtigen:

• Zweck der Konstruktion (für Abwasser und Wasserversorgung werden die Berechnungen unterschiedlich durchgeführt);
• Material, aus dem die Kanalisation besteht;
• Durchmesser der Rohrleitung;
• Eigenschaften des zu beheizenden Bereichs;
• Eigenschaften des verwendeten Wärmedämmstoffs.

Auf der Grundlage dieser Informationen werden die Wärmeverluste pro Meter Konstruktion berechnet, der Kabeltyp und seine Leistung ausgewählt und anschließend die passende Länge des Sets ermittelt. Die Berechnungen können mit einer speziellen Formel, anhand von Berechnungstabellen oder mit einem Online-Rechner durchgeführt werden.

Die Berechnungsformel sieht wie folgt aus:

Qtr – Wärmeverlust des Rohrs (W); – Wärmeleitfähigkeit der Isolierung; Ltr – Länge des beheizten Rohrs (m); tvn – Temperatur des Rohrinhalts (°C); tnar – minimale Umgebungstemperatur (°C); D – Außendurchmesser der Leitungen einschließlich Isolierung (m); d – Außendurchmesser der Leitungen (m); 1,3 – Sicherheitsfaktor

Wenn der Wärmeverlust berechnet ist, sollte die Länge des Systems berechnet werden. Dazu muss der erhaltene Wert durch die spezifische Leistung des Heizgerätkabels geteilt werden. Das Ergebnis sollte unter Berücksichtigung der Beheizung zusätzlicher Elemente erhöht werden. Die Kabelleistung für Abwasser beginnt bei 17 W/m und kann 30 W/m überschreiten.

Wenn es sich um Abwasser-Rohrleitungen aus Polyethylen und PVC handelt, dann ist 17 W/m die maximale Leistung. Bei Verwendung eines leistungsstärkeren Kabels besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit von Überhitzung und Rohrschäden. Informationen zu den Produkteigenschaften finden Sie im technischen Datenblatt.

Mithilfe einer Tabelle ist es etwas einfacher, eine passende Option auszuwählen. Dazu müssen Sie zunächst den Rohrdurchmesser und die Dicke der Wärmedämmung sowie die voraussichtliche Temperaturdifferenz zwischen der Luft und dem Inhalt der Rohrleitung ermitteln. Den letzten Wert können Sie anhand von Referenzdaten je nach Region ermitteln.

An der Kreuzung der entsprechenden Zeile und Spalte finden Sie den Wärmeverlust pro Meter Rohr. Dann müssen Sie die Gesamtlänge des Kabels berechnen. Dazu multiplizieren Sie den aus der Tabelle ermittelten spezifischen Wärmeverlust mit der Rohrlänge und dem Faktor 1,3.

Die Tabelle ermöglicht es, den spezifischen Wärmeverlust eines Rohres mit bestimmtem Durchmesser unter Berücksichtigung der Dicke des Dämmmaterials und der Betriebsbedingungen der Rohrleitung zu ermitteln (+)

Das erhaltene Ergebnis sollte durch die spezifische Leistung des Kabels geteilt werden. Anschließend muss der Einfluss zusätzlicher Elemente berücksichtigt werden, falls vorhanden. Auf Fachseiten finden Sie praktische Online-Rechner. In die entsprechenden Felder müssen Sie die erforderlichen Daten eingeben, z. B. Rohrdurchmesser, Dämmstärke, Umgebungs- und Betriebsflüssigkeitstemperatur, Region usw.

Solche Programme bieten dem Benutzer normalerweise zusätzliche Funktionen, z. B. Hilfe bei der Berechnung des erforderlichen Abwasserdurchmessers, der Abmessungen der Dämmschicht, des Dämmtyps usw.

Optional können Sie die Verlegeart auswählen, den passenden Abstand bei der Montage des Heizkabels in Spiralform ermitteln sowie eine Liste und Anzahl der benötigten Komponenten für die Systemverlegung erhalten.

Bei der Auswahl eines selbstregulierenden Kabels ist es wichtig, den Durchmesser der Konstruktion, an der es installiert wird, richtig zu berücksichtigen. Beispielsweise wird für Rohre mit einem Durchmesser von 110 mm die Marke Lavita GWS30-2 oder eine vergleichbare Variante eines anderen Herstellers empfohlen. Für ein Rohr mit 50 mm eignet sich das Kabel Lavita GWS24-2, für Konstruktionen mit einem Durchmesser von 32 mm – Lavita GWS16-2 usw.

Aufwändige Berechnungen sind für eine Abwasserleitung, die nicht häufig genutzt wird, z. B. in einem Sommerhaus oder einem nur gelegentlich genutzten Haus, nicht erforderlich. In einer solchen Situation nimmt man einfach ein Kabel mit einer Leistung von 17 W/m und einer Länge, die den Rohrabmessungen entspricht. Ein Kabel dieser Leistung kann sowohl außerhalb als auch innerhalb des Rohrs verwendet werden, wobei der Einbau einer Stopfbuchse nicht zwingend erforderlich ist.

Bei der Auswahl einer geeigneten Variante des Heizkabels sollte man dessen Leistung mit den berechneten Daten über die wahrscheinlichen Wärmeverluste des Abwasserrohrs abgleichen.

Für die Verlegung des Heizkabels im Rohrinnenraum wird ein Kabel mit speziellem Schutz gegen aggressive Einflüsse gewählt, z.B. DVU-13. In Einzelfällen wird für die Innenmontage die Marke Lavita RGS 30-2CR verwendet. Dies ist keine ganz korrekte, aber eine zulässige Lösung.

Ein solches Kabel ist für die Beheizung von Dächern oder Regenwasserkanälen vorgesehen, daher ist es nicht mit Schutz vor ätzenden Substanzen ausgestattet. Es kann nur als vorübergehende Lösung betrachtet werden, da das Kabel Lavita RGS 30-2CR bei längerer Nutzung unter ungeeigneten Bedingungen zwangsläufig kaputtgeht.

Montageregeln für das Kabel auf Rohren

Die Verlegung des Heizkabels – ist ein relativ einfacher Vorgang. Es wird einfach auf der Rohroberfläche befestigt, in der Regel längs, mit einem Streifen. Einzelne Projekte sehen eine spiralförmige Montage vor. In diesem Fall sollte der berechnete Abstand zwischen den Spiralwindungen genau eingehalten werden, damit das Rohr gleichmäßig erwärmt wird.

Nachdem das Heizkabel am Abwasserrohr befestigt ist, wird empfohlen, zusätzlich eine Schicht Wärmedämmung anzubringen, um die Heizqualität zu verbessern.

Das Überkreuzen einzelner Abschnitte des Heizkabels ist nicht zulässig. Das Kabel wird je nach Typ mit hitzebeständigem Klebeband oder Montagebändern befestigt. Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten sollte mindestens 200 mm betragen. Zur Befestigung des Kabels in einer mineralischen Ummantelung werden Metallbefestigungen verwendet: Spannbänder oder spezielle Bänder.

Aber am häufigsten wird dennoch hitzebeständiges Klebeband verwendet. Die Befestigung muss nicht nur hohen Temperaturen standhalten, sondern auch beständig gegen natürliche Einflüsse und chemische Substanzen sein. Manchmal wird als Befestigung Aluminiumband verwendet. Aber an den Befestigungsstellen erhöht sich die Heizleistung des Kabels.

Das ist nicht immer von Vorteil, es kann zu einer Überhitzung der Leitungen führen. Es wird nicht empfohlen, Metallbefestigungen bei der Montage von Heizkabeln zu verwenden, die in einer polymeren Isolierhülle eingeschlossen sind. Aber in einigen Fällen kann Aluminiumklebeband die Situation sogar verbessern.

Ein Heizkabel an einem Kunststoff-Abwasserrohr kann mit Aluminiumklebeband befestigt werden, um die Heizeffizienz zu erhöhen und eine gleichmäßigere Erwärmung zu erreichen.

Bei der Verlegung auf einem Polymerrohr wird das metallisierte Klebeband sowohl unter als auch über dem Kabel angebracht. Dies erhöht die Heizleistung etwas und trägt zu einer gleichmäßigen Erwärmung der Rohrleitung bei. Im Inneren der Kanalisation wird ein Heizkabel nur sehr selten verwendet.

Üblicherweise werden so kleine Systemabschnitte beheizt, die sich nicht im Erdreich befinden, z.B. Abwasserpumpen, die den Abfluss fördern, wenn die natürliche Bewegung erschwert oder unmöglich ist.

Für die Montage des Innenkabels können eine Klemm- und Dichtbuchse, eine Verbindungsmuffe, ein Satz Unterlegscheiben sowie weitere Elemente erforderlich sein (+)

Um ein Innenkabel in ein Rohr zu installieren, dessen Verlegung abgeschlossen ist, muss zunächst ein T-Stück in das System eingefügt werden. Dadurch wird eine Öffnung für die Einführung des Kabels in die Rohrleitung geschaffen.

Darüber hinaus kann eine spezielle Nippelmuffe erforderlich sein. Eine solche Lösung kann die Eigenschaften des Abwassersystems etwas beeinträchtigen, z. B. wird an der Stelle des T-Stücks der Rohrdurchmesser leicht verringert.

Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Ablagerungen und Verstopfungen. Schwierigkeiten mit dem Innenkabel sind unvermeidlich, wenn die Rohrleitung mehrere Krümmungen, Biegungen usw. aufweist. Innere Installationsarbeiten für das Heizkabel sind schwierig durchzuführen, insbesondere in Abwassersystemen mit großer Längenausdehnung.

Selbstverständlich sollte das System erst nach vollständigem Abschluss der Montagearbeiten an die Stromversorgung angeschlossen werden. Bevor das Kabel mit der Isolierung abgedeckt wird, sollten alle Verbindungsstellen sorgfältig überprüft werden. Mit Temperatursensoren lässt sich der Zeitpunkt der Aktivierung und Deaktivierung des Systems leichter bestimmen.

Der Prozess kann mit einem Relais automatisiert werden. Wenn die Leistung des in einer Linie verlegten Kabels nicht ausreicht, kann es spiralförmig montiert oder in zwei parallelen Linien verlegt werden. Wichtig ist, dass sich die einzelnen Abschnitte nicht kreuzen und es zu keiner Überhitzung kommt. Um die Beheizung der Konstruktion gleichmäßiger zu gestalten, wird das Rohr manchmal zuerst mit Folie umwickelt und dann das Kabel darauf gelegt.

Diese Beispiele vermitteln einen Eindruck davon, wie die Verbindung von Speise- und Heizkabel korrekt hergestellt wird, sowie über die Reihenfolge der Isolierung (+)

Temperatursensoren werden angebracht, nachdem die Dämmung installiert wurde. Es wird empfohlen, von oben eine Markierung anzubringen, die die Position der Heizelemente widerspiegelt. Für den Anschluss des Heizkabels an das Stromnetz wird ein Stück Schrumpfschlauch benötigt. Dann werden vom Kabelende etwa 50 mm Isolierung und 10 mm Geflecht abgenommen.

Die getrennten und abisolierten Enden werden mit Stücken von Schrumpfschlauch geeigneten Durchmessers geschützt und mit einem Fön erhitzt. Nun müssen etwa 6 mm des Drahtes abisoliert, zu einer Spirale gedreht und in einer Metallhülse festgeklemmt werden. Ähnliche Manipulationen sind mit dem Stromkabel durchzuführen.

Etwa 80 mm müssen von der Isolierung und Ummantelung befreit und in einzelne Drähte getrennt werden. Die erhaltenen Enden werden auf 35 mm gekürzt, aber ein Draht sollte für die Erdung ungekürzt bleiben. Auch hier werden 6 mm des Drahtes abisoliert.

Jetzt werden die Enden der Heizkabel und der Stromversorgung in einem Schrumpfschlauch mit Metallhülse verbunden. Dieser wird erhitzt und gecrimpt, die Kontaktstelle mit Thermoband umwickelt und anschließend mit einem weiteren Schutzschlauch abgedeckt.

Über die Besonderheiten der Auswahl von Rohren für den Bau einer autonomen Kanalisation informiert Sie der folgende Artikel, dessen Lektüre wir empfehlen.

Beispiel einer beheizten Kanalisation

Betrachten wir ein Beispiel für den Bau eines Abwassersystems für ein privates Haus. Laut Projekt werden mehrere Abzweigungen an die Hauptkanalisation angeschlossen. Alle werden oberhalb der saisonalen Frostgrenze verlegt und daher mit einem Heizkabel versehen.

Damit das Heizsystem effizient arbeitet und direkt zur Aufrechterhaltung der positiven Temperatur des Abwasserrohrs beiträgt, werden die Leitungen in einem isolierten Graben verlegt:

Nachdem Sie die Dichtheit des montierten Abwasserrohrs überprüft oder ein eventuelles Leck behoben haben, beginnen Sie mit der Verlegung des Heizkabels.

Im Beispiel wird das Heizkabel nahe am Boden des Kanals verlegt, jedoch ohne diesen zu berühren. Es wird in Form einer großen Schlaufe am Rohr befestigt, die am Hausabwasserrohr beginnt und wieder zurückführt.

Nachdem Sie die optimale Position des Heizkabels bestimmt haben, beginnen Sie mit dessen Befestigung:

Damit das System zur Beheizung der Leitungen im Automatikmodus funktionieren kann, wird ein Temperatursensor angeschlossen:

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Detaillierte Empfehlungen zur Montage eines Heizkabels an einem Rohr mit 110 mm Durchmesser finden Sie hier:

In diesem Video wird eine Variante der Abwasserleitung mit einem Innenkabel vorgestellt:

Hier wird ein Überblick über die Besonderheiten der Funktionsweise und Montage eines selbstregulierenden Kabels gegeben:

Das Heizkabel löst das Problem des Einfrierens von Abwasserrohren im Winter deutlich effektiver als andere Mittel. Der Stromverbrauch ist dabei minimal. Bei korrekter Montage arbeitet das Kabel viele Jahre ohne Störungen.

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