Löttechnik
Hartlöten von Kupferrohren
Frage Welche Lote kommen beim manuellen Flammenlöten zum Einsatz und was ist bezüglich der notwendigen Überlappungslängen bzw. Einstecktiefen sowie Lotmengen zu beachten?
Antwort
Als universelles Flussmittel kann FH 10 (nach DIN EN 1045) mit dem Wirktemperaturbereich von 550 bis 800 °C zum Einsatz kommen.
Neben den geeigneten Loten sind für die fachgerechte Herstellung einer dauerhaft dichten Rohrverbindung die notwendige Einstecktiefe bzw. Überlappungslänge sowie eine ausreichende Menge an Lot im Kapillarlötspalt zu beachten. Für das manuelle Flammenhartlöten sind Spaltbreiten zwischen Kupferrohr und Muffe bzw. Fitting von 0,05 bis 0,2 mm (maximal 0,5 mm) erforderlich. Damit wird sichergestellt, dass das Lot auch senkrecht nach oben fließen und den Grundwerkstoff benetzen kann.
Um die Festigkeit des Grundwerkstoffes auch für die Lötverbindung zu gewährleisten, ist als Faustregel eine Überlappungslänge bzw. Einstecktiefe vom Drei- bis Sechsfachen der Wanddicke des zu lötenden Kupferrohres zu beachten. Sollen beispielsweise zwei Kupferrohre mit einer Wanddicke von 1,5 mm miteinander verlötet werden, so ist für 6 x 1,5 mm eine Einstecktiefe von 9 mm notwendig.
Die auf dem Markt verfügbaren Lötfittings und die durch Muffenzangen herstellbaren Aufmuffungen ergeben zum Teil deutlich größere Einstecktiefen bzw. Überlappungslängen. Für ein Kupferrohr von 42 x 1,5 mm beträgt die Einstecktiefe mit industriell hergestellten Fittings (Muffen) ca. 30 mm. Bei einer manuell hergestellten Muffe für ein 35 x 1,5 mm-Rohr wird eine Einstecktiefe von ca. 15 mm erreicht. Auch bei anderen Kombinationen aus Rohrdurchmesser und Fitting ergeben sich immer Einstecktiefen bzw. Überlappungslängen, die größer als das Drei- bis Sechsfache der Wanddicke des zu lötenden Kupferrohres sind. Somit sind immer ausreichende Überlappungslängen gewährleistet. Aus der Einstecktiefe und der Spaltbreite des Kapillarlötspaltes ergibt sich nun die Lotmenge zur Füllung der Lötstelle. Bei einer angenommenen Spaltbreite von 0,1 mm und einer Einstecktiefe von 15 mm ergibt sich ein Lotstabdurchmesser von 1,4 mm und eine notwendige Lotstablänge von 3,14 x Rohrdurchmesser (= Rohrumfang), damit der Lötspalt gefüllt und eine Hohlkehle ausgebildet werden kann (siehe Nomogramm unter der unten angegebenen Internetadresse).
Die in der Praxis verwendeten Lotstäbe haben meist einen Durchmesser von 2 mm. Wird nun der dargestellte Zusammenhang auf die Praxis übertragen, so ergibt sich als Faustregel, dass die richtige Lotmenge aus einer Lotstablänge des dreifachen Rohrdurchmessers bemessen werden kann. Der Lotstab sollte an der entsprechenden Stelle markiert werden (z. B. durch Abknicken). Unter Anwendung dieses Ansatzes kann der Lötspalt ausreichend gefüllt und eine Hohlkehle ausgebildet werden.
Nachfolgendes Prüfbild einer Hartlotverbindung verdeutlicht das Problem einer zu geringen Lotmenge. Die notwendige Überlappungslänge wurde nicht erreicht. Somit kann die Lötverbindung durch Wärmedehnung bzw. Kältekontraktion oder Schwingungen undicht werden.
Verordnungen
Aktuelle GWP-Werte gemäß F-Gase-Verordnung
Frage In den Berichten, die in den letzten Wochen zur Neufassung der F-Gase-Verordnung erschienen sind, werden für die gängigen Kältemittel andere Treibhauspotenziale genannt als die mir bekannten. Gab es hier ebenfalls Änderungen und woher bekomme ich die aktuellen GWP-Werte?
Antwort Ihre Frage ist durchaus berechtigt. Da die neue F-Gase-Verordnung1 , die ab 1. Januar 2015 gilt, nicht mehr die Kältemittelfüllmengen der Anlagen, sondern die CO2-Äquivalente betrachtet, muss man es jetzt mit den GWP-Werten schon genau nehmen. Da es verschiedene Quellen für GWP-Werte gibt, findet man auch unterschiedliche Werte. Gemeinsam ist diesen inzwischen immerhin, dass sie sich auf den Vergleich zu CO2 und einen Zeithorizont von 100 Jahren beziehen. Auch das war in der Vergangenheit nicht selbstverständlich.
Die EG-Verordnungen beziehen sich auf den jeweils vereinbarten Bericht des IPCC (Intergovernmentable Panel of Climate Change Weltklimarat). Die derzeit noch gültige EG-Verordnung 842 / 2006 nimmt Bezug auf den dritten Sachstandsbericht aus dem Jahr 2001. In diesem war beispielsweise der bekannte GWP-Wert für den HFKW R 134 a von 1 300 zu finden.
Die novellierte F-Gase-Verordnung schreibt vor, dass die Berechnung, wenn möglich, auf der Grundlage des vierten Sachstandsberichts des IPCC aus dem Jahr 2007 erfolgt. In diesem Bericht sind die Treibhauspotenziale der gängigen Kältemittel im Schnitt etwas höher angesetzt. Die aktuell gültige DIN EN 378-2012 Teil 1 enthält noch die alten GWP-Werte und kann daher nicht als Quelle herangezogen werden. Aktuelle GWP-Werte können aber beispielsweise der Verordnung (EU) Nr. 517 / 2014 entnommen werden. Allerdings sind dort naturgemäß nur die Treibhauspotenziale für Reinstoffe zu finden. Kältemittelgemische wurden nicht berücksichtigt.
Der GWP-Wert eines Gemischs wird als massegemittelter Wert berechnet, der aus der Summe der Massenanteile der einzelnen Stoffe multipliziert mit deren GWP-Werten, hergeleitet wird, wobei hier auch Stoffe eingeschlossen werden, die nicht zu den fluorierten Treibhausgasen gehören (z. B. R 290).
Rechenbeispiel für R 410 A (Gemisch aus 50 Prozent R 125 und 50 Prozent R 32):
GWP (R 410 A) = 50 % × 3 500 + 50 % × 675 = 2085,5 ~ 2090
Eine Tabelle mit den aktuellen GWP-Werten wichtiger Kältemittel finden Sie unter https://www.bfs-kaelte-klima.de/im Downloadbereich.
1 Verordnung (EU) Nr. 517/2014 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. April 2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006
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