Begleitheizung

Was ist Begleitheizung?

Eine Begleitheizung ist ein elektrisches Heizelement in Band- oder Kabelform, das entlang oder um Rohrleitungen, Schläuche, Tanks und Armaturen angebracht wird. Der Begriff verweist auf das Prinzip, bei dem das Heizelement dem Verlauf einer Rohrleitung oder eines Bauteils folgt und es dabei kontinuierlich erwärmt.

Im industriellen Sprachgebrauch werden die Begriffe Begleitheizung, Rohrbegleitheizung, elektrische Begleitheizung und Heat Tracing weitgehend synonym verwendet. Das Prinzip ist einfach: Dort, wo eine Leitung oder ein Behälter Wärme an die Umgebung verliert, kompensiert die Begleitheizung diesen Verlust, indem sie gezielt Wärme zuführt.

Das verhindert Frostschäden, hält Prozessmedien auf der erforderlichen Temperatur und schützt empfindliche Messleitungen vor Temperatureinflüssen. In Kombination mit einer geeigneten Isolierung arbeitet das System energieeffizient, da die zugeführte Wärme an der Rohrleitung gehalten wird.

Wie funktioniert ein Begleitheizungssystem?

Ein Begleitheizungssystem besteht aus vier Komponenten, die zusammenwirken: dem Heizband oder Heizkabel als Wärmequelle, einem Temperatursensor zur Erfassung der Ist-Temperatur, einem Temperaturregler oder Thermostat zur Steuerung und einer thermischen Isolierung zur Begrenzung der Wärmeverluste.

Der Sensor misst die aktuelle Temperatur der Rohrleitung oder des Behälters. Sobald die Temperatur unter einen eingestellten Sollwert fällt, schaltet der Regler das Heizband ein. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, schaltet das System wieder ab. Bei selbstregelnden Heizbändern passt das Heizelement seine Leistung zusätzlich automatisch an die Umgebungstemperatur an, ohne dass ein externer Eingriff erforderlich ist.

Die Kombination aus Heizband, Sensor, Regler und Isolierung bestimmt die Gesamtleistung des Systems. Jede Komponente muss auf die anderen abgestimmt sein: ein falsch dimensioniertes Heizband oder eine fehlende Isolierung führen zu einem erhöhten Energieverbrauch oder einer unzureichenden Temperaturhaltung.

Arten der Begleitheizung

Je nach Anwendung, Prozesstemperatur und Regelungsanforderung kommen unterschiedliche Typen der Begleitheizung zum Einsatz. Die Wahl hängt vom Medium, der Leitungslänge, der Umgebungstemperatur und dem gewünschten Regelverhalten ab.

Selbstregulierende Begleitheizung

Eine selbstregulierende Begleitheizung passt ihre Heizleistung automatisch an die Umgebungstemperatur an. Das Funktionsprinzip basiert auf einem leitfähigen Polymerstreifen zwischen zwei parallelen Leitern: An kälteren Stellen der Leitung gibt das Heizband mehr Wärme ab, an wärmeren Stellen reduziert es die Leistung von selbst.

Dieses Verhalten verhindert Überhitzung und macht das System energieeffizient. Selbstregulierende Heizbänder lassen sich auf der Baustelle auf die gewünschte Länge zuschneiden und eignen sich besonders für Frostschutzanwendungen an Wasserleitungen, Abflussleitungen und Dachrinnen.

Die Leistung liegt typischerweise zwischen 10 und 60 W/m, abhängig von der Umgebungstemperatur. Die maximale Prozesstemperatur beträgt in der Regel bis 120 °C.

Begleitheizung mit konstanter Leistung

Heizbänder mit konstanter Leistung geben über die gesamte Kabellänge eine gleichmäßige, vorgegebene Wattage pro Meter ab, unabhängig von der Umgebungstemperatur. Die Leistungswerte liegen üblicherweise zwischen 5 und 90 W/m.

Dieser Typ eignet sich für Anwendungen, in denen eine spezifische Temperatur präzise gehalten werden muss, beispielsweise in Prozessleitungen der chemischen Industrie oder der Lebensmittelindustrie. Im Gegensatz zur selbstregulierenden Ausführung muss die Kabellänge bei Konstantleistungsheizbändern vor der Installation berechnet werden, da ein Zuschneiden vor Ort nicht möglich ist.

Auch bei längeren Leitungsstrecken ist diese Ausführung verbreitet, da sie über große Längen zuverlässig gleichmäßige Wärme liefert.

Mineralisch isolierte (MI) Begleitheizung

MI-Heizkabel sind für Anwendungen mit besonders hohen Prozesstemperaturen und mechanischer Belastung konzipiert.

Der Kern des Kabels ist von einer kompakten Schicht Magnesiumoxid umgeben, eingebettet in einen metallischen Außenmantel. Diese Konstruktion macht MI-Kabel robust, langlebig und temperaturbeständig bis über 600 °C.

MI-Begleitheizung wird in der Schwerindustrie, in petrochemischen Anlagen und überall dort eingesetzt, wo extreme Temperaturen, Vibrationen oder aggressive Medien herrschen. Für explosionsgefährdete Bereiche sind MI-Kabel in ATEX-zertifizierten Ausführungen verfügbar.

Technische Spezifikationen Begleitheizung

Bei der Auswahl einer Begleitheizung sind die folgenden technischen Kennwerte ausschlaggebend:

• Leistung pro Meter (W/m): Bestimmt die Wärmeabgabe pro Laufmeter. Selbstregulierende Heizbänder variieren zwischen 10 und 60 W/m, Konstantleistungsheizbänder zwischen 5 und 90 W/m.
• Maximale Prozesstemperatur: Selbstregulierende Heizbänder bis circa 120 °C, Konstantleistungsheizbänder bis circa 230 °C, MI-Kabel bis über 600 °C.
• Versorgungsspannung: Standard 230 V oder 400 V, abhängig vom Kabeltyp und der Kreislänge.
• Schutzklasse: mindestens IP65 für industrielle Umgebungen.
• Zertifizierungen: ATEX-zertifizierte Ausführungen sind für explosionsgefährdete Bereiche (Zone 1 und Zone 2) verfügbar.

Die Dimensionierung einer Begleitheizung richtet sich nach dem Rohrdurchmesser, der gewünschten Temperatur, der Isolierstärke und den Umgebungsbedingungen. Die genannten Werte sind indikativ und können je nach Anwendung und Hersteller abweichen.

Anwendungen der Begleitheizung

Begleitheizung wird in einer Vielzahl industrieller und versorgungstechnischer Anwendungen eingesetzt, überall dort, wo Leitungen, Tanks oder Armaturen vor Wärmeverlust geschützt werden müssen.

Frostschutz für Wasserleitungen

Die häufigste Anwendung einer Begleitheizung ist der Frostschutz für Wasserleitungen. In Außenaufstellungen, Gebäudedurchführungen, technischen Kriechräumen und an Fassaden schützt eine selbstregulierende Begleitheizung die Leitung zuverlässig vor dem Einfrieren.

Für Leitungen in nicht explosionsgefährdeten Bereichen genügt ein Standard-Heizband, in ATEX-Zonen ist eine zertifizierte Ausführung erforderlich.

Temperaturerhaltung von Prozessleitungen

In der Prozessindustrie transportieren Leitungen häufig Medien, die bei sinkender Temperatur ihre Viskosität verändern oder erstarren: Fette, Harze, Schmelzklebstoffe, Öle und andere viskose Flüssigkeiten.

Eine Begleitheizung hält diese Medien auf Prozesstemperatur und sorgt dafür, dass sie pumpbar und verarbeitbar bleiben. Je nach Temperaturniveau kommen selbstregulierende, Konstantleistungs- oder MI-Systeme zum Einsatz.

Dachrinnen und Entwässerung

An Dachrinnen und Fallrohren verhindert eine Begleitheizung Eisbildung und Schneeansammlung. Die Wärme sorgt dafür, dass Schmelzwasser abfließen kann und keine Eisbarrieren entstehen, die zu Wasserschäden oder struktureller Belastung führen können.

Selbstregulierende Heizbänder sind für diese Anwendung die gängige Wahl, da sie ihre Leistung automatisch an die Außentemperatur anpassen.

Tanks, Armaturen und Ventile

Armaturen, Flansche, Ventile und Tanks sind in einem Leitungssystem die Stellen mit dem größten Wärmeverlust, da sie eine relativ große Oberfläche haben und häufig schlecht isoliert sind.

Eine gezielte Begleitheizung an diesen Bauteilen verhindert lokales Einfrieren oder unerwünschte Temperaturabfälle. Für die Isolierung von Armaturen und Flanschen werden häufig vorgefertigte Isoliermanschetten eingesetzt.

Begleitheizung installieren und warten

Die Installation einer Begleitheizung beginnt mit der Dimensionierung: Auf Basis des Rohrdurchmessers, der gewünschten Haltetemperatur, der Isolierstärke und der Umgebungsbedingungen wird das passende Heizband und die benötigte Leistung pro Meter bestimmt.

Anschließend wird das Heizband entlang der Rohrleitung verlegt, an die Stromversorgung angeschlossen und mit einem Thermostat oder Regler verbunden. Nach der Montage wird die gesamte Installation mit Rohrisolierung abgedeckt, um Wärmeverluste zu minimieren und die Energieeffizienz zu maximieren.

Eine regelmäßige Inspektion der Heizbänder, Verbindungen, Sensoren und des Reglers ist empfehlenswert. Prüfen Sie dabei, ob die Isolierung intakt ist, ob der Thermostat korrekt schaltet und ob die gemessene Temperatur den Sollwerten entspricht.

Begleitheizung von Frenz GmbH

Frenz liefert die Komponenten für Ihr Begleitheizungssystem: Heizbänder als elektrische Wärmequelle, Thermoelemente für die Temperaturerfassung, Temperaturregler für die Steuerung und Isoliermanschetten zur Reduzierung der Wärmeverluste. Sonderanfertigungen ab 1 Stück. Einen Überblick über die Sensorik finden Sie im Thermoelement-Leitfaden.

Sind Sie unsicher, welche Kombination aus Heizband, Sensor und Regler zu Ihrer Anwendung passt? Bei Frenz GmbH sprechen Sie direkt mit einem Techniker, der Begleitheizungssysteme kennt und mitdenkt. Kontaktieren Sie uns unter info@frenztechnik.de oder telefonisch unter +49 (0) 2351 552 599-1.