RM Rudolf Müller
Dämmstoffe in der Schifffahrt: Außenansicht eines Schiffs

Schiffbau ist komplex – auch für die Dämmung. (Bild: N. Fleischmann)

 
Planung
30. September 2019 | Artikel teilen Artikel teilen

Volle Kraft voraus – mit Dämmstoffen in der Schifffahrt

Hinsichtlich der technischen Isolierung unterliegen die betriebstechnischen Anlagen auf hoher See ähnlichen Herausforderungen wie auf dem Festland. Jedoch hat das raue maritime Umfeld erschwerende Auswirkungen. Dieser Beitrag geht auf die Kriterien zur Auswahl des richtigen Dämmstoffes ein.

Von Jürgen Weidinger. Bei Einsätzen auf hoher See sind reibungslose Abläufe von höchster Bedeutung. Kreuzfahrtschiffe und Megayachten, Container- und Frachtschiffe, Fregatten, U-Boote und Bohrplattformen verfügen über umfassende mechanische Systeme. Sie müssen härtesten Beanspruchungen standhalten, wie sie nur im maritimen Umfeld vorzufinden sind. Moderne Kreuzfahrtschiffe für bis zu 10.000 Passagiere sowie FPSO-Schiffe (Floating Production Storage and Offloading Unit) zur Offshore Förderung, Lagerung und Verladung von Öl und Erdgas sind zudem hinsichtlich ihrer Ausstattung höher entwickelt als fast jedes Hotel oder Werk zu Land.

Jegliche Energieleistungen sind vorhanden: von Raumheizungen über Klimaanlagen bis hin zu umfassenden Kühlsystemen für die Aufbewahrung von Lebensmitteln oder für die Trinkwasserkühlung an Bord des Schiffs. Die technische Isolierung der betriebstechnischen Anlagen muss ähnlichen Anforderungen standhalten wie auf dem Festland. Jedoch hat das raue maritime Umfeld erschwerende Auswirkungen: Hohe Luftfeuchtigkeit und damit einhergehende Korrosion greifen Anlagen und Material an. Hinzu kommt der große Anspruch an die Umweltverträglichkeit und – vor allem – an den Brandschutz.

Dämmstoffe in der Schifffahrt: Gedämmter Flansch

Gedämmter Flansch. Ein Beispiel für eine halogenfreie
Komplettlösung mit verlässlichem Brand- und
Korrosionsschutz. (Bild: Kaimann)

Dämmstoff, Dämmschichtdicke und Installation müssen stimmen

Um größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, sind jedoch nicht nur der passende Dämmstoff selbst, sondern auch die ideale Dämmstoffdicke sowie die Ausführung der Installation ausschlaggebend. Sind diese drei Parameter nicht erfüllt, kann es in relativ kurzer Zeit zu einer erheblichen Verschlechterung der Systemleistung kommen.

Die richtige Wahl des Dämmstoffs ist sehr wichtig

Dämmstoffe auf Personen-, Militär- und Frachtschiffen müssen besonders hohe Anforderungen erfüllen. Sie müssen während einer interkontinentalen Überfahrt innerhalb kürzester Zeit sowohl eisigen Temperaturen in nordischen Gewässern als auch tropischen Umwelteinflüssen trotzen, ohne dabei an Dämmfunktion zu verlieren. Die Dämmstoffe müssen in heißem und dampfend/feuchtem Umfeld (z. B. in Schiffskombüsen) ebenso funktionieren wie unter Einfluss aggressiver Betriebsstoffe im Maschinenraum.

Bei der technischen Isolierung von Bordsystemen, die kontinuierlich in Betrieb sind und gekühlte Flüssigkeiten (Frischwasser) oder Tiefkälte (Kälte- und Flüssiggas) führen, muss zudem höchstes Augenmerk darauf gelegt werden, dass sich an der Leitungsoberfläche kein Kondensat und damit keine Korrosion bildet.

Des Weiteren kommt dem Brand- und Personenschutz aufgrund der zum Teil eingeschränkten Möglichkeiten und großen Verzögerungen bei der Personenrettung große Bedeutung zu. Die International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS, auf Deutsch: Internationales Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See) der UN schreibt vor, dass bei der technischen Isolierung von Marineanwendungen bevorzugt Dämmstoffe verwendet werden sollten, die mit einer s2-Klassifizierung für Rauch im Brandfall eine sehr hohe Einsatzsicherheit bieten. Zudem sollten sie frei von Halogenen und damit auch frei von PVC sein.

Dies garantiert eine geringe Opazität und Aggressivität der emittierten Rauchgase während der Verbrennungsphase – und schafft damit gute Voraussetzungen, dass Menschen im Brandfall an Bord leichter Fluchtwege lokalisieren und durch Chlorverbindungen verursachte Vergiftungen vermieden werden können.

Dämmstoffe in der Schifffahrt: Schiffsdämmung einer Rohrleitung

Schiffsdämmung einer Rohrleitung mit superfeinem, geschlossenzelligem Elastomerdämmstoff,
der hoch resistent gegen Feuchtigkeit und Wasser ist. (Bild: Kaimann)

Wichtig ist auch die Frage der Dämmschichtdicke

Um im ersten Schritt die korrekte „minimale“ Dicke des Isoliermaterials berechnen zu können, müssen einige grundlegende Parameter berücksichtigt werden. Dabei sind einige dieser Parameter kritischer als andere – sie können die Dämmleistung der technischen Isolierung und deren Nutzungs- bzw. Lebensdauer sehr stark beeinflussen. Ein Teil der Parameter, die bei der Dämmschichtdickenberechnung berücksichtigt werden müssen, bezieht sich auf die Struktur des zu isolierenden Materials (Rohrleitungen, Kanäle, Tanks etc.), die Art des verwendeten Materials (Stahl, Eisen etc.), die Maße des zu isolierenden Materials sowie die Art des Mediums und die Mediumtemperatur.

Weitere Parameter sind die Umgebungsbedingungen wie z. B. die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Positionierung der Komponenten (vertikal, horizontal), gegebenenfalls die Ausstattung mit einer Oberflächenbeschichtung, die Position der Komponenten (Außen-, Innen-, Hochflächen etc.), der Raum zwischen den Komponenten, die Raumbelüftung etc.

Die Installation ist eine Herausforderung

Halogenfreie Materialien sind im Vergleich zu Standard-FEF sensibler und mechanisch nicht so fest. Daher sind bei der Verarbeitung einige Besonderheiten zu beachten, wie sich in den gängigen Verarbeitungshinweisen der Hersteller nachlesen lässt.

Generell gilt: Für die Abdichtung jeder Verbindung zwischen Isolierung und Metall (Rohrleitungen oder andere Komponenten des Systems) ist es notwendig, den vom Dämmstoffhersteller empfohlenen spezifischen Klebstoff zu verwenden. Wenn der Klebstoff korrekt angewendet wird, ist der Einsatz von Bändern oder Beschichtungen nicht erforderlich.
Sollte dies jedoch zu Schutzzwecken oder aus ästhetischen Gründen gewünscht sein, sollten Bänder oder Beschichtungen erst 24 bis 36 Stunden nach dem Auftragen des Klebstoffs aufgebracht werden.


Eine Lösungsmöglichkeit für die Dämmung auf Schiffen

Auf der Basis dieser vielfältigen Anforderungen hat Kaimann ein geeignetes und optimal abgestimmtes System für Schiffbau und Offshore-Installationen entwickelt. Das Ergebnis: Kaiflex HFplus s2 in Kombination mit Kaiflex HFplus Alu-NET SK, ein hochflexibler Schaumstoff auf der Basis synthetischen Kautschuks (FEF) mit Aluminium-Funktionsbeschichtung, die zuverlässig vor mechanischen Beschädigungen schützt. Der Dämmstoff ist s2-klassifiziert und zudem frei von Halogenen. So erfüllt dieses Dämmsystem die strengen Anforderungen der SOLAS.

Spezielle Lösungen für den Einsatz auf Wasserfahrzeugen:

Der synthetische Kautschukdämmstoff eignet sich zudem mit seiner geschlossenzelligen Struktur besonders für die thermische Isolierung auf Schiffen. Dank der geringen Wärmeleitfähigkeit von λ 0 °C = 0,040 W/(m ∙ K ) bleibt das zu kühlende Medium konstant auf niedriger Temperatur, es wird nicht durch eine höhere Umgebungstemperatur erwärmt.

Gleichzeitig schützt das Dämmsystem vor Kondensat an der Rohroberfläche und somit vor Rost und Korrosion. Als geschlossenzelliger Dämmstoff besitzt es bereits eine integrierte „Dampfbremse“, d. h., es ist resistent gegen Feuchtigkeit. Das Material hat einen extrem hohen Wasserdampfdiffusionswiderstand von μ ≥ 30.000, wodurch die Systemleistung dauerhaft erhalten bleibt.

Insbesondere in beengten Einbausituationen und bei komplexen, miteinander verzahnten Anlagenkomponenten, wie sie in Wasserfahrzeugen die Regel sind, erweist sich die hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit dieses Systems als Pluspunkt. Kaiflex HFplus Alu-NET SK ist im neuen Kaimann Maß 1,20 m in Dämmschichtdicken ab 3 mm erhältlich. Es eignet sich daher sowohl für die Erstinstallation als auch für Um- und Aufrüstung. Zudem ist der Dämmstoff aufgrund der Beschichtung leicht zu reinigen, was speziell bei Wasserfahrzeugen von großer Bedeutung ist.


Autor

Dr. Jürgen Weidinger: Chief Technology Inno­vation Manager (CTIO) Kaimann GmbH/Hövelhof
Dr.JuergenGeorg.Weidinger@kaimann.de

Der Beitrag ist auch in Ausgabe 2.2019 der Fachzeitschrift TI – Technische Isolierung (August 2019) erschienen.

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