Was ist der Rohrdurchmesser?

Der Rohrdurchmesser bezeichnet den Innendurchmesser des in einer Anlage verwendeten Rohres und ist einer der wichtigsten Parameter für die Transportkapazität des Wassers.

Wird in mechanischen Anlagen kein korrekter Rohrdurchmesser gewählt, können folgende Probleme auftreten:

• der Druckverlust steigt
• die Pumpenlast steigt
• der Systemwirkungsgrad sinkt
• es entstehen Geräusche
• der Energieverbrauch steigt

Deshalb muss die Wahl des Rohrdurchmessers nach technischen Berechnungen erfolgen.

Bei der Berechnung des Rohrdurchmessers Verwendete Parameter

Bei der Berechnung des Rohrdurchmessers gibt es einige grundlegende Parameter.

1️⃣ Durchfluss (Q)

Der Durchfluss ist die Wassermenge, die durch das Rohr fließt.

Er wird üblicherweise in folgenden Einheiten angegeben:

• m³/h
• L/s
• L/min

2️⃣ Strömungsgeschwindigkeit (V)

Die Strömungsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Wasser im Rohr bewegt.

Üblicherweise werden folgende Werte bevorzugt:

3️⃣ Druckverlust

Beim Durchfluss im Rohr entsteht durch Reibung ein Druckverlust.

Diese Verluste hängen von folgenden Faktoren ab:

• Rohrlänge
• Rohrrauheit
• Strömungsgeschwindigkeit
• Anzahl der Bögen und Ventile

Formel zur Berechnung des Rohrdurchmessers

Die bei der Berechnung des Rohrdurchmessers verwendete Grundformel lautet:

D = √(4Q / (πV))

Dabei gilt:

• D = Rohrdurchmesser
• Q = Durchfluss
• V = Strömungsgeschwindigkeit

Mit dieser Formel kann der Rohrdurchmesser berechnet werden.

Beispielrechnung für den Rohrdurchmesser

Beispiel:

Durchfluss = 10 m³/h
Strömungsgeschwindigkeit = 1.5 m/s

Zunächst rechnen wir den Durchfluss in Sekunden um.

10 m³/h = 0.00278 m³/s

Setzen wir dies in die Formel ein:

D = √((4×0.00278) / (3.14×1.5))

Das Ergebnis ist ungefähr:

D ≈ 0.049 m

Das heißt, es muss ungefähr ein DN50-Rohr verwendet werden.

Warum Ist der Rohrdurchmesser Wichtig?

Die richtige Wahl des Rohrdurchmessers wirkt sich direkt auf die Systemleistung aus.

Ein falscher Rohrdurchmesser kann zu folgenden Problemen führen:

Zu Kleines Rohr

• hoher Druckverlust
• Überlastung der Pumpe
• Geräuschentwicklung

Zu Großes Rohr

• unnötige Kosten
• niedrige Strömungsgeschwindigkeit
• Ablagerungsbildung

Deshalb sollte der optimale Rohrdurchmesser gewählt werden.

In der Gebäudetechnik Verwendete Rohrtypen

Bei der Berechnung des Rohrdurchmessers ist auch das verwendete Rohrmaterial wichtig.

Am häufigsten verwendete Rohre:

• PPRC-Rohr
• Stahlrohr
• Kupferrohr
• PE-Rohr
• PEX-Rohr

In Fußbodenheizungssystemen werden üblicherweise PEX-Rohre verwendet.

Zusammenhang Zwischen Pumpe und Rohrdurchmesser

Die Pumpenwahl steht in direktem Zusammenhang mit dem Rohrdurchmesser.

Zum Beispiel bei folgenden Marken:

• Grundfos-Pumpen
• Wilo-Pumpen
• Lowara-Pumpen

muss bei der Pumpenwahl der Rohrdurchmesser korrekt festgelegt werden.

Wird ein falscher Rohrdurchmesser gewählt, ändert sich die Pumpenkennlinie und der Systemwirkungsgrad sinkt.

Rohrdurchmesser bei Brandschutzsystemen

Bei Brandschutzsystemen wird der Rohrdurchmesser anders berechnet.

In diesen Systemen sind:

• hoher Durchfluss
• hoher Druck

erforderlich.

Die Berechnungen erfolgen üblicherweise nach folgenden Normen:

• NFPA 20
• EN 12845

Rohrdurchmesser bei Fußbodenheizungssystemen

Bei Fußbodenheizungssystemen ist der Rohrdurchmesser üblicherweise standardisiert.

Am häufigsten verwendeter Durchmesser:

• 16-mm-PEX-Rohr
• 20-mm-PEX-Rohr

Diese Rohre sorgen für eine homogene Wärmeverteilung.

Programme zur Berechnung des Rohrdurchmessers

Ingenieure verwenden üblicherweise folgende Software:

• Pipe Flow Expert
• AutoCAD MEP
• Revit
• Danfoss-Berechnungsprogramme

Diese Programme berechnen die Druckverlustwerte automatisch.

Fazit

Die Berechnung des Rohrdurchmessers ist einer der wichtigsten technischen Schritte bei der Planung mechanischer Anlagen.

Der richtige Rohrdurchmesser:

• spart Energie
• erhöht den Systemwirkungsgrad
• verlängert die Lebensdauer der Pumpe
• reduziert Geräusche.

Deshalb muss die Wahl des Rohrdurchmessers unbedingt nach Durchfluss- und Strömungsgeschwindigkeitsberechnungen erfolgen.