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Wärmedämmung, Schallschutz und Brandschutz
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die Praxis und den Unterricht

Dämmstoffe

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

EnEV 2014  - ab 1. Mai 2014
Missel Dämmpass in der 37. Auflage
Missel Merkblatt Dämmungen 9. Auflage 2014

Rohrleitungen, Verteiler, Bauteile (Wärmererzeuger, Speicher) und Lüftungskanäle werden in erster Linie gegen Wärmeverluste und/oder Wärmeaufnahme gedämmt. Aber auch gegen Korrosion und Schallübertragung kann eine Dämmung notwendig werden. Außerdem schreibt die EnEV und die DIN 1988 unter bestimmten Voraussetzungen eine Dämmung vor.

Zur Verringerung von Wärmeverlusten, zur Kondenswasserbildung bei Taupunktunterschreitungen und zur Verringerung der Schallabstrahlung müssen Luftkanäle und Luftleitungen gedämmt werden. Normalerweise werden die Anlagenteile nach der kompletten Montage mit dem Dämmmaterial versehen. Sollte dies aus Platzgründen nicht möglich sein, so werden vorgedämmte Bauteile eingesetzt.
Nach den lüftungstechnischen Vorgaben, so z. B. Lufttemperatur in den Kanälen und Rohrleitungen, Raumlufttemperatur und -feuchte, Luftmassestrom, Kanal- bzw. Rohrleitungsabmessung, Lage und Einbauort des Kanals bzw. der Luftleitung, können die Dämmschichtdicken berechnet werden. Wenn keine besonderen energetischen Anforderungen bzw. Vorgaben bestehen, werden die Dämmdicken nach Tabelle empfohlen. > ein wenig ausführlicher
Wärmeabgabe von ungedämmten Rohrleitungen bei mittleren Temperaturdifferenzen (mittlere Heizmitteltemperatur und Umgebungstemperatur)
Stahlrohr
60 K
50 K
40 K

DN 10

42 W/m
32 W/m
20 W/m

DN 15

58 W/m
44 W/m
33 W/m

DN 20

68 W/m
53 W/m
38 W/m

DN 25

82 W/m
64 W/m
46 W/m
DN 32
100 W/m
78 W/m
57 W/m
DN 40
105 W/m
81 W/m
59 W/m
DN 50
130 W/m
100 W/m
73 W/m
Ungedämmte Armaturen und Speicheranschlüsse können, je nach Konstruktion bzw. Oberfläche, die Wärmemenge von 2 bis 4 m Rohr abgeben
Wärmedurchgang durch Rohrwände - Datenpool IfHK, FH Wolfenbüttel
Diese Arbeiten werden in kleineren Anlagen meistens von dem Heizungsbauer (Anlagenmechaniker SHK-Technik) mit ausgeführt, wenn er es mit angeboten hat und beauftragt wurde. Natürlich kann in einem Angebot die Dämmarbeit und das Material auch als "bauseits" betitelt werden. In vielen Fällen will der Bauherr die Leitungen selber dämmen, dann müssen die Leitungen nur so verlegt werden, dass eine vorschriftsmäßige Dämmschichtdicke angebracht werden kann.
In großen Anlagen werden die Dämmarbeiten durch einen Isolierer (Wärme-, Kälte- und Schallschutzisolierer/-in) ausgeführt, die auf Grund seiner/ihrer Ausbildung diese Arbeiten im Wärme-, Kälte- und Schallschutzbereich fachgerecht ausführen kann. In diesem Fall haben die Dämm- und Isolierarbeiten eine eigene Position in den Ausschreibungen.
In der DIN 4140Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen – Ausführung von Wärme- und Kältedämmungen“ sind die Voraussetzungen für Dämmarbeiten mit den notwendigen Mindestabständen sowie in den Einsatzgebieten der Dämmstoffe festgelegt. Auch die VDI-Richtlinie 2055 "Wärme- und Kälteschutz betriebs- und haustechnischer Anlagen" befasst sich mit Berechnungen, Garantien, Messverfahren und Lieferbedingungen bei betriebs- und haustechnischen Anlagen.
Für die fachgerechte vorgeschriebene Dämmung kann der Kostenanteil (Material- und Lohnkosten) zwischen 15 bis 30 % der Auftragssumme betragen. Wenn Brandschutzmaßnahmen notwendig werden, kann der Anteil auch höher liegen.
.
Rohrleitungen, Armaturen, Verteiler und Bauteile (Wärmererzeuger, Speicher) werden in erster Linie gegen Wärmeverluste und/oder Wärmeaufnahme gedämmt. Aber auch gegen Korrosion, Tauwasserbildung und Schallübertragung kann eine Dämmung oder Umhüllung notwendig werden. Außerdem schreibt die EnEV, die DIN EN 806-2 und DIN 1988-200 unter bestimmten Voraussetzungen eine Dämmung vor. Die neue Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) gilt ab 1. Mai 2014.
Der Streit, ob Rohrleitungen und Bauteile, die sich innerhalb beheizten Gebäudehülle befinden, gedämmt werden müssen, wird immer noch geführt. Ich meine, dass alle Leitungen und Bauteile, die Wärme unkontrolliert abgeben, zu dämmen sind.
Die Regelungen in der EnEV 2007 in Bezug auf die vorgeschriebenen Dämmungen gegen die Wärmeabgabe von Wärmeverteil- und Warmwasserleitungen haben sich bewährt. Es wurde nur die an Außenluft grenzende Rohrleitungen hinzugefügt. Die Verdoppelung der Mindestdämmschichtdicke nach Zeile 1 bis 4, Anlage 5, Tabelle 1 der EnEV 2009 befreit dabei jedoch nicht von Sicherheitssystemen zur Vermeidung von Frostschäden an den Rohrleitungen und anderen Anlagenteilen.
EnEV 2009 + EnEV 2014

EnEV - Anlage 5 (zu § 10 Abs.2, § 14 Abs. 5 und § 15 Abs. 4)

Anforderungen an die Wärmedämmung von Rohrleitungen und Armaturen

Tabelle 1

Wärmedämmung von Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen sowie Armaturen und von Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen

Zeile
Art der Leitungen / Armaturen

Mindestdicke der Dämmschicht,

bezogen auf eine Wärmeleitfähigkeit

von 0,035 W/(m K)

1
Innendurchmesser bis 22 mm
20 mm
2
Innendurchmesser über 22 mm bis 35 mm
30 mm
3
Innendurchmesser über 35 mm bis 100 mm
gleich Innendurchmesser
4
Innendurchmesser über 100 mm
100 mm
5
Leitungen und Armaturen nach den Zeilen 1 bis 4 in Wand- und Deckendurchbrüchen, im Kreuzungsbe­reich von Leitungen, an Leitungsverbindungsstellen, bei zentralen Leitungsnetzverteilern

½ der Anforderungen

der Zeilen 1 bis 4

6
Leitungen von Zentralheizungen nach den Zeilen 1 bis 4, die nach dem 31. Januar 2002 in Bauteilen zwischen beheizten Räumen verschiedener Nutzer verlegt werden.

½ der Anforderungen

der Zeilen 1 bis 4

7
Leitungen nach Zeile 6 im Fußbodenaufbau
6 mm
8
Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen sowie Armaturen von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen
6 mm

Wärmedämmung von Luftkanälen und Luftleitungen
In den Tabellen 2 bis 4 werden – getrennt nach Heizungs- und Warmwasserleitungen sowie Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen - die nach EnEV 2009 geforderten Dämmschichtdicken für verschiedene Einbausituationen dargestellt.

Tabelle 2: Erläuterungen/Beispiele Heizung, Anlage 5 (zu § 10 Abs.2 und § 14 Abs. 5), Tabelle 1 , EnEV 2009

Heizung
Mehrfamilienhaus / Nichtwohngebäude mehrere Nutzer
    Einfamilienhaus /   Nichtwohngebäude 1 Nutzer
Leitungen in unbeheizten Räumen und Kellerräumen
100 %
100 %
Leitungen in Außenwänden, in Außenbauteilen, zwischen einem unbeheizten und beheizten Raum, in Schächten und Kanälen
100 %
100 %
Verteilleitungen zur Versorgung mehrerer, unterschiedlicher Nutzer
100 %

./.

keine Anforderung

Im Fußboden verlegte Leitungen auch HK-Anschlussleitungen gegen Erdreich / unbeheizte Räume 1)
100 %
100 %
Leitungen und Armaturen in Wand- und Deckendurchbrüchen, im Kreuzungsbereich von Leitungen, an Leitungsverbindungsstellen, an zentralen Leitungsverteilern
50%
50%
Leitungen in Bauteilen, zwischen beheizten Räumen ver­schiedener Nutzer
50%

./.

keine Anforderung

Im Fußbodenaufbau verlegte Leitungen, zwischen beheizten Räumen verschiedener Nutzer.

siehe EnEV,Tabelle 1,

Anlage 5, Zeile 7 3)

./.

keine Anforderung

Heizungsleitungen in beheizten Räumen oder in Bauteilen zwischen beheizten Räumen eines Nutzers und absperrbar
./.
keine Anforderung2)
Wärmeverteilleitungen, die direkt an Außenluft angrenzend verlegt sind 4)
200%
200%

1) Exzentrische/asymmetrische Rohrschläuche sind zur Begrenzung der Wärmeabgabe zulässig. Die Nenndicke ist zur Kaltseite anzuordnen. Einzelheiten sind aus der notwendigen Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (ABZ) des jeweiligen Herstellers zu entnehmen.

2)Obwohl hier keine Anforderungen vom Gesetzgeber gestellt sind, muss aus folgenden Gründen gedämmt werden: Korrosionsschutz, Vermeidung von Knack- und Fließgeräuschen, Körperschalldämmung, Verringerung der Wärmebelastung.

3)
Für Rohrleitungen sämtlicher Dimensionen, die im Fußbodenaufbau (unabhängig von ihrer dortigen Lage) zwischen beheizten Räumen verschiedener Nutzer verlegt sind, gelten die folgenden Dämmdicken:
Mindestdicke der Dämmschicht bezogen auf eine Wärmeleitfähigkeit bei 40°C

0,035 W/(m K) für

konzentrische Dämmung

0,040 W/(m K) für

konzentrische Dämmung

0,040 W/(m K) für

exzentrische / asymmetrische Dämmung

= 6 mm
= 9 mm
siehe Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (ABZ) des jeweiligen Herstellers

4) Liegen Rohrleitungen in frostgefährdeten Bereichen, so kann bei längeren Stillstandszeiten auch eine Dämmung keinen dauerhaften Schutz vor Einfrieren bieten. Sie müssen entleert oder anderweitig (z.B. durch Begleitheizung) geschützt werden [3]. Einzelheiten regeln die VDI-Richtlinien VDI 2055 bzw. VDI 2069.

Rohrleitungen von Solaranlagen unterliegen nicht der Energieeinsparverordnung (EnEV); Erzeugung und Verbrauch von Solarenergie sind CO2-neutral. Rohrleitungen von Solaranlagen sind jedoch ebenfalls so zu dämmen, dass die erzeugte Energie der Anlage ohne wesentliche Verluste genutzt werden kann.

Tabelle 3: Erläuterungen/Beispiele Trinkwasserleitungen Warm (TWW), Anlage 5 (zu § 10 Abs. 2 und § 14 Abs. 5), Tabelle 1 , EnEV 2009.

Trinkwasserleitungen Warm (TWW)
Mehrfamilienhaus
Einfamilienhaus
Nichtwohngebäude mehrere Nutzer
Warmwasserleitungen
100 %
100 %
100 %
Warmwasserstichleitungen
100 %
100 %
100 %
Warmwasserleitungen ohne Zirkulation / elektrischer Begleitheizung bis zu 4 m Länge
Keine Anforderung 1)
keine Anforderung 1)
100 %
Leitungen und Armaturen in Wand- und Deckendurchbrüchen, im Kreuzungsbereich von Leitungen, an Leitungsverbindungsstellen, an zentralen Lei­tungsverteilern.
50 %
50 %
50 %
Warmwasserleitungen, die direkt an Außenluft angrenzend verlegt sind 2)
200 %
200 %
200 %

1) Obwohl hier keine Anforderungen vom Gesetzgeber gestellt sind, muss aus folgenden Gründen gedämmt werden: Korrosionsschutz, Vermeidung von Knack- und Fließgeräuschen, Körperschalldämmung, Verringerung der Wärmebelastung. Zur Erhaltung des Nutzungskomforts sollten diese Warmwasserleitungen auch gedämmt werden, damit keine unnötige Abkühlung durch Bauteile usw. entsteht.
2) Liegen Rohrleitungen in frostgefährdeten Bereichen, so kann bei längeren Stillstandszeiten auch eine Dämmung keinen dauerhaften Schutz vor Einfrieren bieten. Sie müssen entleert oder anderweitig (z.B. durch Begleitheizung) geschützt werden . Einzelheiten regeln die VDI-Richtlinien VDI 2055 bzw. VDI 2069.

Rohrleitungen von Solaranlagen unterliegen nicht der Energieeinsparverordnung (EnEV): Erzeugung und Verbrauch von Solarenergie sind CO2-neutral. Rohrleitungen von Solaranlagen sind jedoch ebenfalls so zu dämmen, dass die erzeugte Energie der Anlage ohne wesentliche Verluste genutzt werden kann.

 

Tabelle 4: Erläuterungen/Beispiele für die Dämmung von Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen, Anlage 5 (zu § 15 Abs. 4), Tabelle 1, EnEV 2009.

Für Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen 1) sämtlicher Dimensionen gelten die folgenden Dämmdicken.
Mindestdicke der Dämmschicht 2) bezogen auf eine Wärmeleitfähigkeit
0,030 W/(m K)
0,035 W/(m K)
0,040 W/(m K)
= 4 mm
= 6 mm
= 9 mm

1) Die Dämmung von Trinkwasserleitungen (kalt) wird nicht durch die EnEV 2009 abgedeckt. Wenn kein Legionellenrisiko durch Erwärmung des Kaltwassers besteht, genügen die Dämmanforderungen nach DIN 1988-2. Um das Legionellenrisiko zu minimieren, werden die Dämmdicken gemäß Anlage 5, Tabelle 1, EnEV 2009 in Verbindung mit DVGW W 551 und DVGW W 553 empfohlen.
2) In Abhängigkeit aller Einflussgrößen (Feuchtigkeit und Temperatur der Umgebung, Mediumtemperatur etc.) muss grundsätzlich geprüft werden, ob die Mindestdämmdicke ausreicht, um Tauwasser zu verhindern. Aus Gründen der Energieeffizienz liegt eine optimale Dämmdicke der Kühlwasser- und Kältemittelleitungen bei gleich oder größer als 20 mm.

In der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik wird zwischen einer Wärmedämmung nach der EnEV, der Dämmung bzw. Umhüllung nach der DIN EN 806-2 - DIN 1988-200 und nach den anerkannten Regeln der Technik (aRdT) zur Sicherung werkvertraglicher Anforderungen (zivilrechtlich wirksam nach § 13 VOB/B bzw. § 633 BGB [sicher und mangelfrei]) unterschieden.
Jeder Dämmstoffhersteller gibt dem Verbraucher eine detaillierte Verarbeitungsanleitung (z. B. Anwendungshandbuch von Armaflex) in die Hand. So werden z. B. flexible Dämmstoffe oft mit Klebeband statt mit dem zu dem verwendeten Dämmmaterial passenden Kleber verbunden. Die Folge ist, dass es nicht nur bescheiden aussieht, sondern auch das Eindringen von Wasserdampf nicht verhindert. Nur wenn die jeweiligen Dämmstoffe fachgerecht verarbeitet werden, wird eine saubere bestimmungsgemäße Arbeit abgeliefert.

Kaltwasserleitung
Die Vorgaben für die Dämmung von Trinkwasserleitungen (kalt - PWC) sind in der DIN EN 806-2 und DIN 1988-200 festgelegt. Die DIN 1988-2 ist zurückgezogen worden. Die Normen unterscheiden zwischen Umhüllungen und Dämmungen.
Tauwasserschutz ist überall dort erforderlich, wo ein entsprechender Feuchtigkeitsgehalt der  Umgebungsluft über einen ausreichend langen Zeitraum   an ungedämmten Bauteilen kondensieren und zu  Feuchteschäden (Schwitzwasserkorrosion, feuchte Bauwerksteile [Schimmelbildung]) führen kann.
- Hierzu zählen Räume mit Außenluft- und/ oder feuchter Raumluftzufuhr,
- Verteilungsleitungen in abgehängten Decken mit hohen Wärmelasten.
Dies betrifft nicht Stockwerksleitungen im  Fußbodenaufbau oder in einer Vorwandinstallation, weil  hier die Umgebungsluft nicht den dafür erforderlichen  Feuchtegehalt hat, in entsprechenden Hohlräumen kein  Austausch mit der Außenluft gegeben ist und solche Rohrleitungen in der Regel keine Entnahmestellen   versorgen, die länger als 15 Minuten betrieben werden  und nur kurzzeitig Trinkwasser kalt mit Temperaturen  < 10°C führen.
Wenn ein Tauwasserschutz erforderlich ist, dann müssen auch die Armaturen gedämmt werden.
Auf eine Umhüllung oder Dämmung von Rohrleitungen und Armaturen kann verzichtet werden, wenn keine Erwärmung durch Umgebungstemperaturen zu erwarten ist und eine Tauwasserbildung nicht stattfindet, keine Beeinträchtigung auf den Baukörper oder die Einrichtung zur Folge haben kann.
Bei diesem Thema sollte immer der Hintergrund einer Dämmung betrachtet werden, denn das Dämmen einer Leitung verhindert nicht eine Erwärmung das Wassers in der Leitung, denn nur die Zeit der Erwärmung wird mehr oder weniger verzögert und einen sicheren Frostschutz kann eine Dämmung auch nicht bieten.

Richtwerte für Umhüllungen und Dämmungen für Trinkwasserleitungen und Armaturen nach DIN 1988 - 200
 
Einbausituation
Dämmschichtdicke bei einer
Wärmeleitfähigkeit lambda bei 10 °C
= 0,040 W/(m)1)
1
Rohrleitungen frei verlegt in nicht beheiztem Raum, Umgebungstemperatur 20 °C (nur Tauwasserschutz)
9 mm
2
Rohrleitungen verlegt in Rohrschächten, Bodenkanälen und abgehängten Decken, Umgebungstemperatur 25 °C
13 mm
3
Rohrleitungen verlegt z.B. in Technikzentralen oder Medienkanälen und Schächten mit Wärmelasten und Umgebungstemperaturen 25 °C
Dämmung wie warmgehende Rohrleitungen nach EnEV - Zeilen 1 bis 5
4
Stockwerksleitungen und Einzelzuleitungen in Vorwandinstallationen
Rohr-in-Rohr oder 4 mm
5
Stockwerksleitungen und Einzelzuleitungen im Fußbodenaufbau (auch neben nichtzirkulierenden Warmwasserleitungen)2)
Rohr-in-Rohr oder 4 mm
6
Stockwerksleitungen und Einzelzuleitungen im Fußbodenaufbau neben warmgehenden zirkulierenden Rohrleitungen2)
13 mm

1) Für andere Wärmeleitfähigkeiten sind die Dämmschichtdicken, bezogen auf einen Durchmesser von d = 20 mm, entsprechend umzurechnen.

2) In Verbindung mit Fußbodenheizungen ist die Verlegung von Kaltwasserleitungen im Fußbodenaufbau aus hygienischen Gründen zu vermeiden.

Kaltwasserleitungen sollten immer seperat angeordnet werden, damit sie nicht durch die wärmegehenden Rohre erwärmt werden können. Dies ist in den neuen Normen berücksichtigt worden. Das Wasser in den Leitungen darf nicht über 25 °C erwärmt werden. Aus hygienischen Gründen sollte die Temperatur unter 20 °C gehalten werden.


EnEVgerechte Dämmung eines Verteilerstation
Quelle: Fördergemeinschaft Dämmtechnik e.V.

fachgerecht gedämmte Verteilerstation

nur richtige Dämmschichtdicken

sparen Energie

so soll eine Anlage aussehen

Abstände gedämmter Rohre
Beispiel - Installationsschacht
Dämmung gemäß EnEV mit Misselon-Robust 040 Dämmschichtdicke 100%
Kaltwasserleitungen müssen grundsätzlich getrennt von wärmeführenden Rohren bzw. gut gedämmt verlegt werden
Die Rohrleitungen müssen so verlegt werden, dass jedes Rohr mit der vorgeschriebenen Dämmschichtdicke fachgerecht gedämmt werden kann. Je nach der Dämmstoffart können diese Abstände verschieden groß sein. Diese Abstände bestimmen dann die Maße der Schächte, Kanäle und Wand- und Deckendurchführungen.
Besonders bei den heutzutage üblichen Kernbohrungen ist eine genaue Planung notwendig. Aber auch wenn Durchbruchpläne erstellt werden müssen, muss vorher bekannt sein, welche Dämmungsart und -dicke eingesetzt werden soll, damit die Maße stimmen.
Kaltwasserleitungen sollten immer seperat angeordnet werden, damit sie nicht durch die wärmegehenden Rohre erwärmt werden können. Dies ist in den neuen Normen berücksichtigt worden. KW-Leitungen dürfen nicht über 25 °C erwärmt werden. Aus hygienischen Gründen sollen hier Temperaturen unter 20 °C gehalten werden.
Wenn in der Rohrinstallation Bauteile (Armaturen, Dehnungsausgleicher, Pumpen) vorgesehen sind, so richtet sich der Abstand der Rohre nach dem Außendurchmesser dieser Bauteile. Denn auch die Bauteile müssen die gleiche Dämmschichtdicke wie die Rohre haben. Nur bei längeren Leitungen werden die Rohre zusammengeführt und gehen vor den Bauteilen auf den neuen Abstand auseinander.
Quelle: Kolektor Missel Schwab GmbH
Bei Rohrleitungungen auf dem Rohfußboden muss darauf geachtet werden, dass die Dämmung nicht in den Bereich des Estrichs kommt und nach Möglichkeit die Trittschalldämmung darüber Platz hat. Die Rohre sollten so dicht wie möglich zusammen gelegt werden, damit die Breite der Hohlräume nicht zu groß werden. Hier bieten sich die Dämmhülsen an, die nur nach unten die vorgeschriebene Dämmschichtdicke haben.
Quelle: Kolektor Missel Schwab GmbH

Klammern
Quelle:Steinbacher Dämmstoffe GmbH
Zur Sicherung von Problemstellen und Bogenbereiche mit PE-Isolierschläuchen können statt Klebebänder auch Klammern eingesetzt werden.

Wärmedämmung - Pumpen


Quelle: Wilo SE

Für die meisten Heizungs-, Kühlwasser- und Solar- und Zirkulationspumpen gibt es im Zubehör Dämmschalen. Da bei dem Dämmen der Pumpen immer wieder Fehler gemacht werden, sollten die Dämmschalen zur jeweiligen Pumpe passen. Für älteren Pumpen, die eine andere Isolationsklasse der Wicklung haben, gibt es keine Dämmschalen. Eine falsche Dämmung kann zu Schäden führen.
Da eine Pumpe die meiste Wärme ins Wasser abgibt, stellt sich die Frage, ob sie Pumpe wirklich gedämmt werden muss. Aber die EnEV schreibt eine Dämmung aller Bauteile vor.

Die Aussagen der Hersteller, ob das Pumpengehäuse, der Motor und die Steuerung/Elektronik mit einer Wärmedämmung versehen werden können, sind unterschiedlich.

Quelle Grundfos GmbH

Beispiele:

Hersteller 1 - Das Pumpengehäuse kann mit einer Wärmedämmung versehen werden. Flansche nicht durchgehend dämmen oder demontierbare Wärmedämmpakete anbringen, weil sie ohne die Wärmedämmung zu beschädigen ausgewechselt werden können.
Der Motor und die Steuerung/Elektronik darf nicht mit einer Wärmedämmung versehen werden, weil der Motor und die Steuerung/Elektronik die Wärme an die Umgebung abgeben müssen.

Hersteller 2 - Bei allen Heizungs- und Warmwasserpumpen können die Pumpengehäuse gedämmt werden. Die jeweilige Wärmedämmung sollte so gestaltet sein, dass
a) bei Nassläuferpumpen die Schwitzwasserlöcher (sofern vorhanden) am Spalt zwischen Pumpengehäuse und Motorflansch frei bleiben
b) bei Nass- und Trockenläuferpumpen die Wärmedämmung bei eventuell notwendigen Wechseln der Motoren nicht zerstört werden muss. In speziellen Fällen könnte unter bestimmten Voraussetzungen (z.B. demontierbare Wärmedämmung, Herabsetzung der Mediumstemperatur) ein Teil des Motorgehäuses ebenfalls gedämmt werden. Dies sollte nur nach Absprache mit dem Hersteller erfolgen.

Hersteller 3 - Motor und Pumpengehäuse können bei Medientemperaturen bis 100 °C gedämmt werden, die Elektronik muss frei bleiben.


Wärmedämmung eines Speichers
Eine wirkungsvolle Wärmedämmung von Trinkwasser- und Pufferspeichern ist besonders wichtig, um die mit mehr oder weniger Aufwand und Kosten erzeugte bzw. "geerntete" Wärme über einen längeren Zeitraum möglichst verlustfrei zu speichern. Dies trifft gerade dann zu, wenn die eingespeicherte Wärme nicht am gleichen Tag genutzt werden kann. Auch die Hinweise (sogar von Fachleuten), dass die Wärmeverluste dem Haus unmittelbar zugute kommen, rechtfertigen eine nachlässige Dämmung nicht, da die Wärme unkontrolliert, nicht regelbar an Räume, die nicht unbeding beheizt werden sollen, abgegeben wird.
So nutzt z. B. die beste thermische Solaranlage oder Wärmeerzeugungsanlage nichts, wenn der Warmwasser- und/oder Pufferspeicher hohe Wärmeverluste hat. Ein Speicher zur kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung muss so effizient gegen Wärmeverluste gedämmt werden, dass die Wärme auch 5 Tage später noch genutzt werden kann.

In vielen Fällen reicht die vom Hersteller angebrachte Dämmung nicht aus. Auch sollte bedacht werden, dass Rohrleitungs- und Anschlussverluste, aber auch eine falsche hydraulische Anbindung, zu erheblichen Verlusten führen können. Über die noch vertretbaren Verluste wird in Fachkreisen immer wieder gestritten. Allgemein besteht die Meinung, dass ein Speicher mit 60 °C max. 4 K und mit 90 °C max. 6 K in 24 Stunden abkühlen darf.

Um diese Werte zu erreichen, muss ein gutes Dämmkonzept vorliegen . Dieses besteht aus
  •  Dämmmaterial der Speicherwandung
  •  Bodendämmung
  •  Anschlussdämmung
  •  Rohrleitungsdämmung
Die üblichen Dämmaterialien für Speicher bestehen PU-Weichschaum, PU-Hartschaum, Melamin (Harzschaum), EPP (Partikelschaumstoff) und EPS (Polystyrol > Styropor). Die Wärmeleitfähigkeit von PU-Weichschaum ist um bis zu knapp 60 %, die von PU-Hartschaum und Melamin um bis zu 10 % und die von EPP um bis zu 25 % größer als die von EPS. Eine Aluminiumfolie vermindert den Strahlungsaustausch zwischen der Speicherwandung und der Dämmung. Viele Speicher, die in Eigenbau nachträglich verkleidet und gedämmt werden, bekommen eine Dämmung aus Schüttdämmstoffen (Einblasdämmstoffe) z. B. Zelluloseflocken, Silikatleichtschaum, Steinwolle-, Perlit- oder EPS-Granulat.
Der Speicherboden kann mit zu einem Wärmeverlust des Speichers (bis zu 25 %) beitragen. Im ungedämmten Keller oder in Räumen außerhalb der beheizten Gebäudehülle können auch bei gut schichtenden Speichern verhältnismäßig große Wärmeverluste zum Fußboden entstehen. Die Wärmeverluste über den Speicherboden kommen zu einem großen Teil aus der Wärmeleitung über die Stahlfüße oder den Standring. Deswegen sollten diese wenigstens aus Kunststoff bestehen. Besser wäre auf jeden Fall eine tragfähige Dämmplatte unter dem Speicher.
Dass auch die Speicheranschlüsse und Armaturen mit dicken Dämmaterial bzw. Dämmschalen versehen werden, sollte selbstverständlich sein. So kann eine Verschraubung oder ein Ventil aufgrund der großen Oberfläche etwa die Wärmemenge eines 2 bis 5 m langen ungedämmten Rohres abgeben. Studien über dieses Thema sind in Arbeit.
Alle vom Speicher abgehenden Rohrleitungen sollten während der Stillstandszeit möglichst nicht warm werden. Das kann nur erreicht werden, wenn in den Rohren keine Mikrozirkulation (Eigenzirkulation) entsteht. Hier wirkt eine gute dicke Wärmedämmung dem Effekt entgegen. Aber je nach den Gegebenheiten muss trotztdem eine Schwerkraftbremse, ein Thermosiphon oder Magnetventile eingesetzt werden. Viele Speicherhersteller haben schon in die Speicheranschlüsse solche Bremsen eingebaut, die aber je nach dem auftretenden Umtriebsdruck der Anlage nicht wirksam sind.

Wärmedämmung von thermischen Solaranlagen


Thermaflex®
Quelle: Thermaflex Isolierprodukte GmbH
AEROPRO® - Dämmung mit Schutzgewebe
Quelle: AEROLINE TUBE SYSTEMS Baumann GmbH


Außen- und
Hochtemperaturanwendungen

Quelle: Armacell GmbH

 

Die Dämmung der Rohrleitungen und Bauteile einer thermischen Solaranlage setzt hohe Ansprüche an das Dämmmaterial und dessen Verarbeitung. Außerdem unterscheidet man zwischen einer Dämmung für Leitungsteile an der Außenluft und innerhalb eines Hauses.
Grundsätzlich müssen Dämmstoffe für die hohen Temperaturen, die in einer Solaranlage auftreten können geeignet sein. Mineralfaserdämmstoffe erfüllen diese Anforderungen. Dämmstoffe aus Kunststoffen (Weich- und Hartschaum) sollten bis 150 °C (kurzzeitig bis 175 °C). Dämmstoffschläuche für normale Heizungsanlagen (bis 110 °C) sind hier nicht geeignet, weil sie aushärten und zerbröseln. Bei diesen Dämmstoffen kommt es auf der Innenseite zu leichten Verkrustungen (bräunliche Verfärbung), was zu einer Abnahme der Dämmwirkung führt.
Die an der Außenluft verlegten Rohrleitungen und Bauteile müssen zusätzlich UV-Lichtbeständig und witterungsbeständig sein. Der Dämmstoff darf keine Feuchtigkeit aufnehmen. Deshalb wird die Dämmung mit einem Außenmantel aus Zinkblech oder stabiler Aluminiumfolie (mechanischen Schutz) verkleidet. Dieser Außenmantel gewährleistet am besten eine Zerstörung durch Vögel. Leider werden die Außenmäntel aus Zinkblech nur sehr selten angeboten, weil die Handwerksarbeit sehr aufwendig und teuer ist, wodurch ein Angebot von vornherein als zu hoch abgelehnt wird. Da auch pickfeste Kunststoffe auf dem Markt sind, werden diese bevorzugt eingesetzt.

Für Thermische Solaranlagen ist ein flexibles elastomeres Dämmmaterial geeignet, das eine hohe UV- und Hochtemperaturbeständigkeit hat. Die Geschlossenzelligkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit stellen eine effiziente Tauwasserverhinderung sicher, verringern Energieverluste und optimieren so die Wirkung und Lebensdauer der gedämmten Anlage. Auch bei Anwendungstemperaturen von bis zu + 150 °C (kurzfristig bis +175 °C) bleibt z. B. HT/Armaflex® flexibel. Es kann ohne spezielle Werkzeuge verarbeitet werden. Es wird auch als Endlosmaterial angeboten.
Außerdem gibt es fertiggedämmte Solarleitungen, die für die Verlegung im Freien geeignet sind.

Solardämmung - Armacell GmbH


Dämmung mit Zinkblech-Mantel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schadensbilder von falscher Solar-Dämmung
Quelle: Dipl.-Ing. (FH) Christian Keilholz / solarklima e. K.

Conti® Thermo-Protect

Es ist immer wieder schwierig, schlecht zugänglichen Stellen von Rohrleitungssystemen (z. B. Flanschbauteile, Ventile, kurze Bögen, V- und T-Stücke) mit passenden Dämmmaterialen dampfdicht zu dämmen. Mit den herkömmlichen Dämmmaterialien braucht man schon geübte Hände und viel Erfahrung. Aber auch dann ist es schwierig, die Dämmstoffe fachgerecht so anzubringen, dass sie dampfdicht bleiben und dazu noch optisch einwandfrei sind und bleiben.

Conti® Thermo-Protect
Dämmen einer Flanschverbindung
Quelle: ContiTech AG
Mit dem Isoliermaterial Conti® Thermo-Protect (spezielle Silikonkautschukmischung) ist eine Lösung (hauptsächlich für Industrieanlagen) entwickelt worden, die in der Lage ist, eine durchgehende und vollständige Isolierung (Abdichtung) bzw. Dämmung der Anlagen zu gewährleisten. Es eignet sich auch für schwer zugängliche oder kritische Stellen, an denen die herkömmlichen Möglichkeiten zur Abdichtung oder Dämmung scheitern. Das Material ist hoch flexibel, plastisch verformbar (knetbar) und ohne Einsatz von Klebestoffen sehr einfach zu verarbeiten.
Das Dämmmaterial mit einer speziellen mikroporösen Struktur ist sehr gut zu verarbeiten. Es kann problemlos um jede Art von Abzweigungen geformt oder gewickelt werden. Bei +130 °C vulkanisiert aufgrund der Wärme der Materialoberfläche das Material selbständig, wodurch ein stabiles Formteil entsteht. Es ist von + 250 °C bis - 50 °C noch flexibel. Außerdem ist das Material selbsthaftend, wasserabweisend und selbstverlöschend, UV-stabil und witterungsfest.
Das Material verbindet sich mit den darunterliegenden Anlagenteilen und dichtet derart lückenlos ab, dass austretendes heißes Wasser oder Dampf nicht durch die Dämmschicht austreten kann. Undichtigkeiten (an Flanschverbindungen, Rohrleitungen) werden durch eine Ausbeulung angezeigt. Hier kann die Dämmschicht problemlos entfernt werden. Vulkanisierte Formteile können jederzeit wieder verwendet werden.

Inwieweit dieses Material auch in Heizungs- Solar- und Kühlanlagen eingesetzt werden kann, sollte bei dem Hersteller erfragt werden.


Aerogel
Quelle: AGITEC AG
Immer häufiger wird das diffusionsdurchlässige und wasserdichte Aerogel bei Temperaturen von -200 °C bis +650 °C im Hausbau (Transparente Wärmedämmung) und der Haustechnik eingesetzt. Die Dämmmatten haben einen 2x bis 8x besseren Dämmwert (Wärmeleitwert ab 0.013 W/mK) gegenüber den üblichen Dämmaterialien. Das Material ist flexibel, rollbar, schneidbar, klebbar, diffusionsdurchlässig, wasserabweisend und die Klassifizierung des Brandverhaltens nach DIN EN 13501-1 ist je nach Aerogeltyp die Klasse A1, A2, B oder E.
Die Einsatzbereich sind
  •  Kälte- und Wärmedämmung: Die Aerogelprodukte Spaceloft und Cryogel sind bis -200 °C im Kältebereich und bis +200 °C im Wärmebereich in den Materialstärken von 3 mm bis 10 mm bestens einsetzbar.
  •  Industriedämmung: Für die Industrie kommt das Produkt Pyrogel 250 bis +385 °C zur Anwendung.
  •  Hochtemperaturdämmung: Das Aerogelprodukt Pyrogel XT ist für den Hochtemperaturbereich bis +650 °C einsetzbar. Durch die A1-Brandklassifizierung nach DIN EN ist das Produkt Pyrogel XT auch für den Brandschutz geeignet. Quelle: AGITEC AG
Zur Herstellung von Aerogel verwendet man Kieselgel. Dieses wasserhaltigen Gel erhält man, indem man "Wasserglas" (eine Lösung von Kieselsäure) in Natronlauge ansäuert. Danach bildet sich erst einmal freie Kieselsäure. Die Kieselsäuremoleküle, in denen mehrere reaktionsfähige Molekülgruppen an ein Siliziumatom gebunden sind, sind indes nicht stabil. Die Mixtur trübt sich, geliert und geht in porenreiches Kieselgel über.
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Innendämmsystem Aerorock® ID - DEUTSCHE ROCKWOOL Mineralwoll GmbH & Co. OHG

PCM (phase change material)
Phasenwechselmaterialien (Latentwärmematerial) können zur Wärme- und Kältespeicherung und zur Begrenzung von Temperaturspitzen (Überhitzungsschutz) eingesetzt werden. Durch die Nutzung des Phasenwechsels (fest-flüssig oder flüssig-fest) verfügt das Material über ein hohes Speichervolumen, da die Wärmekapazität um ein vielfaches höher ist als herkömmliche Materialien bzw. Medien.
Wärmekapazität verschiedener Materialien
Quelle: Rubitherm Technologies GmbH
Die PCM's werden aus Salzen (z.B. Glaubersalz, Natriumacetat) oder organischen Verbindungen (z.B. Paraffine, Fettsäuren) hergestellt.

Die thermische Energie kann bei einer festgelegten Temperatur zeitversetzt entnommen werden. Dadurch ergeben sich viele verschiedene Einsatzmöglichkeiten:

  • Speicher zur Raumklimatisierung
  • Speicher zur Spitzenlastverringerung
  • Pufferspeicher für Solar-, Festbrennstoff- und Wärmepumpentechnik bzw. Heizungstechnik
  • Verpackungen (Menütransporte)
  • Speicher für medizinische Anwendungen - Transportkühlung
  • in der Kleidung zur Pufferung der Körpertemperatur
  • Temperaturpufferung an elektrischen Bauteilen
Abpufferung der Raumtemperaturspitzen
Quelle: ZAE Bayern
Der Vorteil des PCM's liegt in der Nutzung der latenten Wärme während des Phasenwechsels. Aber es wird auch sensible (fühlbare) Wärme gespeichert. Hier liegt auch der Grund, dass sie in unterschiedlichen Baumaterialien (Gipsplatten und -putze, Porenbetonsteine, Kühldeckenelemente, Estriche, Holzwerkstoffe, Spachtelmassen) eingesetzt werden. Auch in Glasscheiben kann das Material eingebracht werden.
Das Micronal® PCM ist ein Phasenwechselmaterial, das bei einer Raumtemperatur bei 21 °C, 23 °C oder 26 °C einen Phasenwechsel von fest nach flüssig vollzieht. Dabei werden sehr große Mengen an Wärme gespeichert. Das Material enthält im Kern der Mikrokapsel (ca. 5 µm) ein Latentwärmespeichermaterial aus einer speziellen Wachsmischung. Diese nimmt bei einem Temperatur-anstieg über eine festgelegte Temperaturschwelle (21 °C, 23 °C oder 26 °C) die überschüssige Wärmeenergie der Raumluft auf und speichert diese im Phasenwandel. Wenn die Temperatur unter die Temperaturschwelle absinkt gibt die Kapsel diese gespeicherte Wärmeenergie wieder ab.
Quelle: BASF SE
30 kg Micronal® PCM bieten etwa 1 kWh Speicherleistung.
  •  26 °C für den sommerlichen Überhitzungsschutz (z.B. in Dachgeschossen oder für die passive Anwendung in warmen Regionen)
  •  23 °C für die Stabilisierung der Raumtemperatur im Komfortbereich, dadurch häufige Nutzung des PCM-Effektes. Wichtigstes Produkt für aktive und passive Anwendungsfälle.
  •  21 °C für die Nutzung in Flächenkühlsystemen
Quelle: BASF SE
Die Beladung des Speichers findet eigenaktiv statt. Die Entladung des Speichermaterials kann durch die natürliche Luftbewegung, durch eine mechanische Lüftung oder durch regenerative oder konventionelle Kühlkonzepte erfolgen.
Quelle: BASF SE
Das Micronal® PCM kann in unterschiedlicher Form in die Baustoffe integriert werden. Die Mikrokapseln (BASF Micronal® PCMDispersionen) können in flüssiger Form in Wasser dispergiert oder in pulverförmiger Form in Baustoffen (trockene Fertigmischungen z. B. Gips- oder Zementmörtel) gemischt werden.
Wirkungsweise
Anwendung als Putz
Quelle: BASF SE
Beispiel 1
Das regenerative Kühlkonzept mit Kühldecken des Gebäudes basiert auf der regenerativen Kühlung durch Erdwärmesonden, deren Kühlwasser im Kreis durch die Kühldeckensegel gepumpt wird. Die Regeneration des PCM erfolgt somit durch Wasser als Energietransportmedium und ist unabhängig von den nächtlichen Temperaturen. Die Gebäudemasse wird durch Nachtauskühlung mit automatischen Fensteröffnungen zusätzlich entladen.
Regeneratives Kühlkonzept mit Kühldecken
Quelle: Dipl.-Ing. (FH) Marco Schmidt, BASF SE
Tagsüber erfolgt die Kühlung des Gebäudes durch stille Kühlung über die Kühlsegel. Das PCM darin stellt im Bedarfsfall (bei unzureichender “just-in-time” Kühlleistung) weitere Kühlreserven zur Verfügung und dämpft die Spitzenlast ab. Die Lüftungsanlage ist im Sommerfall nur für den hygienischen Luftwechsel zuständig und übernimmt im Winterfall die Luftführung für die Wärmerückgewinnung. Die Fußbodenheizung wird betrieben mit Abwärme aus der Produktionshalle, welche sich an das Gebäude anschließt. Alle konventionellen Kühlaggregate konnten entfernt werden. Quelle: BASF SE
Beispiel 2
Micronal® PCM stellt die Grundlage für viele intelligente und energieeffizient Systemlösungen dar. Ein Beispiel sind die fertig integrierten Kühldeckenelemente der Firma Ilkazell aus Zwickau. Abgeleitet aus der Sandwichtechnologie (Metalloberfläche / PURHartschaum-Dämmung / Metalloberfläche) wurden hocheffiziente Kühldeckensegel entwickelt, die im einfachen Plug-and-Play an bestehende Wasser-Kühlkreisläufe angeschlossen werden können. Dabei wurde eine Metalloberfläche durch eine PCM Gipsbauplatte ersetzt. Kapillarrohrmatten befinden sich auf der Rückseite der zum Raum hin orientierten PCM Schicht. Somit wird Wasser als Wärmeträger verwendet. Man wird hierdurch unabhängig von Lufttemperaturen und die Entladeleistung steigt erheblich. Über Strahlungsaustausch mit dem darunter befindlichen Raum wird überschüssige Wärme entzogen – bei höchstem Komfort. Die Kombination mit PCM in der Decke eröffnet die Möglichkeit auf regenerative Kälte zurückzugreifen, die nicht immer dann zur Verfügung steht, wenn die Kühlung gerade gebraucht wird. Die zeitliche Entkopplung von Wärmeanfall und Wärmebehandlung wird dabei vom PCM geleistet.
Kühldeckenelement mit PCM-Gipsbauplatte
Frei hängende Kühldecken-Segel / Wärmebild der aktiven Kühldecke
Quelle: Ilkazell Isoliertechnik GmbH
Die Kühlelemente sind relativ leicht und können sowohl im Neubau als auch in der Sanierung eingesetzt werden. Dort können sie u. U. eine Betonkernaktivierung ersetzen. Sie können deckenintegriert oder frei hängend montiert werden.
Die IR-Thermografie zeigt die Funktion der Kühlflächen. Ca. 50 W/m² werden dem Raum entzogen. Dies ist ausreichend für die üblichen Lastfälle in Büroanwendung. Gerade wenn man in Betracht zieht, dass Energieeffizienz auch Reduktion von thermischen Lasten mit ins Konzept einschließen muss, sind bisher übliche 70 W/m² - und mehr - nicht mehr zeitgemäß. Der Anteil an PCM in den raumseitigen PCM-Gipsbauplatten reicht theoretisch für 2 Stunden Volllast ohne Kühlungsunterstützung. Liegt nur eine Teillast an, reicht die Wärmespeicherkapazität der Kühldecke entsprechend länger. Damit sind die Ilkazell-Kühldeckenelemente herkömmlichen Metallkühldecken ohne Speicherfähigkeit deutlich überlegen – denn diese müssen immer “just-in-time” kühlen. Selbst eine Art "Notlaufeigenschaft" im Leichtbau lässt sich realisieren.
An vielen Tagen im Jahr kann die Kühlung damit komplett entfallen, da das PCM die anfallende Wärme aufnimmt und in die Nacht verschiebt. Die nächtliche automatische Fensteröffnung sorgt dann für eine Entladung des PCM und des restlichen Gebäudekörpers. Jede kWh, die nicht mit Kühleinrichtungen behandelt werden muss, ist reale Einsparung und CO2-Reduktion. Im diesem Fall resultiert ein "vollklimatisiertes" Bürogebäude mit einem Primärenergieverbrauch von nur 54 kWh/m²a. Ein klarer Beweis, dass sich integrierte Konzepte schlussendlich rechnen. Quelle: BASF SE

Der PCM-Porenbeton
Dämmleistung und Masse
Quelle: BASF SE

Höchste Wärmespeicherkapazität im Porenbeton: Durch den Einsatz eines latenten Wärmespeichers wird mit gleichen Wandstärken doppelte Wärmespeicherkapazität erreicht. Im realen Anwendungsfall wird darum eine gleich bleibendere Oberflächentemperatur erreicht, als es mit einem auf die Spitze getriebenen Lambda-Wert alleine möglich wäre.
Außerdem steigt das Energieniveau der Wand, was auch zu erheblichen Einsparungen an Heizenergie führt. Dies wurde u. a. mit der dynamischen Gebäudesimulation "PCMexpress“ nachgewiesen.
Quelle: BASF SE

Wassergestützte Latentwärmespeicher in Putz- und Dünnestrichsystemen


National Gypsum ThermalCORE mit Micronal PCM
Quelle: BASF SE / National Gypsum
National Gypsum ThermalCORE mit Micronal PCM absorbiert und speichert die Wärme während des Tages und kühlt dadurch den Raum und gibt die Wärme in den kühleren Abendstunden bei absinkender Temperatur wieder ab.
Die Platten werden wie normale Gipskartonplatten verarbeitet und montiert und sorgen für eine zusätzliche thermische Masse, die in der Regel in herkömmlichem Leichtbau nicht vorhanden ist. Die Paneele erfordern eine Spachtelung und Dekoration ähnlich der Standard-Gipskartonplatten.

 


PCM zur passiven Klimatisierung
Dieses PCM funktioniert wie ein Wärmespeicher. Das Speichermaterial besteht aus Salzhydrate, die im Gegensatz zu Paraffinen nicht brennbar sind. Sie sind somit ideal für den Einsatz in Gebäuden mit höheren vorbeugenden Brandschutzanforderungen.
Wenn dem Material (Deckenpaneele) Wärme zugeführt wird, ändert sich bei Erreichen der Schmelztemperatur der Aggregatzustand von fest zu flüssig. Im umgekehrten Phasenwechsel wird die gespeicherte Wärme wieder abgegeben. So lassen sich Temperaturschwankungen glätten und Wärmespitzen verhindern, ohne dass Energie zum Kühlen eingesetzt werden muss.
 
DELTA®-COOL Board
Quelle: Dörken GmbH & Co. KG
CSM Platte & PCM Kompaktspeicher - Rubitherm Technologies GmbH

Kerndämmung - Hohlraumdämmung
Seit Jahrzehnte wurden Altbauten vor allen Dingen in Norddeutschland mit durchgehenden Luftschichten im Außenmandmauerwerk gebaut , die vorrangig zum Feuchteschutz eingesetzt wurden. Die Be- und Entlüftung erfolgte über Öffnungen in den Keller- und Dachräumen. Auch eine Be- und Entlüftung der Holzbalkendecken wurde in diese Bauweise mit einbezogen. Das Zweischalige Mauerwerk mit äußerer Verblendung (Klinkerfassade) ist auch heute noch zulässig, wird aber mit zusätzlicher Wärmedämmung im Hohlraum bzw. mit Dämmsteinen als innere Schale ausgeführt. > mehr


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