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Oct 01, 2023

Plastik

Zwei Hersteller von Kunststoff-Entlüftungssystemen drängen auf ein landesweites Brenngas

Zwei Hersteller von Entlüftungssystemen aus Kunststoff drängen in den Vereinigten Staaten auf eine nationale Brenngasvorschrift, die eine Zertifizierung von Underwriters Laboratories Inc. für den Einsatz in einigen erdgasbetriebenen Warmwasserbereitern, Öfen und Boilern erfordert.

Centrotherm Eco Systems LLC mit Sitz in Albany, NY, das UL-zertifizierte Polypropylensysteme herstellt, und Ipex USA LLC mit Sitz in Pineville, North Carolina, das in ein paar Monaten eine UL-zertifizierte PVC-Formel einführt, sagen, dass Entlüftungskomponenten mit hoher Effizienzgeräte sollten aus Sicherheitsgründen aus für die Anwendung geeigneten Materialien hergestellt werden.

UL-gelistete Entlüftungsrohre und Zubehörteile sind technische Systeme, die Geräte an einen Schornstein oder eine Entlüftung anschließen und dann schädliche Gase, die bei der Verbrennung von Brennstoffen entstehen, nämlich Kohlenmonoxid, ins Freie leiten.

Allerdings ist der UL-Standard mit der Bezeichnung UL 1738 nicht sehr bekannt, obwohl er bereits seit den 1980er Jahren existiert. Und seit 2009 ist PP das einzige nichtmetallische Material, das diese Anforderungen für sogenannte Kondensationsgeräte der Kategorien II und IV erfüllt.

Dennoch gestatten die US-Vorschriften derzeit die Installation nicht aufgeführter Kunststoffentlüftungsöffnungen bei hocheffizienten Gasgeräten der Kategorie IV, sofern die Installation gemäß den Anweisungen des Herstellers erfolgt, sagte James Molloy, Vizepräsident für Geschäftsentwicklung bei Centrotherm, in einem Telefoninterview. Aus diesem Grund verwenden einige Installateure PVC-Produkte, die für Abfluss-, Abwasser- und Entlüftungsinstallationsanwendungen konzipiert sind, nicht für Heizungen, fügte er hinzu.

„Sie tun das, weil die Gerätehersteller in ihren Labortests PVC als Entlüftungssystem zulassen“, sagte Molloy. „Die PVC-Hersteller zertifizieren nicht nach dem Entlüftungsstandard, aber die Gerätehersteller testen sie auf ihren Einsatz als solche. Bei dieser Art der Trennung kann es zu Problemen kommen, und das gab es auch schon, etwa zu einer Kohlenmonoxidvergiftung.“

Entlüftungssysteme aus nicht aufgeführten Materialien sind anfällig für Korrosion, Risse und Verbindungsablösungen, wodurch das gefährliche, lautlose Killergas in Wohnbereiche gelangen kann.

Beispielsweise ist PVC, das für Entlüftungsöffnungen in Sanitäranlagen entwickelt wurde, im Allgemeinen für Anwendungen gedacht, bei denen die Betriebstemperatur 149 °F nicht überschreitet. Molloy sagte jedoch, es könne Situationen geben, in denen Gasgeräte heißer laufen. Er verwies auf Vorfälle, bei denen ein Klempner einen Heizkessel auf 180–200 °C einstellte, um ihn mit Fußleistenheizungen in einem Haus zu verwenden; oder ein Warmwasserbereiter wird nicht gewartet und Kalkablagerungen führen zu höheren Rauchgastemperaturen; oder ein Ofenluftfilter verstopft und behindert den Luftstrom, der die Rauchgase kühlt.

„Wenn der Temperaturbereich des Kunststoffs nicht hoch genug ist, kann er beginnen, sich zu zersetzen, weich zu werden und zu schmelzen“, sagte Molloy.

Als Reaktion darauf entwickelte Centrotherm, ein Geschäftsbereich der Briloner, deutschen Centrotec Sustainable AG, eine PP-Formel, die der UL-1738-Norm für Entlüftungssysteme von Gasgeräten entspricht. Ihr System mit der Marke InnoFlue kostet mehr als PVC, ist aber für anhaltende Rauchgase bis zu 120 °C (248 °F) garantiert.

Im Januar wird Ipex USA, Teil der in Oakville, Ontario, ansässigen Ipex Group, das zweite Kunststoffsystem – und das erste technische PVC-System – einführen, um den Standard zu erfüllen, sagte Gaetano Altomare, Produktmanager bei Ipex, in einem Telefoninterview . Die Komponenten werden treffend als System 1738 bezeichnet und bestehen aus einem zertifizierten Verbund-PVC, das sich von DWV-PVC, Schaumkern-PVC oder Schaumkern-ABS unterscheidet. Die demnächst auf den Markt kommende Rauchgasentlüftungsoption hat es auf die UL-Liste geschafft, weil sie allen Testanforderungen standhält, einschließlich Temperaturspitzen von bis zu 219 °F, sagte Altomare. Er schließt sich Molloys Forderung nach einer Aktualisierung des nationalen Codes an.

„Ein Thema muss eine gewisse Bedeutung haben, wenn konkurrierende Materialien für den größeren Zweck der Branche zusammengeführt werden“, sagte Altomare. „Kunststoffe werden schon seit Jahrzehnten verwendet, sie verwenden jedoch Sanitärrohre und -armaturen, die nach Sanitärnormen zertifiziert sind, um Verbrennungsgase abzulassen. Das Problem reicht aus, um in der Branche viel Aufsehen zu erregen, weil es zu katastrophalen Ausfällen gekommen ist.“

Mit der Produkteinführung des Systems 1738 und einer technischen Sitzung auf der International Air-Conditioning, Heating, Refrigerating Exposition, die vom 14. bis 16. Januar in Atlanta stattfindet, möchte Altomare das Gespräch auf mögliche Lösungen lenken.

„Als Kunststoffhersteller, der viel Geld in Forschung und Entwicklung investiert, konnte Ipex einen Kunststoff aus PVC entwickeln, der nun die Anforderungen von UL-1738 erfüllt, und wir sind die Ersten, die dies geschafft haben“, so Altomare sagte. „Wir haben die letzten vier bis fünf Jahre daran gearbeitet und bringen es am 1. Januar auf den Markt.“

Um die Norm UL-1738 zu erfüllen, müssen mehr als 40 Tests bestanden werden, um sowohl das Material als auch die Leistung der Rohre und Formstücke als System zu qualifizieren. Einige der Tests befassen sich mit der Frage, wie das Material und das System mit niedrigen und erhöhten Temperaturen, UV-Licht, Gelenkbelastung, Durchhängen der Lüftungsöffnungen, Durchstichen, Stößen und Entflammbarkeit umgehen. Der Zertifizierungsprozess umfasst auch die Genehmigung detaillierter Installationsanweisungen und besonderer Kennzeichnungsanforderungen. Um Qualität und Kompatibilität zu gewährleisten, schreibt die Norm vor, dass Rohre, Formstücke und Verbindungsmethoden verschiedener Hersteller nicht gemischt werden dürfen.

Altomare und Molloy möchten, dass die nächste Version des US-amerikanischen Brenngasgesetzes eine Zertifizierung nach dem UL-Standard vorschreibt und die Verwendung von Sanitärprodukten für Rauchgasanwendungen abschafft.

„Der Kodex für 2021 wird derzeit überprüft und wir beide haben Änderungen eingereicht, die im Laufe der nächsten Jahre überprüft werden“, sagte Molloy.

Im Januar wird Ipex USA LLC ein neues PVC-Rauchgasentlüftungssystem auf den Markt bringen, das den UL 1738-Standards entspricht.

Die Canadian Standards Association habe einen Präzedenzfall für die Änderung geschaffen, sagte Altomare, als sie 2007 den ULC S636-Standard für nichtmetallische Rauchgasentlüftungssysteme verabschiedete, nachdem über zahlreiche Ausfälle vor Ort berichtet wurde, die überwiegend ABS betrafen. Kanada erlaube die Verwendung von Sanitärprodukten in Rauchgasanwendungen nicht und Inspektoren könnten jetzt sicher überprüfen, ob die Sicherheits- und Installationsanforderungen erfüllt seien, sagte er.

Ipex bietet zwei Optionen aus zertifizierten Verbindungen an, die den kanadischen Entlüftungsvorschriften entsprechen und als System 636 PVC bezeichnet werden, das für Brennwertgeräte mit Rauchgastemperaturen von bis zu 149 °F (65 °C) geeignet ist, aber alle Leistungsanforderungen erfüllt, und als System 636 chloriertes PVC, das bis zu 90 °C (194 °F) verwendet werden kann.

„In den USA versuchen wir, die Lehren aus Kanada zu nutzen und zur Entwicklung der Branche hier beizutragen“, sagte Altomare.

Das Problem sorgte vor 20 Jahren in den USA für Schlagzeilen, als die Consumer Product Safety Commission etwa 250.000 Hochtemperatur-Kunststoff-Entlüftungsrohrsysteme der Marken Plexvent und Ultravent zurückrief, nachdem festgestellt wurde, dass sie an den Verbindungsstellen reißen oder sich lösen können und tödliches Kohlenmonoxidgas austreten lassen. Zwar wurden keine Todesfälle direkt auf Rohrbrüche zurückgeführt, laut CPSC starben jedoch in den Jahren 1994 und 1995 vier Menschen aufgrund falsch installierter Kunststoffentlüftungsöffnungen.

Der Rückruf der beiden Produktlinien begann 1998 nach einer bahnbrechenden Vermittlung mit 27 Herstellern von Entlüftungsrohren, Kesseln und Öfen mittlerer Effizienz. Die Hersteller stimmten zu, bis zu 100 Millionen US-Dollar zu zahlen, um die Entlüftungsrohre aus Kunststoff durch Metallrohre zu ersetzen.

„Der Rückruf betraf im Wesentlichen alle großen Gerätehersteller in Nordamerika“, sagte Altomare. „Dieses Plastik durfte dann nicht mehr verwendet werden.“

Kürzlich sagte er, dass Schaumkern-ABS und Schaumkern-PVC für die Rauchgasentlüftung als ungeeignet erachtet würden. Die Abgastemperatur kann den Innenkern verformen und nach längerer Einwirkung Löcher oder Risse in den Rohren und Armaturen verursachen. Die Gerätehersteller hätten ihre Liste der zugelassenen Materialien erneut geändert, sagte Altomare, aber er glaube, dass es eine bessere Lösung gebe.

„Anstatt aufgrund von Fehlern ungeeignete Materialien zu identifizieren, sollten wir von Sanitärprodukten weggehen und zu Produkten übergehen, die nach einem Entlüftungsstandard zertifiziert sind“, sagte er. „Die Industrie wandte sich Sanitärprodukten zu, weil sie UL-1738 nicht kannte, und Kunststoffe waren nicht in der Lage, diese Anforderungen zu erfüllen Standard. Wir müssen rausgehen und die Branche aufklären.“

Mittlerweile beschäftigen sich einige Orte lokal und landesweit mit dem Problem. Idaho verlangt einen Drucktest. New York City verbietet die Verwendung von PVC zur Gerätebelüftung. Und New Hampshire verlangt von Installateuren von Lüftungsanlagen der Kategorie IV, Materialien basierend auf dem oberen Grenzwert des Geräts auszuwählen.

In einem Bulletin aus dem Jahr 2016, in dem die New Hampshire-Änderung angekündigt wurde, heißt es: „Bei der Untersuchung und Untersuchung der Entlüftung der Kategorie IV kam man zu dem Schluss, dass bestimmte vom Gerätehersteller empfohlene Arten von Entlüftungssystemen versagen können, wenn sie Betriebszeiten ausgesetzt werden, die außerhalb der Parameter des sicheren Betriebs liegen.“ Temperatur des Entlüftungsmaterials.“

In Danvers, Massachusetts, sagte Altomare, die Stadtverwaltung erlaube nur UL-1738-zertifizierte Produkte zum Ablassen von Verbrennungsgasen, was seiner Meinung nach der richtige Weg sei.

„Heutzutage gibt es in der amerikanischen Industrie keine Konstanz“, fügte er hinzu. „UL-1738 trägt dazu bei, Konsistenz zu schaffen und dadurch das Bewusstsein zu stärken. Es lenkt die Aufmerksamkeit auf den Gesamtzweck und die Ziele.“

Centrotherm und Ipex versuchen auch, die Aufmerksamkeit anderer Behörden zu erregen, die Codes schreiben, etwa des International Code Council, der International Association of Plumbing and Mechanical Officials und der National Fire Protection Agency.

„Die meisten von ihnen folgen dem NPFA“, sagte Molloy. „Wir arbeiten daran, NFPA 54 dahingehend zu ändern, dass UL-1738 gefordert wird, oder dass die Gerätehersteller tatsächlich ihre eigenen Entlüftungssysteme liefern.“

Installation eines Ipex System 1738 PVC-Rohrs.

Einige Gerätehersteller geben sich damit zufrieden, DWV-PVC in ihren Installationsanweisungen zuzulassen, da Alternativen wie PP und Edelstahl das Dreifache kosten können.

„Wenn Sie der Einzige sind, der kein PVC hat, dann sind Sie derjenige, der angeblich ein teureres System hat“, sagte Molloy.

Bei den meisten Entlüftungssystemen im Bereich von 3 bis 25 Fuß beträgt der Preisunterschied im Allgemeinen etwa 100 US-Dollar oder weniger.

Andere Installateure befürchten, dass die Durchsetzung von UL-1738 die bisherigen Systeme diskreditieren würde. Altomare sagt ihnen, sie sollen sich keine Sorgen machen.

„Sie haben das installiert, weil bisher nichts verfügbar war. Es ist eine natürliche Entwicklung der Branche mit neuen Technologien, neuen Materialien und neuen Produkten“, sagte Altomare.

Ipex produziert seine neue Linie UL-zertifizierter PVC-Systeme in Pineville. Mit einem geschätzten Jahresumsatz von 450 Millionen US-Dollar ist Ipex USA LLC laut der neuesten Rangliste von Plastics News der siebtgrößte Rohr-, Profil- und Schlauchextruder in Nordamerika.

Unterdessen sagte Molloy, dass Centrotherms Verkäufe von PP-Entlüftungssystemen, die in Albany hergestellt werden, seit 2010 ein zweistelliges Wachstum verzeichnen konnten. Der größte Verkaufsartikel des Unternehmens sind Entlüftungssysteme für Privathaushalte, gefolgt von Entlüftungssystemen für gewerbliche Zwecke und dann Verkäufen an OEM-Gerätehersteller.

Als Teil der börsennotierten Centrotec gehört Centrotherm Eco Systems zu mehreren Unternehmen im Segment Rauchgassysteme, auf das 2017 20 Prozent des Gesamtumsatzes von 685,1 Millionen US-Dollar entfielen.

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