Rohrheizkörper Hersteller

Als Produkttyp der elektrischen Heiztechnik wandeln Rohrheizkörper Strom in Wärme um und führen die Wärmeübertragung gezielt an Medien oder Bauteile. Die Heizelemente arbeiten ohne Brennstoff und können mit Strom aus Solarenergie oder Windkraft betrieben werden. In Katalogen erscheint gelegentlich die Schreibvariante „Rohrheizkörp“. Der Begriff „Heizelemente“ umfasst auch Spiral-, Platten- und Patronenbauformen, hier stehen jedoch gebogene und gerade Rohrkonstruktionen mit expandierter Pulverisolierung und großem Leistungsspektrum im Mittelpunkt.

Aufbau und Wirkprinzip

Struktur und Materialkomponenten

Ein typisches Element besteht aus einem metallischen Rohrmantel, einer zentral geführten Heizwendel und der dazwischen verdichteten Isoliermasse. Der Mantel wird je nach Medium als Edelstahllegierung oder Incoloy ausgeführt. Ein Edelstahlmantel aus 1.4301 oder 1.4404 balanciert Korrosionsschutz und Kosten. Der elektrische Widerstand („Resistance“) der Wendel aus NiCr 80/20 erzeugt Wärme, die über die hochleitfähige Magnesiumoxid-Füllung zu den Außenflächen gelangt. Die Wahl des Mantels beeinflusst den Edelstahlanteil und damit Korrosionsverhalten und mechanische Robustheit.

Wärmeumwandlung und Verteilung

Die Wärme gelangt per Konduktion in den Mantel und wird über Konvektion oder Strahlung an das Medium abgegeben. Die Oberflächenbelastung bestimmt die lokale Filmtemperatur und die Betriebstemperatur. Anschlüsse führen den Strom von der Stromquelle in die Wendel. Hersteller bezeichnen sie als „Connection“ und bieten Steck-, Schraub- oder Kabelausführungen. Eingebaute Fühler unterstützen die Temperaturregelung. Ein Temperatursensor im Anschlusskopf oder an der Rohrbiegung überwacht Hotspots und erleichtert die Verteilung der thermischen Last.

Technische Kenndaten und Toleranzen

Für Wasseranwendungen gelten 1–10 W/cm² als praxistauglicher Bereich, für Öl 0,5–2 W/cm² und für Luft 0,1–0,5 W/cm². Die Isolation wird im Kaltzustand üblicherweise mit 500 V Gleichspannung geprüft. Gefordert sind mindestens 1 MΩ nach DIN EN 60335 (Deutsches Institut für Normung, Europäische Norm). Der Nabenabstand bei U-Formen und die Baugröße beeinflussen die Rohroberfläche und damit die spezifische Last. Der VDI (Verein Deutscher Ingenieure) Wärmeatlas dient vielen Konstrukteuren als Referenz für Übergangskoeffizienten.

Auslegung und Festlegung der Last orientieren sich an Medium, Strömung und Geometrie. Eine vergrößerte Rohroberfläche durch Rippen oder Serpentinen senkt die Flächenleistung und erhöht die Wärmeübertragungsleistung in schwach bewegten Medien. Für hohe Medien- oder Manteltemperaturen empfiehlt sich Incoloy, für moderate Bedingungen genügt ein Edelstahlmantel. Die Anschlussausführung muss zur Umgebung passen, etwa IP-Schutz im Spritzwasserbereich.

Konstruktion, Designs und Montage

Formgebung und Gestaltungsfreiheit

Gerade, U-förmige, spiralige und konturengebogene Designs entstehen per Kaltumformung. Die Gestaltungsfreiheit ermöglicht Sondermaß und geringe Toleranzen, ohne die Pulververdichtung zu beeinträchtigen. Einbauten in Behälter, Rohrsystem oder Kammern unterscheiden sich vor allem durch Befestigungsoption und Wärmeeintragstiefe. Medien wie Lösungsmittel oder jede Chemikalie erfordern kompatible Werkstoffe und niedrige Flächenlasten, um Zersetzung oder Koksbildung zu vermeiden.

• Einschraubgewinde: kompakte Montage von Heizflanschen in Düsen und kleine Behälter.
• Flansch: robuste Abdichtung für Reaktorstutzen und Dampfkessel.
• Klemmvorrichtung: flexible Nachrüstung in Kanälen und Luftstrecken.
• Stecksysteme: schnelle „Connection“ bei Wartungsintervallen.

Qualität, Prüfung und Lebensdauer

Die Langlebigkeit hängt direkt von Materialwahl, Qualitätsmanagement und Prozesskontrolle ab. Hersteller mit ISO 9001 (International Organization for Standardization) dokumentieren die Vollständigkeit der Spezifikationen und führen jede Überprüfung der Isolation, des Spulensitzes und des Edelstahlanteils rückverfolgbar. Die DIN EN 60335 und DIN EN 60519 sind verbindliche Vorschriften und definieren Qualitätsstandarde für elektrische Wärmeanlagen.

Anwendungen und Praxis

Industrielle Applikationen

In der Prozessindustrie erwärmen die Elemente Fluide in Tanks, halten Medien in Leitungen warm oder bringen Reaktoren auf Starttemperatur. Typische Applikationen reichen von Druckereitechnik über Kunststoffverarbeitung bis zu Sterilisatoren im Krankenhaus. In der Produktionsanlage dienen sie der Luftaufheizung, der Nachwärme in Dampfkesseln oder der Raumbeheizung mit gleichmäßiger Behaglichkeit. In der Energiebranche unterstützen sie elektrische Vorwärmer für Turbinenöle, unabhängig vom primären Brennstoff.

Fallbeispiele und Auswahl

Beispiel 1: Ein 3-kW-Heizer bringt 500 Liter Sirup im Behälter auf 65 °C. Aufgrund niedriger Viskosität und guter Konvektion wird die Flächenlast auf 3 W/cm² begrenzt. Ein integrierter Fühler regelt die Temperaturregelung. Beispiel 2: Ölvorwärmung in einem Reaktor erfordert Incoloy-Mantel und niedrige Last, um Koksbildung zu vermeiden. Die Festlegung erfolgt mit Stoffdaten und VDI-Korrelationen. Beispiel 3: Luftheizregister stabilisieren Trocknungsprozesse in der Druckereitechnik, wobei Rippenrohre für mehr Fläche sorgen.

Bei der Herstellerwahl zählen Vorlaufzeit für Sondermaß, lokale Erreichbarkeit von Service und die Dokumentation nach Norm. Chromalox, Backer, Eichenauer, Friedr. Freek, Watlow, Vulcanic, Tutco, Zoppas Industries, O.M.I.G., Cetal, Thermon, Indeeco, Wattco und Durex Industries gelten als etablierte Gerätehersteller. Manche Kataloge nennen Rohrheizer ein „Spitzenprodukt“ der elektrischen Wärme, was auf Breite und Tiefe der Portfolios verweist.

Auswahlkriterien kompakt

• Medium: Flüssigkeit, Gas, Feststoff, Chemikalie oder Lösungsmittel bestimmen Flächenlast und Mantelwerkstoff.
• Betriebstemperatur: Zielwerte und Rampen steuern Materialwahl und Regelkonzept.
• Leistung: benötigte Wattzahl in Relation zur Rohroberfläche und Strömung.
• Dimensionen und Baugröße: verfügbare Einbauplätze, Biegeradien und Nabenabstand.
• Material: Edelstahlmantel oder Incoloy passend zum Medium. Angepasste Edelstahllegierung für Korrosion.
• Anschlussausführung: „Connection“ als Schraub-, Steck- oder Kabelanschluss mit Abdichtung.
• Regelbarkeit: Sensorik, Stufung und Controller für sichere Erwärmung.
• Lebenszyklus: Langlebigkeit, Wartung und Betriebskosten im Sinne der TCO (Total Cost of Ownership).

Sicherheit und Normbezug

Die DIN EN 60335 und DIN EN 60519 definieren Prüfungen, Schutzmaßnahmen und Dokumentation. Sie sichern die Vollständigkeit von Typprüfungen und Stücktests. In Spezifikationen werden „Resistance“-Werte, Spannungen, Anschlussausführungen und Medienfreigaben eindeutig beschrieben. Für Audits liefern Hersteller Messprotokolle als Referenz für Dichtigkeits-, Hochspannungs- und Isolationsprüfungen. Damit bleiben Auslegung, Montage und Betrieb der Heiztechnik nachvollziehbar und normgerecht.