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Gasanlagen: funktionale Beschreibung

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Leistungsbeschreibung Technische Gase

Leistungsbeschreibung Technische Gase

Eine Leistungsbeschreibung enthält sowohl technische, organisatorische als auch sicherheitsrelevante Vorgaben, die bei Planung, Lieferung, Montage, Betrieb und Wartung von Gasanlagen zu beachten sind. Technische Gase spielen in zahlreichen Bereichen – von Produktions- und Fertigungsprozessen über Labore bis hin zu Gebäudetechnik-Anwendungen – eine entscheidende Rolle. Für eine sichere und effiziente Versorgung sind eine sorgfältige Planung, die Einhaltung aller relevanten Vorschriften und eine professionelle Ausführung essenziell. Sicherheitsaspekte kommen an erster Stelle (Explosionsschutz, Brandvermeidung, korrekte Lagerung und Notfallkonzepte), Relevante Normen und Richtlinien wie DVGW-, TRBS-, BetrSichV-, GefStoffV- und ATEX-Vorgaben sind umzusetzen. Abgestimmt auf Gasart, Druckstufen, Reinheitsgrad und Temperatur. Fettfreie Ausführung bei O₂, Ölfreiheit bei Druckluft (falls gefordert) erfolgt die Material- und Armaturenwahl. Die fachgerechte Verlegung, Druck- und Dichtheitsprüfung erfolgt durch befähigte Personen, die Abnahme durch Sachverständige. Zu Wartung und Inspektion sind regelmäßige Prüfungen, Schulungen des Personals und Abschluss eines Wartungsvertrags nach DIN EN 13269 empfohlen. Die Einbindung in Gebäudeleittechnik, automatische Abschaltung, Alarmierungskonzepte dienen der Steuerung und Fernüberwachung. Eine vollständige technische Dokumentation, wie Revisionsunterlagen, Prüfprotokolle, Explosionsschutzdokument, Betriebsanweisungen ist erforderlich.

Für eine erfolgreiche Umsetzung gilt eine gründliche Bedarfsermittlung und Risikobewertung, eine sorgfältige Planung unter Einbeziehung aller Normen, die fachgerechte Installation mit aussagekräftiger Dokumentation, sowie regelmäßige Prpfung, Wartung und Inspektionen zur Aufrechterhaltung des Sicherheitsniveaus. Mit diesen Anforderungen und Maßnahmen wird eine den anerkannten Regeln der Technik entsprechende, rechtssichere und betriebswirtschaftliche Lösung für Technische Gase gewährleistet.

Leistungs- und Planungsumfang (exemplarisch)

Leistungs- und Planungsumfang (exemplarisch)

Der Leistungsumfang beginnt am unmittelbaren Anschluss an die Lager- oder Tankstelle (Flaschenlager, Tanklager, zentrale oder dezentrale Gasversorgung). Ab dieser Schnittstelle sind alle notwendigen Maßnahmen zu treffen, um eine gezählte, fernschaltbare und überwachte Versorgung der jeweiligen Verbraucher (Prozess-, Fertigungs-, Laborbereiche etc.) sicherzustellen.

Zentrale vs. dezentrale Versorgung

  • Zentrale Versorgung: Großvolumige Tankanlagen oder Flaschenbündel versorgen das gesamte Areal/Gebäude über Rohrleitungsnetze. Vorteilhaft ist eine konzentrierte Überwachung und Wartung, jedoch aufwendigere Leitungsführung und Brandschutzanforderungen.

  • Dezentrale Versorgung: Einzelne Gasflaschen oder Kleintanks pro Nutzungseinheit. Minimale Leitungswege, aber mehr Logistik- und Sicherheitsaufwand (Flaschenwechsel, Separatlagerung).

Schnittstellen und Verantwortlichkeiten

  • Fachplanung: Klare Regelung, ob der Errichter, ein Ingenieurbüro oder interne Fachplaner die Detailplanung (Rohrnetze, Druckstufen, Ex-Schutz etc.) übernimmt.

  • Abstimmung mit anderen Gewerken: Elektro und MSR (Not-Aus, Gaswarnanlagen, Gebäudeleittechnik [GLT])

  • Brandschutz (Integration in Brandmeldeanlage [BMA], brandschutztechnische Durchführungen)

  • Baugewerke (Fundamente für Tanks, Raumabtrennungen, Fluchtwege)

Gasart 1 – Erdgas / Biogas als Brenngas

  • Einsatz in Heizungs- und Produktionsanlagen (Thermoprozesse, Brenner, Trockner).

  • Anbindung an das öffentliche Erdgasnetz oder interne Biogasaufbereitung.

  • Hohe Anforderungen an Explosionsschutz, Leitungsdichtheit und Brandvermeidung.

Gasart 2 – Druckluft

  • Universelles Arbeitsmedium in Fertigung, Laboren und Werkstätten (Pneumatik, Reinigung, Steuerluft).

  • Erzeugung meist über Kompressor(en) inkl. Trockner, Filter, optional Ölfreiheit.

  • Verteilung in Leitungsnetzen aus Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Kunststoffrohr – je nach Druck und Qualitätsansprüchen.

Weitere Gase

  • Sauerstoff (O₂): Schweißtechnik, medizinische Versorgung, Labore.

  • Stickstoff (N₂): Inertisierung, Schutzgas, Kältetechnik.

  • Kohlendioxid (CO₂): Getränkeindustrie, Brandlöschanlagen, Labore.

  • Argon (Ar) / Argon-Mischgase: Schweißtechnik, Laserapplikationen.

  • Helium (He): Kryotechnik, Laboranwendungen (z. B. in Analysegeräten).

Jede Gasart hat eigene Sicherheits- und Qualitätsanforderungen (brennbar, oxidierend, inert, toxisch oder kryogen). Deshalb sind im Planungsprozess die physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie die Prozessanforderungen (Druck, Reinheit, Volumenstrom) genau zu klären.

Normen und Vorschriften

  • DVGW-Regelwerk (z. B. G 600 – Technische Regel Gasinstallation [TRGI]) für Erdgas.

  • TRBS (Technische Regeln für Betriebssicherheit) und BetrSichV (Betriebssicherheitsverordnung) für Druckanlagen und Gasversorgungssysteme.

  • GefStoffV (Gefahrstoffverordnung) und TRGS (Technische Regeln für Gefahrstoffe), insbesondere bei brennbaren oder giftigen Gasen.

  • DGUV Vorschriften (ehemals BGV/BGR) für Arbeitssicherheit, z. B. Umgang mit Druckgasflaschen.

  • DIN EN 378 (Kälteanlagen) bei CO₂-Kältetechnik.

  • DIN EN ISO 7396 bei medizinischen Gasversorgungen in Einrichtungen des Gesundheitswesens.

  • ATEX-Richtlinien (2014/34/EU, 1999/92/EG), falls Explosionsschutzrelevanz besteht.

Je nach Einsatzzweck können zusätzlich Versicherer- oder Betreiberauflagen (z. B. FM Global, VdS) und länderspezifische Ergänzungen gelten.

Explosionsschutzdokument

  • Zoneneinteilung (ATEX-Zonen 0, 1 oder 2)

  • Potenzielle Zündquellen (elektrisch, mechanisch, elektrostatisch)

  • Geeignete Schutzmaßnahmen (Ex-geschützte Betriebsmittel, Vermeidung von Funken, Erdung)

Brandschutzmaßnahmen

  • Feuerwiderstand für Lager- und Technikräume (F90-Wände, Brandschutztüren, ggf. Brandschutzklappen in Lüftungsleitungen).

  • Brandschotts und intumeszierende Dichtungen bei Rohrdurchführungen durch Brandabschnitte.

  • Integration in BMA und ggf. automatische Abschaltung der Gaszufuhr bei Brandalarm (z. B. per Magnet- oder motorischem Kugelhahn).

  • Ggf. Gaswarnsysteme in Lagerräumen und Bereichen mit potenzieller Ansammlung gefährlicher Konzentrationen.

Flaschenlager

  • Sichere Abtrennung zwischen unterschiedlichen Gasfamilien (brennbare, oxidierende, inerte).

  • Mechanischer Schutz gegen Umfallen, Anfahren, Beschädigungen.

  • Ausreichende Belüftung und Vermeidung von Wärmestau.

  • Zutrittskontrolle, Kennzeichnung mit Warnschildern (H- und P-Sätze, GHS-Symbole).

Tanklager

  • Brandschutzabstände zu Gebäuden, Grundstücksgrenzen, Verkehrswegen.

  • Auffangwannen oder Schutzbarrieren bei kryogenen Flüssiggastanks (z. B. Flüssigstickstoff, Flüssig-CO₂).

  • Explosionsschutz (Zone 2) bei Erdgastanks oder LPG (Flüssiggas).

  • Ggf. Bescheinigung und Genehmigung durch zuständige Behörden (Baurecht, Immissionsschutz).

Interner Transport

  • Nur geschultes Personal darf Gasflaschen bewegen.

  • Verwendung von Flaschenwagen und Flaschensicherung (Ventilschutzkappe).

  • Verbot von Funkenquellen, Rauchen und offener Flamme im Lager- und Transportbereich.

Material und Verlegung

  • Rohre: Stahl (schwarz oder verzinkt), Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Kunststoff (Druckluft) – abhängig von Gasart, Druckstufe, Temperatur und Reinheitsanforderung.

  • Korrosionsschutz innen/außen, ggf. fettfrei bei Sauerstoff (Vermeidung von Brand-/Explosionsgefahr durch Fette).

  • Einhaltung von Mindestabständen zu Wärmequellen, Funkenflug, elektrischen Komponenten.

Armaturen und Zubehör

  • Ventile: Absperrventile, Sicherheitsventile, Rückschlagventile, Druckminderer.

  • Zähler / Messgeräte: Volumenstrommesser, Massendurchflussmesser oder Gaszähler, Datenanbindung an GLT.

  • Ferngeschaltete Ventile (Magnet- oder motorische Kugelhähne) für automatisches Absperren bei Alarm (Gasdetektion, Brand, Not-Aus).

  • Kennzeichnung: Leitungsmarkierungen (Farbleitsystem nach DIN 2403), Fließrichtung, Gasart, Warnhinweise.

Montageanforderungen

  • Fachgerechte Befestigung, vibrations- und spannungsarme Verlegung.

  • Brandschutzdurchführungen (ggf. F90, intumeszierende Materialien).

  • Vermeidung von Reibung, Scheuerstellen, potentielle Undichtigkeiten an Flansch- und Schweißverbindungen.

Druck- und Dichtheitsprüfungen

  • Neu installierte oder geänderte Leitungen müssen einer Druckprüfung unterzogen werden (z. B. 1,5-facher Betriebsdruck oder gemäß DVGW G 600).

  • Leckageprüfung (z. B. über Schnüffelgeräte, Blasensprays, Helium-Lecktest bei hochreinen Gasen).

  • Erstellung von Prüfprotokollen mit anschließender Abnahme durch Sachkundige (TÜV, DEKRA, befähigte Person).

Funktions- und Inbetriebnahmeprüfung

  • Check der Ventilsteuerung (Not-Aus, Brandalarm).

  • Test der Mess- und Zähleinrichtungen (korrekte Werte, korrekte Datenübertragung in GLT).

  • Dokumentierte Endabnahme (ggf. Abnahmegespräch mit Betreiber, Prüfinstitut, Bauleitung).

Regelmäßige Inspektionen

  • Druckgasflaschen: Sichtprüfung auf Korrosion, Ventilschäden, Füllstands-/Druckkontrolle.

  • Leitungsnetze: Kontrolle auf Undichtigkeiten, Beschädigungen, Halterungen, Korrosion.

  • Druckluftanlagen: Filterwechsel, Trocknerwartung, Prüfung der Luftqualität (ISO 8573-1).

Wartungsintervalle

  • Nach BetrSichV und Herstellerangaben (z. B. jährliche Wartung, mehrjährige Intensivprüfungen).

  • Hochdruckanlagen, Sauerstoff-Systeme und Ex-Bereiche erfordern oft kürzere Intervalle oder mehrstufige Prüfkonzepte.

  • Abschluss eines Wartungsvertrags mit einem zertifizierten Fachunternehmen ist ratsam.

Schulung des Personals

  • Wiederkehrende Sicherheitsunterweisungen zum Umgang mit Gasflaschen, Ventilen und Not-Aus-Funktionen.

  • Betriebsanweisungen und Aushänge vor Ort (Piktogramme, GHS-Symbole, Alarmpläne).

  • Spezielle Einweisungen in Ex-Schutz, z. B. Vermeidung statischer Aufladung, Handhabung von Funkgeräten in Zone 1/2.

Zählung / Messdatenerfassung

  • Einbindung von Gasmengenmessern (Flow Meter, Mass Flow Controller) in das Gebäudeleitsystem oder Energiemanagement.

  • Überwachung von Spitzenlasten, Auswertung zur Kostenzuordnung.

Fernabschaltung und Alarmierung

  • Magnet- bzw. motorische Ventile schließen bei Meldungen von Gasdetektoren (Leckage), Brandmeldern oder manuellem Not-Aus.

  • Akustische und optische Alarme, SMS-/E-Mail-Weiterleitung an Betreiber.

Notstromkonzept

  • Kritische Komponenten (z. B. Ventile, Kompressoren) an USV/Netzersatz angebunden, um im Störfall definiert zu- oder abfahren zu können.

  • Verhalten bei Netzausfall: Vorher definierte Szenarien (z. B. automatisches Schließen sämtlicher Gasventile).

Laborbereiche

  • Schlauchanschlüsse, Schnellkupplungen, Gasentnahmestellen an Labortischen mit individuellen Druckminderern.

  • Ggf. Abzüge oder Gaswäscher bei toxischen / korrosiven Gasen.

  • Überwachung der Raumluftqualität (z. B. O₂-Sensoren bei inertem Gas-Einsatz, CO₂-Sensoren bei großen CO₂-Mengen).

  • Abschließbare oder autorisierte Entnahme (Vermeidung von unbefugtem Zugriff).

Medizinische Gase

  • Gelten besondere Normen (DIN EN ISO 7396).

  • Redundanzkonzepte (zwei unabhängige Versorgungswege, automatische Umschalteinheiten).

  • Alarmkaskaden (Voralarm/Hauptalarm in medizinischen Bereichen rund um die Uhr besetzt).

  • Höchste Reinheits- und Hygieneanforderungen (fettfreie und partikelfreie Rohrleitungen, spezieller Reinigungsprozess).

Revisionsunterlagen

  • Strangschemata, Leitungspläne in 2D/3D, Stücklisten der Komponenten, ggf. Schweiß- und Prüfprotokolle.

  • Explosionsschutzdokument (falls relevant).

Prüf- und Abnahmeberichte

  • Enthalten Druckprotokolle, Lecktests, Funktionsprüfungen.

  • Archivierung beim Betreiber oder gemäß gesetzlichen Vorgaben.

Betriebsanweisungen

  • Genaue Anleitungen zur Bedienung, Wartung und Störfallmanagement.

  • Sicherheitsdatenblätter für alle eingesetzten Gase, Aushang in Lagerräumen und an Entnahmestellen.