Die innovative Hauff- Kabeldurchführung

Verbesserte Details, universelle Anwendungen, Kennfarbe rot

Feuchtigkeit und Wasser entfalten in allen Arten von Gebäuden zerstörerische Kräfte. In Gebäuden für die Stromversorgung, z. B. in Netzstationen, Schalthäusern, Umspannwerk- oder Kraftwerkgebäuden können dadurch elektrische Kurzschlüsse mit verheerenden Folgen erzeugt werden. Im Übrigen verursachen sie auch vorzeitige Korrosion [1].

Versorgungskabel werden stets von außen in Gebäude geführt, wodurch erhöhte Anforderungen an die erforderlichen Wanddurchbrüche unterhalb des Erdniveaus gestellt werden. Schon wegen bevorzugter Wasseransammlung in den Kabeltrassen müssen druckwasserdichte, geprüfte Durchführungssysteme in Kellerwände eingebaut werden. Dies gilt besonders auch bei Gebäudestandorten in wasserhaltigen, bindigen Böden, bei Gebäuden im Hang oder bei Gebäuden in Gebieten mit höherem Grundwasserspiegel. Der Keller selbst ist als weiße Wanne aus für Druckwasser wasserundurchlässigem Beton oder als schwarze Wanne mit außen liegender Abdichtungshaut herzustellen.

Das Unternehmen Hauff-Technik hat für derartige Einsatzfälle geeignete Spezialprodukte entwickelt. Die primäre Aufgabe dieser Produkte besteht darin, das Eindringen von Wasser – und sei es nur Feuchtigkeit, aber auch von Schlamm, Fremdkörpern, Wurzeln und Kleintieren an den Einführungsstellen in die Versorgungsgebäude zu verhindern. Außerdem müssen Strom transportierende Leitungen bei der Durchdringung der Gebäudewände vor möglichen Beschädigungen durch Scheuern oder Kantendrücken geschützt werden. Geeignete Kabeldurchführungssysteme dienen also auch dem Anlagenschutz [1]. Die Grundlagen der hier vorgestellten, weiter entwickelten Kabeldurchführung basieren auf dem Leitgedanken von Hauff-Technik, bewährte Produkte gemeinsam mit Kunden zu optimalen Verwendungsmöglichkeiten zu steigern [2,3]. Die Verfasser beschreiben die aktuellen Neuerungen und Verbesserungen detailliert.

1 Die rote HSI-Durchführung
Aufbauend auf dem seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzten »Snap-in-System« der grünen HSI 150 [1 – 3] bringt Hauff-Technik die verbesserte Ausführung dieses universellen Durchführungssystems als HSI 150 Kabeldurchführung in roter Farbe auf den Markt (Bild 1).

1.1 Die Einbetonier-Bauteile
Wie schon beim Vorgängersystem werden spezielle Kunststoffbauteile zum Einbetonieren in  Betonwände geliefert (Bild 2), die für eine anschließende fachgerechte Abdichtung von Kabeln entweder auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Betonwand/-decke vorgesehen sind. Die angelieferten Einbetonierteile werden an der vorher planerisch bestimmten Stelle wandbündig in die Schalung eingebracht und mittels Stiftnägeln durch im Rahmen der Einbetonierteile vorgesehene Nagellöcher an der Schalung befestigt.
Die Einbetonier-Bauteile für einseitige Systemabdichtung führen die Bezeichnung »Einfachdichtpackung HSI 150-K« und sind ab 70 mm Wandstärke lieferbar. Für beidseitige Abdichtung führen sie die Bezeichnung »Doppeldichtpackung HSI 150-K2« und sind für beliebige Wanddicken ab einer Wandstärke von 100 mm einsetzbar (Bild 2).
Die im Zweikomponenten-Kunststoffspritzgussverfahren aus Acryl-Butadien-Styrol (ABS ist hochschlagzäh auch bei tiefen Temperaturen) und dem neuartigen thermoplastischen Elastomer (TPE) hergestellten Einbetonierteile besitzen zur Sicherstellung der Wasserdichtigkeit von 2,5 bar (25 m Wassersäule) als Neuerung industriell aufgespritzte Dreisteg-Dichtungen (Bild 3). Die Stege, mit ihren Höhen von 7 bzw. 9 mm (schwarze Stege in Bild 3), gewährleisten entlang der Materialgrenzen Beton und Einbetonierkörper eine Dichtigkeit bis zu der angegebenen Wasserdruckbelastung von 2,5 bar. Eine weitere Neuerung ist der 45 mm Anschlussmöglichbreite Systemverschlussdeckel mit Bajonettverriegelung (Bild 4 oben links), der bereits während des Betonierens, selbst bei hohem Betondruck, ein Eindringen von Wasser, Schlämme oder Beton verhindert (Bild 5). Nach dem Betonieren und Aushärten bleibt dieser druckwasserdichte Abschluss bis zum Gebrauch der Durchführung abdichtend in Funktion. Zu diesem Zweck besitzt er eine am Außenumfang schon im Herstellungsprozess angeformte, mehrlippige Radialdichtung. Soll die Durchführung genutzt werden, kann der Verschluss neuerdings auch ohne Spezialwerkzeug entfernt werden, um die gewünschten Systemeinsätze einzubauen. Zur Prüfung der Funktionssicherheit enthält dieser Systemdeckel im  ingebauten Zustand ein Qualitätssiegel (Bild 5), das an der Nahtstelle zwischen Verschlussdeckel und Einbetonierteil aufgeklebt ist. Somit wird sichtbar sichergestellt, ob sich der Deckel noch im  Ursprungszustand befindet oder bereits einmal für eine Nutzung entfernt wurde.
Die neue Wandstärkenanpassung macht die Anwendung dieses roten Systems noch einfacher und vor allem in der Handhabung einzigartig praktisch.
Bei der Einfachdichtpackung wird nach der Bestellung mit Angabe der gewünschten Wandstärke ein entsprechend langer Kunststoffzylindertopf (Innendurchmesser 150 mm) mit bereits angeformten
Deckelabschluss einbaufertig mitgeliefert (Bild 2 links). Dieser Deckelabschluss wird – wenn die Durchführung zur Abdichtung von Kabeln genutzt werden soll – an einer kreisförmigen Sollbruchstelle einfach heraus gebrochen und gibt damit die Durchführung frei. Der Zylindertopf wird über eine am Innenradius des roten Einbetonierteiles bereits beim Herstellungsprozess angeformte Lippendichtung allein durch Steckmuffentechnik wasserdicht mit diesem verbunden (Bild 3).
Bei der Doppeldichtpackung wird anstelle des Zylindertopfes zwischen den beidseitig an der Betonwand befindlichen Dichtpackungen mit Dreisteg-Dichtung ein auf die Wandstärke angepasstes Kunststoffrohr (Innendurchmesser 150 mm) in die an den Einbetonierteilen vorhandenen Dichtungslamellen eingesteckt (Bild 2 rechts und Bild 3). Beide Verfahren ermöglichen somit eine  einfache und schnelle örtliche Baulängenanpassung.
Am wandbündigen Montagerahmen/Flansch der Dichtpackungen gibt es ebenfalls wichtige  Verbesserungen. Der Flansch und die Flanschfläche wurden vergrößert, um bei Anwendung von KMB-Beschichtungen (kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung, Stichwort: schwarze Wanne) die erforderlichen Überbrückungs-/ Einbindungslängen einzuhalten. Dadurch wurden auch die Teilung und somit die Zwischenräume der einzelnen Einbetonierteile bei Paketanwendung verbreitert – die Teilung beträgt nun 210 mm von Rohrmitte zu Rohrmitte –, wodurch die Betonstege zwischen den Durchführungen/Dichtpackungen vergrößert, also verstärkt werden (das Mindestmaß beträgt jetzt 40 mm – Bild 6). Die Wand wird dadurch an Stellen mit Durchführungen weit weniger geschwächt als das mit dem bisherigen HSI-System der Fall war. Die Betonverdichtung wird wesentlich erleichtert, z. B. beim Einsatz von Innenrüttlern.
Zur Herstellung von Paketanordnungen wurde schließlich die Randausbildung am Dichtpackungsflansch optimiert; die Nut-Feder-Technik des Rahmensystems wurde auf die vier Flanschecken begrenzt. Dadurch wird eine einfache, positionssichere, stabile Paketbildung möglich (Bild 3 und 5).

1.2 Die Ergänzungs-Bauteile
Sind die Dichtpackungen mit 150 mm lichtem Durchgangsdurchmesser einmal einbetoniert, erlauben sie als Teile eines Baukastensystems durch Einsatz modularer Ergänzungsbauteilsysteme eine  ungewöhnliche Anwendungsbreite zur Abdichtung von Kabeln sowie zur professionellen Anschlussmöglichkeit von Kabelschutzrohren bzw. biegsamen -Kabelschutzschläuchen. Bei den Ergänzungsbauteilen wird zwischen drei Modulystemen zur Abdichtung unterschieden, 1. Systemdeckel mit Schrumpftechnik, 2. das Segmento-System und 3. das Gummipressdichtungssystem.

1.2.1 Systemdeckel mit Schrumpftechnik
Sechs Systemdeckel aus stabilem Hochleistungskunststoff Polycarbonat mit angeformten Rohrstutzen für Schrumpftechnik stehen zur Verfügung. Diese Systemdeckel werden über einen Bajonett-Verschlusses mit den Dichtpackungen einfach und schnell kraftschlüssig verbunden (Bild 1 und Bild 4).
Die wasserdichte Abdichtung dieser Systemdeckel erfolgt über einen außen liegenden O-Ring, der mit einer roten Überwurf-Mutter (Bild 1), mit Gewinde mittels Universalgelenkschlüssel oder bei guter Zugänglichkeit auch von Hand an die Einbetonierteile angepresst wird. Die Systemdeckel sind somit jederzeit austauschbar.
Wie aus Tafel 1 zu ersehen ist, gibt es vier Systemdeckel mit je einem Stutzen von 80, 110, 125 und 140 mm Innendurchmesser, einen Systemdeckel mit drei Stutzen von je 60 mm Innendurchmesser und einen Systemdeckel mit sieben Stutzen von je 34 mm Innendurchmesser. Mit diesen sechs Systemdeckeln können Kabel und Rohre von 12 mm Durchmesser bis 135 mm Durchmesser mittels Schrumpftechnik abgedichtet werden. Für die Stutzendurchmesser 34 mm und 60 mm stehen Verschlussstopfen zur Verfügung, so dass bei Verwendung von Systemdeckeln mit Mehrfachstutzen zunächst nur die benötigten Stutzen genutzt werden können und die für eine spätere Nutzung vorgesehenen mit den Verschlussstopfen abgedichtet werden. Für die Schrumpftechnik stehen passende Warmschrumpfschläuche oder Kaltschrumpfschläuche zur Verfügung. Bei Einsatz von Systemdeckeln mit nur einem Stutzen werden für das Warmschrumpfverfahren auch Schrumpfmuffen  mit drei bzw. vier Fingern für Kabel mit Durchmesser bis 26 bzw. 23 mm angeboten [1,2].

1.2.2 System Segmento
Für die Durchführung und Abdichtung von Kabeln unter 12 mm Durchmesser oder für die Durchführung und Abdichtung von mehr als sieben Kabeln pro Dichtpackung mit Durchmessern von 5 bis 51 mm,  bietet sich als Einbaumodul das System Segmento an (Bild 7).
Dieses System ist ebenfalls auf den Einsatz in die einbetonierten Dichtpackungen HSI 150 abgestimmt. Es besteht aus einem Segmento-Systemdeckel mit Bajonettverschluss, der in die Dichtpackung einmontiert wird und den lichte Kreisfläche in drei Segmente/Zonen von je 120 Grad unterteilt.
In diesen Drei-Zonen-Deckel werden austauschbare, speziell entwickelte Dichtungssegmente eingesetzt, die mittels der Pressdichtungstechnik Kabel in Grundwasserbereichen bis 5 m Wassersäule (0,5 bar Druckbelastung) abdichten. Dazu wird der zwischen zwei hochfesten Kunststoffscheiben befindliche, flexible und mit Bohrungen für die durchzuführenden Kabel versehene Dichtungswerkstoff »Technogel« mittels Inbusschrauben und einem speziellen Schraubendreher zusammengepresst, bis  ein akustisches Signal ertönt.
Je nach Farbe der Segment-Einsätze wird für unterschiedliche Kabeldurchmesser eine jeweils  optimierte Anzahl von Durchgängen pro Segment angeboten. Von den sechs angebotenen Segmenten lassen sich stets drei beliebig ausgewählte Segmente in eine Dichtpackung einbauen. In einem Beispiel lassen sich acht Kabel mit Durchmessern von 5 bis 15 mm, dazu sechs Kabel mit Durchmessern von 15 bis 21 mm und schließlich 3 Kabel mit Durchmessern von 20 bis 26 mm, insgesamt also 17 Kabel in einer Dichtpackung durchführen und abdichten. Maximal können pro Dichtpackung 24 Kabel mit Durchmessern von 5 bis 15 mm, 18 Kabel mit Durchmessern von 15 bis 21 mm oder neun Kabel mit Durchmessern von 20 bis 26 mm abgedichtet werden, siehe auch Tafel 1.
Da mit diesem System problemlos auch ein nachträgliches Installieren ohne den Nachteil, das Gesamtsystem öffnen zu müssen, möglich ist, eignet es sich hervorragend für die Kommunikations-, Daten- und Steuerungstechnik. Nicht benötigte/belegte Durchbrüche werden mit entsprechenden Verschlussstopfen abgedichtet.

1.2.3 Pressdichtungssystem (Elastomer-Gummipresstechnik)
Mit dem Gummi-Pressdichtungssystem können in den Dichtpackungen HSI 150 Kabel mit Durchmessern von 4 bis 110 mm abgedichtet werden. Die Ringraum-Dichteinsätze ermöglichen vor allem eine nachträgliche, flexible Abdichtung bereits verlegter Kabel. Zwei unterschiedliche Techniken werden angeboten: Bei der praktischen Wechseleinsatztechnik (Kennbuchstaben: WE) wird in einen geteilten, aufklappbaren Außenpressring aus EPDMGummi mit einem Außendurchmesser von 160 mm, einem  Innendurchmesser von 110 mm und einer Stärke von 30 mm ein 60 mm starker EPDM-Gummieinsatz von 110 mm Außendurchmesser eingesteckt (Bild 8 links), der die gewünschten Lochungen  (projektbezogen) für die abzudichtenden Kabel enthält. Diese Lochungen sind durch Schlitze  miteinander verbunden, so dass sie wie der Außenpressring aufklappbar sind, um die abzudichtenden Kabel gelegt werden können und somit auch einen nachträglichen Einbau ermöglichen. Nach- bzw. Neubelegungen sind so im Handumdrehen möglich. Hiermit wird eine Systemdichtheit von 1,5 bar (15 m Wassersäule) erzielt, wobei Kabeldurchmesser von 4 bis 90 mm abgedichtet werden können (Tafel 1).  Alternativ wird die Pressdichtungstechnik mit einem projektbezogen gelochten und zwischen den Lochungen geteilten EPDM-Gummipressteil von 160 mm Durchmesser (Geteilte Bauart, Kennbuchstabe: G) angeboten. Es ist beidseitig mit individuellen Edelstahlpressplatten mit entsprechenden Lochungen versehen, auch aufklappbar, so dass ebenso problemlos eine Nachund Neubelegung wie mit dem WESystem möglich ist (Bild 8, rechte Bildhälfte). Mit dieser Lösung wird eine Systemdichtheit von 2,5 bar (25 m Wassersäule) erzielt, wobei Kabeldurchmesser von 4 bis 110 mm abgedichtet werden  können (Tafel 1). Beide Pressdichtungssysteme haben übrigens einen überdeckenden Flansch zur  Lagefixierung.

1.2.4 Brandschutz-Nachrüstung
Die Pressdichtungssysteme nach Kap. 1.2.3 können ab 150 mm Wandstärke für einen Brandschutz S90 nach DIN 4102-9 ausgerüstet werden. Auch mit den Systemdeckeln für Schrumpftechnik oder dem System Segmento wird ab einer Wandstärke von 240 mm der Brandschutz S90 erreicht.

1.2.5 Rohr- bzw. Schlauchanschlusstechnik
Sollen Kabel innerhalb oder außerhalb des Gebäudes in Kabelschutzrohren geführt oder aus anderen Gründen Rohre oder Schläuche dicht an die Gebäudewand angeschlossen werden, sind diese mittels ausgeklügelter Anschlussteile an die Dichtpackungen anschließbar. So werden z. B. Klebe bzw. Steckmuffen zur Aufnahme glatter Kabelschutzrohre von 110, 125, 140 und 160 mm Durchmesser oder Steckmuffen mit Schrumpfoder Manschettentechnik zum Anschluss gewellter Kabelschutzrohre von 110 oder 125 mm Durchmesser oder zum Anschluss des druckdichten Hateflexschlauches (Innendurchmesser 150 mm, Biegeradius 900 mm) angeboten, mit denen auch komplizierte bauliche  Fälle – z. B. im Ortbetonbau – zur Abdichtung einzuführender Kabel gelöst werden können.

2 Die Anwendungsbreite
Bereits im Abschnitt 1.2 »Die Ergänzungsbauteile« wurde auf die umfangreiche Anwendungsbreite hingewiesen. Immer wenn Kabel durch Wände, besonders Betonwände, hindurchgeführt, angeschlossen und abgedichtet werden müssen, stellt die innovative rote Kabeldurchführung für Kabel von 5 mm bis 135 mm Durchmesser von Hauff-Technik eine besonders flexible, vielseitige und einfach handhabbare Lösung dar.
Ist bereits vor dem Betonieren bekannt, auf welcher Seite der Wand die Abdichtung stattfinden wird, kann man sich für die Einfachdichtpackung entscheiden, z. B. bei Fertigteilwänden. Ist bei der Planung oder beim Betonieren die spätere Abdichtungsseite noch nicht bekannt bzw. möchte man die Option haben, beidseitig abzudichten (meistens bei Ortbetonwänden und -decken), oder benötigt man einen zusätzlichen Kabelrohranschluss, wird die Doppeldichtpackung gewählt.
Die eigentliche Abdichtung findet nach dem Aushärten und Entschalen der Betonwand in jedem Einbetonierteil mittels einer der drei beschriebenen Ergänzungsbauteilsysteme statt. Dabei werden eine Wasser- und Gasdichtigkeit von 2,5 bar (25 m Wassersäule), bei Verwendung des flexiblen  Segmeto-Systems von 0,5 bar (5 m Wassersäule) erreicht.
Sogar ein Brandschutzabschluss kann mit den einbetonierten Dichtpackungen bei Einsatz aller Ergänzungsbauteile erreicht werden. Mit HSV-Brandschutzkissen wird eine gas- und wasserdichte S90 Brandschutzausrüstung bei Wandstärken ab 150 mm bei Einsatz der Pressdichtungssysteme und bei  Wandstärken ab 240 mm bei Einsatz der Systemdeckel mit Schrumpftechnik oder beim Segmento-System erzielt, siehe Kapitel 1.2.4.
Anwendung findet das Kabelabdichtungssystem HSI 150 vorrangig in der Stromversorgung bei  Netzstationen und Gebäuden für alle Netzebenen (Umspannwerke, Schalthäuser, Kraftwerksgebäude etc.), in Stationsgebäuden für die Gas- und Wasserversorgung sowie für die Telekommunikation, Bahnen, in Industriebauwerken, Verwaltungsgebäuden, Kaufhäusern, in allen unterirdischen Bauwerken mit Versorgungsleitungen, in Tunneln, Schächten etc., ja selbst in Wohngebäuden, wenn es um die wasser- und gasdichte Einführung von Versorgungsleitungen geht.

3 Zusammenfassung
Das innovative Kabelabdichtungssystem HSI 150 in roter Farbe von Hauff-Technik stellt eine sichere  und einfach handhabbare Lösung zur Abdichtung von Kabeln dar, insbesondere wenn diese durch Betonwände führen. Zahlreiche Verbesserungen und erweiterte Anwendungen kennzeichnen die beschriebene, weiterentwickelte Ausführung, die zur Unterscheidung zum bisherigen System in der Farbe Rot hergestellt und vertrieben wird. Sie stützt sich auf einen Systemdurchmesser von 150 mm. Universellen Anwendungsmöglichkeiten lassen diese Kabeleinführung/Kabeldurchführung zu einem unkomplizierten Planungsinstrument in der Hand von Planungsbüros, Netzstations- und Schalthausherstellern und Bauunternehmen werden.

4 Schrifttum
[1] Primus, I.-F.: Netzstationen, aus der Reihe Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze, VWEW Energieverlag, 2009
[2] Hauff-Technik GmbH & Co KG, Herbrechtingen, Prospekte, Fotos, Unterlagen
[3] Herbst, R.: Wissenschaftliche Prüfungen und Erkenntnisse für Kabeldurchführungen in der Stromversorgung. EVU-Betriebspraxis, VWEW Energieverlag GmbH, Frankfurt, 11/2001, S. 14 – 17