Befestigungsarten für Rohrleitungen: Welche Lösung eignet sich für welchen Einsatz?

Rohrleitungen müssen nicht nur getragen werden. Abhängig von Temperatur, Rohrgewicht, Medium, Einbaulage und auftretenden Kräften müssen Befestigungen die Leitung fixieren, führen oder kontrollierte Bewegungen zulassen.

Deshalb gibt es nicht die eine Befestigungsart für jede Rohrleitung. In industriellen Anlagen werden häufig mehrere Befestigungs- und Lagerungsarten miteinander kombiniert. Rohrschellen stellen beispielsweise die Verbindung zum Rohr her, während Rohrhalter Lasten in die Tragkonstruktion übertragen. Rohrschlitten und Gleitlager ermöglichen Bewegungen, Festpunkte unterbinden sie an definierten Stellen.

Wer die passende Rohrbefestigung auswählen möchte, sollte daher zuerst klären, welche Funktion der jeweilige Befestigungspunkt innerhalb des gesamten Rohrleitungssystems übernehmen soll.

Welche Befestigungsarten gibt es für Rohrleitungen?

Zu den wichtigsten Befestigungsarten für industrielle Rohrleitungen gehören:

• Rohrschellen
• Rohrhalter
• Rohrschlitten
• Festpunkte beziehungsweise Festlager
• Gleitlager und Gleitpunkte
• Führungen beziehungsweise Führungslager
• Einzelbefestigungen
• Befestigungen an Schienen- und Tragkonstruktionen
• Sonderkonstruktionen für besondere Last- und Einbausituationen

Diese Begriffe beschreiben teilweise unterschiedliche Ebenen eines Befestigungssystems. Eine Rohrschelle ist beispielsweise ein konkretes Bauteil. Festpunkt, Gleitpunkt oder Führung beschreiben dagegen vor allem die Funktion eines Lagerpunktes.

In einer vollständigen Rohrbefestigung können deshalb mehrere dieser Elemente zusammenwirken.

Rohrschellen zur direkten Befestigung der Rohrleitung

Rohrschellen gehören zu den am häufigsten eingesetzten Bauteilen der Rohrbefestigung. Sie umschließen die Rohrleitung und verbinden sie mit einem Rohrhalter, einer Gewindestange, einer Konsole, einem Rohrschlitten oder einer anderen Tragkonstruktion.

Je nach Anwendung können Rohrschellen unterschiedliche Aufgaben übernehmen:

• Rohrleitungen halten
• Rohre positionieren
• Kräfte in die Unterkonstruktion übertragen
• Bewegungen begrenzen
• Bestandteil eines Festpunktes sein
• Bestandteil einer beweglichen Lagerung sein
• das Rohr über Einlagen gegenüber der Befestigung entkoppeln

Dabei unterscheiden sich Rohrschellen unter anderem hinsichtlich Bauform, Rohrdurchmesser, Materialstärke, Werkstoff, Anschluss und Oberfläche.

Für industrielle Anwendungen sind beispielsweise Rohrschellen aus Stahl oder Edelstahl sowie kundenspezifische Ausführungen möglich.

Mehr zu den verfügbaren Bauformen finden Sie bei den Rohrschellen von STEBA.

Eine Rohrschelle allein definiert allerdings noch nicht automatisch die Funktion des Lagerpunktes. Erst die Kombination aus Schelle, Halterung, Anschluss und Tragkonstruktion bestimmt, ob die Leitung beispielsweise fest eingespannt, geführt oder beweglich gelagert wird.

Rohrhalter zum Tragen, Führen und Positionieren

Rohrhalter verbinden Rohrleitungen beziehungsweise Rohrschellen mit der tragenden Konstruktion. Sie übernehmen insbesondere vertikale Lasten und sorgen dafür, dass die Leitung in der vorgesehenen Lage bleibt.

Abhängig von ihrer Konstruktion können Rohrhalter:

• das Eigengewicht der Rohrleitung aufnehmen
• das Gewicht des Mediums und der Dämmung tragen
• Rohrleitungen auf einer definierten Höhe positionieren
• seitliche Kräfte aufnehmen
• Bewegungen begrenzen
• Bestandteil eines Fest- oder Gleitlagers sein

Rohrhalter kommen beispielsweise auf Stahlkonstruktionen, Konsolen, Fundamenten und weiteren Unterkonstruktionen zum Einsatz.

Welche Kräfte tatsächlich berücksichtigt werden müssen, hängt von der gesamten Anlage ab. Neben dem Eigengewicht können unter anderem thermische Kräfte, Querkräfte, Schwingungen, Druckstöße und äußere Belastungen auftreten.

Weitere Informationen zu Aufbau und Ausführungen erhalten Sie auf der Seite Rohrhalter.

Rohrschlitten für bewegliche Rohrleitungen

Rohrschlitten werden vor allem eingesetzt, wenn eine Rohrleitung getragen werden muss und gleichzeitig Bewegungen stattfinden sollen.

Das betrifft insbesondere Rohrleitungen, deren Länge sich infolge von Temperaturänderungen verändert.

Ein Rohrschlitten kann die vertikale Last der Leitung aufnehmen und sich gleichzeitig auf einer definierten Auflagefläche bewegen. In Verbindung mit geeigneten Gleit- und Führungselementen lässt sich die Bewegungsrichtung kontrollieren.

Typische Aufgaben sind:

• Rohrgewicht aufnehmen
• thermische Längsbewegungen ermöglichen
• Reibkräfte kontrollieren
• seitliche Bewegungen begrenzen
• die Rohrleitung auf der Tragkonstruktion führen

Abhängig von der Konstruktion können Rohrschlitten als Bestandteil von Gleitlagern, Führungslagern oder entsprechend ausgelegten Festpunktkonstruktionen verwendet werden.

STEBA fertigt Rohrschlitten in unterschiedlichen Bauformen sowie nach Zeichnung, Werksnorm oder projektspezifischen Vorgaben.

Festpunkte fixieren eine Rohrleitung gezielt

Ein Festpunkt verhindert an einer definierten Position die Bewegung der Rohrleitung und leitet die dadurch entstehenden Kräfte in die Tragkonstruktion ein.

Festpunkte sind vor allem dann wichtig, wenn thermische Rohrbewegungen gezielt gesteuert werden sollen. Anstatt eine Leitung an vielen Stellen starr zu befestigen, wird die Bewegung über ein abgestimmtes System aus Festpunkten und beweglichen Lagerungen kontrolliert.

Ein Festpunkt kann beispielsweise:

• axiale Bewegungen verhindern
• seitliche Bewegungen begrenzen
• thermische Kräfte aufnehmen
• Bewegungsrichtungen innerhalb einer Rohrstrecke definieren
• einzelne Leitungsabschnitte voneinander trennen

Dabei reicht es nicht aus, einen gewöhnlichen Halter oder Rohrschlitten lediglich festzuschrauben. Der gesamte Festpunkt einschließlich Rohranschluss, Befestigungselementen und Tragkonstruktion muss für die auftretenden Kräfte ausgelegt sein.

Wie hoch diese Kräfte ausfallen, hängt unter anderem von Temperaturänderungen, Rohrgeometrie, Werkstoff, Reibung und dem gesamten Lagerungskonzept ab.

Gleitpunkte und Gleitlager lassen Längenänderungen zu

Während ein Festpunkt eine Bewegung verhindert, soll ein Gleitpunkt eine definierte Verschiebung ermöglichen.

Das ist besonders bei warmgehenden und kaltgehenden Rohrleitungen relevant. Temperaturänderungen führen zu Längenänderungen der Leitung. Werden diese Bewegungen vollständig behindert, können erhebliche Kräfte innerhalb des Systems entstehen.

Gleitlager ermöglichen deshalb eine Bewegung in einer vorgesehenen Richtung, während sie weiterhin das Gewicht der Rohrleitung tragen.

Dabei können unter anderem folgende Bauteile eingesetzt werden:

• Rohrschlitten
• Gleitelemente
• Gleitplatten
• spezielle Gleitschellen
• Kombinationen aus Halter und Gleitauflage

Festpunkte und Gleitpunkte werden bei thermisch beanspruchten Rohrleitungen deshalb häufig gemeinsam geplant. Auch etablierte Befestigungssystemhersteller behandeln diese Kombination als grundlegenden Bestandteil der Rohrleitungsbefestigung.

Führungen halten die Rohrleitung auf dem vorgesehenen Bewegungsweg

Eine Rohrleitung soll sich häufig nicht vollkommen frei bewegen.

Führungslager beziehungsweise Führungen begrenzen Bewegungen in bestimmten Richtungen und lassen sie in einer anderen Richtung weiterhin zu.

Bei einer langen, thermisch beanspruchten Leitung kann beispielsweise eine Bewegung in Längsrichtung vorgesehen sein, während seitliches Ausweichen verhindert werden soll.

Führungen erfüllen damit eine andere Aufgabe als reine Festpunkte:

Die erforderliche Anordnung ergibt sich immer aus dem Lagerungskonzept der Rohrleitung.

Einzelbefestigung von Rohrleitungen

Eine weitere Unterscheidung betrifft nicht die Lagerfunktion, sondern den konstruktiven Aufbau.

Bei einzelnen Rohrleitungen kann die Befestigung direkt am Baukörper oder an einer vorhandenen Tragkonstruktion erfolgen.

Typische Bestandteile einer solchen Einzelbefestigung sind beispielsweise:

• Rohrschelle
• Gewindestange
• Stockschraube
• Dübel beziehungsweise Anker
• Konsole
• Befestigung an einem Stahlträger

Bei wenigen Leitungen kann eine solche Einzelbefestigung zweckmäßig sein. Werden mehrere Rohrleitungen parallel geführt, kommen dagegen häufig gemeinsame Tragsysteme zum Einsatz. fischer unterscheidet beispielsweise zwischen Einzelbefestigungen für eine oder wenige Leitungen und gemeinsamen Befestigungen über Montageschienen oder Rahmenkonstruktionen.

Bei Industrieanlagen unterscheidet sich die konkrete Konstruktion allerdings deutlich von klassischen Installationen der Gebäudetechnik. Große Rohrdurchmesser, hohe Lasten und besondere Umgebungsbedingungen können wesentlich massivere Halterungen erforderlich machen.

Rohrleitungen auf Tragkonstruktionen befestigen

Mehrere Rohrleitungen werden häufig auf gemeinsamen Stahl- oder Tragkonstruktionen angeordnet.

Mögliche Konstruktionen sind beispielsweise:

• Konsolen
• Stahlprofile
• Rohrbrücken
• Montagerahmen
• Schienenkonstruktionen
• Querträger
• projektspezifische Stahlbaukonstruktionen

Die eigentliche Rohrlagerung wird darauf mit Rohrhaltern, Rohrschlitten, Rohrschellen, Gleitlagern oder Festpunkten aufgebaut.

Dadurch entsteht ein mehrstufiges System: Die Rohrbefestigung nimmt zunächst die Kräfte der Rohrleitung auf und gibt diese anschließend an die Tragkonstruktion weiter.

Welche Befestigungsart eignet sich für welche Aufgabe?

Eine vereinfachte Zuordnung zeigt die wichtigsten Unterschiede:

In der Praxis werden diese Lösungen häufig miteinander kombiniert.

Welche Kriterien bestimmen die Auswahl der Rohrbefestigung?

Die geeignete Befestigungsart lässt sich nicht allein anhand des Rohrdurchmessers auswählen.

Für eine belastbare Planung sollten Sie unter anderem folgende Faktoren berücksichtigen:

Rohrgewicht

Zum Eigengewicht des Rohres kommen das Gewicht des Mediums, der Dämmung, Armaturen und weiterer Anbauteile hinzu.

Diese Lasten müssen über die Rohrlager dauerhaft in die Tragkonstruktion übertragen werden.

Temperatur

Temperaturänderungen können zu erheblichen Längenänderungen führen. Bei entsprechend langen oder stark temperaturbeanspruchten Rohrleitungen muss festgelegt werden, wo Bewegungen möglich sind und wo sie begrenzt werden.

Bewegungsrichtung

Nicht jeder Lagerpunkt darf dieselbe Funktion erfüllen.

Festpunkte, Gleitlager und Führungen müssen so angeordnet werden, dass sich eine kontrollierte Rohrbewegung ergibt.

Dynamische Belastungen

Pumpen, Maschinen, Druckstöße oder Strömungsvorgänge können zusätzliche dynamische Kräfte und Schwingungen verursachen.

Die Befestigung muss deshalb nicht nur statische Gewichte aufnehmen.

Rohrdurchmesser und Geometrie

Mit steigenden Rohrdimensionen nehmen in vielen Anwendungen sowohl Gewicht als auch mögliche Kräfte zu.

Gleichzeitig müssen Rohrbögen, Abzweige, Armaturen und Höhenunterschiede in das Lagerungskonzept einbezogen werden.

Werkstoff und Korrosionsschutz

Die Befestigung muss auch zur jeweiligen Umgebung passen.

Bei Feuchtigkeit, Außenaufstellung, chemischer Belastung, Offshore-Einsatz oder maritimen Anwendungen können besondere Werkstoffe oder Beschichtungssysteme erforderlich sein.

Einbausituation

Platzverhältnisse, vorhandene Stahlkonstruktionen, Montagezugänglichkeit und Anschlussmöglichkeiten können darüber entscheiden, welche Konstruktion praktisch umgesetzt werden kann.

Befestigungsabstände gehören zum Lagerungskonzept

Neben der Art der Befestigung spielt auch der Abstand zwischen den Lagerpunkten eine wichtige Rolle.

Zu große Abstände können die Durchbiegung der Rohrleitung, Schwingungen und die Belastung einzelner Befestigungspunkte erhöhen.

Die geeigneten Abstände hängen unter anderem von Rohrdurchmesser, Rohrwerkstoff, Wandstärke, Medium, Temperatur, Einbaulage und Zusatzlasten ab. Eine pauschale Angabe für sämtliche Rohrleitungen ist deshalb nicht sinnvoll.

Ausführliche Informationen dazu finden Sie im Beitrag Rohrlager berechnen.

Starre Befestigung ist nicht automatisch die sicherste Lösung

Ein häufiger Planungsfehler besteht darin, eine besonders starre Befestigung grundsätzlich als besonders sicher anzusehen.

Bei thermisch beanspruchten Rohrleitungen kann genau das problematisch sein.

Werden zu viele Punkte einer Leitung starr fixiert, kann die temperaturbedingte Bewegung nicht wie vorgesehen stattfinden. Dadurch können zusätzliche Kräfte auf Rohr, Halter, Flansche, Armaturen und Tragkonstruktionen übertragen werden.

Umgekehrt kann eine zu bewegliche Lagerung dazu führen, dass die Leitung seitlich ausweicht oder nicht ausreichend geführt wird.

Eine sichere Rohrbefestigung kombiniert deshalb die erforderlichen Funktionen gezielt miteinander:

tragen, fixieren, gleiten und führen.

Sonderanfertigungen für besondere Befestigungssituationen

Standardisierte Bauteile reichen insbesondere im industriellen Rohrleitungsbau nicht immer aus.

Sonderlösungen können beispielsweise erforderlich sein bei:

• großen Rohrdurchmessern
• hohen Lasten
• ungewöhnlichen Bauhöhen
• eingeschränkten Einbauräumen
• besonderen Anschlussgeometrien
• hohen Temperaturunterschieden
• großen Bewegungswegen
• aggressiven Umgebungsbedingungen
• kundenspezifischen Werkstoffvorgaben

In solchen Fällen können Rohrhalter, Rohrschellen, Rohrschlitten und weitere Komponenten gezielt an die jeweilige Anlage angepasst werden.

STEBA fertigt Sonderanfertigungen im Rohrleitungsbau nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder abgestimmter technischer Vorgabe.

Befestigungsarten immer als Gesamtsystem betrachten

Bei komplexen Rohrleitungen ist selten ein einzelnes Bauteil für die sichere Lagerung verantwortlich.

Ein Rohrlager kann beispielsweise aus Rohrschelle, Rohrhalter, Gleitplatte und Stahlkonstruktion bestehen. An anderer Stelle derselben Leitung übernimmt eine entsprechend dimensionierte Konstruktion die Funktion eines Festpunktes.

Für die Planung sollten Sie deshalb nicht nur fragen:

„Welche Rohrschelle benötigen wir?“

Sondern:

„Welche Funktion muss dieser Lagerpunkt innerhalb der gesamten Rohrleitung übernehmen?“

Erst daraus ergibt sich, ob ein Festpunkt, eine Führung, ein Gleitlager, ein Rohrschlitten oder eine andere Befestigungskonstruktion erforderlich ist.

Einen Überblick über das STEBA-Produktspektrum für industrielle Rohrleitungssysteme finden Sie im Bereich Rohrbefestigung.

Häufige Fragen zu Befestigungsarten für Rohrleitungen

Welche Arten der Rohrbefestigung gibt es?

Zu den wichtigsten Arten gehören Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten, Festpunkte, Gleitlager und Führungslager. Zusätzlich können Rohrleitungen über Einzelbefestigungen, Konsolen, Schienen oder gemeinsame Tragkonstruktionen befestigt werden.

Was ist der Unterschied zwischen einem Festpunkt und einem Gleitpunkt?

Ein Festpunkt verhindert eine Bewegung der Rohrleitung an einer definierten Stelle. Ein Gleitpunkt trägt die Leitung, lässt aber eine vorgesehene Bewegung zu. Beide Funktionen werden häufig kombiniert, um thermische Längenänderungen kontrolliert aufzunehmen.

Wann werden Rohrschlitten eingesetzt?

Rohrschlitten werden eingesetzt, wenn eine Rohrleitung getragen werden und sich gleichzeitig kontrolliert bewegen können soll. Typische Anwendungen sind längere oder thermisch beanspruchte Rohrleitungen.

Was ist der Unterschied zwischen Rohrschelle und Rohrhalter?

Eine Rohrschelle umschließt in der Regel das Rohr und stellt die direkte Verbindung zur Befestigung her. Ein Rohrhalter trägt beziehungsweise positioniert die Rohrleitung und überträgt Lasten auf die Unterkonstruktion. Beide Bauteile können Bestandteil desselben Befestigungspunktes sein.

Wie werden mehrere Rohrleitungen befestigt?

Mehrere parallel verlaufende Rohrleitungen können auf gemeinsamen Tragkonstruktionen, Rahmen, Schienen oder Stahlprofilen angeordnet werden. Die einzelnen Leitungen werden darauf je nach erforderlicher Funktion über Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten, Festpunkte oder Gleitlager gelagert.

Welche Befestigungsart eignet sich bei Wärmeausdehnung?

Bei thermischen Längenänderungen wird in der Regel ein abgestimmtes System aus Festpunkten, Gleitlagern und Führungen benötigt. Welche Anordnung geeignet ist, hängt von Rohrlänge, Werkstoff, Temperaturbereich, Geometrie und den auftretenden Kräften ab.

Können Rohrbefestigungen individuell gefertigt werden?

Ja. STEBA fertigt Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten und weitere Rohrbefestigungen auch nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder projektspezifischen technischen Vorgaben.