\title{Die Kunst der richtigen Dichtung}
\author{Jörg Skoda \\ Leiter Anwendungstechnik, IDT Industrie- und Dichtungstechnik \\ \and Stefan Schulz \\ Anwendungstechnik, IDT Industrie- und Dichtungstechnik}

\begin{abstract}
Den Knackpunkt einer Anlage bilden mit Blick auf die Emissionen noch immer die Flanschverbindungen. Die fachgerechte Auslegung und Berechnung gestaltet sich angesichts der vielen verschiedenen Richtlinien, Regelwerke und Vorgaben schwierig. Was zu berücksichtigen ist und wie man es richtig macht, sagen Ihnen die Autoren im nachfolgenden Beitrag.
\end{abstract}

\section{Einleitung}
Die Anfänge der Erfassung und Verarbeitung der komplexen Vorgänge in einer Flanschverbindung gehen mit der Entwicklung der ersten Normen für die Auslegung und Berechnung von Flanschverbindungen einher. Die bisherigen Grundlagen gehen auf Untersuchungen und Erkenntnisse aus den 1950er-Jahren zurück. Diese Normen wurden bis 1990 erweitert und überarbeitet, aber zugunsten der übergreifenden europäischen Normung nie in die Gültigkeit verabschiedet. Dennoch verbleiben sie als Grundlage in vielen Regelwerken erhalten.

Ein entscheidender Fortschritt ergab sich mit der Einführung der TA Luft und der späteren Verschärfung der Anforderungen an Emissionen. Dadurch wurde die Dichtheit von Flanschverbindungen zunehmend stärker in den Fokus gerückt. In den letzten Jahren wurden mehrere Regelwerke entwickelt, die sich speziell mit der Bewertung und Berechnung der Dichtheit befassen.

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\caption{Das IDT-Label ``Low Emission'' (LE) kennzeichnet Dichtsysteme, die von ihrer Leistungsfähigkeit her die Anforderungen der VDI 2290 erfüllen können.}
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Das ebenso häufig angewendete Verfahren nach der Taylor-Forge-Methode, wie es z.B7B. in der ASME Sect. VIII und EN 13445 aufgezeigt wird, ist ebenso nur ein Mittel, Bauteile entsprechend den Anforderungen zu dimensionieren und die Festigkeit zu berechnen.

Das Problem dieser beiden Varianten: Es lässt sich lediglich die Festigkeit der Bauteile nachweisen, jedoch nicht, ob die Verbindung dicht ist oder nicht.

\subsection{Systembetrachtung bevorzugt}
Was bedeutet das heute für die Umsetzung der Ziele des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG) zur Minimierung schädlicher Emissionen aus Industrieanlagen und der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)? In den letzten Jahren stand nachdenkender und überlegter Systembetrachtung über den gesamten Dichtungsaufbau hinweg im Vordergrund.

Wenn man heute von Leckage spricht, bedeutet dies das Auftreten von ungewolltem Austritt eines Mediums aus einer Anlage. In der Praxis unterscheidet man dabei zwei mögliche Wege der Leckage: Zum einen kann das Medium über den Dichtspalt zwischen Flansch und Dichtung entweichen, zum anderen durch das Dichtungsmaterial selbst diffundieren.

Um diese ausreichende Dichtheit nachweisen zu können, wurden in der Vergangenheit zahlreiche Richtlinien und Regelwerke entwickelt. Ein wichtiger Meilenstein war hierbei die europäische Norm EN 1591-1. Sie beschreibt die Berechnung von Flanschverbindungen unter Berücksichtigung der tatsächlichen Betriebsbedingungen.

Allerdings ist das Modell nach EN 1591-1 nur bedingt geeignet, wenn es um die Bewertung der Dichtheit geht. Die Berechnung stellt zwar sicher, dass die mechanischen Voraussetzungen für eine stabile Verbindung gegeben sind, eine direkte Aussage über die Leckage lässt sich daraus jedoch nicht ableiten.

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\caption{Prinzipiell gibt es zwei Leckagewege, die berücksichtigt werden müssen: die Oberflächenleckage zwischen Flanschdichtfläche und Dichtung sowie die Leckage durch das Dichtungsmaterial selbst.}
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Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung der sogenannten FEM-Methode (Finite Elemente). Diese ist jedoch sehr aufwendig und entsprechend kostenintensiv.

Eine wichtige Quelle für Dichtungskennwerte ist die Website www.gasketdata.org. Auf dieser werden umfangreiche Daten verschiedener Dichtungshersteller gesammelt und bereitgestellt. Dadurch wird es möglich, Berechnungen mit realistischen Materialkennwerten durchzuführen.

\subsection{Korrekt berechnen}
Entsprechend den Minimierungsgeboten sollen die Emissionen so gering wie möglich gehalten werden. Daher muss das schwächste Bauteil der Verbindung genau betrachtet werden. Dabei sind neben der Dichtung auch die Flansche, Schrauben und die Montagebedingungen zu berücksichtigen.

Für Betreiber und Planer bedeutet dies, dass bereits in der Projektierungsphase eine fundierte Auslegung der Flanschverbindungen erfolgen muss. Moderne Berechnungsverfahren sowie geprüfte Dichtungskennwerte bilden dafür die Grundlage.

Nur wenn alle Komponenten – Flansch, Schrauben und Dichtung – als Gesamtsystem betrachtet werden, lässt sich eine dauerhaft dichte und sichere Verbindung erreichen.