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Was ist eine Fassheizung und wie ist sie aufgebaut?

Mit einer Fassheizung kannst Du ein Fass inklusive Inhalt erwärmen oder warmhalten. Dazu legst Du sie wie einen Mantel außen um das Fass Рdaher auch die Bezeichnung Heizmantel. In diesem Beitrag erfährst Du, wie Fassheizungen aufgebaut sind, wie sie funktionieren und worauf Du bei der Auswahl achten solltest.

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Fassheizung mit Temperaturregler an einem Stahlfass.

Wozu brauchst Du Fassheizungen?

In der verarbeitenden Industrie gibt es eine Menge verschiedener Stoffe, die in Kunststoff- und Stahlf√§ssern gelagert werden. Viele davon sind bei Umgebungstemperatur fest oder zumindest so viskos, dass Du sie nicht einfach aus dem Fass abpumpen kannst. Das gilt zum Beispiel f√ľr Wachs, Schokolade und bestimmte Klebstoffe.

Bleiben wir mal beim Beispiel Schokolade: um sie aus dem Fass pumpen zu k√∂nnen, m√ľssen wir sie erw√§rmen ‚Äď so wird sie fl√ľssig. Am einfachsten ist das Erw√§rmen mit einer Fassheizung: sie wird von au√üen eng um das Fass gelegt, festgeschnallt und dann eingeschaltet.

Fassheizungen brauchst Du aber nicht nur zum Aufschmelzen. Du kannst Sie auch zum Frostschutz einsetzen – oder um das Ausflocken oder die Kristallisation des Inhalts zu vermeiden.¬†Die gro√üe Schwester der Fassheizung ist √ľbrigens die IBC-Heizung. Sie erf√ľllt den gleichen Zweck, aber eben f√ľr den deutlich gr√∂√üeren Intermediate Bulk Container (IBC).

Vorteile von Fassheizungen

Der Fassheizer ist nicht der einzige Weg zum warmen Fass: Du k√∂nntest Dein Fass auch in einem W√§rmebad oder in einer Umluft-W√§rmekammer aufw√§rmen. Im W√§rmebad w√§re auch die Aufheizdauer k√ľrzer. Aber neben den hohen Investitionskosten f√ľr so eine Anlage h√§ttest Du dann auch zus√§tzlichen Logistikaufwand: Du m√ľsstest die F√§sser zum W√§rmebad und wieder zur√ľck transportieren.

Diesen „Hustle“ ersparst Du Dir mit einer Fassheizung. Du kannst Dein Fass dort beheizen, wo es gerade steht. Und wenn Du es doch mal transportieren musst, kannst Du das sogar mit angelegter Fassheizung einfach machen. Denk nur daran, vorher den Stecker zu ziehen! ūüĒĆ

Die Fassheizung selbst ist √ľbrigens nur wenige Kilogramm schwer. Du kannst sie Dir aufgerollt unter den Arm klemmen und sie platzsparend verstauen.(siehe Foto).

So sieht ein aufgerollter Heizmantel aus. Er benötigt nur wenig Platz. Das ist ein wesentlicher Vorteil von Fassheizungen.

Wie funktioniert eine Fassheizung?

Eine Fassheizung ist quasi eine flexible Heizmatte, die auf eine bestimmte Fassgr√∂√üe (h√§ufigste Gr√∂√üe: 200 L) angepasst ist. Sie besteht aus einem Heizelement, einer Isolation, einem Au√üenmantel, einem Kapillarthermostat und einem Anschlusskabel. Das Kapillarthermostat hat prinzipbedingt eine Ungenauigkeit von etwa +/- 5 ¬įC. Bei hohen Anforderungen an die Genauigkeit solltest Du deshalb eher einen¬†elektronischen Regler mit einem Pt100¬†verwenden.

Im Kern ist die Fassheizung eine elektrische Widerstandsheizung. Du schließt sie an einer Steckdose an, stellst am Thermostat die Wunschtemperatur ein und zack: der Fasswärmer heizt, bis die vorgegebene Temperatur erreicht ist.

Querschnitt einer Fassheizung mit Temperaturregler

Wichtig zu wissen: normalerweise wird nur die Temperatur der Fassheizung selbst geregelt, nicht die des Fassinhalts. Um die Temperatur des Inhaltes selbst zu regeln, brauchst Du einen elektronischen Regler und einen zusätzlichen Temperatursensor zum Einstecken ins Fass. Der Regler hat dann zwei Aufgaben: er muss erstens die Temperatur der Fassheizung begrenzen und zweitens die Temperatur des Fassinhalts regeln.

W√§rme√ľbergang auf den Beh√§lter

Eine Fassheizung √ľbertr√§gt die W√§rme nicht direkt an den Fassinhalt, wie das z.B. ein Tauchsieder macht. Sie √ľbertr√§gt die W√§rme auf die Oberfl√§che des Fasses. Wenn die Heizung sch√∂n eng am Fass angelegt ist, erfolgt ein gleichm√§√üiger W√§rme√ľbergang durch die Beh√§lterwand auf den Inhalt des Fasses.

Fassheizungen geben ihre W√§rme √ľber die Beh√§lterwand an den Fassinhalt ab. Es besteht kein direkter Kontakt zwischen Fass und Heizung.

Aus welchem Material besteht Dein Fass?

Beachte bei der Auswahl einer passenden Fassheizung auf jeden Fall das Material, aus dem Dein Fass gefertigt ist. Es gibt einige wesentliche Unterschiede zwischen Kunststoff- und Metallbehältern:

Die meisten Kunststoff-F√§sser solltest Du nur bis auf maximal 70 ¬įC erw√§rmen, f√ľr eine Dauer von maximal sechs Stunden. Ansonsten kann die Stabilit√§t des Beh√§lters gef√§hrdet sein, da das Material (meist Polyethylen, PE) der hohen Temperatur nicht dauerhaft standh√§lt.

Au√üerdem ist Kunststoff ein schlechter W√§rmeleiter: PE hat eine W√§rmeleitf√§higkeit von ca. 0,5 W/mK. Deshalb wirkt es wie eine Isolation zwischen Fassinhalt und Fassheizer. Stahl hingegen hat mit 50 W/mK die hundertfache W√§rmeleitf√§higkeit von PE. Dar√ľber hinaus haben Metallf√§sser eine bis zu 90 % geringere Wandst√§rke. Sie¬†k√∂nnen zudem Temperaturen von bis zu 200 ¬įC problemlos standhalten.

Damit ist klar: Kunststoffbeh√§lter eignen sich weniger f√ľrs Erhitzen, sondern eher f√ľrs Warmhalten von Stoffen mit Hilfe von Fassheizungen. Stahlf√§sser dagegen vertragen h√∂here Temperaturen und Heizleistungen.

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Wovon hängt die Aufheizdauer ab?

Wie lange das Aufheizen des Behälters samt Inhalt dauert, hängt von den folgenden Faktoren ab:

  • W√§rmeleitf√§higkeit des Fassau√üenmantels
  • Wandst√§rke des Fassau√üenmantels
  • Menge des Fassinhalts
  • Spezifische W√§rmekapazit√§t des Fassinhalts
  • Temperaturdifferenz zwischen Soll- und Isttemperatur
  • Findet ein Phasenwechsel statt?
  • Gr√∂√üe der beheizten Fl√§che
  • Fl√§chenleistung der Fassheizung
  • Wie stark ist der Heizmantel isoliert? Wie viel W√§rme verliert er an die Umgebung?
  • Umgebungstemperatur
Wie lange ein Fassheizer braucht, um den Inhalt eines Fasses zu erwärmen, hängt von verschiedenen Faktoren ab.

Du siehst: die Frage k√∂nnen wir pauschal nicht beantworten. Fest steht, dass Du die Aufheizdauer um bis zu 20 % verk√ľrzen kannst. Dabei gelten dieselben Regeln wie zu Hause beim Kochen:

  • R√ľhre den Inhalt des Beh√§lters regelm√§√üig. So verbesserst Du die thermische Konvektion.
  • Lege einen Deckel auf das Fass – am besten einen Isolierdeckel. So geht weniger W√§rme nach oben verloren.

Mit einer Fassbodenheizung könntest Du das Aufheizen noch weiter beschleunigen. Das ist eine Heizplatte, die Du unters Fass legst Рallerdings musst Du es dazu anheben.

Beispiel: Wie lange dauert es, mit einer Fassheizung 200l Wasser von 20 ¬įC auf 70 ¬įC zu erw√§rmen?

  • Wasser hat eine W√§rmekapazit√§t von¬†4200 KJ/(dm¬≥*K)
  • Um 1 m¬≥ Wasser um 1 ¬įC zu erw√§rmen ist 1 KWh an W√§rme n√∂tig
  • Temperaturdifferenz: 50 ¬įC
  • Fassheizung mit einer Leistung von 1.200 W

W√§rmemenge [Q] = (70 ¬įC – 20 ¬įC) / (1000 L / 200 L) * 1 kWh = 10 kWh

Diese 10 kWh sind ein theoretischer Wert Рin der Praxis benötigst Du wegen sämtlicher Verluste wesentlich mehr Wärmeenergie. Ausgehend von einem realistischen Wirkungsgrad von 50 % ergibt sich folgende Rechnung:

Aufheizdauer = 10 kWh / (1.200 W * 50 %) = 16,66 h

Auf Basis der o.g. Annahmen ergibt sich eine Aufheizdauer von knapp 17 Stunden.

Tipps f√ľr die Sicherheit

Im Prinzip ist die Fassheizung an sich keine große Gefahrenquelle. Wenn sie jedoch schlecht verarbeitet oder falsch montiert ist, kann es durchaus gefährlich werden. Deshalb hier einige Tipps, auf die Du bei der Auswahl einer Fassheizung achten solltest:

Sicherheitsthermostat

Nimm am besten einen Fassheizer mit Sicherheitsthermostat oder elektronischem Temperaturregler. Warum? Ganz einfach: mit Fassheizern wird nicht immer zärtlich umgegangen, da geht schon mal etwas kaputt. Eine Beschädigung am Thermostat siehst Du von außen nicht, sie kann aber gefährlich sein: ein Fassheizer mit einem kaputten herkömmlichen Thermostat heizt einfach munter weiter. Ein Sicherheitsthermostat oder ein elektronischer Temperaturregler (Regler/Wächter) hingegen schaltet bei Beschädigung sofort die Heizung ab.

robuste Verarbeitung

Das Herz des Heizmantels ist der Heizleiter, und der wird bei Benutzung nat√ľrlich¬†ziemlich hei√ü. Wenn der Au√üenmantel und die Isolierung dem harten Industriealltag nicht trotzen, liegt der Heizleiter schnell blank. Achte also auf widerstandsf√§hige Materialien und eine robuste Verarbeitung – so sch√ľtzt Du Dich und Deine Mitarbeiter vor Verbrennungen.

Schutzklasse I

Die Schutzklasse I gilt als besonders sicher. Fassheizungen mit dieser Schutzklasse sch√ľtzen¬†Benutzer besonders gut vor Stromschl√§gen. Erkennbar sind sie zum Beispiel am ‚ÄěSchuko‚Äú-Stecker.

gute Befestigungshilfen

Zus√§tzliche B√§nder oder Haken¬†erleichtern Dir die Montage des Heizers und erm√∂glichen eine sichere Befestigung am Beh√§lter. Der richtige Sitz am Fass ist wirklich wichtig, da ein sp√§teres Abrutschen w√§hrend der Heizphase gef√§hrlich werden kann: der Heizleiter kann dann √ľberhitzen.Befestigungsb√§nder oder Haken erleichtern die Montage des Fassheizers und sorgen f√ľr einen sicheren Sitz am Fass

Michael Walter ist der Experte der Winkler AG f√ľr Fassheizungen, Containerheizer und Temperaturregler

Ihr Ansprechpartner

Michael Walter
Ihr Ansprechpartner f√ľr Beh√§lterheizungen
bei der Winkler AG

M: m.walter@winkler.org
T: +49 6221 3646-15

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