Vollhub- vs. Hub-Typ-Sicherheitsventil: JIS B 8210 erklärt

Zu einem japanischen Kesselpaket gehört ein Datenblatt, das die Sicherheitsventile als 全量式 (zenryō-shiki) führt. Einige Jahre später bietet der japanische Händler ein Ersatzventil an, das als 揚程式 (yōtei-shiki) bezeichnet ist: gleiche Nennweite, deutlich günstiger. (Dies ist ein fiktives Beispiel.) Nennweite und Ansprechdruck stimmen, der Flansch passt. Können Sie es einbauen?

Nicht ohne Prüfung. Beide Begriffe beschreiben, wie weit der Ventilteller abhebt und welche Stelle im Ventil den Durchfluss begrenzt. Beim Hub-Typ (揚程式, yōtei-shiki) bestimmt der enge Spalt zwischen Ventilteller und Sitz den Durchfluss. Beim Vollhub-Typ (全量式, zenryō-shiki) hebt der Teller so weit ab, dass der engste Querschnitt der Eintrittsdüse, der Düsenhals, den Durchfluss bestimmt. Laut einem japanischen Ventilhersteller ist ein Vollhub-Ventil bei gleicher Nennweite für etwa das 4- bis 5-Fache der Abblaseleistung eines Hub-Typs ausgelegt.

Dieser Beitrag erklärt die Bezeichnungen japanischer Hersteller, die Definitionen in JIS B 8210, die Bedeutung des Ventilhubs, die Funktion eines federbelasteten Sicherheitsventils und den Umgang der japanischen Kesselvorschriften mit beiden Bauarten. Außerdem ordnet er die Begriffe gegenüber EN ISO 4126-1 ein. Am Ende finden Sie eine Checkliste für den Ventilvergleich, Fragen an den japanischen Lieferanten und eine FAQ.

Hub-Typ und Vollhub-Typ: japanische Begriffe und deutsche Entsprechungen

JIS B 8210 und die japanischen Datenblätter, die ihr folgen, teilen federbelastete Sicherheitsventile (安全弁, anzen-ben) in zwei Hubklassen ein. Japanische Hersteller mit englischen Unterlagen, etwa Yoshitake, übersetzen die Klassen wie in der Tabelle. Die deutsche Spalte nennt die nächstliegende Bezeichnung und ist keine genormte Übersetzung.

Auch die europäischen und britischen Quellen kennen Hubklassen. Spirax Sarco beschreibt zum Beispiel Low-lift-, High-lift- und Full-lift-Ventile und spricht von „full lift“, wenn der Teller mindestens ein Viertel des Sitzdurchmessers abhebt und die Spaltfläche die Abströmfläche nicht mehr beeinflusst. Das entspricht dem Vollhub-Ventil nach EN ISO 4126-1, das Ihnen aus der deutschen Praxis vertraut ist.

Das Prinzip des japanischen Vollhub-Typs ist dasselbe, die Klasseneinteilung ist aber nicht eins zu eins deckungsgleich. Verlassen Sie sich deshalb nicht auf die Bezeichnung allein, sondern auf die Definition und die Daten hinter dem Etikett.

Wie JIS B 8210 die Bauarten definiert

JIS B 8210 (Sicherheitsventile) definiert beide Bauarten. Die aktuelle Ausgabe wurde am 25. Februar 2025 überarbeitet und ersetzt die Ausgabe von 2017. Sie basiert auf ISO 4126-1:2013 und ISO 4126-7:2013 (mit den Änderungen von 2016), angepasst an japanische Verhältnisse. Die Ausgabe 2025 gilt für Ventile mit einem Ansprechdruck ab 0,1 MPa (1 bar) Überdruck: Vollhub-Ventile mit einem Düsenhals-Durchmesser von mindestens 7 mm und Hub-Typen mit einem Sitzdurchmesser von mindestens 15 mm. Gesteuerte (pilotbetätigte) Ventile und Ventile für Kältedruckbehälter sind ausgenommen.

Der Wortlaut der Definitionen in der Ausgabe 2025 ist in der öffentlichen Vorschau nicht sichtbar. Die folgenden Definitionen stammen aus der Ausgabe 2017, wie sie die technische Anleitung eines japanischen Herstellers zitiert.

Abbildung 1 zeigt den Unterschied: links der Hub-Typ, rechts der Vollhub-Typ.

Beim Hub-Typ hebt der Teller auch nach Überschreiten des Ansprechdrucks nur wenig ab, sodass der Spalt zwischen Sitz und Teller die kleinste Strömungsfläche darstellt. Dieser Spalt bestimmt den Durchfluss. Ein Vollhub-Ventil springt in einer schnellen Bewegung hoch, der Spalt schnürt die Strömung nicht mehr ein, und die Fläche des Düsenhalses unterhalb des Sitzes übernimmt diese Rolle.

Warum 1/4 Hub die Grenze ist

Den Spalt (die Spaltfläche) können Sie als Mantelfläche eines Zylinders auffassen, der auf der Sitzbohrung steht. Eine Verlautbarung des japanischen Ministeriums für Gesundheit, Arbeit und Soziales (MHLW), die die Kesselvorschriften auslegt, verwendet dieselbe Formel für die wirksame Abblasefläche eines Hub-Typs:

Setzt man die JIS-Grenzen in dieses Verhältnis ein, ergibt sich Abbildung 2. Erreicht der Hub 1/4 des Sitzdurchmessers, ist die Spaltfläche gleich der Sitzfläche.

Solange der Hub unter 1/4 des Sitzdurchmessers liegt, ist der Spalt kleiner als die Sitzfläche und steuert den Durchfluss. Das ist der Bereich des Hub-Typs. Spirax Sarco zieht dieselbe Grenze: Sobald der Teller mindestens ein Viertel des Durchmessers abhebt, beeinflusst die Spaltfläche die Abströmfläche nicht mehr (Full lift).

Ein Vollhub-Ventil hebt so weit ab, bis der Spalt „deutlich größer“ ist als die Düsenhalsfläche, sodass der Düsenhals und nicht der Spalt den Durchfluss bestimmt. Deshalb können gleiche Nennweiten so unterschiedliche Leistungen haben. Der japanische Hersteller Venn gibt an, dass die Nenn-Abblaseleistung (公称吹出し量, kōshō fukidashi-ryō: die Abblaseleistung, für die das Ventil ausgelegt ist) eines Vollhub-Typs bei gleicher Nennweite das 4- bis 5-Fache eines Hub-Typs beträgt. Betrachten Sie das als Richtwert und vergleichen Sie die Nennleistungen auf den tatsächlichen Datenblättern.

Funktion eines federbelasteten Sicherheitsventils

Beide Bauarten öffnen nach demselben Prinzip. Der Eintrittsdruck drückt den Teller nach oben, die Feder drückt ihn nach unten. Die Kraft nach oben ist der Eintrittsdruck mal die Sitzfläche. Übersteigt diese Kraft die Federkraft, hebt der Teller ab und das Medium strömt aus. Je stärker die Feder vorgespannt ist, desto höher liegt der Öffnungsdruck (Ansprechdruck).

Jedes Bauteil trägt zum Öffnen, zum schlagartigen Aufspringen oder zum Schließen bei:

• Feder und Einstellschraube (ばね・調整ねじ, bane / chōsei-neji): Sie erzeugen die Kraft, die den Teller niederhält. Mit der Schraube ändern Sie die Federvorspannung und legen den Ansprechdruck fest.
• Ventilteller und Sitz (弁体・弁座, bentai / benza): Die Dichtflächen, die im geschlossenen Zustand das Medium zurückhalten. Schmutz oder Kratzer führen hier zu Leckage.
• Spindel (弁棒, benbō): Sie überträgt die Federkraft auf den Teller und führt ihn gerade auf und ab.
• Einstellring (加減輪, kagen-wa): Ein Ring um den Sitz, mit dem das schlagartige Öffnen und der Schließdruck (die Schließdruckdifferenz, engl. blowdown) abgestimmt werden.
• Lüfthebel und Haube (試験レバー・キャップ, shiken-rebā / kyappu): Mit dem Hebel heben Sie den Teller von Hand an, um zu prüfen, dass er nicht festsitzt. Die Haube deckt die Einstellteile ab.

Sicherheitsventile für Dampf und Gas öffnen kurz nach Beginn des Öffnens schlagartig ganz (Pop-Verhalten, engl. pop action). Das am Sitz vorbeiströmende Medium sammelt sich im Raum zwischen dem äußeren Tellerkragen und dem Einstellring (engl. huddling chamber), sodass der Druck nun auf eine größere Fläche wirkt. Ist das Ventil offen, hebt zusätzlich die Kraft der umgelenkten Strömung den Teller weiter an.

Sinkt der Druck, drückt die Feder den Teller zurück auf den Sitz. Abbildung 4 zeigt die vier Phasen und die Druckbegriffe, wie japanische Hersteller sie verwenden.

Wie der Ansprechdruck zum höchstzulässigen Betriebsdruck der Anlage steht, behandelt ein eigener Beitrag und wird hier nicht wiederholt.

Wann welche Bauart?

Die Tabelle fasst die Unterschiede zusammen. Auch bei gleicher Nennweite unterscheiden sich beide Bauarten in der Abblaseleistung und damit in Baugröße und Preis.

Keine Regel schreibt vor, welche Bauart zu verwenden ist. JIS B 8210 selbst stellt klar, dass es eine Produktnorm ist und nicht regelt, wie Sicherheitsventile angewendet werden.

In der Praxis setzt man Vollhub-Ventile an Kesseln und anderen Anlagen ein, die in kurzer Zeit große Dampfmengen abführen müssen. Weil sie bei gleicher Größe mehr durchlassen, kommen Sie mit kleineren oder weniger Ventilen aus.

Hub-Typen sind in Flüssigkeitssystemen wie Pumpendruckleitungen verbreitet, und viele Ventile, die japanisch nigashi-ben (逃がし弁, Entlastungs- bzw. Überströmventil) heißen, sind Hub-Typen. Bei Flüssigkeiten spricht man im Deutschen oft von Proportional-Sicherheitsventilen. Solch ein Ventil öffnet auch anders: Es springt nicht schlagartig auf, sondern öffnet allmählich mit steigendem Druck. Flüssigkeiten sind kaum kompressibel, schon eine kleine abgeführte Menge senkt den Druck.

Hub-Typen lassen sich auch für Gase einsetzen. Gase haben aber ein viel größeres spezifisches Volumen als Flüssigkeiten, und der Druckabbau dauert länger. Für Gase ist ein Vollhub-Ventil deshalb die sicherere Standardwahl.

Was die japanische Kesselvorschrift verlangt

Wo ein Ventil eingesetzt werden darf, regeln die Vorschriften für die jeweilige Anlagenart und nicht JIS. Für Kessel in Japan legt die Kesselvorschrift (ボイラー構造規格, boirā kōzō kikaku, englisch meist Boiler Structure Standards, eine Bekanntmachung des MHLW) die Zahl der Sicherheitsventile und die Art der Montage fest. Betreiben Sie einen japanischen Kessel in Europa, gilt stattdessen das hiesige Regelwerk (siehe unten). Die japanischen Regeln erklären aber, warum die Originalventile so spezifiziert wurden.

Artikel 64 nennt neben den Vollhub-Ventilen auch Hub-Typen mit einem Hub von mindestens 1/15 des Sitzdurchmessers. Hub-Typen sind an Kesseln in Japan also nicht verboten.

Ein Erlass des MHLW vom 7. November 2025 (Kihatsu 1107 Nr. 5) verlangt außerdem, dass die Abblaseleistung der Sicherheitsventile eines Dampfkessels mindestens der maximalen Verdampfungsleistung des Kessels entspricht. Reicht die Leistung nicht, muss das Ventil größer sein oder es müssen weitere Ventile installiert werden.

Sicherheitsventile sind nicht die einzige Überdrucksicherung. Zur nicht wiederschließenden Alternative und zur Kombination von Berstscheibe und Sicherheitsventil gibt es einen eigenen Beitrag. Zum rechtlichen Rahmen japanischer Kessel siehe außerdem:

Einordnung für Betreiber in Deutschland, Österreich und der Schweiz

Für Sicherheitsventile in Europa ist EN ISO 4126-1 die maßgebliche Produktnorm. Die japanische JIS B 8210 stützt sich auf dieselben ISO-Grundlagen, ist aber nicht mit der harmonisierten EN-Fassung identisch. Wie weit die Hub-Klassen und die Definitionen der Abblaseleistung übereinstimmen, klären Sie am besten mit dem Hersteller, bevor Sie Werte aus einem JIS-Datenblatt direkt in eine Auslegung nach EN ISO 4126-1 übernehmen.

• Hubklassen: Der Vollhub-Typ (zenryō-shiki) entspricht der Idee nach dem Vollhub-Ventil nach EN ISO 4126-1. Der Hub-Typ (yōtei-shiki) mit 1/40 bis unter 1/4 liegt im Bereich der Klassen unterhalb des Vollhubs. Die Grenzen sind in beiden Normen unterschiedlich formuliert, vergleichen Sie also die Definitionen.
• Abblaseleistung: Prüfen Sie, nach welcher Norm und bei welchem Überdruck die Nenn-Abblaseleistung ermittelt wurde. Werte nach JIS und nach EN ISO 4126-1 sind nicht ohne Weiteres austauschbar.
• Inverkehrbringen in der EU: Ein Sicherheitsventil, das als Ausrüstungsteil mit Sicherheitsfunktion für Druckgeräte in den Verkehr kommt, unterliegt in der Regel der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU und braucht eine CE-Kennzeichnung. Ein japanisches Ventil mit JIS-Typschild erfüllt das nicht automatisch.
• Betrieb: Ein Tausch oder eine Änderung an einer überwachungsbedürftigen Anlage kann nach der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) eine Prüfung durch die zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) oder eine befähigte Person nach sich ziehen. Klären Sie das vor der Bestellung.
• Kessel: Für Dampfkessel in der EU gelten die Kesselnormen der Reihen EN 12952 und EN 12953 sowie die jeweiligen nationalen Vorgaben. Sie bestimmen unter anderem Anzahl und Leistung der Sicherheitsventile.

Sicherheitsventile für Flüssigkeiten und Gase unterscheiden sich auch im Auslegungsweg. Ein Vergleich der JIS-Auslegung mit der Berechnung nach EN ISO 4126 und API 520 steht in einem eigenen Beitrag.

Checkliste: zwei Sicherheitsventile vergleichen

Nutzen Sie diese Liste, bevor Sie ein Ersatz- oder Alternativventil akzeptieren, besonders wenn das Datenblatt auf Japanisch vorliegt.

• Hubklasse: Hub-Typ (揚程式, yōtei-shiki) oder Vollhub-Typ (全量式, zenryō-shiki)? Prüfen Sie auch die Baureihe, da manche Hersteller für jede Bauart eine eigene Baureihe führen.
• Nenn-Abblaseleistung: Die Nenn-Abblaseleistung (公称吹出し量, kōshō fukidashi-ryō) in kg/h oder einer anderen Einheit sowie Medium, Ansprechdruck und Druckbedingung, bei denen sie ermittelt wurde.
• Erforderliche Abblaseleistung: Der Massenstrom, den das Ventil abführen muss. Bei einem Dampfkessel mindestens die maximale Verdampfungsleistung.
• Maßangaben: Düsenhals-Durchmesser (のど部の径, nodobu no kei) beim Vollhub-Typ, Sitzdurchmesser (弁座口の径, benzaguchi no kei) beim Hub-Typ und der Hub.
• Medium und Zustand: Sattdampf, Heißdampf, Luft, Gas oder Flüssigkeit sowie die Temperatur.
• Ansprechdruck, Schließdruckdifferenz und Betriebsdruck: Liegt der normale Betriebsdruck weit genug unter dem Ansprechdruck?
• Austrittsseite: Abblasen in die Atmosphäre oder in ein geschlossenes System, und der Gegendruck.
• Norm und Vorschriften: Welche Ausgabe von JIS B 8210 das Ventil erfüllt, ob zusätzlich CE-Kennzeichnung und Konformität nach EN ISO 4126-1 vorliegen und welches Kessel- oder Druckbehälterregelwerk an Ihrem Standort gilt.
• Typschild: Nennweite, Ansprechdruck und Abblaseleistung stimmen mit den Unterlagen überein.
• Haube und Hebel: Mit oder ohne Lüfthebel, offene oder gasdichte (geschlossene) Federhaube, passend zum Medium.

Fragen an den japanischen Lieferanten

Wenden Sie sich an den Ventilhersteller oder den Anlagenlieferanten, bekommen Sie mit diesen Fragen schneller eine klare Antwort:

1. Ist dieses Ventil nach JIS B 8210 ein Hub-Typ (yōtei-shiki) oder ein Vollhub-Typ (zenryō-shiki)?
2. Wie hoch ist die Nenn-Abblaseleistung, und bei welchem Medium, Ansprechdruck und welcher Druckbedingung?
3. Hat das Ersatzventil unter denselben Bedingungen mindestens dieselbe Leistung wie das Originalventil?
4. Welche Ausgabe von JIS B 8210 erfüllt es, und können Sie das Zertifikat oder das Prüfprotokoll liefern?
5. Wie groß sind Düsenhals- oder Sitzdurchmesser, und wie groß ist der Hub?
6. Auf welche Schließdruckdifferenz ist das Ventil eingestellt, und welchen Betriebsdruck im Verhältnis zum Ansprechdruck empfehlen Sie?
7. Ist es für unser Medium und die Austrittsbedingungen einschließlich Gegendruck geeignet?
8. Gibt es eine Variante mit CE-Kennzeichnung nach Druckgeräterichtlinie und Konformität nach EN ISO 4126-1?

Eine kurze Anfrage zum Anpassen:

Grenzen dieses Beitrags

• Die zitierten JIS-Definitionen stammen aus der Ausgabe 2017. Die Ausgabe 2025, die auf ISO 4126-1 und -7 beruht, kann sie anders formulieren.
• Das Leistungsverhältnis von 4 bis 5 ist eine allgemeine Angabe eines japanischen Herstellers. Vergleichen Sie die Nennleistungen auf den tatsächlichen Datenblättern.
• Die zusammengefassten Kesselvorschriften sind japanisches Recht. Für Anlagen in Europa gelten EN-Normen, Druckgeräterichtlinie und nationale Vorgaben. Die Hinweise im Abschnitt zu Deutschland, Österreich und der Schweiz sind eine Orientierung und ersetzen nicht den Normtext.
• Dieser Beitrag erklärt, was zu prüfen ist und wer entscheidet. Er ist keine Auslegungsmethode und keine Anleitung zum Einstellen, Prüfen oder Tauschen von Sicherheitsventilen. Überlassen Sie das dem Ventilhersteller und qualifiziertem Personal nach dem geltenden Regelwerk.

FAQ

Was unterscheidet ein Sicherheitsventil von einem Entlastungsventil an einem japanischen Kessel?

Die japanische Kesselvorschrift entscheidet nach Kesselart und Wassertemperatur. Dampfkessel erhalten Sicherheitsventile, Warmwasserkessel mit höchstens 120 °C erhalten Entlastungsventile. Ein Warmwasserkessel bis 120 °C kann auf das Entlastungsventil verzichten, wenn er eine Entlastungsleitung an gut prüfbarer Stelle hat. Warmwasserkessel über 120 °C benötigen ein Sicherheitsventil.

Warum muss ein Sicherheitsventil senkrecht eingebaut werden?

Feder und Teller sind darauf ausgelegt, sich gerade auf und ab zu bewegen. Die japanische Kesselvorschrift verlangt, Sicherheitsventile direkt am Kesselkörper mit senkrechter Spindel zu montieren. Auch die Anleitung von Venn sagt, dass Sicherheitsventile grundsätzlich nur senkrecht eingebaut werden. Ein liegender oder schräger Einbau kann zu Fehlfunktionen führen.

Warum leckt ein Sicherheitsventil unterhalb des Ansprechdrucks?

Eine häufige Ursache sind beschädigte Dichtflächen. Gelangen Schmutz oder Zunder zwischen Teller und Sitz und verkratzen sie, leckt das Ventil schon unter dem Ansprechdruck. Auch ein Betriebsdruck zu nahe am Ansprechdruck führt zu Leckage: Ein technischer Artikel von Baker Hughes nennt als Richtwert einen Betriebsdruck von höchstens 95 % des Ansprechdrucks, damit der Sitz dicht bleibt. Hält die Leckage an, wird das Ventil meist bei einem planmäßigen Stillstand zerlegt, überholt und in seiner Einstellung geprüft.

Wozu dient der Hebel am Sicherheitsventil?

Er hebt den Teller von Hand an, um zu prüfen, dass das Ventil arbeiten kann und nicht festsitzt. Nach der Anleitung von Venn betätigen Sie ihn nur, wenn der Eintrittsdruck mindestens 75 % des Ansprechdrucks beträgt. Zulässiger Druck und Häufigkeit unterscheiden sich je nach Produkt, lesen Sie also die Betriebsanleitung Ihres Ventils.

Ist ein Vollhub-Ventil nach EN ISO 4126-1 dasselbe wie ein 全量式 (zenryō-shiki)?

Sie beruhen auf derselben Idee: Der Teller hebt so weit ab, dass die Spaltfläche den Durchfluss nicht mehr begrenzt. Die Definition in JIS B 8210 vergleicht aber die Spaltfläche mit der Düsenhalsfläche, und die europäischen Klassen (Low lift, High lift, Full lift) sind über den Hub im Verhältnis zum Strömungsdurchmesser abgegrenzt. Prüfen Sie deshalb Definition und Nenn-Abblaseleistung im Datenblatt, statt die Begriffe als austauschbar anzunehmen.

Quellen

• Japanese Standards Association: JIS B 8210:2025 Safety valves, Vorschau (Überarbeitungsdatum, Anwendungsbereich, zugrunde liegende ISO-Normen, Aussage zur Produktnorm; Japanisch)
• Venn Co., Ltd.: Technische Anleitung Sicherheitsventile (Definitionen nach JIS B 8210:2017, Leistungsverhältnis, Begriffe, Hebel, Einbaulage; Japanisch)
• Yoshitake: Safety valve FAQ (englische Bezeichnungen „lift type“ und „full bore type“)
• MHLW: Boiler Structure Standards (Bekanntmachung Nr. 197 von 2003) (Anzahl, Lage und JIS-Konformität der Sicherheitsventile; Japanisch)
• MHLW: Erlass zur Teiländerung der Boiler Structure Standards (7. November 2025) (Abblaseleistung gegenüber maximaler Verdampfungsleistung, wirksame Abblasefläche πDℓ; Japanisch)
• Spirax Sarco: Types of safety valve (Low lift, High lift, Full lift; Full lift ab 1/4 des Durchmessers)
• Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine, Mai 2024) (Kräftegleichgewicht, Pop-Verhalten, Betriebsdruck gegenüber Ansprechdruck)
• EN ISO 4126-1: Sicherheitseinrichtungen gegen unzulässigen Überdruck, Teil 1: Sicherheitsventile (Normtext beim Beuth Verlag; der Abgleich im Beitrag ist eine Orientierung)