Fließschema erstellen: Software, Tipps und Tricks

5. März 2021/ Marc Bode / Ratgeber

Geht es um die Planung technischer Anlagen, sind schematische Zeichnungen besonders wichtig. Denn indem Experten ein Fließschema erstellen, können sie Funktionen der Anlage genau prüfen. Sie haben die Möglichkeit, Apparate sowie Armaturen darzustellen und Anlagenteile zu dimensionieren. Im Betrieb technischer Systeme helfen Fließschemas, verschiedenste Parameter zu überwachen. Aber was kennzeichnet eine solche Grafik eigentlich, worauf kommt es an, wenn Planer ein Fließschema erstellen und welche Software-Tools helfen dabei?

✅ Aktualisiert am 05.03.2021

Die Themen im Überblick

• Fließschema: Was ist das?
• Schema Zeichnen: Tipps
• Die passende Software
• FAQ: Fragen & Antworten

Fließschemas unterstützen bei Planung und Bedienung

Rohrleitungen, Armaturen und Apparate: Bei der Planung einer Anlage sind all diese Komponenten richtig zu dimensionieren. Indem Planer ein Fließschema erstellen, funktioniert das besonders sicher. Denn dabei handelt es sich um eine stark vereinfachte grafische Darstellung, die zugleich viele Details enthält. Alle Komponenten eines technischen Systems sind dabei lediglich symbolisch dargestellt und mit Linie verschiedener Farbe und Struktur verbunden. Sie befinden sich in der logisch richtigen Reihenfolge zueinander und sind mit Informationen zu den Auslegungs- sowie Betriebsparametern versehen. Neben Beschaffenheit und Dimensionen von Leitungen erkennen Betrachter dabei beispielsweise auch, welche Leistung ein Wärmeerzeuger hat oder wie viel Dampf ein Apparat benötigt.

Verschiedene Arten von Fließschemas zeichnen

Abhängig vom Aufgabenbereich sind verschiedene Arten der Fließbilder üblich. So gibt es neben dem Grundfließschema das Verfahrens- sowie das Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema. Die Übersicht zeigt, was die Grafiken voneinander unterscheidet.

• Grundfließschema: Bei dem Grund- oder Blockfließbild handelt es sich um eine einfache Grafik, die Verfahrensschritte, Operationen oder Anlagen mit Rechtecken darstellt. Linien oder Pfeile verbinden diese, um Abläufe, Energie- oder Stoffströme darzustellen. Ein- sowie Ausgangsstoffe, Drücke, Temperaturen oder Konzentrationen sind als zusätzliche Information hinterlegt.
• Verfahrensfließbild: Hierbei geht es um die detaillierte Funktionsbeschreibung von technischen Verfahren wie Abläufen in der Produktion. Wer ein solches Fließschema erstellen möchte, verwendet grafische Symbole für verschiedene Apparate oder Maschinen und Linien für Stoff- und Energieströme. Die wichtigsten Betriebsparameter lassen sich dabei ebenfalls im Fließbild hinterlegen, um eine zuverlässige Planungsunterlage zu schaffen.
• Rohrleitungs- und Instrumentenschema: Mit dem Rohrleitungs- und Instrumentenschema (auch P&ID – Piping and Instrumentation Diagram oder R&I-Fließschema) erstellen Experten besonders detaillierte Planungs- und Ausführungsunterlagen. Denn hier sind alle Leitungswege, Armaturen und Verbindungen eingetragen. Es lassen sich Verbindungsarten sowie Materialien darstellen und Nennweiten, Medien sowie weitere Eigenschaften der Komponenten dokumentieren. Anders als bei einem Block- oder Verfahrens-Fließschema erstellen Planer Leitungen hier in geometrisch richtiger Lage (horizontal, vertikal, mit Gefälle), auch wenn korrekte Längen nicht immer eine Rolle spielen. Prozessparameter sind hier allerdings nicht zu sehen.

Wichtig zu wissen: Wer ein Fließschema erstellen möchte, sollte vor allem bei R&I-Fließbildern auf einheitliche Symbole setzen, die je nach Gewerk in verschiedenen Normen vorgegeben sind.

Einsatzbereiche: Wann ist ein Schema hilfreich?

Ein Fließschema zu erstellen hilft, selbst komplizierteste technische Systeme vergleichsweise einfach darzustellen. Planer nutzen die Grafiken dabei aber nicht nur zum Prüfen von Funktionen oder Prozessabläufen, sie verwenden die hinterlegten Informationen auch dazu, um Ventile, Rohre und andere Komponenten Schritt für Schritt richtig auszulegen. Wie die Routenbeschreibung eines Navigationssystems ermöglichen es die technischen Zeichnungen außerdem, auch dritten den Aufbau und die Funktion verschiedenster Systeme zu verdeutlichen.

Wann Experten ein Fließschema zeichnen, hängt dabei weder von der Anlagengröße noch vom Gewerk ab, wie die folgende Übersicht typischer Einsatzbereiche zeigt:

• elektrische Schaltungen und Anlagen
• Trink- und Abwassersysteme
• kleine und große Heizungsanlagen
• Gastuirbinen und Mikrogasturbinen
• Be- und Entlüftungsanlagen
• Dampfanlagen
• Gas-, Öl- und Energieversorgung
• Industrielle technische Prozesse
• verschiedene technische Prozesse

Fließschema erstellen: Vom einfachen Entwurf zum detaillierten Plan

Wer ein Fließschema erstellen möchte, sollte zunächst den gewünschten Detailgrad festlegen. Hierbei macht es einen großen Unterschied, ob Planer ein Block- oder ein R&I-Fließschema erstellen. Geht es um den Entwurf einer neuen Anlage, sind zunächst die wichtigsten Komponenten zu recherchieren und in logischer Reihenfolge anzuordnen. Anschließend lassen sich diese mit Linien verbinden, um Stoff- und Energieströme darzustellen.

Kenndaten müssen dokumentiert werden

Sind die Anforderungen der Anlage bekannt, lassen sich hier auch die wichtigsten Kenndaten der Maschinen oder Verbraucher dokumentieren. Handelt es sich um Heizflächen, sind beispielsweise Angaben zu Medientemperaturen und -strömen erforderlich. Benötigen Maschinen Dampf, etwa um Flaschen zu reinigen oder andere Produktionsschritte zu realisieren, lassen sich auch die benötigten Dampfmengen- und Zustände eintragen.

Verfahrensfließbild im zweiten Schritt

Mit diesen Informationen ist es möglich, auch Energieerzeuger wie Heizkessel, Dampfkessel oder Klimageräte auszulegen. Mit der Menge an Daten entwickelt sich aus ersten Entwürfen eines Blockdiagramms ein detailliertes Verfahrensfließbild.

P&ID bzw. R&I-Fließschema im dritten Schritt

Letzteres ist Voraussetzung, um auch ein P&ID- beziehungsweise R&I-Fließschema erstellen zu können. Denn hierbei planen Experten alle medienführenden Leitungen sowie Armaturen, die für den Betrieb erforderlich sind. Ist das Fließbild grafisch gezeichnet, setzen Experten die Planung fort. Sie definieren Werkstoffe, Nennweiten sowie Verbindungen und legen Mess-Steuer- und Regelleitungen fest. Schritt für Schritt entsteht so ein sehr detailliertes Fließbild für die Abstimmung mit anderen Fachleuten sowie die Montage der geplanten Anlage.

Tipps und Tricks für die fehlerfreie Erstellung der Fließbilder

Besonders wichtig ist es, von Beginn an auf genormte Symbole zu setzen. Vor allem dann, wenn es darum geht, ein R&I-Fließschema zu erstellen, wissen alle beteiligten unmissverständlich, um welche Bauteile und Komponenten es geht.

Schritt für Schritt vermeidet Fehler

Um Fehler zu vermeiden, sollten Planer außerdem Schritt für Schritt vorgehen und das Fließbild regelmäßig auch anderen Experten zur Prüfung geben. Während es zu Beginn vor allem um die korrekte funktionale Verknüpfung von Anlagenteilen geht, spielt zum Schluss auch die fachgerechte Auslegung von Leitungen, Armaturen und Apparaten eine große Rolle. Auch die hydraulischen Bedingungen sind dabei immer wieder genau zu untersuchen, um Fehler zu vermeiden.

Legende erstellen

Sinnvoll ist es außerdem, auch eine Legende anzulegen. Diese zeigt die verwendeten Symbole und deren Bedeutung. Darüber hinaus geht aus der Legende auch hervor, welche Linienarten und -farben für welche Medien stehen.

Grafik ergänzen

Wer ein Fließschema erstellen möchte, sollte außerdem darauf achten, alle Informationen möglichst eindeutig in der Grafik unterzubringen. Das beugt Verwechslungen sowie Fehlern in der Abstimmung, Planung und Ausführung vor.

Software einsetzen

Ein wertvoller Tipp ist es außerdem, auf eine maßgeschneiderte Software zu setzen. Passende Programme machen die Erstellung der Fließschemen nicht nur einfacher. Sie enthalten auch die korrekten Symbole, die sich aus Bibliotheken einfach einfügen lassen.

Moderne Software-Lösungen überprüfen die Planung außerdem automatisch. Sie erstellen Listen mit problematischen Stellen und helfen, Fehler frühzeitig zu erkennen und zu beheben. Selbst die Berechnung von Leitungen und Armaturen ist teilweise direkt aus dem Fließbild möglich, wenn Experten die nötigen Apparate und Betriebsparameter eintragen.

Fließschema erstellen: Software-Lösungen helfen

Es ist möglich, Block-, Verfahrens- oder R&I-Fließschemas mit einfachen Grafikprogrammen, per Word oder Excel zu erstellen. Handelt es sich um technische Anlagen, sorgen die Lösungen aber für einen hohen Mehraufwand. Denn sie enthalten üblicherweise keine Symbol-Bibliotheken, sind kompliziert zu bedienen und erkennen Fehler nicht. Auch die Berechnung von Anlagenteilen ist auf diese Weise nur händisch oder mit separaten Programmen möglich. Anders ist das mit Software-Lösungen, die speziell für die Erstellung von Fließschemas angeboten werden. Die folgende Übersicht zeigt einige Beispiele und ihre Einsatzbereiche.

• ClickCharts ist ein einfach bedienbares Programm zum Erstellen von Blockfließbildern, das für nicht-kommerzielle Zwecke kostenfrei nutzbar ist. Dateien lassen sich hier als JPG, GIF oder PNG exportieren und in andren Grafikprogrammen weiter bearbeiten.
• Lucidchart eignet sich dazu, einfache Block- und komplizierte R&I-Fließschemas zu erstellen. Dazu enthält die Software zahlreiche Vorlagen und Symbole. Berechnungs- oder Kontrolltools sind jedoch nicht integriert. Großer Vorteil: Fließbilder lassen sich online gemeinsam in Teams entwickeln und durchsprechen.
• eDraw ermöglicht es, vektorbasierte R&I-Fließbilder per Drag-and-Drop zu erstellen. Dazu sind zahlreiche Komponenten in Form von 3D-Grafiken oder standardisierten Symbolbildern hinterlegt. Die fertigen Grafiken lassen sich in zahlreiche Formate exportieren und so auch in anderen Programmen weiter verwenden.
• RI-CAD wurde insbesondere zum Erstellen von R&I-Fließschemas entwickelt. Es ist intuitiv bedienbar und mit einer großen Symbol-Bibliothek nach EN ISO 10628 ausgestattet. Darüber hinaus lassen sich Komponenten weitere Informationen anhängen. Daten lassen sich im DXF-Format exportieren, wodurch die Kombination mit anderen CAD-Programmen wie AutoCad problemlos möglich ist.
• M4 P&ID FX ist ein professionelles Planungs-Tool für R&I-Fließschemas. Es enthält große Symbol-Bibliotheken, ist intuitiv nutzbar und durch die Möglichkeit, Attribute für Komponenten festzulegen auch sehr wertvoll. Weitere Vorteile: Die Software ermöglicht es, Mehrblattsätze zu erstellen und sogar Stücklisten auszugeben.
• Plant-Engineer ist eine Software, mit der sich komplexe Fließschemas einfach erstellen lassen. Neben einer an die Office-Programme angelehnten intuitiven Oberfläche punktet das Programm mit normenkonformen Symbol-Bibliotheken für unterschiedlichste Gewerke, der einfachen Visualisierung des Montage- und Inbetriebnahme-Status und der Möglichkeit, Stücklisten beispielsweise über Excel zu exportieren. Außerdem stehen offene Schnittstellen zu ERP-Systemen wie SAP oder Microsoft Dynamics NAV zur Verfügung.
• Visiopid ist eine auf Microsoft® Visio aufbauende PFD / P&ID Lösung mit vielen automatischen Funktionen. Beispiele dafür sind sich von selbst ausrichtende Symbole und automatische Symbollegenden. Mehrere Schemen lassen sich untereinander Verknüpfen und in verschiedenste Formate exportieren. So ist die Weiterbearbeitung mit üblichen CAD-Anwendungen problemlos möglich. Ein Logik Analyzer prüft Zeichnungen außerdem auf Fehler, um schnell korrekte Fließschemen erstellen zu können.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Fließschema oder ein Fließbild?

Das Fließschema ist eine schlichte Zeichnung, die Funktionsweisen sowie Planungsdaten technischer Anlagen und Prozesse mit standardisierten Symbolen und einfachen Linien darstellt. Sie ermöglicht es, technische Prozesse oder Anlagen zu entwerfen, zu planen und mit anderen Fachleuten zu diskutieren.

Welche Vorteile bieten Fließschemas?

Indem Fachleute ein Fließschema erstellen, können Sie Anlagen oder Prozesse einfacher planen. Sie haben die Möglichkeit, Funktionsweisen zu prüfen und Planungs- sowie Ausführungsunterlagen mit anderen Fachabteilungen oder -firmen zu teilen und zu diskutieren. Die Planunterlagen geben einen schnellen Überblick über die wichtigsten Informationen und ermöglichen es außerdem, automatische Stücklisten zu exportieren oder direkt an ein ERP-System zu übergeben. Ein weiterer Vorteil: Kommt spezielle Software zum Einsatz, kann diese die Planung logisch prüfen und teilweise sogar Berechnungsschritte zur Auslegung durchführen.

Wann muss ich ein Fließschema erstellen?

Ganz gleich, ob es um einfache Heizungs- oder komplexe Industrieanlagen geht: Ein Fließschema zu erstellen ist bei jeder Planung sinnvoll. Während Blockfließbilder bereits in frühen Entwurfsphasen unterstützen, dienen die Unterlagen auch der Planung und Ausführung. Oft sind Fließbilder auch Bestandteil von Genehmigungsanträgen.