In der Installationstechnik werden als Kunststoffe überwiegend Thermoplaste eingesetzt. Sie sind bei normaler Temperatur fest, aber elastisch. Werden sie erwärmt, geht der feste Zustand in einen weichen, formbaren Zustand über. Rohre können gebogen oder auch aufgeweitet werden. Nach schnellem Abkühlen (z. B. mit kaltem Wasser) bleibt die neue Form erhalten. Erwärmt man einen Thermoplast erneut, kehrt das Material in seine Ursprungsform zurück (Memoryeffekt – das Material „erinnert“ sich).
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| Installationsrohre und Formstücke aus Polyethylen |
Duroplaste hingegen behalten ihre Form auch bei Erwärmung, sie sind also nicht nachträglich formbar. Im Installationsfach werden sie eingesetzt für WC-Sitze, Wannenträger oder als Montageschaum, um nur einige Beispiele zu nennen.
Polyethylen
Beim Polyethylen unterscheidet man zwischen hoher Dichte (PE-HD, für High-Density) oder niedriger Dichte (PE-LD, für Low-Density). PE-HD hat ein dichteres Gefüge als PE-LD. Dadurch sind Rohre aus diesem Material zwar biegesteifer (und etwas widerspenstiger beim Verarbeiten von der Rolle), es genügen aber geringere Wanddicken. Dadurch sind PE-HD-Rohre leichter als PE-LD-Rohre. Polyethylen kann zusätzlich vernetzt werden, wodurch die Materialeigenschaften (Temperaturbeständigkeit) noch verbessert werden.
Hierzu stehen 3 verschiedene Verfahren zur Verfügung:
- PE-Xa: Engel-Verfahren. Chemisches Verfahren unter Zusatz von Peroxid
- PE-Xb: Chemisches Verfahren unter Zusatz von Silan
- PE-Xc: Physikalisches Verfahren
Alternativ zur Vernetzung kann Polyethylen auch wärmestabilisiert werden (PE-RT =Raised Temperature). Diese Behandlung ist nicht ganz so aufwendig wie die Vernetzungsverfahren, verbessert die Materialeigenschaften (Temperaturbeständigkeit) aber auch nicht so sehr.
Rohre aus PE-X haben sich im Bereich der Trinkwasserinstallation und der Fußbodenheizung schon seit Jahrzehnten bewährt. Während dieses Rohr aus nur einem Material besteht und durch Fluorierung diffusionsdicht gemacht wurde, besteht das Mehrschichtverbundrohr aus fünf Schichten. Das innere (mediumberührte) Rohr besteht aus vernetztem Polyethylen (PE-X). Auf diesem PE-X-Rohr ist ein Haftvermittler aufgebracht. Das mittlere Rohr besteht aus längsseits verschweißtem Aluminium. Auf dem Aluminiumrohr folgt der zweite Haftvermittler. Auf diesem wird das Außenrohr, bestehend aus Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) oder ebenfalls aus vernetztem Polyethylen (PE-X), aufgebracht. Dank des Innenrohres aus PE-X ist das Mehrschichtverbundrohr sehr temperaturbeständig und kann daher auch für Warmwasserleitungen und Heizung eingesetzt werden.
Durch die Kombination von Kunststoff und Metall in einem Rohrmaterial hat man die Vorteile des Metallrohres (formbeständig, komfortable Biegeeigenschaften, stabil, diffusionsdicht) mit den Vorteilen der Kunststoffrohre (korrosionsbeständig, preisgünstig) kombiniert. Durch die Metallschicht weisen diese Rohre eine wesentlich geringere Wärmeausdehnung als „reine“ Kunststoffrohre auf (die Ausdehnung ist etwa um 40 % größer als bei Kupferrohren).
Ein dauerhafter und erfolgreicher Betrieb von Rohrleitungen aus Kunststoff setzt einen werkstoffgerechten Transport und eine ebenso werkstoffgerechte Lagerung der Rohre voraus. Ferner müssen auch diese Rohre von aggressiven Stoffen ferngehalten werden. Farben, Öle oder auch Beton können das Material angreifen und somit eine Form der Werkstoffveränderung, also Korrosion, auslösen.
3.5.1 Mehrschichtverbundrohr in der Gasinstallation
Da die Mehrschichtverbundrohre selbst keine ausreichende Sicherheit im Brandfall bieten, dürfen sie nur systemisch installiert werden. Dann sorgen thermisch auslösende Absperrvorrichtung (TAE) und Gasströmungswächter dafür, dass eine Inneninstallation aus nichtmetallenen Rohren im Brandfall kein Problem darstellt, wenn das System ausschließlich im Niederdruckbereich betrieben wird. Die Mehrschichtverbundrohre sind nur für den Einsatz als Innenleitung gedacht.
Allerdings gibt es hier eine Ausnahme: Für den Anschluss von Gasgeräten, die im Freien verwendet werden (z.B. Gasgrill), dürfen diese Rohre auch als erdverlegte Außenleitung zum Einsatz kommen. Damit will man vermeiden, dass man für die wenigen „Außengasanschlüsse“ noch auf ein anderes Rohrmaterial zurückgreifen muss. Die Rohre werden mit Verbindern aus Rotguss oder Messing und PVDF dauerhaft dicht verpresst.
PE-HD-Rohre und PE-X-Rohre in der Gasinstallation
Geht es um erdverlegte Außenleitungen, die Gasinstallationen in weiteren Gebäuden versorgen sollen, muss auf die PE-HD-Rohre oder auf die PE-X-Rohre zurückgegriffen werden. Sollen diese Kunststoffrohre in Flüssiggasanlagen Verwendung finden, dienen sie in der Versorgungsanlage meistens als Verbindung zwischen Tank und Haus. Wird hier PE-HD-Rohr verarbeitet, muss man beachten, dass dieses nur bis zu einem Betriebsdruck von 4 bar zulässig ist.
Dieser Leitungsteil muss gegebenenfalls durch Vorschalten eines Sicherheits-Absperrventils (SAV) geschützt werden.
3.5.2 PE-X Rohre und Mehrschichtverbundrohre in der Trinkwasser- und Heizungsinstallation
Diese vertragen keine UV-Strahlung und werden entweder mit schwarzer Folie oder bereits mit einem Wellrohr versehen. Es sind neben diesen aber auch schwarz eingefärbte PE-X Rohre erhältlich, die dadurch eine UV-Strahlenbeständigkeit haben, die mit den PE-Rohren vergleichbar ist.
Aufgrund ihrer besseren Verarbeitbarkeit (Biegbarkeit) kommen immer häufiger Mehrschichtverbundrohre in der Trinkwasser- und Heizungsinstallation zum Einsatz. Diese haben eine maximale Dauerbetriebstemperatur von bis zu 95°C (kurzzeitig 110°C).
Die Rohre werden mittels Verbindern (Fittings) aus Kunststoff (PVDF oder PPSU), Messing oder Rotguss dauerhaft dicht verpresst, gesteckt oder verschraubt.
PVC-U-Rohr in der Trinkwasserinstallation
Die Rohre bestehen aus einem weichmacherfreien Polyvinylchlorid (PVC-U). Das „U“ in der Bezeichnung bedeutet „unplasticised“, also „nicht weich gemacht“. PVC-U-Rohre sind nur als Kaltwasserleitung einsetzbar. Diese Einschränkung führt dazu, dass PVC-U-Rohre in der Trinkwasser-Hausinstallation seltener Verwendung finden. Das Material zeichnet sich zudem dadurch aus, dass Stoffe mit pH-Werten von bis zu 2 diesem nichts anhaben können. Wird die Installation einer Wasserleitung z. B. durch einen sauren und aggressiven Boden erforderlich, sind die weichmacherfreien Polyvinylchlorid-Rohre also bestens geeignet.
Der Werkstoff ist allerdings nicht gasdiffusionsdicht: Bei erdverlegten Leitungen besteht die Möglichkeit der Geruchs- oder Geschmacksbeeinträchtigung (z. B. bei der Verlegung in landwirtschaftlich genutzten Flächen). Nicht ausreichende Abstände zu anderen Leitungen können ebenfalls Beeinträchtigungen hervorrufen (z. B. in einem Rohrgraben verlegte Gas- und Trinkwasserleitungen aus Kunststoff).
PVC-C-Rohr in der Trinkwasserinstallation
Rohre aus chloriertem Polyvinylchlorid können zur Erstellung von Kalt- und Warmwasserleitungen bis zu einer Nennweite von DN 50 eingesetzt werden. Rohrleitungen aus PVC-C mit Nennweiten von mehr als DN 50 sind nur im Kaltwasserbereich einsetzbar.
PB-Rohr in der Trinkwasserinstallation
Die Rohre aus Polybuten sind zur Erstellung von Kalt- und Warmwasserleitungen geeignet. Die Dauer-Betriebstemperatur darf bis zu 70 °C betragen. Vorteilhaft ist, dass der Werkstoff eine gewisse UV-Strahlenbeständigkeit besitzt. Zwar sollte er nicht im Freien in der prallen Sonne verlegt sein, für eine Installation im Gebäude ist er allerdings ausreichend strahlenbeständig.
PP-Rohr in der Trinkwasserinstallation
Rohre aus Polypropylen sind grün oder grau eingefärbt. Werden Rohre der Rohrreihe 4 verwendet, so ist ein Einsatz nur im Kaltwasserbereich möglich. Rohre der Rohrreihe 7 können im Warmwasserbereich bis zu einer Dauerbetriebstemperatur von 70° C eingesetzt werden. Für diese sind auch kurzzeitig auftretende Temperaturen bis 100 °C (z. B. bei Störungen) unproblematisch. Die Rohre können als Innenleitungen, aber auch für den Bereich Landwirtschaft und Gartenbau sowie für Schwimmbadanlagen, eingesetzt werden. Sie sind gegen viele Säuren und Laugen beständig (industrieller Einsatz).
Verglichen mit anderen Kunststoffrohren weisen PP-Rohre besonders große Wanddicken auf. Man hat den Eindruck, dass die PP-Rohre eine Nennweite größer gewählt wurden als die anderen Kunststoffrohre, obwohl alle Leitungen der gleichen Nennweite entsprechen. Das macht sich in der Installation ungünstig bemerkbar, denn diese Rohre benötigen einfach mehr Platz.
Die Rohre dürfen nicht im Freien verlegt und damit direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden.
Der Werkstoff ist zwar UV-stabilisiert, dieser Stabilisator soll aber nur eine Lagerzeit im Freien (maximal sechs Monate am Lagerort Deutschland) überbrücken. Der Werkstoff ist nicht gasdiffusionsdicht. Bei erdverlegten Leitungen besteht – wie auch beim PVC-U-Rohr – die Möglichkeit der Geruchs- oder Geschmacksbeeinträchtigung.
PE-Rohr in der Trinkwasserinstallation
Der Verwendungsbereich beschränkt sich auf die Kaltwasserinstallation. Somit finden PE-Rohre im Gebäude selten Verwendung. Wenn doch, sind Rohre der Rohrreihe 5 einzusetzen. Für die Erstellung erdverlegter Leitungen werden sie häufiger eingesetzt.
Verwendet werden hier Rohre der Reihe 3 (PE-LD) oder der Reihen 4 und 5 (PE-HD). Die Rohre sind schwarz eingefärbt und dadurch UV-strahlenstabilisiert. Aber auch hier bezieht sich die Aussage, die Rohre seien UV-beständig, auf eine maximal zulässige Lagerzeit im Freien. Sie beträgt in Deutschland sechs Monate.
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