IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 22/2003, Seite 35 ff.


SANITÄR-/HAUSTECHNIK


Erfolgreich und langlebig

Kunststoffrohre in Bad und Heizung

Kunststoffrohre und Rohrsysteme werden seit Jahrzehnten erfolgreich in der Haustechnik eingesetzt. Sie befinden sich in Gebäuden jeder Art: vor, in und hinter der Wand oder im Boden. Sie werden für Trinkwasserleitungen, Heizkörperanbindungen, Fußbodenheizungen, Wandheizungen sowie für Regenwasserinstallationen und zum Teil sogar für Gasleitungen verwendet. In allen Systemen sorgen Kunststoffrohre für Langlebigkeit, Wartungsfreiheit, Funktionalität, Komfort, Behaglichkeit und Sicherheit.

Rückblick

Die ersten Kunststoffrohre wurden schon vor mehr als 70 Jahren für Kaltwasser führende Leitungen verwendet. Als dann Ende der sechziger Jahre ein Verfahren zur Veredelung von PE-Rohren entdeckt wurde, gelang der große Durchbruch und ihre breite Anwendung in der Sanitär- und Heizungstechnik. Weitere Kunststoffe wurden entdeckt und weiterentwickelt.

Ein Beispiel für den Einsatz von Polybuten in der Gebäudetechnik: Bei der Fußbodenheizung kommen flexible Rohre zum Einsatz, bei Steigleitungen und Kellerverteilleitungen sind es Stangenrohre. Trinkwasserinstallationen auf der Etage werden mit flexiblen Rohren vorgenommen. (Bild: Basell/Gabo)

Eingesetzte Materialien

Alle Kunststoffe, die heute für Rohre und Fittings in der Trinkwasserinstallation und im Heizungsbau zugelassen sind, sind Hochleistungswerkstoffe. Im Wesentlichen werden Kunststoffrohre aus folgenden Materialien für Kalt- und Warmwasserleitungen eingesetzt:

PE-X und Aluminium, PP-R und Aluminium, PE-RT und Aluminium.

Ein weit verbreiteter Einsatzbereich von PE-X-Rohr seit 30 Jahren: die Fußbodenheizung.  (Bild: Wavin)

Um z.B. Rohre, Armaturen, Pumpen und Ventile miteinander zu verbinden, sind Fittings notwendig. Sie bestehen aus:

PP-R wird für Rohre und Fittings in der Trinkwasser- und Heizungsinstallation verwendet. Verbunden werden Rohre und Fittings meist durch Schweißen, wodurch eine unlösbare, Material homogene Verbindung entsteht. Dies ist gut an der aufgeschnittenen Fitting-Rohr-Verbindung erkennbar.
(Bild: Borealis)

Dies sieht komplizierter aus als es wirklich ist. Welches Rohr mit welchem Fitting kombiniert wird, ist im Grunde ganz einfach. Wenn es sich um ein komplettes System handelt, ist der Fitting ohnehin mit dabei. Generell aber gilt: Bei Rohren aus PP-R, PB und PVC-C sind auch die Fittings in der Regel aus dem gleichen Material wie das Rohr. PE-X-Rohre und Mehrschichtverbundrohre werden entweder mit Metallfittings oder mit Fittings aus PPSU oder PVDF verbunden.

Vorteile von Kunststoffrohrsystemen

Kunststoffrohre und Mehrschichtverbundrohre werden fast ausschließlich als Komplettsysteme unter verschiedenen Markennamen, in verschiedenen Dimensionen und Farben angeboten.

Kunststoffrohre haben besonders glatte Innenflächen und neigen deshalb nicht zu Ablagerungen (z.B. Kalk). Gleichzeitig ist das Material chemisch sehr widerstandsfähig. Qualitätskunststoffrohrsysteme mit den entsprechenden Zulassungen und Gütesiegeln erfüllen alle Anforderungen und können - unabhängig vom pH-Wert - für alle Trinkwasserqualitäten eingesetzt werden. Außerdem sind die Kunststoffrohre langlebig: Die Rohre und Werkstoffe müssen gemäß den jeweils gültigen Fertigungs- und Prüfnormen eine Lebensdauer von mindestens 50 Jahren nachweisen.

Die Werkstoffe im Einzelnen

Polybuten: PB

Polybuten wird seit etwa drei Jahrzehnten in der Sanitär- und Heizungstechnik für Trinkwassertransport (Warm- und Kaltwasser), Heizkörperanbindungen, Fußboden- und Wandheizungssysteme eingesetzt. PB ist ein außergewöhnlich flexibler Werkstoff mit sehr guter Beständigkeit gegen mechanische und thermische Beanspruchung. Rohrsysteme aus PB sind besonders verlegefreundlich - auch bei niedrigen Temperaturen. Neben Klemm-, Steck- und Pressverbindern können auch Heizwendel- und Heizmuffenschweißfittings verwendet werden. Die schweißbaren Formteile sind ebenfalls aus PB gefertigt.

PVC-C wird für Rohre und Fittings im Trinkwasserbereich eingesetzt. In der Trinkwasserinstallation werden die formstabilen PVC-C-Rohre durch eine spezielle Klebeverbindung so verbunden, dass eine unlösbare und stoffschlüssige Verbindung entsteht.  (Bild: Friatec)

Vernetztes Polyethylen: PE-X

PE-X ist ein viel verwendeter druck- und temperaturstabiler Werkstoff in der Trinkwasserinstallation und im Heizungsbau. Während (unvernetzte) PE-Rohre seit etwa 70 Jahren bereits für Kaltwasser führende Wasserleitungen außerhalb des Hauses eingesetzt werden, sind die flexiblen Rohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X) seit ca. 30 Jahren sowohl im Kaltwasser- wie im Warmwasserbereich (Heizung und Sanitär) im Einsatz. Angeschlossen und verbunden werden PE-X-Rohre mittels Klemm- und Pressverbindungen. Die Fittings bestehen dabei entweder aus Metall (z.B. Messing, Rotguss) oder aus den Kunststoffen PPSU oder PVDF.

Mehrschichtverbundrohre vereinen die Vorteile von Kunststoff und Metall. Sie sind korrosionsfrei und diffusionsdicht, biegbar und formbeständig. (Bild: ASI/Friatec)

Polypropylen Random-Copolymer: PP-R

PP-R ist ein hochwertiger Werkstoff, der relativ einfach zu Rohren und Fittings verarbeitet werden kann. Die Rohre werden in der Trinkwasserinstallation und im Heizungsbau eingesetzt. PP-R Rohrsysteme zeichnen sich durch hohe Festigkeit unter Innendruck- und Temperaturbeanspruchung aus und sind chemisch sehr widerstandsfähig. PP-R Rohre und PP-R-Fittings werden direkt miteinander verschweißt. Für Übergänge auf Metallrohre gibt es geeignete PP-R-Fittings mit Metalleinlegeteilen.

Kunststofffittings aus PPSU gibt es für Steck- und Pressverbindungen von Kunststoff- und Verbundrohren in Kalt- und Warmwassersystemen. Die Abbildung zeigt die Verbindung von Mehrschichtverbundrohren mittels PPSU-Pressfitting.
(Bild: A. Albrecht/TECE)

Chloriertes Polyvinylchlorid: PVC-C

PVC ist ein vielfältig eingesetzter Werkstoff. Für die Trinkwasserinstallation wird der Werkstoff PVC-C verwendet. Rohre und Fittings aus PVC-C sind bis 10 bar dauerbelastbar und bis 70C temperaturbeständig. Die vorherrschende Verbindung für PVC-C-Rohre und Fittings ist die Klebeverbindung. Rohre und Fittings bestehen aus dem gleichen Material und gehen eine unlösbare Verbindung ein, die sich rasch und ohne Werkzeug durchführen lässt. Für Übergänge von PVC-C-Rohren auf Metallrohre stehen entsprechende Verbindungsstücke mit Klebe- und Gewindeanschluss zur Verfügung.

Mehrschichtverbundrohre

Mehrschichtverbundrohre sind die neueste und äußerst erfolgreiche Rohrgeneration in der Haustechnik. Sie vereinen die Vorteile von Kunststoff und Metall. Die innere und äußere Schicht besteht in der Regel aus PE-X, bei einigen Systemen auch aus PP-R oder anderen Kunststoffen, der Kern ist aus Aluminium. Der innen und außen liegende Kunststoff ist korrosions- und inkrustationsfrei, resistent gegen Chemikalien, während Aluminium diffusionsdicht ist und für eine hohe Formbeständigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung sorgt. Die übliche Verbindungstechnik für Mehrschichtverbundrohre aus PE-X/Al/PE-X ist die Pressverbindung oder die Schiebehülsentechnik.

Kunststofffittings aus PVDF sind hoch temperatur- und druckbeanspruchbar. Die PVDF-Pressfittings werden für Sanitär- und Heizungssysteme eingesetzt. Das Bild zeigt die Verbindung von Verbundrohren mittels eines T-Stücks aus PVDF. (Bild: Geberit)

Polyphenylsulfon: PPSU

Polyphenylsulfon ist ein Hochleistungskunststoff. Er ist außerordentlich druckstabil und temperaturbeständig bis 190C. PPSU hat zudem eine sehr geringe Sauerstoffdurchlässigkeit und eignet sich deshalb auch für Heizungsinstallationen. Eingesetzt werden PPSU-Fittings für Steck- und Pressverbindungen von Kunststoff- und Verbundrohren in Kalt- und Warmwassersystemen.

Polyvinylidenfluorid: PVDF

PVDF ist ebenfalls ein hochwertiger Kunststoff mit hervorragenden technischen Eigenschaften, hoher Reinheit und exzellenter chemischer Beständigkeit. PVDF-Fittings sind hoch druck- und temperaturbeanspruchbar (bis 150C) und haben eine sehr glatte Innenfläche. Sie eignen sich für Sanitär- und Heizungssysteme und werden als Rohrverbindungen in Unterputz-Rohrleitungssystemen seit Jahren erfolgreich eingesetzt.

Kennzeichnung von Kunststoffrohren

In Deutschland dürfen nur zugelassene Rohre und Rohrsysteme eingesetzt werden, und alle zugelassenen Kunststoffrohre sind eindeutig gekennzeichnet. So ist auf dem Rohr aufgedruckt u.a. der Hersteller, das Material, die Produktionslinie, die Rohrdimension, der laufende Produktionsmeter sowie die Registriernummer und Kennzeichnung des Prüfinstituts, welches das Prüf- oder Gütesiegel für dieses Rohr bzw. Rohrsystem vergeben hat.

Ablängen von Kunststoffrohr, hier am Beispiel von PE-X-Rohr: Zunächst wird das Schutzrohr, dann das Wasser führende Rohr mit einer Kombischere abgelängt. Für formstabiles PE-X-Rohr verwendet man einen speziellen Rohrabschneider.

Wie werden Kunststoffrohre verarbeitet?

Dass Kunststoffrohre in der Haustechnik so erfolgreich sind, liegt zum einen an ihren guten Materialeigenschaften. Rohre, die nicht rosten, keine Lochkorrosionen bilden und nicht zu Inkrustationen neigen, lassen sich für alle Trinkwasserqualitäten einsetzen. Der zweite Grund für die Beliebtheit von Kunststoffrohren ist ihre Montagefreundlichkeit. Kunststoffrohre sind leicht, funktionssicher und lassen sich einfach und schnell verarbeiten. Alle zugelassenen Rohre und Systeme erfüllen die Vorschriften und sind hygienisch einwandfrei. Außerdem geben die Rohre keine Schwermetalle ans Trinkwasser ab. Ein weiterer Vorteil vor allem im Renovierungs- und Modernisierungsbereich ist, dass man keine Fließregel beachten muss.

Wie werden Kunststoffrohre abgelängt?

Eines ist klar: Das Werkzeug der Wahl ist nicht das Taschenmesser oder die Rasierklinge. Zum Ablängen und Entgraten gibt es effektivere Werkzeuge. Bei kleinen Dimensionen kann mit einer speziellen Zange abgelängt werden, bei größeren Dimensionen wird ein Rohrschneider benutzt.

Auch für das Kalibrieren und Anfasen gibt es ein Werkzeug. Am einfachsten ist es, man benutzt dabei das Werkzeug des entsprechenden Systemanbieters. Dies gilt vor allem dann, wenn der Hersteller in seinen Herstellerunterlagen explizit auf das eigene Werkzeug hinweist, da dies dann Mitvoraussetzung für die Systemgewährleistung ist.

Bevor das Rohr dann mit dem Fitting verbunden wird, muss darauf geachtet werden, dass die Kontaktflächen glatt, unbeschädigt, sauber und vor allem frei von Ölen oder Fetten sind. Dies gilt auch für das verwendete Werkzeug.

Das Rohr wird mit einem Kalibrierdorn entgratet und kalibriert (wieder in Form gebracht). Es muss eine umlaufende Fase von 1 mm (bei Außendurchmesser 16-25 mm) bzw. 2 mm (bei 32-50 mm) entstehen.

Moderne Verbindungstechnik spart Montagezeit

Kunststoffrohre werden mittels Klemm-, Press-, Kleb-, Steck-, Schiebehülsen- und Schweißverbindungen verbunden und angeschlossen. Die Vorgehensweise ist materialabhängig (Tabelle 1):

Radial-Pressverbindung mit einer Akku-Presszange.

Bei Rohren aus PVC-C, PP-R und PB besteht meist auch der Fitting aus dem gleichen Material. PE-X- und Mehrschichtverbundrohre lassen sich mit Metall- oder mit Kunststofffittings verbinden.

Kunststoffrohrsysteme werden meist als Komplettsysteme angeboten, d.h. die Zulassung gilt für das gesamte System. Fittings und Rohre sollten also aus dem gleichen System, sprich Hersteller, stammen. Auch beim Verpressen müssen die Pressbacken für das vorliegende System zugelassen sein. Beim Einsatz von Fremdfabrikaten garantiert der Systemanbieter nicht für die Sicherheit der Verbindung.

Axial-Pressverbindung mit manuellem Werkzeug. (Bild: TECE)

Die üblichen Verbindungstechniken

Pressverbindung

Beim Verpressen wird das Kunststoffrohr nach dem Kalibrieren und Anfasen auf den Fitting geschoben und verpresst. Genau genommen werden für das Verpressen zwei Verfahren zur Herstellung von unlösbaren Verbindungen unterschieden:

Klemmverbindung am Beispiel einer T-Brücke bei Rohrleitungskreuzungen.  (Bild: Oventrop)

1. Radialverpressung: Verbundrohre mit ausreichend dicker Metallschicht werden teilweise direkt, andere Verbund- sowie Kunststoffrohre mit Hilfe einer Presshülse (meist aus Edelstahl) radial gepresst.

2. Schiebehülse: Bei diesem Verfahren wird nach dem losen Aufschieben der Hülse das Rohr mit Spezialwerkzeug aufgeweitet, der Fitting eingeführt und die Schiebehülse in axialer Richtung über die aufgeweitete Rohrzone auf den Fitting geschoben.

Klebeverbindung: Die Flächen werden zunächst gereinigt, dann der Klebstoff bzw. das so genannte Fixat aufgetragen, anschließend werden die Flächen zusammengefügt.
(Bild: Friatec)

Klemmverbindung

Klemmverbindungen sind mechanische Verbindungen zwischen Kunststoffrohr und Fitting. Die Verbindungsstücke bestehen entweder aus Metall - meist Messing oder Rotguss - oder aus Kunststoff. Bei der Klemmverbindung wird mittels eines Klemmrings über eine Mutter (mit innen liegendem Konus) das Rohr auf die Stützhülse des Verbinders gepresst.

Schweißverbindung, hier am Beispiel von PP-R-Rohr: Rohr und Fitting werden auf die Vorrichtung des Schweißgerätes gesteckt und erhitzt. Haben beide die notwendige Temperatur, werden die Teile ineinander gesteckt. (Bild: Aquatherm)

Verschweißen

Unter Verschweißen oder Fusionsschweißen versteht man bei Kunststoffrohren eine stoffschlüssige Verbindung von zwei gleichartigen Werkstoffen ohne zusätzliche Verbindungsmittel. Nur gleichartige Werkstoffe können miteinander verschweißt werden.

Steckverbindung am Beispiel von PB-Rohr:
1. Stützhülse in das Rohr einstecken,
2. Rohr mit Stützhülse in den Fitting einstecken,
3. Sicherungsbügel ziehen.
(Bild: Georg Fischer Fränkische)

Verkleben

Mittels eines Spezialklebstoffs oder eines Kaltschweißmittels wird das Werkstoffpaar verbunden.

Tabelle 1: Übersicht der Verbindungsarten

Material

Verbindungsart

 

kleben

schweißen

klemmen

schieben

pressen

stecken

PVC-C

X

-

-

-

-

-

PP-R

-

X

-

-

-

-

PB

-

X

X

-

X

X

PE-X

-

-

X

X

X

-

MVR

-

-

-

X

X

-

PPSU*

-

-

-

-

X

X

PVDF*

-

-

-

-

X

-

*) PPSU und PVDF werden für Sanitär- und Heizungsinstallationen nur als Fittings
angeboten, nicht als Rohre.

Steckverbindung

Ein Steckfitting ermöglicht dem Installateur eine einfache, schnelle und sichere Verbindung von Rohr und Formteil, die ohne Werkzeug durchgeführt werden kann. Der Dimensionsbereich für Steckverbindungen von flexiblen Rohren in der Wohnungsverteilung reicht von 12 bis 25 mm.

 


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