| 14.03.2003 |
Trinkwasserleitungen in der Hausinstallation |
Trinkwasserleitungen aus Kupfer
Kupfer ist ein häufig verwendeter Werkstoff in der Hausinstallation. In
den alten Bundesländern bestehen ca. 75 % aller Trinkwasserrohre in
Neubauten aus diesem Metall. Wegen der leichten Verarbeitbarkeit und der
vermeintlichen Unschädlichkeit für den Menschen galt Kupfer lange Zeit
als idealer Werkstoff für den Trinkwasserleitungsbau.
Dass Kupfer durch das Trinkwasser aus den Rohrleitungen gelöst wird,
schien nicht bedenklich, da es für den Menschen ein lebensnotwendiges
Spurenelement darstellt. Der tägliche Mindestbedarf für Erwachsene liegt
bei 20 - 40 µg, für Säuglinge bei ca. 50 µg je Kilogramm Körpergewicht
und Tag.
In größeren Mengen kann Kupfer gesundheitsschädigend wirken. Beim
erwachsenen Menschen wird Kupfer nicht im Körper angereichert, sondern über
die Galle ausgeschieden. Bei Säuglingen und Kleinkindern dagegen
speichert sich dieses Schwermetall in der Leber und kann zu
Lebervergiftungen führen. Zum ersten Mal wurde 1987 ein Zusammenhang
zwischen einer tödlich verlaufenden Leberzirrhose von Säuglingen und
deren Ernährung mit stark kupferhaltigem Trinkwasser (3 mg/l)
nachgewiesen. Der in der Neufassung der TrinkwV [TV090]
vorgeschriebene Richtwert von 3 mg/l Cu ist vor diesem Hintergrund
entschieden zu hoch anzusehen (gesundheitliche Störungen beginnen schon
bei 0,8 mg/l Cu) und kann für Säuglinge sogar tödliche Folgen haben.
In diversen Publikationen ist der Einfluß verschiedener Wasserparameter
auf den Kupfergehalt im Trinkwasser untersucht wurden. Dabei wird
deutlich, dass Wasserhärte und pH-Wert ausschlaggebend für die
Konzentration des Metalles im Wasser sind. Besonders aggressiv ist ein
weiches, kalkarmes Wasser (< 7 °d), welches Kupfer- und andere
Metallrohre stärker angreift als ein Wasser mit 10 bis 25 °d. Ein sehr
hoher Kupfergehalt ist bei saurem Wasser (pH-Wert um 6.5, der nach TrinkwV
noch zulässig ist) zu verzeichnen [WAG88]. Unter diesen Bedingungen
korrodieren Kupferleitungen stark und es treten hohe Kupferkonzentrationen
im Trinkwasser auf [BGA90].
Ein extrem hoher Kupfergehalt wurde ebenfalls im Falle von Rohren, die
nicht nach DIN 1798 hergestellt wurden oder die bei der Verlegung stark
verformt wurden, nachgewiesen. Bei diesen Rohren tritt verstärkt eine
Loch- und Spaltkorrosion auf, die zusätzlich durch Rohrverunreinigungen
gefördert wird. Bei einer Sanierung bzw. Neuverlegung sollte deshalb
unbedingt auf eine fachgerechte Installation [DIN 1988 Teil 2] geachtet
werden [WAN85, HEI86]. Bei Neuinstallationen sind unter vergleichbaren
Bedingungen die Kupferkonzentrationen durchgehend höher, als bei zwei und
mehr Jahre alten Anlagen, da sich innerhalb der ersten Jahre eine
Deckschicht an den Rohrinnenwandungen ausbildet, die einen gewissen Schutz
vor weiterer Korrosion bietet. Bei höheren Temperaturen, also im
Warmwasserbereich, bildet sich diese Deckschicht schneller und zuverlässiger
aus, so dass keine Installationszeitabhängigkeit der Cu-Konzentration zu
beobachten ist.
Die Verwendung bleihaltigen Weichlotes zur Verbindung kupferner Rohre führt
zur elektrolytischen Korrosion des Lotes, was extrem hohe
Bleikonzentrationen im Trinkwasser nach sich zieht [LYA77]. Deshalb ist
nach DIN 1798 für die Installation von Trinkwasserleitungen aus Kupfer
die Verwendung von bleifreiem Lot vorgeschrieben.
Trinkwasserleitungen aus
Eisenwerkstoffen (verzinkter Stahl, Edelstahl)
Neben den Kupferrohren haben Trinkwasserleitungen aus Eisenwerkstoffen den
größten Marktanteil. Da Eisen in sauerstoffhaltigem Wasser stark rostet,
werden Eisenrohre im Bereich der Hausinstallation durch eine Zinkschicht
oder durch Legierung zu Edelstahl davor geschützt.
Eisen ist ein essentielles Spurenelement und von zentraler Bedeutung für
den menschlichen Organismus. Zur Deckung des täglichen Bedarfs sind ca. 5
- 30 mg Eisen erforderlich, die aus der Nahrung und dem Trinkwasser
aufgenommen werden.
Der Eisengehalt im Trinkwasser liegt weit unter der als schädlich für
den Menschen angesehenen Grenze von 200 mg/l. Trotzdem treten bei den
vorkommenden Mengen unangenehme Auswirkungen auf, da Eisenionen bei
Kontakt mit gelöstem Sauerstoff ausflocken. Färbungen, Trübungen,
Ablagerungen, Rostflecken und metallischer Geschmack sind Folgen dieses
Vorgangs. Aus diesen Gründen werden bereits kleine Mengen als Störstoff
betrachtet, obwohl Eisen als Spurenelement im Trinkwasser wünschenswert wäre.
Die TrinkwV setzt den Grenzwert auf 0,2 mg/l fest. Dies ist eine
technische Vorgabe, die dem Schutz vor Ablagerungen in Behältern und
Rohrleitungen und zur Vermeidung aufwendiger Reinigungsmaßnahmen dient
[WAS90].
Bei gleichbleibender Qualität des Wassers (konstante Wasserparameter) und
gleichmäßiger Strömung bildet sich in Rohren aus Gußeisen und
unlegiertem Stahl eine Deckschicht aus, die eine weitere Korrosion
verhindert. Ändert sich jedoch die Wasserqualität und die Fließgeschwindigkeit,
steigt der Eisengehalt des Trinkwassers stark an.
Hohe Eisengehalte sind häufiger in Trinkwasser aus Hausbrunnen
nachweisbar, das durch verzinkte Eisenrohre gefördert wird. Nach
teilweiser Abtragung der Zinkschicht kann sich wegen der stoßweisen
Entnahme keine Deckschicht ausbilden und der meist sowieso schon höhere
Eisengehalt des Grundwassers wird durch das Rohrmaterial zusätzlich erhöht.
Stahlrohre werden häufig mit einem Zinküberzug versehen, da Zink eine
schützende Oxidschicht bildet. Die Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit des Überzugs
hängt von seinem Herstellungsverfahren, den Wasserparametern und dem
Kontakt zu anderen Metallen ab.
Vorgeschrieben ist eine Verzinkung nach DIN 2444. Es wird eine gut
haftende ca. 50 - 100 µm dicke Schicht je zur Hälfte aus Reinzink und
Hartzink (Eisen/Zink-Legierung) aufgetragen. Früher hergestellte
sogenannte luftausgeblasene Verzinkungen sind ebenso wie neu entwickelte
Verzinkungen mit höherem Rein- bzw. Hartzinkanteil in ihren
Korrosionseigenschaften schlechter zu beurteilen.
Dauerversuche an verzinkten Stahlrohren ergaben:
Hausinstallationen aus nichtmetallischen Werkstoffen
Seit Mitte der siebziger Jahre werden Trinkwasserrohrleitungen auch aus
Kunststoffen hergestellt. Sie sind korrosionsbeständig, auch für Wässer mit
niedrigen pH-Werten und an den Rohrinnenseiten bilden sich keine Inkrustationen
aus kalkhaltigen Verbindungen. Außerdem besitzen sie ein geringeres Gewicht und
eine höhere Flexibilität als Metallrohre. Die Verbindungstechnologie ist
jedoch aufwendiger und das Langzeitverhalten der Kunststoffrohre scheint in der
Praxis noch nicht genügend gesichert zu sein. Vereinzelt wurden Spannungsrisse
infolge von Verformung und Versprödung Die gebräuchlichsten Kunststoffe sind
vor allem Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE) in verschiedenen
Erscheinungsformen (PE-LD, PE-HD, VPE), desweiteren Polypropylen (PP), Polybuten
(PB) und Polyamid (PA).
PVC und PE sind säure- und laugenbeständig, von polaren Lösungsmitteln werden
PVC-Rohre angegriffen, PE-Rohre dagegen nicht. Chlor, Ozon und
UV-Strahlen haben keine Wirkungen auf PVC, bei PE führen diese zu Versprödungen.
PVC weist eine Hitzeempfindlichkeit auf, das Material erweicht ab 80 °C. Eine
Temperaturstabilität ist für Rohre aus vernetztem PE (VPE) zu verzeichnen. Für
Temperaturbereiche bis 60 °C ist das hochdichte Hart-PE (PE-HD) als Material für
Trinkwasserleitungen gut geeignet. Weder PE noch PVC dienen als Nährboden für
Bakterien, so dass es zu keiner Keimzahlerhöhung im Trinkwasser auf Grund der
Kunststoffrohre kommt. Ein wichtiger Aspekt ist die Umweltverträglichkeit der
o. g. Kunststoffe. PVC ist sowohl bei seiner Herstellung als auch bei seiner
Entsorgung umweltschädigend. Das Umweltverhalten von PE dagegen ist weitaus günstiger
zu beurteilen.
Die gesundheitliche Beurteilung von Kunststoffen ist durch DIN-Vorschriften und
die Mitteilungen der Kunststoffkommission des Bundesgesundheitsamtes (KTW-Empfehlungen)
geregelt. In diesen KTW-Empfehlungen sind Höchstgrenzen von Zusatzstoffen,
welche nach dem heutigen Kenntnisstand noch keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen
hervorrufen, festgelegt. Zusatzstoffe werden zur Verbesserung der
physikalischen Eigenschaften des Kunststoffes (z. B. Weichmacher,
Stabilisatoren, Farbstoffe, Gleitmittel) zugegeben.
Glas- und Keramikleitungen sind vom gesundheitlichen Standpunkt positiv zu
beurteilen, befinden sich aber derzeit noch in der Entwicklungsphase oder werden
aus Wirtschaftlichkeitsgründen nur versuchsweise in der Hausinstallation
eingesetzt.
Bis heute ist die Entwicklung keines Werkstoffes
in der Hausinstallation so ausgereift, dass unter allen Bedingungen Trinkwasser
durch das Rohrleitungsmaterial unbeeinflusst bleibt und die Herstellung des
Werkstoffes als umweltverträglich einzustufen ist. Die Wasserbeschaffenheit,
insbesondere der pH-Wert und die Wasserhärte, hat einen großen Einfluss auf
die Korrosionsbeständigkeit von Metallrohren, so dass durch Entsäuerung
des Wassers die Situation generell verbessert werden kann. Trotzdem müssen
Bleirohrleitungen sobald wie möglich ausgetauscht werden.
Die heute gebräuchlichen Kupferrohre sind vor allem für Säuglinge schädlich,
hier sollte das Wasser regelmäßig kontrolliert und darauf geachtet werden, dass
Kleinkinder nicht mehr als die täglich benötigte Dosis Kupfer durch das
Trinkwasser aufnehmen. Auch wenn verzinkte Stahlrohre heutzutage kaum noch
Cadmium enthalten, stellen sie in Gegenden mit nitrathaltigem Trinkwasser ein
nicht zu unterschätzendes Gesundheitsrisiko dar, weil sich das giftige Nitrit
bilden kann.
Nach dem heutigen Stand der Technik sind Edelstahlrohre, neben Kunststoffrohren
aus Polyethylen, am ehesten zu empfehlen. Sie sollten allerdings nicht mit
anderen Metallrohren kombiniert werden. Bei den Kunststoffrohren scheidet PVC
wegen der Umweltbelastung in der gesamten Produktlinie aus. PE-Rohre scheinen
jedoch momentan mit die beste Lösung zu sein.
Bei Glas- und Keramikrohren sind die technischen Probleme noch nicht so weit gelöst,
dass sie als praktische Alternative schon in Frage kommen.
Am 1.1.2003 tritt eine neue Trinkwasserverordnung in Kraft. Die wesentlichen Punkte sind:
Materialien und Rohrverlegung
Zu den klassischen Materialien für Trinkwasserrohre wie Guß, Stahl oder Kupfer gibt es heute eine Reihe von Alternativen, z.B. Edelstahl, Polypropylen (PP) oder vernetztes Polyethylen (PE-X). Das Prüfzeichen des DVGW (2.1), das Voraussetzung für die Zulassung als Trinkwasserrohr ist, bescheinigt u.a. auch, dass das System über Spezial-Fittings an andere Rohrwerkstoffe angeschlossen werden kann und Rohre mit mindestens zwei Nennweiten beinhaltet (für Steig- und Verteilungsleitungen).
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* PVC-Rohre bereiten in der Anwendung keine Probleme. Sie sind aber wegen der mangelnden Umweltverträglichkeit bei ihrer Herstellung wie auch bei der Entsorgung grundsätzlich in Frage zu stellen.
In verschiedenen Regionen Deutschlands ist das Trinkwasser derart aggressiv, dass "normales" Rohr nicht verwendet werden darf – es würde korrodieren. Aber auch in Betrieben der Lebensmittelindustrie oder der chemischen Industrie müssen oft Flüssigkeiten durch Rohre geleitet werden, die besonderen hygienischen Anforderungen gerecht werden müssen. In diesen Fällen verwendet man Rohre aus Edelstahl.
Durch die Verwendung von Edelstahl gibt es keine Korrosionsprobleme bei Trinkwasserleitungen oder anderen Medien. Diese Haushaltsinstallationen sind hygienisch unbedenklich.

Edelstahlrohre werden üblicherweise mit der Presstechnik verlegt. Diese Verbindungstechnik ist bereits drei Jahrzehnte alt. Damals allerdings gab es die Pressfittings und die Rohre nur aus schwarzem Stahl. Nach und nach kamen die anderen Werkstoffe hinzu, die heute in der Haustechnik eingesetzt werden (Kunststoff, Kupfer, Messing, Rotguss).
Das Edelstahl-Pressfittingsystem zeichnet sich durch seine sicher, schnell und sauber herzustellende Rohrverbindungen aus. Die Verbindung erfolgt durch einfaches Verpressen von Pressfitting und Leitungsrohr. Rohrabmessungen von 12 bis 108 mm Außendurchmesser eröffnen dem Installateur vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Die Verbindungen halten Drücken bis 16 bar und Temperaturen bis 120°C stand. Seit Mitte des Jahres 2000 gibt es in Deutschland auch Edelstahlfittings für die Gas-Installation.
Zur Herstellung der Pressfitting-Verbindung verwendet man ein Presswerkzeug. Die Palette reicht von elektromechanischen Presswerkzeugen zum Verpressen der Abmessungen 12 – 54 mm (DN 10 – 50) über die Netz bzw. Akku betriebenen Typen, die als Allrounder gelten, bis hin zum elektrohydraulischen Presswerkzeug für die großen Abmessungen.
Die Qualität des Trinkwassers darf sich auf seinem Weg zum Endverbraucher nicht verschlechtern.
Zurzeit werden folgende Werkstoffe eingesetzt:
- Kupfer
- PVC-U
- PE-X-Rohr
- Mehrschichtverbundrohr
- Edelstahl
Die Wahl des Werkstoffes richtet sich nach der Zusammensetzung des
Wassers, die von den geologischen Verhältnissen Vorort abhängt. Bis zu
einem Kohlensäuregehalt von 1 mmol/l ist der Einsatz von Kupfer zulässig.
Bei einem höherem Gehalt besteht die Gefahr eines erhöhtem
Kupfereintrags ins Wasser.
Im Gütersloher Bereich beträgt der Kohlensäuregehalt 0,4 – 0,5
mmol/l. Trotzdem ist es in den letzten Jahren zu einem höherem
Kupferaustrag gekommen als zu erwarten war.
Bei älteren Kupferrohrleitungen verringert sich der Kupferaustrag
wieder durch Ablagerungen, die eine Schutzschicht bilden.
Durch die rege Neubautätigkeit der vergangenen Jahre ist die
Kupferkonzentration im Abwasser ständig gestiegen, sodass der zulässige
Gehalt im Klärschlamm z.T. überschritten wurde. Diese Chargen mussten
teuer verbrannt werden.
Daher empfehlen die Stadtwerke Gütersloh Ihren Kunden bei Neuanlage auf
Kupfer zu verzichten und sich für alternative Rohrleitungssysteme zu
entscheiden.
| Wasseraufbereitung
Aus verschiedensten Gründen kann es erforderlich sein Wasser aufzubereiten. Das Trinkwasser der regionalen Versorgungsbetriebe ist vorwiegend
sehr kalkhaltig und hart. Das führt unweigerlich zu Verstopfungen der
Rohrleitungen und Armaturen, sowie zur Verkalkung von Heizstäben und
–spiralen von Haushaltsgeräten. Derzeit gibt es verschiedene Methoden der Wasseraufbereitung. Filtertechnik Wasserfilter in der Hausinstallation verhindern, dass Feststoffe wie Rostpartikel oder Sandkörner ins private Wassernetz gelangen. Sie schützen teure Armaturen und Geräte und sind eine wichtige Vorsorgemaßnahme gegen Leitungsschäden durch Korrosion. Brunnenwasseraufbereitung Filteranlagen entfernen ungelöste oder gelöste Eisen- und
Manganverbindungen aus Ihrem Trinkwasser. |
Aus www.bau.de:
Die Verwendung von Kupferrohr in der Heizungsinstallation ist
unproblematisch, da Heizungswasser kurze Zeit nach Inbetriebnahme einfach
ausgedrückt "totes Wasser" ist, und mit dem Kupferrohr keine
korrosive Verbindung eingeht.
Im Bereich Trinkwasser sieht es sehr wohl schon anders aus. Durch die
fortschreitende Zerstörung unserer Umwelt wird die Herstellung unseres zu Recht
gelobten Trinkwassers nach DIN 2000 mittlerweile für die Wasserversorger immer
schwieriger. Daher wird in einigen Regionen Deutschlands auf die Verwendung von
Kupferrohr in der Trinkwasserinstallation verzichtet. So gibt es z.B. in Teilen
am Niederrhein Probleme mit dem zu weichen(!) Wasser, wodurch die Rohre in
wenigen Jahren papierdünn werden und es zu Lochfraßkorrosion kommt. Dort wird
meist in verzinktem Stahlrohr, Kunststoffrohren, oder auch Metall-Verbundrohren
installiert.
Voraussetzung für jede Rohrart, die in der Trinkwasserinstallation Verwendung
finden soll, ist jedoch seine Normung und DVGW-Zulassung. Auf Kupferrohe
bezogen, gilt seit einiger Zeit die europäisch harmonisierte Norm der DIN-EN
1057 (alt: DIN 1786), wobei ein Qualitätsmerkmal das RAL-Gütesiegel ist, und
in bester Qualität das Rohr, dass nach dem sog. SANCO-Verfahren hergestellt
wurde. Sollten Sie also ein SANCO-Rohr kaufen, ist es egal(auch wenn in
Deutschland jetzt sehr laut aufgebrüllt wird), ob es z.B. EURO-Sanco von
Boulieden aus Belgien, oder DEUTSCHES(!) SANCO von den Wieland-Werken, oder von
Kabelmetal ist. Da SANCO ein geschütztes Verfahren ist, haben sich ALLE
Hersteller daran zu halten und geben entsprechend ihre Gewährleistungen. Jedes
einzelne Rohr MUSS übrigens gekennzeichnet sein!
http://www.kupfer.org/
http://www.wieland.de/