Vorteile und Grenzen der Verlegung von Kunststoffrohren aus Polyethylen (Teil 3)

18.10.2005

Anwendungsbeispiele Die Anwendungsbreite und Einsatzmöglichkeiten von Rohrleitungen aus Polyethylen sind groß. Sie reichen von der Wasserversorgung bis zur Bergwerkstechnik. Die im dritten Teil der Fachbeitragsserie zu den Grundlagen des Werkstoffes Polyethylen (PE-HD) vorgestellten Beispiele bieten einen ausschnittartigen Einblick. Diesen Beitrag veröffentlichen wir mit freundlicher Genehmigung des bbr - Fachmagazin für Brunnen- und Leitungsbau.

Polyethylenrohre (vernetzt und unvernetzt) werden nicht nur in kommunalen Bereichen, sondern auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt.

Anwendungsgebiete sind (nach [3]) u. a.:

  • Abwasser
  • Beregnungsrohre
  • Bergwerkstechnik
  • Brunnentechnik
  • Druckluftleitungen
  • Düker- und Seeleitungen
  • Gasversorgung
  • Heizungstechnik
  • Industrieleitungen
  • Kabelschutzrohre
  • Klärwerkstechnik
  • Kühldecken
  • Lebensmittelindustrie
  • Lüftungsleitungen
  • Rohrleitungen für den Deponiebau
  • Sanierungsverfahren
  • Schiffbau
  • Schwimmbadtechnik
  • Sickerleitungen
  • Trinkwasserversorgung
  • Wasseraufbereitung

Jede der genannten Anwendungsbeispiele führt zu speziellen Anforderungen an den Werkstoff Polyethylen. Durch entsprechende Modifikationen wird den besonderen Einsatzbedingungen Rechnung getragen (Tab. 1).

Anwendungsgrenzen

Wie bereits in Teil 2 erwähnt, müssen bei der Projektierung, Verlegung und Betrieb von Leitungen aus PE-HD die werkstoff- und verlegespezifischen Grenzen und Besonderheiten berücksichtigt werden. Dies betrifft vor allem die mechanische Festigkeit, die temperaturabhängig ist, und die relative Kerbempfindlichkeit. Die hierzu notwendigen Kenntnisse und erforderlichen Maßnahmen werden im Rahmen der Schweißerausbildung in entsprechend anerkannten Kursstätten des DVGW (Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V., Bonn) bzw. des DVS (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V., Düsseldorf) vermittelt und zertifiziert.

Im Folgenden soll anhand einer Auswahl von Anwendungsbeispielen aufgezeigt werden, dass PE-HD nicht nur sehr vielseitig eingesetzt werden kann, sondern als technischer Werkstoff auch für spezielle Anforderungen sichere und zuverlässige Lösungen bietet.

Anwendungsbeispiel Großrohrverlegung bei tiefen Temperaturen

Das Verlegen von Großrohren im Wasser- und Abwasserbereich erfordert hinsichtlich der Verlege- und Schweißtechnik viel technisches Know-how, vor allem bei ungünstigen Witterungsbedingungen. Dieses Know-how ist technischer Standard und lässt sich in vielseitigen Anwendungsbereichen auch unter schwierigen Bedingungen vorteilhaft umsetzen (Beispiel 1).

Anwendungsbeispiel Wasserschutzgebiet

Das Verlegen von Rohren in Wasserschutzgebieten unterliegt in Deutschland strengen Auflagen nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Hier werden nicht nur höchste Anforderungen an die Rohrsysteme (z. B. Dichtheit und Zuverlässigkeit) gestellt, sondern auch an die Verlegefirmen, die einen entsprechenden Eignungsnachweis vorweisen müssen (Beispiel 2).

Anwendungsbeispiel Düker

Grabenlose Querungen und Unterführungen von Kanälen, Seen, Gebäuden usw. stellen oft eine notwendige bzw. kostengünstige Alternative zur konventionellen Rohrverlegung dar. (Beispiel 3)

Anwendungsbeispiel Trinkwasser

Der Einsatz von PE-HD-Rohren für Lebensmittel stellt grundsätzlich kein Problem dar. Um z. B. die hygienische Unbedenklichkeit im Trinkwasserbereich zu garantieren, werden entsprechend zertifizierte Rohre nach strengen und bewährten Vorschriften regelmäßig neutral von akkreditierten und anerkannten Prüflaboratorien überprüft und fremdüberwacht (Beispiel 4).

Anwendungsbeispiel Pflugtechnik

Das Einpflügen von Rohren aus Polyethylen mit oder ohne gleichzeitige Einsandung stellt ein sehr schnelles und kostengünstiges Verfahren dar, um Rohrleitungen auf meist großen bzw. schwer zugänglichen Strecken zu verlegen (Beispiel 5).

Anwendungsbeispiel Anlagenbau

PE-HD wird aufgrund seiner chemischen und mechanischen Eigenschaften und seiner verarbeitungstechnischen Vorteile auch im Anlagenbau sehr vielseitig eingesetzt. Das betrifft neben den Rohrleitungen auch die Behälter, die aus PE-HD-Platten gefertigt werden (Beispiel 6).

Anwendungsbeispiel Hochdruckleitungen

In Pilotprojekten werden z. Z. im Gas- und Erdölleitungsbau aramidfaserverstärkte Rohrleitungen aus PE-HD getestet. Ziel ist die Erhöhung der Betriebsdrücke von derzeit 10 bar auf über 40 bar bei einer gleichbleibenden Lebensdauererwartung von 50 Jahren. Diese Hochdruckleitungen (RTP = reinforced thermoplastic pipe) werden vor allem oberirdisch verlegt und sind aus mehreren Schichten aufgebaut [2]. Die Verbindungstechnik beruht auf einer Kombination von Heizelementstumpf- und Heizwendelschweißtechnik (Beispiel 7).

Fazit

Soweit der notwendige Sachverstand und die Kenntnis bei der Werkstoffauswahl, der Berechnung, der Verlegung, der Fügetechnik, dem Handling und dem Betrieb der Rohrleitungen aus PE-HD von Anfang an mit einbezogen wurden, sind die technischen Lösungen sicher und können die an sie gestellten Vorgaben zuverlässig erfüllen.

Literatur

[1] Brömstrup, H. (2004): Rohrsysteme aus PE 100, (Vulkan-Verlag), Essen.
[2] Grass, C. (2005): Aramidbewehrte Kunststoffrohre im Hochdruckbereich, In: GWF Gas Wasser, 146, Nr.3.
[3] N.N. (1997): Kunststoffrohr Handbuch, (Vulkan-Verlag), Essen.

Teil 1 der Reihe: Grundwissen zum Schweißen von Polyethylen

Teil 2 der Reihe: Grundlagen zum Werkstoff Polyethylen (PE-HD)

Quelle: bbr 7-8/05, Seite 28-31

Veröffentlichung mit freundlicher Genehmigung des bbr - Fachmagazin für Brunnen- und Leitungsbau.
Weitere Informationen unter www.bbr-online.de

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