Rohreigenschaften

Langzeit-Innendruckfestigkeit

Die Zeitstand-Innendruckfestigkeit von Rohren wird anhand von Prüfungen gemäß internationaler und nationaler Normen und Standards bestimmt. Die Prüfergebnisse werden dann zur Berechnung der maximal zulässigen Vergleichs-spannung für die Warmwasserförderung gemäß festgelegter Bedingungen verwendet. Daraus ergeben sich die Temperaturklassen. Diese Temperaturklassen werden erstellt, um die voraussichtlichen Betriebsbedingungen für einen Zeitraum von 50 Jahren für eine Reihe unterschiedlicher Heizungs- und Wasserversorgungsanwendungen abzuleiten. Die international anerkannten Temperaturklassen sind im ISO-Standard 10508 festgelegt und in anderen System-/Anlagenstandards für Kunststoffrohrleitungssysteme wird auf sie entsprechend Bezug genommen.
Klassifizierung der Betriebsbedingungen für 50 Jahre
CEN/ISO-Klassen
Betriebsbedingungen
Klasse Anwendung Normal Maximal Versagen
    Temp.°C Zeit in Jahren Temp.°C Zeit in Jahren Temp. °C Zeit in Stunden
1 Warmwasserversorgung bei 60°C 60 49 80 1 95 100
2 Warmwasserversorgung bei 70°C 70 49 80 1 95 100
4 Fussbodenheizungsanlagen
Heizungsanlagen für niedrige
Temperaturen		 40 20 70 2,5 100 100
60 25
5 Heizungsanlagen für hohe
Temperaturen		 60 25 90 1 100 100
80 10

Anhand der Anwendung genormter Dimensionskriterien ist es möglich die maximal zulässige Umfangsspannung von Konkurrenzrohren aus Polyolefin für jede dieser Temperaturklassen wie folgt zu berechnen:

Maximal zulässige Umfangsspannung (MPa) (Ringspannung) von Polyolefin-Rohren für die Warmwasserförderung
  PB-1 PEX PE-RT PP-R
Temperaturklasse Polybuten-1
(ISO 15876-2)		 Vernetztes Polyethylen
(ISO 15875-2)		 Hochtemperatur-beständiges Polyethylen
(ISO 22391-2)		 (ISO 15874-2)
1 5.73 3.85 3.30 3.09
2 5.06 3.54 2.70 2.13
4 Fussbodenheizung 5.46 4.00 3.26 3.30
5 4.31 3.24 2.4 1.90

Prinzipiell weisen diese Berechnungen darauf hin, dass die Wanddicke von Polybuten-1-Rohren bei gleicher Spannungsbeständigkeit geringer als bei den anderen zur Wahl stehenden Materialien sein kann. Die Berechnung der Wanddicke wird jedoch durch andere genormte Anforderungen vorgeschrieben, mit dem Ergebnis, dass für Rohrdurchmesser von weniger als 20 mm Mindestwanddickenanforderungen vorliegen, was wiederum bedeutet, dass alle Polyolefin-Rohre eines bestimmten Durchmessers einer minimalen Wandstärke entsprechen müssen.

Folglich lässt sich der Leistungsvorteil von Polybuten-1-Rohren nur als Leistungsschutzfaktor von +35% im Vergleich zu vernetztem Polyethylen und +50% im Vergleich zu hochtemperaturbeständigem Polyethylen (PE-RT) ausdrücken.

Für Rohrdurchmesser von mehr als 20 mm ist es jedoch zulässig, die Rohrdicken gemäß genormter Leistungskriterien zu berechnen, wobei die Vorteile der Verwendung von Polybuten-1 in bezug auf Rohrgewicht und somit Rohmaterialverbrauch und -kosten ausgenutzt werden können.

50 Jahre Nutzungsdauer (70°C-Kurve)
einschließlich Schutzfaktor
  PB-1 PEX PP-R PVC-C  
Rohrgröße
40 mm AD
x Dicke		 3,7 5,5 6,7/8,0 4,5 mm
ID (Innendurchmesser) 32,6 29,0 26,6/24,0 31,0 mm
Rohrinnenfläche 834 660 555/462 754 mm²
Druckklasse PN 16 PN 20 PN 20 / PN 25 PN 25  
 
Fließgeschwindigkeit bei
V = 2,0 l/s		 2,4 3,0 3,6/4,4 2,7  
Druckverlust
V = 2,0 l/s		 18,4 32,5 49,5/81,3
(SVGW/DVGW)		 23,6  
Verhältnis lineares
Rohrgewicht		 1 1,44 1,66 1,57