Normen und Standards

Leistungsvergleich von Polybuten-1 und alternativen Kunststoffmaterialien

Interner Druckwiderstand
Es existieren parallele Normen zur ISO-Norm 12230, die die Wirkung von Zeit und Temperatur auf die erwartete Festigkeit von PE-X (ISO 10146) PE-RT (ISO 24033) und PP-H, PP-R und PP-B (ISO 3213) darlegen. Diese Normen liefern die Grunddaten für die jeweiligen Rohrleitungsnormen, nämlich ISO 15876 für Polybuten-1, ISO 15875 für PE-X, ISO 22391 für PE-RT und ISO 15874 für die drei Arten von Polypropylen. Die in diesen Normen aufgeführten Daten erlauben einen Vergleich der Leistung dieser drei Kunststoffmaterialalternativen.
Die folgende Abbildung zeigt die Leistungsreferenzlinien für Polybuten-1, PE-X, PP-R und PE-RT bei 70°C in äquivalenter Größe. Nach 10 Jahren ununterbrochen angewendeter Spannung behielt Polybuten-1 40% mehr Festigkeit als PE-X und fast die doppelte Festigkeit im Vergleich zu PP-R und PE-RT.
Comparison of 70°C Reference Lines For PB-1, PE-X, PP-R and PE-RT*
Konstruktionsspannung Durch den Einsatz der in der ISO-Norm 10508 dargelegten Standardmaßkriterien ist es möglich, die maximal zulässige Ringspannung dieser alternativen Polyolefin-Rohre für die verschiedenen normierten Anwendungstemperaturklassen zu berechnen. Die Berechnung ergibt die in der Tabelle unten aufgeführten Vergleiche, wobei gezeigt wird, dass die maximal zulässige Ringspannung bei Rohren aus Polybuten-1 rund 35% höher als bei Rohren aus vernetztem Polyethylen bzw. PE-X, 45% höher als bei Rohren aus Polypropylen bzw. PP-R und über 50% höher als bei Rohren aus nichtvernetztem Polyethylen bzw. PE-RT ist. Das bedeutet in Wirklichkeit, dass Rohre aus Polybuten-1 bei äquivalenter Dicke einen wesentlich höheren Schutzfaktor für installierte Anlagen im Vergleich zu den anderen Kunststoffmaterialalternativen bieten.

Klasse PB-1 PE-X PE-RT(*) PP-R
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

Aus der maximal zulässigen Vergleichsspannung lässt sich eine mindestzulässige Wanddicke berechnen. Aus der Berechnung geht deutlich hervor, dass Rohre aus Polybuten-1 im Vergleich zu anderen Materialien mit einer wesentlich geringeren Wanddicke hergestellt werden können, je nach den durch Anwendungsnormen auferlegten Beschränkungen. Eine geringere Wanddicke bedeutet auch einen größeren Rohrinnendurchmesser bei vergleichbarem Rohraussendurchmesser, was wiederum zu einem geringeren Druckverlustgefälle und einer geringeren Fließgeschwindigkeit bei Durchsatz einer festgelegten Wassermenge führt.

PE-RT ist die Abkürzung für hochtemperaturbeständiges Polyethylen.