Der Zustand der Leitungsnetze ist entscheidend für die sichere Trinkwasserversorgung. Die Auswahl der Werkstoffe hat großen Einfluss auf Effizienz, Haltbarkeit und Umweltverträglichkeit der Wasser-Infrastruktur. Deshalb geben wir euch einen Überblick über die wichtigsten Leitungswerkstoffe, die in Wasserversorgungsnetzen eingesetzt werden.
Duktiles Gusseisen: die sichersten Leitungen
Duktile Gussrohre (3G/GGG genannt) werden seit Ende der 1960er Jahre für alle Leitungsarten außer Hausanschlüsse verwendet. Sie haben eine Kunststoffisolierung oder eine Zementumhüllung. Sie waren anfänglich mit Synoplast umhüllt, um Außenkorrosion zu verhindern. Seit Ende der 1970er Jahren haben sie eine Umhüllung aus Kunststoff (Polyetylen).
Sie sind robust und unempfindlich gegenüber Druckstellen durch Steine. Sie halten große statische und mechanische Belastungen aus. Deshalb sind Rohrbrüche seltener: Laut DVGW-Statistiken gehören Rohrleitungen aus duktilem Gusseisen zu den sichersten, die im Trinkwassernetz verbaut werden.
Eigenschaften: Leitungen aus Gusseisenleitungen zeichnen sich durch ihre Robustheit und Langlebigkeit aus. Sie sind beständig gegenüber Korrosion und bieten eine hohe mechanische Festigkeit.
Anwendung: Häufig eingesetzt in Trinkwasserverteilungsnetzen, insbesondere für Hauptleitungen.
Die Lebensdauer von Rohrleitungen aus duktilem Gusseisen in der Trinkwasserversorgung beträgt mindestens 80 Jahre. Nicht wenige solcher Leitungen erreichen sogar eine Lebensdauer von bis zu 150 Jahren.Stahlleitungen sind flexibel und stark
Neben Gusseisen wird in der Trinkwasserversorgung früher wie heute vor allem bei Haupt- und Zubringer-/Transportleitungen auf Stahl gesetzt. Sie sind stark und flexibel. Ihre Anpassungsfähigkeit macht sie ideal für den Einsatz in verschiedenen Umgebungen und Bedingungen.
Die Innenfläche Innenwände von Stahlleitungen ist wie auch bei GGG-Leitungen mit Zementmörtel ausgekleidet: So werden Ablagerungen (fachlich: Inkrustationen) verhindert und der innere Korrosionsschutz gewährleistet. Stahlleitungen mit einer guten Außenisolierung können außerdem über den Kathodischen Korrosionsschutz „aktiv“ gegen Korrosion geschützt werden. Dabei wird die Leitung mit einem sehr geringen Schutzstrom beaufschlagt, der eine Korrosion des Stahls verhindert bzw. stark verlangsamt.
Eigenschaften: Stahlleitungen sind flexibel und stark. Ihre Anpassungsfähigkeit macht sie ideal für den Einsatz in verschiedenen Umgebungen und Bedingungen.
Anwendung: Hauptleitungen, Trinkwasserversorgung in städtischen Gebieten.
Die Lebensdauer von Stahlleitungen in der Trinkwasserversorgung beträgt mindestens 50 Jahre; bei neuen Stahlleitungen sogar bis zu 160 Jahre. Kathodisch geschützte Leitungen können wahrscheinlich noch deutlich länger eingesetzt werden.PE-Leitungen sind leicht und kosteneffizient
Heutzutage sind Rohrleitungen für die Trinkwasserversorgung auch oft aus Kunststoff – und zwar Polyethylen (PE) und Polyvinylchlorid (PVC). Solche Leitungen sind leicht, korrosionsbeständig und für unsere Kollegen einfach zu handhaben, z.B. beim Transport. Deshalb werden sie sehr häufig verwendet, vor allem in den Verteilnetzen, wo die Leitungsdimensionen kleiner sind.
Aktueller Standard bei Gelsenwasser sind Leitungen aus PE-100, wobei die Zahl 100 für die Zeitstand-Innendruckfestigkeit nach 50 Jahren (10,0 MPa bei 20 °C) steht. Klassisch werden Rohrleitungen in offener Bauweise (mit Baugruben und Gräben) und viel Materialaushub sowie Verkehrsbehinderungen verlegt. PE-Leitungen eignen sich bestens für die grabenlose Bauweise im Relining- bzw. Spülbohrverfahren verlegt. Das schont die Umwelt, reduziert Kosten und verursacht weniger Verkehrsstörungen.
Eigenschaften: Leichtgewichtig, korrosionsbeständig und einfach zu handhaben. Kunststoffleitungen sind kosteneffizient und bieten eine gute Energieeffizienz.
Anwendung: Weit verbreitet für Trinkwasser- und Abwasserleitungen, insbesondere in Verteilnetzen kleinerer Dimensionen
Die Lebensdauer von Rohrleitungen aus dem Werkstoff Kunststoff ist abhängig vom Entwicklungsstand des Materials. Beispielsweise beträgt die Lebensdauer von Leitungen aus PE-63, das bis 1980 verlegt wurde, etwa 40 bis 70 Jahre. Dagegen kommen Rohrleitungen aus PE-100 auf Nutzungszeiten zwischen 70 bis 125 Jahren. Wann wird welcher Werkstoff genutzt?
Die Auswahl des geeigneten Leitungswerkstoffs hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- den Materialeigenschaften
- den Kosten für das Material und das Verlegen
- den Bodenverhältnissen
- den Umweltauswirkungen
- den spezifischen Anwendungsanforderungen
Ingenieure und Fachleute in der Wasserversorgungsbranche spielen eine Schlüsselrolle bei der Integration dieser Werkstoffe in nachhaltige Netzwerke, um eine zuverlässige Wasserversorgung für die Zukunft sicherzustellen.