Das Langzeitverhalten von PVC-U-Rohren mit unterschiedlicher ...

1. Zusammenfassung
Seit mehreren Jahrzehnten sind Bleiverbindungen bewährte Stabilisatoren für die Produktion von Kunststoffrohren,
Formstücken und Schächten aus weichmacherfreiem PVC-U. Bleistabilisatoren garantieren
die Gebrauchseigenschaften dieser Produkte für ihre Lebensdauer von mehr als 50 Jahren (durchschnittliche
Nutzungsdauer wasserbaulicher Anlagen nach LAWA-Leitlinien 50 – 80 (100) Jahre für Kanäle aus
PVC-U). Dabei liegt der Bleianteil in Rohren und Rohrleitungsteilen unter 1%, ist fest in die PVC-Matrix
gebunden und somit nicht mehr bioverfügbar. Die gesundheitliche Unbedenklichkeit wird durch die erforderlichen
Zulassungen und laufenden Überwachungen der Trinkwasserrohre kontrolliert und attestiert.
Bleistabilisierte Rohre werden seit Jahren ohne Probleme recycelt. Aus ökologischen Gründen ist eine
Substitution der Bleistabilisatoren deshalb nicht notwendig.
Trotzdem haben sich die Stabilisator-, PVC-Rohstoff- und Rohrhersteller der politischen Diskussion zur
Reduzierung von Blei in der Umwelt geöffnet. Unter Federführung des Kunststoffrohrverbandes (KRV)
wurde im Jahre 1996 ein umfangreiches Testprogramm an Rohren mit alternativen Stabilisierungssystemen
aus CaZn, Sn und organischen Verbindungen gestartet.
Im Vordergrund stand dabei das Langzeitverhalten dieser Rohre nach DIN 8061, zum Nachweis ihrer
Gebrauchstauglichkeit von mehr als 100 Jahren. Dazu wurden mehr als 1250 Rohrproben im Temperaturbereich
von 20°C bis 80°C mit unterschiedlichen Spannungen in Zeitstand-Innendruckversuchen und unter
dynamischen Druckwechselversuchen geprüft. Gleichzeitig wurden die physikalischen Eigenschaftswerte
(über die Anforderungen der einschlägigen Normen- und Richtlinien für Rohre aus PVC-U hinaus) ermittelt.,
ihre thermische Alterung in Luft bei 60°C – 120°C untersucht, die Wetterbeständigkeit durch natürliche
Bewitterung in Troisdorf und Südspanien ermittelt und die Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalieneinwirkung
an ausgewählten Angriffsmitteln getestet.
Auch die gesundheitliche Unbedenklichkeit – entsprechend KTW-Empfehlung – wurde für alle eingesetzten
Stabilisierungssysteme untersucht und bestätigt.
Der für das umfassende Versuchsprogramm erforderliche organisatorische, zeitliche und finanzielle Aufwand
von über 2 Mio. DM spiegelt die unternehmerische Eigenverantwortung aller Beteiligten wieder.
Die ermittelten Versuchsergebnisse, mit Standzeiten bis über 72.000 Stunden in Zeitstand-Innendruckversuchen
zeigen, dass PVC-U-Rohre und Formstücke mit den geprüften Stabilisatorsystemen den Anforderungen
sowohl an Trinkwasser– als auch an Abwasserrohren und –Formstücken über einen Nutzungszeitraum
von mehr als 100 Jahren standhalten.
Zur Zeit werden die aus den Versuchsprogrammen gewonnenen Ergebnisse, insbesondere auf dem Gebiet
der Verfahrenstechnik, durch die einzelnen Rohrhersteller auf ihr jeweils gesamtes Produktionsprogramm
übertragen und die spezifischen Fertigungsparameter optimiert. Unter Berücksichtigung der damit
verbundenen Arbeiten kann die Markteinführung der neuen Stabilisierungssysteme für PVC-U-Abwasserkanäle
und –leitungen sowie für PVC-U-Druckrohrleitungen erfolgen.
Bleifreiheit ist jedoch nur für Neuware ohne Recyclatanteile realisierbar. Das erfolgreich praktizierte werkstoffliche
Recycling bedingt, dass PVC-U-Rohrsysteme über den Umstellungszeitraum hinaus Bleibestandteile,
wenn auch in sehr geringen Mengen, enthalten werden.