Rohrleitungen als Schadentreiber

Leitungswasserschäden erzeugen hohe Kosten in der verbundenen Wohngebäudeversicherung (VGV): 2009 betrug der Schadenaufwand allein in diesem Bereich circa 1,9 Milliarden Euro. Das entspricht etwa der Hälfte des Gesamtaufwands der VGV. Damit nicht genug: Die durchschnittliche Schadenhöhe steigt kontinuierlich. Die Gründe für wachsende Aufwendungen in der Leitungswasserversicherung sind vielfältig. Jährlich kommen viele neue Rohrwerkstoffe und Rohrverbindungstechniken auf den Markt. Nicht alle eignen sich jedoch für ihren eigentlichen Einsatzzweck.

Weitere Schadenursachen sind unqualifiziertes Personal und Zeitdruck bei Planung und Montage sowie „Do-it-yourself“-Installationen. Auch verdeckte Rohrführungen, neue Bauwerkstoffe und Bautechniken, fehlende Wartung und Instandhaltung gehören dazu. Ein wesentlicher Multiplikator ist die steigende Anzahl von Leitungen und Armaturen, bedingt durch den Wunsch nach mehr Komfort und den vermehrten Einsatz von Flächenheizungen. In vielen versicherten Gebäuden haben Installationen die Grenze ihrer theoretischen Haltbarkeit erreicht.

Schäden an verdeckten ­Installationen

Bei Schäden an verdeckten Installationen kann sich das Wasser großflächig ausbreiten, bevor der Schaden zu erkennen ist. Zum Beheben der Bruchstelle muss das Mauerwerk, worin die Leitungen eingebettet sind, geöffnet werden. Dabei entstehen Folgeschäden, die zu einer Erhöhung des Schadens führen.

Rohrleitungen verlegt man heutzutage in der Regel verdeckt, also unter Putz oder im Idealfall in eigens dafür vorgesehenen Installationsschächten. Die Lebensdauer für Mauerwerk beträgt ungefähr 100 Jahre. Entsprechend sinnvoll ist deshalb die Forderung der DIN EN 14336 für die Installation von Heizungsanlagen in Gebäuden. Diese legt fest, dass Verbindungen und Anlagenteile an unzugänglichen Stellen dauerhaft sein müssen, wartungsfrei und mit einer Lebensdauer­erwartung, die mit derjenigen ihrer Einbettung korreliert. Kunststoffrohren wird beispielsweise für die Prüfung der Gebrauchstauglichkeit eine rechnerische Lebensdauer von 50 Jahren zugrunde gelegt. Versicherer hatten sich jedoch bereits mit abweichenden Erfahrungen auseinanderzusetzen. Um Schäden vorzubeugen, könnte eine Empfehlung lauten: Werkstoffe, die einer Alterung unterliegen (z.B. Kunststoffe und Verschleißbauteile), müssen leicht zugänglich sein, wenn ihre Lebensdauer kürzer ist als die Haltbarkeit der sie umgebenden Teile im Bauwerk.

Jeder Werkstoff besitzt spezifische Eigenschaften, daher lässt sich die Frage nach dem idealen Werkstoff für Wasserinstallationen nicht pauschal beantworten. Vielmehr ist die Entscheidung für jede technische Anlage neu zu treffen. Dabei sind folgende Kriterien zu beachten:

• schadenfreie Langlebigkeit,
• Wasserbeschaffenheit,
• Einbau- und Betriebsbedingungen,
• Werkstoff- und Bauteileigenschaften.

In Trinkwasseranlagen dürfen sich die Werkstoffe zudem nicht nachteilig auf die Trinkwasserqualität auswirken. Ebenfalls wichtig: Auch Dichtungen und Verbinder mit integrierten Dichtungen müssen sich für den Einsatzbereich und üblichen Betrieb auf Dauer eignen. Dieser beinhaltet, anders als der bestimmungsgemäße Betrieb, auch den Störfall, bei dem höhere Temperaturen auftreten können.

Suche nach der Schadenursache

Ziel der Begutachtung der Rohrasservate im genannten Fall war es, erste Aussagen zur Schadenursache zu ermöglichen und Auskunft über das weitere Schadenpotenzial zu geben. Die bisherigen Schäden summieren sich auf eine Summe von circa 10000 Euro. Untersucht wurden mehrere Mehrschichtverbundrohre der Dimension 32 x 3 mm aus dem Warmwassersystem des Objekts (Bild 1).

Bei der ersten Schnittprobe war von außen ein Riss erkennbar (Bild 2), der eine Aufwölbung zeigte. Darin befand sich ein duktiler, also zäher Durchbruch. Wahrscheinliche Ursache dafür war Wasserdruck von innen (Bild 3). Nach dem Trennen der Rohrleitung ließ sich die innere Schicht des Rohrs einfach abheben, das Außenrohr war fest mit dem Aluminium verbunden (Bild 4). Die großflächigen Ablösungen könnten auf das Versagen des Klebers zurückzuführen sein. Dieser war vermutlich etwa durch erhöhte Temperatur gealtert oder nach dem Aufquellen durch Wasser versprödet.

Möglicherweise war im Rohr geführtes Wasser zum Aluminium permeiert und verursachte dessen Korrosion. Wasserpermeation könnte auch Ursache für das Ablösen der Kleberschicht gewesen sein. Das Bild 4 zeigt einen Blick auf die Kleberschicht zwischen Aluminium und Innenrohr (Inliner). Es sind schiefrige Sprödbrüche (Bild 5) erkennbar. Bild 4 zeigt die Aluminiumschicht. Hier sind kleine Kleberreste sichtbar. An einigen Stellen ist kein Aluminium mehr vorhanden, sodass das Außenrohr (Exliner) zu sehen ist. Teilweise ist blankes Aluminium sichtbar, teilweise ist das Aluminium weißlich verfärbt, hier handelt es sich vermutlich um Aluminiumhydroxid. Dies lässt auf stellenweise Korrosion schließen (Bild 6). An einigen Stellen ist das Aluminium perforiert, sodass Wasser in die Schicht zwischen Aluminium und Außenrohr eindringen konnte, was die Aufwölbungen erklärt.

Bei genauer Betrachtung von Bild 4 ist ein Durchbruch von circa 1,5 mm Länge erkennbar. An dieser Stelle konnte das Außenrohr dem Innendruck nicht mehr standhalten, riss auf, und es kam zum Wasseraustritt. Die Schnittprobe in (Bild 7) wurde aus einem anderen Teil des Warmwassersystems entnommen, weil es zahlreiche für diese Anlage charakteristische Aufwölbungen aufweist. Diese sind sichtbar, spürbar und über das ganze Asservat verteilt. Verletzungen des Rohrs sind nicht erkennbar, auch ist kein Wasser ausgetreten.

Es lassen sich hier ebenfalls großflächige Enthaftungen feststellen, auch kann man nach dem Trennen der Rohrleitung die innere Schicht des Rohrs einfach abheben, der Ex­liner ist fest mit dem Aluminium verbunden. Da der Inliner im Bereich der betrachteten Schnittprobe (Bild 7) unverletzt blieb, ist zu vermuten, dass das Wasser durch Permeation zu der Aluminiumschicht gelangte und dort Korrosion verursachte. Bild 7 zeigt zudem einen Blick auf die Aluminiumschicht, der Inliner ist abgelöst. Teilweise ist blankes Aluminium sichtbar, teilweise gibt es hellere Stellen; eine größere Fläche ist völlig vom Metall befreit.

Vorgehensweise bei der Schadensanalyse

Zunächst ist es nötig, den Sollzustand der Anlage zu bestimmen. Der Sollzustand beschreibt den Zustand des Rohrsystems, wenn Konstruktion und Produktion der Systemkomponenten seitens des Herstellers und Transport, Lagerung, Montage, Betrieb und Instandhaltung der einzelnen Komponenten sowie des gesamten Rohrsystems gemäß dem Stand der Technik oder den anerkannten Regeln der Technik (a.R.d.T.) erfolgen. Dazu sind neben den Angaben des Betreibers auch Angaben des Herstellers notwendig.

Nach Angaben des Betreibers gab es keinerlei Störfälle. Die Heizanlage arbeitet mit einem Gaskessel mit Gebläsebrenner. Die Warmwasseranlage wurde immer mit 55°C betrieben. Die maximal erreichbare Temperatur beträgt 60°C. Berücksichtigt man einen Zuschlag für Regelungenauigkeit von 5°C, so ergibt sich eine maximal erreichbare Temperatur in den Rohrleitungen von 65°C.

Gemäß der geltenden Richtlinie DVGW W 542 müssen Hersteller sogenannte Zeit­stands­innendruckkurven in Anlehnung an DIN 16887 für die Rohrleitungen erstellen. Diese Kurven stellen die Standzeit (Lebensdauer) der Rohrleitung in Abhängigkeit von Druck und Temperatur dar. Damit lässt sich genauer überprüfen, ob die Rohrleitung den Betriebsbedingungen hinsichtlich Innendruck und Temperatur hätte standhalten müssen. Da die Kurven bei Mehrschichtverbundrohren für jedes Material und jede Rohrdimension separat ermittelt werden müssen, kann nicht von anderen vorhandenen Kurven auf die hier benötigten geschlossen werden.

Der Rohrhersteller verweigerte die Herausgabe der Zeitstandsinnendruckkurven mit der Begründung, der Anwender würde diese Kurven womöglich falsch interpretieren. Die vom Hersteller erhältlichen Informationen aus dem aktuellen Herstellerkatalog sind für die Ermittlung des Sollzustands jedoch nicht ausreichend. Darüber hinaus gelten die Werte im Katalog nicht für die hier zu betrachtenden Rohrleitungen, da diese vom Hersteller nicht mehr vertrieben werden.

Rohrleitungen waren ungeeignet

Ein Vergleich der Angaben des Betreibers mit den, gemäß Rohraufdruck, zulässigen Temperatur- und Druckbereichen zeigt, dass die zulässigen Werte für Dauerbetriebstemperatur und -druck nicht überschritten wurden. Nach Angaben des Betreibers kam es überdies nie zu Störfällen, sodass selbst kurzzeitige Überschreitungen ausgeschlossen werden können. Betriebsfehler liegen also nicht vor. Hinzu kommt, dass es keine Hinweise auf Installa­tionsfehler gibt, sodass ein Konstruktions- oder Produktionsfehler vermutet werden kann. Aufgrund der vorliegenden Schäden und den im weiteren Rohrverlauf festgestellten Vorschädigungen besteht die unmittelbare Gefahr weiterer Schäden.

Rohrleitungen dürfen nach so kurzer Betriebsdauer keine (so gravierenden) Schäden aufweisen. Die betrachteten Schäden sind bereits nach elf oder zwölf Jahren aufgetreten, also weit unter der zugesicherten Lebensdauer von 50 Jahren. Die installierten Rohrleitungen sind für die vorhandene Anlage bzw. für die gegenwärtige Betriebsweise ungeeignet. Eine erste und zugleich wichtige Möglichkeit zum Bestimmen des Problemverursachers liefern die Zeitstandsinnendruckkurven, deren Herausgabe der Hersteller verweigert hat. Mit ihnen ließe sich beurteilen, ob Druck- und Temperaturüberschreitungen aufgrund der Anlagenkonzeption zum Schaden führen konnten und deshalb weitere Schäden zu befürchten sind. In der Folge ließe sich auch die Frage beantworten, ob und wie das Risiko weiterzuversichern ist. Diese Informationen könnten auch dazu beitragen, ähnliche Risiken zu beurteilen, Art und Umfang von eventuell notwendigen technischen Sanierungsmaßnahmen zu bestimmen und Hinweise auf den Verursacher des Schadens zu geben, also Grundlage für mögliche Regresse sein.

Um Schäden vorzubeugen, sollten die Zeitstandsinnendruckkurven auch Fachplanern und Installateuren zugänglich sein. Mehrere Hersteller stellen den Planern aber technische Informationen zur Verfügung, die diese Einzelheiten nicht enthalten. Häufig findet sich zudem darin die Einschränkung, dass der Hersteller für den Inhalt dieser technischen Informationen vom Hersteller keine Haftung übernimmt. Doch bestehen erhebliche Zweifel, ob ein solcher Haftungsausschluss überhaupt rechtmäßig ist, dies müsste im Falle eines Rechtsstreits geklärt werden.

Reparaturlösungen für gealterte, versprödete Rohrleitungen aus Kunststoff die beschriebenen Mehrschichtverbundrohre eingeschlossen sind dem Verfasser dieses Artikels nicht bekannt. Zu empfehlen ist ein Austausch des Rohrsystems.

Das Beispiel zeigt, dass eine schadenfreie Langlebigkeit der Installation nicht nur von der handwerklichen Qualität und Kompetenz des Installateurs sowie der Gebrauchstauglichkeit des Rohrwerkstoffs und aller weiteren Bestandteile des Rohrsystems abhängig ist, sondern auch von praxisorientierten und unmissverständlichen Herstelleranweisungen zur Planung, Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Inspektion, Wartung und Instandsetzung. Hersteller, die für die Richtigkeit ihrer Anweisungen keine Haftung übernehmen, sind kritisch zu bewerten.

Fazit

Bei fehlenden Anwendungsnormen und Herstelleranweisungen sind Reparatur, Sanierung, Renovierung und Modernisierung von Anlagen mit gealterten und versprödeten Kunststoffrohren oder Mehrschichtverbundrohren mit erheblichen Schadensrisiken verbunden. Defekte, gealterte und versprödete Rohre sind irreparabel und müssen ausgetauscht werden.

Aufbau von Mehrschicht­verbundrohren

Immer öfter werden Mehrschichtverbundrohre installiert. Sie bestehen aus verschiedenen Schichten mit mindestens einer Metallschicht (in der Regel: Aluminium) oder mehr als einer Polymerschicht. In dem hier gezeigten Beispiel sind Innen- und Außenrohr (Inliner und Exliner) aus vernetztem Polyethylen (PEX) gefertigt, das Zwischenrohr ist aus Aluminium. Die verschiedenen Materialien werden bei der Herstellung mit Klebstoff fest miteinander verbunden, sodass die Hersteller bei den vorlie­genden Asservaten von 5-schichtigen Rohren sprechen.

Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohre

Neben den traditionellen Werkstoffen Kupfer, verzinktem Stahl, Edelstahl und schwarzem Stahlrohr (nur bei Heizungsanlagen) werden vermehrt Kunststoff und Mehrschichtverbundrohre eingesetzt, da sie einfach zu verlegen sind. Häufig wird nur allgemein über „Kunststoffleitungen“ gesprochen. Dabei gibt es nicht „den einen Kunststoff“. Vielmehr existieren äußerst verschiedene Kunststoffe mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften. Diese sind ebenso vom Hersteller zu spezifizieren wie die Einsatzbereiche. Etliche Rohrsysteme sind bereits wieder vom Markt verschwunden. Auch haben sich Konstruktionen, Abmessungen und Toleranzen von mehreren noch erhältlichen Systemen mit der Zeit verändert.

Die Schadenursachen bei Kunststoff- und Metallverbundrohren sind vielfältig. Die Lebensdauer ist aufgrund der unvermeidlichen Alterung begrenzt. Als Argument für den Einsatz von Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohren wird gerne angeführt, dass sie im Gegensatz zu Rohrleitungen aus Metall nicht korrodieren. Doch Kunststoffe unterliegen Alterung, Abbau und Zerfall, was Fachleute ebenfalls als Korrosion bezeichnen. Andere Begriffe dafür sind Dilaboration, Degradation oder Deterioration.

Die Alterung ist stark temperaturabhängig. Temperaturen über 70°C führen in der Regel zur baldigen Zerstörung, da Kunststoffrohre unter diesen Bedingungen schnell verspröden. Auch Licht- und Sauerstoffeinwirkung sowie ungünstige Produktions- und Betriebsbedingungen, Fette, Öle, Lösungs- und Reinigungsmittel, Farben, Sprays, Klebebänder, Desinfektionsmittel und ähnliches können die Kunststoffkomponenten angreifen oder zerstören. Dies gilt für Transport, Lagerung, Montage, Betrieb und Instandhaltung solcher Rohrleitungen und Verbindungselemente. Kunststoffrohre dehnen sich bei steigender Temperatur wesentlich stärker aus als Metallleitungen und sind empfindlicher gegenüber mechanischen Beanspruchungen. Die theoretische Lebensdauer (in der Regel 50 Jahre) kann sich durch diese Einflüsse erheblich verkürzen.

Bei fehlenden Anwendungsnormen und Herstelleranweisungen sind Reparatur, Sanierung, Renovierung und Modernisierung von Anlagen mit gealterten und versprödeten Kunststoffrohren oder Mehrschichtverbundrohren mit erheblichen Schadenrisiken verbunden.

Dipl.-Ing. Holger Tausendfreund ist bei der Munich Re (vormals Münchener Rückversicherungsgesellschaft) als Schaden­ingenieur beschäftigt. Seine Tätigkeitsschwerpunkte sind Schäden an ­Leitungswasseranlagen und Trinkwasserhygiene. 80802 München, E-Mail: htausendfreund@munichre.com