Eindeutige Impulse, Messing im Sanitärbereich zu substituieren, kommen durch gesetzliche Verschärfungen des zulässigen Bleigehalts im Trinkwasser. Blei wird dem Messing für eine Verbesserung der spanenden Verarbeitung beigefügt. Die EU-Richtlinie für Trinkwasser 98/83/EG erlaubt ab Dezember 2013 nur noch einen Grenzwert von 0,010 mg/l Blei im Trinkwasser. Heute sind noch 0,025 mg/l erlaubt. Da Kunststoffe kein Blei enthalten und Kunststoffbauteile im Spritzgussprozess kostengünstiger hergestellt werden können, ersetzen sie auch im Sanitärbereich immer mehr Messing.
Gut durchdachte Kunststoffbauteilkonzepte können teilweise mehr als 50% Kosten sparen. Der im Bild dargestellte Wasserverteiler einer Duscharmatur ist hierfür ein Beispiel. Durch Konvertierung der Lösung von Messing in Kunststoff konnte die Anzahl der Einzelteile von zehn auf zwei reduziert werden. Das aufwendige Herstellen jedes der einzelnen Messinganschlussstücke und das Einschrauben in die beiden Messinggehäuse mittels Gewinde entfällt. Die beiden Teile der neuen Kunststofflösung werden durch eine Schnellkupplung verbunden. Auch dem Installateur bietet der Einsatz von Kunststoffen Vorteile. Im vorliegenden Fall konnte das Gewicht des Wasserverteilers um 90% von 1200 g auf 110 g reduziert werden.
Wasserzähler und Wasserfilter
Polyamide kommen zum Einsatz, wenn hohe Festigkeiten gefordert werden. Die Produkte Grivory GV FWA und Grivory HT FWA weisen Festigkeitswerte auf, die von keinem anderen im Sanitärbereich üblichen Kunststoff erreicht werden. Sie bieten damit gute Voraussetzungen zur Erfüllung der Anforderungen an dynamisch druckbelastete Bauteile in der Hausinstallation, wie sie beispielsweise der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) vorschreibt. Wegen ihrer Eigenschaft, hohe Anzugsmomente zu verkraften, werden sie bevorzugt für Bauteile mit Gewinden eingesetzt.
Nach der technischen Regel DVGW-Arbeitsblatt W 421 (Mai 2009) für Wasserzähler beträgt der Prüfdruck bei der statischen Druckprüfung das Dreifache des zulässigen Betriebsdrucks von 10 bis 16bar und ist mindestens 10 Minuten aufrechtzuerhalten. Für die dynamische Prüfung werden in der DVGW-Richtlinie 200000 Lastwechsel zwischen 150kPa (1,5bar) und dem 1,3-fachen Wert des zulässigen Betriebsdrucks genannt.
Die Gehäuse von Wasserfiltern werden üblicherweise aus Grivory GV FWA hergestellt und die transparenten Filtertassen aus Grilamid TR 90. Bei den Filtertassen ist aus Sicherheitsgründen und zur Begrenzung des Schadenausmaßes ein duktiles Bruchverhalten mit Rissbildung gewünscht. Die meisten transparenten Kunststoffe sind jedoch spröde und bersten unter Splitterbildung. Grilamid TR 90 hat einen hohen Berstdruck und weist genau das gewünschte duktile Bruchverhalten auf. Zudem hat Grilamid TR 90 eine gute Spannungsrissbeständigkeit gegen Chemikalien und Reinigungsmittel.
Küchen- und Badarmaturen
Die hohen Wassersystemdrücke in Brausen, Mischkartuschen sowie Warm- und Kaltwasserverteilern von Duscharmaturen erfordern ebenfalls Materialien mit hohen Festigkeiten bei Temperaturen bis 60°C. Das plötzliche Öffnen und Schließen von Einhebelmischern kann zu erheblichen Druckstößen führen. Hier ist Grivory HT FWA das geeignete Material für diese Anwendungen. Weitere Anwendungen für Grivory HT FWA im Sanitärbereich sind Strahldüsengehäuse in Whirlpools, Anschlussstücke und Durchflussmessergehäuse in Wandheizgeräten, Pumpengehäuse in Sekundärkreisläufen, Druckminderer und Rückflussverhinderer.
Fazit
Aufgrund stetig wachsender Forderungen nach Kosten- und Gewichtsreduktion ist das Thema Metallersatz eine seit Jahren geführte Diskussion in vielen Unternehmensbereichen. Der Ersatz von Metall durch Kunststoffe hat sich im Automobilbau bereits durchgesetzt, aber auch angesichts der Forderungen nach Bleireduktion in Trinkwasser mittlerweile als zielführende Lösung im Sanitärbereich herausgestellt.
Autor
Volker Eichhorn ist Leiter der Anwendungsentwicklung bei EMS-Grivory in der Schweiz, Telefon 0041 (0) 81 6 32 62 22, volker.eichhorn@emsgrivory.com https://www.emsgrivory.com/en/
