Rohrverbindungen

Die Vielfalt der im SHK-Markt verbreiteten Rohrverbindungstechniken für Sanitär- und Heizungsanwendungen ist groß: Pressen, Stecken, Schieben, Löten, Schrauben, Schweißen, Klemmen. Nicht ganz so groß ist die Bandbreite der Fittingwerkstoffe, die es in Kunststoff und Metall gibt. Zusammen mit den verfügbaren Rohrwerkstoffen (Kupfer, Edelstahl, Multilayer, Vollkunststoffrohre), die mit den verschiedenen Verbindungsarten verbunden werden können, ergibt sich jedoch, rein rechnerisch, eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten. Aber welche Kombination ist für die Trinkwasserinstallation geeignet und trägt ein DVGW-Zertifizierungssiegel? Oder welche Kombination ist für Trinkwasser und die Heizungsanbindung geeignet? Welche Kombination ist für die Heizungsanlage eine Option? Grundsätzlich gilt jedoch: Bei der Auswahl der Werkstoffe muss im Trinkwasserbereich unbedingt die Wasserqualität der Region berücksichtigt werden.

Rohrverbindungstechnik für die Trinkwasserinstallation

Im Trinkwasserbereich sind hohe hygienische Standards zu erfüllen, um den Anforderungen der Trinkwasserverordnung gerecht zu werden. Nur so ist gewährleistet, dass das Lebensmittel Trinkwasser frei von Krankheitserregern, genusstauglich und rein an den Verbrauchsstellen ankommt. Die metallenen Werkstoffe für Rohrleitungen, Fittings und Armaturen müssen in der UBA-Positivliste enthalten sein. Eine Zertifizierung, beispielsweise durch den DVGW, ist obligatorisch. Das DVGW-Zeichen steht für die Übereinstimmung eines Produkts mit den Anforderungen des DVGW-Regelwerks und die Übereinstimmung mit den einschlägigen DIN-Normen.

Im Trinkwasserbereich steht ein breites Angebot zur Verfügung. Mit Pressfittings (Bild 1) in verschiedenen Werkstoff-Ausprägungen, wie Messing, PPSU, PE-RT, PVDF, Rotguss, Kupfer, Siliziumbronze, können Mehrschichtverbundrohre (in verschiedenen Werkstoffkombinationen wie PE-RT/AL/PE-RT oder PE-Xc/AL/PE-Xc), Kupfer- und Edelstahlleitungen in Trinkwasserversorgungsanlagen jeglicher Größe verbunden werden. Ein Großteil der SHK-Betriebe setzt hauptsächlich auf diese Art der Rohrverbindung.

Steckfittings bzw. Steckfittingsysteme (Bild 2) sind in den Werkstoffen ähnlich ausgeprägt wie die Pressfittingtechnologie. Bei einem Hersteller ist der Steckfitting sogar für C-Stahl geeignet, bei einem anderen für PEX-Rohre. Ein Hersteller hat unter anderem ein Systemrohr aus Polybuten im Programm. Vorzugsweise werden kleine Dimensionen von 16 bis 32 mm angeboten. Das prädestiniert den Steckfitting für die Etagenanbindung von sanitären Einrichtungsgegenständen und Heizkörpern in mehrgeschossigen Wohngebäuden. Doch größere Projekte können kaum komplett mit dem Steckfitting realisiert werden. Nur ein Hersteller hat ein System mit MSR-Rohren bis 63 mm im Programm.

Die Schiebehülsentechnik (Bild 3) – für PE-Xc- und PE-Xa-Verbundrohre oder reine PE-X-Rohre – und das Heizelement-Muffenschweißen für Rohrleitungen aus dem Kunststoff PP-R (Bild 4) sind immer noch eine Alternative zum Pressen oder Stecken; die Verfügbarkeit beim sanitären Fachgroßhandel vorausgesetzt. Gelötet wird in der Trinkwasserinstallation so gut wie nicht mehr.

Rohrverbindungstechnik für die Heizungsanbindung

Ein DVGW-Zeichen für Rohrleitungen, Fittings und Armaturen bedeutet nicht die gleichzeitige Eignung für die Heizungsanbindung. Der Hersteller entscheidet, ob sein Rohrsystem für die Heizkörperanbindung oder die Anbindung an Heizkreisverteiler geeignet ist. Er gibt auch die Rahmenbedingungen vor, die eingehalten werden müssen. In aller Regel sind alle vorher beschriebenen Verbindungstechniken von den Herstellern für dieses Einsatzgebiet freigegeben. Welche Verbindungstechnik bzw. welcher Rohrwerkstoff zum Einsatz kommt, ist oft eine Frage des Preises, der Ausschreibung oder der Verarbeitungsgewohnheiten des SHK-Betriebes.

Rohrverbindungstechnik für Heizungsanlagen

In vielen Heizungsanlagen (Kesselhaus, Verteilung, Steigstrang) kommen C-Stahl und dickwandige Stahlrohre zum Einsatz. Stahlrohr in größeren Dimensionen wird meistens immer noch geschweißt. Für Stahlrohre von ½" bis 2" und Außendurchmessern von 44,5 und 57,0 mm gibt es jedoch Pressverbinder, die sich deutlich schneller und damit wirtschaftlicher als andere Verbindungstechniken verarbeiten lassen. Für Rohrleitungen aus C-Stahl sind Pressfittings sogar bis 108 mm verfügbar.

Gängige Verbindungsarten für Sanitär und Heizung

Schieben: Die Schiebehülsentechnik (Bild 5) ist eine unlösbare, form- und stoffschlüssige Verbindung. Die Schiebehülse wird lose auf das Rohr geschoben, anschließend das Kunststoffrohr mit einer Aufweitzange am offenen Ende aufgeweitet. Danach wird der Fitting in das aufgeweitete Rohrende geschoben und mit dem Schiebewerkzeug der Schiebevorgang eingeleitet. Ein zusätzlicher elastomerer Dichtring wird nicht benötigt, da der Rohrwerkstoff selbst das Dichtmaterial darstellt.

Heizelement-Muffenschweißen: Mit dieser Technik werden Kunststoffrohre ohne Zusatzwerkstoff gefügt (Bild 6). Die Erwärmung der Elektroschweißmuffe – mit direktem Kontakt zum Rohr – erfolgt mit einem Muffenschweißgerät. Der Schweißvorgang besteht aus zwei Arbeitsschritten: Erst wird der Rohrwerkstoff an der Fügestelle erwärmt, anschließend mit einem festgelegten Fügedruck verbunden.

Pressen: Mit einer Pressverbindung (Bild 7) werden mehrere Teile mittels einer Pressmaschine und Pressbacken oder Pressschlingen mechanisch zusammengefügt. Die Pressmaschine übernimmt den Part der Herstellung der kraft- und formschlüssigen Verbindung. Eine Pressverbindung besteht aus Fitting und Rohr. Als Dichtung fungiert meistens ein Dichtring oder ein Dichtelement aus EPDM zwischen den zu verbindenden Teilen. Bei der Verpressung wird der äußere Materialring auf den unteren Materialring aufgepresst. Eine kraft- und formschlüssige Pressverbindung hat vielfältige Varianten. So wird beispielsweise, wenn ein Mehrschichtverbundrohr mit Aluminiumkern auf den Fitting gesteckt wird, das Aluminiumrohr verpresst. Alle gängigen Rohrwerkstoffe – Mehrschichtverbundrohre, Kunststoffrohre, C-Stahl und Edelstahlrohre, Rohrleitungen aus Kupfer sowie dickwandige Stahlrohre – können mit Metall- und Kunststofffittings verbunden werden. Selbst Anwendungen im industriellen Rohrleitungsbau sind möglich. Der Verbreitungsgrad der Pressverbindung (mit radialer, axialer und raxialer Pressfittingtechnik) liegt aktuell bei fast 80 bis 85 %. Das bedeutet, dass fast jeder Handwerker regelmäßig diese Verbindungstechnik anwendet.

Stecken: Der Steckfitting (Bild 8) gilt als werkzeuglose Verbindungstechnik, da sie nur mit der Kraft der Hände ausgeführt wird. Steckfittings und Steckfittingsysteme sind für verschiedene Rohrleitungswerkstoffe erhältlich. Mit dem Steckfitting lassen sich Rohrleitungen schnell und einfach verbinden, Werkzeug wird nur zur Vorbereitung der Verbindung benötigt. Für den Verbindungsvorgang selbst sind keine weiteren Hilfsmittel oder Maschinen notwendig. Die Fittings sind entweder aus Kunststoff oder aus Metall.

Löten: Löten ist ein traditionelles, thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Metallen (Bild 9). Die Verbindung wird entweder durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch die Diffusion an den Grenzflächen der Werkstoffe (Diffusionslöten) hergestellt. Löten zählt zu den nicht lösbaren, stoffschlüssigen und elektrisch leitenden Verbindungen und wird in der Gebäudetechnik bei Kupferrohren angewendet (Weich- oder Hartlöten je nach Dimension).

Schweißen: Schweißarbeiten (Bild 10) in großen Heizungsanlagen werden kaum noch vom Heizungsbauer ausgeführt. Der Grund: Diese Verbindungsart gehört nicht mehr zur Ausbildung. Groß dimensionierte, dickwandige Stahlrohre werden mittels E-Schweißen oder durch Gasschmelzschweißen verbunden. Geräte und Armaturen (wie Schlammabscheider) in größerer Dimension gibt es ebenfalls mit Schweißanschluss.

Schrauben: Zählt zu den lösbaren Verbindungen. Konische oder flachdichtende Verschraubungen werden im Allgemeinen für Armaturen und Geräteanschlüsse sowie für Übergangsverbindungen zu anderen Rohrwerkstoffen verwendet (Bild 11). Flanschverbindungen in der Heizungsanlage unterliegen der Normung (EN 1092-1).

Klemmen: Die Klemmringverschraubung (Bild 12) besteht in aller Regel aus Überwurfmutter, Körper und Dichtungs- bzw. Klemmring.

Fazit

Für viele SHK-Fachhandwerker ist Pressen der Favorit unter den Verbindungsarten und als Verbindungstechnik die Nummer eins auf den Baustellen. Trinkwasser (Sanitär), Heizungsanbindung, Heizungsanlagen; der Pressfitting ist ein Allrounder und gilt als sicher. Ein weiteres Plus: Die Verfügbarkeit beim Fachgroßhandel dürfte bei 100 % liegen. Zwar geben auch Steckfittinghersteller ihre Lösungen für andere Einsatzzwecke (Druckluft oder Regenwassernutzung) frei, aber durch die Kombination von Edelstahlleitungen und speziellen Pressfittings sind die Einsatzzwecke des Pressfittings fast unendlich groß. Die Schiebehülsentechnik hat immer noch eine Fangemeinde, die Technik des Heizelement-Muffenschweißens für Rohrleitungen aus dem Kunststoff PP-R wird eher weniger im Trinkwasserbereich eingesetzt, sondern mehr in industriellen Anwendungen. Der Steckfitting wartet immer noch auf seinen Durchbruch, trotz seiner offensichtlichen Vorteile. Der eine oder andere Handwerksbetrieb lötet auch noch. Geschraubt wird weiterhin als Übergang in Trinkwasser- und in Heizungsanlagen oder wenn Armaturen in den Leitungsstrang integriert werden müssen.

„Die Anforderungen an die Qualität unseres Trinkwassers sind hoch. Es muss bakteriologisch unbedenklich sein und neutral in Geruch, Geschmack und Farbe an den einzelnen Verbrauchsstellen ankommen.“

„In einem so sensiblen Bereich wie der Trinkwasserinstallation mit unbestimmbaren Faktoren während der Betriebszeit kommt vornehmlich der Werkstoffwahl eine besondere Bedeutung zu.“

„Zu den Risikofaktoren für hygienische Beeinträchtigungen des Trinkwassers innerhalb von Kalt- und Warmwassersystemen in Gebäuden zählt unter anderem auch die Verwendung ungeeigneter Materialien und Bauteile.“

Meilensteine in der Rohrverbindungstechnik

Ende der 1950er-Jahre entwickelte der schwedische Ingenieur Gunnar Larsson den ersten Prototyp eines Pressfittings. 1964 wurde er offiziell patentiert. Wenige Jahre später entdeckte das Stahlunternehmen Mannesmann die Chancen des Fittings und erwarb die Produktrechte. Ein Tochterunternehmen übernahm die Fertigung und den Vertrieb der Pressfittings und etablierte in den Folgejahren ein C-Stahl-System (Mapress) für die Heizung.

Die 1980er waren das Jahrzehnt der Innovationen in der Verbindungstechnik. Mit der Entwicklung von Vollkunststoffrohren – und später den Mehrschichtverbundrohren – etablierte sich das Kleben, die Schiebehülsentechnik und das Heizelement-Muffenschweißen. Bis auf das Kleben sind alle Verbindungstechniken noch heute verfügbar.

1985 führte Mapress, was heute zu Geberit gehört, ein Presssystem für den Trinkwasserbereich ein. Fitting und das Rohrsystem sind aus Edelstahl. Mitte der 1990er stellte die Friatec als erster Hersteller die werkzeuglose Steckfittingtechnologie vor.

Uponor präsentierte 1993 den MLCP-Pressfitting für Mehrschichtverbundrohre, Viega 1995 Profipress, das erste Trinkwassersystem für Kupferrohr mit Kupferpressverbinder. Die bestehenden Pressfittingsysteme wurden danach kontinuierlich weiterentwickelt, wie beispielsweise mit Pressfittings mit dem Merkmal „unverpresst undicht“ oder mit dem Pressindikator.

2009 präsentierte Viega Raxofix, ein druckverlustoptimiertes Rohrleitungssystem für Trinkwasserleitungen mit raxialer Presstechnik – ohne elastomeres Dichtelement. 2011 stellte Uponor die RTM-Fittingtechnologie vor. Statt außen über einen Fitting mit der Pressmaschine wird im Fitting mit einem vorgespannten Pressring das Rohr verbunden. Für die schnelle und sichere Verbindung von dickwandigen Stahlrohren führte Viega 2014 Megapress im Markt ein. Mit dieser Pressverbindungstechnik lassen sich dickwandige Stahlrohre bis zu einem gewissen Durchmesser, die ansonsten in aller Regel geschweißt werden, einfacher und ohne Brandgefahr verbinden.

Dietmar Stump ist Fachjournalist. Sein Pressebüro DTS bearbeitet die Themenschwerpunkte Sanitär, Heizung und erneuerbare Energien. 67551 Worms, Telefon (0 62 41) 9 33 89 94, E-Mail: dietmar.stump@t-online.de