Nichtmetallische Werkstoffe, wie Kunststoffe, Keramiken und Verbundwerkstoffe, bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
Diese Materialien haben oft besondere Eigenschaften, wie zum Beispiel geringes Gewicht, hohe Korrosionsbeständigkeit oder hervorragende Isoliereigenschaften. Der Einsatz von nichtmetallischen Materialien kann in bestimmten Anwendungen zu verbesserter Effizienz und Leistung führen. Die Kombination von nichtmetallischen Materialien mit metallischen Materialien in Hybridkonstruktionen eröffnet neue Möglichkeiten für innovative Lösungen.
Nichtmetallische Werkstoffe
Weil es in diesem Kapitel ja um Stahlbauarbeiten geht, sollen Rohre aus nicht metallischen Werkstoffen hier nur wegen der Vollständigkeit genannt werden.
Die folgenden Materialien werden mehr oder weniger zur Herstellung von Rohren verwendet:
synthetische Polymere (Kunststoffe) siehe unten
Beton und Stahlbeton
Kunstharzbeton
Faserzement
Keramik
Glas (siehe unten)
Glasfaserverstärkte Kunststoffrohre ("GfK"-Rohre)
Holz (Deichel oder Teuchel)
Basalt
Ton
Steingut.
Laut Harald Roscher können Versorgungs- und Entsorgungsleitungen in Rohrgenerationen unterteilt werden, die sich auf die Hauptbetriebszeiten verschiedener Materialgenerationen beziehen. Zum Beispiel wurde Grauguss der "1. Generation" seit 1930 nicht mehr verwendet, während Gusseisen mit Kugelgraphit heute noch verwendet wird. Der Einsatz von Polyethylen begann in den 1950er Jahren, wobei PE 100 ("3. Generation") erst 1995 verwendet wurde.
Da Rohre und ihre Verbindungen die größte Investition von Versorgungs- und Entsorgungsunternehmen sind, werden große Anstrengungen unternommen, um den idealen Zeitpunkt für die Sanierung zu bestimmen. Zu diesem Zweck kann einerseits auf die Rohrgenerationen mit ihren Herstellungs- und Materialspezifikationen und andererseits eine materialtechnische Zustandsanalyse verwendet werden, um die verbleibende Lebensdauer des Rohrs zu bestimmen. Ein Ausfall des Rohrs im Betriebszustand würde nur eine ausfallbezogene Instandhaltung (sogenannte Feuerwehrstrategie) als Sanierungsstrategie zulassen und ist in der Regel mit höheren und vor allem ungeplanten Kosten und defizitären Ausfallzeiten verbunden.
Kunststoffrohre
Kunststoffrohre sind in Bereichen wie Abwasserentsorgung, Trinkwasserversorgung und Gasversorgung, Kabelschutz sowie in der Landwirtschaft und Industrie wichtig. Manchmal dienen sie auch als Ersatz für Stahlrohre und haben daher eine gewisse Berechtigung, in diesem Kapitel erwähnt zu werden.
Vorteile gegenüber Materialien wie Aluminium, Beton, Gusseisen, Kupfer und Stahl bestehen
im geringeren Gewicht,
der besseren Korrosionsbeständigkeit
der besseren Beständigkeit gegenüber Chemikalien
und der oftmals günstigeren Handhabung.
Die Verbindungstechniken sind meist Klemm-, Preß- und Schweißverbindungen. Manche der Materialien können auch geklebt werden, wie zum Beispiel PVC. Die folgende Aufstellung zeigt Materialien und ihre Anwendungsfälle.
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| Polyethylenrohr aus HD-PE bzw. PE 100 | Verteilung von Trinkwasser und Gas, insbesondere außerhalb von Gebäu-den im Erdreich verlegt |
| PE-X | Als Warmwasserleitung sowie für Hei-zungsinstallation (ist nicht sauerstoff-dicht) |
| PP bzw. PP-R | Installationen in der Gebäudetechnik, meist per Heizelement-Muffen Schweißung verbunden |
| ABS und PVC | chemikalienbeständige Rohrsysteme in der Industrie |
| PVC-U | Druckstufen PN 10 und PN 16 ver-wendet und auch als transparentes Rohr (nicht Warmwasser) |
| PVC-C | auch als Warmwasserleitungen |
| PE, PP und PVC sowie für spezielle Anwendungen auch aus GFK | z.B. Abwasserleitungen |
Nichteisen-Rohrmaterialien und ihre Hauptverwendung
Glasrohre
Glasröhren (z.B. Borosilikatglasröhren) werden für eine Vielzahl von Zwecken zur Leitung von Flüssigkeiten und Gasen verwendet. Neben dem großen Nachteil der Empfindlichkeit und Zerbrechlichkeit haben sie den großen Vorteil, dass sie transparent sind und kaum korrosionsanfällig. Glas ist ein etabliertes Material, das beispielsweise als Wärmetauscher für stark korrosive Medien oder als Abwasserrohre für Labore eingesetzt wird.
