Wasserleitung
Bei einer Wasserleitung handelt es sich um ein technisches System zum Transport von Wasser an Orte, an denen es auf natürlichem Wege nicht zur Verfügung steht.
Grundlagen
Wasserleitungen für die Wasserversorgung sind wichtiger Bestandteil einer Zivilisation, da durch die Versorgung mit Frischwasser die Gefahr von Krankheiten durch mangelnde Hygiene gemindert wird. Außerdem spielt in vielen Regionen die Bewässerung in der Landwirtschaft eine zentrale Rolle. Wichtig hierfür ist neben der Zuleitung von Wasser auch ein funktionierendes Abwassersystem, in Feuchtgebieten auch eine Entwässerung.
Eine offene Wasserleitung ist ein Kanal. In flachem Gelände lassen sich Wasserleitungen als Wassergraben ausführen, in bergigerem Gelände sind weitreichendere Baumaßnahmen nötig, wie Wassertunnel und Aquädukte (Wasserbrücken), man spricht dann ausdrücklich von Wasserleitung. In der modernen Wasserversorgung der Industrieländer spielen offene Systeme nur noch eine untergeordnete Rolle, vorwiegend werden Druckstollen und Druckleitungen verwendet. Im landwirtschaftlichen Bereich subtropischer Länder sind ausgeklügelte Kanalsysteme zur Bewässerung der Felder (insbesondere beim Reisanbau) jedoch gang und gäbe.
Durch Benutzung der Wasserleitung verloren die Schöpfbrunnen, die oft einzige Trinkwasserquellen waren, ihre Bedeutung. Diese Brunnen dienten auch der Brandbekämpfung. Das größte Löschwasserreservoir war aber meist ein Löschwasserteich. Durch das Vorhandensein der Wasserleitung konnte die Brandbekämpfung über die Wasserentnahme aus Hydranten wesentlich schneller und mit geringerem Aufwand vorgenommen werden.[1] In weiten Bereichen Afrikas, Asiens, Südamerikas, aber auch noch teilweise in Osteuropa, ist der Schöpfbrunnen immer noch die einzige Möglichkeit zur Wasserversorgung.
Historische Wasserleitungssysteme
Die ältesten Überlieferungen über Bauwerke zur Wasserleitung stammen aus der Zeit des ägyptischen Pharaos Ramses dem II, also ca. 1300 v. Chr. Auch die Römer waren für ihre umfangreichen Aquädukte bekannt. In Pergamon existierte bereits eine Druckwasserleitung. Auch das Bewässerungssystem von Turfan in China ist von hohem Alter. Die Inkastadt Machu Picchu wurde über gemauerte Kanalverbindungen mit Wasser versorgt. Im Mittelalter wurden hölzerne Leitungen, die Pipen oder Röhrfahrten, verwendet. Eine Leitung aus Deicheln, mehrere Meter langen schlanken, axial aufgebohrten Holzstangen, die die Hütte am Grünen See, Steiermark versorgte wurde erst um 1990 durch eine Kunststoffleitung ersetzt.
Daneben findet man in trockeneren Bergregionen noch heute aufwändige, uralte bäuerliche Kanalsysteme:
- Suonen oder Bissen im Wallis, Schweiz
- Münstertal und Gebiet des Flimser Bergsturzes (Kanton Graubünden, Schweiz)
- Oberinntal (Tirol, Österreich)
- Waale im Vinschgau (Südtirol, Italien)
- Aostatal (Region Aosta, Italien)
- Wuhre im Schwarzwald
- Levadas auf Madeira
Zu den letzten mit Aquädukten erbauten großen Wasserleitungen zählen die Wiener Hochquellenwasserleitungen von zuletzt 1910.
Trinkwasserleitungen in Gebäuden
In Neubauten werden heute Trinkwasserleitungen in Rohrleitungen mit kleinen Nennweiten verlegt, die typischerweise einem Druck von wenigstens 6 Bar standhalten und praktisch wartungsfrei sind.
Wasserleitungen in Gebäuden bestehen heute im Wesentlichen aus
- dem Hausanschluss mit Wasserhauseinführung und Erstabsperrung,
- einem Wasserzähler und dem Trinkwasserfilter,
- diversen Rohrleitungen innerhalb des Hauses mit Rohren, Formstücken, Armaturen und Zapfarmaturen,
- gegebenenfalls aus Rohrhalterungen, sofern die Rohrleitung frei außerhalb der Hauswände verlegt wird.
Verwendete Materialien
Die Anforderungen an die Werkstoffe sind in zahlreichen technischen Regeln von DIN und DVGW festgeschrieben. Mit dem DVGW-Zertifizierungszeichen gekennzeichnete Produkte können bedenkenlos in der Trinkwasserinstallation verwendet werden.
Längere Stagnation des Trinkwassers in nicht DIN-DVGW-zertifizierten Leitungen sowie speziell auch in Armaturen kann zur Belastung des Wassers mit unerwünschten Stoffen führen. Wasser sollte nach mehrstündigen Stillstandsphasen in der Leitung daher erst einige Sekunden lang abfließen, ehe es zu Trink- oder Kochzwecken genutzt wird. Als Nutzwasser, also zum Waschen oder Blumengießen, kann es ohne weiteres sofort verwendet werden.
Blei
Rohrleitungen aus Blei dürfen in der Schweiz seit 1914[2], in Deutschland seit 1973 und in Österreich seit 1983 nicht mehr verwendet werden, sind aber teilweise im Altbestand noch vorhanden. Die Abgabe von Blei an das Wasser kann zu Gesundheitsschäden führen.
Während bis zur Novellierung der deutschen Trinkwasserverordnung im Jahr 2001 das frei strömende und nicht stagnierende Wasser die Grenzwerte für Blei noch einhalten konnte, ist dies mit Inkrafttreten der neuen Grenzwerte nicht mehr der Fall. Sämtliche Rohrleitungen müssen daher ersetzt werden.
Bestimmte Messinglegierungen zur Herstellung von Wasserhähnen enthalten geringe Mengen an Blei, da dies die Bearbeitung erleichtert. Wenn Wasser über Nacht in den Armaturen steht, nimmt es daher geringe Mengen an Blei auf, die unter Umständen den Grenzwert überschreiten können.
verzinktes Stahlrohr
Rohre aus verzinktem Stahlrohr sind sehr robust. Allerdings führen die im Wasser enthaltenen Mineralien in Verbindung mit Sauerstoff über die Jahre entweder zu Korrosion oder zur Verkalkung der Rohre, so dass diese heute kaum noch für die Trinkwasserinstallation verwendet werden.
Kupferrohr
In der großen Mehrheit der deutschen Versorgungsgebiete können Wasserleitungen aus Kupfer bedenkenlos verwendet werden. In weniger als 10 % der versorgten Haushalte sollte aufgrund der Zusammensetzung des Wassers jedoch von einer Verwendung abgesehen werden. Dies ist der Fall, wenn die Analysedatenblätter der Wasserversorger ausweisen, dass entweder der pH-Wert über 7,4 liegt oder dass der pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 liegt und der TOC-Wert gleichzeitig weniger als 1,5 mg/l beträgt, was einem ungewöhnlich sauberen Wasser entspräche.
Im Zweifel bietet es sich an, die Rohr- und Fittingshersteller um eine Interpretation der Werte zu bitten, da sich nicht jedes Wasserversorgungsunternehmen in der Lage sieht, eine objektive Empfehlung auszusprechen.[3]
Wenn die Lohnkosten eine entscheidende Rolle spielen, wird heute meist die zeitsparende Verbindungstechnik mittels Pressfittingen aus Kupfer und Rotguss angewandt, während die Rohre ansonsten weiterhin mit Kapillarlötfittings aus Kupfer, Rotguss und Messing verbunden werden. Trinkwasserleitungen dürfen bis zur Abmessung von 28 mm nur weichgelötet werden. Übergangsfittinge mit Gewinde sollten aus Rotguss bestehen.
Edelstahlrohr
Edelstahl ist eine inerter Werkstoff und kann als solcher nicht nur im Trinkwasserbereich, sondern auch zum Transport von fast jeder anderen flüssigen Substanz eingesetzt werden. Edelstahlrohr wird heute fast ausschließlich unter Verwendung von Pressfittingen verlegt. Gegen den Einsatz von Edelstahlrohr spricht allenfalls sein hoher Preis.
Messing
Messing wird im Allgemeinen nicht als Werkstoff für Rohre, sondern für Verbindungsstücke und Armaturen eingesetzt. Messing ist anfällig für Spannungsrisskorrosion, die entstehen kann, wenn ein unter Spannung stehendes Bauteil in Kontakt mit einem korrosiven Medium wie Wasser kommt. Der Hersteller muss daher darauf achten, dass beim Produktionsprozess entstandene Spannungen durch eine Wärmebehandlung abgebaut werden und die Härte des Werkstoffs unter einem bestimmten Richtwert bleibt.[4]
Richtlinien
Das Arbeitsblatt W 534, Teil 1, Nr. 2.1 (Seite 3) des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs (DVGW) enthält eine Auflistung der relevanten technischen Regeln der in der Sanitär- und Heizungsbranche verwendeten Rohrleitungen sowie zugehörigen Rohrverbindern (Fitting) und -verbindungen.
Zu allen gängigen Rohrwerkstoffen liegen zudem Rohrnormen des Deutschen Instituts für Normung (DIN) vor. Beispielsweise behandelt die DIN 50930-6 Rohre aus Kupfer, feuerverzinktem Stahl und anderen metallischen Werkstoffen in der Trinkwasserinstallation.
Nach Einzelprüfung erhalten Hersteller für Rohre für Sanitärinstallationen ein DVGW-Zeichen. Das DVGW-Zeichen bedeutet im Allgemeinen, dass das Rohr die anerkannten Regeln der Technik erfüllt, so dass bei Verwendung kein Einzelnachweis nach §20 MBO mehr geführt werden muss. Unter anderem erfüllen gekennzeichnete Rohre die Anforderungen des DVGW-Arbeitsblattes W 270 (Vermehrung von Mikroorganismen auf Werkstoffen für den Trinkwasserbereich - Prüfung und Bewertung).
Schließlich sind bei der Installation gegebenenfalls VDE-/VDI-Vorschriften zu beachten.
Andere Anwendungsfälle
Neben Trinkwasser werden Wasserleitungen auch zum Transport von Betriebswasser verwendet. Beispielsweise wird bei der Zentralheizung im Haus die Wärmeenergie mittels Warmwasser transportiert. Teilweise gab es in vergangenen Zeiten auch in Kommunen getrennte Wasserleitungen für Trink- und Brauchwasser. Das kann mittel lokaler Grundwasserbrunnen in Gewerbe- und Industriebetrieben durchaus Kosten sparen. Denselben Effekt hat die Gewinnung von naturgemäß weichem Regenwasser von einem Hausdach, mit dem über Speicherung in einer Zisterne etwa Toilettenspülung, Wäschewaschen, Gartenbewässerung über eine eigene Leitung gespeist werden kann.
Autowaschanlagen führen durch Osmose gereinigtes, enthärtetes Wasser im Kreislauf.
Wasserleitungen dienen zunehmend auch dem Transport von Kälte. Einerseits als Kühlwasser, das für Boots-Verbrennungsmotor oder Wärmekraftwerk aus einem Gewässer entnommen wird. Oder durch eine Kältemaschine gekühlt, die im Haus oder im Fall von Fernkälte im Stadtviertel liegen kann, und der Raumklimatisierung dient. Moderne Kälteerzeugung kann mit industrieller Abwärme, Fernwärme oder Sonnenwärme über eine Absorptionskältemaschine auf Basis Lithiumbromid/Wasser erfolgen.
Extra feine Wasserleitungen versprühen Wasser aus feinen Düsen über ausgestelltem Obst und Gemüse in manchen Geschäften, um durch ausreichend hohe Feuchtigkeit die Naturprodukte nicht antrocknen zu lassen, wenn die Kaufhausluft durch Klimatisierung zu trocken ist. Ähnliche Systeme kühlen die Luft in der Sommerzeit in manchen Gastgärten.
Wasserleitungen zur Bewässerung von Pflanzen reichen vom Innendurchmesser 2 mm (Kunststoff) bei Tropfbewässerung in die Erde und ab 49 mm bei kuppelbaren Blechrohren (HK-Bauer-Hebelkupplung bis 194 mm[5]) oder System WR (Wade-Rain bis 150 mm[6]) für Beregnungssysteme für größere landwirtschaftliche Flächen aber auch Industrie, Baustelle und Bergbau.
Wasserleitungen für Spül- und Kühlwasser, eventuell mit Zusatzstoffen, gibt es auch beim Nassschleifen, Bohren und Sägen. Anwendungsgebiete sind Zahnbehandlung, Messerschleifen, Sägen, Bohren und Fräsen von Metall und Beton, sowie auf Straßenwalzen, wo Wasser auch als Trennmittel gegenüber dem Fahrbahnasphalt dient.
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Franz-Josef Sehr: Der Bau der ersten Wasserleitung für Obertiefenbach. In: Jahrbuch für den Kreis Limburg-Weilburg 1999. Der Kreisausschuss des Landkreises Limburg-Weilburg, Limburg-Weilburg 1998, S. 274–276.
- ↑ http://www.trinkwasser.ch/dt/frameset.htm?html/wasserversorgung/wvs_wasserverteilung_04.htm~mainFrame.
- ↑ Dipl.-Ing. Michael Pohl, Werkstoffe und Verbindungstechniken in haustechnischen Installationen, IKZ-Haustechnik, Ausgabe 13/2004, Seite 34 ff.
- ↑ Stellungnahmen und Berichte zu Schäden an Bauteilen aus Messing: [1], [2], [3] und [4], Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung der öffentlichen Versicherer e.V. (IFS)
- ↑ HK Hebelverschlusskupplung: Das Original, Bauer, Voitsberg, abgerufen 16. Juli 2015.
- ↑ System WR (Wade-Rain), Bauer GmbH, Oberhausen-Rheinhausen, abgerufen 17. Juli 2015.