Begriffe der Kunststofftechnik

Autoren

	OldBo 22.01.2010

Radtke	16.07.2009

Neben metallischen Werkstoffen haben sich bereits seit ca. 30 Jahren solche aus Kunststoff für den Einsatz in Fußbodenheizungen bewährt. Allein in der Bundesrepublik Deutschland werden jährlich bereits ca. 70 Mio. Meter Heizrohre aus Kunststoff mit bestem Erfolg verarbeitet. Sowohl aus den Erfahrungen an verlegten Heizrohren als auch aus den ständigen Zeitstandprüfungen der Hersteller und Fachinstitute, lassen sich Aussagen über die Beanspruchbarkeit und Lebenserwartung der verwendeten Werkstoffe ableiten. Die Ergebnisse zeigen, dass bei fachgerechter Herstellung und Verarbeitung und bei Einhaltung der zulässigen Betriebswerte mit einer Lebenserwartung von mehr als 50 Jahren gerechnet werden kann. Dennoch gibt es Einflussfaktoren, die bei Nichtbeachtung die Lebensdauer einschränken. Heizrohre aus Kunststoff gibt es heute in den gebräuchlichen Abmessungen 14, 16, 17, 18 und 20 mm. Darüber hinaus gibt es noch Sonderabmessungen und

-formen. Für die vorgenannten Abmessungen stehen entsprechende Verbindungsteile zur Verfügung. Bis heute haben sich folgende Werkstoffe bewährt:

Polypropylen PP-R (früher PP-C)
Polybuten (Polybutylen) PB
PE-MD (Polyethylen mittlerer Dichte)
PE-RT (Polyethylen erhöhter Temperaturbeständigkeit)
vernetztes Polyethylen (nach verschiedenen Vernetzungsverfahren) PE-X, früher VPE.

Anforderungen

Die Anforderungen an Heizleitungsrohre aus Kunststoff sind vielfältig.
Die wesentlichsten sind:

Zeitstandfestigkeit
Alterungsbeständigkeit
ausreichende Flexibilität zur Verlegung
Spannungsrissunempfindlichkeit.

Die einzelnen Rohrwerkstoffe zeigen in dieser Hinsicht ein unterschiedliches Verhalten; auf die Besonderheiten kommen wir später noch einmal zurück

Aufbau der Kunststoffe

Kunststoffe sind organische Stoffe, die durch chemische Umwandlung von Naturprodukten oder durch Synthese aus Erdöl, Kohle oder Erdgas hergestellt werden. Die Hauptbestandteile sind Kohlenstoff C und Wasserstoff H. Die kleinsten Grundbausteine sind die Moleküle (Monomere). Daraus ergeben sich aneinandergereihte Molekülketten, die sogenannten Makromoleküle. Je nach Anzahl der aneinandergereihten Grundmoleküle ergeben sich längere oder kürzere Makromoleküle. Sie können innerhalb eines Kunststoffes in unterschiedlichen Längen vorhanden sein. Das Aneinanderreihen von Grundmolekülen erfolgt u. a. durch die sogenannte Polymerisation.
Der Polymerisationsgrad (poly = viel; meros = Teilchen) gibt an, wieviel Grundmoleküle aneinandergereiht sind. Dadurch ist gleichzeitig das Molekulargewicht festgelegt. Es handelt sich also um eine chemische Reaktionsform, bei der sich gleichartige, reaktionsfähige Gruppen verbinden, jedoch kein neuer Stoff entsteht. Der Polymerisationsgrad beeinflusst die physikalischen und chemischen Eigenschaften, u. a. die Zugfestigkeit, die Dehnfähigkeit, die Kältefestigkeit und auch die Schmelzviskosität, d. h. das Verarbeitungsverhalten der Kunststoffe. Neben der Polymerisation gibt es noch die Polykondensation und die Polyaddition. Je nach Verfahren können die Molekülketten folgende Struktur aufweisen:

Fadenmoleküle mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht
räumliche Verknüpfung der Grundmoleküle in mehr oder weniger dichter Netzstruktur.

Die Erscheinungsformen bestimmen das spätere Verhalten bei Temperatureinwirkung.

Quellen

Das ABC der Flächenheizung und Flächenkühlung Winnenden: Heizungs-Journal Verlags-GmbH, ISBN 3-924788-16-2

Schlagworte

Flächenheizung / Fußbodenheizung / Heizrohr / Heizung / Kunststoff / Metallischer Werkstoff / Montage / PE-MD / PE-RT / PE-X / Planung / Polybuten / Polybutylen / Polyethylen / Polypropylen / PP-C / Vernetztes Polyethylen / VPE

Weitere Funktionen