Grundsätzliche Eigenschaften von Kupferrohren
Kupfer ist ein Buntmetall. Ähnlich wie Aluminium oder andere Metalle rostet es nicht im herkömmlichen Sinn. Stattdessen bildet sich bei optimalen chemischen Voraussetzungen eine Oxidschicht, welche die Oberfläche dann passiviert und vor weiterer Oxidation schützt. Dieser Prozess kann jedoch unter weniger guten Bedingungen gestört sein. Das Resultat ist dann Lochfraß im Kupferrohr.
Verwendung von Kupferrohren für verschiedene Medien
Die Korrosion am Kupferrohr ist jedoch von vielen Faktoren abhängig. Unter anderem auch, wofür die Kupferrohrsysteme verwendet werden sollen:
- als Wasserleitungen (Heiß- oder Kaltwasser, Abwasser, Betriebswasser wie Heizung, Sanitär)
- als Ölleitungen (hydraulische Anwendungen)
- als Luftleitungen (pneumatische Anwendungen)
- als Gasleitungen (für Energieträger und technische Gase)
Korrosion von Kupferrohren am Beispiel von Wasserleitungen
Am besten zeigt sich die Komplexität des Themas am Beispiel von Wasserleitungen. Es ist auch hier ein Zusammenspiel vieler Faktoren, die Oxidation bzw. Korrosion maßgeblich beeinflussen beim Kupferrohr.
Faktoren, die das Kupferrohr schützen oder zerstören
Sauerstoffreiches Wasser über einem pH-Wert von 6 mit einer herkömmlichen Kohlenstoffsättigung bietet optimale Voraussetzungen, damit sich eine Oxidschicht ausbildet. Diese Schicht schützt dann das Kupfer darunter vor weiterer Korrosion. Ist das Wasser jedoch sauerstoffarm, wird diese Passivschicht schlecht ausgebildet. Stattdessen kommt es zu Lochfraß. Dabei zersetzt sich von außen fast unbemerkt das Rohr innerhalb des Materials.
Nun ist aber nicht nur der Sauerstoffgehalt an sich relevant. Auch das Nutzungsverhalten ist wichtig. Zur Ausbildung der Passivschicht wird quasi Sauerstoff verbraucht. Das bedeutet, mit jedem Meter Länge der Kupferrohre nimmt der Sauerstoffgehalt ab. An den Zapfpunkten am Ende der Leitungen kann das Wasser dann nahezu ohne Sauerstoff sein. Auch heißes Wasser ist eher sauerstoffarm.
Sauerstoffarmes Wasser führt zu erhöhter Korrosion
Wird also aus einem Kupferrohrsystem wenig Wasser entnommen, bleibt sauerstoffarmes Wasser in bestimmten Bereichen des Leitungssystems (Heißwasserleitungen, die Enden der Rohrsysteme allgemein), wird die Korrosion in Form von Lochfraß zum echten Problem. Besitzen Sie ein Gebäude, welches aktuell leersteht, in dem Kupferleitungen verlegt sind, sollten Sie daher regelmäßig das Leitungssystem spülen und für frisches, sauerstoffreiches Wasser sorgen.
Wie Sie vielleicht auch wissen, kommt es zu Kontaktkorrosion, wenn sich zwei unterschiedliche Metalle berühren. Es wird ein elektrolytischer Prozess eingeleitet und das weniger edle Metall korrodiert. Kühlsysteme in Verbrennungsmotoren mit Gusseisenblock und Aluminiumkopf benötigen daher zwingend darauf abgestimmtes Frostschutzmittel, weil ansonsten der Guss und das Aluminium ebenso reagieren.
Eingeschwemmte oder eingetragene Fremdmetalle in Kupferrohren
In Kupferleitungen können fremde Metalle eingeschwemmt oder eingetragen werden. Schließlich besteht auch Ihr regionales Wasserversorgungsnetz aus unterschiedlichen Metallrohren. Darüber hinaus gibt es auch innerhalb von Gebäuden einen möglichen Materialmix.
Daher ist bei der Installation von Kupferrohren immer ein Feinfilter vor dem Kupferrohrsystem anzubringen, damit keine anderen Metalle eingeschwemmt werden können. Ob ansonsten überhaupt Kupferrohre möglich sind, hängt natürlich regional von der Wasserzusammensetzung ab.
Eingetragene Metalle können das Kupfer bei der Herstellung der Rohre, während der Lagerung oder bei der Montage kontaminieren. Daher ist hier peinlich genau darauf zu achten, dass sich keine fremden Metalle im Kupferrohrsystem etablieren können. Nach der Installation muss das das gesamte System ausgiebig gespült werden.
Die Kupferrohrinstallation birgt zahlreiche Risiken für Korrosion
Bei der Montage von Kupferrohren gibt es ebenfalls Faktoren, die zu berücksichtigen sind. So werden Kupferrohre oftmals hartgelötet. Dabei wird das Kupferrohr dermaßen stark erhitzt, dass sich im Innern des Rohrs Zunder bilden kann. Dieser Zunder muss unbedingt entfernt werden unmittelbar nach der Fertigstellung des Systems.
Denn im Bereich des Zunders kann sich keine Passivschicht bilden. Selbst, wenn die Werte des Wassers optimal sind und die Kupferrohre ansonsten eine schützende Oxidschicht ausbilden, kann durch Zunder im Bereich der Lötstellen Lochfraß entstehen, weil hier kein Schutz wirksam wird.
Erosionskorrosion im Kupferrohr durch schlampiges Arbeiten
Ein weiteres Problem kann die sogenannte Erosionskorrosion sein. Beim Einbau von Kupferrohren müssen diese oftmals abgeschnitten werden. Beim Schneiden der Kupferrohre entsteht ein Grat. Es kommt immer wieder vor, dass Installateure gerade bei kleinen Rohrquerschnitten behaupten, dieser Grat müsse nicht entfernt werden. Das stimmt nicht.
Ein Kupferrohr muss entgratet und dabei auch leicht gefast werden, damit die Rohre zunächst gut verpresst oder verlötet werden können. Beim Löten von Kupferrohren macht man sich nämlich den Kapillareffekt zunutze. Das geschmolzene Lot wird in den Spalt zwischen zwei Kupferrohren gezogen, wenn dieser zwischen 0,1 bis 0,2 mm liegt.
Grate sind ebenso störend wie eine Nichtdurchführung der Kalibrierung von Kupferrohren. Nach innen stehender Grat kann aber im Transportmedium auch zu Verwirbelungen führen, insbesondere, wenn die Transportgeschwindigkeit hoch ist. Durch diese Verwirbelungen kommt es dann zu einem deutlich gesteigerten Abtrag des Rohrs in diesem Bereich.
Die Auswahl der Materialien für Rohrsysteme ist nicht beliebig
Fazit: bei der Installation von Kupferrohren müssen zahlreiche Faktoren geprüft werden. Selbst heute werden bestimmte Zusammenhänge erstmals wahrgenommen, die in der Vergangenheit keine oder kaum Berücksichtigung fanden. Die Installation eines Leitungssystems aus Kupferrohren muss daher mit viel Fachwissen erfolgen, die Arbeiten sind sauber und präzise durchzuführen. Dann erreichen Kupferrohrsysteme eine Mindestlebensdauer zwischen 40 und 60 Jahren.
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