Trinkwasserinstallationen

Verzinkte Stahlrohre: Gefahr fürs Trinkwasser

Die Ansprüche an Trinkwasser sind hoch, dementsprechend muss ihnen auch jede Installation gerecht werden. In Bestandsbauten ist dies ungleich schwieriger, vor allem dann, wenn vor Jahrzehnten verzinkter Stahl eingebaut wurde. An einem Beispiel – ein Mehrfamilienhaus aus den 1970er Jahren – werden die Folgen aufgezeigt.

Der Ausgangspunkt

Das Mehrfamilienhaus in Nordrhein-Westfalen steht seit mehr als 50 Jahren, genauso alt ist die Trinkwasserinstallation. Eingesetzt wurden seinerzeit verzinkte Gewinderohre. Diese galten als kostengünstige Variante zu Kupfer. Trotz der höheren Wanddicke zeigten sich in den vergangenen Jahren immer wieder Probleme: Es gab Undichtigkeiten durch Korrosion und Lochfraß, eingetrübtes bzw. bräunlich verfärbtes Wasser oder Verkalkung aufgrund der hohen Rohrrauigkeit. Traten diese Fälle auf, wurde punktuell repariert, im Kern blieb das System allerdings unangetastet. Die Bewohner stellen jedoch nach wie vor fest, dass das Trinkwasser Trübungen aufweist, die beim Zapfen herausgespült werden.

Die Installation mit verzinkten Stahlrohren ist im Keller des Gebäudes gut sichtbar. Ebenso wird die Art und Weise deutlich, wie seit Auftreten der Korrosionsschäden Reparaturen durchgeführt wurden. Aus diesen Daten ergeben sich verschiedene Fragen, die im Folgenden genauer beleuchtet werden.

Anlagen und ihre Lebensdauer

Der erste Aspekt, der hier auffällt, ist das Alter des Objekts. Der Bau aus den 1970er-Jahren hat demnach inzwischen rund fünf Jahrzehnte Nutzungszeit hinter sich. In Bezug auf die Trinkwasserinstallation wird zur Lebensdauer festgehalten, dass von einer Betriebsdauer von 50 Jahren auszugehen ist. So lange muss laut DIN EN 806-2 die sichere und wirtschaftliche Nutzung der Installation sichergestellt werden. Demnach ist die Anlage im Bestand praktisch am Ende ihrer Lebensdauer angekommen. Dies ist relevant, wenn tiefgreifende Veränderungen vorgenommen werden sollen – wann ist der Zeitpunkt, die Installation komplett auszutauschen, anstatt immer wieder kleine und größere Reparaturen auszuführen?

In vielen Bereichen beim Bau gibt es unter bestimmten Bedingungen Bestandsschutz. Hinsichtlich Trinkwasser kann es den jedoch nur dann geben, wenn die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung nicht überschritten werden. Ein Beispiel: Wird in einem Gebäude ein zu hoher Bleigehalt festgestellt, weil alte bleihaltige Rohre existieren, muss aus Gründen des Gesundheitsschutzes umgehend eine Sanierung vorgenommen werden.

Wer trägt die Verantwortung für die Trinkwasserqualität?

Der nächste Punkt betrifft die Wasserqualität und die Gewährleistung des vorgeschriebenen hohen Standards. Zunächst ist der Wasserversorger in der Pflicht, bis zum Hausanschluss zu liefern. Auskunft über die Qualität des örtlichen Trinkwassers gibt das jeweilige Wasserversorgungsunternehmen. Folgende Werte sind relevant: pH-Wert, Karbonhärte, Sulfat- und Nitrationengehalt und Anteil der freien überschüssigen Kohlensäure.

Ab dem Wasserzähler beginnt die Verantwortung des Betreibers. Treten in seinem Bereich Probleme auf, muss er laut DIN EN 806 reagieren. Wenn von den Nutzern – wie im vorliegenden Objekt – immer wieder Trübungen festgestellt werden, ist die Frage, ob dies ein zu behebender Mangel ist. Zieht man hier die DIN EN 806-5 heran, so ist dort unter 9.1 Veränderung der Wasserqualität Folgendes zu finden: „Treten an einer Trinkwasseranlage Schäden oder Störungen auf, welche die Gefahr der Verunreinigung von Trinkwasser hervorrufen können oder Veränderungen in Geruch, Geschmack oder Farbe des Wassers erkennen lassen, so sind Maßnahmen zur Behebung des Schadens oder der Störung zu ergreifen.“ Mit Blick darauf und auf die Hygiene wäre eventuell eine konsequente Beprobung wichtig, um negative Folgen auszuschließen.

Blick auf die Wasserqualität

Amtlich heißt es in der „Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung - TrinkwV)“ zur Beschaffenheit des Trinkwassers:

§ 4 Allgemeine Anforderungen

(1) Trinkwasser muss so beschaffen sein, dass durch seinen Genuss oder Gebrauch eine Schädigung der menschlichen Gesundheit insbesondere durch Krankheitserreger nicht zu besorgen ist. Es muss rein und genusstauglich sein. Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn

1. bei der Wassergewinnung, der Wasseraufbereitung und der Wasserverteilung mindestens die allgemein anerkannten Regeln der Technik eingehalten werden und

2. das Trinkwasser den Anforderungen der §§ 5 bis 7a entspricht. (In diesen Paragraphen werden mikrobiologische und chemische Anforderungen sowie Indikatorparameter festgelegt.)

Im Bestand reparieren

Im Mehrfamilienhaus fällt auf, dass Reparaturen mit verschiedenen Mitteln ausgeführt wurden. So wurde beispielsweise an einer undichten Stelle eine Manschette mit Dichtung um das Rohr gelegt. An anderer Stelle hat man Teilstücke des Bestands aus verzinktem Stahl direkt mit Edelstahl verbunden. Hier muss festgehalten werden, dass diese Ausführung nicht den Regeln der Technik entspricht. Die Fließregel sagt ganz klar, dass – in Fließrichtung gesehen – von unedlen zu edlen Werkstoffen zu gehen ist. Das heißt hier: von Stahl zu Edelstahl und nicht umgekehrt. Auch die Reihenfolge Stahl – Kupfer – Edelstahl ist möglich. Wird dies nicht beachtet, tickt eine Zeitbombe – die Korrosion des unedlen Materials ist vorprogrammiert. Wo und wann genau die Folgen auftreten, lässt sich nicht vorhersagen.

Eine Möglichkeit, die Fließregel zu umgehen und trotzdem eine sichere Installation zu erstellen, ist der Einsatz von Distanzstücken. Dies wurde auch im Objekt einmal ausgeführt. Edelstahl kommt dann nicht direkt mit verzinktem Stahl in Berührung, sondern es wird eine Überbrückung aus Buntmetall eingesetzt. Dabei ist ein Mindestabstand von der Größe des Rohraußendurchmessers zu beachten. Diese Art der Reparatur funktioniert natürlich nur da, wo die Trinkwasserverrohrung zugänglich und genug Platz vorhanden ist.

Blick auf verzinkten Stahl – Aufbau einer Korrosionsschutzschicht

Damit der Stahl geschützt wird, sind die Rohre innen und außen mit einer Zinkbeschichtung versehen. Die Haltbarkeit und Wirksamkeit dieser Schicht wird vom Herstellungsverfahren und von der Wasserbeschaffenheit beeinflusst. Außerdem spielt der Kontakt zu anderen Metallen eine Rolle (Elektrolyse). Im Zink können Blei und Cadmium enthalten sein. Letzteres ist ein Schwermetall, das in jeder Konzentration unerwünscht ist. Für Blei gilt derzeit ein Grenzwert von maximal 0,01 mg/l, wobei sich dies noch splittet in jeweils 0,005 mg/l für den Wasserversorger und für die häusliche Installation. (Hinweis: Mit der neuen EU-Trinkwasser-Richtlinie wird der Grenzwert weiter sinken, auf 0,005 mg/l für den Gesamteintrag von Blei.)

Im Betrieb baut sich in den Stahlrohren eine Schutzschicht aus Kalkablagerungen auf. Je nach Wasserbeschaffenheit wird diese Schicht schneller oder langsamer abgetragen. Im Idealfall ergibt sich eine geringe gleichmäßige Flächenkorrosion. Ist aber zum Beispiel der ph-Wert niedrig, verläuft der Vorgang schneller. Laut Trinkwasserverordnung muss der ph-Wert zwischen 6,5 und 9,5 liegen. Besteht durch zu viel freie Kohlensäure ein unausgewogenes Kalk-Kohlensäure-Verhältnis im Wasser, kann sich die Kalkschicht nicht oder nicht ausreichend bilden. In diesem Fall ist die Korrosion stark. 

Im Vergleich dazu bildet Edelstahl eine oberflächliche Oxidschicht (Cr3O4) aus. Sie regeneriert sich rasch, selbst wenn das Material mechanisch beschädigt wird. Daher findet Korrosion nur in geringfügigem Maße statt.

Installateur und Planer in der Zwickmühle

Wird der Fachhandwerker vom Betreiber beauftragt, Reparaturen an der Trinkwasserverrohrung auszuführen, ist er dafür verantwortlich, die geltenden Normen und Regeln einzuhalten. Dazu gehört auch, auf das Material im Bestand zu achten und entsprechend zu reagieren. Der Installateur steht also immer dann in der Pflicht, wenn er im direkten Auftrag des Betreibers Reparaturen ausführt oder in kleineren Objekten direkt mit dem Hausbesitzer eine Neuanlage umsetzt.

Vergleichbares gilt für den Planer. Wird er beauftragt, zum Beispiel ein Konzept für einen Austausch des kompletten Bestands zu entwickeln, steht auch er in der Verantwortung. Es ist davon auszugehen, dass in größeren und großen Objekten, von Mehrfamilienhäusern über Seniorenheime bis zu Krankenhäusern, immer Planer involviert sind. Bei der Werkstoffauswahl sind eine Reihe von Aspekten zu berücksichtigen, etwa Wechselwirkung mit der Trinkwasserbeschaffenheit, innere und äußere Temperaturen, Schwingungen, innere oder äußere Korrosion, Verträglichkeit verschiedener Werkstoffe untereinander, Alterung, Ermüdung, Zeitstandfestigkeit und andere mechanische Faktoren bis hin zum Diffusionsverhalten.

Reparieren oder von Grund auf sanieren?

Im vorliegenden Objekt sprechen verschiedene Gründe für eine Komplettsanierung. Dazu zählen das Alter der Trinkwasseranlage und der Zustand des sichtbaren Bereichs im Keller. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass nach erneuter Teilsanierung oder Reparatur undichter Stellen sehr rasch immer wieder Schäden auftreten würden. Die fortschreitende Korrosion zeigt sich bereits an verschiedenen Punkten: Hier tritt Wasser aus und hinterlässt rostfarbene Ablagerungen. Zudem besteht die Gefahr, dass eine Mischinstallation nicht normgerecht ausgeführt wird. Für eine komplette Sanierung wäre durch qualifizierte Fachkräfte die gesamte Trinkwasserverrohrung zu begutachten, vom Wasserzähler über die Steigstränge bis zu den Abnehmern.

Laut DIN EN 806-4 dürfen nur Rohre aus schmelztauchverzinktem Stahl nach EN 10240, Überzugsqualität A.1, verwendet werden. Zudem gibt es in der DIN EN 806-2 strenge Vorgaben, um die Beschädigung des Zinküberzugs zu vermeiden. Dies betrifft vor allem die Verarbeitung – das Biegen, Schweißen und Löten. Die sogenannte UBA-Positivliste verzeichnet zwar noch unter 1.4 schmelztauchzerzinkte Eisenwerkstoffe, allerdings mit klaren Einschränkungen.

Der Einsatz des Materials stellt aber nicht mehr den Stand der Technik dar. Heute wird eine Trinkwasserinstallation mit den Werkstoffen Edelstahl, Kupfer und Kunststoff (als Mehrschichtverbundrohre) umgesetzt. Sanha als Qualitätshersteller führt zudem bleifreie Gewinde- und Pressfittings aus der Kupferlegierung Siliziumbronze (CuSi) für den Trinkwasserbereich. Diese Werkstoffe sind geprüft und erfüllen alle geltenden Normen, abzulesen an den Zeichen der anerkannten Zertifizierer. Zudem lassen sie sich leicht und sicher verarbeiten.

Trinkwasserinstallationen: wichtige Normen

Folgende Normen und Regeln sind bei der Planung und Umsetzung zu beachten:

– Trinkwasserverordnung (neugefasst am 10.03.2016, zuletzt geändert am 19.06.2020)

– DIN EN 806 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen, aufgeteilt in Teil 1 Allgemeines, Teil 2 – Planung, Teil 3 – Berechnung der Rohrinnendurchmesser (vereinfachtes Verfahren), Teil 4 – Installation, Teil 5 – Betrieb und Wartung

– DIN EN 1717 Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in Trinkwasserinstallationen

– EN 12502 Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe – Hinweise zur Abschätzung der Korrosionswahrscheinlichkeit in Wasserverteilungs- und -speichersystemen, Teil 1: Allgemeines, Teil 3: Einflussfaktoren für schmelztauchverzinkte Eisenwerkstoffe

– EN ISO 8044 Korrosion von Metallen und Legierungen – Grundbegriffe und Definitionen

– VDI 3810-2/VDI6023-3 Betreiben und Instandhalten von Trinkwasserinstallationen

– Bewertungsgrundlage für metallene Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser, Stand 14.05.2020
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