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Autoren
OldBo
02.03.2010

Radtke 16.07.2009
Polypropylen gehört zur Gruppe der Polyolefine. Es hat sich bereits seit ca. 30 Jahren in Fußbodenheizungsanlagen bewährt.
Aufbau
Abb. 5.3. Polypropylen, chemischer Aufbau.
 Abb. 5.3. Polypropylen, chemischer Aufbau.
Polypropylen gehört zur Gruppe der Polyolefine. Es hat sich bereits seit ca. 30 Jahren in Fußbodenheizungsanlagen bewährt.
Sein chemischer Aufbau ist in Abb. 5.3 dargestellt.
Viele Erkenntnisse konnten erst im Laufe der Zeit gewonnen werden. Es waren insbesondere die den Werkstoff schädigenden Einflüsse, die sich meist erst nach vielen Jahren bemerkbar machten. Ein Dank an die Pioniere, die Systemanbieter der ersten Stunde, ist an dieser Stelle durchaus angebracht. Sie haben manchen Rückschlag hinnehmen und überstehen müssen und sich trotzdem nicht entmutigen lassen. Die allgemeinen Güteanforderungen, Prüfung, Maße, sind in der DIN 8078 und die besonderen Anforderungen und deren Prüfung für den Einsatz in Fußbodenheizungsanlagen für PP in E DIN EN 12202 festgelegt. Die kristallinen Bereiche haben andere physikalische Eigenschaften als die amorphen. Der prozentuale Anteil der kristallinen Phase wird als Kristallinitätsgrad bezeichnet. Gerade er hat einen entscheidenden Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften. Die harten Kristallite sind inselförmig in der amorphen Phase verteilt. Das verleiht dem Werkstoff die erforderliche Zähigkeit. Bei der Rohrherstellung kann der Kristallinitätsgrad in gewissen Grenzen durch die Abkühlgeschwindigkeit beeinflußt werden. Bei langsamer Abkühlung aus der Schmelze stellt sich eine größere Kristallinität ein als bei rascher Abkühlung.
Eigenschaften
Abb. 5.4. Innendruck-Zeitstandkurve für PP.
 Abb. 5.4. Innendruck-Zeitstandkurve für PP.
Polypropylen ist schmelz- und somit schweißbar. Bei Temperaturen von über ... 150 °C wird der Werkstoff zähflüssig, so dass er geformt werden kann. Der Vorgang kann theoretisch mehrfach wiederholt werden, stets ist eine erneute Umformung möglich. In Fußbodenheizungen sind Rohre verschiedenen Einflüssen ausgesetzt. Die wichtigsten sind:
Unter Einwirkung von Temperatur und Sauerstoff beginnen Kunststoffe zu altern. Deshalb müssen sie gegen vorzeitige Alterung stabilisiert werden. Unter Einwirkung von Druck treten in der Rohrwandung Spannungen auf, die ebenfalls die Lebensdauer verringern. Das Gleiche gilt für Spannungen, die sich aus der Verlegung des Heizrohres, z. B. Bögen ergeben. Deshalb sollten die Rohre stets in großen Bögen verlegt werden. Eng verlegte Bögen bewirken eine große Spannung im Rohrwerkstoff. Sie werden erst unter Temperatureinwirkung teilweise abgebaut. Dazu ist allerdings eine erhöhte Temperatur von ca. 60 °C erforderlich (siehe auch Relaxation). Aus diesemGrund wird insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine Aufheizung des Heizrohres vor der Verlegung empfohlen. Die Innendruckzeitstandfestigkeit für PP ist für einen bestimmten Werkstoff in Abb. 5.4 dargestellt. Zu beachten ist, dass die Kurven in Abb. 5.4 aus Untersuchungen an geraden Rohrstücken entstanden sind. Im praktischen Betrieb sind hohe Temperaturen möglichst zu vermeiden. Deshalb sollte bereits bei der Planung eine möglichst niedrige Betriebstemperatur angesetzt werden. Dadurch kann einerseits eine größere Lebensdauer erzielt, andererseits die Gefahr von Stabilisatorauswaschungen vermindert werden.
Ferner hat sich gezeigt, dass im Zusammenwirken mit Kupfer oder Schwermetallionen bei höheren Temperaturen ebenfalls Schädigungen des Rohrwerkstoffes eintreten können. Gegen Frostschutzmittel auf der Basis Ethylen-Glykol oder Propylen-Glykol sind Rohre aus PP beständig. Bei anderen Stoffen sind die Rohrhersteller zu befragen. PP-Rohre sind besonders vor Detergentien, Waschmittel, Lösungsmitteln, Ölen, Wachsen und Bitumen zu schützen, da sie langfristig zu Spannungsrissen führen. Werden PP-Rohre bei der Verlegung abgeknickt, so stellt sich an der Knickstelle eine Trübung ein (Weißbruch). Diese Stellen müssen durch Herausschneiden entfernt, die Rohrenden durch Schweißen oder eine Kupplung miteinander verbunden werden. Solche Stellen dürfen nie im Bereich von Bögen liegen. Kupplungen sind mit besonderer Sorgfalt zu setzen. Bei fachgerechter Rohrverlegung wird es jedoch selten zum Abknicken kommen. Oberflächenbeschädigungen des Rohres in Form von Kratzern und Einschnitten sind zu vermeiden. An gebogenen Rohrstrecken können sie weiterreißen und zum Bruch führen. Deshalb sind bereits verlegte Räume bis zur Einbringung des Estrichs zu sperren.
Quellen
Das ABC der Flächenheizung und Flächenkühlung Winnenden: Heizungs-Journal Verlags-GmbH, ISBN 3-924788-16-2
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