16. Februar 2022

Probleme und Lösungen bei der Sanierung

Die Versorgung mit Trinkwasser muss hohen Ansprüchen genügen. Dazu zählt u. a. der Einsatz des richtigen Werkstoffs. In einem Mehrfamilienhaus aus den 70er-Jahren wird beispielhaft sichtbar, welche Folgen die Installation mit verzinktem Stahl heute hat – und warum Kupfer oder Edelstahl in offenen Systemen stets die bessere Wahl sind.

Die Fakten
Das Mehrfamilienhaus in Nordrhein-Westfalen steht seit etwas mehr als 50 Jahren, genauso alt ist die Trinkwasser-Installation. 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 der Schaden behoben, 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.

Lebensdauer eines Systems
Der erste Aspekt, der hier auffällt, ist das Alter des Objekts. Der Bau aus den 70er-Jahren hat demnach inzwischen rund fünf Jahrzehnte Nutzungszeit hinter sich. In Bezug auf die Trinkwasser-Installation 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.

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.

Wasserqualität
Amtlich heißt es in der „Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV)“ zur Beschaffenheit des Trinkwassers, nach § 4 Allgemeine Anforderungen:

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 Paragrafen werden mikrobiologische und chemische Anforderungen sowie Indikatorparameter festgelegt.)

Reparaturen – was passt zum Bestand?
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 allgemein anerkannten 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 teilweise 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.

Verzinkter 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 ein strenger 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. 

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 zwischen den Stühlen
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 um-setzt. 

Vergleichbares gilt für den Planer. Wird er beauftragt, z. B. 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.

Weitere Reparaturen oder Sanierung?
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 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 Trinkwasser-Installa
tion mit den Werkstoffen Edelstahl, Kupfer und Kunststoff (als Mehrschichtverbundrohre) umgesetzt. Qualitätshersteller, z. B. das Unternehmen Sanha, führen 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.

Normen rund um die Trinkwasser-Installation
Folgende Normen und Regeln sind bei der Planung und Umsetzung zu beacht

• Trinkwasserverordnung (neugefasst am 10. März 2016, zuletzt geändert am 19. Juni 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 Trinkwasser-Installationen.
• 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 Trinkwasser-Installationen.
• Bewertungsgrundlage für metallene Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser, Stand 14. Mai 2020.