PE 80 oder PE 100: Was die Zahl ändert — und was nicht

Fragen Sie drei Lieferanten, was PE 100 bedeutet, und Sie bekommen drei Antworten: eine Dichte, ein Molekulargewicht, eine Farbe. Keine stimmt. PE 80 und PE 100 sind Klassifizierungen nach Festigkeit, definiert in ISO 12162 und gleichermaßen von ISO 4427, EN 12201 und GB/T 13663 verwendet. Die Zahl ist die Mindestfestigkeit (MRS) des Werkstoffs in bar — die Umfangsspannung, die er nachweislich fünfzig Jahre bei 20 °C trägt, abgerundet auf eine Normstufe: 8,0 MPa für PE 80, 10,0 MPa für PE 100.

Diese eine Zahl legt die Bemessungsspannung fest, die mit dem SDR die Druckstufe festlegt, die mit dem Durchmesser die Wanddicke festlegt, die das Gewicht und damit den Preis je Meter festlegt. Folgt man der Kette, ergibt sich der Vergleich von selbst.

Was MRS tatsächlich ist

Ein Rohstoffhersteller prüft Rohrproben eines Compounds bei mehreren Temperaturen und Umfangsspannungen bis zum Versagen, über bis zu ein Jahr, und extrapoliert die Kurve nach dem Verfahren der ISO 9080 auf fünfzig Jahre bei 20 °C. Die untere Vertrauensgrenze dieser Extrapolation ist die Langzeit-Innendruckfestigkeit des Werkstoffs; auf den nächsten Wert der Reihe R10 abgerundet wird sie zum MRS. Ein Compound mit 10,4 MPa 50-Jahres-Festigkeit ist PE 100. Eines mit 9,8 MPa ist PE 80, so gut es sonst auch sein mag, weil die nächste Stufe darunter 8,0 ist.

Von MRS zur Druckstufe

Derselbe Druck, eine andere Wand

Dreht man die Tabelle um, erscheint die Frage des Einkäufers: Was kostet jede Klasse an Wand für einen gegebenen Druck? PN 16 bei DN110 braucht SDR 11 in PE 100 und SDR 9 in PE 80. Aus der Wandtabelle der ISO 4427-2 sind das 10,0 mm gegen 12,3 mm Mindestwand — 23 % mehr Polyethylen im PE-80-Rohr und eine um 4,6 mm kleinere lichte Weite.

Zwanzig Prozent mehr Material je Meter und dreizehn Prozent weniger Durchfluss, für denselben Druck. Über eine 10-km-Transportleitung sind das rund 6 Tonnen Rohstoff und entweder ein größeres Rohr oder eine größere Pumpe. Das — und nicht irgendein Unterschied in der Polymerqualität — ist der Grund, warum PE 100 binnen eines Jahrzehnts nach seiner Einführung zum Standard für Druckrohr wurde.

Wo PE 80 noch die richtige Antwort ist

• Niederdruck- und Freispiegelanwendungen — Bewässerungsstränge, Drainage, Kabelschutz —, wo PN 6 oder PN 8 bereits mehr als genug ist und der Dünnwandvorteil von PE 100 nicht genutzt wird.
• Kleine Hausanschlussrohre, DN20 bis DN63, wo die Wand am Minimum von 2,0–3,0 mm liegt, das ISO 4427 unabhängig vom Werkstoff für das Fügen festlegt, sodass PE 100 ohnehin nicht dünner sein kann.
• Bestandsnetze in PE 80, wo der Versorger aus Lager- und Schweißverfahrensgründen eine Werkstoffklasse durchgehend haben will; viele Gasverteilnetze sind genau deshalb gelbes PE 80.
• Wo Biegsamkeit wichtiger ist als Festigkeit: PE 80 hat einen niedrigeren Biegemodul und lässt sich bei gleicher Wand leichter aufwickeln, was Nutzer kleiner Ringbunde bemerken.

PE 80 mit PE 100 verschweißen

Sie sind kompatibel. Beide Klassen schweißen mit denselben Stumpfschweißparametern und denselben Elektroschweißformteilen, und eine fachgerechte Naht zwischen ihnen ist fester als das PE-80-Rohr. Die praktischen Bedingungen sind dieselben wie für je zwei Rohre: Die Außendurchmesser müssen übereinstimmen, die SDR sollten übereinstimmen, damit die Wände an der Stirnfläche fluchten, und die Schmelzindizes sollten in derselben MFR-Klasse liegen — was bei Wasserrohr-Compounds immer der Fall ist. Einbindungen zwischen einer alten PE-80-Leitung und einer neuen PE-100-Erweiterung sind Routine.

Wie man es in eine Spezifikation schreibt

1. 1

   Klasse und Norm nennen

   „PE 100 nach ISO 4427-2“ oder „PE 100 nach EN 12201-2“. Die Klasse ohne Norm lässt das Prüfregime offen; die Norm ohne Klasse lässt die Festigkeit offen.

2. 2

   Druck als PN angeben, nicht nur als SDR

   SDR 11 heißt PN 16 in PE 100 und PN 12,5 in PE 80. Eine Spezifikation, die nur SDR 11 sagt, hat nicht gesagt, welchen Druck sie will; PN nennen und das SDR aus der Klasse folgen lassen.

3. 3

   Nach dem Compound fragen

   Typbezeichnung des Compound-Herstellers und gegebenenfalls die Listung bei der PE100+ Association. Ein gelistetes Compound ist unabhängig auf Festigkeit, langsames und schnelles Risswachstum geprüft; das Zeugnis des Rohrwerks deckt dann die Verarbeitung ab.

4. 4

   PE 100-RC ergänzen, wo der Einbau es verlangt

   Grabenlos, steiniger Boden, sandbettfreie Verlegung: PE 100-RC und die Kerbtestanforderung spezifizieren. Es kostet je Meter mehr und spart die Kosten des Sandbetts oder der Nachgrabung.

So geschrieben ist die Spezifikation eine Zeile lang, in jeder Sprache eindeutig und mit dem falschen Rohr nicht zu erfüllen.