Wasserleitung

Bei einer Wasserleitung handelt es sich um ein technisches System zum leitungsgebundenen Transport von Wasser. Das Wasserverteilungssystem kann dabei als Rohrleitung oder als offenes Gerinne gestaltet sein. mini|hochkant=1.4|Fließendes Wasser aus einem Wasserhahn mit schwenkbarem Strahlregler

Grundlagen Wasserleitungen für die Wasserversorgung mit Trinkwasser sind ein wichtiger Bestandteil einer Zivilisation. Durch die Versorgung mit sauberem Trinkwasser kann die Gefahr von Krankheiten aufgrund mangelnder Hygiene gemindert werden. Wichtig hierfür ist neben der Zuleitung von Wasser auch ein funktionierendes Abwassersystem, in Feuchtgebieten auch eine Entwässerung. Außerdem spielt in vielen Regionen die Bewässerung in der Landwirtschaft eine zentrale Rolle.

Eine offene Wasserleitung ist ein Kanal. In flachem Gelände lassen sich Wasserleitungen als Wassergraben ausführen, in bergigem Gelände sind weitreichendere Baumaßnahmen nötig: künstliche Wassergräben, Wassertunnel und Aquädukte (Wasserbrücken), man spricht dann ausdrücklich von Wasserleitung. In der modernen Wasserversorgung der Industrieländer spielen offene Systeme nur noch eine untergeordnete Rolle, vorwiegend werden Druckstollen und Druckleitungen verwendet.

In der Landwirtschaft subtropischer Länder sind ausgeklügelte Kanalsysteme zur Bewässerung der Felder (insbesondere beim Reisanbau) jedoch gang und gäbe.

Durch Benutzung der Wasserleitung verloren die Schöpfbrunnen, welche oft die einzigen Trinkwasserquellen waren, ihre Bedeutung. Diese Brunnen dienten auch der Brandbekämpfung. Das größte Löschwasserreservoir war aber meist ein Löschwasserteich. Durch das Wasser aus einer Wasserleitung konnte die Brandbekämpfung über die Entnahme aus Hydranten wesentlich schneller und mit geringerem Aufwand vorgenommen werden. In weiten Bereichen Afrikas, Asiens, Südamerikas, aber auch noch teilweise in Osteuropa, ist der Schöpfbrunnen immer noch die einzige Möglichkeit zur Wasserversorgung.

Historische Wasserleitungssysteme mini|Wassersammler bei Dawit Garedscha mini|Der Pont du Gard Die ältesten Überlieferungen über Bauwerke zur Wasserleitung stammen aus der Zeit des ägyptischen Pharaos Ramses dem II, also ca. 1300 v. Chr. Auch die Römer waren für ihre umfangreichen Aquädukte bekannt. In Pergamon existierte bereits eine Druckwasserleitung. Auch das Bewässerungssystem von Turfan in China ist von hohem Alter. Die Inkastadt Machu Picchu wurde über gemauerte Kanalverbindungen mit Wasser versorgt. Im Mittelalter wurden hölzerne Leitungen, die Pipen oder Röhrfahrten, verwendet. Eine Leitung aus Deicheln, mehrere Meter langen schlanken, axial aufgebohrten Baumstämmen, die die Hütte am Grünen See in der Steiermark versorgte, wurde erst um 1990 durch eine Kunststoffleitung ersetzt.

Daneben findet man in trockeneren Bergregionen noch heute aufwändige, uralte bäuerliche Kanalsysteme: Suonen oder Bissen im Wallis, Schweiz Münstertal und Gebiet des Flimser Bergsturzes (Kanton Graubünden, Schweiz) Oberinntal (Tirol, Österreich) Waale im Vinschgau (Südtirol, Italien) Aostatal (Region Aosta, Italien) Wuhre im Schwarzwald Levadas auf Madeira

sowie Acequias in Spanien Delfe, Ruie und Grachten in den Niederlanden sonstige bergmännische Kunstgräben

Zu den letzten mit Aquädukten erbauten großen Wasserleitungen zählen die Wiener Hochquellenwasserleitungen von zuletzt im Jahr 1910.

Druckleitungen aus Gusseisen zur Versorgung von Burgen und Schlössern gab es unter anderem bereits 1455 für Burg Dillenburg und 1661 für Schloss Braunfels.Hans von Rezori: Das Gußrohr, Kurze geschichtliche Entwicklung. GWF (Wasser), 93. Jg. Heft 10, Mai 1952, S. 295–297.

Trinkwasserleitungen in Gebäuden

mini|Oberirdische Wasserleitung in Auckland, Neuseeland mini|Denkmal der Wasserleitung in Mytischtschi (Russland)

In Neubauten werden heute Trinkwasserleitungen verlegt, die typischerweise einem Druck von wenigstens sechs Bar standhalten. Typischerweise beträgt der Versorgungsdruck 4 Bar und folglich wird bei dem Druckminderer ein Druck von 3 Bar eingestellt, um die Leitungen nicht zu sehr zu beanspruchen.

Wasser, das durch im Erdboden verlegte Leitungen transportiert wird, hat in den Wintermonaten in der Regel eine Temperatur von weniger als 10 °C und eine sehr geringe Keimbelastung. In Zeiten sommerlicher Witterung kann die Wassertemperatur in Erdleitungen auch bei >20 °C liegen. Innerhalb von Gebäuden erwärmt sich das in den Leitungen befindliche Wasser jedoch und die Vermehrungsrate der enthaltenen Bakterien nimmt zu. Dies kann nur vermieden werden, indem das in der Warmwasserleitung enthaltene Wasser durch Zirkulation auf einer Temperatur von über 55 °C gehalten wird. Um das Bakterienwachstum in Warmwasserleitungen ohne Zirkulation zu begrenzen, sollen diese einen möglichst geringen Querschnitt aufweisen (das nicht zirkulierende Wasservolumen zwischen Warmwassererzeuger und der entferntesten Entnahmestelle soll drei Liter nicht übersteigen). Kaltwasserleitungen sollen so verlegt werden, dass sie nicht durch in der Nähe verlaufende Warmwasserleitungen erwärmt werden. Insbesondere Leitungen, die Teil der Warmwasserzirkulation sind, können benachbarte Kaltwasserleitungen annähernd auf Warmwassertemperatur erwärmen, wenn über Stunden kein kaltes Wasser entnommen wird (etwa über Nacht). Abhilfe schafft eine getrennte Verlegung oder eine sehr gute Wärmedämmung von Kalt- sowie Warmwasserleitungen.

Auch das im Leitungssystem enthaltene Kaltwasser-Volumen soll gering gehalten werden, indem Rohrleitungen mit kleinen Nennweiten (Durchmesser) verwendet werden.

Wasserleitungen in Gebäuden bestehen heute im Wesentlichen aus dem Hausanschluss mit Wasserhauseinführung und Erstabsperrung, einem Wasserzähler und dem Trinkwasserfilter, diversen Rohrleitungen innerhalb des Hauses mit Rohren, Formstücken, Armaturen und Zapfarmaturen, gegebenenfalls aus Rohrhalterungen, sofern die Rohrleitung frei außerhalb der Hauswände verlegt wird.

Verwendete Materialien

Seit der Jahrtausendwende werden in der Wasserinstallation überwiegend Rohre aus Kunststoff und nichtrostendem Edelstahl eingesetzt, die mit Steck- oder Pressfittings verschiedener Art verbunden werden. Siehe auch: Rohrverbindung

Die Anforderungen an die Werkstoffe sind in zahlreichen technischen Regeln von DIN und DVGW festgeschrieben. Mit dem Kürzel „DVGW“ gekennzeichnete Produkte sind zur Verwendung in der Trinkwasserinstallation geprüft (allerdings erhalten auch Bauteile für die Gasinstallation die DVGW-Kennzeichnung; sie sind meist an einer gelben Markierung erkennbar). Längere Stagnation des Trinkwassers in nicht DIN-DVGW-zertifizierten Leitungen sowie in Armaturen kann zur Belastung des Wassers mit Schwermetallen führen, welches aus der Metalllegierung gelöst wird. Wasser sollte nach mehrstündigen Stillstandsphasen in der Leitung daher erst einige Sekunden abfließen, ehe es zu Trink- oder Kochzwecken genutzt wird. Als Nutzwasser, also zum Waschen oder Blumengießen, kann es ohne weiteres sofort verwendet werden.

Blei Rohrleitungen aus Blei dürfen in der Schweiz seit 1914, in Deutschland seit 1973 und in Österreich seit 1983 nicht mehr verwendet werden, sind aber teilweise im Altbestand noch vorhanden. Die Abgabe von Blei an das Wasser kann zu Gesundheitsschäden führen. In Deutschland vorhandene Bleirohre sind bis zum 12. Januar 2026 auszutauschen, wobei die Frist in Ausnahmefällen verlängert werden kann. Je nach Zusammensetzung des Trinkwassers bildet sich ein Überzug im Rohrinneren, der die Freisetzung des Bleis verhindert.

Bestimmte Messinglegierungen zur Herstellung von Wasserhähnen enthalten geringe Mengen an Blei, da dies die Bearbeitung erleichtert. Wenn Wasser über Nacht in den Armaturen steht, nimmt es daher geringe Mengen an Blei auf, die unter Umständen den Grenzwert überschreiten können. Auch im Lot zur Verbindung von Kapillarfittings in Kupferleitungen war früher Blei enthalten.

Verzinkter Stahl Rohre aus verzinktem Stahl wurden in der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik eingesetzt. Üblich waren die robusten mittelschweren und schweren Gewinderohren nach DIN EN 10255, die über Rohrgewinde mit Temperguss-Fittings verschraubt werden und bis zu einer Größe von 6 Zoll erhältlich sind. Ab 2 Zoll werden jedoch bevorzugt Flanschverbindungen eingesetzt.

Je nach Zusammensetzung der im Wasser enthaltenen Mineralien in Verbindung mit Sauerstoff bildet sich an der Zinkschicht der Rohre in der Regel eine schützende Oxidschicht oder eine Schicht aus ZinkcarbonatAngewandte Chemie und Umwelttechnik für Ingenieure. ecomed-Storck GmbH, 2002, ISBN 3-609-68352-X, S. 341 ()..

Wenn das Wasser auf eine Temperatur von über 60 °C erwärmt wird, kann die Oxidschicht chemisch instabil werden, wodurch zunächst die Zinkschicht und dann der Stahl korrodieren. Für Warmwasser- und Zirkulationsleitungen werden verzinkte Rohre daher nicht mehr eingesetzt.Informationen über Rohre und Rohrarten in der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik. In: Bosy-Online.de; „Sanitär-Heizung-Klima-Informationen“ von Zentralheizungs- und Lüftungsbaumeister Bruno Bosy

Bei Nitratgehalten >15 mg/l und einer Karbonathärte von 15–18 °KH kann sich bei feuerverzinkten Wasserleitungsrohren als Korrosionsprodukt sandähnliches weißes Zinkgeriesel bilden, eine Verbindung der Formel Zn5(OH)6·(CO3)2. Das Nitrat kann zusätzlich die Bildung von korrosiven Lokalelementen zwischen verschiedenen Zinkschichten bewirken.

Im Gegensatz zu den meisten anderen eingesetzten Materialien neigen speziell verzinkte Rohre bereits ab einer mittleren Wasserhärte zur Verkalkung, abhängig jedoch wieder von der jeweils vorliegenden Zusammensetzung des Wassers. Siehe dazu Wasserhärte#Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht. Auch von der Kalkablagerung sind besonders Warmwasserleitungen betroffen, deren ursprünglicher Querschnitt sich in manchen Fällen innerhalb weniger Jahre auf eine kleine Öffnung reduziert. Bemerkbar macht sich die Kalkbildung oft in den Perlatoren der Wasserhähne, in denen sich kleine Kalkstücke sammeln, die vom fließenden Wasser mitgerissen wurden.

Im Heizungsbau wird auch dünnwandiges verzinktes Präzisionsstahlrohr eingesetzt, das Installateure als „C-Stahl-Rohr“ bezeichnen und vom häufig auch für Trinkwasser verwendeten nichtrostendem Präzisionsstahlrohr nur durch die leicht unterschiedliche Erscheinung der silberglänzenden Oberfläche zu unterscheiden ist. Verzinktes Präzisionsstahlrohr darf jedoch ausschließlich im Heizungsbau sowie für bestimmte Gasinstallationen verwendet werden, da die dünne Zinkschicht auf der Innenseite des Rohrs vom Trinkwasser schnell abgetragen werden kann. Zudem bildet sich auf der Außenseite von Kaltwasserleitungen im Sommer Kondenswasser, das zu einer Durchrostung der Rohre von außen führt, wenn sie nicht beschichtet oder mit einer dampfdichten Hülle versehen werden. Zu erkennen sind C-Stahl-Rohre und -Fittings am meist roten Aufdruck, während Stahlrohre für die Trinkwasserinstallation einen blauen oder grünen Aufdruck tragen. Stahlrohre mit schwarzem Aufdruck bestehen in der Regel ebenfalls aus Edelstahl. Bei diesen ist jedoch anhand der angegebenen Material-Kennzeichnung zu überprüfen, ob der Stahl zur Verwendung mit Trinkwasser geeignet ist.

mini|Spannungsrisskorrosion an einer Rohrleitung aus dem Edelstahl 1.4541

Nichtrostender Stahl

Nichtrostender, also mit Nickel und mehr als 10,5 % Chrom legierter Stahl ist durch eine festhaftende Oxidschicht gegen Korrosion weitgehend geschützt und kann nicht nur für Trinkwasser, sondern auch zum Transport von vielen anderen Flüssigkeiten eingesetzt werden. Edelstahlrohr wird heute fast ausschließlich unter Verwendung von Pressfittings verlegt. Gegen Edelstahlrohre spricht allenfalls ihr hoher Preis.

Kupfer