PPR-Rohre für Druckluft können in Niedrig- bis Mitteldrucksystemen sicher eingesetzt werden, sofern die richtige Güteklasse verwendet wird. Sie sind jedoch kein vollwertiger Ersatz für Metallrohre. Werden die Druck- oder Temperaturangaben nicht korrekt bemessen, kann das Rohr unter Belastung brechen.
Warum sich Druckluft anders verhält als Wasser
Druckluft und Wasser verhalten sich bei einem Rohrbruch unterschiedlich. Wasser ist inkompressibel, daher führt ein Rohrbruch zu einem Leck. Luft hingegen speichert potenzielle Energie, die sich bei einem Rohrbruch explosionsartig entlädt.
Standard-PPR-Rohre können unter schneller Rissausbreitung leiden, bei der sich ein Riss mit Hunderten von Metern pro Sekunde ausbreitet und das Rohr in Fragmente zerbricht. Stahl und Aluminium versagen anders. Sie reißen typischerweise an der Bruchstelle oder bilden eine Art “Fischmaul”, wodurch der Druck abgebaut wird, ohne dass das Rohr zerbricht.
Die OSHA verbietet im Allgemeinen spröde Kunststoffe wie PVC für oberirdische Druckluftleitungen. Für PPR-Anlagen schreibt sie in der Regel vor, dass das Material bruchfest oder in einem Schutzrohr eingeschlossen sein muss.
| Faktor | PPR | Aluminium | Stahl |
| Fehlermodus | Bruchrisiko (RCP) | Lokalisierter Riss | Lokalisierter Riss |
| Korrosionsbeständigkeit | Immun | Immun | Rostet von innen |
| Gewicht | Licht | Licht | Schwer |
| Maximaler Druck | ~25 bar | Hoch (Industriestandard) | Sehr hoch |
| Gelenktyp | Wärmefusion | Kompressionsverschraubungen | Gewinde oder Schweißen |
| Installationsgeschwindigkeit | Schnell, keine Flammen | Modular, schnell | Arbeitsintensiv |
Druckwerte und wie die Temperatur alles verändert
Die PN-Kennzeichnung gibt an, welchem Druck ein Rohr bei 20 °C standhält. DESO kennzeichnet PN20-Rohre mit 2,0 MPa (290 PSI) bei Raumtemperatur. Für Systeme über 20 bar werden PN25-Rohre verwendet. PP-RCT-Material Hält unter den gleichen Bedingungen 2,5 MPa (362 PSI) stand.
Die Druckluft erhitzt sich jedoch in der Nähe des Kompressors. Mit steigender Temperatur sinkt die Druckleistung.
Leistungsreduzierung bei höheren Temperaturen
Bei 60 °C reduziert sich die Druckkapazität der meisten PPR-Rohre auf etwa 50% ihrer Nennleistung. Bei 80 °C kann ein PN20-Rohr unter Umständen nur noch 0,8 MPa aushalten. Tritt die Luft mit einer Temperatur über 40 °C aus dem Nachkühler aus, muss die Druckkapazität um mindestens 20% reduziert werden.
Warum PP-RCT Hitze besser verträgt
PP-RCT steht für Polypropylen mit zufälliger Kristallinitätstemperatur. Seine modifizierte Molekularstruktur erhält die Druckfestigkeit auch bei Temperaturen aufrecht, die herkömmliches PPR schwächen würden. DESO empfiehlt PP-RCT für Betriebstemperaturen über 40 °C unter Last.
Stützabstand und Wärmeausdehnung
PPR dehnt sich bei Erwärmung stärker aus als Metall. Eine 30 Meter lange Leitung kann sich bei heißem Kompressorbetrieb um mehrere Zentimeter ausdehnen. Diese Ausdehnung kann Verbindungsstücke beschädigen, wenn die Stützen zu weit auseinanderliegen. PPR benötigt Stützen alle 60–120 cm. Aluminium oder Stahl können Spannweiten von 3–4,5 m ermöglichen. ASME B31.3 regelt die Stützenabstände und Dehnungsschleifen für Druckluftsysteme.
Ölverträglichkeit und Langzeitdegradation
Rotationsschraubenkompressoren werden häufig mit synthetischen Schmierstoffen betrieben. Diese Öle können mit der Zeit die Molekularstruktur der Rohrleitung angreifen, wodurch diese spröde wird und ohne sichtbare Vorwarnung plötzlich brechen kann.
Bei Betrieb eines geschmierten Kompressors prüfen Sie anhand der Tabelle zur chemischen Verträglichkeit des Herstellers, ob die PPR-Sorte Polyglykol- oder Diester-Schmierstoffe verträgt. Aluminium reagiert nicht mit Kompressorölen, weshalb es sich zum Standard für industrielle Druckluftleitungen entwickelt hat.
Wann PPR funktioniert und wann nicht
PPR-Rohre für Luftkompressorsysteme funktionieren in Reinluftumgebungen wie Pharma- oder Elektronikanlagen, unter 25 bar, mit stabilen Temperaturen und ölfreie Kompressoren.
Es eignet sich schlecht für Systeme über 25 bar, Warmluftleitungen ohne Leistungsreduzierung und Außenleitungen ohne UV-stabilisiertes Material, oder stark frequentierte Bereiche, in denen ein zerbrochenes Rohr zu einer Sicherheitsgefahr wird.
Viele Hersteller von Druckregelventilen verbieten in ihren technischen Dokumentationen ausdrücklich die Verwendung von Gas. Die Verwendung von Standard-Druckregelventilen für Druckluft kann zum Erlöschen der Garantie und im Schadensfall zur Haftungsverlagerung auf den Installateur führen.
Was DESO empfiehlt
DESO zertifiziert bestimmte PPR-Klassen für Druckluft bis 25 bar in kontrollierten Umgebungen. Ihre technischen Richtlinien fordern eine hydrostatische oder pneumatische Druckprüfung mit dem 1,5-fachen Betriebsdruck über mindestens 2 Stunden vor der Inbetriebnahme.
Sockelfusion Bei korrekter Erwärmung entsteht eine monolithische Verbindung. Kalte Verbindungen aufgrund zu schneller oder unsachgemäßer Erwärmung sind jedoch die Hauptursache für Leckagen in PPR-Systemen. Der Einsatz zertifizierter Techniker und kalibrierter Werkzeuge beugt den meisten dieser Ausfälle vor.
PPR-Rohre erfüllen die Norm ISO 15874 für Wasserleitungen, Zertifizierungen für Gasleitungen sind jedoch noch selten. Bevor Sie PPR-Rohre für Druckluft spezifizieren, prüfen Sie die örtlichen Vorschriften und die Anforderungen Ihrer Versicherung für Ihre Anlage.
Die richtige Wahl treffen
PPR funktioniert, wenn die Anwendung folgende Voraussetzungen erfüllt: PN20- oder PN25-Klassen, Temperaturen, die eine ordnungsgemäße Leistungsreduzierung ermöglichen, ölfreie oder kompatible Kompressoren, druckgeprüfte Verbindungen und Stützen alle 2-4 Fuß mit Dehnungsschleifen bei langen Leitungen.
Wenn eine dieser Bedingungen außerhalb der Spezifikation liegt, ist Aluminium die sicherere Wahl. Es ist korrosionsbeständig wie Kunststoff, reißt aber anstatt zu splittern. Deshalb setzen immer mehr Installateure es für industrielle Druckluftsysteme ein.
