Welche Größen von verzinkten Rohren werden in der Wasserversorgung verwendet?

Grundlagen der Nennrohrgröße (NPS) und Abmessungen von verzinkten Rohren

Was ist die Nennrohrgröße (NPS)?

Das Nominal Pipe Size-System, allgemein bekannt als NPS, dient in ganz Nordamerika als Standardmessverfahren zur Klassifizierung von Rohren anhand ihrer Innendurchmesser, anstatt von außen zu messen. Nehmen wir beispielsweise ein typisches verzinktes 2-Zoll-Rohr mit der Bezeichnung NPS 2. Während der Innendurchmesser wie erwartet etwa 2 Zoll beträgt, misst der Außendurchmesser tatsächlich rund 2,375 Zoll, da Material für die Rohrwände selbst benötigt wird. Diese Art von Standard macht beim Zusammenbau verschiedener Teile eines Wassersystems einen entscheidenden Unterschied. Installateure können Ventile, Bögen, T-Stücke und andere Armaturen problemlos miteinander verbinden, ohne sich Gedanken über abweichende Größen machen zu müssen, da alle dieselben Branchenstandards befolgen, die bereits seit Jahrzehnten gelten.

Wie NPS mit dem tatsächlichen Durchmesser eines verzinkten Rohrs zusammenhängt

Die NPS-Nummer entspricht nicht genau dem, was wir als tatsächlichen Außendurchmesser (OD) von Rohren wahrnehmen. Bei Rohren unter NPS 14 entwerfen die Hersteller diese so, dass ihre tatsächliche Außenmessung größer ist als die Nenngröße, und zwar um bestimmte Inkremente, die dazu beitragen, die strukturelle Integrität zu gewährleisten. Ein halbzölliges NPS-Verzinkungsrohr misst beispielsweise etwa 0,84 Zoll im Umfang, während ein vierzölliges NPS-Rohr beim Durchmessen etwa 4,5 Zoll beträgt. Diese Standardisierung hilft dabei, konstante Druckwerte im Bereich von ungefähr 150 bis 300 PSI aufrechtzuerhalten, da sie unterschiedliche Wandstärken ermöglicht, je nachdem, ob es sich um Schedule-40- oder Schedule-80-Rohre handelt. Das ist durchaus sinnvoll, da dickere Wände sicherer mit höheren Drücken umgehen können.

Tabelle der Standardgrößen für verzinkte Rohre: Von 1/2 Zoll bis 4 Zoll NPS

Verzinkte Stahlrohre folgen vorhersehbaren Größenstandards für Wasserversorgungsanwendungen:

Diese Abmessungen, kombiniert mit Wandstärken nach Schedule 40 oder 80, bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Durchflusskapazität und Korrosionsbeständigkeit und gewährleisten eine langfristige Leistungsfähigkeit in sowohl privaten als auch kommunalen Wassersystemen.

Gängige Größen von verzinkten Rohren und ihre Anwendungen in Wassersystemen

Kleine verzinkte Rohre (1/2 Zoll bis 1 Zoll) für die Hausinstallation

In Häusern, die vor den 1960er Jahren gebaut wurden, installierten Klempner oft Rohre mit einem Nennrohrdurchmesser zwischen einem halben und einem Zoll durchgehend im ganzen Haus. Diese Standardgrößen eigneten sich recht gut dafür, Wasser zu allen Armaturen wie Waschbecken, Toiletten und Duschen zu leiten, ohne dass dabei ein zu starker Druckverlust entstand. Die Gewindeverbindungen an diesen alten Rohren ermöglichten eine Installation auch in engen Bereichen hinter Trockenbauwänden oder unter Fußbodendielen, wo der Platz knapp war. Die meisten Fachleute wissen, dass verzinkte Stahlrohre in der Regel etwa vier Jahrzehnte halten, bevor sie ersetzt werden müssen, aber Rostansammlungen im Inneren der Rohre verkürzen ihre tatsächliche Nutzungsdauer erheblich und verlangsamen zudem im Laufe der Zeit die Wasserströmung durch das System.

Rohre mittleren Durchmessers (1¼ bis 2 Zoll) für Abzweigleitungen

Rohre aus verzinktem Stahl in Größen von 1 1/4 bis 2 Zoll spielen in Wasserverteilungssystemen eine wichtige Rolle. Sie werden häufig für Abzweigleitungen verwendet, die Hauptversorgungsleitungen mit verschiedenen Armaturen im Gebäude verbinden, für vertikale Steigleitungen, die durch verschiedene Stockwerke in mehrgeschossigen Gebäuden führen, und kommen auch oft in gewerblichen Anwendungen zum Einsatz, wo der Wasserbedarf naturgemäß höher ist. Diese mittelgroßen Rohre können Strömungsraten zwischen 8 und 15 Gallonen pro Minute bewältigen und stellen für viele Installateure ein gutes Mittelmaß dar zwischen ausreichender Durchflusskapazität und handhabbarer Montage. Was sie jedoch besonders auszeichnet, ist die schützende Zinkschicht auf ihrer Oberfläche, die gegen Ablagerungen wirkt – ein Problem, das in älteren Sanitäranlagen, die jahrzehntelang ohne ordnungsgemäße Wartung betrieben wurden, sehr verbreitet ist.

Große verzinkte Rohre (2 Zoll und größer) für Hauptwasserversorgungsleitungen

Kommunalverwaltungen und Fabriken bevorzugen bei der Verlegung von Hauptwasserleitungen galvanisierte Rohre mit einem Durchmesser von mindestens 2 Zoll, da diese sich langfristig bewähren und Schäden durch Untergrundverlegung oder extremen Witterungseinflüssen widerstehen. Diese größeren Rohre sind dafür ausgelegt, einen erheblichen Wasserfluss zu bewältigen, typischerweise mehr als 50 Gallonen pro Minute. Eine solche Kapazität macht sie ideal für kritische Anwendungen wie Brandschutzanlagen, bei denen schneller Zugriff auf Wasser entscheidend ist, sowie für Produktionsstätten mit kontinuierlichem Bedarf und große Wohnsiedlungen, in denen viele Bewohner auf eine zuverlässige Versorgung angewiesen sind.

Wichtige Faktoren bei der Auswahl der richtigen Größe für galvanisierte Wasserrohre

Anforderungen an Wasserdruck und Durchflussmenge

Die richtige Rohrgröße ist entscheidend, um einen guten Wasserdruck und einen gleichmäßigen Durchfluss in der Hauswasseranlage sicherzustellen. Bei den meisten Häusern bewegen sich halbzöllige verzinkte Rohre gewöhnlich zwischen 4 und 6 Gallonen pro Minute bei einem Druck von 40 bis 60 psi. Größere einzöllige Rohre können hingegen etwa 9 bis 12 Gallonen pro Minute fördern. Sind die Rohre zu groß, verlangsamt sich die Wasserströmung so sehr, dass sich im Laufe der Zeit Ablagerungen bilden können. Umgekehrt führen zu kleine Rohre oft zu Druckverlusten von mehr als 15 Prozent, was sich besonders in mehrstöckigen Gebäuden bemerkbar macht. Die American Society of Plumbing Engineers hat dies in ihren Leitlinien aus dem Jahr 2022 zu korrekten Planungspraktiken erwähnt.

Rohrgrößenwahl basierend auf Systembedarf und Nutzungsmustern

Die richtige Rohrgröße ist für die Systemleistung von großer Bedeutung. Der Durchmesser muss der sogenannten Spitzenwasserbeanspruchung entsprechen, die anhand der Anzahl gleichzeitig genutzter Armaturen ermittelt wird. Bei Wohninstallationen funktionieren die meisten Häuser gut mit einem 2-Zoll-Verzinkungsrohr, das etwa 36 Armatureinheiten bewältigt und alle alltäglichen Einrichtungen wie Waschbecken, Duschen und Toiletten abdeckt. Bei größeren Anlagen jedoch, wie in gewerblichen Gebäuden oder Restaurants, greifen Installateure typischerweise auf 3-Zoll-Rohre zurück, da sie bis zu 90 Armatureinheiten bewältigen müssen. Und vergessen Sie auch Dauerbetriebssituationen nicht. Diese erfordern oft noch größere Rohre, da kleinere bei hoher Strömungsgeschwindigkeit im Laufe der Zeit Korrosionsprobleme entwickeln können, insbesondere unter Druckbedingungen.

Auswirkungen der inneren Korrosion auf die Langzeitperformance

Verzinkte Rohre neigen dazu, im Laufe von Jahrzehnten zu verengen, da sich innen Mineralien und Rost ansammeln, was die Wasserführung verringert. Der Innendurchmesser kann bereits nach 20 Jahren um etwa einen halben Millimeter bis hin zu fast 1,5 mm abnehmen, was bedeutet, dass das Wasser stärker arbeiten muss, um hindurchzuströmen. Ingenieure wissen, dass dies schleichend geschieht, weshalb sie solche älteren Systeme oft mit einem zusätzlichen Toleranzspielraum auslegen. Aus diesem Grund sind herkömmliche verzinkte Anlagen typischerweise etwa 12 bis 15 Prozent größer dimensioniert als es bei moderneren Rohrleitungsoptionen wie Kupfer- oder PEX-Rohren erforderlich wäre, da diese Materialien nicht unter derartigen inneren Abnutzungserscheinungen leiden.

Moderne Verfügbarkeit und Alternativen zu verzinkten Stahlrohren

Rückgang des Neulieferangebots an verzinkten Rohren: Markttrends

Verzinkte Stahlrohre für Trinkwassersysteme sind nicht mehr das, was sie einmal waren, seit in den 1980er Jahren die Produktion stark zurückging. Die meisten Unternehmen setzen heute auf bessere Alternativen, die Zeit und Kosten sparen. Sicherlich konnten diese altmodischen Rohre etwa 40 Jahre halten, aber niemand möchte sich heute noch mit dem hohen Aufwand für eine fachgerechte Installation herumschlagen. Deshalb sieht man sie kaum noch in neu errichteten Häusern. Laut aktuellen Branchenzahlen machen verzinkte Rohre bei den Wasserleitungsinstallationen in ganz Nordamerika weniger als 5 % aus. Die verbliebene Nachfrage konzentriert sich meist auf ältere Fabriken oder abgelegene landwirtschaftliche Betriebe, wo keine anderen Lösungen passen.

Regionale Unterschiede bei Normen und Abmessungen von Verzinktrohren

Die Art und Weise, wie Rohre dimensioniert werden, unterscheidet sich von Land zu Land, was bei grenzüberschreitenden Projekten zu Schwierigkeiten führen kann. In Nordamerika orientiert man sich bei der Bemessung von verzinkten Rohren meist an den Vorgaben der Norm ASME B36.10M, während in Europa generell die Richtlinie ISO 65:1981 angewendet wird. Diese unterschiedlichen Standards führen zu geringfügigen, aber wichtigen Abweichungen bei den Rohrgrößen zwischen den Regionen. Ein Beispiel ist die Nennweite von 2 Zoll. Laut ISO-Norm beträgt der Außendurchmesser 60,3 Millimeter, während er in Regionen, die nach ASME-Vorgaben arbeiten, tatsächlich 60,5 mm beträgt. Aufgrund dieser kleinen Abweichungen müssen Ingenieure bei Installationen, die mehrere Länder umfassen, besonders genau auf die technischen Spezifikationen achten.

Häufige Alternativen zu verzinkten Rohren im Neubau

Wie im 2024 Plumbing Materials Guide erwähnt, wird PEX aufgrund seiner Langlebigkeit, einfachen Installation und Frostbeständigkeit mittlerweile in 68 % der Wohnsanierungen verwendet. Kupfer bleibt trotz höherer Kosten die bevorzugte Wahl für Warmwassersysteme, während CPVC in speziellen Umgebungen mit aggressiven Chemikalien eingesetzt wird.

FAQ

Was ist die Nennrohrgröße (NPS)?

Die Nennrohrgröße (NPS) ist die in Nordamerika verwendete Standardmessung, um Rohre anhand ihrer Innendurchmesser statt Außendurchmesser zu klassifizieren.

Welche gängigen Größen gibt es bei verzinkten Rohren?

Zu den gängigen Größen bei verzinkten Rohren gehören 1/2-Zoll-, 3/4-Zoll-, 1-Zoll-, 2-Zoll- und 4-Zoll-Nennrohrgrößen (NPS).

Warum ist die Auswahl der richtigen Rohrgröße wichtig?

Die richtige Rohrgrößenwahl hilft dabei, den korrekten Wasserdruck und Durchfluss sicherzustellen und Druckverlust sowie Ablagerungen im Rohrsystem zu vermeiden.

Was sind Alternativen zu verzinkten Stahlrohren?

Zu den Alternativen gehören PEX-, Kupfer- und CPVC-Rohre, die jeweils unterschiedliche Vorteile wie Frostbeständigkeit, Bakterienresistenz und Chlorbeständigkeit bieten.