PVC & PPS Rohrsysteme – Vorstellung einer Alternative

PVC (Polyvinylchlorid) und PP (Polypropylen) sind beides thermoplastische Werkstoffe. PVC wurde bereits Anfang des 20. Jahrhunderts erfunden und etwa seit den 30er Jahren industriell genutzt. Bei PP erfolgte die Erfindung in den 50er Jahren und die industrielle Nutzung begann bereits kurz danach.

Thermoplaste erfordern in ihrer Herstellung einen etwa 3-fach geringeren Energieeinsatz als eisenmetallische Werkstoffe. Durch geringe Mengen an Zuschlagstoffen können die Materialeigenschaften stark geändert und an den Einsatzzweck angepasst werden. Thermoplaste sind beständig gegen viele chemische Stoffe wie diverse Säuren, Laugen und Lösungsmittel. Sie widerstehen korrosiven Einflüssen, Witterung und Sonnenlicht.

Darüber hinaus sind sie bei relativ niedrigen Temperaturen formbar und können so zu unterschiedlichsten Werkstücken verarbeitet werden. Nicht zuletzt können sie vollständig und damit umweltfreundlich recycelt werden.

In der Lüftungs- und Klimatechnik wird der Werkstoff als Hart-PVC (PVC-U) eingesetzt. Aus dem Material lassen sich Rohre und Formteile mit unterschiedlichen Wandstärken herstellen. Auch kompliziertere Bauelemente wie Drossel-, Regel- und Lamellenklappen sind möglich. Damit kann eine Zu- und Abluftanlage komplett aus PVC-Komponenten errichtet werden. Aufgrund der chemischen Beständigkeit bietet sich das überall dort an, wo aggressive Medien mit der Lüftungsanlage in Berührung kommen. Der Werkstoff weist eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber organischen Säuren und Laugen auf.

Ein PVC Rohrsystem ist formstabil bei sehr niedriger thermischer Ausdehnung, hat ein vergleichsweise geringes Gewicht und eine hohe Steifigkeit. Die sehr glatte Oberfläche verhindert Verkrustungen, in denen sich Schadstoffe und Bakterien einnisten können. Darüber hinaus ist es schwer entflammbar und verlischt selbständig bei Wegfall der Zündflamme.

Komponenten aus PVC lassen sich leicht verlegen. Die Verbindung ist durch Schweißverfahren und bis 250 mm Durchmesser auch durch Verkleben möglich. Wie bei allen thermoplastischen Werkstoffen lassen sich auch bei PVC eventuelle Beschädigungen leicht reparieren.

Aufgrund der Eigenschaften bietet sich der Einsatz in Abluftanlagen von Laboratorien, Kläranlagen, in der chemischen und Galvanikindustrie, bei der Oberflächenveredelung, bei der Herstellung und Verarbeitung von Chlor sowie in Krankenhäusern und Reinräumen an. Metallische Lüftungskanäle sind hier schlicht ungeeignet oder müßten mit sehr aufwändigen und teuren Verfahren mit beständigen Beschichtungen versehen oder komplett in Edelstahl ausgeführt werden.

Die PVC-Komponenten werden vorwiegend in Innenräumen eingesetzt. Für den Außenbereich sind sie nur bedingt geeignet. Hier spielt der relativ geringe Einsatztemperaturbereich von 0 bis + 60 °C eine Rolle.

Das Thermoplast PP kommt in der Lüftungs- und Klimatechnik in seiner veredelten Ausführung PPS (schwer entflammbar) zum Einsatz. Auch aus PPS lassen sich günstig Rohre, Formteile und andere Bauelemente fertigen. In seiner chemischen Beständigkeit ergänzt sich das Material mit PVC, da es insbesondere gegen Lösungsmittel und Alkohole unempfindlich ist. Darüber hinaus ist PPS hydrolysebeständig, verträgt also im Temperaturbereich bis 90 °C auch heißes Wasser und Dampf. Unter 0 °C wird PPS spröde und sollte, wie auch PVC, nicht eingesetzt werden.

Ansonsten ähneln die mechanischen Eigenschaften denen von PVC. Auch PPS Rohrsysteme sind leicht zu installieren, da das Material sogar noch leichter als PVC ist. Allerdings ist die Verbindung der Bauteile nur mit entsprechenden Schweißverfahren möglich.

Einsatzgebiete von Komponenten aus PPS finden sich bei Abluftanlagen von Laboratorien, Krankenhäusern, Reinräumen, in der chemischen Industrie und bei der Oberflächenveredelung.

Wie bereits beschrieben, gibt es bei Anwendungen mit aggressiven Medien keine Alternative zu Kunststoff-Rohrsystemen, weil Stahlblech den Anforderungen an die chemische Beständigkeit nicht genügt. Kunststoff-Komponenten kommen aber auch häufig bei der kontrollierten Wohnraumlüftung zum Einsatz. Hier liegt der Vorteil in der einfachen Installation und in der Möglichkeit, auch sehr flache Lüftungskanäle herstellen zu können. Darüber hinaus sieht ein Kunststoffkanal im Wohnbereich nicht so “technisch” aus wie ein Blechbauteil und passt sich somit optisch besser ein.

Ein Nachteil gegenüber Stahlblech ist der relativ kleine Temperaturbereich von 0 bis + 60 °C bei PVC und 0 bis + 90 °C bei PPS. Damit können diese Komponenten nicht im Außenbereich eingesetzt werden, da dort im Winter auch Temperaturen unter 0 °C auftreten. Das gleiche Problem ergibt sich bei höheren Temperaturen, wie sie Entrauchungsanlagen im Brandfall überstehen müssen. Auch für solche Anwendungen sind Kunststoffkomponenten ungeeignet.

Wie beschrieben, haben beide Kunststoffe in Lüftungsapplikationen recht ähnliche Eigenschaften. Das wichtigste Kriterium für des Auswahl ist daher, mit welchen aggresiven Stoffen im konkreten Einsatzfall zu rechnen ist. Müssen zum Beispiel Lösungsmitteldämpfe abgesaugt werden, wird die Wahl auf ein PPS Rohrsystem fallen. Sind in der Abluftanlage Ausdünstungen von Säuren oder Laugen zu erwarten, setzt man eher ein PVC Rohrsystem ein.

Neben PVC und PPS werden noch einige andere Kunststoffe in der Lüftungstechnik eingesetzt, die zum Beispiel aufgrund eines größeren Temperaturbereiches bis unter 0 °C noch andere Applikationen erlauben. Das sind Polypropylen (PP), Polypropylen elektrisch leitfähig + schwer entflammbar (PP-El-s), Polyethylen high density (PE-HD) und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Letzter ist zum Beispiel besonders beständig gegen Halogene, ist UV-beständig und hat einen breiten Temperaturbereich von – 30 bis +120 °C. Damit ist PVDF auch sehr gut außerhalb von Gebäuden einsetzbar.

Darüber hinaus hat sich die Fertigungstechnik in den letzten Jahren sehr entwickelt, so dass sich das Angebot an unterschiedlichen Formteilen und lüftungstechnischen Anlagenkomponenten aus Kunststoffen stark erweitert hat. So ist die Realisierung von Anlagen möglich, die vorher nur mit den seit vielen Jahren verfügbaren Komponenten aus Metall erfolgen konnte. Man kann also sicher davon ausgehen, dass in Zukunft der Anteil an Kunststoffkomponenten in realisierten Lüftungsanlagen stark wachsen wird.

» Hier geht’s zum PVC Rohrsystem im Felderer Portal
» Und hier finden Sie das PPS Rohrsystem