Wie sich technische Kunststoffe in der Wassertechnik bewähren

Technische Kunststoffe sind in der Wassertechnik eine wichtige Alternative zu metallischen Werkstoffen. Sie sind korrosionsfrei, häufig chemikalienbeständig und je nach Kunststoff nur sehr gering wasseraufnehmend. Dadurch eignen sie sich für Bauteile, die dauerhaft mit Trinkwasser, Abwasser, Prozesswasser oder feuchten Umgebungen in Kontakt kommen.

Welche Kunststoffe für die Wassertechnik geeignet sind, hängt jedoch stark von der jeweiligen Anwendung ab. Neben der Wasserbeständigkeit müssen unter anderem Temperatur, mechanische Belastung, Chemikalienkontakt und gegebenenfalls Anforderungen an den Trinkwasserkontakt berücksichtigt werden.

Martan Plastics unterstützt Sie bei der Auswahl geeigneter Kunststoffwerkstoffe sowie bei der Fertigung individueller Bauteile für wassertechnische Anwendungen.

Warum werden Kunststoffe in der Wassertechnik eingesetzt?

Bauteile in der Wassertechnik sind häufig dauerhaft Feuchtigkeit, Wasser, Reinigungsmitteln, Salzlösungen oder anderen chemischen Medien ausgesetzt. Gleichzeitig müssen Armaturen, Führungen, Dichtkomponenten, Behälter oder Pumpenbauteile ihre Funktion über lange Zeit zuverlässig erfüllen.

Technische Kunststoffe bieten dafür je nach Werkstoff verschiedene Vorteile:

• keine Korrosion wie bei ungeschützten metallischen Werkstoffen
• geringe bis sehr geringe Wasseraufnahme
• gute Beständigkeit gegenüber zahlreichen chemischen Medien
• geringes Gewicht
• gute Möglichkeiten zur mechanischen Bearbeitung
• unterschiedliche Festigkeits- und Verschleißeigenschaften
• für viele Anwendungen geeignete Halbzeuge und Fertigteile

Für Anwendungen in der Trinkwasserversorgung gelten zusätzliche Anforderungen. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Kunststoffe im Kontakt mit Trinkwasser sowie auf unserer Branchenseite zur Trink- und Abwassertechnik.

Wie wasserresistent sind technische Kunststoffe?

Die Wasserresistenz eines Kunststoffs beschreibt nicht nur, ob das Material durch direkten Wasserkontakt angegriffen wird. Für technische Bauteile ist insbesondere relevant, wie viel Feuchtigkeit der Werkstoff aufnimmt und ob sich dadurch Abmessungen oder mechanische Eigenschaften verändern.

Kunststoffe wie PE, PP, PVDF und POM besitzen eine geringe beziehungsweise sehr geringe Wasseraufnahme und sind deshalb für viele Anwendungen mit regelmäßigem Wasserkontakt interessant.

Bei der Beurteilung sollten Sie jedoch immer die vollständigen Betriebsbedingungen berücksichtigen:

• dauerhaftes oder zeitweises Eintauchen
• Temperatur des Wassers
• Kontakt mit Wasserdampf
• Salzgehalt und andere gelöste Stoffe
• Säuren, Laugen oder Reinigungschemikalien
• mechanische Belastung des Bauteils
• geforderte Maßhaltigkeit
• Einsatz im Innen- oder Außenbereich

Ein Kunststoff kann gegenüber reinem Wasser sehr beständig sein, bei höherer Temperatur oder zusätzlichen Chemikalien aber ein anderes Verhalten zeigen. Die Werkstoffauswahl sollte deshalb immer anhand der konkreten Anwendung erfolgen.

Welche Kunststoffe eignen sich für die Wassertechnik?

Je nach Einsatzbereich kommen unterschiedliche technische Kunststoffe infrage.

Kunststoff	Eigenschaften für wassertechnische Anwendungen	Typische Anwendungen
PE – Polyethylen	sehr geringe Wasseraufnahme, gute Beständigkeit gegenüber zahlreichen chemischen Medien, schlagzäh	Behälter, Auskleidungen, Führungen, Rohrleitungskomponenten
PP – Polypropylen	geringe Wasseraufnahme, gute chemische Beständigkeit, höhere Temperaturbeständigkeit als viele PE-Anwendungen	Behälter, Apparatebau, Abwassertechnik, chemisch belastete Bauteile
PVDF – Polyvinylidenfluorid	hohe chemische und thermische Beständigkeit	industrielle Wasseraufbereitung, chemisch anspruchsvolle Systeme, hochreine Anwendungen
POM – Polyoxymethylen	geringe Wasseraufnahme, hohe Steifigkeit und gute Maßhaltigkeit	Ventilkomponenten, Führungen, Lagerungen und Präzisionsteile
PVC	gute chemische Beständigkeit und wirtschaftliche Verarbeitung	Rohrleitungen, Armaturen und Leitungssysteme

Welcher Werkstoff geeignet ist, lässt sich nicht allein anhand der Wasserbeständigkeit entscheiden. Für präzise bewegliche Bauteile können beispielsweise andere Eigenschaften erforderlich sein als für einen großflächigen Behälter oder eine Auskleidung.

PE in der Wassertechnik

Polyethylen gehört zu den besonders interessanten Kunststoffen für Anwendungen mit Feuchtigkeit und Wasser. PE weist eine sehr geringe Wasseraufnahme auf. Dadurch werden seine Abmessungen und Eigenschaften durch Wasser oder hohe Luftfeuchtigkeit nur gering beeinflusst.

Zusätzlich besitzt Polyethylen eine gute Beständigkeit gegenüber zahlreichen Säuren, Laugen und Salzlösungen. Je nach PE-Typ eignet sich das Material unter anderem für Behälter, Auskleidungen, Abdeckungen, Führungen und konstruktive Komponenten.

Für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder besonders hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit sollten jedoch alternative Werkstoffe geprüft werden.

Mehr zu den verschiedenen Qualitäten finden Sie auf unserer Seite zu Polyethylen (PE).

Chemische Beständigkeit bei Wasser und Abwasser beachten

In der Wassertechnik kommt ein Bauteil häufig nicht ausschließlich mit reinem Wasser in Kontakt. Abwasser, Prozesswasser oder Reinigungsmedien können Säuren, Laugen, Salze und andere chemische Bestandteile enthalten.

Deshalb muss neben der Wasserresistenz auch die chemische Beständigkeit von Kunststoffen berücksichtigt werden.

Für eine belastbare Werkstoffauswahl sind insbesondere folgende Angaben wichtig:

• Art des Mediums
• Konzentration enthaltener Chemikalien
• Temperatur
• Dauer des Kontakts
• mechanische Belastung
• mögliche Temperaturwechsel

Eine allgemeine Aussage wie „wasserbeständig“ reicht für technisch beanspruchte Bauteile deshalb nicht aus.

Typische Anwendungen von Kunststoffen in der Wassertechnik

Technische Kunststoffe werden in zahlreichen Bereichen der Wassertechnik eingesetzt. Dazu zählen sowohl Komponenten für die Wasserführung als auch mechanisch belastete Bauteile innerhalb von Anlagen.

Typische Anwendungen sind:

• Rohrleitungs- und Verbindungskomponenten
• Ventile und Armaturen
• Pumpenbauteile
• Führungen und Gleitelemente
• Lagerungen und Buchsen
• Behälter und Tanks
• Auskleidungen
• Filter- und Aufbereitungssysteme
• Komponenten für Prozesswasseranlagen
• Bauteile in der Abwassertechnik

Benötigen Sie individuell gefertigte Komponenten, kann Martan Plastics geeignete Kunststoffhalbzeuge auswählen und durch Kunststoffbearbeitung zu anwendungsspezifischen Fertigteilen verarbeiten.

Kunststoff oder Metall in der Wassertechnik?

Ein wesentlicher Vorteil von Kunststoffen ist ihre Korrosionsfreiheit. Während metallische Werkstoffe abhängig von Wasserqualität, Umgebung und Werkstoff vor Korrosion geschützt werden müssen, rosten thermoplastische Kunststoffe nicht.

Hinzu kommen das geringere Gewicht und die große Auswahl unterschiedlicher Eigenschaftsprofile.

Metall lässt sich dadurch jedoch nicht pauschal ersetzen. Bei hohen mechanischen Belastungen, hohen Temperaturen oder speziellen konstruktiven Anforderungen kann ein metallischer Werkstoff weiterhin sinnvoll sein.

Die Werkstoffentscheidung sollte daher anhand der tatsächlichen Anforderungen des Bauteils getroffen werden.

Welcher Kunststoff ist für Ihre Anwendung geeignet?

Für die Auswahl eines Kunststoffs in der Wassertechnik sollten zunächst die tatsächlichen Einsatzbedingungen definiert werden.

Besonders wichtig sind:

1. Kommt das Bauteil dauerhaft oder gelegentlich mit Wasser in Kontakt?
2. Handelt es sich um Trinkwasser, Abwasser oder Prozesswasser?
3. Welche Temperaturen treten auf?
4. Sind Säuren, Laugen, Salze oder Reinigungsmittel vorhanden?
5. Welche mechanischen Kräfte wirken auf das Bauteil?
6. Sind enge Toleranzen erforderlich?
7. Wird das Bauteil im Innen- oder Außenbereich eingesetzt?
8. Sind bestimmte Zulassungen oder Materialnachweise erforderlich?

Auf dieser Basis lassen sich beispielsweise PE, PP, PVDF, POM oder weitere technische Kunststoffe gezielt miteinander vergleichen.

Für Komponenten der Wasserversorgung und Abwasserbehandlung finden Sie zusätzliche Informationen auf unserer Seite zu Kunststoffen für die Trink- und Abwassertechnik.

Häufige Fragen zu Kunststoffen in der Wassertechnik

Welcher Kunststoff ist besonders wasserbeständig?

PE, PP, PVDF und POM nehmen nur geringe beziehungsweise sehr geringe Mengen Wasser auf und eignen sich daher für zahlreiche Anwendungen mit Feuchtigkeit oder direktem Wasserkontakt. Welcher Werkstoff technisch geeignet ist, hängt zusätzlich von Temperatur, mechanischer Belastung und den im Wasser enthaltenen Stoffen ab.

Nimmt Kunststoff Wasser auf?

Das hängt vom jeweiligen Kunststoff ab. Einige technische Kunststoffe nehmen nur sehr geringe Mengen Feuchtigkeit auf, während andere Werkstoffe stärker auf Feuchtigkeit reagieren können. Bei maßkritischen Bauteilen sollte die Wasseraufnahme deshalb in die Werkstoffauswahl einbezogen werden.

Ist PE für dauerhaften Wasserkontakt geeignet?

PE weist eine sehr geringe Wasseraufnahme auf und wird häufig für Anwendungen mit Wasser oder hoher Feuchtigkeit verwendet. Zu berücksichtigen sind jedoch die konkrete PE-Qualität, Temperatur, mechanische Beanspruchung und mögliche zusätzliche Chemikalien.

Welcher Kunststoff eignet sich für Abwasser?

Für Anwendungen in der Abwassertechnik kommen unter anderem PE und PP infrage. Bei chemisch besonders anspruchsvollen Medien kann auch PVDF interessant sein. Die Auswahl sollte anhand der Zusammensetzung des Abwassers, der Temperatur und der mechanischen Belastung erfolgen.

Welche Kunststoffe dürfen mit Trinkwasser in Kontakt kommen?

Für Trinkwasserkontakt reicht die grundsätzliche Eignung eines Kunststofftyps nicht aus. Die konkrete Materialqualität und das daraus gefertigte Produkt müssen die jeweils relevanten hygienischen und regulatorischen Anforderungen erfüllen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Beitrag Kunststoffe im Kontakt mit Trinkwasser.

Technische Kunststoffe für wassertechnische Bauteile

Für Anwendungen in der Wassertechnik bietet Martan Plastics unterschiedliche technische Kunststoffe als Halbzeuge, Zuschnitte und individuell bearbeitete Fertigteile.

Welche Materiallösung geeignet ist, hängt von Wasserart, Temperatur, Chemikalienkontakt, mechanischer Belastung und den erforderlichen Zulassungen ab. Auf Grundlage Ihrer Zeichnung oder technischen Anforderungen können geeignete Werkstoffe gezielt miteinander verglichen werden.

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