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Schutz des Trinkwassers bei der Wasserverteilung
und in der Hausinstallation
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DIN 12502-3:2004
Korrosion metallischer Werkstoffe im Innern
Hinweise zur Abschätzung der Korrosionswahrscheinlichkeit in
Wasserverteilungs- und speichersystemen
Teil 1 Allgemeines
DIN 12502 - Teil 1
1. Anwendungsbereich und Zweck
Die Aussagen und Festlegungen dieser Norm dienen zum Beurteilen der Korrosionswahrscheinlichkeit metallischer Werkstoffein Wasserverteilungs- und speichersystemen als Folge wasserseitiger Korrosion.
Die Norm erfüllt damit die Forderung der TrinkWV nach ergänzenden Technischen Regeln und vermittelt in erster Linie den Fachleuten, die mit der Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit befasst sind, die nötigen Spezialkenntnisse dazu.
Die Korrosion, ihre Erscheinungsformen und deren Ausmaß werden durch Eigenschaften des Werkstoffes, Wasserbeschaffenheit, Installationsausführung und Betriebsbedingungen beeinflusst.
Wegen der komplexen Zusammenhänge zwischen diesen Einflussgrößen und wegen der bei einigen Korrosionsarten ausgeprägten Abhängigkeit von zufälligen Ereignissen können über das Ausmaß von Korrosionserscheinungen im allgemeinen nur Wahrscheinlichkeitsaussagen gemacht werden.
Die Folgeblätter dieser Norm geben für viele Einflußgrößen qualitative Hinweise zur Korrosionswahrscheinlichkeit , die als Trendaussagen zu bewerten sind. Sie können als Entscheidungshilfe, z.B. auch bei der Beurteilung von Beanstandungen oder Schäden, herangezogen werden.
Derartige Trendaussagen beschreiben keine Anwendungsgrenzen und können allgemein auch nicht ohne fachliche Kompetenz beurteilt werden.
Für Trinkwasser sind besondere Anforderungen an die Werkstoffe, die Ausführung der Installation und an die Installationshilfsmittel zu beachten (siehe Normen der Reihe DIN 1988 und Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz).
DIN EN 12502 Teil 1 stellt in Verbindung mit den werkstoffbezogenen Teilen 2 bis 5 dieser Norm die Zusammenfassung des Standes von Wissenschaft und Technik auf diesem Gebiet dar. Die Norm erfüllt damit die Forderung der TrinkwV nach ergänzenden Technischen Regeln und vermittelt in erster Linie den Fachleuten, die mit der Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit befasst sind, die nötigen Spezialkenntnisse dazu. Für Planung. Errichtung, Änderung, Instandhaltung und Betrieb von Trinkwasser-Installationen bilden die Normen der Reihe DIN 1988-einschließlich der Bezugnahmen auf DIN EN 12502- die maßgebliche Technische Regel. Die korrekte Befolgung von DIN 1988 kann dem installierenden Gewerbe zum Nachweis ordnungsgemäßer und bedarfsgerechter Arbeit dienen. Die Normen der Reihe DIN 12502 gelten generell auch immer in Verbindung mit denen der Reihe DIN 1988.
Die Korrosion metallischer Werkstoffe mit nichtmetallischen Beschichtungen ist nicht Gegenstand dieser Norm. Aussenkorrosion bei metallischen Werkstoffen ist in DIN 50929 Teil 2 behandelt.
Die Korrosion, ihre Erscheinungsformen und deren Ausmaß werden durch Eigenschaften des Werkstoffes, Wasserbeschaffenheit, Installationsausführung und Betriebsbedingungen beeinflusst. Wegen der komplexen Zusammenhänge zwischen diesen Einflußgrößen und wegen der bei einigen Korrosionsarten ausgeprägten Abhängigkeit von zufälligen Ereignissen können über das Ausmaß von Korrosionserscheinungen im allgemeinen nur Wahrscheinlichkeitsaussagen gemacht werden.
Art und Geschwind der Korrosion können abhängen von:
- - Werkstoffeigenschaften
- Wasserbeschaffenheit
- Planung und Errichtung
- Inbetriebnahme und Dichtheitsprüfung
- Betriebsbedingungen und bestimmungsgemäßem Gebrauch
2. Korrosionsarten
Es können folgende Korrosionsarten an metallischen Werkstoffen im Kontakt mit Wasser auftreten:
- Gleichmäßige Flächenkorrosion;
- örtliche Korrosion:
- Lochkorrosion
- Spaltkorrosion
- selektive Korrosion
- Messerschnittkorrosion
- Bimetallkorrosion
- Erosionskorrosion
- Spannungskorrosion
- Korrosionsermüdung
3. Faktoren, die die Korrosionswahrscheinlichkeit beeinflussen
Folgende Faktoren haben Einfluss auf die Korrosionswahrscheinlichkeit eines metallenen Werkstoffes:
- Werkstoffeigenschaften
- Wasserbeschaffenheit
- Planung und Ausführung der Installation
- Dichtheitsprüfung und Inbetriebnahme
- Betriebsbedingungen
DIN 12502 Teil 2
Einflussfaktoren für Kupfer und Kupferlegierungen
Korrosionsarten
Innenkorrosion von Kupfer und seinen Legierungen führt zur Bildung von Schichten aus Korrosionsprodukten. Diese können schützend wirken oder nicht. Korrosion kann zu Funktionsbeeinträchtigungen oder zum Versagen durch Korrosion der Installation führen.
Für Kupfer und seine Legierungen sind folgende Korrosionsarten typisch:
Folgende Einflussfaktoren bewirken die Korrosion:
Gleichmäßige Flächenkorrosion
Typische Anzeichen für Flächenkorrosion sind blaugrüne Flecken auf Sanitärgegenständen und blaugrün gefärbtes Wasser. Korrosionsschäden durch Flächenkorrosion treten eher selten auf. Üblicherweise bilden sich auf Kupfer und den Legierungen Schichten aus Korrosionsprodukten, Die Schichtbildung (grüne Deckschicht) findet während der Inbetriebnahmephasen statt. Die Erneuerung des Wassers, insbesondere in neuen Installationen, fördert die Bildung schützender Deckschichten.
Die Flächenkorrosion wird wesentlich durch die Wasserbeschaffenheit beeinflusst. In sauerstoffreichem Wasser nimmt sie mit abnehmendem pH-Wert zu. Ab pH > 7,5 ist sie praktisch zu vernachlässigen. Bei Hydrogencarboantgehalten von c(HCO3-) < 1,0 mmol/l bilden sich weniger gut haftende Beläge, die durch das Wasser leicht abgetragen werden.
Kupfer-Ionen im Wasser können die Lochkorrosion von Eisen und Zink im selben System durch elektrochemische Abscheidung als metallisches Kupfer fördern.
Lochkorrosion
Lochkorrosion ist in Kupferleitungen normaler weise kein großes Problem. Lochkorrosion wird hauptsächlich von der Wasserzusammensetzung und den Betriebsbedingungen beeinflusst.
Lochkorrosion im Kaltwasser
Die Rate von Lochkorrosion in Kaltwasser ist verhältnismäßig hoch. Es kann innerhalb von Monaten bis wenigen Jahren zum Wanddurchbruch kommen. Treten innerhalb dieses Zeitraums keine Schäden auf, sinkt die Wahrscheinlichkeit von Schäden mit zunehmendem Betriebsalter.
Lochkorrosion im warmen Wasser
Die Wahrscheinlichkeit von Lochkorrosion im Warmwasser ist üblicherweise geringer als die im Kaltwasser.
Einfluss der Werkstoffeigenschaften
Bei Kupferrohren haben die Werkstoffeigenschaften keinen Einfluss, soweit sie den technischen Regeln (EN 1057) entsprechen. Die Lochkorrosion im Kaltwasser ist abhängig von der Beschaffenheit der Oberflächen. Sie wird durch Kohlenstofffilme erhöht.
Einfluss der Wasserbeschaffenheit
Im Zusammenspiel von Oberflächenfilmen und ungünstigen Betriebsbedingungen bestimmt die Wasserbeschaffenheit die Korrosionswahrscheinlichkeit. Art und Konzentration der Anionen haben einen wichtigen Einfluss auf die Korrosionsprozesse. Der Einfluss ist mehr vom Verhältnis der Anionen als deren Konzentration abhängig. Es können z.Z. keine kritischen Anionenverhältnisse angegeben werden.
Folgende Tendenzen werden beobachtet:
Hydrogencarbonat - Ionen: vermindern die Korrosionswahrscheinlichkeit
Chlorid: mit ansteigendem Gehalt an Chlorid-Ionen nimmt Korrosionswahrscheinlichkeit ab.
Sulfat-Ionen : erhöhen mit steigender Konzentration die Korrosionswahrscheinlichkeit
Nitrat-Ionen: wirken wie Sulfat-Ionen
Lochkorrosion im warmen Wasser
Lochkorrosion ist erhöht wenn:
S = c(HCO3-) / c(SO42-) < 1,5
Diese Art der Lochkorrosion kann durch Anhebung des pH-Wertes vermieden werden.
Bei Kupfer ist zu beachten:
Kupferrohre dürfen keine Belegung der Innenoberfläche durch Kohlenstofffilme aufweisen.
Hartlöten und Warmbiegen sind nicht gestattet.
Weiterhin gibt es bei Kupfer und Kupferlegierungen noch Selektive Korrosion, Bimetallkorrosion und Erosionskorrosion.
Selektive Korrosion ist die Entzinkung von Messing (Kupfer-Zink-Legierung). Sie ist durch Hie Herauslösung von Zink aus der Legierung charakterisiert. Dabei bilden sich weiße Ablagerungen und es verbleibt poröses Kupfer. Entzinkung wird bei niedrigem Hdrogencarbonat gehalt und einem hohen Verhältnis von Chlorid- zu Hydrogencarbonat-Ionen beobachtet.
DIN 50 930 - Teil 3
Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit von feuerverzinkten Eisenwerkstoffe
Gleichmäßige Flächenkorrosion
Ausbildung einer Rostschutzschicht als folge einer geringen gleichmäßigen Flächenkorrosion, wenn das Wasser folgende Anforderungen erfüllt:
KB8,2 < 0,7 mol/m³ [c(CO2)] p-Wert
KS4,3 > 1,0 mol/m³ [c(HCO3-)] m-Wert
Örtliche Korrosion
Muldenkorrosion, Lochkorrosion
Die Muldenkorrosion und Lochkorrosion sind gering wenn,
KS4,3 > 2,0 mol/m³
S1 = (c(Cl-) + 2 c(SO42-)) / KS4,3 < 1
C(Ca2+) > 0,5 mol/m³;
Muldenkorrosion und Lochkorrosion sind groß wenn,
S1 > 3
Selektive Korrosion
ist gering, wenn
S2 = (c(Cl- ) + 2 c(SO42-)) / c(NO3-) < 2
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