Lochkorrosion in Kupferrohren
Grundlagen zur Lochkorrosion
Trinkwasser ist ein naturbelassenes Lebensmittel und enthält auch immer eine Menge lebenswichtiger Mineralien. Somit ist kein Wasser wie das andere. Die Zusammensetzung variiert von Brunnen zu Brunnen. Die Verwendung von Trinkwasser als Lebensmittel wie auch die dafür notwendige Hausinstallation unterliegt strengen Regeln. Diese Regeln legen unter anderem fest, bei welchen Wasserzusammensetzungen Kupfer in Hausinstallationen erlaubt ist. Der Wasserverband lässt „sein“ Wasser fortlaufend untersuchen und informiert über dessen Zusammensetzung. Das Wasser erfüllt aus hygienischer und physikalisch‐chemischer Sicht alle Bedingungen der Trinkwasserverordnung.
Von Lochkorrosion in Kupferrohren der Hausinstallationen, auch „Lochfraß“, wird gesprochen, wenn eine Kupferleitung korrodiert und schließlich undicht wird. Eine undichte Wasserleitung ist für Betroffene eine große Belastung, da die Arbeiten Dreck und Staub verursachen, die Trocknung durchfeuchteter Wände und Decken durch Trocknungsgeräte eine Lärmbelastung darstellt und die Sanierung mit Kosten verbunden ist.
Außenansicht einer Lochkorrosion in einem Kupferrohr. Maß in Millimeter.© Kreisverband für Wasserwirtschaft Nienburg
Für Korrosion gibt es eine Vielzahl von möglichen Ursachen. Insbesondere folgende Faktoren können die Entstehung von Kupferrohrkorrosion begünstigen:
- Schlechte Kupferrohrqualität
- Fehlender Wasserfilter
Der Filter ist Bestandteil der privaten Trinkwasserhausinstallation und muss hinter dem Wasserzähler installiert sein, wenn die Trinkwasserrohre aus Metall (zum Beispiel Kupfer) bestehen. Der Filter verhindert das Einspülen gelegentlich im Trinkwasser auftretender kleiner Feststoffpartikel wie zum Beispiel Sandkörner in die Hausinstallation. Solche Partikel können Korrosionsschäden an Rohrleitungen hervorrufen oder die Funktion von Armaturen beeinträchtigen. Die zurückgehaltenen Partikel müssen regelmäßig durch Spülung oder Austausch des Filtereinsatzes entfernt werden. Gleichzeitig werden so Keime entfernt, die sich mit der Zeit im Filter vermehren und die Trinkwasserqualität verschlechtern können. Bei Fragen zur Wartung wenden Sie sich an Ihren Installateur.
- Hartlöten
Oben = Außenansicht, unten = Innenansicht. Hartlöten ist eine spezielle Art des Lötens. Die Löttemperatur liegt über 450 °C. In hartgelöteten Bereichen werden die Eigenschaften von Kupfer nachteilig verändert. Im Kupferinnenrohr kann sich deshalb die Schutzschicht nur unzureichend ausbilden. Hartlöten ist deshalb seit 1996 nicht mehr zulässig. In der Trinkwasserinstallation werden Kupferverbindungen deshalb heute verpresst oder bei niedrigen Temperaturen weichgelötet.
- Verbau von innen verunreinigter Rohre
- Stagnation
- Wasserbeschaffenheit
- Veränderung der Wasserbeschaffenheit durch Mischung mit Eigenwasser
Lochkorrosion im Einzugsbereich des Wasserwerkes Drakenburg
Da Trinkwasser ein Naturprodukt ist, muss das Material der Trinkwasserhausinstallation nach der Beschaffenheit des gelieferten Wasser ausgewählt werden. Kupfer darf nur in Trinkwässern eingesetzt werden mit einem pH-Wert ≥ 7,4 oder 7,0 ≤ pH <7,4 und zusätzlich TOC ≤ 1,5 mg/L (TOC = englisch: total organic carbon, deutsch: gesamter organischer Kohlenstoff). Nur bei solchen Wässern ist von einer ausreichenden Ausbildung einer schützenden Deckschicht auszugehen, die die Kupferlöslichkeit soweit senkt, dass der Kupfergrenzwert nach TrinkwV von 2 mg/L eingehalten werden kann. Das vom Wasserverband An der Führse gelieferte Wasser erfüllt alle Anforderungen zum Einsatz von Kupfer als Installationswerkstoff.
Aufgrund eines Presseberichtes über einen von Lochkorrosion betroffenen Hauseigentümer im Frühjahr 2013 meldeten sich zahlreiche weitere Betroffene. Diese kamen zu einem größeren Anteil aus dem Versorgungsgebiet des Wasserwerkes Drakenburg.
Obwohl das vom Wasserwerk Drakenburg gelieferte Wasser alle Anforderungen zum Einsatz von Kupfer als Installationswerkstoff erfüllt, führte der Verband daraufhin Informationsveranstaltungen durch. Herr Dr. Rohde von der Leuphana Universität Lüneburg wurde mit der Erstellung von Umfragen beauftragt. Darauf aufbauend wurde die Thematik durch das Technologiezentrum Wasser (TZW) aus Karlsruhe unter der Federführung von Herrn Dr. Turković untersucht. Das TZW ist als Einrichtung des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) gemeinnützig und unabhängig. Der Wasserverband An der Führse ist nicht Mitglied im DVGW.
Den Untersuchungsbericht des TZW aus dem September 2014 können Sie hier herunterladen:
Untersuchungsbericht DVGW (.pdf)
Das TZW kam zu folgendem Ergebnis:
- Primäre Ursache für Kupferrohrkorrosion in Hausinstallationen ist das Hartlöten.
- Weiterhin fehlten oftmals Wasserfilter in den Hausinstallationen.
- Im öffentlichen Trinkwasserleitungsnetz wurde keine Veränderung des Wassers gegenüber dem vom Wasserwerk abgegebenen Wasser festgestellt.
- Im Einzugsbereich des Wasserwerkes Drakenburg liegen die Fallzahlen über dem Kreisdurchschnitt. Grundsätzlich ist festzustellen, dass das verteilte Wasser aus dem Wasserwerk Drakenburg gemäß DIN 50930-6 alle Anforderungen zum Einsatz von Kupfer als Installationswerkstoff erfüllt.
Folgende Empfehlungen wurden vom TZW ausgesprochen:
- Bei Auftreten eines Schadensfalls in der Hausinstallation ist die gesamte Installation auszutauschen, da ansonsten aufgrund der Schädigung durch Hartlöten unweigerlich Folgeschäden an anderen Stellen auftreten werden.
- Nachrüsten von Wasserfiltern. Der Einbau der Filter ist ohnehin Pflicht. Dies gilt insbesondere bei (Teil-)Erneuerung der Trinkwasserinstallation, um die neuen Leitungen vor Partikeleintrag zu schützen.
- Hinsichtlich der verteilten Wasserbeschaffenheit sollte die bestehende Wassergewinnungs- und Aufbereitungstechnik bezüglich Modifizierungsmöglichkeiten im Hinblick auf lochkorrosionsrelevante Parameter überprüft werden. Diese Betrachtungen sind unter streng ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten sowie unter Einbeziehung des Minimierungsgebotes durchzuführen. Die Wirksamkeit ist, wie in der Trinkwasserverordnung gefordert, vor der technischen Umsetzung nachzuweisen.
Der Wasserverband hat zwischenzeitlich in Zusammenarbeit mit dem TZW die Modifizierungsmöglichkeiten der Wassergewinnungs- und Aufbereitungstechnik im Hinblick auf lochkorrosionsrelevante Parameter überprüft. Sinnvolle Verfahrensweisen bzw. Ansatzpunkte haben sich nicht ergeben.
Bundesweites Forschungsvorhaben zur Lochkorrosion
Der Wasserverband An der Führse beteiligt sich aktuell an einem Forschungsvorhaben zum Thema „Schäden durch Kupferlochkorrosion in Trinkwasser-Installationen“. Hierbei handelt es sich um ein vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) gefördertes Forschungsprojekt. Verantwortlich für das Projekt ist das IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH (IWW) aus Mühlheim an der Ruhr unter der Leitung von Frau Dr. Angelika Becker. Auf der Homepage des IWW wird zu dem Forschungsprojekt u. a. Folgendes ausgeführt:
„Die Schadensanfälligkeit kann damit auf die Verarbeitungstechnik zurückgeführt werden, die Schadenswahrscheinlichkeit wird im weiteren Verlauf durch die Inbetriebnahme, die Betriebsbedingungen und die korrosionschemischen Eigenschaften des Trinkwassers bestimmt. Das wellenartige Auftreten der Schadenshäufigkeit und das Auftreten erster Schäden an sehr alten Installationen kann ggf. auf die Wasserbeschaffenheit zurückgeführt werden, belastbare Untersuchungsergebnisse liegen zu diesem Themenkomplex bisher allerdings nicht vor.
Seit etwa 2003 bis 2005 werden vermehrt Schäden an Trinkwasser-Installationen festgestellt, in denen halbharte Kupferstangenrohre (R 250) verarbeitet wurden, teilweise auch in Versorgungsgebieten, die bisher als nicht schadensauffällig galten. …
Hinreichende wissenschaftliche Erklärungen oder Modellvorstellungen, die die Ursache dieser Schäden erklären könnten, existieren momentan nicht, sind aber für die Abschätzung der Korrosionsgefährdung notwendig. Insbesondere die Frage der Initiierung von Lochkorrosion als dem primären Prozess des Lochwachstums ist weitgehend ungeklärt.
Ziele des Forschungsvorhabens sind die Aufklärung der Ursache der Schäden und die Erarbeitung von Maßnahmen zur Vermeidung zukünftiger Schäden.“
Weitere Informationen zum Forschungsprojekt finden Sie hier.
Interessant an dem Forschungsprojekt ist, dass bundesweit seit etwa 2005 vermehrt Schäden an Trinkwasserinstallationen festgestellt werden, obwohl die Wasserqualitäten höchst unterschiedlich sind. Die Annahme liegt nahe, dass es noch weitere korrosionsfördernde Einflüsse geben muss.
Der vorgenannte Untersuchungsbericht des TZW aus dem Jahr 2014 hatte diese Information noch nicht. In dem Bericht wurde die Vermutung angestellt, dass die im Einzugsbereich des Wasserwerkes Drakenburg ebenfalls seit 2005 verstärkt auftretenden Lochkorrosionsfälle auf eine Änderung der Wasserförderung zurückzuführen sind. Durch eine veränderte „Fahrweise“ der Brunnen ergab sich nämlich eine leichte Veränderung der Wasserbeschaffenheit. Das Gutachten stellte jedoch grundsätzlich fest, dass das verteilte Wasser aus dem Wasserwerk Drakenburg alle Anforderungen zum Einsatz von Kupfer als Installationswerkstoff gemäß DIN 50930-6 erfüllt. Vor dem Hintergrund des bundesweiten Forschungsprojektes stellt sich deshalb die im TZW-Gutachten aufgestellte Hypothese, dass die leichte Veränderung der Wasserbeschaffenheit durch eine moderate Zunahme an organischen Kohlenstoff TOC ein Erklärungsansatz sein kann, als verfrüht dar und wird deshalb im laufenden Forschungsprojekt nochmals überprüft.
Mediation
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass die Thematik sehr vielsichtig ist. Es ist uns bewusst, dass eine Lochkorrosion für die Betroffenen viel Ärger und hohe Kosten bedeutet. Anderseits waren wir des Öfteren irritiert, mit welch vereinfachenden Aussagen und Schuldzuweisungen die Diskussion in der Öffentlichkeit geführt wurde. Nicht verständlich war beispielsweise, dass bei der Befragung aller zum damaligen Zeitpunkt knapp 160 Betroffenen, die bei uns eine Lochkorrosion angezeigt hatten, sich nur zweidrittel zurückgemeldet haben. Davon waren wiederum nur dreiviertel mit einer Hausbesichtigung einverstanden. Somit war nur rund die Hälfte der betroffenen Kunden, die einen Lochkorrosionsschaden beim Verband angezeigt hatten, bereit, durch eine Hausbesichtigung zur Sachverhaltsaufklärung beizutragen.
Aufgrund der zum Teil sehr unterschiedlichen Auffassungen zwischen Betroffenen und Verband wurde im Frühjahr 2015 ein Mediationsverfahren gestartet. Eine Mediation ist ein strukturiertes, freiwilliges Verfahren zur konstruktiven Beilegung eines Konfliktes, bei dem unabhängige „allparteiliche“ Dritte die Konfliktparteien in ihrem Lösungsprozess begleiten.
Mediator ist Herr Rechtsanwalt Peter Brieber aus Nienburg. Neben ihm setzt sich der Teilnehmerkreis aus sieben von Lochkorrosion betroffenen Hauseigentümern und sieben Vertretern des Wasserverbandes An der Führse aus Vorstand und Verwaltung zusammen.
Die Mediationsteilnehmer haben u. a. darüber Einigkeit erzielt,
- dass das Zusammenwirken einer Vielzahl von Ursachen die Korrosion bewirkt und nicht allein die Wasserqualität.
- dass Einvernehmen besteht, dass die Lochkorrosion an Kupferleitungen ein überregional verbreitetes Problem darstellt und dass zugleich eine signifikante Häufung von Schadensfällen im Bereich des Wasserwerkes Drakenburg belegt ist.
- dass Übereinstimmung besteht, dass der Wasserverband An der Führse auf Basis und unter Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik arbeitet.
Im Rahmen der Mediation erfolgte im Juni 2015 eine Expertenanhörung mit folgenden Fachleuten:
- Herr Dr. Robertino Turković, DVGW-Technologie-Zentrum Wasser, Karlsruhe
- Frau Dr. Angelika Becker, IWW Zentrum Wasser, Mühlheim an der Ruhr
- Herr Jürgen Engelhardt, Geschäftsführer des Fachverbandes Sanitär-, Heizungs- und Klima- und Klempnertechnik Niedersachsen, Laatzen
- Herr Rainer Schalwig, Innungsobermeister der Innung für Sanitär- und Heizungstechnik im Landkreis Nienburg
- Herr Dr. Roland Suchenwirth, Abteilungsleiter Umweltmedizin, -hygiene des Nds. Landesgesundheitsamtes, Hannover
- Herr Manuel Wehr, Fachbereichsleiter Umwelt des Landkreises Nienburg
In der Expertenanhörung wurden insbesondere folgende Empfehlungen ausgesprochen:
- Beim gegenwärtigen Wissenstand kann ein Austausch von Kupferrohren gegen andere Materialen nicht pauschal empfohlen werden. Es müssen zunächst die Untersuchungsergebnisse vorliegen und ausgewertet werden.
- Die Handlungsempfehlungen des TZW aus dem Untersuchungsbericht aus dem Jahr 2014 sind eine geeignete Grundlage zur weiteren Kommunikation mit den Betroffenen.
- Im Rahmen einer wissenschaftlichen Untersuchung soll die Entwicklung der Wasserqualität des Wasserwerkes Drakenburg der letzten Jahre detailliert untersucht werden. Die erhobenen Daten müssen nach heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen ausgewertet werden. Eine Vielzahl von Parametern ist erst heute für die Korrosionsforschung wissenschaftlich relevant und kann teilweise durch Rechenmodelle nachträglich rekonstruiert werden. Eine solche Vorgehensweise ist deshalb erforderlich, weil trotz einer Vielzahl von bundesweit aufgetretenen Lochkorrosionsfällen bis heute keine plausible und eindeutige Schadenursache benannt werden kann.
- Erst wenn weiterführende wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem bundesweiten Forschungsvorhaben vorliegen, macht es überhaupt Sinn zu prüfen, ob eine Änderung der Wasserqualität durch Beimischen von Zusatzstoffen (sogenannten Inhibitoren) oder die Vermischung mit anderen Wässern ein sinnvolles Vorgehen darstellt oder welche sonstigen Maßnahmen empfohlen werden können.
Bisher gibt es keinen wissenschaftlichen Beleg, dass das Wasser aus dem Drakenburger Wasserwerk einen Einfluss auf die Lochkorrosion hat. Der Wasserverbandsvorstand hat trotzdem entschieden, im Vorgriff auf das Forschungsprojekt das IWW mit der vollständigen Auswertung aller im Verband vorhandenen Wasseranalysen ab dem Jahr 1990 zu beauftragen, und zwar unter dem Gesichtspunkt der wasserseitigen Einflussfaktoren auf das Gefährdungspotenzial durch Kupferlochkorrosion. Dies entspricht auch dem Vorschlag der Expertenkommission. Die Ergebnisse sollen dann nahtlos und ohne zeitliche Verzögerung in das bundesweite Forschungsprojekt einfließen.
Die Mediationsrunde will das Forschungsprojekt weiter begleiten und Zwischenergebnisse im Hinblick auf mögliche Handlungsempfehlungen vor Ort diskutieren und bewerten. Das Forschungsprojekt ist allerdings kein Prozess, der in wenigen Wochen abgeschlossen werden kann.
Kontakt – weiterführende Informationen
Wir hoffen, dass diese umfangreichen Informationen für Sie hilfreich sind. Es wird deutlich, dass die Thematik sehr vielschichtig ist. Aktuell sind – ohne Anspruch auf Vollständigkeit – über 50 Einflussfaktoren für Lochkorrosion bekannt.
Wenn Sie Fragen haben oder angesprochene Inhalte vertiefen möchten, stehen Ihnen
Herr Dipl.-Ing. Joachim Oltmann (05021/982-111, oltmann@kvwasser-nienburg.de) und
Herr Wassermeister Torsten Edel (05021/982-172, edel@kvwasser-nienburg.de) gerne zur Verfügung.
