Forschungsbericht W 201721 09/2022 - PDF-Datei -

1 Hintergrund und Zielsetzung des Projektes

1.1 Projektumsetzung

1.2 Zusammenarbeit mit Projektpartnern

2 Stand von Wissenschaft und Technik

2.1 Asbestzementrohre in der Trinkwasser-Verteilung

2.1.1 Asbest – Eigenschaften von Asbestfasern

2.1.2 Asbestlagerstätten und Weltproduktion

2.1.3 Asbestfasergewinnung

2.1.4 Gesundheitliche Bewertung von Asbestfasern

2.2 Asbestzement-Druckrohre – Herstellung und Werkstoffeigenschaften

2.2.1 Herstellung und Ausführungsarten von Asbestzement-Druckrohren

2.2.2 Asbestzementdruckrohre – Werkstoffeigenschaften

2.2.3 Mechanische Eigenschaften von Asbestzementrohren

2.2.4 Rohrverbindungen

2.2.5 Schäden an Asbestzementrohren

2.2.6 Schadenswahrscheinlichkeit

2.2.7 Bodenbelastungs-Kennwerte und Einfluss des Klimas auf das Ausfallverhalten von Asbestzementrohren

2.2.8 Einfluss des Innendrucks auf das Ausfallverhalten von Asbestzementrohren

2.3 Korrosionsverhalten von Asbestzementrohren

2.3.1 Carbonatisierung

2.3.2 Innenkorrosion

2.3.2.1 Bewertung der Korrosivität des Wassers mittels Aggressivitäts-Indizes

2.3.2.2 Mikrobieller Angriff und Biofilmbildung

2.3.2.3 Korrosionsschutz durch Dosierung von trinkwassergeeigneten Inhibitoren

2.3.3 Außenkorrosion

2.4 Zerstörungsfreie Inspektionstechniken zur Zustandsbewertung von Asbestzementrohren

3 Untersuchungsmethoden

3.1 Rahmenbedingungen

3.2 Entwicklung einer Untersuchungsmethodik zur Zustandsbewertung von Asbestzementrohren

3.3 Erfassung von werkstoffspezifischen Kennwerten

3.3.1 Erfassung von Wanddicke und Rohrinnendurchmesser

3.3.2 Korrosionsschutz – Außen – und Innenkorrosionsschutz

3.3.3 Dokumentation

3.4 Ermittlung des Korrosionszustands

3.4.1 Untersuchung der Entkalkungsfront

3.4.2 Elementanalyse mit dem Rasterelektronenmikroskop und energie-dispersiver Röntgenspektroskopie (EDX)

3.4.3 Härteverlust – Erweichung

3.4.4 Schabeprobe zur lokalisierten Ermittlung des Tiefenprofils des Schädigungsgrades

3.5 Werkstoffprüfung

3.5.1 Messung der Druckfestigkeit mit dem Rückprallhammer

3.5.2 Scheiteldruckprüfung

3.5.3 3-Punkt-Biegeversuche an Flachproben

3.5.4 Prognose der Nutzungsdauer mittels statischer Berechnung

4 Darstellung der Forschungsergebnisse

4.1 Datenbestand - Rohrnetz

4.1.1 Schadensentwicklung

4.2 Einflussfaktoren der Zustandsverschlechterung

4.2.1 Innenkorrosion und Wechselwirkungen Rohrwerkstoff/Trinkwasser

4.2.2 Einsatz von Korrosionsinhibitoren auf Phosphatbasis

4.2.3 Außenkorrosion und Wechselwirkungen Rohrwerkstoff/Boden und Grundwasser

4.3 Ergebnisse zur Zustandsbewertung – Integrität der AZ-Rohre

4.3.1 Zustandsverschlechterung durch Entkalkung und Erweichung der Rohrwand – Innen- und Außenkorrosion

4.3.2 Zustandsverschlechterung und Entkalkungsgeschwindigkeit

4.3.3 Einfluss der Verteilung der Entkalkungsstellen

4.3.4 Zustandsverschlechterung und Erweichung des Zementsteins

4.3.5 Ergebniss der Messungen mit dem Rückprallhammer

4.3.6 Ergebnisse der 3-Punkt-Biegeversuche

4.3.7 Ergebnisse der Scheiteldruckversuche – Festigkeitsverlust durch Entkalkung

4.4 Nutzungsdauerprognose auf Basis der Zustandsbewertung

4.5 Ergebnisse der Muffen-Untersuchungen

4.5.1 Allgemeines

4.5.2 Muffen

4.5.3 Dichtungen

5 Kernergebnisse des Forschungsvorhabens

6 Leitfäden

6.1 Asbestzementtypische Schadens-Datenbank

6.2 Kriterien zur Beurteilung eines Wasserversorgungsnetzes auf die Freisetzung von Asbestfasern

7 Schlussfolgerungen und Ausblick

7.1 Nutzen der Forschungsergebnisse für die Wasserversorgung

7.2 Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis

8 Literaturverzeichnis

9 Abbildungsverzeichnis

10 Tabellenverzeichnis