Instandhaltung von Kanalisationen / Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH / Redaktion: D. Stein, R. Stein (2001)

Steinzeug

Steinzeugrohre (früher Tonrohre genannt) gehören zu den ältesten Fertigteilen in Kanalisationen. Sie werden aus geeigneten Tonen unter Hinzufügung von Schamotten hergestellt und bis zur Sinterung dichtgebrannt [FI-Stein96] [FVS78] .

Während des Brennens verschmilzt gleichzeitig eine zuvor aufgebrachte Glasurmasse unlösbar mit den Scherben zur Innen- und ggf. Außenglasur, die sich im Gegensatz zu allen Arten nachträglicher Rohrbeschichtungen nicht durch Wasser- oder Dampfdruck lösen kann. Die Innenglasur erzeugt eine sehr glatte Fläche, wodurch die hydraulischen Eigenschaften verbessert und die Ablagerungsgefahr vermindert werden.

In fast allen Städten Deutschlands, in denen man bis 1869 Entwässerungsnetze anlegte, wurden zunächst englische Steinzeugrohre verwendet, so z.B. in Hamburg 1843, Magdeburg 1856, Stralsund 1859. Die Gründung der ersten Tonröhrenfabrik in Frechen bei Köln im Jahre 1862, der weitere Werksgründungen in kurzen zeitlichen Abständen über ganz Deutschland verstreut folgten [Schli84] , führte dann allmählich zur ausschließlichen Verwendung inländischer Rohre.

Die Maßfestlegungen der Rohre erfolgten zunächst innerbetrieblich. Mit der Gründung des "Vereins Deutscher Tonrohrfabrikanten" im Jahre 1881 setzten die Bemühungen zur Normung ein [Schli84] . Ein erster Schritt auf diesem Gebiet waren die "Normalien für Hausentwässerungsleitungen und deren Ausführungen" des Verbandes Deutscher Architekten- und Ingenieur-Vereine. Sie erschienen 1900 als Buch.

Die erste DIN-Norm für Steinzeugrohre erschien im Januar 1926 als DIN 1203 bis DIN 1206 "Steinzeugrohre - Deutsche Gesellschaft für Bauingenieurwesen - Verkaufstelle Deutscher Steinzeugwerke".

Die bis zur Einführung der DIN EN 295 [DINEN295a] gebräuchliche Bezeichnung DIN 1230 [DIN1230] erschien erstmals im Mai 1938 in der Norm "Kanalisations-Steinzeugwaren, Abmessungen, Technische Lieferbedingungen". Sie unterschied u.a. zwischen 4 Güteklassen und zwar in Bezug auf die zulässige Abweichung des Rohrschaftes von der Geraden und der zulässigen Wasseraufnahme. Seitdem sind acht Folgeausgaben veröffentlicht worden, die dokumentieren, daß die technische Entwicklung hier ständig im Fluß war und laufend eine Anpassung an den jeweiligen Stand der Technik erfolgt ist [Kiefer86] .

Seit November 1991 ist die DIN EN 295 [DINEN295a] gültig, die im Rahmen der europäischen Harmonisierung bestehender technischer Regeln auf dem Gebiet der Wasserversorgung und der Abwassertechnik durch die CEN entstand [Howe91] . Sie ersetzt seit 1995 die DIN 1230 [DIN1230] .

Die ersten Steinzeugrohre besaßen nur eine Baulänge von 600 mm. Dieser Baulänge wurde vereinzelt noch bis 1925 der Vorzug gegeben, obwohl um 1900 in Ostdeutschland bereits fast ausschließlich Baulängen von 1000 mm fabriziert wurden.

In der ersten DIN-Norm von 1926 betrug die Regelbaulänge 1000 mm ± 20 mm, bei Nennweiten unter DN 200 auch 600 mm und 700 mm, bei den Nennweiten DN 700 und DN 800 auch 800 mm [Kiefer86] . Im Jahre 1958 wurde sie in der Bundesrepublik Deutschland für > DN 200 auf 1500 mm und später auf 2000 mm sowie im Kleinrohrbereich < DN 200 auf 1250 mm bzw. 1500 mm vergrößert [Schel85] . Seit 1992 sind auch Steinzeugrohre DN 250 bis DN 600 mit einer Baulänge von 2500 mm auf dem Markt, Ausnahmen bilden die Nennweiten DN 350 und DN 450, deren Baulänge auf 2000 mm begrenzt ist.

Der Regelquerschnitt der Steinzeugrohre war und ist der Kreisquerschnitt, wobei sich der hauptsächlichste Einsatzbereich bisher auf Rohrleitungen DN 100 bis DN 600 erstreckte.

Die Nennweitenabstufungen sind bis heute nahezu unverändert geblieben. Sie betragen bis DN 150 je 25 mm und > DN 150 bis DN 500 je 50 mm bzw. > DN 500 bis DN 800 je 100 mm und > DN 800 bis DN 1400 je 200 mm. Nach Bedarf wurden früher weitere Zwischenstufen angefertigt.

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Bild 1.7.3-1:  Lieferprogramm für Rohre und Formstücke aus Steinzeug im Jahre 1910 bzw. 1913 [Frühl10] [Stein13]

Einen Überblick über das Lieferprogramm für Steinzeugrohre im Jahre 1910 vermittelt (Bild 1.7.3-1) .

Die eiförmigen und elliptischen Rohre mit ebener Sohle wurden noch um die Jahrhundertwende in geringem Umfang in den Abmessungen 250/375, 300/450, 400/600, 500/750 und 600/900 hergestellt und verlegt [Frühl10] . Von den dargestellten Formstücken werden heute nicht mehr die Abzweige mit beidseitigen Anschlußstutzen - doppelte Gabelrohre, doppelte Stutzrohre - die Hosenrohre und die Knierohre hergestellt. Von ihrer Verwendung riet man schon 1925 ab, da sie leicht zu Kanalverstopfungen führten [Braub25] .

Das heutige Produktionsprogramm der Deutschen Steinzeugindustrie enthält DIN EN 295 [DINEN295a] . Es erstreckt sich von DN 100 bis DN 1200 für Steinzeugrohre mit Steckmuffe (Tabelle 1.7.3-1) (Tabelle 1.7.3-2) [FI-Stein96] .

 
Tabelle 1.7.3-1: 

Kleinrohrprogramme der Deutschen Steinzeugindustrie [FI-Steinb]

Nennweiten
DN
Baulänge
[m]
Dichtung
Steckmuffe
Tragfähigkeitsklasse
TKL
Gewicht
[kg⁄m]
Bezeichnung
100 1,00 L 34 15 CeraFix
100 1,25 L 34 15 CeraFix⁄TopTon
125 1,00 L 34 19 CeraFix
125 1,25 L 34 19 CeraFix⁄TopTon
150 1,00 L 34 24 CeraFix
150 1,25 L 34 24 CeraFix⁄TopTon
150 1,50 L 34 24 CeraFix⁄TopTon
200 1,00 L 160 37 CeraFix
200 1,50 L 160 37 CeraFix
200 2,00 L 160 37 CeraFix
 
Tabelle 1.7.3-2: 

Lieferprogramm für Steinzeugrohre mit Steckmuffe [FI-Steinb]

Nennweiten
DN
Baulänge
[m]
Dichtung
Steckmuffe
Tragfähigkeitsklasse
TKL
Gewicht
[kg⁄m]
Bezeichnung
200 2,00 K 160 37 CeraDyn
200 2,00 K 240 43 CeraDyn
250 2,00 K 160 53 CeraDyn
250 2,00 K 240 75 CeraDyn
300 2,50 K 160 72 CeraLong
300 2,50 S 240 100 CeraLongS
350 2,00 K 160 101 CeraDyn
350 2,00 K 200 116 CeraDyn
400 2,50 S 160 136 CeraLongS
400 2,50 S 200 152 CeraLongS
450 2,00 K 160 196 CeraDyn
500 2,50 S 120 174 CeraLongS
500 2,50 S 160 230 CeraLongS
600 2,50 S 95 230 CeraLongS
600 2,50 S 160 326 CeraLongS
700 2,00 K L 304 CeraDyn
700 2,00 K 120 405 CeraDyn
800 2,00 K L 367 CeraDyn
800 2,00 K 120 473 CeraDyn
900 2,00 K L 431 CeraDyn
1000 2,00 K L 555 CeraDyn
1200 2,00 K L 699 CeraDyn

Die für die offene Bauweise eingesetzten und nach DIN EN 295 [DINEN295a] gefertigten Rohre sind weitestgehend kompatibel zu den nach DIN 1230, Ausgabe 1990 [DIN1230] gefertigten Rohre.

Die Produktionsumstellung der auf der Grundlage der europäischen Steinzeugnorm produzierenden Steinzeugwerke in Europa ist abgeschlossen.

Adapterstücke zwischen Rohren nach DIN EN 295 [DINEN295a] und DIN 1230 [DIN1230] , wie sie nach Einführung der DIN EN 295 verwendet wurden, werden heute nicht mehr eingesetzt. Die übliche Verbindung von Rohren unterschiedlicher Außendurchmesser erfolgt mit Zubehörteilen nach DIN EN 295-4 (z.B. Manschetten).

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Bild 1.7.3-2:  Veränderung der Tragfähigkeit von Steinzeugrohren seit 1957 bis zur Einführung der DIN EN 295 [DINEN295a] im Jahre 1991 [Kiefer86]

Die Wanddicke der Steinzeugrohre unterlag im Laufe der Jahrzehnte einem Wandel. Hobrecht gab im Jahre 1884 noch eine durchschnittliche Wanddicke von d/12 an [Hobre84] . Im Jahre 1902 galt für Rohre DN ≤ 400:
s = d / 20 + 9 mm
und für DN > 400:
s = d / 18 + 9 mm
(mit d = Rohrinnendurchmesser in mm) [Hahn28] .

Im Interesse der Tragfähigkeitserhöhung wurde im Jahr 1956 in Deutschland die wandverstärkte Rohrreihe (Reihe V) eingeführt. Weitere Fortschritte konnten in den letzten 20 Jahren durch die Steigerung der Materialfestigkeit (Biegezugfestigkeit) um ca. 50 % infolge verbesserter Produktionstechnik erreicht werden [Zäsch86] (Bild 1.7.3-2) .

Instandhaltung von Kanalisationen / Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH / Redaktion: D. Stein, R. Stein (2001)