Relaxation bzw. Spannungsabbau

In einem Material, das ruckartig deformiert und bei dem die Deformation anschließend aufrechterhalten wird, ist mit der Zeit ein Rückgang der Materialspannung (potentielle Energie) zu verzeichnen (siehe Grafik 1).

Relaxation Belastungen Kunststoffrohrsysteme

Grafik 1: Belastungen der Kunststoffrohrsysteme nach der Verlegung - Relaxation
Quelle: Lesch Consult, Würzburg


Selbst bei erhöhten Verformungen bauen also erdverlegte Kunststoffrohre die entstandenen Spannungen in der Rohrwand über die Jahre ab (Relaxation). Gleichzeitig behalten sie ihre Stabilität und Steifigkeit (Widerstandskraft gegen Verformung) zur Aufnahme neuer Lasten, wann immer erforderlich.

Sicher können bei solchen zusätzlichen Bodenbelastungen, je nach Größe, ungewollt so hohe Verformungen auftreten, dass die erlaubten Grenzwerte überschritten werden. Entscheidend ist jedoch in solchen Praxisfällen, dass selbst unter diesen bei der Planung und Berechnung nicht vorhergesehene Extrembelastungen die geforderten Grundeigenschaften und damit eine hohe Funktionssicherheit der Abwasserkanal-Rohrleitung gewährleistet wird:

  • Dichtigkeit
  • Funktionsfähigkeit
  • Dauerhaftigkeit (Lebensdauer von über 100 Jahren)

Gemäß dem DWA-Arbeitsblatt A 139 (Einbau und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen) sind das die entscheidenden Kriterien für kommunale Abwasserkanäle sowie Grundstücksentwässerungsleitungen.


Verformung als Indikator für Verlegungsqualität
Die vielen Schadensstatistiken zeigen immer wieder, dass eine schlechte Verlegung Hauptursache für auftretende Schäden ist. Die Schäden können vor allem durch ungleichmäßige Bettung sowie durch eine schlechte Verdichtung in der Rohrleitungszone entstehen. Bei biegeweichen (flexiblen) Rohren ergibt sich eine einfache Methode, frühzeitig Informationen zur Verlegungsqualität zu erfahren. Eine unmittelbare Messung der Rohrverformung (Deformationsmessung z.B. mit dem Deformations- und Kalibermessgerät DKM von Optimess) nach Abschluss der Verlegung gibt hierüber Aufschluss. Dabei gibt vor allem die Streuung der Verformungswerte über die Haltungslängen den Hinweis auf gute, d.h. gleichmäßige oder eine schlechte Verlegung. Eine fachmännische Verlegung führt zu einer gleichmäßigen Verformung über die gesamte Haltungslänge.


Verformung ist Sicherheit
Die hohe Flexibilität von Kunststoffrohrsystemen führ bei der Erdverlegung Lastausgleich zwischen dem umgebenden Erdreich und dem Kunststoffrohr. Das Kunststoffrohr entzieht sich quasi den auftretenden Lasten durch Verformung und zwingt damit das Bettungsmaterial die Auflasten zu tragen (siehe Grafik 2. )

Die Verformung ist damit keineswegs als Zeichen von zu hoher Belastung zu verstehen, sondern als eine gezielte und gewünschte Reaktion auf die auftretenden Kräfte. Die Lasten werden dabei auf das Erdreich übertragen. Die höhere Steifigkeit des Erdreichs erweist sich dabei stärker als alle beschriebenen Rohrsysteme.

Relaxation Rohrstatik Spannungsabbau

Grafik 2: Rohrstatik - Zunahme der Rohrverformung während der Verlegung und Bodensetzungen und Spannungsabbau nach kurzer Zeit am Beispiel einer Abwasserrohrleitung aus PVC-U.
Quelle: Lesch Consult, Würzburg