Qualitätssprung für TRM-Gussrohre dank innovativer Beschichtungstechnik

Autor: Roland Gruber , 21.10.2019

Beim Tiroler Traditionshersteller für duktile Gussrohre Tiroler Rohre GmbH setzt man konsequent auf Innovation und Weiterentwicklung. Über zwei Jahre arbeitete die TRM-Forschungsabteilung ...

... gemeinsam mit einem österreichischen Zementhersteller an einem neuartigen Faserzementmörtel für die Außenbeschichtung der Rohre. Seit Herbst letzten Jahres wurden im Werk in Hall zwei Maschinen aufgebaut, die ein nahezu vollautomatisches Wickeln der Rohre mit dem neuartigen Faserzementmörtel ermöglichen. Aktuell laufen die ersten, auf diese Weise ummantelten Rohre vom Band. Dank der neuartigen Außenhülle bietet das Rohrsystem nicht nur ein Höchstmaß an chemischem und mechanischem Schutz, sondern darüber hinaus auch handfeste wirtschaftliche Vorteile.

Dass die Tiroler Rohre GmbH seit über 70 Jahren ihr hohes Qualitätsniveau aufrechterhalten kann, liegt nicht zuletzt am konsequent gelebten Innovationsgeist. In der Vergangenheit ist es den Ingenieuren des Traditionsunternehmens immer wieder gelungen, „ihr“ Produkt weiterzuentwickeln und neue Innovationen auf den Markt zu bringen. Mut und Wille zur Innovation haben das duktile Gussrohr von TRM zu dem gemacht, was es heute ist: ein Rohrsystem, das in Sachen Widerstandsfähigkeit, Langlebigkeit sowie Wirtschaftlichkeit die Maßstäbe setzt. Das jüngste Ergebnis hauseigener Entwicklungsarbeit heißt „ZMU-Austria“: Es steht für eine selbstentwickelte Zementmörtelumhüllung, die im Extrusionsverfahren auf das Rohr aufgebracht wird. „Wir haben rund zwei Jahre an Entwicklungsarbeit in dieses Projekt investiert, das nur dank der ausgezeichneten Zusammenarbeit mit unserem langjährigen Partner aus der Zementtechnik möglich war. Das Ziel dabei lautete: einen Zementmörtel zu entwickeln, der einerseits ein Höchstmaß an Außenschutz für das Rohr bietet und der andererseits in der Produktion einfach applizierbar ist. Das ist uns gelungen“, resümiert Ing. Christian Auer, Leitung Qualitätsmanagement bei Tiroler Rohre GmbH, zufrieden.

Haftung ohne Klebstoff
Eine weitere Herausforderung in der Entwicklung des neuen Zementmörtels bestand darin, die ideale Haftfähigkeit des Materials am Gussrohr zu schaffen. „Uns war ganz wichtig, dass wir die Haftung des Zements ganz ohne Haftvermittler hinbekommen. Erstens bedeutet ein Kleber den zusätzlichen Einsatz eines chemischen Stoffes, zweitens bedeutet das Auftragen des Klebers in der Produktion einen zusätzlichen Arbeitsschritt und drittens galt es ja auch eine zu starke Haftung am Rohr zu vermeiden, da sich dieses auf der Baustelle auch schneiden lassen und ein Ablösen der Ummantelung auch möglich sein muss“, erklärt Christian Auer und verweist auf die spezifische Rauigkeit der Zinkoberfläche auf den Rohren, die vorher aufgetragen wird und die grundsätzlich eine gute Voraussetzung für die Haftung des Zements darstellt. Dass die neuen Rohre mit der ZMU-Austria-Beschichtung gänzlich ohne Haftvermittler produziert werden, gilt bislang als Alleinstellungsmerkmal am Markt. In der Herstellung wird der spezielle Zementmörtel über eine Netzbandage auf das Rohr extrudiert und zugleich geglättet. Dieser Produktionsschritt erfolgt automatisch. Erst im Herbst wurden dafür spezielle Maschinen angeschafft, die in enger Zusammenarbeit zwischen TRM und dem österreichischen Maschinenbauer an die Erfordernisse des Produktionsablaufs angepasst wurden. „Nachdem wir die ersten ‚Kinderkrankheiten‘ ausgemerzt haben, kann die Produktion in diesen Tagen anlaufen“, so Christian Auer.

Komplexer Aufbau – Profunder Schutz
Sieht man sich das duktile Gussrohr mit dem neuen ZMU-Austria in seinem Aufbau an, kann man von drei Schichten sprechen, die das Rohr umgeben. Innen ist es mit einer Zementierung aus Portland-, Hochofen-, Ton­erde- oder kunststoffmodiziertem Zement ausgekleidet. Außen besteht die erste Schicht aus einem feinen Zink-Überzug in einer Stärke von 200 g/m2. Die äußerste Schutzschicht stellt nun die neuartige, 5 mm starke Faserzementumhüllung dar. Muffenstirn und Spitz­ende bleiben frei von Zementmörtel, sie werden stattdessen mit der bewährten PUR- oder Epoxy-Beschichtung versehen. „Wir empfehlen im Verbau für die Verbindungsbereiche spezielle Gummi- oder Schrumpfmanschetten zu verwenden, damit die gesamte Rohrleitung über einen optimalen Schutz verfügt“, erläutert Christof Mairinger, BA, MBA, Marketingmanager bei TRM.
Dass man eine der großen Stärken des duktilen Gussrohres – nämlich seine Flexibilität – durch die Zementummantelung nicht einschränken wollte, liegt auf der Hand. Die Rohre weisen, je nach Durchmesser, auch in der Version ZMU-Austria weiter eine flexible Verformbarkeit von 3 bis 5 Prozent auf.

Chemische Widerstandsfähigkeit
Eine weitere wichtige Eigenschaft, die man dem neuen Faserzementmörtel verleihen wollte, besteht in seiner chemischen Widerstandsfähigkeit. Konkret geht es um eine hohe alkalische Zusammensetzung, die jenseits eines pH-Werts von 10 jegliche Korrosion unterbindet. „Der von uns entwickelte Faserzementmörtel beweist auch eine sehr hohe Sulfatbeständigkeit. Damit bietet das neue Rohrsystem maximalen Schutz in stark aggressiven, kontaminierten und sulfathaltigen Böden“, erklärt Christof Mairinger. Dank der unbedenklichen elektrochemischen Eigenschaften kann das ZMU-Austria-Rohr auch im Einflussbereich von Streuströmen eingesetzt werden. Der Marketingmanager verweist dabei noch auf eine besondere Eigenschaft an der äußersten Oberfläche der Zementhülle: „Durch die Carbonatisierung beim Kontakt mit dem umgebenden Milieu härtet der Zement an der Oberfläche weiter aus und bildet eine dichte, beständige und wasserabweisende Schicht.“

Mechanischer Schutz
Die augenscheinlichste Qualität liegt allerdings im mechanischen Schutz des Rohrs. Die 5 mm dicke Faserzementmörtelschicht sorgt dafür, dass das Rohr bei Lagerung, Transport und natürlich auch beim Einbau keinen Schaden nimmt. Letzteres spielt vor allem auch beim grabenlosen Einbau eine Rolle, schließlich treten beim Einziehen große Belastungen am Rohr auf. Die ZMU-Oberfläche schützt dabei vor Beschädigungen. Geradezu prädestiniert ist das Multitalent ZMU-Austria für den Einsatz im alpinen und hochalpinen Gelände. Dank der großen mechanischen Robustheit kann nahezu jedes Aushubmaterial für die Hinterfüllung verwendet werden, Steineinschlüsse in der Größe bis 100 mm sind dabei zulässig. Christof Mairinger: „Der Vorteil, dass man dieses Rohr optimal im alpinen Gelände einsetzen kann, liegt darin, dass kein zusätzliches Bettungs- oder Verfüllmaterial benötigt wird. Zudem entfallen auch etwaige Entsorgungskosten für das anfallende Aushubmaterial, da dieses ja wiederverwertet werden kann. Der wirtschaftliche Vorteil liegt auf der Hand. Zudem darf in diesem Zusammenhang aber auch der ökologische nicht unerwähnt bleiben: Durch die Rückführung des originären Aushubmaterials bleibt die natürliche Bodenstruktur am Standort erhalten. Ein Punkt, der bei umweltrelevanten Fragestellungen immer wieder aufs Tapet kommt.“ Dank seiner hervorragenden Eignung im alpinen Rohrleitungsbau ist das ZMU-Austria das Rohr der Wahl, wenn es um Druckrohrleitungen für Wasserkraftwerke, aber auch für Beschneiungsanlagen geht.

Innerstädtische Anwendungen
Die extreme Widerstandsfähigkeit und die hohe Langlebigkeit gelten allerdings nicht nur beim Rohrleitungsbau im alpinen Gelände als zusehends gefragtere Vorzüge. „Man darf dabei eines nicht vergessen: Natürlich spielt es eine Rolle, ob bereits nach 20 Jahren, oder vielleicht erst wieder nach 100 Jahren Rodungen in einem Waldgebiet vorzunehmen sind, wenn die Rohrleitung getauscht werden muss. Noch heikler ist die Frage allerdings im stark verbauten Stadtgebiet. Man muss sich nur vergegenwärtigen, dass einfache Kunststoff- Rohre im Stadtgebiet häufig nach weniger als 20 Jahre auszuwechseln sind – mit allen Konsequenzen für den Verkehr und die gesamte Infrastruktur. Daher spielt auch in diesem Bereich die Langlebigkeit, wie sie das TRM-Rohr mitbringt eine wichtige Rolle“, argumentiert Christof Mairinger. Im urbanen Raum könnte sich in naher Zukunft eine weitere sehr sinnvolle Anwendungsmöglichkeit für die neuen Rohre anbieten: Unter dem Fachbegriff „Schwammstadt“ hat DI Christoph Bennerscheidt, Geschäftsführer der European Association for Ductile Iron Pipe System, ein Lösungsmodell für die Kühlung in den immer heißer werdenden urbanen Zentren entwickelt. „Um die Stadtzentren der Zukunft natürlich zu kühlen, will man verstärkt auf Grünflächen setzen, wo Bäume gepflanzt werden. Dabei soll den Wurzeln der Bäumen genügend Raum in einem grobkörnigen Untergrund geboten werden, wodurch die Flächen vermehrt Wasser aufnehmen können, was im Übrigen auch für die zunehmend stärkeren Niederschlagsereignisse günstige Effekte erzielt. Natürlich können dabei nur Abflussrohre zum Einsatz kommen, die zu 100 Prozent wurzelfest sind – wie unser neues ZMU-Austria-Rohr“, sagt Ing. Carina Kirchmair von der Anwendungstechnik bei TRM. Ein Pilotprojekt dieser Art soll demnächst in einer österreichischen Großstadt lanciert werden.

Ökologischer Fussabdruck verbessert
Bei allen Innovationen im Hause TRM spielen die Fragen nach der Nachhaltigkeit und dem ökologischen Fußabdruck eine tragende Rolle. Dies sei, so der Marketingmanager, ein zentrales Anliegen der Geschäftsführung. So verwundert es auch nicht, dass auch das neue ZMU-Austria-Rohr in dieser Hinsicht Maßstäbe setzt. „Grundsätzlich verwenden wir für unsere duktilen Gussrohre ausschließlich Recyclingmaterial, das wir aus der direkten Umgebung beziehen. Hinzu kommt, dass wir dank unserer Photovoltaikanlage mit 9.000m² Kollektorfläche, der größten Auf-Dach-Anlage Tirols, die erzeugte Energie selbst verwenden und somit einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Zudem werden allfällige Nebenprodukte genutzt: Bestes Beispiel ist unsere Abwärme, die ins Haller Fernwärmenetz eingespeist wird. Der ökologische Fußabdruck des ZMU-Rohrs wurde natürlich markant dadurch minimiert, dass das Rohr nun nicht mehr extern für die Beschichtung verliefert werden muss. Dies passiert ab nun alles bei uns im Werk.“

Lösungen für Fragen aus der Praxis
Auf diese Weise kann das Traditionsunternehmen noch schneller und flexibler auf Kundenanfragen reagieren. TRM verfügt zwar über ein sehr gut gefülltes Lager, dennoch ist es in der Praxis immer wieder erforderlich, Sonderwünsche schnell zu bearbeiten. „Mit den beiden neuen Beschichtungsanlagen sind wir in der Lage, die Rohrummantelung innerhalb weniger Tage vorzunehmen. Theoretisch können wir auch bereits beschichtete Rohre auf Wunsch neu ummanteln“, erklärt Christian Auer. Christof Mairinger verweist in diesem Zusammenhang auf den hohen Stellenwert der hauseigenen Anwendungstechnik, die immer wieder auf Anfragen aus der Praxis reagiert und damit die Weiterentwicklung des Produktes vorantreibt. „Unsere große Stärke ist die Nähe zum Kunden. Unsere Vertriebsmitarbeiter sind Techniker, die dem Kunden mit Rat und Tat zur Seite stehen. Ihre Rückmeldungen liefern häufig wichtige Impulse für die Weiterentwicklung der Rohre. Unsere Forschungsabteilung wird daher auch von Seiten der Geschäftsleitung in ihrem Innovationsdrang konsequent unterstützt.“

Sämtliche Dimensionen erhältlich
Das jüngste Resultat dieser Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist somit das neuartige ZMU-Austria-Rohr, das sich dank seiner Widerstandsfähigkeit sowohl für den Einsatz im Druck- also auch für den drucklosen Bereich anbietet. Dafür liegen auch sämtliche Zulassungen und Zertifikate vor. „Wir haben das ZMU-Rohr nicht erfunden, aber wir haben es nahezu perfektioniert“, meint Christof Mairinger nicht ohne Stolz. Heute verfügt das Werk in Hall über zwei Beschichtungsanlagen, eine für die Dimensionen DN300 – DN1000 sowie eine weitere für DN80 – DN600. Bis Mitte des Jahres sind alle Rohrgrößen innerhalb dieser Spannbreite mit ZMU-Austria erhältlich.
Neu ist dabei auch eine Verbesserung der Nachvollziehbarkeit und der Prozessdaten-  erfassung. Heute prangt an jedem einzelnen Rohr, welches das Werk in Hall verlässt, ein  eigener QR-Code, der eine automatische Identifikation ermöglicht. Auf diese Weise ist eine lückenlose Dokumentation sowie eine Nachverfolgbarkeit gegeben, die Auskunft darüber gibt, wann und in welcher Serie das Rohr produziert wurde. Das ZMU-Austria-Rohr der Tiroler Rohre GmbH ist ein weiterer Meilenstein in der technischen Entwicklung des Gussrohrs in Österreich.

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Gemeinsam mit einem Partner aus der österreichischen Zementindustrie hat TRM eine innovative Faserzementumhüllung entwickelt. Damit setzt das Tiroler Unternehmen einmal mehr die Maßstäbe in Sachen Widerstandfähigkeit und Langlebigkeit.

Grafik: TRM

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Für den zusätzlichen Schutz der Muffen empfiehlt sich ein spezieller Blechkonus beim grabenlosen Einbau.

Grafik: TRM

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Durch die Rauigkeit auf der verzinkten Außenoberfläche haftet der neuartige Zement bestens auf dem Rohr.

Foto: TRM

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Die Faserzementhülle wird in einer Stärke von 5 mm im Extrusionsverfahren vollautomatisch appliziert.

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Zwei Wickelmaschinen, die in den letzten Wochen optimal an die Produktionsabläufe angepasst wurden, sind in der Lage, Rohre von DN80 bis DN1000 zu ummanteln.

Foto: TRM

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Für das Anbringen der TRM-Anbohrschelle wird die Zementmörtelschicht partiell entfernt.

Foto: TRM

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Die Zementmörtelschicht lässt sich nach dem Schnitt einfach mit Hammer und Meißel ablösen.

Foto: TRM

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Dank der hohen mechanischen Belastbarkeit ist kein spezielles Bettungsmaterial erforderlich, in der Regel kann das Aushubmaterial als Füllmaterial verwendet werden.

Foto: TRM

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Natürlich lassen sich ZMU-Austria-Rohre ebenso einfach mit den bewährten Verriegelungssegmenten sichern. Spitzende und Muffenbereich bleiben dabei frei von der ZM-Hülle.

Foto: TRM