Verbindung von Kupferrohren: Anleitungen und Vergleich verschiedener Montagetechniken

Kupferrohre werden bei der Montage von Warmwasser-, Kaltwasser-, Klimaanlagen-, Heizungs- und Gasversorgungssystemen eingesetzt. Sie sind teuer, aber langlebig, formbar und korrosionsbeständig. Damit die technischen Leitungen daraus jahrzehntelang halten, muss die Verbindung von Kupferrohren korrekt erfolgen.

Wir erklären, wie Kupferrohrleitungen installiert werden, die die Dichtheit des transportierten Mediums oder des zirkulierenden Wärmeträgers gewährleisten. In dem zur Einsicht vorgelegten Artikel werden die Montagetechniken ausführlich beschrieben. Mit unseren Ratschlägen wird die Errichtung der Systeme “hervorragend” ausgeführt.

Nuancen der Arbeit mit Kupferrohren

Für die Montage innerer Rohrleitungen im Haus kann man Rohre aus Kunststoff, Metallverbund oder Edelstahl wählen. Aber nur das Kupferäquivalent kann ohne Probleme und ohne größere Reparaturen mehr als ein halbes Jahrhundert halten.

Richtig montierte Kupferrohrleitungssysteme funktionieren in der Praxis während der gesamten Nutzungsdauer, die für ein Einfamilienhaus oder ein Mehrfamilienhaus vorgesehen ist, einwandfrei.

Die bei der Montage verwendeten Fittings und Lötverbindungen erweisen sich laut Unfallstatistik als zuverlässiger als die Kupferrohre selbst – wenn es zu einem Bruch im System kommt, dann nur an der Rohrwandung.

Kupferrohre sind unempfindlich gegenüber langen thermischen Belastungen, Chlor und UV-Strahlung. Bei Frost reißen sie nicht, und bei Temperaturänderungen des Innenmediums (Wasser, Abwässer, Gas) verändern sie ihre Geometrie nicht.

Im Gegensatz zu Kunststoffalternativen hängen Kupferrohrleitungen nicht durch. Kunststoff neigt bei hohen Temperaturen zur Ausdehnung, bei Kupfer passiert dies per Definition nicht.

Kupferrohrprodukte haben zwei Nachteile – den hohen Preis und die Weichheit des Metalls. Die Materialkosten werden jedoch durch die lange Lebensdauer ausgeglichen.

Damit die Rohrwände nicht durch Erosion beschädigt werden, müssen im System unbedingt Filter installiert werden. Wenn das Wasser keine Verunreinigungen in Form von Feststoffpartikeln enthält, treten auch keine Probleme mit der Zerstörung der Rohrleitungen auf.

Anforderungen an die Bearbeitung und das Schweißen von Rohren

Bei der Arbeit mit Kupferrohren sind folgende Regeln zu beachten:

1. Bei der Montage von Kalt- oder Warmwasserleitungen durch Löten sollte die Verwendung von Bleilot ausgeschlossen werden – Blei ist zu giftig.
2. Die Fließgeschwindigkeit des Wassers darf 2 m/s nicht überschreiten, da sonst kleinste Partikel von Sand oder anderen Feststoffen allmählich die Rohrwände zerstören.
3. Bei Verwendung von Flussmitteln muss das Rohrsystem nach der Montage unbedingt gespült werden – das Flussmittel ist eine aggressive Substanz und begünstigt die Korrosion der Kupferrohrwände.
4. Beim Löten darf die Verbindungsstelle nicht überhitzt werden – dies kann nicht nur zu einer undichten Verbindung, sondern auch zum Verlust der Festigkeit des Kupferteils führen.
5. Übergänge von Kupferrohren auf andere Metalle (Stahl und Aluminium) sollten mittels Messing- oder Bronzefittings (Übergangsstücke) erfolgen – andernfalls korrodieren die Stahl- und Aluminiumrohre schnell.
6. Grate (Metallüberstände) und Ränder an den Schnittstellen müssen zwingend entfernt werden – ihr Vorhandensein führt zu turbulenten Verwirbelungen im Wasserstrom, was die Erosion begünstigt und die Lebensdauer des Kupferrohrsystems verkürzt.
7. Bei der Vorbereitung von Kupferrohren für die Verbindung ist die Verwendung von Schleifmitteln strengstens untersagt – nach der Montage im Inneren verbleibende Partikel führen zu Metallschäden und zur Bildung von Fisteln.

Wenn im Wasser- oder Heizungssystem des Hauses neben Kupfer auch Rohre oder Elemente aus anderen Metallen vorhanden sind, muss der Wasserstrom von diesen zur Kupferleitung fließen und nicht umgekehrt. Ein Wasserstrom von Kupfer zu Stahl, Zink oder Aluminium führt zu schneller elektrochemischer Korrosion der Rohrabschnitte aus den Letzteren.

Kupferrohre lassen sich problemlos schneiden und biegen; selbst ein Anfänger kann sie zu einem einheitlichen Rohrsystem verbinden. Man muss nur die richtigen Werkzeuge auswählen und den Anweisungen folgen.

Dank der Plastizität und Festigkeit des Metalls lassen sich Kupferrohre problemlos schneiden und biegen. Rohrbiegungen können sowohl mit einem Rohrbieger als auch mit Fittings ausgeführt werden. Für Abzweigungen und Verbindungen mit verschiedenen Geräten gibt es zahlreiche Teile aus hitzebeständigen Kunststoffen, Messing, Edelstahl und Bronze.

Über die Wechselwirkung von Kupfer mit anderen Metallen

In den meisten Privathäusern bestehen die Hauswasserleitungen aus Stahl- und Aluminiumrohren. Auch in Heizungsanlagen gibt es Heizkörper aus Stahl oder Aluminium. Ein falscher Anschluss von Kupferrohren an eine solche Verteilung kann zu erheblichen Problemen führen.

Gemäß den Bauvorschriften muss der Wasserstrom zu den Kupferrohren hin gerichtet sein, um Korrosionsprozesse in Rohrleitungen aus unterschiedlichen Metallen auszuschließen.

Die optimalste Montagevariante ist die ausschließliche Verwendung von Rohren und Geräten aus Kupfer und seinen Legierungen. Heutzutage sind problemlos bimetallische Aluminium-Kupfer-Heizkörper sowie entsprechende Fittings und Absperrarmaturen erhältlich. Unterschiedliche Metalle sollten nur in Ausnahmefällen kombiniert werden.

Falls eine Kombination unvermeidlich ist, muss Kupfer das abschließende Element in der Kette der Rohrleitungskomponenten sein. Es ist unmöglich, es von seiner Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten, zu befreien.

Selbst bei schwachem Strom bildet dieses Metall mit Stahl, Aluminium und Zink galvanische Paare, was zwangsläufig zu deren vorzeitiger Korrosion führt. Bei der Installation einer Wasserleitung müssen unbedingt Bronzeverbindungsstücke zwischen ihnen eingefügt werden.

Ein weiteres potenzielles Problem ist der Sauerstoff im Wasser. Je höher sein Gehalt, desto schneller korrodieren die Rohre. Dies betrifft Rohrleitungen sowohl aus einem Metall als auch aus verschiedenen Metallen.

Nicht selten machen Eigentümer von Einfamilienhäusern den schwerwiegenden Fehler, das Wärmeträgermedium in der Heizungsanlage häufig zu wechseln. Dies führt lediglich zur Zugabe völlig unnötiger Sauerstoffmengen. Am besten ist es, das Wasser nicht komplett zu wechseln, sondern bei Bedarf nachzufüllen.

Wahl der Montage: lösbar vs. unlösbar

Um Kupferrohre zu einem einzigen Rohrleitungssystem zu verbinden, können Sie verschiedene Methoden der Verbindung verwenden. Verschiedene Installateure verwenden Klemm- und Pressfittings, Schweißen oder Löten. Bevor Sie jedoch selbst mit den Arbeiten beginnen, müssen Sie entscheiden, ob die Rohrleitung unlösbar oder lösbar sein soll.

Es gibt drei Montagetechniken zum Verbinden von Kupferrohren:

• elektrisches Schweißen;
• Löten mit einem Brenner oder einem Elektrolötkolben;
• Pressen.

Alle diese Techniken können bei der Bildung sowohl eines lösbaren als auch eines unlösbaren Systems angewendet werden. Hier geht es eher um die Verwendung verschiedener Fittings und Verbindungsstücke oder deren Verzicht.

Wenn die Konstruktion nicht ohne Zerstörung einzelner Teile zerlegt werden kann, gilt sie als unlösbar – sie ist zwar billiger, aber schwieriger zu reparieren.

Wenn ein lösbares Rohrleitungssystem benötigt wird, das auch einfacher zu reparieren und um neue Elemente zu erweitern ist, müssen die Verbindungen lösbar sein.

Hierfür werden Fittings verwendet:

• Klemmfittinge;
• Gewindekartuschen;
• selbstsichernde Fittings.

Lösbare Verbindungen lassen sich leichter selbst ausführen, man kann sogar auf das Löten verzichten. Sie erfordern keine übermäßig hohe Qualifikation des Handwerkers.

Allerdings benötigen solche Verbindungen eine ständige Inspektion und Nachziehen der Muttern, um Leckagen zu vermeiden. Druck- und Temperaturschwankungen im System führen zu einer Lockerung der Befestigungen. Und es wird empfohlen, sie von Zeit zu Zeit nachzuziehen.

Wenn der Zugang zu den Kupferrohren dauerhaft durch Verkleidung oder Estrich verschlossen werden soll, ist es am besten, sie durch Löten oder Schweißen zu einer unlösbaren Konstruktion zu verbinden. Ein solches System ist zuverlässiger, langlebiger und widerstandsfähiger gegen Brüche.

Es ist verboten, auf Kupferprodukten Gewinde zu schneiden. Dieses Metall ist von seiner Struktur her zu weich. Bei der Einrichtung einer lösbaren Rohrleitung müssen alle Gewindeverbindungen mittels Fittings hergestellt werden. Letztere können durch Pressen oder Löten mit dem Kupferrohr verbunden werden.

Vor dem Herstellen der Verbindungen werden die Kupferrohre auf besondere Weise vorbereitet:

Drei grundlegende Verbindungsmethoden

Bevor Sie die Kupferrohrabschnitte verbinden, müssen Sie diese gemäß dem Verlegeplan zuschneiden und vorbereiten. Sie benötigen einen Rohrschneider oder eine Metallsäge, einen Rohrbieger und eine Feile. Zum Reinigen der Stirnseiten ist auch feinkörniges Schleifpapier hilfreich.

Ohne einen klaren Plan und eine Zeichnung der Rohrleitung kann auf keinen Fall mit der Montage begonnen werden – es geht nicht nur um finanzielle Ausgaben, sondern auch um das Verständnis des Arbeitsumfangs.

Nur mit einem Schema des zukünftigen Rohrleitungssystems können Sie die benötigte Menge an Verbrauchsmaterialien berechnen. Sie müssen im Voraus festlegen, wo und mit welchem Durchmesser die Rohre verlegt werden. Außerdem müssen Sie genau wissen, wie viele Verbindungselemente dafür erforderlich sind.

Variante #1: Schweißen von Kupferrohren

Für das automatisierte oder manuelle Schweißen von Kupferrohren werden Elektroden und ein Schutzgas (Stickstoff, Argon oder Helium) benötigt. Außerdem wird ein Schweißgerät mit Gleichstrom und in manchen Fällen ein Brenner benötigt. Die Elektrode kann aus Graphit, Wolfram, Kupfer oder Kohlenstoff bestehen.

Der Hauptnachteil dieser Montagetechnik sind die erheblichen Unterschiede in den Eigenschaften zwischen der erzeugten Schweißnaht und dem Rohrmetall. Sie unterscheiden sich in chemischer Zusammensetzung, innerer Struktur, elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Bei unsachgemäßem Schweißen kann die Verbindung später sogar auseinandergehen.

Aufgrund der Legierung des Kupfers durch die im Elektrodenmaterial vorhandenen Desoxidationsmittel unterscheidet sich die Schweißnaht in vielen Parametern stark vom Grundwerkstoff.

Kupferrohre richtig durch Schweißen zu verbinden, kann nur ein qualifizierter Fachmann. Hierfür sind bestimmte Kenntnisse und Fertigkeiten erforderlich.

Diese Montagevariante birgt eine Vielzahl technologischer Nuancen. Wenn Sie alles selbst machen möchten, aber keine Erfahrung mit dem Schweißgerät haben, ist es besser, eine andere Verbindungsmethode zu verwenden.

Variante #2: Kapillarlöten

Im Haushaltsbereich werden Kupferrohre selten durch Schweißen verbunden. Dies ist eine zu komplexe, spezialisierte Fähigkeiten erfordernde und aufwändige Angelegenheit. Einfacher ist die Verwendung des Kapillarlötverfahrens mit einem Gasbrenner oder einer Lötlampe.

Die Technologie des Lötens von Kupferrohren mit Lot beruht auf dem kapillaren Aufstieg (Durchsickern) des geschmolzenen Lots in den Spalt zwischen zwei aneinandergepressten Metallflächen.

Das Löten von Kupferrohren unterteilt sich in:

• niedertemperatur – es werden Weichlote und eine Lötlampe verwendet;
• hochtemperatur – es werden hochschmelzende Legierungen und ein Propan- oder Acetylenbrenner verwendet.

Diese Methoden zum Löten von Kupferrohren haben keinen besonderen Unterschied im Endergebnis. Die Verbindung ist in beiden Fällen zuverlässig und reißfest. Die Naht ist bei der Hochtemperaturmethode etwas fester. Aufgrund der hohen Temperatur des Gasstrahls aus dem Brenner erhöht sich jedoch das Risiko, die Rohrwandung durchzubrennen.

Als Lote werden Zinn- oder Bleibasislote mit Zusätzen von Wismut, Selen, Kupfer und Silber verwendet. Wenn die Rohre jedoch für ein Trinkwasserversorgungssystem gelötet werden, sollte man aufgrund der Toxizität besser auf die bleihaltige Variante verzichten.

Es gibt zwei Methoden zum Löten von Kupferrohrleitungen:

• Muffenschweißen;
• mit Fittings.

Die erste Variante sieht vor, das Ende eines der zu verbindenden Rohre mit einem speziellen Expander aufzuweiten. Dann wird diese Muffe auf das zweite Rohr gesteckt und die Verbindung mit Lot verlötet.

Die Aufweitung des Endes erfolgt so, dass zwischen den Außen- und Innenwänden der zu verbindenden Teile ein Spalt von 0,1–0,2 mm bleibt. Mehr ist nicht nötig. Das Lot füllt aufgrund des Kapillareffekts trotzdem den gesamten vorhandenen Spalt.

Bei dieser Technik ist es wichtig, das Rohr beim Aufweiten nicht zu beschädigen. Wenn es aus massivem Kupfer (R 290) besteht, muss es vorher ausgeglüht werden. Dabei erhält das Metall an der Verbindungsstelle die Eigenschaften eines weichen Analogons. Es ist wichtig, diese Änderungen bei der Berechnung der Parameter des Betriebsdrucks in der Rohrleitung nicht zu vergessen.

Die Verwendung spezieller Fittings für Kapillarlöten ermöglicht es, Fehler beim Aufweitungsgrad des Rohres bei der Muffenbildung zu vermeiden, sie sind von vornherein auf die erforderlichen Maße abgestimmt.

Um das Löten von Kupferrohrleitungselementen in Eigenregie zu vereinfachen, genügt es, fertige Verbindungsmuffen, Bögen, T-Stücke und Verschlusskappen zu erwerben. Diese verfügen bereits über die erforderliche Muffe. Die Verwendung dieser Teile führt zu einer Verteuerung der Montagearbeiten, vereinfacht diese jedoch erheblich.

Zur Reinigung des Metalls an der Lötstelle und zur Schmierung des Lots werden die Enden der zu verbindenden Rohre mit Flussmittel bedeckt. Es sollte ausschließlich auf die Außenseite der Rohrwände aufgetragen werden. Die Muffen und Fittings werden innen nicht damit behandelt. Dazu besteht schlichtweg keine Notwendigkeit.

Zum Löten werden die Rohre in die Muffe gesteckt und mit dem Brenner erhitzt. Wenn die erforderliche Temperatur erreicht ist, wird das Lot an den Spalt herangeführt. Es beginnt zu schmelzen und fließt hinein.

Wenn zu viel Lot in die Fuge gelangt, fließt es im Inneren der Rohrleitung aus, was zu einer Verengung des Innendurchmessers des Rohrs führt. Bei zu geringer Menge wird die Verbindung nicht ausreichend verlötet.

Wenn es Probleme mit der Lotanwendung gibt, kann man Fittings verwenden, bei denen das Lot bereits in der erforderlichen Menge vorhanden ist. Zur Vereinfachung der Arbeit wird bereits im Werk in diese Verbindungselemente von innen eine kapillare Nut aus der entsprechenden Legierung eingebracht. Dieses Teil muss lediglich auf das Rohr gesteckt und mit dem Brenner erhitzt werden.

Variante #3: Klemmringverschraubungen und Pressmuffen

Eine unlösbare Verbindung von Kupferrohren kann auch mit Pressmuffen oder Klemm- (Spann-) fittings ausgeführt werden. Statt Lötmittel wird ein Dichtring verwendet. Die erste Variante wird mit einer speziellen Zange auf dem Rohr festgeklemmt, die zweite mit Überwurfmuttern und einem passenden Schlüssel.

Beim Anziehen der Mutter wird das Ende eines Kupferrohrs gegen ein anderes gedrückt. Das Kupfer wird dadurch angeschliffen, wodurch eine feste, spaltfreie Verbindung entsteht. Leckagen sind bei Verwendung solcher Muffen praktisch ausgeschlossen.

Theoretisch kann man eine Klemmringverschraubung demontieren und wieder zusammenbauen, aber in der Praxis sollte man dies besser vermeiden – die Festigkeit der Verbindung nimmt nach solchen Vorgängen ab.

Für die Montage und Installation einer Kupferrohrleitung wird ein spezialisierter Rohrschneider benötigt, der zum Teilen genau dieses Materials in Stücke vorgesehen ist. Mit den Auswahlkriterien für dieses Werkzeug macht Sie der von uns vorgeschlagene Artikel vertraut.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Wie die Arbeit mit Rohren in der Praxis aussieht, kann man in den folgenden Videos sehen.

Video #1. Alles zum Löten von Kupferrohren mit einem Gasbrenner:

Video #2. Analyse typischer Fehler bei der Verbindung von Kupferrohren mit Weichlot:

Video #3. Zu den Besonderheiten der Montage von Pressfittings:

Es gibt mehrere Methoden, Kupferrohre mit Fittings zu verbinden. Einige lassen sich leichter selbst durchführen, andere sind günstiger, erfordern aber Spezialwerkzeug. An sich ist eine solche Montage nicht besonders kompliziert.

Bevor man jedoch direkt mit dem Löten der Rohrleitung beginnt, sollte man das Arbeiten mit dem Brenner üben. Während der Arbeiten darf das Kupfer nicht überhitzt werden.

Sind Ihnen technologische Nuancen der Verbindung von Kupferrohren bekannt, die nicht im Artikel erwähnt wurden? Möchten Sie berichten, wie Sie eine Kupferrohrleitung selbst montiert haben? Bitte schreiben Sie Kommentare in den unten stehenden Block, stellen Sie Fragen, teilen Sie Ihre Eindrücke und Fotos zum Thema.