InfrastrukturSeit Jahrzehnten vertraut die Versorgungswirtschaft einem Werkstoff – und das zu Recht: Dem technischen Kunststoff Polyethylen - langlebig, hygienisch, dicht.
Im Trinkwasserbereich z.B. kommt es durch die Eigenschaften des Werkstoffs zu keinerlei Korrosion, was die Schadensrate drastisch senkt und die Lebensdauer der Rohrsysteme erhöht. Durch die glatte Innenwandung von PE-Rohren bilden sich weder Inkrustation noch Ablagerungen, die sich später wieder lösen und im Trinkwasser landen könnten.
In der Gasversorgung hält Polyethylen dicht, mittlerweile sogar bei einer Beimischung von Wasserstoff. Die Versorgungsleitungen sind auf viele Jahrzehnte ausgelegt und somit auch nachhaltig für spätere Generationen. Polyethylen-Rohrsysteme widerstehen sogar Erdbeben, Überschwemmungen und Erdsetzungen.
Sogar im Abwasserbereich kann Polyethylen punkten. Auch hier bilden sich keine Ablagerungen, der Werkstoff korrodiert nicht, damit ist er weniger wartungs- und kostenintensiv als andere. In vollverschweißten Rohrsystemen hält Polyethylen einfach immer dicht, das heißt es gibt weder eintretendes Wasser durch Infiltration noch austretendes Schmutzwasser durch Exfiltration – und schon gar keinen Wurzeleinwuchs an Verbindungsstellen. So wird die Umwelt geschützt und das Grundwasser nicht verunreinigt. Und vor allem: Es geht kein Tropfen verloren. Bei der verschärfenden Situation der Wasserknappheit und Trockenheit ist die Lösung mit Polyethylen so einfach wie sicher.
Aber wem haben wir diesen Wunderwerkstoff eigentlich zu verdanken?
Vor allem dem deutschen Chemiker Karl Ziegler, sowie seinem italienischen Kollegen Giulio Natta. Die beiden haben in den 1950er Jahren das Polymerisationsverfahren für Ethylen in Gegenwart von metallorganischen Mischkatalysatoren erarbeitet.
Die Polymerisation verwandelt Polymere, zumeist organische Stoffe mit großen Molekülen und einer einfachen Bauweise sowie wiederkehrenden Struktureinheiten in Polymerisate (z.B. Polyethylen). Dazu wird Energie in Form von Wärme oder Initiatoren in Form von Katalysatoren verwendet. Der Vorgang läuft als Kettenreaktion ab.
Bei den Ziegler-Natta Katalysatoren handelt es sich um Metallkomplexkatalysatoren, die die Polymerisation von Polyolefinen ermöglichen.
1963 erhielten die beiden für Ihre Forschung den Nobelpreis in Chemie. Ihre Entdeckung stellte nicht nur die Welt der Kunststoffe auf den Kopf, jetzt wo es endlich möglich war, diese wie in einem Baukasten herzustellen, sondern ihre Forschung diente auch als Grundstein für weitere Verfahren und die Synthese von grundlegenden Substanzen für Medikamente und anderen wichtigen Molekülen.
Abbildung 1: Kunststoffpyramide
Was macht Polyethylen so besonders?
Polyethylen gehört zu den thermoplastischen Kunststoffen. Es wird durch Polymerisation entweder bei hohem Druck und einer Temperatur bis zu 200 Grad Celsius hergestellt – dann handelt es sich um LDPE (low densitity polyethylene). Oder bei niedrigerem Druck und einer Temperatur von bis zu 100 Grad Celsius, dann bezeichnet man es als HDPE (high density polyethylene). Bei HDPE kommt das Ziegler-Natta-Verfahren zum Einsatz. HDPE besteht aus überwiegend unverzweigten Molekülketten und hat daher einen Zustand höherer Ordnung und größerer Dichte (bis 70% kristallin). Polyethylen verfügt im Gegensatz zu anderen Kunststoffen über eine geringere Festigkeit und Härte, dafür aber über eine höhere Zähigkeit.
Die Einsatztemperaturen für HDPE liegen bei bis zu 100 Grad Celsius, so eignet sich PE für alle unsere Anwendungsgebiete. Hergestellt werden unsere Fittings und Formteile im Spritzgießverfahren. Thermoplastische Kunststoffe sind durch Wärmeeinwirkung formbar, schmelzbar und schweißbar, somit lassen sie sich verarbeitet und für die Trinkwasser- und, Gasversorgung sowie in der Anwendung für Abwasser geeignet.
Seit der Entdeckung in den 50er Jahren hat dieses technische Hightech-Material seinen wohlverdienten Siegeszug fortgeführt.