PE-Rohre werden je nach Kristallisationsgrad des Polyethylens in verschiedene Typen unterschieden, welche entweder als Zahl (PE 63, PE 80, PE 100) oder als Abkürzung (PE-LD, PE-MD, PE-HD) angegeben werden. Diese Klassifizierung als Zahl beschreibt den Zeitstand-Innendruck, welcher für einen Zeitraum von mindestens 50 Jahren gegeben sein muss, sofern die Rohre ordnungsgemäß verarbeitet sind. Der Nachweis der Langzeitfestigkeit erfolgt nach ISO 9080 oder DIN 16887, welche die genormten Verfahrensmethoden beschreiben.
Unterschiede zwischen PE 100, PE 80 und PE 63
Eine Möglichkeit zur Unterscheidung des PE-Materials ist die Bestimmung des Zeitstand-Innendrucks. Dieser muss für einen Zeitraum von mindestens 50 Jahren erhalten bleiben und wird als Zahl angegeben. In der Praxis haben sich die Polyethylentypen PE 63. PE 80 und PE 100 durchgesetzt, auch wenn andere Materialzusammensetzungen wie etwa PE 40 möglich sind. Der Zeitstand-Innendruck wird als MRS (Minimum Required Strength) in N/mm² angegeben, was 1 MPa bzw. 10 bar entspricht. So haben Rohre aus PE 63 eine MRS von 6,3 N/mm² (63 bar).
Es handelt sich dabei allerdings nicht um den möglichen Betriebsdruck, welcher viel geringer ausfällt. Im Folgenden die gängigsten Polyethylen-Typen, die für PE-Rohre eingesetzt werden.
| Polyethylen-Typ | MRS (Minium Required Strength) |
|---|---|
| PE 63 | 6,3 N/mm2 (63 bar) |
| PE 80 | 8,0 N/mm2 (80 bar) |
| PE 100 | 10,0 N/mm2 (100 bar) |
PE-Rohre aus PE 100 können somit bei gleicher Wandstärke für einen höheren Druck verwendet werden, wodurch Material eingespart werden kann.
Unterschiede zwischen PE-LD, PE-MD und PE-HD
Eine weitere Möglichkeit, die PE-Typen nach ihrer Zusammensetzung zu unterteilen, bietet die Klassifizierung der Rohre anhand der Dichte. LD steht dabei für low density (geringe Dichte), MD steht für medium density (mittlere Dichte) und HD steht für high density (hohe Dichte). Die Dichte ist von der Kristallisation des Polyethylens abhängig. Polymerketten sind wie lange Schnüre aufgebaut, in denen die Moleküle hintereinander aufgereiht sind. Die Ketten können dabei aus mehreren tausend Molekülen (Monomeren) bestehen, welche ungewollt Seitenarme bilden können. Je weniger Seitenarme es gibt, desto dichter liegen die Ketten aneinander.
PE-HD besitzt dabei sehr wenige Seitenketten (3 bis 5 pro 1000 Kohlenstoffatome), wodurch die Schnüre sehr eng aneinander liegen. Das Polyethylen besitzt dadurch eine kristallartige (kristallin) Struktur, was die Dichte erhöht, da mehr Atome in einem gegebenen Volumen passen. Zudem ist die Bindung zwischen den Atomen höher, wodurch sich auch die Härte und die Schmelztemperatur erhöht.
PE 100 stellt den aktuellen Standard in der Polyethylenherstellung dar und löst die älteren Typen PE 63 und PE 80 welche immer noch als preiswerte alternative Hergestellt werden in der Trinkwassertechnik ab. PE 63 und PE 80 waren die Vorgänger, welche technisch bedingt noch nicht anders in großen Maßstäben hergestellt werden konnten.
Die Klassifizierung des Polyethylens anhand der Dichte ist wie folgt:
| PE 100 (PE-HD) | PE 80 (PE-MD) | PE 63 (PE-LD) | |
|---|---|---|---|
| Dichte | Hohe Dichte (0,94 - 0,97 g/cm³) |
Mittlere Dichte (0,93 - 0,94 g/cm³) |
Niedrige Dichte (0,915 - 0,935 g/cm³) |
| Schmelzpunkt (DSC) | 128 - 136 °C | 125 - 128 °C | 106 - 118 °C |
| Struktur |  |
 |
 |
| Kristallisationsgrad | 55 % - 75 % | 50 % - 55 % | 35 % - 50 % |
Je nach Einsatzbereich herrschen verschiedene Ansprüche an das Material. In der Beregnungstechnik kommen häufig auch Rohre aus PE 80 oder PE 63 zum Einsatz, da diese etwas weicher sind und häufig besser verlegt werden können, als PE-Rohre aus PE 100. PE 100 hingegen ist heute der Standard in der Trinkwassertechnik.