Was sind PN10, PN16, PN25 und PN40? Wie wählt man die PN-Klasse bei Ventilen, Flanschen und Rohren aus?

PN (Pressure Nominal – Nenndruck) ist eine dimensionslose Zahl, die in bar den maximal zulässigen Betriebsdruck angibt, den ein Rohrleitungsbauteil bei 20 °C Wassertemperatur dauerhaft aufnehmen kann. Nach ISO 7268 und der in Europa angewandten Norm TS EN 1092-1 entspricht die Nenndruckklasse der Auslegungsspannung, die einen Betrieb des Bauteils bei diesem Druck über mindestens 1000 Stunden ermöglicht. Wichtig ist folgendes Detail: Dieser Wert gilt für 20 °C; mit steigender Temperatur sinkt die Streckgrenze des Werkstoffs und der zulässige Druck nimmt ab.

PN ist keine Standardabmessung, sondern ein Auslegungsdruck. Wird daher ein Ventil DN50 PN16 mit einem Flansch DN50 PN16 gepaart, stimmen sowohl die Abmessung als auch die Druckklasse überein. Ist aber eines der beiden PN10 und das andere PN16, widersprechen sich die Auslegungsdrücke, selbst wenn die Schraubenlöcher der Flansche zueinander passen, und eine Zertifizierung ist nicht möglich. Die Frage, was PN bedeutet, ist deshalb in Installationsprojekten eine grundlegende Frage; ohne die Antwort ist es unmöglich, das richtige Rohr oder Ventil zu bestellen.

Der PN-Wert wird auf dem Typenschild des Bauteils, im technischen Datenblatt und in den Beschaffungsunterlagen stets zusammen mit DN angegeben. Die Angabe „DN80 PN16 Absperrklappe“ bedeutet beispielsweise eine Absperrklappe mit 80 mm Nennweite und 16 bar Auslegungsdruck. Diese beiden Zahlen sind unabhängig voneinander zu lesen und jeweils in ihrer eigenen technischen Bedeutung zu bewerten. PN wird auch als Nenndruck von Rohren bezeichnet; beide Begriffe drücken denselben Sachverhalt aus. Eine weitere häufige Frage lautet, wie PN im Zusammenhang mit Ventilen zu verstehen ist; die Antwort: Der PN auf dem Ventilschild gibt den maximalen Betriebsdruck an, den die Kombination aus Gehäuse, Teller und Dichtung des Ventils gemeinsam aufnehmen kann, und das schwächste Bauteil des Ventils bestimmt diesen Wert.

Der grundlegende Unterschied zwischen den vier PN-Klassen liegt in der Wandstärke, der Flanschdicke und der Geometrie des Schraubenkreises. Beim Übergang zu einer höheren PN-Klasse bei gleicher DN steigen sowohl Gewicht als auch Kostenposition, dafür vergrößern sich Sicherheitsreserve und Temperaturtoleranz. Der Unterschied zwischen PN10 und PN16 zeigt sich bei Wohnanwendungen meist in der Schraubenanzahl; beim Übergang zu PN25 und PN40 wächst auch der Schraubendurchmesser.

Vergleich PN10 – PN40 (Beispiel: DN100 Stahlflansch, einfacher glatter Flansch Typ 01 nach TS EN 1092-1):

• PN10 – Flansch-Außendurchmesser ca. 210 mm, Schraubenlöcher: 4 Stück M16, Flanschdicke ca. 16 mm, Masse ca. 2,4 kg. Typische Anwendung: geschlossene Heizkreise, Leitungswasser.
• PN16 – Flansch-Außendurchmesser ca. 220 mm, Schraubenlöcher: 8 Stück M16, Flanschdicke ca. 18 mm, Masse ca. 3,2 kg. Typische Anwendung: Chiller und Kühlgruppen, Anschlüsse von Feuerlöschpumpen.
• PN25 – Flansch-Außendurchmesser ca. 235 mm, Schraubenlöcher: 8 Stück M20, Flanschdicke ca. 22 mm, Masse ca. 4,8 kg. Typische Anwendung: Niederdruckdampfleitungen, Wasser für industrielle Kühlung.
• PN40 – Flansch-Außendurchmesser ca. 235 mm, Schraubenlöcher: 8 Stück M24, Flanschdicke ca. 28 mm, Masse ca. 7,1 kg. Typische Anwendung: Mitteldruckdampf, Gas und chemische Prozessleitungen.

Diese Werte sind aus den Referenztabellen der TS EN 1092-1 für DN100 Stahl abgeleitet; für andere DN und Werkstoffe variieren sie je nach Baureihe. Der Unterschied zwischen PN16 und PN10 besteht nicht nur in der Wandstärke; da auch der Lochkreisdurchmesser verschieden ist, lassen sich diese beiden Klassen nicht direkt an derselben Anschlussstelle montieren. Muss das eine an das andere angepasst werden, ist die gesamte Anschlussstelle auf die höhere PN-Klasse anzuheben.

Die Antwort auf die Frage, wann PN25 erforderlich ist, lautet in der Regel: wenn der Leitungsdruck 16 bar übersteigt oder wenn der tatsächlich zulässige Druck des PN16-Bauteils aufgrund hoher Temperatur unter den Auslegungswert fällt. Die Einsatzbereiche von PN40-Ventilen sind überwiegend Hochdruckdampf-, Gas- und chemische Prozessleitungen in Industrieanlagen. In Wohngebäuden oder bei leichter gewerblicher Nutzung ist PN40 nicht erforderlich.

Der PN-Wert wird auf den Referenzpunkt von 20 °C bezogen; mit steigender Betriebstemperatur nimmt die Streckgrenze des Werkstoffs ab und der sichere Betriebsdruck sinkt. Die Temperatur-Druck-Korrektur erfolgt, indem auf den Nenn-PN ein Koeffizient angewendet wird. Dieser Koeffizient ist für jede Werkstoffgruppe verschieden und wird im technischen Datenblatt oder in den Annex-Tabellen der Norm angegeben.

Beispielrechnung Schritt für Schritt – Grauguss-Ventil PN16, Dampfleitung mit 120 °C:

• Schritt 1 – Nenndruck: PN16 → 16 bar (Referenz 20 °C).
• Schritt 2 – Korrekturkoeffizient für Grauguss bei 120 °C: ca. 0,72 (Werte nach EN 1092-2 Annex B; je nach Werkstoff unterschiedlich).
• Schritt 3 – Zulässiger Betriebsdruck: 16 × 0,72 = ca. 11,5 bar.
• Schritt 4 – Beträgt der Auslegungsdruck der Leitung 14 bar, ist PN16 Grauguss für diese Anwendung unzureichend; zu wählen sind PN25 oder Stahl PN16.
• Ergebnis – Bei einer Dampfleitung mit 120 °C führt die Ventilauswahl allein anhand des einfachen PN-Etiketts zu Fehlern; das Temperatur-Druck-Diagramm muss unbedingt geprüft werden.

Beispiel für PP-R-Rohre: Ein PP-R-Rohr mit der Kennzeichnung PN20 hält bei 20 °C 20 bar aus; bei 60 °C sinkt dieser Wert auf etwa 6,5 bar, bei 80 °C auf 3,5 bar. Auch wenn PN20 PP-R bei Betriebstemperaturen von 70-80 °C in der Warmwasserinstallation von Wohngebäuden ausreichend erscheint, ist die tatsächliche Sicherheitsreserve recht knapp; die Wahl von PN25 ist sinnvoller. Der Unterschied zwischen PP-R-Rohr PN16 und PN20 liegt nicht allein in der Wandstärke, sondern im Unterschied der Festigkeitskurve bei verschiedenen Temperaturen.

Bei Stahlrohren ist die Temperaturkorrektur weniger dramatisch, da Stahl seine Streckgrenze bis 300 °C weitgehend behält. Bei Edelstahl 316L geht der Korrekturkoeffizient bei 200 °C jedoch auf etwa 0,83 zurück. Deshalb ist bei Anwendungen mit hohen Temperaturen für jeden Werkstoff eine eigene Korrekturberechnung zwingend.

Die Flanschnorm TS EN 1092-1 ist die grundlegende Norm, die in Europa Abmessungen, Toleranzen, Werkstoffanforderungen und Kennzeichnungsregeln für Flansche aus Stahl, Gusseisen und Edelstahl regelt. In der Türkei wurde sie als TS-Norm übernommen und in Kraft gesetzt. Die Norm klassifiziert Flansche von Typ 01 bis Typ 14: Typ 01 einfacher glatter Flansch, Typ 02 aufschweißbarer Flansch mit Hohlraum, Typ 11 Vorschweißflansch und Ähnliches. Für jeden Typ sind Betriebsdruckreihen von PN6 bis PN400 definiert.

Die Wahl der Flansch-Druckklasse hängt nicht nur vom Leitungsdruck ab, sondern auch von der Geometrie der Anschlussstelle, an der der Flansch montiert wird. Die Wandstärke des Flanschs nimmt proportional zum PN-Wert zu; bei PN16 beträgt sie bei DN100 etwa 18 mm, bei PN40 erreicht dieser Wert 28 mm. Dieser Unterschied ist auch bei Schweißarbeiten von Bedeutung: Für eine dickere Wandung können andere Schweißparameter und eine Vorwärmung erforderlich sein.

Die praktische Bedeutung der TS EN 1092-1 ist folgende: Zwei Flansche verschiedener Hersteller sollten untereinander montierbar sein, solange sie denselben PN- und DN-Wert tragen. Diese Austauschbarkeit spart in den meisten Projekten Zeit und Kosten. Die Norm legt zugleich die Oberflächenausführung des Flanschs (glatt, genutet, abgeschrägt) fest sowie fest, zu welchem Oberflächentyp welche Dichtung passt. Eine falsche Dichtungswahl oder eine nicht passende Oberflächenausführung führt auch bei richtigem PN zu Leckage.

Achtung: Die Flanschnorm ASME B16.5 (US-amerikanischen Ursprungs) und TS EN 1092-1 sind nicht direkt miteinander kompatibel. Wird importierte Ausrüstung mit ASME-Flanschabmessungen geliefert, ist an der Anschlussstelle eine Adaption oder ein Übergangsflansch erforderlich. Die Umrechnung von ASME Class in PN ist nicht eins zu eins: Class 150 entspricht ungefähr PN20, doch Lochkreis und Wandstärke sind verschieden, sodass keine direkte Verbindung hergestellt werden kann.

Die Antwort Schritt für Schritt auf die Frage, wie man einen PN16-Flansch auswählt, lautet: Zuerst werden Auslegungsdruck und Betriebstemperatur der Leitung festgelegt, danach wird die minimale PN-Klasse bestimmt, die diese Werte mit einem Sicherheitsfaktor von 1,25 abdeckt, dann wird der zur DN passende Typ nach TS EN 1092-1 (Typ 01, Typ 11 usw.) gewählt und zuletzt der Werkstoff (Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Sphäroguss) festgelegt. Liegt der Auslegungsdruck der Leitung unter 10 bar, ist ein PN16-Flansch ausreichend und die gängige Wahl; bei mehr als 10 bar ist auf PN25 zu wechseln, bei mehr als 20 bar sind PN40 oder höher in Betracht zu ziehen.

Die Aktualisierung der TS EN 1092-1 ab dem Jahr 2026 hat die Pflicht zum Werkstoffzertifikat umfassend erweitert. Projektunternehmer müssen die Flanschdokumente nun mit der Bestätigung einer unabhängigen Prüfstelle vorlegen; selbst für vor Ort beschaffte Markenflansche wird dieser Nachweis verlangt.

In Heizkreisen von Wohngebäuden liegt der Auslegungsdruck nach TS EN 12828 in der Regel im Bereich von 3-6 bar. Gesetzlich wird der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils auf 3 bar eingestellt, und das Ausdehnungsgefäß wird so berechnet, dass es unterhalb dieses Werts bleibt. Für die Berechnung des Ausdehnungsgefäßes können Sie einen eigenen Ratgeber heranziehen. (Details: Berechnung des Ausdehnungsgefäßes)

Die Wahl der PN-Klasse unter dieser Bedingung:

• PN6 – Theoretisch ausreichend, aber die Sicherheitsreserve ist sehr knapp; bei plötzlichem Druckanstieg wird die Grenze überschritten. Für gewerbliche Installationen nicht empfohlen.
• PN10 – Bietet für die Wohnungsheizung eine ausreichende Sicherheitsreserve: 10 bar / 3 bar = 3,3-fach. Geeignet für Standardwohngebäude und kleine Bürogebäude.
• PN16 – Wird in mehrgeschossigen Gebäuden, in Anlagen mit hohem statischem Druck aufgrund der Leitungslänge und in Heizsystemen bevorzugt, die an die Austrittsleitung der Feuerlöschpumpe angeschlossen sind.
• PN25 oder PN40 – In der Wohnungsheizung unnötig; erhöht die Kostenposition und wird nicht gewählt.

Ergebnis: In der Wohnungsheizung wird PN10 als Minimum, in mehrgeschossigen Gebäuden PN16 empfohlen. Nach den Erfahrungen von Pomeka Mekanik vor Ort in Kadıköy kann der statische Druck in den unteren Etagen von Gebäuden mit mehr als 8 Geschossen 4-5 bar erreichen; in diesem Fall arbeiten PN10-Bauteile mit einer Sicherheitsreserve von etwa dem 2-Fachen, und der Wechsel auf PN16 ist sicherer. Weitere Informationen zum Anlagendruck der Kombitherme finden Sie in unserem entsprechenden Ratgeber. (Details: Wie viel bar Druck muss die Kombitherme haben? Was bedeuten 1 bar, 1.5 bar und 2 bar?)

In der Leitungswasserinstallation unterscheiden sich die Betriebsbedingungen von denen der Heizung: Der Druck schwankt zwischen 3-8 bar, die Temperatur beträgt in der Regel 15-20 °C, in einigen städtischen Leitungen kann der Druck bei einem plötzlichen Wasserschlag jedoch auf 12-15 bar ansteigen. Um die Frage zu beantworten, wie viel bar Wasserdruck anliegen sollte, muss die Leitung gemessen werden. (Details: Wie hoch sollte der Wasserdruck sein? Idealer Netzdruck in Wohnung, Mehrfamilienhaus und Gewerbe)

Die Norm TS EN 806-3 für Trinkwasserinstallationen in Wohngebäuden legt fest, dass der Druck an einzelnen Entnahmestellen 5 bar nicht überschreiten darf; bei Leitungen mit mehr als 5 bar ist ein Druckminderer zwingend. DIN 1988-300 definiert dagegen die Grenzen für Mindest- und Höchstgeschwindigkeit bei der Rohrdimensionierung. Für die Berechnung des Rohrdurchmessers von Installationsrohren steht ein eigener Ratgeber zur Verfügung. (Details: Wie berechnet man den Durchmesser von Installationsrohren? Ratgeber zu DN15, DN20, DN25, DN32 und DN50)

Praktische PN-Auswahl:

• Hausanschlussleitung einer einzelnen Wohnung (nach dem Netz, vor dem Druckminderer) – PN16 empfohlen; bietet eine Sicherheitsreserve gegenüber Wasserschlag.
• Inneninstallation nach dem Druckminderer – PN10 ist ausreichend; für maximal 5 bar Betriebsdruck eine 2-fache Marge.
• Hauptanschlussleitung des Gebäudes, Hydrantenleitung und Sprinklerspeisung – mindestens PN16, bei hohen Gebäuden oder langen Leitungen PN25.

Auswahl und Einstellung des Druckminderers sind in diesem Zusammenhang ebenfalls entscheidend; es ist ein Druckminderer zu verwenden, der zur PN-Klasse passt. (Details: Wie wählt man einen Honeywell/Resideo Druckminderer aus?)

Die PN-Klasse von Brandschutzanlagen kann, insbesondere am Anfang des Pumpenkreises, weit über der der Wohnungsheizung liegen. In Sprinkleranlagen, die nach NFPA 20 und den türkischen Brandschutzvorschriften ausgelegt sind, kann der Förderdruck der Pumpe 8-12 bar betragen, der plötzliche Spitzendruck bei einem Wasserschlag sogar 16-18 bar.

PN-Auswahl bei Brandschutzanlagen:

• Austrittsleitung der Feuerlöschpumpe und Hauptverteiler – mindestens PN16, meist PN25.
• Sprinkler-Verteilleitungen – PN16 ist Standard; Stahl-, verzinktes Stahl- oder Edelstahlrohr.
• Anschlussflansche und Ventile – nach TS EN 1092-1 PN16 zertifiziert; bei Feuerlöschventilen wird zusätzlich ein UL/FM-Zertifikat verlangt.
• Prüfleitung und Entleerungsventile – müssen denselben PN wie die Anlage haben; ein niedrigerer PN darf nicht verwendet werden.

Für Ventile und Anschlussausrüstung von Brandschutzanlagen können Sie die Kategorie Druckventile von Pomeka Mekanik ansehen. (Details: https://www.pomeka.com/basinc-vanalari) Es empfiehlt sich, sich auch zu Wasserschlag (Druckstoß) und Rohrschäden zu informieren. (Details: Was ist ein Wasserschlag (Druckstoß)? Wie verhindert man Schlaggeräusche in Rohren?)

Industriedampfanwendungen sind die Bereiche, die wegen Druck und Temperatur die anspruchsvollste PN-Auswahl erfordern. Steigen Druck und Temperatur gemeinsam, sinkt die Werkstofffestigkeit rasch; die Wahl einer falschen PN-Klasse stellt ein ernstes Sicherheitsrisiko dar.

Mindest-PN-Klassen nach gängigen Industriedampfbedingungen:

• Niederdruckdampf (0-4 bar g, bis 150 °C) – PN10 theoretisch möglich, die Temperaturkorrektur ist jedoch zwingend; PN16 ist sicherer.
• Mitteldruckdampf (4-10 bar g, bis 180 °C) – mindestens PN25; Stahl- oder Edelstahlgehäuse.
• Hochdruckdampf (10-25 bar g, bis 220 °C) – PN40 ist erforderlich; Grauguss darf nicht verwendet werden.
• Heißdampf (über 25 bar g) – PN63 oder höher; erfordert eine fachkundige Berechnung und eine besondere Zertifizierung.

Auch wenn der Druck in chemischen Prozessleitungen meist mittel ist (6-15 bar), wird die PN-Klasse wegen der Wandschwächung durch Korrosion um eine Stufe höher angesetzt. Wird beispielsweise bei einer sauren Leitung, die mit 8 bar arbeitet, PN25 statt PN16 gewählt, bedeutet das, einen möglichen Korrosionsverlust in die Sicherheitsreserve einzurechnen. Die Frage, welches PN für Industriedampf zu wählen ist, wird in der Regel nicht anhand einer einfachen Tabelle beantwortet, sondern durch die gemeinsame Bewertung von Temperatur, Druck und Werkstoff.

Dieselbe PN-Zahl bedeutet bei verschiedenen Werkstoffen eine unterschiedliche tatsächliche Sicherheitsreserve, da Streckgrenze und Wärmeempfindlichkeit des Werkstoffs verschieden sind. Dieser Vergleich wird besonders in gemischten Anlagen kritisch, wenn entlang einer Leitung verschiedene Werkstoffe verwendet werden. Die PN-Klasse nach Rohrwerkstoff auszuwählen, gehört zu den Grundthemen der Installationstechnik.

Übersicht der PN-Leistung nach Werkstoff (Beispiel: DN50, Betriebstemperatur 80 °C):

• Kohlenstoffstahl (S235) – PN16: Bei 80 °C beträgt der zulässige Druck etwa 15 bar. Die größte Sicherheitsreserve, die verbreitetste Wahl in der Industrie.
• Grauguss – PN16: Bei 80 °C beträgt der zulässige Druck etwa 13 bar. Schwingungsempfindlich, geringe Schlagfestigkeit; für Hochtemperaturdampf nicht empfohlen.
• Sphäroguss – PN16: Bei 80 °C beträgt der zulässige Druck etwa 14,5 bar. Bessere Schlagfestigkeit als Grauguss, wird in Heizungs- und Wassersystemen bevorzugt.
• Edelstahl (316L) – PN16: Bei 80 °C beträgt der zulässige Druck etwa 14,8 bar. Hohe Korrosionsbeständigkeit, in der Lebensmittel- und Chemiebranche zwingend.
• Messing – PN16: Bei 80 °C beträgt der zulässige Druck etwa 12-14 bar (je nach Legierung bzw. Baureihe unterschiedlich). Verbreitet bei Ventilgehäusen mit kleinem Durchmesser.
• PP-R (Polypropylen-Random-Copolymer) – PN20: bei 20 °C 20 bar; bei 80 °C sinkt der Wert auf etwa 3,5 bar. In der Warmwasserinstallation ist das technische Datenblatt unbedingt zu prüfen.

DN (Nennweite) und PN (Nenndruck) sind zwei völlig verschiedene Parameter. Der Unterschied zwischen DN und PN lässt sich so zusammenfassen: DN ist die dimensionslose Zahl, die dem ungefähren Millimeterwert des Innendurchmessers von Rohr oder Ventil entspricht; PN dagegen ist die dimensionslose Zahl, die den Betriebsdruck angibt. Da beide auf Ventil- und Rohrschildern nebeneinander erscheinen, werden sie gelegentlich verwechselt.

Vergleich von DN und PN:

• DN – Entspricht dem ungefähren Millimeterwert des Innendurchmessers von Rohr oder Ventil. DN50 ≈ 50 mm Innendurchmesser (der genaue Wert variiert leicht je nach Norm und Werkstoff).
• PN – Gibt den Betriebsdruck an; die Einheit entspricht bar und sagt nichts über den Durchmesser aus.
• DN beeinflusst den Rohrquerschnitt, PN dagegen die Wandstärke und die Flanschgeometrie. Verschiedene PN bei gleicher DN bedeuten unterschiedliche Wandstärken und Flanschabmessungen.
• Verwechslungsgefahr: PN16 hat mit einem Durchmesser von 16 mm nichts zu tun. Ein Rohr DN16 ist ein kleiner Rohrdurchmesser von etwa 1/2 Zoll; PN16 dagegen ist ein Auslegungsdruck von 16 bar.
• Für die Umrechnung von DN in Zoll steht ein eigener Ratgeber zur Verfügung. (Details: DN, Zoll und Millimeter – Umrechnungstabelle: 1/2 Zoll, 3/4 Zoll, 1 Zoll, 2 Zoll – wie viele mm?)

Bei der Ventilauswahl werden beide Werte gemeinsam verwendet: Zuerst wird aus Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit die DN bestimmt, danach aus dem Auslegungsdruck der Leitung der PN gewählt. Die beiden Schritte sind voneinander unabhängig, und ihre Reihenfolge lässt sich nicht ändern.

Die PN-Auswahl bei Ventilen erfordert sowohl den DN- als auch den PN-Parameter. Diese beiden Werte sind voneinander unabhängig, und beide werden nach den Anforderungen der Leitung bestimmt. Um aus dem breiten Armaturensortiment von Pomeka Mekanik die richtige Wahl zu treffen, kann der folgende Schrittablauf verwendet werden. (Details: https://www.pomeka.com/vana)

Auswahlablauf Schritt für Schritt:

• Schritt 1 – Betriebsdruck ermitteln: Berechnen oder messen Sie den Auslegungsdruck der Leitung (P_design) und den momentanen Höchstdruck (P_max).
• Schritt 2 – PN-Klasse festlegen: Wählen Sie den nächsten Standard-PN-Wert, der mindestens das 1,25-Fache von P_design abdeckt. Z. B.: P_design = 10 bar → 1,25 × 10 = 12,5 bar → wählen Sie PN16.
• Schritt 3 – Temperaturkorrektur anwenden: Prüfen Sie je nach Betriebstemperatur den zulässigen Druck des gewählten PN; deckt er P_design nicht ab, gehen Sie auf den nächsthöheren PN über.
• Schritt 4 – Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit berechnen: Ermitteln Sie aus Q (m³/h) und der Zielströmungsgeschwindigkeit (in der Heizung 0,5-1,0 m/s, in der Wasserleitung 1,0-2,5 m/s) die Querschnittsfläche und legen Sie die DN fest.
• Schritt 5 – Ventiltyp wählen: Absperrklappe, Kugelhahn, Absperrschieber, Rückschlagventil. Jeder Typ bietet bei gleicher DN und gleichem PN einen anderen Kv-Wert; der Verlustbeiwert ist zu berechnen.
• Schritt 6 – Flanschkompatibilität prüfen: Haben der Flansch am gewählten Ventil und der Rohrflansch nach TS EN 1092-1 denselben PN und dieselbe DN?

Eine Flanschverbindung ist mit der richtigen Wahl der Flanschgeometrie nicht abgeschlossen; auch Dichtungswerkstoff und Oberflächenausführung des Flanschs müssen zum PN passen. Bei hohem PN eine Dichtung mit niedriger Druckklasse zu verwenden, gehört zu den häufigsten Ursachen für Leckage.

Übersicht zu Dichtung und Oberflächenausführung:

• PN10-PN16 – Glatte Dichtfläche (Raised Face oder Full Face), Gummi- oder EPDM-Dichtung. Standard für Wasser- und Heizungsanwendungen.
• PN25 – Raised-Face-Dichtfläche, Graphit- oder PTFE-Dichtung. Die chemische Verträglichkeit ist zu prüfen.
• PN40 – Spiraldichtung (Spiral Wound) oder Metalldichtung. Die Oberflächenrauheit muss Ra 3,2 µm oder weniger betragen; andernfalls sitzt die Dichtung nicht, und Leckage ist unvermeidlich.
• Der Außendurchmesser der Dichtung darf nicht bis an die Flanschbohrungen reichen; sie muss zwischen den Schraubenlöchern liegen. Diese Regel gilt unabhängig vom PN.

PP-R-Rohre haben in der Inneninstallation von Wohngebäuden das Metallrohr ersetzt. Die PN-Klasse von PP-R muss jedoch anders gedeutet werden als bei Stahl oder Gusseisen, denn PP-R ist ein viskoelastischer Werkstoff und äußerst temperaturempfindlich. Der Unterschied zwischen PP-R-Rohr PN16 und PN20 liegt nicht allein in der Wandstärke, sondern im bei verschiedenen Temperaturen nutzbaren Druckbereich.

PP-R-PN-Klassen und ihre praktische Bedeutung:

• PN10 – Nur für Kaltwasseranwendungen (unter 20 °C). In Warmwasserleitungen nicht verwendbar.
• PN16 – Für Warmwasseranwendungen bis 60 °C. In der Haupt-Trinkwasserleitung von Wohngebäuden verbreitet.
• PN20 – Bis 70 °C, höhere Sicherheitsreserve. Für Heizungsrücklaufleitungen oder zur langfristigen Sicherheit.
• PN25 – Bis 80 °C unter zyklischer Belastung. Für Heizungsvorlaufleitungen oder Trinkwasser mit hoher Temperatur.

Die Norm TS EN 1717 zur Rückflussverhinderung schreibt die Trennung von Trinkwasser und Heizsystem vor. Bei der Wahl von PP-R-Rohren ist neben dem PN auch das Werkstoffzertifikat (Eignung für Trinkwasser) zu prüfen. Zur Messung des Wasserdrucks wird ein Manometer verwendet; für die Manometerauswahl haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man ein Manometer aus? Unterschiede zwischen 0–6, 0–10 und 0–16 bar)

Die PN-Klasse gilt nicht nur für Ventile und Rohre, sondern auch für Sicherheitseinrichtungen. Die PN-Klasse eines Sicherheitsventils muss zum maximalen Druck der Leitung passen, an die es angeschlossen ist. Sind Sicherheitsventil und Druckschalter richtig gewählt, überschreitet die Anlage den zulässigen Druckgrenzwert zu keinem Zeitpunkt. Zu der Frage, was ein Sicherheitsventil ist und wie es funktioniert, steht ein eigener Ratgeber zur Verfügung. (Details: Was ist ein Sicherheitsventil? Wo werden Sicherheitsventile mit 3 bar, 6 bar und 10 bar eingesetzt?)

Der Druckschalter überwacht den Leitungsdruck und steuert das Ein- und Ausschalten der Pumpe oder der Anlage. Bei der Auswahl des Druckschalters werden Nennbetriebsdruck und PN-Klasse gemeinsam berücksichtigt. (Details: Was ist ein Druckschalter? Wie stellt man Danfoss KP35 und KP36 ein?)

Das Manometer zeigt den Leitungsdruck momentan an. Die Messobergrenze des zu wählenden Manometers sollte das 1,5-2-Fache des maximalen Betriebsdrucks der Leitung betragen; für eine PN16-Leitung ist beispielsweise ein Manometer 0-25 bar geeignet. Die Genauigkeit von Manometern nach EN 837-1 liegt bei Klasse 1.6 oder besser. (Details: Wie wählt man ein Manometer aus? Unterschiede zwischen 0–6, 0–10 und 0–16 bar)

Werden Motorventile und Stellantriebe eingesetzt, müssen sowohl die Druckklasse des Ventilgehäuses als auch die des Stellantriebs zum PN-Wert der Leitung passen. Für Motorventile und die Auswahl von Stellantrieben können Sie eine eigene Quelle heranziehen. (Details: Motorventil-Ratgeber)

Die Entscheidung zwischen 24V und 230V bei der Wahl des Stellantriebs hängt nicht von der PN-Klasse ab, sondern von der Versorgungsspannung und der Anforderung an Schutzkleinspannung. Da bei Systemen mit hohem PN jedoch die Wandstärke des Ventilgehäuses zunimmt, muss auch das Drehmoment des Stellantriebs entsprechend gewählt werden; ein Drehmoment, das für ein dünnwandiges Ventil mit niedrigem PN ausreicht, kann zum Öffnen und Schließen eines dickwandigen Ventils mit hohem PN unzureichend sein.

Der Sicherheitsfaktor ist das Verhältnis zwischen dem Auslegungsdruck der Leitung und dem zulässigen Druck des gewählten Bauteils, und dieses Verhältnis muss über 1,0 liegen. Die Normen legen den minimalen Sicherheitsfaktor in der Regel mit 1,25-1,5 fest, je nach Anwendung kann dieser Wert jedoch erhöht werden.

Beispielrechnung – Wohnungsheizung, Rohr PN10:

• Auslegungsdruck der Leitung: 3 bar (Einstellwert des Sicherheitsventils).
• Gewählter PN: PN10 → zulässiger Druck 10 bar (bei 20 °C).
• Sicherheitsfaktor: 10 / 3 = 3,33 – ausreichend.
• Kontrolle: Betriebstemperatur 80 °C (Heizungsvorlauf) – Korrekturkoeffizient für Stahlrohr etwa 0,97 → 10 × 0,97 = 9,7 bar → immer noch weit über 3 bar, PN10 ist ausreichend.

Richtwerte für den Sicherheitsfaktor:

• Wohnungsheizung und Leitungswasser – das 1,25-Fache genügt, erreicht mit PN10 oder PN16.
• Brandschutzanlage – mindestens das 1,5-Fache; Wasserschlag und der von der Pumpe übernommene Druck sind zu berücksichtigen.
• Industriedampf – das 2,0-Fache oder mehr; da thermische Zyklen eine Ermüdung des Werkstoffs verursachen, wird die Marge großzügig gehalten.
• Chemischer Prozess – je nach erwarteter korrosionsbedingter Wandschwächung wird eine zusätzliche Marge angesetzt; typisch das 1,5-2,5-Fache.

Die Art des Mediums verändert die PN-Klasse nicht unmittelbar; PN bezieht sich nur auf Druck und Temperatur. Das Medium beeinflusst jedoch indirekt die Werkstoffauswahl und damit den wirksamen PN-Wert. Die unterschiedlichen Werkstoffanforderungen für Wasser, Dampf, Gas und Chemikalien zu verstehen, ist ein fester Bestandteil der PN-Auswahl.

Beispiele für den Einfluss des Mediums:

• Chlorhaltiges Leitungswasser – Messingventile können Spannungsrisskorrosion erleiden; Edelstahl oder PTFE-ausgekleidete Ausführungen sind zu bevorzugen.
• Säuren und Laugen – Die Werkstoffverträglichkeit je nach pH-Wert ist anhand einer Tabelle oder eines Leitfadens zur chemischen Verträglichkeit zu bestätigen; in Umgebungen mit hohem pH-Wert verschleißt Grauguss rasch.
• Dampf – Bei jeder Anwendung über 100 °C sind statt Grauguss Sphäroguss oder Stahl zu verwenden.
• Erdgas – Bei Gasarmaturen wird zusätzlich ein Konformitätsnachweis nach EN 331 und EN 1487 verlangt; eine zusätzliche Anforderung zur PN-Klasse.

Jede Anlage wird vor der Inbetriebnahme mit dem 1,5-Fachen der PN-Klasse einer hydrostatischen Prüfung unterzogen. Für eine PN16-Leitung muss der Prüfdruck beispielsweise 16 × 1,5 = 24 bar betragen. Die Prüfung wird mindestens 30 Minuten aufrechterhalten, und in dieser Zeit darf der Druck nicht abfallen. Ein Druckabfall bedeutet Leckage, und die Leitung kann nicht in Betrieb genommen werden.

Worauf bei der hydrostatischen Prüfung zu achten ist:

• Während der Prüfung müssen alle Bauteile der Anlage (Ventile, Flansche, Dichtungsverbindungen) in geöffneter Stellung und zugänglich sein.
• Das Prüfwasser muss 5-40 °C haben; bei Frostgefahr kann eine Glykollösung verwendet werden.
• Das Prüfmanometer muss kalibriert sein; EN 837-1 Klasse 1.0 oder besser.
• Das Prüfergebnis ist zu protokollieren; das Protokoll muss vom Bauunternehmer und vom Anlageneigentümer unterzeichnet werden.

Die PN-Klasse von Stahlrohren wird mit dem Schedule (SCH) oder der Reihennummer in der Wandstärkentabelle des Rohrs in Beziehung gesetzt. Auf dem türkischen Markt sind Rohre nach TS EN 10255 (früher DIN 2440/2441) und TS EN 10216 weit verbreitet. Jede Norm hat eine eigene Wandstärkenreihe, und diese Reihen entsprechen bestimmten PN-Bereichen.

Beispiel für die Zuordnung (DN50, Kohlenstoffstahl):

• TS EN 10255 Reihe 1 (leichtes Rohr) – Wandstärke 2,9 mm, Prüfdruck etwa 50 bar, ausreichend für Anwendungen mit PN10 und PN16.
• TS EN 10255 Reihe 2 (mittleres Rohr) – Wandstärke 3,2 mm, Prüfdruck etwa 60 bar, einsetzbar für Anwendungen mit PN25.
• TS EN 10255 Reihe 3 (schweres Rohr) – Wandstärke 4,0 mm, für Hochdruckanwendungen, geeignet bis PN40.
• ASME Schedule 40 – Wandstärke bei DN50 3,91 mm, entspricht etwa dem Bereich PN25-PN40.
• ASME Schedule 80 – Wandstärke bei DN50 5,54 mm, einsetzbar für Anwendungen ab PN40.

Diese Werte gelten für Kohlenstoffstahl S235; hochfeste Stähle (P235GH, P265GH) ermöglichen bei dünnerer Wandung einen höheren PN. Bei der Werkstoffauswahl sind sowohl Kosten als auch technische Anforderungen abzuwägen.

Im Rahmen der TS EN 1092-1 werden die Oberflächenausführungen von Flanschen (Facing) in vier Hauptkategorien definiert. Jede Oberflächenausführung ist mit bestimmten PN-Bereichen und Dichtungstypen kompatibel.

Tabelle zur Flansch-Oberflächenausführung und PN-Zuordnung:

• Glatte Dichtfläche (Flat Face, FF) – Verbreitet bei Anwendungen mit PN6 und PN10; es wird eine vollflächige Dichtung (Full Face Gasket) verwendet. Bei Graugussflanschen zwingend, weil ein hohes Schraubenmoment zum Bruch führt.
• Raised Face (RF) – Standard bei einem Großteil von PN16, PN25 und PN40. Die Dichtung bleibt innerhalb des inneren Schraubenkreises; da die Dichtfläche begrenzt und der Druck hoch ist, steigt die Flächenpressung der Dichtung und die Dichtheit verbessert sich.
• Nut und Feder (Tongue and Groove, T/G) – Bei Hochdruckanwendungen, besonders oberhalb von PN25 und PN40; die Dichtung sitzt vollständig, ein Entweichen wird verhindert.
• Ringverbindung (Ring Joint, RJ) – PN40 und höher, insbesondere bei Heißdampf sowie Erdöl und Erdgas; es wird eine metallische Ringdichtung verwendet, die Rauheit muss Ra 0,8 µm oder weniger betragen.

Eine nicht passende Oberflächenausführung führt auch bei gleichem PN und gleicher DN zu Leckage. Eine Full-Face-Dichtung an einem Raised-Face-Flansch zu montieren oder eine Raised-Face-Dichtung an einem Flat-Face-Flansch zu verwenden, beeinträchtigt sowohl die Dichtheit als auch die Flanschgeometrie. Daher sind bei der Bestellung Flanschtyp und Oberflächenausführung unbedingt jeweils einzeln anzugeben.

Da Plattenwärmeübertrager und Heizkessel mehrere Medien gleichzeitig führen, ist die PN-Klasse jeder Seite unabhängig zu bewerten. Beim Plattenwärmeübertrager haben der Primärkreis (Heißseite) und der Sekundärkreis (Verbraucherseite) in der Regel unterschiedliche Betriebsdrücke. (Details: Was ist ein Plattenwärmeübertrager? Wie funktioniert er in Warmwasserspeichern und Heizsystemen?)

PN-Auswahl bei der Heizraumplanung:

• Kesselgehäuse und Feuerungsseite – nach den Herstellernormen; die meisten Zentralheizungskessel arbeiten mit PN6 oder PN10.
• Flansche der Kesselaustrittsleitung – mindestens PN10; in mehrgeschossigen Gebäuden PN16.
• Anschlüsse des Plattenwärmeübertragers – getrennte PN-Bewertung für beide Kreise; ist der Primärkreis hochdruckführend, kann an den Sekundärkreis kein Bauteil mit niedrigem PN angeschlossen werden.
• Sicherheitsleitung und Entleerungsleitung – müssen derselben PN-Klasse wie die Leitung angehören; eine niedrigere kann nicht gewählt werden.

Einen umfassenden Ratgeber zur Heizraumplanung finden Sie in unserem entsprechenden Beitrag. (Details: Wie plant man einen Heizraum? Grundlegende Ausrüstung und Funktionsprinzip)

In Installationsprojekten gewinnt die Dokumentation der PN-Klasse zunehmend an Bedeutung. In der Beschaffungsphase müssen auf dem Schild jedes Bauteils neben PN- und DN-Wert auch die Werkstoffqualität, die Herstellermarke und die anwendbare Normnummer angegeben sein. Bei Flanschen nach TS EN 1092-1 muss diese Information als Prägung auf der Flanschfläche oder am Gehäuse angebracht sein; ein aufgedrucktes Etikett oder ein Aufkleber wird nicht akzeptiert.

In der Montagephase sind zur Bestätigung der PN-Kompatibilität an jeder Anschlussstelle die Flanschschilder zu vergleichen, und es ist zu bestätigen, dass an derselben Verbindung keine Bauteile mit unterschiedlichen PN-Werten verwendet werden. Übergangspunkte in Rohrleitungen (zum Beispiel der Übergang vom Austritt des Heizraums mit höherem PN auf die Verteilleitung mit niedrigerem PN) sind mit einem geeigneten Adapterflansch oder Übergangsstück auszuführen, und der Übergangspunkt ist in der Projektdokumentation zu vermerken. Unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz bedeutet eine höhere PN-Klasse in der Regel eine dickere Wandung und mehr Material; daher kann es sowohl bei der Anfangsinvestition als auch beim Wärmeverlust ein Nachteil sein, unnötig eine höhere PN-Klasse zu wählen.