1. Heißwasser: Vorzugsweise peroxidvernetztes EPDM

Das zentrale Risiko bei Betriebsbedingungen mit Heißwasser ist nicht „chemische Korrosion“, sondern langfristige Hochtemperatur-Kompressionssetzung, Verhärtung, Ablagerungen, Alterung und Montagespannung.

Für gewöhnliches Kaltwasser, Trinkwarmwasser, Strahlungswärme-Wasser, Wärmetauscher, Trinkwasserausrüstung, Ventile, Pumpen und Wasserzähler lautet die allgemeine Empfehlungsreihenfolge:

Bei Trelleborgs Werkstoffen für Wasser- und Sanitär-Anwendungen wird EPDM für Chlor, Ammoniak, Heißwasser und Dampf zusammen mit den jeweils zutreffenden Zertifizierungsstellen wie NSF, KTW und WRAS aufgeführt. Gleichzeitig muss jedoch auch der Nachteil von EPDM genannt werden: Es ist nicht beständig gegen Mineralöl, Kraftstofföl, petroliumbasierte Schmierstoffe und die meisten Kohlenwasserstoff-Medien; ERIKS’ Angaben zu den Einschränkungen von EPDM umfassen ausdrücklich auch Erdöl, Benzin, Kerosin und Erdölschmieröl.

Praktische Empfehlung: Heißwasser O-Ringe darf nicht einfach nur „EPDM 70“ schreiben. Eine geeignetere Spezifikationsbeschreibung lautet: EPDM 70 Shore A, peroxidvernetzt, für Heißwasser-/Trinkwassereinsatz, geringe Kompressionsverformung, zertifiziert nach NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600. FDA 21 CFR 177.2600 gilt für Einsatzbedingungen von „mehrfach verwendbaren Gummiprodukten“ in der Lebensmittelherstellung, -verarbeitung, -verpackung und -beförderung.

2. Überhitztes Wasser: EPDM ist weiterhin einsetzbar, aber die Güteklasse muss erhöht werden

Überhitztes Wasser ist kein gewöhnliches Heißwasser.

Damit ist üblicherweise flüssiges Wasser gemeint, das unter Druck über 100 °C gehalten wird, beispielsweise bei Hochtemperatursterilisation, geschlossenen Wärmeaustauschprozessen, Heißwasserkreisläufen in Lebensmittelanlagen, Kesselfüllwasser oder prozessbedingtem Heißwasser. In diesem Szenario stehen O-Ringe vor drei Herausforderungen: Erstens beschleunigt sich die Kompressionsverformung, sobald die Temperatur den langfristig zulässigen Bereich für gewöhnliches EPDM überschreitet. Zweitens kann das Wasser Alkalien, Phosphate, Sulfite, Amine oder Desoxidationsmittel enthalten. Drittens kann Druckwechsel O-Ring sich wiederholt durch thermische Ausdehnung/Kontraktion auszudehnen und zusammenzuziehen, was zu einer Lockerung der Dichtfläche führt.

Empfehlungslogik:

Die chemische Verträglichkeitsübersicht von IPEX weist ebenfalls darauf hin, dass die Auswahl des Elastomers gemeinsam durch Chemie, Temperatur und mechanische Eigenschaften bestimmt wird; Tauchtestergebnisse können nicht bedingungslos auf Dichtungsbedingungen übertragen werden, die kontinuierlicher mechanischer oder thermischer Beanspruchung unterliegen, und Kombinationen aus chemischen Stoffen sowie tatsächliche Einsatzbedingungen erfordern weiterhin eine unabhängige Validierung.

3. Dampf: Priorität „Dampfgüte, peroxidvernetztes EPDM“, gewöhnliches FKM nicht direkt verwenden

Dampf ist ein Medium, das in Wassersystemen am leichtesten falsch eingeschätzt wird. Die Eignung für heißes Wasser bedeutet nicht automatisch Eignung für Dampf.

Dampf verursacht stärkere thermische Alterung, Volumenänderung, Kompressionsset und Schäden durch schnelle Druckentlastung. SIP-, Lebensmittel- und Pharmasterilisation, Dampfventile für Kessel sowie Dampfkondensatrückführleitungen müssen alle sorgfältig behandelt werden.

Empfohlene Priorisierung:

Trelleborgs zugehörige Schlussfolgerung aus CIP/SIP-Tests zeigt: Ausgewählte EPDM-Werkstoffe verhalten sich hervorragend gegenüber den meisten CIP-Flüssigkeiten und überhitztem Dampf; jedoch können unterschiedliche Formulierungen desselben Grundpolymers sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern. Diese Daten zeigen außerdem, dass Standard-FKM bei der Einwirkdauer im Dampf empfindlich ist, während prioritäres FKM höhere Dampftemperaturen aushält und FFKM die beste Leistung erbringt sowie unter extremsten Bedingungen die Validierung mit höheren Dampftemperaturen besteht.

Häufiges Missverständnis: Viele Kunden sehen die hohe Temperaturbeständigkeit von FKM und halten es deshalb für widerstandsfähiger als EPDM. Diese Einschätzung ist unvollständig. FKM weist zwar eine hohe Beständigkeit gegenüber Öl, Kraftstoff, vielen Chemikalien und heißer Luft auf, doch bei Heißwasser-/Dampfsystemen ist Standard-FKM oft nicht die erste Wahl; bei Dampfdichtungen steht vielmehr die Hydrolysestabilität gegenüber Wasser, die Kompressionsverformung und die Formulierungsqualität im Vordergrund – nicht allein die höchste Temperaturbeständigkeit.

4. Chloriertes Wasser, Schwimmbadwasser, Chlordioxid-Wasser: Verwenden Sie „chlorbeständiges/chloraminbeständiges EPDM“, ersetzen Sie es nicht durch gewöhnliches EPDM

Chloriertes Wasser ist kein einheitliches Medium.

Es kann sich um trinkwasseraufbereitetes Wasser mit geringem Restchlor handeln, um Schwimmbadwasser, um chlordioxidhaltiges Desinfektionswasser oder um eine hochkonzentrierte Natriumhypochlorit-Dosierlösung. Je nach Konzentration und pH-Wert unterscheidet sich die zerstörerische Wirkung auf O-Ringe völlig.

Die Wirksamkeit der Chlor-Desinfektion hängt von ihrer Form, ihrer Konzentration und der Kontaktzeit ab; Hypochlorsäure (HOCl) wirkt stärker als das Hypochlorit-Ion (OCl⁻), und der pH-Wert beeinflusst das Verhältnis zwischen beiden. Die britische Trinkwasser-Aufsichtsbehörde (UK Drinking Water Inspectorate) weist darauf hin, dass das Verhältnis der gebildeten Chlorverbindungen üblicherweise mit pH-Bedingungen korreliert, die die Bildung von Hypochlorsäure begünstigen. Auch die australische Trinkwasserrichtlinie besagt, dass bei 25 °C Hypochlorsäure bei einem pH-Wert unter 7,5 dominiert, während bei einem pH-Wert über 7,5 das Hypochlorit-Ion dominiert; die Desinfektionswirkung ist bei niedrigem pH stärker.

Empfehlungen für chlorhaltige Wasserszenarien:

Trelleborgs Pool Water EPDM richtet sich gezielt auf Schwimmbad-, SPA-, Filter- und Trinkwassersysteme aus und behauptet langfristige Beständigkeit gegenüber Chlor und Chloramin; zudem weist es FDA- und NSF61-Zertifizierung auf und beruft sich auf die ASTM D6284-Prüfung zur Beständigkeit gegen Chlor und Chloramin. - Ich weiß. die Chloramin-Dichtungsmaterialforschung von zeigt ebenfalls, dass einige NSF-zertifizierte Elastomere in einer 50-ppm-Gesamtchloramin-Lösung bei 70 °C nach 8 Wochen Exposition schwere Degradation und Quellung aufweisen, während speziell für Chloramin entwickelte Formulierungen deutlich bessere Leistung zeigen.

Schlussfolgerung: Für Kunden aus den Bereichen Schwimmbadtechnik, Wasseraufbereitung und Trinkwasseraufbereitung ist der Begriff „EPDM chlorbeständig“ nicht empfehlenswert; stattdessen sollte die Bezeichnung „chlor-/chloraminbeständig, peroxidvernetzt, wasserzertifiziertes EPDM“ verwendet werden.

5. Natriumhypochlorit (NaClO): EPDM für niedrige Konzentrationen geeignet; bei hohen Konzentrationen bzw. hohen Temperaturen auf FKM, FFKM oder PTFE umsteigen

Natriumhypochlorit ist das zentrale Medium vieler Desinfektionsanlagen, CIP-Anlagen sowie Dosieranlagen für Schwimmbäder und Trinkwasser. Es darf nicht mit „Wasser mit geringem Restchlorgehalt“ verwechselt werden – letzteres beschreibt lediglich eine einzelne Betriebsbedingung.

Die Kompatibilitätstabelle von IPEX für EPDM/FKM stuft die Beständigkeit wie folgt ein: 1 = sehr beständig, 2 = begrenzte Beständigkeit, 3 = nicht beständig. Gemäß dieser Tabelle weist EPDM in einer 12,5-prozentigen Natriumhypochlorit-Lösung bei 20 °C und 40 °C die Bewertung 2 auf; bei einer 3-prozentigen Lösung beträgt die Bewertung bei 20 °C 1, bei 40 °C 2 und bei 60 °C 3. Dagegen erhält FKM in einer 12,5-prozentigen bzw. 3-prozentigen Natriumhypochlorit-Lösung bei 20 °C und 40 °C jeweils die Bewertung 1, bei 60 °C die Bewertung 2.

Dies veranschaulicht ein praktisches Problem: Bei Raumtemperatur kann verdünntes NaClO mit geringer Konzentration möglicherweise mit EPDM verarbeitet werden; doch sobald Temperatur oder Konzentration steigen, sinkt die Sicherheitsreserve herkömmlichen EPDMs rasch.

Empfehlungslogik:

Ein weiterer Hinweis: Natriumhypochlorit selbst zerfällt, und die Zerfallsgeschwindigkeit wird durch Wärme, Licht und Konzentration beeinflusst; laut EPA-Daten zerfällt Natriumhypochlorit bei Luftkontakt langsam, wobei hohe Konzentration und erhöhte Temperatur den Zerfall beschleunigen; auch Sonnenlicht beschleunigt diesen Prozess. Dadurch lässt sich die tatsächliche Menge an Chlor, Hypochlorit, freiem Chlor, gelöstem Sauerstoff sowie das alkalische Umfeld mit hohem pH-Wert im Dosiersystem nicht allein anhand einer einzigen Angabe „NaClO“ bestimmen.

6. Ozon: EPDM widersteht Ozon gut, doch bei hochkonzentriertem Ozonwasser/Ozongas ist dennoch eine sorgfältige Werkstoffauswahl erforderlich

Der klassische Vorteil von EPDM ist seine Beständigkeit gegenüber Ozon, UV-Strahlung und Alterung. Trelleborg beschreibt EPDM ausdrücklich als gut beständig gegen Wärme, Ozon und Alterung. Bei Ozonanlagen hängt das Risiko jedoch von der Ozonkonzentration in der Luft, von Ozongas oder gelöstem Ozonwasser sowie von Konzentration, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Verweildauer ab.

Die IPEX-Daten zeigen, dass EPDM gegenüber gesättigtem Ozonwasser bei 20 °C und 40 °C den Wert 1 aufweist und bei 60 °C den Wert 2; dies bedeutet, dass EPDM in einer Ozonumgebung mit niedriger Temperatur eingesetzt werden kann, die Zuverlässigkeit jedoch abnimmt, wenn die Temperatur steigt. Auch die Daten des Ozonausrüstungslieferanten betonen, dass die tatsächliche Leistung von trockener/feuchter Luft, Wasser, Ozonkonzentration sowie davon abhängt, ob es sich um ein speziell ozonmodifiziertes Material handelt und welche konkrete Anwendung vorliegt.

Empfehlungen für Ozonbetriebsbedingungen:

Der absolute Ozon-Materialverträglichkeitsleitfaden von Ozone umfasst PTFE/PFA, Edelstahl, PP/PE und Viton; für Ozonwasser wird 316-Edelstahl, PTFE, PTFE/PFA sowie Glas/Quarz empfohlen; zu vermeidende Werkstoffe sind u. a. Kalrez, Kynar, PTFE/PFA und Viton. Die Ozcon-Ozon-Werkstoffliste führt zudem EPDM und FKM als A-Grad-Werkstoffe unter typischen Bedingungen für wässrige/gasförmige Ozonanwendungen auf und betont, dass der Anwendungsbereich etwa 20–30 °C beträgt, bei annähernd neutralem pH-Wert und geringer mechanischer Belastung – eine werkstoffspezifische Formulierungs- und Temperaturprüfung ist erforderlich.

Die praktische Verkaufs-/Auswahlentscheidung lautet: Bei Ozongeräten darf nicht pauschal behauptet werden, „EPDM sei definitiv geeignet“. Genauer formuliert: Für niedrigkonzentrierte, raumtemperaturige Ozonwasseranwendungen kann ozonbeständiges EPDM gewählt werden; bei hochkonzentrierter, feuchter Ozonatmosphäre – etwa am Ozongenerator-Auslass – oder bei langen Lebensdaueranforderungen haben FKM, FFKM sowie PTFE/PFA Priorität.

7. Kühlfüssigkeit: EPDM ist in der Regel für Wasserlösungen aus Ethylenglykol/Propylenglykol geeignet, doch Vorsicht vor Öl!

Klima-, Kühl- und Motor-Kühlsysteme sowie Temperaturregelungssysteme für Leiterplatten, Pumpen und Ventile verwenden häufig Kühlfüssigkeiten auf Basis von Ethylenglykol oder Propylenglykol. Das hier maßgebliche Medium ist nicht einfach „Wasser“, sondern Wasser + Glykol/Diolen + Korrosionsinhibitor + Entschäumer + Farbstoff + mögliche Ölkontamination.

EPDM bietet Vorteile gegenüber heißem Wasser, Dampf, Ablagerungen, Motor-Kühlwasser, Säuren und Laugen; ERIKS listet EPDM zudem als geeignet für Heißwasser/Dampf, CIP/SIP, Motor-Kühlwasser, Alkohole und ähnliche Medien. Sobald jedoch Mineralöl, Schmierstoff, Kompressoröl oder Kohlenwasserstoffe in Kühlsysteme eindringen, quillt, erweicht oder versagt EPDM – denn EPDM ist eindeutig nicht ölfest.

Empfehlung:

8. Kesselwasser und Dampfkondensat: Nicht gewöhnliches Heißwasser

Kesselwasser-, Dampfkondensat-, Speisewasser- und Abwassersysteme enthalten häufig:

Alkalitätseinsteller, Phosphat, Sulfit, Hydrazinersatz, Amin, Desoxidationsmittel, gelösten Sauerstoff, Eisenpartikel sowie periodische Hochtemperaturbelastung.

Die empfohlene Prioritätsreihenfolge für diese Bedingung lautet üblicherweise:

Bei der Auswahl von Kesselfüllwasser kommt es nicht allein auf das „Wasser“ an, sondern auf die Kombination aus hoher Temperatur + Alkalinität + Zusatzstoffe + Druckschwankungen. Daher sind folgende Parameter zu klären: höchste Temperatur, kontinuierlicher Dampfbetrieb ja/nein, pH-Wert, Ölgehalt ja/nein, Spülung durch Ablassen ja/nein.

9. Lebensmittelreinigung, CIP/SIP und Desinfektionsmittel: Auswahl nach „Reinigungsmittelkombination“, nicht nach Einzelmaterial

Häufige Betriebsbedingungen in Reinigungsanlagen für Lebensmittel, Getränke, Milchprodukte und Pharmazeutika sind:

Laugung mit NaOH, Säurewaschung mit Salpetersäure/Phosphorsäure, Peressigsäure, Natriumhypochlorit, Wärme, Dampf, Ozonwasser, Schaumreiniger, Kontakt mit Öl und Lebensmitteln.

Die CIP/SIP-Daten von Trelleborg zeigen, dass CIP-Flüssigkeiten und hohe Temperaturen einige Elastomere an ihre Leistungsgrenzen bringen; selbst bei identischem Grundpolymer können unterschiedliche Formulierungen zu sehr verschiedenen Ergebnissen führen. Die Schlussfolgerung lautet: EPDM überzeugt in den meisten CIP-Flüssigkeiten und überhitztem Dampf hervorragend, ist jedoch für den Einsatz mit fettreichen Lebensmitteln und einigen lebensmittelgeeigneten Schmierstoffen nicht zu empfehlen; FKM eignet sich besser für Kosmetika, Körperpflegemittel, Öle und Schmierstoffe; die Dampfbelastung von Standard-FKM sollte begrenzt bleiben; FFKM schneidet bei den anspruchsvollsten Tests am besten ab.

Vereinfachte Auswahl:

10. Materialauswahlmatrix

11. Empfehlungen für Beschaffungs-/Konstruktionsspezifikationen

Für Kunden von Wasseraufbereitungs-, HLK-, Lebensmittelreinigungs-, Schwimmbad- und Desinfektionsanlagen wird empfohlen, O-Ring-Spezifikationen vollständig anzugeben:

Grundlegende Heißwasser-/Trinkwassereinsätze: EPDM-O-Ring, 70 Shore A, peroxidvernetzt, geringe Kompressionsverformung, konform mit den Anforderungen von NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600.

Dampf-/SIP-Einsätze: EPDM-O-Ring, peroxidvernetzt, dampftauglich, 70–80 Shore A, geeignet für intermittierenden Dampf bei 121–150 °C; Kompressionsverformung und Verträglichkeit mit den jeweiligen Reinigungsmitteln sind zu verifizieren.

Schwimmbad-/Chloramin-Wasser: Hochchlor- und chloraminbeständiges EPDM, zertifiziert nach NSF 61 / FDA, mit Prüfdaten gemäß ASTM D6284 oder äquivalenter Chlor-/Chloramin-Belastungsprüfung.

NaClO-Dosier-/Desinfektionsanlagen: Chlorbeständiges EPDM für niedrige Konzentrationen und Raumtemperatur; bei hohen Konzentrationen oder erhöhten Temperaturen bevorzugt FKM/FFKM/PTFE-ummantelte O-Ringe.

Ozonanlagen: Ozonwasser mit niedriger Konzentration bei Raumtemperatur – für Ozon geeignetes EPDM mit geringer Konzentration; Ozongas mit hoher Konzentration, feuchtes Ozon oder Austritt des Ozongenerators – bevorzugt FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. Feldanforderungen, die bei der Auswahl bestätigt werden müssen

Vor der Auswahl mindestens folgende Felder bestätigen:

• Medium: heißes Wasser, Dampf, NaClO, Chloramin, Ozon, Kühlfüssigkeit, Kesselwasser, ob gemischte Nutzung.
• Temperatur: kontinuierliche Temperatur, Spitzen­temperatur, Sterilisationstemperatur, Häufigkeit thermischer Schocks.
• Konzentration: Restchlor in ppm, NaClO-Anteil in Prozent, Ozon in ppm oder mg/L, Ethylenglykol-Anteil.
• pH-Wert: insbesondere bei Chlorkreislaufwasser, NaClO und Säure-Reinigung (CIP).
• Druck: ob statische oder dynamische Dichtung, ob Druckimpulse auftreten.
• Ob Trinkwasser- bzw. Lebensmittelkontakt erforderlich ist: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA usw.
• Ob Öl oder Schmierstoffe zulässig sind: die größte Schwäche von EPDM, die oft übersehen wird.

13. Endgültige Auswahlprinzipien

O-Ringe für Wassersysteme sind nicht „ein EPDM für alle Anwendungen“.

Heißwasser/Dampf/Kühlfüssigkeit: Peroxidvernetztes EPDM ist die Standardlösung.

Chlorwasser/Chloramin: Verwenden Sie chlorbeständiges/chloraminbeständiges zertifiziertes EPDM.

Hochkonzentriertes NaClO, Ozon, hochtemperaturbeständige starke Oxidationsmittel: Wechseln Sie zu FKM, FFKM oder PTFE/PFA.

Öl, Fett, Kohlenwasserstoffe: Verwenden Sie EPDM nicht.

Zusammenfassung in einem Satz: Bei der Auswahl von O-Ringen für Wassersysteme steht nicht die Frage im Vordergrund, „welcher Gummi haltbarer ist“, sondern ob die gesamte Leckrate, die Ausfällung, die Permeation, die Kontamination und die Installationsfläche unter der Zielkonzentration und -temperatur kontrolliert werden können.