Anwendung statistischer Versuchsplanung und multivariater Datenanalyse zur Charakterisierung von Trinkwasserrohren aus Kunststoffen

In Deutschland werden bei der Neuinstallation von Trinkwasserverteilungssystemen in Gebäuden hauptsächlich Verbundrohre bestehend aus Aluminium und verschiedenen Kunststoffen eingesetzt. Im Jahr 2010 kam es im Raum Erfurt/ Thüringen zu einer Kontamination des Trinkwassers, hervorgerufen von materialbürtigen organischen Substanzen, die aus einem für den Einbau zertifiziertem Rohrmaterial, sogenannten peroxidisch-vernetzen Poly-ethylen (PE-Xa), in das Wasser übergehen. Ziel der Arbeit ist es, das Migrationsverhalten, also den Übergang von bekannten organischen Substanzen aus verschiedenen in Verwendung befindlichen Kunststoffrohren in das Medium Trinkwasser zu charakterisieren. Hierfür wurden die statistische Versuchsplanung (SVP) benutzt. Als Ursachen für die Kontamination sind neben dem wesentlich höheren und unvorteilhaften Oberflächen/ Volumenverhältnis der Rohrleitungen in Gebäuden im Vergleich zu den Dimensionen im Verteilungsnetz der Wasserversorger vor allem lange Stagnationszeiten, erheblich höhere Wasser-temperaturen und eine große Vielfalt der im Einsatz befindlichen Materialien zu nennen. Bisher unbekannte organische Substanzen wurden durch eine LC-HRMS-Analyse (Flüssigchromato graphie gekoppelt mit hochauflösender Massenspektrometrie) detektiert und Zusammenhänge zwischen den gemessenen Variablen/ organischen Substanzen sowie den Kunststoffmaterialien mit Hilfe einer multivariaten Datenanalyse (Hauptkomponentenanalyse) aufgedeckt.