Wer eine Dampfleitung, ein Heißwassernetz oder einen Kesselanschluss plant, kommt am P235GH Rohr kaum vorbei: Der warmfeste unlegierte Stahl ist der Standardwerkstoff für Druckrohrleitungen bei erhöhten Temperaturen. Zusammen mit dem festeren P265GH deckt er den größten Teil der Anwendungen in Dampf- und Heißwassersystemen ab. Dieser Beitrag ordnet Kennwerte, Einsatzgrenzen und die Abgrenzung zu den legierten Güten 16Mo3 und 13CrMo4-5 ein und zeigt, worauf es beim Schweißen und bei der Wärmebehandlung ankommt.
Einordnung nach EN 10216-2: was hinter der Bezeichnung steckt
P235GH (Werkstoffnummer 1.0345) und P265GH (1.0425) sind warmfeste unlegierte Stähle. Für nahtlose Rohre ist die maßgebende Norm die EN 10216-2: Sie regelt nahtlose Stahlrohre für Druckbeanspruchungen aus unlegierten und legierten Stählen mit festgelegten Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen. Ältere Zeichnungen nennen die Werkstoffe noch nach DIN 17175 als St 35.8 und St 45.8, gemeint sind im Kern dieselben Güten.
Die Kurznamen lassen sich lesen wie ein Datenblatt im Kleinformat:
- P steht für einen Stahl für Druckbeanspruchung (pressure).
- 235 oder 265 nennt die Mindeststreckgrenze in N/mm² bei Raumtemperatur für Wanddicken bis 16 mm.
- GH kennzeichnet die Eignung für erhöhte Temperaturen, also die gewährleisteten Warmfestigkeitswerte.
Die Werkstofffamilie ist dabei nicht auf nahtlose Rohre beschränkt: Für geschweißte Rohre gilt die EN 10217-2, für Bleche die EN 10028-2, für Rohrbögen und Reduzierungen stehen Formstücke nach EN 10253 zur Verfügung. Behälter, Stutzen und Leitung lassen sich so aus derselben Werkstofffamilie kombinieren, was die Werkstoffpaarung beim Schweißen und die Auslegungsrechnung vereinfacht.
Die EN 10216-2 unterscheidet zusätzlich die Prüfkategorien TC1 und TC2, die sich im Umfang der zerstörungsfreien Prüfung unterscheiden. Für Bauteile mit höheren Anforderungen, etwa im Geltungsbereich der Druckgeräterichtlinie, wird üblicherweise TC2 bestellt. Welche Kategorie erforderlich ist, ergibt sich aus dem anzuwendenden Regelwerk und der Einstufung des Druckgeräts nach PED und AD 2000.
Kennwerte und Einsatztemperaturen: was ein P235GH Rohr leistet
Bei Raumtemperatur liegt die Mindeststreckgrenze von P235GH bei 235 N/mm², die Zugfestigkeit zwischen 360 und 500 N/mm². P265GH erreicht mindestens 265 N/mm² Streckgrenze bei 410 bis 570 N/mm² Zugfestigkeit. Beide Güten sind normalisierend behandelt und bringen eine gute Zähigkeit mit, die über Kerbschlagbiegeversuche nachgewiesen wird.
Entscheidend für die Auslegung ist jedoch nicht der Raumtemperaturwert, sondern das Verhalten in der Wärme. Die EN 10216-2 legt dafür Mindestwerte der 0,2-Prozent-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen fest, gestaffelt bis 400 °C. Mit steigender Temperatur sinkt die nutzbare Festigkeit deutlich, was in der Wanddickenberechnung nach EN 13480 direkt eingeht.
Als Faustregel für den Dauerbetrieb gilt:
- Bis etwa 400 °C Wandtemperatur sind P235GH und P265GH die wirtschaftliche Standardlösung, die Auslegung erfolgt über die Warmstreckgrenze.
- Oberhalb von etwa 400 °C wird zunehmend die Zeitstandfestigkeit maßgebend, also das Kriechverhalten über 100.000 und 200.000 Stunden. Die Norm nennt hierfür Zeitstandwerte, die Einsatzgrenze liegt je nach Beanspruchung und geforderter Lebensdauer bei etwa 450 °C, im Einzelfall prüfen.
- Darüber hinaus führt kein Weg an legierten warmfesten Stählen vorbei.
Die folgende Übersicht zeigt die typische Staffelung der warmfesten Rohrwerkstoffe nach EN 10216-2:
| Werkstoff | Werkstoffnummer | Mindeststreckgrenze bei 20 °C (bis 16 mm) | Übliche Dauereinsatzgrenze |
|---|---|---|---|
| P235GH | 1.0345 | 235 N/mm² | bis etwa 400 bis 450 °C |
| P265GH | 1.0425 | 265 N/mm² | bis etwa 400 bis 450 °C |
| 16Mo3 | 1.5415 | 280 N/mm² | bis etwa 500 bis 530 °C |
| 13CrMo4-5 | 1.7335 | 290 N/mm² | bis etwa 550 bis 560 °C |
Die Werte für die Einsatzgrenzen sind Richtwerte aus der Praxis. Verbindlich sind immer die Festigkeits- und Zeitstandwerte der gültigen Norm in Verbindung mit der Auslegungsrechnung. Zu beachten ist außerdem die Staffelung nach Wanddicke: Bei dickwandigen Rohren gelten reduzierte Mindestwerte, weshalb die Bestellung immer Wanddicke, Prüfkategorie und die geforderte Prüfbescheinigung nennen sollte.
Abgrenzung zu 16Mo3 und 13CrMo4-5
Die Wahl zwischen unlegiertem und legiertem Werkstoff ist in erster Linie eine Temperaturfrage. 16Mo3 enthält rund 0,3 Prozent Molybdän, das die Warmfestigkeit und die Zeitstandfestigkeit anhebt. 13CrMo4-5 kombiniert etwa 1 Prozent Chrom mit 0,5 Prozent Molybdän und erweitert den Einsatzbereich nochmals nach oben, typisch für Heißdampfleitungen und Überhitzerrohre.
Der höhere Legierungsgehalt hat allerdings Folgen für die Verarbeitung. Während P235GH und P265GH ohne besondere Maßnahmen schweißbar sind, verlangen die CrMo-Stähle kontrolliertes Vorwärmen und in aller Regel eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Auch die Verfahrensprüfungen gelten je Werkstoffgruppe nach ISO/TR 15608 getrennt: P235GH und P265GH liegen in Gruppe 1, 13CrMo4-5 dagegen in Gruppe 5. Wer also ohne Not auf eine höherlegierte Güte ausweicht, erhöht Prüf- und Fertigungsaufwand spürbar.
Für die Praxis heißt das: so unlegiert wie möglich, so legiert wie nötig. Ein P235GH Rohr ist bei Sattdampf, Kondensat und Heißwasser fast immer die richtige Wahl, die Molybdän- und Chrom-Molybdän-Güten bleiben dem Hochtemperaturbereich vorbehalten.
Schweißen und Wärmebehandlung in der Fertigung
P235GH und P265GH gehören zu den am besten schweißgeeigneten Rohrwerkstoffen überhaupt. Der niedrige Kohlenstoffgehalt und das begrenzte Kohlenstoffäquivalent halten die Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone gering. In der Rohrvorfertigung hat sich das WIG-Schweißen der Wurzel mit anschließenden Fülllagen in E-Hand oder MAG bewährt, bei kleineren Wanddicken wird häufig komplett WIG geschweißt. Mischverbindungen zu nichtrostenden Stählen sind möglich, verlangen aber eine überlegte Wahl des Zusatzwerkstoffs und eine eigene Verfahrensprüfung.
Für die Wärmeführung gelten einfache Grundsätze:
- Vorwärmen ist bei üblichen Wanddicken und normalen Umgebungsbedingungen meist nicht erforderlich. Bei großen Wanddicken, niedrigen Bauteiltemperaturen oder hoher Wärmeableitung wird auf etwa 100 bis 150 °C vorgewärmt, die konkrete Vorgabe liefert die Schweißanweisung.
- Spannungsarmglühen nach dem Schweißen ist für die Werkstoffgruppe 1 erst ab größeren Wanddicken vorgeschrieben. Die Grenzen regeln EN 13480-4 beziehungsweise die AD 2000-Merkblätter, im Einzelfall prüfen.
- Zusatzwerkstoffe werden artgleich oder leicht überlegiert gewählt, damit die Naht die geforderten Warmfestigkeitswerte erreicht.
Wichtig ist die Trennung der Werkstoffkreise in der Werkstatt: Wer parallel nichtrostende Stähle verarbeitet, muss Schleifmittel, Bürsten und Auflageflächen konsequent trennen, sonst drohen Fremdrost auf dem Edelstahl und unnötige Diskussionen bei der Abnahme.
Typische Anwendungen in Dampf- und Heißwassersystemen
Das Einsatzfeld der beiden Güten ist breit. P235GH ist die Standardgüte für Sattdampfleitungen, Kondensatnetze, Speisewasserleitungen und Heißwassersysteme, außerdem für Wärmetauscher, Economiser und Druckbehälterstutzen. P265GH kommt zum Zug, wenn die höhere Streckgrenze dünnere Wanddicken oder höhere zulässige Drücke ermöglicht, etwa bei größeren Nennweiten im Kesselhaus oder in Fernwärmenetzen.
Gerade im Dampfbereich entscheidet neben dem Werkstoff die Systemplanung über die Lebensdauer: Gefälle, Entwässerungspunkte und Kondensatableitung bestimmen, ob eine Leitung Jahrzehnte hält oder durch Erosion und Wasserschläge vorzeitig ausfällt. Einen Überblick über die planerischen Grundlagen gibt der Ratgeber zur Dampfleitung und Kondensatführung in der Industrie.
Zwei Punkte verdienen bei unlegierten warmfesten Stählen besondere Aufmerksamkeit. Erstens die Korrosion: Anders als nichtrostende Stähle brauchen P235GH und P265GH ein durchdachtes Konzept aus Wasseraufbereitung, Sauerstoffbindung und gegebenenfalls Außenbeschichtung oder Isolierung mit Feuchteschutz. Zweitens die Dokumentation: Für Druckgeräte sind Abnahmeprüfzeugnisse 3.1 nach EN 10204 mit Schmelzenanalyse und mechanischen Kennwerten üblich, die Rückverfolgbarkeit der Rohre bis zur Schmelze muss über die gesamte Fertigung erhalten bleiben.
Häufige Fragen
Worin unterscheiden sich P235GH und P265GH konkret?
Beide Stähle sind chemisch eng verwandt, P265GH hat jedoch etwas höhere Gehalte an festigkeitssteigernden Elementen und erreicht dadurch eine um 30 N/mm² höhere Mindeststreckgrenze. In der Praxis erlaubt das dünnere Wanddicken oder höhere Drücke bei gleicher Geometrie. Verarbeitung, Schweißeignung und Einsatztemperaturen sind weitgehend identisch.
Bis zu welcher Temperatur darf ein P235GH Rohr eingesetzt werden?
Als Dauergrenze gelten je nach Beanspruchung etwa 400 bis 450 °C Wandtemperatur. Oberhalb von rund 400 °C bestimmt die Zeitstandfestigkeit die Auslegung, sodass die zulässige Spannung mit der geforderten Lebensdauer sinkt. Für dauerhaft höhere Temperaturen sind 16Mo3 oder 13CrMo4-5 die passenden Werkstoffe.
Muss nach dem Schweißen von P235GH wärmebehandelt werden?
Bei den im Rohrleitungsbau üblichen Wanddicken ist in der Regel keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich, da der Werkstoff zur Gruppe 1 gehört. Erst ab größeren Wanddicken fordern EN 13480-4 oder die AD 2000-Merkblätter ein Spannungsarmglühen. Maßgebend sind immer das anzuwendende Regelwerk und die freigegebene Schweißanweisung.
Sind St 35.8 und P235GH derselbe Werkstoff?
St 35.8 nach der zurückgezogenen DIN 17175 entspricht in der heutigen Normenwelt dem P235GH nach EN 10216-2, die Werkstoffnummer 1.0345 ist gleich geblieben. Bei Ersatzbeschaffungen für Altanlagen kann daher auf die aktuelle Güte umgestellt werden. Prüfbescheinigung und Prüfkategorie sollten dabei an das heutige Regelwerk angepasst werden.