Was ist ein Druckstoß (Wasserschlag)?

Ein Druckstoß, umgangssprachlich Wasserschlag, ist ein plötzlicher Druckanstieg in einer Leitung, der entsteht, wenn eine fließende Wassersäule abrupt gebremst oder beschleunigt wird. Man hört ihn als lauten Schlag in den Rohren, etwa wenn ein Hahn schnell schließt oder die Waschmaschine den Wasserzulauf stoppt. Wasser ist nahezu inkompressibel, deshalb wird die Bewegungsenergie in Sekundenbruchteilen in eine Druckwelle umgesetzt, die durch die Leitung hin und her läuft.

Wie groß wird der Druckstoß?

Bei nahezu sofortigem Schließen gilt die Joukowsky-Gleichung:

Δp = ρ × c × Δv

ρ = Dichte von Wasser (etwa 1.000 kg/m³)
c = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwelle in der Leitung
Δv = Geschwindigkeitsänderung des Wassers in m/s

In Metallrohren liegt c in der Größenordnung von 1.000 m/s oder mehr. Wird Wasser mit 1 m/s fast schlagartig gestoppt, entsteht also ein Druckstoß von etwa 1.000 × 1.000 × 1 = 1.000.000 Pa, rund 10 bar, zusätzlich zum normalen Leitungsdruck. In Kunststoffrohren ist c kleiner, der Stoß aber nicht vernachlässigbar.

Ursachen

Schnell schließende Armaturen wie Einhebelmischer und Selbstschlussarmaturen.
Magnetventile in Waschmaschine, Geschirrspüler und Kaffeemaschine.
Hoher Versorgungsdruck und damit hohe Fließgeschwindigkeit.
Lose befestigte Rohre, die bei jedem Stoß gegen das Bauwerk schlagen.

Folgen

Wiederholte Druckstöße belasten Verbindungen, Armaturen, Schläuche und Geräte und können zu Undichtigkeiten an Verschraubungen führen.

Abhilfe

Wasserschlagdämpfer möglichst nahe am auslösenden Gerät oder Hahn einbauen.
Rohre fest einspannen mit ausreichend Rohrschellen.
Druck messen lassen. Ist er hoch, hilft ein Druckminderer hinter dem Wasserzähler.
Armaturen langsamer schließen, wo das von Hand möglich ist.

Hinweis: Leises Knacken an Warmwasserleitungen kommt meist von Wärmedehnung, nicht von Druckstößen.