„PANTA RHEI“ – oder „Alles fließt“ in der Trinkwasser-Installation

Für die zentrale Trinkwasserversorgung gibt es in Deutschland eine Reihe neuer Vorschriften. Besonders betroffen sind alle Großanlagen, die nach der Trinkwasserverordnung mit Trinkwasserspeichern über 400 Litern und ab einem Rohrleitungsinhalt von 3 Litern bei 60 °C betrieben werden müssen. In der Bundesrepublik haben zurzeit 80 Prozent aller Mehrfamilienhäuser weniger als 12 Wohnungen. Diese wurden als Folge der neuen Trinkwasserverordnung zu „Großanlagen“.

Ein großer Teil der Mehrfamilienhäuser, Hotels und Seniorenheime ist von den Anforderungen zusätzlich betroffen, weil die geforderten hohen Temperaturen für Wärmepumpen, Brennwertkessel, Solarenergie und die Fernheizung mit niedrigem Wirkungsgrad und hohen Kosten verbunden sind. Ringleitungen und Maschen gehören zum allgemein anerkannten Stand der Technik. Zur Erfüllung der hygienischen und aller anderen Anforderungen in der Trinkwasser-Installation von Mehrfamilienhäusern sind sie eine verblüffend einfache Lösung für ein scheinbar unlösbares Problem.

Als „Ei des Kolumbus“ könnte sich für die Trinkwasser-Installation auch ein neues Wärmepumpensystem herausstellen, bei dem die aus hygienischen Gründen erforderliche Mindesttemperatur für Warmwasser und die maximal zulässige Temperatur für Kaltwasser durch eine Wärmepumpe erreicht werden, deren Verdampfer im Kaltwassersystem und deren Kondensator im Warmwassersystem angeordnet sind.

Ringleitung, Maschen oder Baumstruktur

Wer die Eigenschaften von Ringleitungen und Maschen für die Trinkwasserhygiene beurteilen möchte, dem ist die Veröffentlichung im SanitärJournal 2/2012, Teil 2 (2), Seite 30 bis 35, und der Vortrag „Vermaschte Netze in der Trinkwasserhaus­installation“ von Prof. Dr. Detlef Orth im VDI-Bericht 2043(4) zu empfehlen. Am Beispiel von zehn Wohnungen werden hier die Vorteile einer Trinkwasserverteilung mit Ringleitung und Maschen gegenüber der Baumstruktur detailliert erläutert. In der alten DIN 1988, Teil 3, gab es 2009 noch keine Berechnungsmethode zur Ringleitung, wie die neuerdings beschriebene Stockwerksleitung im Teil 300 der neuen Norm, mit der Empfehlung zu überall gleichen Rohrdurchmessern, wie im Bild 1 und 2 für die Ringleitung und Maschen dargestellt. Darum wurde jetzt die Berechnungsmethode für Ringe und Maschen nach der neuen DIN 1988, Teil 300 (11), entwickelt und wird nachfolgend erläutert.

Der größte Vorteil der Ringleitung gegenüber dem klassischen System der Baumstruktur ist, dass sie das Ziel der Auslegung nach DIN 1988, Teil 300, „für die Kalt- und Warmwasserleitung bei Spitzenbelastung des Systems bei den kleinstmöglichen Innendurchmessern den Mindestdurchfluss an allen Entnahmestellen sicherzustellen“, wirklich erreicht. Wendet man die für die Baumstruktur vorgesehenen Formeln folgerichtig auf die Ringleitungen und Maschen an und führt alle Teilstrecken wie im Bild 1 und 2 dargestellt mit dem gleichen Rohrdurchmesser aus, dann wird die Rohrdimension der Baumstruktur weit unterschritten.

Die Rohrdurchmesser der Ringleitung sind geringer als jene der üblichen Baumstruktur

Der Summendurchfluss SD einer Trinkwasser-Installation für 20 Wohnungen nach Bild 1 ist zum Beispiel bei Kaltwasser 20 x 0,64 = 12,8 l/s. Der Spitzendurchfluss ist für Wohnungen und Seniorenheime berechnet und liegt bei Vs = 1,48 x 12,8 ^ 0,19 - 0,94 = 1,462 l/s. Er tritt in der Kaltwasserzuleitung auf und verteilt sich bei symmetrischer Anordnung auf die vier Steigestränge des Rohrsystems (je 0,3655 l/s). Der zur Berechnung eines symmetrischen Maschen-Systems erforderliche Summendurchfluss SD’ der beiden Seiten (nach Formel 9 der Norm zurückberechnet) ist nicht 3,2 l/s wie bei der Baumstruktur, sondern für beide Seiten SD’ = 2,068 l/s und wird für die Berechnung von Druckverlust und Durchflussmengen in allen Teilen der Ringleitung zu Grunde gelegt.

Die nach VDI-Richtlinie 6023 geforderte Austauschquote, innerhalb von 72 Stunden, maximal einer Woche, ist bei Ringleitungen und Maschen gesichert

Die Austauschquote zur Vermeidung von Stagnation in selten genutzten Entnahmestellen ist bei den üblichen Trinkwasser-Installationen mit Baumstruktur nicht immer gewährleistet, darum werden für die üblichen Baumstrukturen zur Vermeidung der Stagnation zunehmend „Zwangsspülsysteme“ zur automatischen Entleerung der Rohrleitungen empfohlen und auch eingebaut. Ringleitungen und Maschen gehören im Bereich der kommunalen Trinkwasserversorgung, der hygienischen Vorteile wegen, zum allgemein anerkannten Stand der Technik.

Weiterführende Informationen: http://www.zeeh-speicher.de

Robert  Kremer
Von Robert Kremer
Ehem. Mitarbeiter im DVGW Fachausschuss Trinkwasserhygiene in Gebäuden, im Ausschuss Trinkwassererwärmer, Normenausschuss DIN 4753, Richtlinienausschuss VDI 6003 sowie Entwicklungsleiter bei Fröling.