Systemischer Ansatz zum Optimieren der Trinkwassergüte

Trinkwasser kann, wie jedes andere Lebensmittel, verderben. Nicht unbeträchtliche Verkeimungsrisiken dazu lauern...

...in der häuslichen Trinkwasser-Installation, denn sie ist die „Verpackung“, die unser wichtigstes Lebensmittel zu den einzelnen Entnahmestellen führt. Um dieses Risiko auszuschließen und die Trinkwassergüte zu erhalten, sind drei Faktoren entscheidend: die Auslegung der Trinkwasseranlage, die eingesetzten Materialien und der bestimmungsgemäße Betrieb. Das gewährleistet nur ein systemischer Ansatz: Die Trinkwasser-Installation wird in ihrer Gesamtheit inklusive aller in ihr wirkenden Wechselbeziehungen aus Wasserqualität und Wasserdynamik, Temperaturbedingungen und Nutzerverhalten betrachtet.

Daraus lässt sich ein optimales Maßnahmenpaket aus Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit entwickeln, das die Trinkwassergüte tatsächlich dauerhaft und zuverlässig gewährleistet.

Technische Herausforderungen

Die ständige Versorgung mit Trinkwasser warm/kalt in Küche und Bad ist heutzutage genauso selbstverständlich wie im Hobbyraum, in der Waschküche oder der privaten Sauna. Konsequenz dieses Komforts sind aber komplexe und verzweigte Rohrleitungsnetze für kaltes und warmes Trinkwasser (PWC bzw. PWH). In diesen Rohrstrecken wird das Trinkwasser chemisch und mikrobiell von Faktoren beeinflusst, die die Wasserqualität massiv beeinträchtigen können:

• Die installierten Komponenten (Rohre, Verbinder und Armaturen) geben permanent feinste Spurenelemente an das Trinkwasser ab. Daher definiert die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) Grenzwerte. Zudem führt das Umweltbundesamt (UBA) eine regelmäßig aktualisierte „Positivliste“ für metallene Werkstoffe, die in Kontakt mit Trinkwasser als unbedenklich eingestuft sind.

• Sowohl zu großzügig dimensionierte Trinkwasser-Installationen wie auch Nutzungsunterbrechungen führen zu Stagnation. Das begünstigt unter anderem die Entstehung eines Biofilms, der als Lebensgrundlage für Bakterien wiederum die Gefahr einer Verkeimung des Trinkwassers erhöht.

• Durch zu lange Leitungswege oder Stagnation kühlt Warmwasser ab, Kaltwasser erwärmt sich. So gelangt das Wasser in einen hygienekritischen Temperaturbereich. Es besteht die Gefahr einer mikrobiellen Belastung beispielsweise durch Legionellen. Daher soll nach DIN 1988-200 die Temperatur für Kaltwasser 25 °C nicht über-, die für Warmwasser 55 °C nicht unterschreiten. In Zirkulationssystemen muss ein ∆t von 5 K zwischen Speicheraus- und -wiedereintritt (60/55 °C) eingehalten werden.

Planung und Software

Mit einem umfassenden Planungsansatz lassen sich diese Wechselwirkungen und damit das Risiko einer hygienischen Beeinträchtigung des Trinkwassers beeinflussen:

• Die Dimensionierung der Trinkwasser-Installation erfolgt auf der Grundlage eines mit dem Bau-herrn/Nutzer abzustimmenden Raumbuches gem. DIN 1988-200 (Planung von Trinkwasserinstallationen).

• Bei der softwaregestützten Auslegung wird mit Gleichzeitigkeiten gearbeitet. Im Planungsprogramm „OVPlan“ von Oventrop kann zusätzlich der Berechnungsvolumenstrom händisch reduziert werden. Anstelle der Gleichzeitigkeiten für Dusche plus Badewanne wird rechnerisch zum Beispiel nur einer der Verbraucher berücksichtigt. Das führt bei der Auslegung automatisch zu kleineren Rohrnennweiten und unterstützt so den regelmäßigen Wasseraustausch. Solche abweichenden Gleichzeitigkeiten sind mit dem Bauherrn allerdings ausdrücklich zu vereinbaren und schriftlich festzuhalten.

• Stagnationsgefährdete Bereiche im bestimmungsgemäßen Betrieb werden schon in der Planungsphase per Simulationsmodell identifiziert und gezielt abgesichert. Dies kann je nach Installationsumgebung und Anforderungen durch eine entsprechende Verlegeart (zum Beispiel Durchschleifen), eine Zirkulation oder die Installation einer Hygiene-Spülstation Typ „Regudrain“ erfolgen. Sie sichert bei Abweichungen vom bestimmungsgemäßen Betrieb als „automatischer Verbraucher“ gezielt einzelne Strangabschnitte in der Installation oder sogar das Rohrleitungsnetz kompletter Etagen ab.

• Bei der Umsetzung der Planung wird auf Basis der VDI 3805 („Produktdatenaustausch in der TGA“) die qualitätssichernde Durchgängigkeit aller entscheidenden Produkt- und Systemdaten gewährleistet. Diese Daten sind unter oventrop.com im Fachpartnerbereich unter dem Stichwort „Software“ zum kostenlosen Download hinterlegt.

Produkte und Systeme

Mindestens genauso wichtig wie die bedarfsgerechte Auslegung in der mehrstufigen Qualitätskette ist aber die fachgerechte Installation. Nur mit entsprechend zertifizierten Produkten sowie aufeinander abgestimmten Systemen ist die angenommene Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren installationsseitig sicherzustellen: Im Rahmen des Werkvertrages schuldet der Fachplaner und/oder Installateur seinen Kunden nämlich eine fachlich einwandfreie Leistung. Und für die gelten die „Allgemein anerkannten Regeln der Technik“ als Maßstab, wenn im Zweifelsfall vor Gericht eine Entscheidung gefällt werden muss. Für die in Trinkwasseranlagen eingesetzten Installationskomponenten sind daher die allgemein anerkannten Produktkennzeichnungen verschiedener Zertifizierungsstellen (beispielsweise des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs – DVGW) obligatorisch.

Der Hintergrund: Im Sinne eingeführter und bewährter Verarbeitungs- und Installationsverfahren tragen nationale Normen und Regeln maßgeblich zur Qualitätssicherung von Trinkwasseranlagen bei. Besonders deutlich wird das an den Arbeitsblättern des DVGW zum Erhalt der Trinkwassergüte. Zur Vermeidung von Stagnation in Trinkwasser-Installationen geben beispielsweise die DVGW-Arbeitsblätter „W 551“ und „W 553“ die Zirkulation von Trinkwarmwasser in Großanlagen sowie die 5 K als maximale Temperaturdifferenz zwischen Speicheraus- und -wiedereintritt vor. Auch die bekannte „Drei-Liter-Regel“ findet sich hier.

Genauso leistet der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) mit diversen Richtlinien ebenfalls einen maßgeblichen Beitrag zur langzeitbelastbaren Qualitätssicherung von Trinkwasser-Installationen. Dessen Richtlinien haben daher einen entsprechend hohen Stellenwert.

Als namhafter Markenhersteller hat Oventrop seine Produkte und Systeme für den Trinkwasserbereich DVGW-geprüft und -zugelassen. In der nach DIN EN ISO 9001 zertifizierten Fertigung kommen für den Trinkwasserbereich ausschließlich Werkstoffe zum Einsatz, die der UBA-Positivliste entsprechen. Das gilt ganz besonders für die in der eigenen Fertigung verarbeiteten bleiarmen/bleifreien Kupfer-Legierungen. Die Oventrop-Produkte und -Systeme dürfen also uneingeschränkt ohne zusätzliche Prüfung oder gesonderte Abstimmung in allen Trinkwässern eingesetzt werden. Zudem bietet Oventrop eine mindestens zehnjährige Nachkaufgarantie und einen 24-h-Service, wenn es mal schnell gehen muss.

Installationslösungen

Die bedarfsgerechte Auslegung einer Trinkwasser-Installation orientiert sich immer an einem definierten Nutzungsszenario. Das ist in Abstimmung mit dem Bauherrn/Nutzer idealerweise in einem Raumbuch verbindlich festgehalten. Wie bei jeder Planung gibt es aber auch hier Unsicherheitsfaktoren, insbesondere Nutzungsunterbrechungen. In einem Hotel können das tage- oder wochenweise nicht belegte Zimmer sein, in einem Mehrfamilienhaus der monatelange Leerstand einzelner Wohnungen oder bei einer Sporthalle die wochenlangen Schulferien. In jedem Fall ist der bestimmungsgemäße Betrieb dann nicht mehr gegeben – für das Trinkwasser besteht Stagnationsgefahr.

Derartige Risiken sind schon in der frühen Planungsphase zu identifizieren und durch bauseitige Installationslösungen auszuräumen. Dazu zählen insbesondere:

• Trinkwasserstationen wie „Regumaq“ und „Regudis“ für die hygienisch optimierte Trinkwarmwasserbereitung, um keine große Wasservolumina vorhalten zu müssen,

• statisch oder temperaturabhängig arbeitende Strangregulierventile wie die „Aquastrom“-Serie für hydraulisch und thermisch abgeglichene Trinkwarmwasser-Zirkulationen,

• durchgeschliffene Anbindeleitungen, um auch bei Nichtnutzung einzelner Entnahmestellen einen regelmäßigen Wasseraustausch bis unmittelbar vor jede Entnahmestelle zu gewährleisten,

• Zirkulationsleitungen ggfs. auch in der Kaltwasser-Installation sowie

• automatisierte Verbraucher am Ende von Stichleitungen, die individuell programmiert den bestimmungsgemäßen Verbrauch sicherstellen. Dafür werden Spülstationen des Typs „Regudrain“ eingesetzt. Die „Regudrain“ Hygiene-Spülstation dient der Aufrechterhaltung des bestimmungsgemäßen Betriebes in Trinkwasser-Installationen, zum Beispiel bei Nutzungsunterbrechungen. Bei Überschreiten individuell definierter Grenzwerte wird zeit- oder temperaturgesteuert eine Spülung ausgelöst. Die notwendigen Einstellungen lassen sich per W-LAN vornehmen. Auch eine Protokollierung zum Nachweis des bestimmungsgemäßen Betriebs ist gegeben.

Innovative Wohnungsstation „Regudis W-HTE“

Um die Komplexität von Trinkwasseranlagen zu verringern, kann darüber hinaus – zum Beispiel in Mehrfamilienhäusern – eine dezentrale Warmwasserversorgung sinnvoll sein: Das macht aufwändige Zirkulations-Installationen ebenso überflüssig wie den (energetischen) Aufwand, im PWH-Kreis die geforderten Systemtemperaturen von > 55 °C abzusichern. Ein optimaler Lösungsansatz für die gleichermaßen hygienisch optimierte und energieeffiziente Trinkwasserbereitung ist in solchen Anwendungen die elektronisch geregelte Wohnungsstation „Regudis W-HTE“ von Oventrop zur Bereitstellung von PWH und PWC sowie Heizungswasser in einer kompakten, einbaufertigen Einheit: Mit einer Übertemperatur von lediglich 5 °C (5K) wird das Trinkwasser (kalt) dezentral über einen Wärmeüberträger nach dem Durchlaufprinzip erwärmt. So kann mit einer geringen Vorlauftemperatur PWH effizient erzeugt werden, was beispielsweise den Einsatz von Wärmepumpen unterstützt. Generell ist die Wohnungsstation jedoch unabhängig von der Art der Wärmeerzeugung – wie Gas, Öl, Wärmepumpe, etc.

Zum Güteerhalt des warmen Trinkwassers trägt die Vollversiegelung des kompletten Wärmeüberträgers mit Siliziumdioxid bei: Diese „Sealix“-Vollversiegelung reduziert Ablagerungen, Korrosion und Fouling durch den Lotus-Effekt.

Ein weiterer Vorteil der Wohnungsstation ist ihre hohe Schüttleistung von bis zu 25 l/min. Das reicht beispielsweise für eine parallele Nutzung von zwei Duschen; oder eben entsprechend große Wellness-Duschen…

„Regumaq X“ für die Trinkwassererwärmung

Rein als Warmwasserstation konzipiert ist die „Regumaq X“. Durch die hydraulisch optimierte Rohrführung und einen leistungsstarken Plattenwärmeübertrager sind sehr hohe Schüttleistungen möglich. Zudem lassen sich Schüttleistungen und Temperaturüberhöhungen individuell an die Anlagenparameter anpassen. Besonders bei Niedertemperatursystemen lässt sich so eine positive Gesamtenergiebilanz erzielen. Auch hier ist der Wärmeüberträger optional mit der selbstreinigenden „Sealix“-Vollversiegelung erhältlich.

Die Warmwasserstation „Regumaq X-25“ ist, als Programmerweiterung, speziell für den Einsatz in Einfamilienhäusern entwickelt. Vor Ort wird sie ganz einfach mittels DIP-Schaltern auf die erforderlichen Anlageparameter eingestellt. Die „X-25“ hat eine Schüttleistung von maximal 25 l/min und ist aufgrund der Übertemperatur von nur 5 K ebenfalls optimal für Niedertemperatursysteme geeignet.

Umsetzung

Welche dieser planungs- und bauseitigen Maßnahmen zum Erhalt der Trinkwassergüte in der Praxis tatsächlich umgesetzt werden, hängt aber letztlich immer von dem jeweiligen Objekt ab. Oventrop hält Schemata bereit, wie die Trinkwassergüte in öffentlich-gewerblichen, aber auch in privaten Objekten

• praxisgerecht,

• wirtschaftlich und

• zukunftsorientiert

abgesichert werden kann.

• Durchgängig gelten für die von Oventrop erarbeiteten Installationsvorschläge dabei drei entscheidende Planungsprämissen:

• Unabhängig von der Frage, ob es sich um ein Hotel, ein Krankenhaus oder einen Geschosswohnungsbau handelt, ist das Volumen der Trinkwasseranlage so gering wie möglich zu halten.

• Unabhängig von der Größe der Trinkwasser-Installation und ihrer Verzweigung im Gebäude ist konsequent auf eine hygieneunschädliche Temperaturhaltung in den Strängen und in den Verteilleitungen zu achten.

• Unabhängig von der Frage, ob das Objekt bestimmungsgemäß genutzt wird oder leer steht, muss konsequent für einen hinreichenden Wasseraustausch gesorgt werden.

Diese Prämissen lassen sich praxisgerecht besonders einfach erfüllen, wenn die Installationskomponenten aus einer Hand eingesetzt werden. Das verhindert Schnittstellenprobleme und reduziert den Abstimmungsaufwand auf der Baustelle oder im Betrieb. Kontinuierlich weiterentwickelt und konsequent „made in Germany“ sind die Systemkomponenten zudem tragender Bestandteil der bewährten Leistungskette aus Fachplaner, Fachgroßhandel und Fachhandwerk, die gemeinsam den Erhalt der Trinkwassergüte gewährleisten.