IKZ Haustechnik - Sonderheft Trinkwasserhygiene

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INHALT/INTRO

FORSCHUNG UND LEHRE

4 Die Trinkwasserinstallation in Gebäuden –

neuer Fokus der Wasserhygiene

Über die Ökologie von Bakterien in Trinkwasseranlagen.

8 Aufschlussreiches Forschungsprojekt

Erkenntnisse aus dem vom Bundesministerium für Bildung und

Forschung geförderten Projekt Biofilm-Management und deren

Auswirkungen auf die Praxis.

12 Wann sind Bakterien wirklich tot?

Eine simple Frage mit anspruchsvoller Antwort.

16 Legionellen: ein Zusammenspiel mehrerer Faktoren

Lässt sich das Temperaturniveau um 5 K senken? Erkenntnisse

eines Forschungsprojekts der TU Dresden.

20 Unerwünschte Bewohner

Makroorganismen in Trinkwasserversorgungsnetzen.

TRINKWASSERHYGIENE DIE DRITTE

Als wir Ende 2010 erstmals das Sonderheft

Trinkwasserhygiene 2011 aufgelegt

hatten, war die Resonanz im

Markt groß. So groß, dass wir die Ausgabe

noch im selben Jahr nachdrucken

mussten. Aufgrund zahlreicher Veränderungen

in der Trinkwasserverordnung,

bei Normen, Arbeitsblättern und

Richtlinien folgte mit dem Sonderheft

Trinkwasserhygiene 2013 eine Neuauflage

der Publikation, die wir nun als

E-Paper fortschreiben.

In bewährter Manier bündeln wir in der vorliegenden Ausgabe 2014

den aktuellen Wissensstand zum weiten Feld der Trinkwasserhygiene

und schlagen den Bogen von der Forschung bis hin zur Praxis.

Wertvolle Informationen fürs Tagesgeschäft wünscht Ihnen

Markus Sironi

IKZ-Chefredakteur

m.sironi@strobel-verlag.de

PLANUNG

26 Hygienebewusste Planung nach DIN 1988-200

Grundlagenermittlung, bedarfsgerechte Auslegung, Betriebstemperaturen

und Wasseraustausch als entscheidende Größen.

32 Richtig dimensioniert

Grundlagen nach DIN 1988-300.

38 Auslegung nach DIN 1988-300 – Theorie und Praxis im

direkten Vergleich

Die Relevanz von Zeta-Werten am Beispiel.

42 Sonne für alle

Für die Integration einer großen thermischen Solaranlage in die

Heizungs- und Trinkwasseranlage gibt es mehrere, praktikable

Möglichkeiten.

48 Druckerhöhung in der Trinkwasserinstallation

Planungshinweise auf Grundlage der DIN 1988-500.

54 Ausgestaltung der Trinkwasseranschlüsse in Verbindung

mit Feuerlösch- und Brandschutzanlagen

Planungsgrundsätze nach DIN 1988-600.

PRAXISWISSEN

58 Unterschätztes Risiko

Stagnation trotz laufenden Betriebs – Ursachen und Abhilfe.

61 Das DVGW-Arbeitsblatt W551 und die 3-Liter-Regel

Antworten auf häufig gestellte Fragen.

64 Überschreitung des technischen Maßnahmenwertes

für Legionellen – und dann?

Erfahrungen über die Durchführung einer Gefährdungsanalyse.

70 Mikrobiologische Probleme erfolgreich vermeiden

Ursachen – Vorgehensweisen im Kontaminationsfall –

Sanierungsmaßnahmen.

74 Messen, nicht mutmaßen

Energieeffizienz und Hygieneerhalt in Installationen

auf Basis von Messdaten.

78 „Besser agieren, anstatt sich passiv zu verhalten“

Die Umsetzung der Untersuchungspflicht auf Legionellen

in großen Mietshäusern am praktischen Beispiel.

82 Warmes Wasser just in time

Verbesserung der Trinkwasserhygiene durch Umrüstung

von Speicher-Trinkwassererwärmung auf Frischwassertechnik.

INSTALLATIONSTECHNIK

86 Kaltwasserleitungen vor Erwärmung schützen

Legionellenvermehrung in Kaltwasser-Systemen.

89 Erste Hilfe im Notfall

Endständige Sterilwasserfilter.

90 Erst prüfen, dann spülen

Was ist bei der Inbetriebnahme einer Installation zu beachten?

93 Verzinktes Stahlrohr im Bestand

In einigen Regionen Deutschlands trifft man im Bestand noch

häufig auf verzinktes Stahlrohr für Trinkwasserinstallationen. CHT

94 Schutz vor Fremdstoffen und Leckagen

Hauswasserstationen und Leckageschutzsysteme.

100 Beprobung von Trinkwasser-Installationen

Aussagekräftige Untersuchungsergebnisse gibt es nur durch eine

genaue Aufgabenbeschreibung.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 3


In medizinischen Bereichen gibt es weitere bakterielle Erreger, die von Bedeutung sind, die jedoch in den übrigen Bereichen für gesunde Personen

nicht die gesundheitliche Bedeutung beinhalten. Aus diesem Grunde müssen in Risikobereichen von medizinischen Einrichtungen zusätzliche

Maßnahmen durchgeführt werden.

Bild: Projektphotos.de

Die Trinkwasserinstallation in Gebäuden

– neuer Fokus der Wasserhygiene

Die Trinkwasserhygiene hat beginnend im 19. Jahrhundert große Fortschritte hinsichtlich einer sicheren Wasserversorgung insbesondere

im Hinblick auf den Schutz vor klassischen trinkwasserbedingten Infektionen wie Cholera, Typhus und Shigellen-Ruhr erreicht.

Die Trinkwasserversorgung gilt in Deutschland unbestritten als gut gesichert und gut überwacht. Neuere Erkenntnisse der letzten

beiden Jahrzehnte zeigten jedoch, dass trotz einer guten Wasseraufbereitung es in Trinkwasserinstallationssystemen von Gebäuden

zu einem Wiederaufkeimen von Mikroorganismen dann kommen kann, wenn geeignete Vermehrungsbedingungen durch Betrieb oder

Planung zustande kommen.

Mit der Entdeckung der Legionellen als

klassischem trinkwasserbedingten Krankheitserreger

im Zusammenhang mit Warmwasseranwendung

wurden insbesondere

in den europäischen Ländern eine Reihe

von grundlegenden wissenschaftlichen Arbeiten

durchgeführt, die die wichtigsten

Risikofaktoren für die Vermehrung von Legionellen

in Trinkwasserinstallationssystemen

charakterisierten.

In der Folge wurden zusätzlich epidemiologische

Untersuchungen durchgeführt,

die zeigten, dass Legionellen zu epidemiologisch

wichtigen Infektionen wie

den atypischen Pneumonien führen können.

Die mittlerweile vorliegenden epidemiologischen

Daten sprechen dafür, dass

zwischen 20 000 – 30 000 ambulant erworbene

Legionellosen in Deutschland

auftreten, die zu einer behandlungsbedürftigen

Pneumonie führen. In Deutschland

beträgt die Letalität (Sterblichkeit)

der Legionellose ca. 7 %. Mittlerweile liegen

jedoch weitere Erkenntnisse vor auch

über andere bakterielle Krankheitserreger,

die sich in der Trinkwasserinstallation

grundsätzlich vermehren können.

Hierzu zählen sogenannte fakultativ-pathogene

Erreger. Hierunter versteht man

solche Erreger, die bei bestimmter Prädisposition

aus dem Wasser übertragen

werden können und zu Infektionen führen.

Auch hierzu liegen mittlerweile eine

Reihe wissenschaftlich anspruchsvoller

Arbeiten vor, die insbesondere in medizinischen

Bereichen die Bedeutung was-

4 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

serübertragener Pseudomonaden (P. aeruginosa

) gut belegen.

Vor diesem Hintergrund ist es notwendig,

sich mit den wichtigsten bakteriellen

Krankheitserregern, die sich in der Trinkwasserinstallation

vermehren, intensiv zu

befassen, die Risikopunkte zu charakterisieren

und hieraus Konsequenzen für Planung,

Betrieb und Wartung zu ergreifen.

Im Folgenden wird auf die wichtigsten

Krankheitserreger, die prädisponierenden

Faktoren sowie die ökologischen und technischen

Voraussetzungen eingegangen.

Zudem sollen die wichtigsten Punkte der

Trinkwasserregulierung angesprochen

werden.

Relevante Bakterien, die sich in der

Trinkwasserinstallation vermehren

können

Zu den beiden wichtigsten Krankheitserregern,

die in der Trinkwasserinstallation

von Bedeutung sind, zählen

Legionellen

Pseudomonas aeruginosa.

In medizinischen Bereichen gibt es weitere

bakterielle Erreger, die von Bedeutung

sind, die jedoch in den übrigen Bereichen

für gesunde Personen nicht die gesundheitliche

Bedeutung beinhalten. Aus diesem

Grunde müssen

in Risikobereichen

von medizinischen

Einrichtungen zusätzliche

Maßnahmen

durchgeführt

werden.

Legionellen vermehren sich maßgeblich

dann, wenn die Temperaturen im

Warmwassersystem zwischen 25 bis

50 °C liegen. Die Temperatur stellt einen

derart wichtigen Selektionsfaktor für die

Vermehrung von Legionellen dar, dass

insbesondere die Vermeidung günstiger

Temperaturbereiche für das Legionellenwachstum

und die Kontrolle von entscheidender

Bedeutung sind. Pseudomonaden

hingegen können sich auch unter Kaltwassertemperaturen

in der Trinkwasserinstallation

vermehren und verfügen in

der Regel über ein breiteres Temperaturspektrum.

Pseudomonaden gelten in erster Linie

als fakultativ-pathogene Erreger mit natürlicherweise

schon bestehender relativ hoher

Antibiotika-Resistenz. Für den Gesunden

ist das Vorkommen von Pseudomonas

aeruginosa in der Regel nicht von gravierender

Bedeutung, für Krankenhauspatienten

haben Pseudomonaden-Infektionen

In Deutschland beträgt

die Letalität der Legionellose

ca. 7 %.

Sollten in Wohngebäuden Risikogruppen, wie z. B. Patienten mit schwerer Immunsuppression,

Patienten mit bestimmten Stoffwechselkrankheiten wie zystischer Fibrose leben, muss dies bei

der Risikoabwägung berücksichtigt werden. In diesen Fällen kann eine Untersuchung auf Pseudomonas

aeruginosa sinnvoll sein.

Bild: Charite Berlin

jedoch dramatische Konsequenzen hinsichtlich

Morbidität und Mortalität (Krankheitshäufigkeit

und -sterblichkeit). Es gibt

jedoch verschiedene

Erkrankungen, wo

eine Übertragung

aus dem Wasser

auch für den Gesunden

von Bedeutung

sein kann.

Hierzu zählen

die Außenohrinfektion (Otitis externa),

die häufig mit einer Verunreinigung

des Schwimmbadwassers durch Pseudomonaden

oder auch im Zusammenhang

mit Duschwasser stehen könnte,

wenn das mit Pseudomonaden verunreinigte

Duschwasser in den äußeren

Gehörgang gelangt und dort nicht wieder

entfernt wird.

die Keratokonjunktivitis bei Kontaktlinsenträgern,

die bei Verunreinigung der

Kontaktlinsen

durch Waschen

mit Pseudomonaden

haltigem

Wasser resultieren

kann.

Gravierend ist

allerdings die Verunreinigung des Trinkwassers

in medizinischen Einrichtungen,

wenn mit diesem Wasser verletzte Haut

In medizinischen Bereichen gibt es

weitere bakterielle Erreger, die von

Bedeutung sind ...

oder Kathetersysteme gespült werden.

Dann kann es hierüber zu schwerwiegenden

Infektionen wie Beatmungspneumonien

oder Harnwegskatheterinfektionen

kommen. Aus diesem Grunde müssen in

medizinischen Einrichtungen auch im Hinblick

auf Pseudomonas aeruginosa zusätzliche

Maßnahmen getätigt werden.

Zur Ökologie von Bakterien im

Trinkwasserinstallationssystem

Bakterien vermehren sich in der Trinkwasserinstallation

dort, wo Wasser stagniert

und kein Wasseraustausch stattfindet.

Sie können aber auch im fließenden

Wasser durch Bildung von Biofilmen sich

über lange Zeit an Oberflächen halten,

wenn hierfür günstige Bedingungen vorhanden

sind.

In aller Regel kann davon ausgegangen

werden, dass die entsprechenden Mikroorganismen

wie Legionellen, aber auch Pseudomonaden

in sehr

niedrigen Konzentrationen

in Trink-

wasserinstallati-

onssystemen von

Gebäuden eingeschwemmt

werden

und sich dort vermehren

können. Deswegen muss es das

Ziel sein, diesen Mikroorganismen in

Trinkwasserinstallationssystemen keine

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 5


In aller Regel kann davon ausgegangen werden, dass die entsprechenden Mikroorganismen wie

Legionellen, aber auch Pseudomonaden in sehr niedrigen Konzentrationen in Trinkwasserinstallationssystemen

von Gebäuden eingeschwemmt werden und sich dort vermehren können.

Bild: KME

ökologischen Gegebenheiten zu bieten, die

ihnen eine Vermehrung ermöglicht.

Mikrobiologische Untersuchungen

Das bisherige klassische Überwachungsprinzip

nach Trinkwasser-Verordnung

wurde vor ca. 100 Jahren zur Kontrolle

der Trinkwasserqualität eingeführt. Es

umfasst den Nachweis der Koloniezahlen

bei 22 ° und 36 °C sowie der Untersuchung

auf E. coli und coliforme Bakterien. Diese

genannten bakteriellen Indikatoren sind

jedoch nicht geeignet, um das Vorkommen

von Legionellen und Pseudomonaden zu indizieren.

Aus diesem Grunde müssen zur

Kontrolle des Vorkommens sowohl Pseudomonaden

als auch Legionellen mit den spezifisch

für sie geeigneten Methoden nachgewiesen

werden.

Ein Wasser, das nach den klassischen

bakteriologischen Indikatoren einwandfrei

ist, kann durchaus in hohen Konzentrationen

mit Pseudomonaden und Legionellen

kontaminiert sein. Aus diesem

Grunde wurde schon in den 80er-Jahren

vorgeschlagen, Legionellen eigenständig in

Trinkwasserinstallationssystemen zu untersuchen.

Hierfür wurde vorgeschlagen,

ein quantitativ-mikrobiologisches Untersuchungs-Verfahren

anzuwenden. Dabei ist

es das Ziel, durch geeignete Auswahl von

Probenahmestellen, wie sie im DVGW-Arbeitsblatt

W551 vorgeschlagen ist, eine repräsentative

Übersicht über die Kontamination

des Systems zu erhalten.

Dieses Verifizierungs-System hat sich

grundsätzlich bewährt und ist mittlerweile

auch in der Trinkwasser-Verordnung

übernommen worden. Der hierzu genannte

technische Maßnahmewert von 100 KBE

Legionellen/100 ml zeigt bei dessen Überschreitung

an, dass die Regeln, wie sie die

verschiedenen Regelwerke für den technisch

einwandfreien Betrieb von Trinkwasserinstallationssystemen

geben, eingeschränkt

ist.

Aus heutiger Sicht kann festgestellt werden,

dass durch das hygienisch-mikrobiologische

Untersuchungsverfahren auf Legionellen

ein entscheidender und bewährter

Indikator für die Verifizierung eingeführt

wurde, ob ein Trinkwasserinstallationssystem

auch in mikrobiologischer Hinsicht

den technischen Regeln entspricht.

Aus hygienisch-medizinischer Sicht

ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass

bei deutlicher Überschreitung des technischen

Maßnahmewertes von mehr als

1000 Legionellen/100 ml an verschiedenen

Entnahmestellen das gesundheitliche

Risiko für die exponierten Personen

zunimmt, sich insbesondere beim Duschen

eine Legionellose zuzuziehen. Aus diesem

Grunde ist es gerechtfertigt, bei entsprechender

Überschreitung Maßnahmen in

Abhängigkeit von der Höhe der Konzentration

konsequent durchzuführen. Das

Ziel muss sein, an allen untersuchten Entnahmestellen

Konzentrationswerte von

< 100 KBE/100 ml zu erreichen.

Der Gesetzgeber hat hierzu die entsprechenden

Regeln in der Trinkwasser-Verordnung

festgeschrieben. Für nicht öffentliche

Gebäude wird eine derartige Untersuchung

nur alle drei Jahre dann verlangt,

wenn bei der Erstuntersuchung alle Vorgaben

der Trinkwasser-Verordnung hinsichtlich

der Legionellen-Konzentrationsbestimmungen

erfüllt sind. Wenn diese

Anforderungen nicht erfüllt sind, muss

der Betreiber darlegen, mit welchen Verfahren

er plant, die Konzentration von Legionellen

zu reduzieren. Er muss hierüber

das Gesundheitsamt informieren.

Der Gebäudebetreiber muss jedoch sicherstellen,

dass bei höheren Konzentrationen,

z. B. über 1000 KBE/100 ml, umgehende

Sicherungsmaßnahmen zum Schutz

der Bewohner und Benutzer der Einrich-

Bei einer Kontamination

mit Pseudomonas

aeruginosa

muss immer

abgeklärt werden, ob

es sich nur um eine

dezentrale Kontamination

einzelner

Entnahmestellen,

um eine strangweise

Kontamination, um

eine systemische

Kontamination des

Trinkwasserinstallationssystems

oder um

eine Kontamination

handelt, die bereits

durch den Wasserversorger

verursacht

wird. Bild: DFLW

6 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

tungen gewährleistet sind. Sollte es zum

Auftreten von Legionellen-Erkrankungen

oder gar Todesfällen kommen, ist der Betreiber

und sonstige Inhaber eines Wasserversorgungssystems

der Trinkwasserinstallation

in

einer schwierigen

rechtlichen Situation.

Während die

Maßnahmen bei Le-

Pseudomonaden gelten in erster Linie

als fakultativ-pathogene Erreger mit

natürlicherweise schon bestehender

relativ hoher Antibiotika-Resistenz.

gionellen mittlerweile

gut regulatorisch

beschrieben

sind, gilt dies nicht

in gleicher Weise für Pseudomonas aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa ist – wie bereits

dargestellt – insbesondere in medizinischen

Einrichtungen von hoher Relevanz.

In diesen Einrichtungen muss

das Trinkwasser regelmäßig, d. h. einmal

pro Jahr bzw. in bestimmten Risikoeinrichtungen

wie medizinischen Intensivstationen,

hämato-onkologischen Einrichtungen

zweimal pro Jahr, untersucht

werden. In der Regel gilt als technischer

Maßnahmewert bei Pseudomonas aeruginosa

der Wert 0 KBE/100 ml. In den übrigen

Bereichen, z. B. in Wohngebäuden, ist

derzeit eine Untersuchung auf Pseudomonaden

bislang regulatorisch nicht behandelt.

Sollten in Wohngebäuden Risikogruppen,

wie z. B. Patienten mit schwerer Immunsuppression,

Patienten mit bestimmten

Stoffwechselkrankheiten wie zystischer

Fibrose leben, muss dies bei der

Risikoabwägung berücksichtigt werden.

In diesen Fällen kann eine Untersuchung

auf Pseudomonas aeruginosa sinnvoll sein.

Die Sanierung von Gebäudesys temen

mit Legionellen bei erhöhten Konzentrationen

ist heute in technischen Regelwerken

gut beschrieben. Hierzu sollten jedoch

erfahrene Institutionen mit einbezogen

werden, um nicht unnötige kostenträchtige

Sanierungsmaßnahmen durchführen

zu lassen. Die Sanierung von Trinkwasserinstallationssystemen,

die mit Pseudomonas

aeruginosa kontaminiert sind, gestaltet

sich ungleich schwieriger, da auch

Kaltwasserbereiche mit Pseudomonas

aeruginosa kontaminiert sein können. In

jedem Fall ist abzuklären, um welche Art

der Kontamination es sich handelt.

Bei einer Kontamination mit Pseudomonas

aeruginosa muss immer abgeklärt werden,

ob es sich nur um eine dezentrale Kontamination

einzelner Entnahmestellen, um

eine strangweise Kontamination, um eine

systemische Kontamination des Trinkwasserinstallationssystems

oder um eine Kontamination

handelt, die bereits durch den

Wasserversorger verursacht wird. Hiernach

richten sich die entsprechenden Maßnahmen.

Speziell bei Pseudomonas aeruginosa-Kontamination

sollten möglichst

medizinische Institute

für Wasserhygiene

kontaktiert werden,

um die notwendigen

Maßnahmen

zu bestimmen.

Großes Präventionspotenzial

insbesondere in Kliniken

Als eine der wichtigen Kontaminationsquellen

haben sich u. a. falsch gewartete

Enthärteranlagen erwiesen, die ein

Trinkwasserinstallationssystem nachhaltig

kontaminieren können. Erst nach Feststellung

der Ursächlichkeit der Pseudomonaden-Kontamination

sollten die notwendigen

und abgestimmten Desinfektions- und

Sanierungsmaßnahmen beschlossen werden.

Durch Desinfektion kann nicht eine

weiterhin bestehende Kontaminationsquelle,

wie z. B. eine Enthärteranlage, vollständig

saniert werden. Dies gelingt in der Regel

nur dadurch, dass die entsprechenden

Kontaminationsquellen gereinigt, desinfiziert

oder ausgetauscht werden.

Ziel muss es sein, dass Trinkwasserinstallationssysteme

ohne Desinfektion betrieben

werden können. Hierzu werden in

den nächsten Jahren eine Reihe neuerer Erkenntnisse

hinzukommen, da diese Thematik

mittlerweile auch in der Forschung

einen hochrangigen Stellenwert hat. Das

Präventionspotenzial insbesondere in Kliniken

dürfte jedoch erheblich sein, sodass

sich Investitionen auf diesem Gebiet in jedem

Fall lohnen.


Autoren: Martin Exner, Direktor des Instituts

für Hygiene und Öffentliche Gesundheit

der Universität Bonn, und Stefan Pleischl,

Fachgebietsleiter der Abteilung Technische

Hygiene im Institut für Hygiene und Öffentliche

Gesundheit der Universität Bonn.

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK


FORSCHUNG UND LEHRE

Aufschlussreiches Forschungsprojekt

Erkenntnisse aus dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt

Biofilm-Management und deren Auswirkungen auf die Praxis

Selten hat es ein wissenschaftliches Projekt gegeben, das so viele und wichtige Erkenntnisse für die Praxis geliefert hat, wie das

BMBF-Projekt „Biofilm-Management“. Mehr als 20 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft haben im Zeitraum von 2010 bis 2014

daran mitgewirkt. Es ist davon auszugehen, dass sich vieles in den kommenden Jahren im technischen Regelwerk wiederfinden wird.

Dieser Beitrag stellt einige wichtige Ergebnisse vor. Dabei geht es vorrangig um Lücken in der Legionellenüberwachung, um neue

Erkenntnisse zur Sanierung von kontaminierten Trinkwasser-Installationen und um „schlafende“ Bakterien, die mit kulturellen Methoden

zeitweise nicht nachweisbar sind, aber unter günstigen Bedingungen wieder „aufwachen“ und dann zu überraschend hohen

Kontaminationen führen können.

Erst jüngst wurden die Ergebnisse

des vierjährigen Projektes „Erkennung,

Risiko und Bekämpfung von vorübergehend

unkultivierbaren Pathogenen

in der Trinkwasser-Installation“ der Öffentlichkeit

vorgestellt. Die hier zitierten

Ergebnisse sind als Vorträge im Internet

unter www.biofilm-management.de frei

zugänglich. Wie schon beim Vorgängerprojekt

„Biofilme in der Hausinstallation“

wird ein Thesenpapier folgen. Beide

Projekte wurden vom Bundesministerium

für Bildung und Forschung (BMBF)

als Verbundprojekt von Mikrobiologen,

Technikern und Industriepartnern gefördert.

Dieser Beitrag fasst den Teil der Ergebnisse

zusammen, der einen direkten Einfluss

auf die Tätigkeit von TGA-Planern, Installateuren

und Überwachungsbehörden

haben kann. Weitere

Ergebnisse des Projektes

beschäftigten

sich mit nichtkulturellen

Methoden zur

Erfassung von Bakterien.

Obwohl sie

einen maßgeblichen

Teil des Projekterfolges ausmachen, werden

sie hier nur insoweit erwähnt, wie sie für

Fragestellungen im Rahmen einer Sanierung

von Bedeutung sein können.

Bakterien bilden besonders

bei Stress schleimige Substanzen

auf wasserberührten Oberflächen.

Was macht Biofilme aus?

Bakterien bilden besonders bei Stress

schleimige Substanzen auf wasserberührten

Oberflächen – und das seit rund

3,5 Mrd. Jahren.

Sie haben also sehr

erfolgreich gelernt,

unter nahezu allen

Umweltbedingungen

zu überleben.

Diese Biofilme

sind also nicht zu

verhindern, sondern ausschließlich zu managen

– daher auch der Titel „Biofilm-Management“.

Die im BMBV-Projekt „Erkennung, Risiko und Bekämpfung von vorübergehend unkultivierbaren Pathogenen in der Trinkwasser-Installation“ behandelten

Themen und die Teamleiter.

Bild: Prof. Flemming, Universität Duisburg Essen

8 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

Bakterien im VBNC-Zustand: schlafend, nicht tot, aber mit den üblichen kulturellen Methoden

nicht nachweisbar. Bild: Prof. Kistemann, Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit, Bonn

Biofilme bestehen zu mehr als 95 % aus

Wasser. Sie schützen die darin eingebetteten

Bakterien zeitweise vor dem Austrocknen,

aber auch vor Desinfektionschemikalien

und davor, ausgespült zu werden.

Sie sind also eine Art

schützender Wohnraum

für Bakterien.

Von dort „angeln“ diese

sich Nährstoffe aus

dem normalerweise

nährstoffarmen Trinkwasser

oder schlummern

im VBNC-Stadium (dazu später

mehr). Durch Erosion oder Ablösung von

Biofilmen kann jedoch auch schlagartig

eine größere Anzahl an Bakterien in das

Trinkwasser übergehen. Ein solcher Fetzen

Biofilm kann mehrere Mio. Bakterien

enthalten. Selbst ein dünner Biofilm

auf inerten Glasrohren enthält eine Millionen

Bakterien pro cm². Gelangt ein solcher

Fetzen in eine mikrobiologische Untersuchung,

werden in der Wasserprobe überhöhte

Zahlen gemessen, ohne dass das

Wasser tatsächlich stark kontaminiert ist.

Daher ist ein einzelnes Untersuchungsergebnis

meist unzureichend, um den hygienischen

Status eines Installationsabschnittes

sicher zu erfassen.

Ein solcher Fetzen

Biofilm kann mehrere Mio.

Bakterien enthalten.

Was führt zu einem Wachstum

von Bakterien?

Bakterien benötigen generell einen

artspezifischen Temperaturbereich, spezifische

Nährstoffe und ausreichend Zeit

für ihre Vermehrung. Dabei haben Legionella

pneumophila andere Ansprüche an

diese drei Faktoren als z. B. Pseudomonas

aeruginosa. Allen Krankheitserregern ist

gemeinsam, dass sie gut bei Körpertemperatur

wachsen. Pseudomonas aeruginosa

wächst aber auch bei

niedrigen Temperaturen,

wie sie im Kühlschrank

herrschen.

Darüber hinaus

stehen Bakterien im

Wettbewerb miteinander

oder begünstigen

sich gegenseitig im Wachstum. Passt einer

dieser drei Faktoren nicht zu einem

Bakterium, vermehrt es sich nicht übermäßig

oder geht sogar in den VBNC-Zustand

( Viable but non culturable) über. Dies ist

eine Art Dämmerzustand, der tückische

Folgen haben kann: Das Bakterium lebt

zwar noch, ist aber vermehrungsunfähig

und somit mit den üblichen kulturellen Methoden

nicht mehr nachweisbar. Ausgelöst

wird dieser Zustand durch „Stress“. Daher

kann es nach einer Desinfektionsmaßnahme

zunächst zu falsch negativen Untersuchungsergebnissen

kommen – eine

wichtige Erkenntnis für die Sanierung von

Installationen. Denn sobald sich die Umweltbedingungen

zum Beispiel nach einer

temporären Anlagendesinfektion wieder

verbessern, wachen die Bakterien auf und

vermehren sich auch wieder. Gleichzeitig

werden sie auch wieder infektiös. 1 )

Risiken bestehen also insbesondere

dann, wenn die Ursache einer Kontamination

nicht erkannt und beseitigt wurde.

Wenn etwa eine thermische Desinfektion

ohne anschließende bauliche oder betriebliche

Anpassungen durchgeführt wurde.

Daher kann es je nach Fragestellung sinnvoll

sein, Bakterien im VBNC-Zustand mit

nichtkulturellen Methoden nachzuweisen.

Zu diesen Methoden gehören im Wesentlichen

genetische oder Färbemethoden, die

die Mikrobiologen im Projekt für spezielle

Fragestellungen eingesetzt haben.

Wie werden mikrobiologische

Kontaminationen erfasst?

Aus Sicht einer Überwachungsbehörde

haben Bakterien in Biofilmen den gravierenden

Nachteil, mit der normalen Wasseranalytik

nicht nachweisbar zu sein:

Denn in der Routineuntersuchung werden

ausschließlich Wasserproben untersucht.

Zur seuchenhygienischen Kontrolle des

Trinkwassers haben sich diese Verfahren

seit Robert Kochs Zeiten allerdings bestens

bewährt. Sie liefern in kurzer Zeit

1

) Siehe Bericht „Wann sind Bakterien wirklich tot?“

auf Seite 12 ff.

Die lang- und

kurzfristige

Varianz der

Anzahl von

Legionellen an

einer Entnahmestelle

stellt

die aktuelle

Überwachungspraxis

infrage.

Bild:

Prof. Kistemann,

Institut für

Hygiene und

Öffentliche Gesundheit,

Bonn

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 9


Informationen zur Anzahl vermehrungsfähiger

Bakterien und einen indirekten

Hinweise auf Krankheitserreger fäkalen

Ursprungs (Indikatorprinzip). Andere Fragen

können sowohl mit sensitiveren kulturellen

Nachweismethoden als auch mit

genetischen Methoden bearbeitet werden.

Diese sensitiveren Verfahren liefern ein

differenzierteres Bild der tatsächlichen Anzahl

von Bakterien in einer Probe als das

klassische Plattengussverfahren nach Robert

Koch. Allerdings gelten für diese Verfahren

nicht die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung.

Denn Methode und Grenzwert

gehören immer zusammen.

Diese spezifischen Methoden – die die

etablierten kulturellen Verfahren ergänzen,

aber nicht ersetzen können – liefern

für spezifische Fragestellungen also

wertvolle Informationen. Mit ihnen können

beispielsweise die Gesamtzellzahl

in der Probe oder spezifische Mikroorganismen

nachgewiesen werden. Bakterien

im VBNC-Zustand, die kulturell nicht

nachweisbar sind, werden nur mit nichtkulturellen

Verfahren erfasst. Ob allerdings

diese Bakterien

noch vermehrungsfähig

sind,

kann mit diesen

Methoden nicht

ermittelt werden.

Denn mit genetischen

Methoden

werden selbst tote

Bakterien mitgezählt, solange noch das

Erbmaterial vorhanden ist. Insofern ist

verständlich, dass es je nach Fragestellung

sinnvoll ist, kulturelle und nichtkulturelle

Methoden miteinander zu kombinieren.

Erkenntnisse aus den Projekten

● Ursachen falsch negativer

Untersuchungsergebnisse

in Gebäuden mit längerer

Betriebsunterbrechung.

Betriebsunterbrechungen sind unvermeidbar.

Bleiben sie gemäß VDI 6023 bzw.

DIN 1988-200 im Rahmen von 3 bis 7 Tagen,

stellen sie in aller Regel kein Problem

dar. Wenn jedoch nach längeren Stagnationszeiten

die geringe Nährstofffracht im

Trinkwasser nahezu aufgebraucht ist, können

Bakterien wie Legionella pneumophila

oder Pseudomonas aeruginosa in den

VBNC-Zustand übergehen. Bei P. aeruginosa

geschah dies in den Untersuchungen

je nach Nährstoffangebot bereits nach

15 Tagen (Reinstwasser). L. pneumophila

Risiken bestehen also

insbesondere dann, wenn die

Ursache einer Kontamination nicht

erkannt und beseitigt wurde.

Mit der richtlinienkonformen Beprobung eines Gebäudes auf Legionellen wird eine Kontamination

nicht immer sicher erfasst.

Bild: Prof. Kistemann, Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit, Bonn

entzog sich bei Nährstoffmangel noch

schneller dem kulturellen Nachweis.

Bakterien im VBNC-Zustand können unter

günstigen Bedingungen wieder „erwachen“.

Daher ist es eine wichtige Frage für

die Praxis, wie lange Bakterien „schlummern“

und dann wieder erwachen können.

Für P. aeruginosa

konnte dies

noch nach einer

Versuchsdauer von

1,5 Jahren nachgewiesen

werden.

Selbst nach diesem

langen Zeitraum

konnten sie

im Biofilm aus dem VBNC-Zustand wieder

in den kultivierbaren Zustand übergehen.

Dies zeigt ein besonderes Gefahrenpotenzial

für die Praxis auf: Bauteile, die vom

Hersteller mit kontaminiertem Wasser

auf ihre Funktion geprüft wurden, können

selbst nach einer längeren Lager- oder

Transportzeit und trotz eines fehlenden

kulturellen Nachweises vermehrungsfähige

P. aeruginosa aufweisen.

Insofern ist die Forderung von Hygienikern

nachvollziehbar, herstellerseitig

alle Bauteile nur trocken auf Dichtigkeit

zu prüfen. Bei notwendigen Funktionsprüfungen

sind hohe Anforderungen an die

Qualität des Wassers zu stellen und weitere

Maßnahmen wie eine technische Trocknung

bei erhöhten Temperaturen vorzunehmen.

Für Trinkwasser-Installationen

leitet sich daraus die Forderung ab, den bestimmungsgemäßen

Betrieb in Gebäuden

mit einem längeren Leerstand durch Spülmaßnahmen

aufrechtzuerhalten. Denn

eine Entleerung ist in modernen Gebäuden

kaum mehr möglich, und es könnten

besondere hygienische Risiken in teilentleerten

Installationsabschnitten entstehen.

Bakterien würden zunächst mit einer erhöhten

Biofilmbildung auf den entstehenden

Austrocknungsstress reagieren, später

in den VBNC-Zustand übergehen und

bei Kontrolluntersuchungen unmittelbar

nach der erneuten Befüllung noch nicht

nachweisbar, aber vorhanden sein. Daher

sollte eine weitere Kontrolluntersuchung

mit einem zeitlichen Abstand von einigen

Wochen erfolgen.

Generell weisen die Untersuchungsergebnisse

bei ein und demselben Bakterium

je nach Untersuchungsbedingungen

eine breite Variabilität für den Übergang

in den VBNC-Zustand von „kaum“ bis „erhöht“

auf. Klare Regeln für die Praxis darf

man jedoch auch nicht erwarten. Zu vielfältig

sind die Faktoren, die zum übermäßigen

Wachstum oder zum Übergang in

den VBNC-Zustand führen können. Es ist

aber das Verdienst der an diesem Projekt

beteiligten Wissenschaftler, den VBNC-Zustand

erstmals in dieser Intensität untersucht

und dabei wertvolle Erkenntnisse für

die Praxis zum Beispiel durch die Kombination

kultureller und nichtkultureller Methoden

gewonnen zu haben.

● Betriebstemperaturen im

Kaltwasser (PWC)

Das Regelwerk sieht im Kaltwasserbereich

Temperaturen von maximal 25 °C als

vertretbar an. Generell sind jedoch geringere

Temperaturen anzustreben. Die Ergebnisse

der Wissenschaftler im Projekt

zeigen, dass bei einem erhöhten Nährstoffgehalt

der Anteil an P. aeruginosa im Biofilm

schon ab einer Temperatur von 16 °C

zunimmt. Eine Nährstofflimitierung ist in

der Installation außer durch sauberes Arbeiten

kaum möglich, wohl aber die Ver-

10 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

Bei der routinemäßigen Untersuchung von

Trinkwasser werden Bakterien in Biofilmen

nicht erfasst.

Bild: Dr. Bendinger, DVGW-Forschungsstelle TUHH

wendung DVGW/KIWA/BS-geprüfter

nährstoffarmer Werkstoffe. Denn bei einem

normalen Nährstoffgehalt nimmt die Anzahl

von P. aeruginosa im Biofilm mit zunehmender

Betriebszeit auch wieder ab,

wie in einem Teilprojekt gezeigt werden

konnte. In der Praxis kann oftmals Ähnliches

beobachtet werden: Wenn die Ursache

einer Kontamination beseitigt ist, führt

unter Umständen schon ein vollständiger,

über die normalen Betriebsbedingungen

hinaus erhöhter Wasserwechsel über mehrere

Wochen zum Erfolg. Vorher sollten jedoch

die Biofilme in der Installation durch

einen Reinigungsprozess (zum Beispiel im

Impulsspülverfahren) verringert und Sanitärarmaturen

gesondert behandelt werden.

Eine solche Reinigung ist der Schlüssel

zum Erfolg. Beispielsweise hängt die

Anzahl an Legionellen im Biofilm von der

Dicke des Biofilms ab, wobei dicke Biofilme

mehr Legionellen enthielten als dünne.

Ein bestehender Biofilm wird von Legionella

pneumophila schon bei Kaltwassertemperaturen

um 18 bis 20 °C erobert.

Sind Legionellen einmal im Biofilm, können

sie dort über längere Zeiträume bestehen

bleiben (persistieren). Diese Untersuchungsergebnisse

wären eine Erklärung

dafür, warum es bei einer saisonalen Erwärmung

des Kaltwassers manchmal überraschend

schnell zu überhöhten Koloniezahlen

kommt.

● Desinfektion ist keine Reinigung

Diese wichtige und mittlerweile in Regelwerken

wie dem DVGW-Arbeitsblatt

W557 verankerte Aussage hat in den letzten

Jahren immer mehr an Zustimmung

gewonnen. Dennoch wird sie in der Praxis

oftmals ignoriert oder gar geleugnet.

Aber umfangreiche Untersuchungen und

auch dieses Projekt bestätigen immer wieder:

Eine Desinfektion ohne Beseitigung

der Kontaminationsursachen und Reinigung

ist nicht nachhaltig. Selbstverständlich

sind aber Desinfektionsmaßnahmen

zur unmittelbaren Gefahrenabwehr unverzichtbar.

Man muss sich aber bewusst sein,

dass man die Ursachenherde während einer

Desinfektionsmaßnahme mit kulturellen

Methoden nicht mehr identifizieren kann.

Daher sind zur unmittelbaren Gefahrenabwehr

oftmals Sterilfilter eine sinnvolle Alternative,

um Menschen zu schützen und

dennoch die Identifikation von Problembereichen

mittels kulturellen Methoden

(bei entfernten Filtern) zu ermöglichen.

Ein weiterer Nachteil von voreilig eingesetzten

Desinfektionsmaßnahmen ist,

dass sie immer auch massiv in das biologische

Gleichgewicht

der Trinkwasser-Installa-

tion eingreifen.

So bekommen weniger

empfindliche

Bakterien

wie P. aeruginosa

unter Umständen einen Selektionsvorteil

und gewinnen den Wettbewerb um die wenigen

Nährstoffe im Trinkwasser.

Wichtig ist auch, dass falsch angewendete

Desinfektionsmittel (Konzentrationen

und Einwirkzeiten) die Toleranzen von Mikroorganismen

in Biofilmen erhöhen und

die Ausbildung von VBNC-Stadien begünstigen

bzw. induzieren. Wenn also eine Anlagendesinfektion

vorgenommen wird, ist

nicht nur an der Dosierstelle auf die maximal

zulässige Konzentration (Materialverträglichkeit)

zu achten, sondern auch auf

eine Mindestkonzentration an Endpunkten

einer Installation sowie auf eine Mindesteinwirkzeit.

Denn Desinfektionsmittel

erschöpfen sich bei ihrem Weg durch

die Installation. Je länger der Weg und die

organische Fracht sind, je geringer ist die

Endkonzentration an der Entnahmestelle

– insbesondere in weitverzweigten, vernetzten

Installationen und in Warmwasserinstallationen.

● Überwachung von Trinkwasser-

Installationen auf Legionellen

In statistisch abgesicherten Untersuchungen

konnte gezeigt werden, dass die

regelkonforme Überwachung von Trinkwasser-Installationen

nicht immer eine

Kontamination von Legionellen anzeigt.

In den untersuchten Gebäuden war das

Vorkommen von Legionella pneumophila

in einer kontaminierten Installation einer

starken räumlichen und zeitlichen Variabilität

unterworfen. Mit anderen Worten:

An ein und der selben Entnahmearmatur

lagen die Legionellenzahlen im Verlaufe

eines Tages mal hoch und mal niedrig. Weiterhin

konnte an einzelnen, bei der Routineuntersuchung

nicht erfassten Strängen,

eine hohe Anzahl an Legionellen nachgewiesen

werden, während gleichzeitig die

Eine Desinfektion ohne Beseitigung

der Kontaminationsursachen und

Reinigung ist nicht nachhaltig.

regelkonform beprobten Stränge unauffällig

waren. Wurden bei der Auswahl der

Probennahmestellen jedoch die Parameter

Stagnation, Temperatur und Temperaturkonstanz

(5 Kelvin) mit berücksichtigt,

konnte eine hohe Anzahl richtig klassifizierter

Gebäude erreicht werden. Diese Erkenntnisse

konnten in ein mathematisches

Modell übertragen werden. Später einmal

könnte diese Methode die Zahl der Probennahmestellen

in Gebäuden minimieren.

Bis dahin

wird zukünftig

bei der Auswahl

der Probennahmestellen

die Nutzungshäufigkeit

mit zu berücksichtigen sein. Eine selten genutzte,

aber speichernahe Entnahmestelle

kann eine höhere Aussagekraft bezüglich

einer Kontamination mit Legionellen haben,

als eine weit entfernte Entnahmestelle

mit häufiger Nutzung. Voraussetzung für

niedere Legionellenzahlen bleibt aber das

etablierte Schutzkonzept 60/55 °C, ein

durchgeführter hydraulischer Abgleich

der Zirkulationsstränge und die richtige

Einstellung der Zieltemperaturen an den

Zirkulationsregulierventilen.

Schlussbemerkung

Die hier exemplarisch wiedergegebenen

Erkenntnisse aus dem Verbundprojekt

weisen eine hohe Praxisrelevanz

auf. So sollte das Regelwerk zur Untersuchung

von kontaminierten Trinkwasser-

Installationen zukünftig auch Methoden

zur Detektion von Bakterien im VBNC-Zustand

enthalten. Diese sind dann insbesondere

bei Desinfektionsmaßnahmen ergänzend

einzusetzen. Es wurde aber auch

gezeigt, dass vor einer Desinfektionsmaßnahme

eine Installation immer gründlich

zu reinigen und die Kontaminationsursache

zu beseitigen ist. Anschließend reicht

oftmals ein erhöhter Wasserwechsel aus,

um die Anzahl von P. aeruginosa im Biofilm

auch ohne Desinfektionsmaßnahme

zu verringern.

Bei der routinemäßigen Überwachung

von Trinkwasser-Installationen auf Legionellen

sind zukünftig die Probennahmestellen

in Gebäuden nach erweiterten Gesichtspunkten

auszuwählen. Dabei kommen

der Nutzung und der Einhaltung der

bekannten Temperaturen in der Peripherie

von Gebäuden eine besondere Bedeutung

zu.


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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 11


FORSCHUNG UND LEHRE

Wann sind Bakterien wirklich tot?

Eine Frage der hygienischen Sicherheit von Trinkwasser

Als wir den oben stehenden Titel für den folgenden Beitrag vorschlugen, fand der Chefredakteur dieser Zeitschrift ihn „etwas platt“.

Aber so platt und einfach diese Frage klingen mag, so schwierig ist sie zu beantworten – und das verleiht dem Titel überraschende

Tiefe. Zwei grundlegende Probleme wirft die Frage nämlich auf: Erstens: Wie ist der Tod von Bakterien zu definieren? Und zweitens:

Wie weist man ihn nach?

Zur ersten Frage gibt es eine Anzahl von

Definitionen. Auf der Konferenz „How dead

is dead?“, die im Mai 2009 in Bochum stattfand

(Flemming, 2009) wurde genannt:

Der Verlust der Integrität der Zellmembran

(Rita Colwell) bzw. die irreversible

Zerstörung der Zellstruktur, der DNA (Ulrich

Szewzyk) und des Transkriptionsapparats

(Ursula Obst). Thermodynamisch gesehen,

wäre das völlige energetische Gleichgewicht

der Zelle mit der Umgebung eine

sehr gute Definition für den Tod, denn alles

Leben ist nur möglich, solange ein energetisches

Ungleichgewicht besteht, das

dynamischer Natur ist (Ros zak und Colwell,

1987).

Aber all diese Definitionen nützen nur

dann etwas, wenn es Methoden gibt, um

sie zu überprüfen. Gold-Standard zur Feststellung

lebender Bakterien im Trinkwasser

sind heute immer noch Kultivierungsmethoden,

die auf der Fähigkeit basieren,

Kolonien auf Agar-Nährmedien zu bilden

oder sich in flüssigen Nährmedien zu vermehren

(z. B. Postgate, 1967; Hattori, 1988;

Kell et al., 1998). Im Umkehrschluss wurde

davon ausgegangen, dass Bakterien, die

nicht mehr auf oder in Nährmedien wachsen,

tot oder zumindest inaktiviert sind.

Kultivierungsmethoden haben zentrale Bedeutung

in der Praxis – mit ihnen wird

die mikrobiologisch-hygienische Qualität

von Trinkwasser, Lebensmitteln und Getränken

ebenso wie die Wirksamkeit von

Desinfektionen überwacht, um nur einige

Bereiche zu nennen.

Lange Zeit in der Geschichte der Mikrobiologie

standen nur kultivierungsabhängige

Verfahren zur Verfügung,

um Mikroorganismen zu entdecken, zu

quantifizieren, zu identifizieren und um

zu überprüfen, ob sie lebendig sind. Man

wusste aber schon sehr lange, dass auch

Mikroorganismen, die sich nicht kultivieren

ließen, nicht notwendigerweise tot

sind. Dieses Phänomen wurde als „Anabiosis“,

„latentes Leben“ oder „lebendige Leblosigkeit

(viable lifelessness)“ bezeichnet

(historischer Abriss bei Keilin, 1959). Welcher

Anteil der Populationen sich in diesem

Zustand befand, ließ sich aber nicht

feststellen.

Erst mit der Einführung von Nukleinsäure-spezifischen

(DNA) Fluoreszenzfarbstoffen

wurde es möglich, jede einzelne

Bakterienzelle in einer Probe anzufärben

(Daley and Hobbie, 1975). Damit

konnte die Gesamtzellzahl ermittelt werden.

Diese Zahl umfasste sowohl vermehrungsfähige

wie auch inaktive oder tote

Zellen. Schnell stellte sich heraus, dass die

Gesamtzellzahl in vielen Umweltproben

um Größenordnungen höher war als die

Zahl der kultivierbaren Bakterien; Staley

und Konopka prägten 1985 dafür den Begriff

der „Great Plate Count Anomaly“. Im

Trinkwasser (und im Biofilm) variieren sie

zwischen weniger als 0,01 % und einigen

wenigen Prozent der Gesamtzellzahl. Was

ist nun mit dem Anteil der Population, der

sich zwar durch Nukleinsäure-spezifische

Anfärbung nachweisen lässt, aber nicht

wächst? Gerade für Umweltbakterien gilt,

dass der überwiegende Anteil (noch) nicht

kultiviert werden kann.

In diesem Artikel geht es aber um solche

Bakterien, die sich normaler Weise mit

Kulturmethoden nachweisen lassen. Dazu

Bild 1: Abnahme der Anzahl koloniebildender Einheiten (KBE) bei

24-stündiger Exposition (20 °C) mit zunehmendem Gehalt von Kupfer-

Ionen bei gleichbleibender Gesamtzellzahl (nach Dwidjosiswojo et al.

2011).

Bild 2: Regeneration von P. aeruginosa nach Kupfer-Stress durch Behandlung

mit dem Chelator DDTC () (nach Dwidjosiswojo et al., 2011).

12 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

gehören Organismen von hygienischer Relevanz,

deren Überwachung auf ihrer Kultivierbarkeit

beruht.

„Viable-but-nonculturable“ (VBNC)

Grundsätzlich ist festzustellen, dass Mikroorganismen

nicht nur einen Baustoffwechsel

besitzen, der für ihre Vermehrung

verantwortlich ist, sondern auch einen Erhaltungsstoffwechsel.

Er kann auch dann

stattfinden, wenn der Baustoffwechsel gänzlich

eingestellt ist. Solch ein Verhalten ist bekannt

als Stress-Antwort; dann wachsen die

Zellen nicht, sondern befinden sich im Erhaltungsstoffwechsel

der Stress-Antwort, z. B.

als Folge der Einwirkung subletaler Konzentrationen

von Desinfektionsmitteln, oder

aufgrund von Strahlungseinwirkung. Sie

können den Baustoffwechsel aber auch aufgrund

von ungünstiger Temperatur, Nährstoffmangel,

Wassermangel oder anderen

Umweltfaktoren einstellen (Colwell, 2000).

Das Phänomen der vorübergehenden

Nichtkultivierbarkeit wurde von Roszak

et al. bereits 1987 am Beispiel von Salmonella

enteritidis beschrieben. Der Zustand

wurde als „viable-but-nonculturable

(VBNC)“ bezeichnet und im Detail untersucht

(Oliver, 2005, 2010). Oliver definierte

den VBNC-Zustand so: „Eine Bakterienzelle

im VBNC-Zustand kann definiert werden

als eine Zelle, die nicht auf den routinemäßig

eingesetzten Medien wächst, auf

denen sie dies normalerweise tut und Kolonien

bildet – die aber lebensfähig ist …

das bedeutet nicht, dass sie unkultivierbar

ist, sondern nur, dass sie sich in einem solchen

Zustand befindet … Sie kann diesen

Zustand verlassen und wieder kultivierbar

Bild 3: Cytotoxizität von P. aeruginosa gegenüber chinesischen Hamster-

Ovarzellen (CHO). Obere Kurven. P. aeruginosa durch Cu 2+ inaktiviert und

Kontrolle: Kupferchelator DDTC allein. Untere Kurven. Kontrolle: Absterben

der CHO-Zellen durch Exposition mit P. aeruginosa und durch P. aeruginosa

nach Reaktivierung durch Kupferchelator (nach Dwidjosiswojo

et al., 2011).

werden, wenn die Bedingungen dies erlauben.“

Er bezeichnet diesen Zustand auch

als „dormant“ und fährt fort, dass Bakterien

in ihn als Antwort auf Stress übergehen,

der für sie tödlich werden kann, wenn

sie weiter wachsen würden. „Daher sollte

der VBNC-Zustand als Überlebensmechanismus

betrachtet werden“. Dieser Zustand

ist lang schon bekannt (Bisset, 1952; Stevenson,

1978) und kann vorübergehend

sein (Colwell et al., 1985; Oliver, 2010;

Dwidjosiswojo et al., 2011). Das bedeutet,

dass VBNC-Organismen zeitweilig vom

„Radar“ der kultivierungsbasierten Überwachungsmethoden

verschwinden können,

aber wieder in den kultivierbaren und infektiösen

Zustand zurückkehren, wenn

die Bedingungen dafür geeignet sind. Damit

kommt dem Phänomen eine große hygienische

Bedeutung zu (Wingender und

Flemming, 2011; Flemming et al., 2013). Es

gibt inzwischen eine ganze Reihe von pathogenen

und hygienisch relevanten Bakterien,

die in den VBNC-Zustand übergehen

können. (Oliver, 2010). Darunter fallen

alle Trinkwasser-relevanten Bakterien

mit krankheitserregenden Eigenschaften

wie z.B. Legionella pneumophila und Pseudomonas

aeruginosa. Biofilme an Oberflächen

von Trinkwassersystemen können Reservoire

von VBNC-Bakterien darstellen.

Es ist anzunehmen, dass manche Probleme

bei Sanierungen von Wassersystemen

mit hartnäckigen Fällen von „Wiederverkeimung“

darauf zurückzuführen sind,

dass die Sanierungsmaßnahme die bakteriellen

Kontaminanten nicht abgetötet, sondern

nur in den VBNC-Zustand versetzt hat

und sie in Wirklichkeit gar nicht beseitigt

wurden. Wenn sie

sich wieder erholt

haben, können sie

auch wieder kulturell

nachgewiesen

werden.

Methoden zum

kulturunabhängigen

Nachweis

der Vitalität

Ebenso, wie es

keinen allgemeinen

Parameter für „Wetter“

gibt, existiert

keiner für „Vitalität“.

Es können immer

nur einzelne

Aspekte der Vitalität

bestimmt werden.

Und dafür existiert

eine Reihe von

molekularbiologischen Methoden. Als essentiell

und damit als Parameter für Leben

wird z. B. die Integrität der Zellmembran

angesehen. Sie kann mit dem sogenannten

„Live/Dead-Kit“ oder durch die Anwendung

von Propidiummonoazid (PMA) mit

anschließender quantitativer Polymerasechain-reaction

(qPCR) überprüft werden

(Nocker und Camper, 2009). Ein weiterer

Vitalitäts-Aspekt ist der Nachweis der aktiven

Proteinsynthese – tote Zellen bilden

keine Proteine. Dies wird mit dem „direct

viable count“ in Kombination mit der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung

überprüft

(DVC-FISH, Cenciarini-Borde et al., 2009).

Einen exzellenten Überblick der Methoden

zur Prüfung auf mikrobielle Lebenszeichen

geben die Arbeiten von Rochelle et al. (2011)

und Hammes et al. (2011). Im Prinzip muss

man aber sagen: Auch wenn nur eines dieser

Merkmale positiv ist, dann kann die

Zelle nicht tot sein. Die Merkmale können

ganz verschieden sein und nicht notwendig

alle gleichzeitig vorhanden. Zum Beispiel

kann die Membranintegrität erhalten bleiben,

aber es findet keine Zellverlängerung

mehr statt. Eine ganz andere, aber mindestens

so wichtige Frage ist, ob und unter welchen

Bedingungen sich die VBNC-Organismen

erholen und wieder kultivierbar werden

können.

Ein Beispiel: Pseudomonas

aeruginosa und Kupferionen

Im Rahmen eines BMBF-Forschungsprojektes

über die Rolle von Biofilmen in

der Trinkwasser-Installation als Habitat

für hygienisch relevante Mikroorganismen

ließ sich beobachten, dass der eingesetzte

Teststamm des fakultativ pathogenen

Bakteriums Pseudomonas aeruginosa nach

Exposition im Leitungswasser des Labors

nicht mehr kulturell nachzuweisen war.

Es stellte sich heraus, dass der Kupfergehalt

des Wassers dafür verantwortlich war,

und es konnte eine klare Zeit- und Konzentrations-Abhängigkeit

dieser Inaktivierung

gezeigt werden (Dwidjosiswojo et al.,

2011). Die Gesamtzellzahl wurde jedoch

nicht durch die Kupfer-Exposition beeinflusst

(Bild 1).

Die Frage war nun, ob die nicht mehr

kultivierbaren Bakterien wirklich tot waren

oder sich nur im VBNC-Zustand befanden.

Um den Kupfereffekt zu überprüfen,

wurde ein Chelator eingesetzt (Diethyldithiocarbamat,

DDTC), der Kupfer bindet

und den Kupferstress der Bakterien aufheben

sollte (Bild 2). Gezeigt sind die Werte

für die Gesamtzellzahl sowie die koloniebildenden

Einheiten für den Nachweis

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 13


FORSCHUNG UND LEHRE

Bild 4: Mithilfe von Standardkultivierungsverfahren ist man in der Lage, eine Vielzahl von hygienisch

relevanten Bakterien nachzuweisen. Diese standardmäßigen Verfahren haben sich bewährt,

aber sie haben auch ihre Schwächen.

Bild: TÜV Rheinland

von P. aeruginosa. Die oberen Linien zeigen,

dass der Chelator über 14 Tage hinweg

keinerlei Einfluss auf das Wachstum hatte.

Bei Exposition von Kupferionen blieb die

Gesamtzellzahl konstant, ebenso konstant

war der negative Befund für den kulturellen

Nachweis. Wenn aber kupfergestresste

Zellen mit dem Chelator behandelt wurden,

gewannen sie ihre Kultivierbarkeit

zurück, wie die aufsteigende Kurve zeigt.

Daraus folgte die nächste Frage: ist

„wiederbelebter“ P. aeruginosa auch wieder

infektiös? Um dies zu prüfen, wurden

Kulturen von Säugerzellen (chinesische

Hams ter-Ovarzellen) verwendet, die durch

Exposition mit P. aeruginosa absterben. In

Bild 3 zeigt sich, dass dies tatsächlich der

Fall ist – sie sind ebenso cytotoxisch wie

der Ausgangsstamm. Unter Kupfer-Stress

sind sie hingegen nicht infektiös.

Ganz klar ließ sich also zeigen, dass

die Aufhebung des Kupferstress durch den

Chelator die Organismen nicht nur in die

Lage versetzte, wieder den Baustoffwechsel

aufzunehmen und zu wachsen, sondern

dass sie auch ihre Cytotoxizität und damit

ihre Virulenz zurückgewannen. Dies

ist natürlich von hoher hygienischer Relevanz,

denn in Trinkwasser-Systemen ist

nicht vorauszusagen, wann Organismen

im VBNC-Zustand eintreten, und wann

sie daraus wieder zurückkehren. Dieses

Beispiel zeigt, dass Kupfer ionen in Konzentrationen,

wie sie im Trinkwasser vorkommen,

den VBNC-Zustand bei hygienisch

relevanten Mikroorganismen auslösen

können. Ein anderes Beispiel: bei

L. pneumophila wurde der Übergang in

den VBNC-Zustand aufgrund von Stressbedingungen

durch thermische Desinfektion

(30 min, 70 °C) im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen

oder durch Chlorung

induziert (Allegra et al., 2011; Giao et al.,

2009).

Schlussfolgerungen

Mithilfe von Standardkultivierungsverfahren

nach der Trinkwasser-Verordnung

ist man in der Lage, eine Vielzahl von hygienisch

relevanten Bakterien (z. B. E. coli,

P. aeruginosa, L. pneumophila) kostengünstig

und einfach nachzuweisen. Diese standardmäßigen

Verfahren haben sich in der

Vergangenheit in der Trinkwasseranalytik

als sehr erfolgreich erwiesen, aber sie haben

auch ihre Schwächen. Sie können nämlich

die VBNC-Organismen nicht erfassen

und zeigen nur die „Spitze des Eisbergs“.

So kommt es, dass in der Praxis schwankende

Befunde auftreten können, die darauf

beruhen, dass Zielorganismen sich

mal in einem kultivierbaren und dann wiederum

in einem nicht kultivierbaren Zustand

befinden. Dies dürfte ein Grund für

hartnäckig wiederkehrende Kontaminationen

bei solchen Sanierungsfällen sein, die

über längere Zeit nicht abgeschlossen werden

können. Hier sind die konventionellen

kulturbasierten Verfahren überfordert.

Für die Erfassung und Beurteilung mikrobieller

Kontaminationen in der Trinkwasser-Installation

kann daher die kombinierte

Anwendung konventioneller Kulturverfahren

und kultivierungsunabhängiger

molekularbiologischer Methoden zielführend

und für die Praxis hilfreich sein.

Folgende Empfehlungen für die mikrobiologisch-hygienische

Beurteilung von

Trinkwasser der Trinkwasser-Installation

leiten sich aus diesen Gegebenheiten ab:

1. Im Rahmen der Aufklärung von Kontaminations-

bzw. Infektionsquellen oder

der Erfolgskontrolle nach Sanierungsmaßnahmen

sollten ergänzend zu den

konventionellen kulturellen Verfahren

auch kultivierungsunabhängige Verfahren

(FISH, PCR-basierte Methoden) zur

Erfassung fakultativ pathogener Bakterien

hinzugezogen werden.

2. Für die Lokalisierung von Kontaminationsquellen

sollte die Pulsfeldgelelektrophorese

zur Genotypisierung („genetischer

Fingerabdruck“) von Bakterienisolaten

eingesetzt werden (Bender

et al., 1990).

Ergänzende Feldstudien aus der Wasserpraxis

wären hier besonders notwendig.

Forschungsbedarf besteht auch für die

Identifizierung trinkwasserrelevanter Faktoren,

die den VBNC-Zustand induzieren

und unter welchen Bedingungen die Organismen

wieder kultivierbar werden. Eines

ist aber klar: Die Frage, wann Bakterien

wirklich tot sind, ist alles andere als trivial.


Autoren: Hans-Curt Flemming und Jost

Wingender, IWW Zentrum Wasser, Mülheim und

Biofilm Centre der Universität Duisburg-Essen.

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- Roszak, D.B., Colwell, R.R. (1987): Survival

strategies of bacteria in the natural

environment. Microbiol. Rev. 51, 365-379

- Staley, J.T., Konopka, A. (1985): Activities

of nonphotosynthetic microorganisms in

aquatic and terrestrial habitats. Ann. Rev.

Microbiol. 39, 321-346

- Stevenson, L.H. (1978): A case for bacterial

dormancy in aquatic systems. Microb. Ecol.

4, 127-133

- Wingender, J., Flemming, H.-C. (2011):

Biofilms in drinking water and their role as

reservoir for pathogens. Int. J. Hyg. Environ.

Health 214, 417-423

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15


FORSCHUNG UND LEHRE

Legionellen:

ein Zusammenspiel mehrerer Faktoren

Lässt sich das Temperaturniveau um 5 K senken? Erkenntnisse eines Forschungsprojekts der TU Dresden

Durch die Problematik der Kontamination von Trinkwasser-Erwärmungssystemen mit Legionellen einerseits und der Forderung nach

Energieeffizienz andererseits entsteht ein Konfliktpotenzial, bei dem die Anforderungen der Hygiene im Vordergrund stehen. Das

Forschungsprojekt der TU Dresden „Untersuchungen zur Verifizierung von Sicherheitsabständen zur Zone des Legionellenwachstums in

der Trinkwassererwärmung“ 1 ) erforschte daher, ob eine Absenkung des jetzt gültigen Temperaturniveaus der Trinkwasser-Erwärmung

(≥ 60 °C am Austritt des Trinkwasser-Erwärmers und ≥ 55 °C am Rücklauf der Zirkulation) um beispielsweise 5 K möglich ist. Dabei sollen

weder die menschliche Gesundheit gefährdet noch chemische Desinfektionsmittel eingesetzt werden.

Basis des Forschungsvorhabens [1]

bildeten die von sechs Institutionen gelieferten

über 75 000 Datensätze mit Ergebnissen

von Routine-Beprobungen auf

Legionella spp. aus den Jahren 1988 bis

2011 sowie Angaben zum jeweiligen Objekt

und den Trinkwasser-Erwärmungsanlagen.

Die erstellte Projekt-Datenbank

1

) Download des Schlussberichts unter: http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/iet/ew/forschung_und_projekte/bericht_legionellen.

umfasst Informationen zu 5337 Objekten,

in denen insgesamt 5742 Trinkwasser-

Erwärmungssys teme (TWE-Systeme) betrieben

werden.

Die statistische Auswertung der Probennahmen

konzentriert sich auf die Zuordnung

der Untersuchungsergebnisse zu folgenden

drei Gruppen:

OB: Ohne Befund

Analysen mit Legionella spp. ≤ 2 KBE

(Kolonienbildende Einheit)/100 ml,

K2-99: Maßnahmen nicht erforderlich

Analysen mit > 2 KBE/100 ml Legionella

spp. bis < 100 KBE/100 ml,

K100: Nach DVGW W 551 Maßnahmen

erforderlich

Analysen mit Legionella spp. ≥ 100

KBE/100 ml.

Es ist positiv zu bewerten, dass in 74 %

aller Analysen unabhängig von der Temperatur

der Probennahme keine Legionella

spp. nachgewiesen wurden (OB). Die Gründe

dafür können vielfältig sein, wobei eine

geringe Verweildauer des Trinkwassers in

der Trinkwasser-Installation wahrscheinlich

von hoher Relevanz ist. Durch eine

kurze Verweildauer im optimalen Wachs-

Bild 1: Übersicht zentrale systemische und teilzentrale Kontamination (K100-Anteile).

16 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

Bild 2: Auswertung verwertbarer Datensätze mit positiven Legionellenbefunden

in 5-K-Bereichen.

Bild 3: Auswertung verwertbarer Datensätze mit Legionellenbefunden

≥ 100 KBE/100 ml (K100) in 5-K-Bereichen nach Objektarten im Vergleich

zum Durchschnitt aller Datensätze.

tumsbereich der Legionellen kann praktisch

keine messbare Vermehrung stattfinden.

Die Auswertung greift die von Prof. Dr.

Martin Exner (Leiter des Instituts für Hygiene

und öffentliche Gesundheit der Universität

Bonn) in seinem Vortrag „Wasser und Gesundheit“

2011 in Berlin [2] vorgeschlagenen

vier Kategorien der Kontamination mit Legionella

spp. auf (Tabelle 1). Eine Zuordnung zu

den Kategorien würde mindes tens Probennahmen

an den in Tabelle 1 genannten Stellen

erfordern. Zur Auswertung lagen jedoch

höchstens die zum Standardumfang einer

orientierenden Untersuchung gehörenden

Ergebnisse vor (Tabelle 1, fettgedruckte Probennahmestellen),

oft auch nur Ergebnisse

an endständigen Entnahmestellen.

Kontamination aus zentraler

Wasserversorgung

An der Schnittstelle Wasserversorger/

Trinkwasser-Installation existieren 742

Datensätze aus 191 Trinkwasser-Erwärmungsanlagen.

Der Prozentsatz der mit

dem jetzigen Kulturverfahren nachweisbaren

K100-Befunde ist mit 0,4 % erwartungsgemäß

niedrig.

Von über 12 000 Datensätzen aus

diesen Krankenhäusern wiesen nur

3,2 % der Proben K100-Befunde auf.

Zentrale systemische Kontamination

der Trinkwasser-Installation

Eine Beurteilung erfordert mindestens

Kenntnisse zu Legionellenbefunden

am Austritt des Trinkwasser-Erwärmers

(TWE) sowie idealerweise am Zulauf des

Trinkwassers kalt zum TWE. Analyse-Datensätze

am Austritt

TWE sollten entsprechend

DVGW

W 551 für jede TWE-

Anlage existieren.

Insofern ist nicht

erklärbar, warum

nur für 39,2 % aller

TWE-Anlagen Datensätze an dieser Entnahmestelle

vorliegen. Selbst wenn man

davon ausgeht, dass zwischen Austritt des

Trinkwasser-Erwärmers und beginnender

Trinkwarmwasser-Strangaufteilung keine

Entnahmestelle existiert und diejenigen

hinzuzählt, für die eine TWW-Strangbeprobung

vorliegt, so fehlen immer noch

für ein Drittel aller TWE-Anlagen Beprobungen

im Umfeld des Trinkwasser-Erwärmers.

Insgesamt standen 4033 Datensätze

für den Austritt des erwärmten Trinkwassers

aus dem TWE und 168 für den Eintritt

Trinkwasser kalt in den TWE zur Verfügung.

Am Eintritt der Zirkulation in den

TWE liegen 3271 Datensätze vor, von denen

9,3 % einen K100-Befund aufweisen.

Aber nur 4,2 % der Datensätze am Austritt

der TWE zeigen K100-Befunde (Bild 1). Der

Vergleich der Werte

von TWW-Austritt

TWE und Zirkulation-Eintritt

TWE zeigt, dass die

Trinkwasser-Erwärmer

selbst eine signifikante

Verminderung

der mit dem Eintritt der TWW-

Zirkulation in den TWE eingetragenen

Legionellenkonzentration übernehmen.

Teilzentrale Kontamination

Die statistische Auswertung ergab für

die teilzentralen Entnahmestellen die in

Bild 1 dargestellten K100-Anteile:

Die Stränge Mischwasser (MW) und

Trinkwasser kalt (TW) liegen deutlich über

dem arithmetischen Mittelwert aller Datensätze,

der Strang Zirkulation Trinkwarmwasser

(TWW) entspricht dem Mittelwert.

Tabelle 1: Kategorien der Kontamination nach Prof. Dr. Martin Exner und Mindestumfang Probenahmestellen in einer Probenserie

Nr. Kategorie Mindestumfang Probennahmestellen

1 Kontamination aus zentraler Wasserversorgung TW am Hauseintritt

2 Zentrale systemische Kontamination der Trinkwasser-Installation TW am Eintritt in den TWE; TWW am Austritt TWE

3 Teilzentrale Kontamination Kategorie 2 und repräsentative Anzahl von TWW-Steigsträngen bzw. horizontalen

Verteilleitungen sowie zugehörigen Abschnitte der Zirkulationsleitungen;

Eintritt der Zirkulation in den TWE

4 Dezentrale Kontamination Kategorien 2 und 3 sowie repräsentative Anzahl von Entnahmestellen

TWW und TW

TWE – Trinkwassererwärmer; TW – Trinkwasser (kalt); TWW – Trinkwarmwasser

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 17


FORSCHUNG UND LEHRE

Bild 4: Prozentualer Legionellenbefall in 5-K-Bereichen für Datensätze

aus Anlagen mit aktivem on/off-Betrieb der Zirkulation.

Bild 5: 5-K-Statistik der nach einem Liter entnommenen Proben im Vergleich

zu K100-Durchschnittswerten aller Proben im Entnahmebereich

TW/TWW.

Der Prozentsatz für die Gruppe Strang

TWW stellt sich mit 9,3 % dar und ist identisch

mit dem für den Eintritt Zirkulation

in den TWE. Im Vergleich mit der zuvor diskutierten

Situation im zentralen Bereich ist

der Anteil der K100-Befunde im teilzentralen

Bereich signifikant erhöht. Hier limitiert

das Fehlen der Schaltbilder zu den

Einzelobjekten weitere Auswertungen.

Dezentrale Kontamination

Die Datenlage erlaubte keine direkte

Zuordnung einer dezentralen Entnahmestelle

zu einem definierten Strang der

Trinkwarmwasser- bzw. Trinkwasser-Installation.

Somit kann nur allgemein auf

das Vorliegen einer teilzentralen bzw. dezentralen

Kontamination geschlossen werden.

Jedoch ist nicht recherchierbar, ob es

sich dabei z. B. um weit entfernte Entnahmestellen

bzw. Stränge handelt.

Im dezentralen, nicht zirkulierenden

Entnahmebereich des Verbrauchers fällt

ein sehr hoher Prozentsatz der K100-Befunde

für Entnahme Mischwasser (28,5 %

von 2021 Datensätzen) auf. Die Entnahme

TW/TWW liegt mit 14,3 % im Bereich

des arithmetischen Mittelwertes. Es zeigt

sich mithin bei Vergleich mit den teilzentralen

K100-Anteilen, dass die Ursache für

dezentrale Kontaminationen überwiegend

in teilzentralen Bedingungen für ein beträchtliches

Legionellenwachstum zu suchen

ist.

Weitere relevante Erkenntnisse können

wie folgt zusammengefasst werden:

Wie zu erwarten liegt das Maximum der

positiven Legionellenbefunde im Bereich

des optimalen Legionellenwachstums von

30 bis 45 °C (Bild 2). Der derzeit zulässige

Bereich für kaltes Trinkwasser von > 20 bis

25 °C ist prozentual stärker mit Legionellen

befallen als der derzeit nicht zulässige

TWW-Bereich > 50 bis 55 °C.

Pflegeheime (Bild 3) liegen im Temperaturbereich

bis 30 °C deutlich über dem

K100-Durchschnitt. Dies lässt auf sehr geringe

Entnahmehäufigkeiten und damit

einhergehende lange Verweilzeiten sowie

hohe Temperaturen im Trinkwasser kalt

schließen.

Einfamilienhäuser sind prozentual sowohl

im 5-K-Bereich > 50 bis 55 °C als auch

im Bereich > 55 bis 60 °C gleichermaßen

weit unterdurchschnittlich befallen (Bild 3).

Gründe könnten korrekte Anlagendimensionierung

und hohe Entnahmevolumina sein.

Für ausgewählte Krankenhäuser wird

der Zustand der Trinkwasserinstallation

aktiv von der Gebäudeleittechnik überwacht.

Von den immerhin über 12 000 Datensätzen

aus diesen Krankenhäusern wiesen

nur 3,2 % der Proben K100-Befunde auf.

Das zeigt im Vergleich zur Gesamtstatistik

(14,2 % K100-Befunde),

dass durch

Nutzung einer kontinuierlichen

technischen

Systemüberwachung

ein erhebliches

Potenzial

zur Minderung der

Wahrscheinlichkeit des Wachstums von

Legionellen besteht.

In 171 Trinkwassererwärmungsanlagen

arbeitet die Zirkulation mit aktivem on/off-

Betrieb (Bild 4). Das Maximum der vorliegenden

3073 Datensätze verschiebt sich

vom 5-K-Bereich > 55 bis 60 °C um immerhin

15 K nach unten in den Bereich > 40 bis

45 °C. Dementsprechend liegen die K100-

Werte im Bereich > 30 bis 45 °C signifikant

Mithin ist der erste Liter schon

wegen der zu niedrigen Trinkwarmwassertemperatur

für eine

Beurteilung nicht repräsentativ.

über den prozentualen K100-Anteilen der

Gesamtstatistik (graue Linie). Hier werden

wahrscheinlich oft – in für die hygienische

Trinkwasser-Qualität unzulässiger Weise –

Energiespareffekte in den Vordergrund gestellt

(on/off-Betrieb und gleichzeitig Temperaturabsenkung).

1-l-Ablaufvolumen birgt Nachteile

In der Projektlaufzeit ist die erste Änderung

[3] der Trinkwasserverordnung

(TrinkwV 2011 [4]) in Kraft getreten. Das

verpflichtet nunmehr über den öffentlichen

Sektor hinaus auch eine hohe Anzahl von

Objekten des gewerblichen Bereichs zu einer

regelmäßigen Überprüfung hinsichtlich

des Parameters Legionella spp. Das

Projektteam hat zudem die Erarbeitung der

Probennahmevorschrift twin Nr. 06 [5] mit

initiiert. Allerdings wurden begründete

Bedenken hinsichtlich des nunmehr auf

1 l reduzierten Ablaufvolumens vor der

eigentlichen Probennahme angemeldet.

Verglichen mit der

bislang überwiegend

angewandten,

auf der Empfehlung

des Umweltbundesamtes

[6] basierenden

Methode, die

5 bis 10 l vor der eigentlichen

Probennahme verwirft, ergeben

sich wesentliche Nachteile:

Bei Ablauf von 5 bis 10 l Wasser wurde

bei regelkonform gebauten und betriebenen

Anlagen bislang stets ein Volumenelement

aus dem zirkulierenden System

zur Beurteilung herangezogen. Im Gegensatz

dazu ist bei Ablaufen von nur einem

Liter Wasser unter Berücksichtigung der

3-l-Regel nach DVGW W 551 nicht eindeu-

18 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

tig geklärt, ob es sich um eine Entnahme

aus dem nichtzirkulierenden oder dem zirkulierenden

Bereich handelt.

Nach den Regularien der DIN EN 806-

2 müssen erst nach einer Ablaufzeit von

30 Sek. die normenkonformen Entnahmetemperaturen

erreicht werden. Dies liegt

in kapazitiven Effekten der abgekühlten,

nicht zirkulierenden Leitungsabschnitte

begründet. Der erste Liter Trinkwarmwasser

ist bei langen, nicht zirkulierenden

Abschnitten kalt und wird auch bei deutlich

unter einem Liter liegenden Abschnitten

zunächst durch die Wärmeverluste zur

Aufwärmung der kalten Rohrleitungen etc.

abgekühlt. Mithin ist der erste Liter schon

wegen der zu niedrigen Trinkwarmwassertemperatur

für eine Beurteilung des durch

den Verbraucher genutzten Volumens nicht

repräsentativ.

Fatal kann sich dies bei der Ableitung

von Maßnahmen anhand der Probennahmetemperatur

an endständigen Entnahmestellen

auswirken. Bild 5 zeigt die 5-K-Statistik

der 3965 Datensätze mit nur 1 l Ablauf

vor der Probenentnahme im Vergleich zum

K100-Durchschnittswert im Bereich TW/

TWW (graue Linie). Im Gegensatz zur allgemeinen

5-K-Statistik der Entnahmestellen

TW/TWW, die ein stark ausgeprägtes Maximum

für die Anzahl der vorliegenden Analysen

im Bereich > 55 bis 60 °C zeigt (vgl.

Bild 2), gibt es ein solches für die Analysen

mit nur einem Liter Ablaufvolumen nicht.

Für das verringerte Ablaufvolumen vor der

Probennahme liegt

eine weite Verteilung

über den gesamten

Bereich von

> 35 bis 55 °C vor.

Dies ist mit hoher

Wahrscheinlichkeit

auf die zuvor beschriebenen

Einflüsse zurückzuführen. Insofern

verschiebt sich auch das K100-Maximum

vom Bereich > 35 bis 40 °C in den

Bereich > 25 bis 30 °C. Da man die wahre

Temperatur und den zugehörigen Befund

des zirkulierenden Systems nicht kennt,

werden unter Umständen unverhältnismäßig

hohe Temperaturanhebungen im teilzentralen

und zentralen Bereich angeordnet,

für die viele Anlagen des Bestandes weder

vom Werkstoff selbst noch von der integrierten

Dehnungskompensation her ausgelegt

sind. Die nach twin Nr. 06 zu erfassende

„Konstante Temperatur“ kann dabei zwar

unterstützend herangezogen werden, wird

bislang jedoch in der zentralen Statistik oft

nicht erfasst und hat überdies den Nachteil

eines undefinierten Ablaufvolumens.

Der Schlussbericht der Studie empfiehlt,

für die orientierende systemische

Untersuchung auf ein Ablaufvolumen

von 5 bis 10 l überzugehen.

Fazit

Der Schlussbericht der Studie emp fiehlt,

für die orientierende systemische Untersuchung

wieder auf ein Ablaufvolumen von 5

bis 10 l überzugehen, mindestens jedoch die

nach Trinkwasserverordnung zulässige Grenze

von 3 l auszuschöpfen und entsprechende

Regelwerke bzw. Empfehlungen anzupassen.

Die höchsten Prozentsätze einer Überschreitung

des technischen Maßnahmewertes

für Legionella spp. von 100 KBE/100 ml

liegen zwar im dezentralen Bereich der endständigen

Entnahme. Trotzdem ist die Hauptursache

für diese „dezentralen Kontaminationen“

in unzulässig niedrigen Temperaturen

im teilzentralen Bereich der Stränge

Trinkwarmwasser (ungenügender hydraulischer

Abgleich etc.) sowie Mischwasser

und oft auch in zu hohen Temperaturen in

den Strängen Trinkwasser kalt zu suchen

(geringe Entnahmevolumenströme, Überdimensionierung

etc). Insofern können eine

Beurteilung des Systemzustandes und eine

Maßnahmenfindung allein auf Basis von

Beprobungen dezentraler Entnahmestellen

nicht zielführend sein. Die Objekthistorien

im Schlussbericht zeigen jedoch, dass oft

über viele Jahre nur die Entnahmestellen

im endständigen Bereich beprobt wurden

und somit eine effektive Maßnahmenfindung

nicht stattfinden konnte.

Die Ableitung von Erkenntnissen hinsichtlich

der Zulässigkeit einer Temperaturabsenkung

in der Trinkwarmwasser-Installation

um bis zu 5 K für nach den allgemein

anerkannten Regeln

der Technik geplante,

installierte

und betriebene Neuanlagen

war schon

deshalb limitiert,

weil es sich nur bei

wenigen Probenserien

um Ergebnisse von ausschließlich orientierenden

systemischen Untersuchungen

handelt. Die Weiterführung der Datenbank

mit Ergänzung ausgewählter Datenfelder

wie Informationen zum Anlass der Untersuchung

(Erstbeprobung Neuanlage, orientierende

Untersuchung, weitergehende Untersuchung)

sowie zwischen den Probenserien

getroffene Maßnahmen (thermische

Desinfektion, chemische Desinfektion, Sanierung)

ist sinnvoll. Überdies sind unzählige

Fragestellungen noch offen, die beispielsweise

lauten:

Kann die Kontamination des Trinkwassers

mit Legionella spp. signifikant gesenkt

werden, wenn die Überdimensionierung

von Trinkwasser-Installationen

vermieden wird?

Ist dann eine Freigabe des Temperaturniveaus

Trinkwarmwasser mit Maßgabe

≥ 50 °C möglich, da Verweilzeiten

entsprechend gering gehalten werden?

Kann damit auch ein Beitrag zur Reduzierung

des „unerwünschten“ Aufwärmens

des kalten Trinkwassers geleistet

werden?

Erlauben neue Methoden der Analytik

zur Unterscheidung der Legionella spp.

in Legionella pneumophila und eine Beurteilung

der Vitalität der mit den heutigen

Kulturverfahren nicht erfassten

Spezies eine genauere Aussage zu effektiven

Maßnahmen?

Diese und weitere Fragestellungen sollen

noch mit einem deutlich breiter aufgestellten

Forscherteam bearbeitet werden.


Literatur:

[1] Rühling, K.; Rothmann, R.: Verifizierung

von Sicherheitsabständen zur Zone des

Legionellenwachstums. Schlussbericht zum

Teilthema des BMWi-Forschungsprojektes

FKZ0327831B.

[2] Exner, M.: Wasser und Gesundheit. Vortrag,

Wasser Berlin 2011; 02 bis 05. Mai 2011

[3] Erste Verordnung zur Änderung der

Trinkwasserverordnung vom 03.05.2011

[4] Verordnung über die Qualität von

Wasser für den menschlichen Gebrauch

(Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2001) vom

21. Mai 2001. BGBl. I (2001) ; S. 959–980.

[5] twin Nr. 06 – Informationen des DVGW zur

Trinkwasser-Installation: Durchführung

der Probennahme zur Untersuchung des

Trinkwassers auf Legionellen (Ergänzende

systemische Untersuchung von Trinkwasser-

Installationen) DVGW Bonn, November 2011

[6] Nachweis von Legionellen in Trinkwasser

und Badebeckenwasser. Empfehlung des

Umweltbundesamtes nach Anhörung der

Trink- und Badewasserkommission des

Umweltbundesamtes. Bundesgesundheitsblatt

– Gesundheitsforschung – Gesundheits-


Autoren: Dr.-Ing. Karin Rühling, wissenschaft

liche Mitarbeiterin TU Dresden, Leiterin

Fachbereich Wärmeversorgung und Technische

Leiterin Komplex Rationelle Energieanwendung-

Regenerative Energien des Zentrums für

Energietechnik (ZET)

Dipl.-Inform. Regina Rothmann, wissen schaftliche

Mitarbeiterin TU Dresden

Bilder: TU Dresden

www.tu-dresden.de

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 19


FORSCHUNG UND LEHRE

Unerwünschte Bewohner

Wasserasseln und andere Makroorganismen in Trinkwasserversorgungsnetzen

Alle Systeme zur Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung von Trinkwasser sind von Wasserorganismen besiedelt. Im Allgemeinen

handelt es sich um nicht sichtbare Mikroorganismen. Diese biologische Besiedlung kann grundsätzlich nicht verhindert werden. Es ist

auch nicht das technologische Ziel der Trinkwasseraufbereitung, ein steriles Wasser zu produzieren. Gelegentlich kommt es jedoch zu

Massenentwicklungen einzelner Arten oder es treten makroskopisch sichtbare Organismen auf, die zu teilweise massiven und auch

berechtigten Beschwerden der Kunden führen.

Obwohl von diesen Organismen keine gesundheitliche Gefahr

ausgeht, werden die ästhetischen Qualitätsanforderungen von

Trinkwasser nicht erfüllt. Trinkwasser soll gemäß Trinkwasserverordnung

und DIN 2000 „appetitlich [sein] und zum Genuss

anregen“ (zitiert nach [3]). Die Bekämpfung der Organismen (insbesondere

von Wasserasseln) mittels Rohrnetzspülungen oder

chemischen Substanzen garantiert keine dauerhafte Verbannung

aus dem Leitungssystem, denn die Quelle der hohen Populationsdichte

im Leitungsnetz [8, 9, 10] wird durch diese Maßnahmen

nicht beseitigt. Nach Abschluss der Maßnahme werden die Individuenzahlen

erneut dramatisch ansteigen. Doch warum sind Wasserasseln

und Co. ein Dauerthema im Trinkwasserversorgungsnetz?

Warum vermehren sie sich scheinbar massiv in den Leitungssystemen?

Die Biozönose im Leitungssystem

Grundlage einer komplexen Biozönose im Leitungssystem ist

der Biofilm. Bakterien und Pilze bilden die Hauptbestandteile des

Biofilms. Er nimmt im Trinkwasserverteilungssystem die Rolle

des Erzeugers von Biomasse ein. Schätzungsweise entfallen 95 %

der Bio masse im Versorgungsnetz auf den Biofilm [14]. Biofilme

können örtlich begrenzt und wenige Millimeter dick sein, aber

auch großflächig und sehr mächtig auftreten und dicke Flocken

organischen Materials ins Umgebungswasser abgeben (eigene

Beobachtungen). Biofilme sind hochkomplexe, straff organisierte

Strukturen aus extrazellulären, polymeren Substanzen (u. a. Mehrfachzucker,

Fette, Proteine) der sogenannten

EPS-Matrix und anorganischen Ionen

(z. B. Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ ). Dazu kommen abiotische

Partikel (z. B. Tone, Sand, Korrosionsprodukte)

[12] und die in der EPS-Matrix

eingebetteten Mikroorganismen.

Die Vergesellschaftung einzelner Mikroorganismen

in einem Biofilm bringt enorme

Vorteile für seine Bewohner. So sind diese

im Biofilm geschützt vor hydraulischen Belastungen bei Rohrnetzspülungen,

pH-Wert-Schwankungen sowie vor Desinfektionsmitteln

(z. B. Chlor) und Bioziden. Gleichzeitig werden in der EPS-Matrix-Struktur

des Biofilms Nährstoffe gespeichert und gehen nicht

an das Umgebungswasser verloren. Auf diese Weise sind Mikroorganismen

in der Lage, nahezu alle erdenklichen Oberflächenmaterialien

(Metalle, Beton, Kunststoffe, Glas, Mineralien, Öle) in

Leitungssystemen zu besiedeln [14].

Quelle für die Entstehung und das Wachstum von Biofilmen

ist die beständige Versorgung mit Nährstoffen. Diese

biologisch verwertbaren organischen Stoffe gelangen von außen,

in der Regel durch eine unvollständige Aufbereitung des Rohwassers,

ins Versorgungsnetz. Dort werden sie von den Mikroben des

Biofilms metabolisiert und zu Biomasse umgesetzt. Die gebildete

Biomasse wird durch größere Meso- (0,5 … 2 mm) und Makroorganismen

(> 2 mm) als Weidegänger höherer Nahrungsstufen verwertet.

Die Zusammensetzung und Dicke des Biofilms variieren. Die

Gestalt des Biofilms ist stets ein Abbild des dynamischen Gleichgewichts

zwischen Konzentration an verwertbaren Wasserinhaltsstoffen

und des Abweidevorganges durch die Organismen höherer

Nahrungsebenen. Die großen Wasserasseln sind also lediglich der

sichtbare Ausdruck dieses Gleichgewichts.

Neben den mit bloßem Auge deutlich sichtbaren Wasserasseln

besiedeln auch zahlreiche Vertreter anderer Taxa die Leitungssysteme.

Bisherige Untersuchungen zeigen, dass folgende Taxa von

Mikro-, Meso- und Markroorganismen stabile Populationen innerhalb

der beobachteten Bio zönosen bilden.



Ein Problem tritt dann auf, wenn

die bio logische Besiedlung auch für

den Verbraucher sichtbar wird.


Makrozoen (> 2mm) – Asellus aquaticus (Wasserassel)

Mesozoen (0,5 … 2 mm) – Oligochae ten n. det. (Wenigborster),

Alona sp. (Blattfußkrebse), Harpacticoida n. det. (Ruderfußkrebse),

Nematoda n. det. (Fadenwürmer), Hydracarina sp. (Süßwassermilben)

Mikrozoen (< 0,5 mm) – Arcella sp. (Schalenamöbe), Centropyxis

sp. (Stachelschalenamöbe), Difflugia sp. (Schalenamöbe),

Euglypha sp. (Schalenamöbe), Lecane sp. (Rädertierchen).

Daneben treten auch Organismen anderer Taxa auf, die jedoch

keine stabilen Populationen bilden.

Ein Problem tritt dann auf, wenn die biologische

Besiedlung auch für den Verbraucher

sichtbar wird. Seit den Anfängen einer

öffentlichen Wasserversorgung Ende

des 19. Jahrhunderts, traten immer wieder

aufsehenerregende Massenwicklungen einzelner

Spezies auf [2].

Zwar sind die gro ßen Makroorganismen

(Körpergröße > 2,0 mm) wie Wasserasseln

keine Überträger gefährlicher Infektionskrankheiten oder ein Wirt

für pathogene Krankheitserreger. Der Verbraucher empfindet es

jedoch als überaus abstoßend, Wasser zu konsumieren, welches

mit Wasserasseln durchsetzt ist.

Die Wasserassel (Asellus aquaticus)

● Lebensraum, Morphologie und Ernährung

Die hellgefleckten, grau-braunen Wasserasseln leben im Lückensystem

des Gewässergrundes stehender oder langsam fließender

Oberflächengewässer (Seen, Teiche, Bäche). Wasserasseln

schwimmen nicht. Sie bewegen sich schreitend auf Laufbeinen (Pereopoden)

fort. Zudem sind sie positiv rheotaktisch, d. h. sie sind

20 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

befähigt, sich auch gegen die Strömungsrichtung fortzubewegen.

Dadurch erschließen sie sich einen relativ großen Aktionsradius

und können weite Nahrungsgebiete abweiden. Wasserasseln sind

Allesfresser. Jedoch bevorzugen sie abgestorbenes, feuchtes und

schon leicht mikrobiell vorzersetztes Material (z. B. Falllaub) und

übernehmen damit als „Abfallbeseitiger“ eine wichtige Rolle in

Oberflächengewässern.

● Eintrag ins Leitungssystem

Trinkwasserleitungssysteme sind nicht das natürliche Habitat

von Wasserasseln. Wenn Asseln im Versorgungsnetz auftauchen,

muss ein direkter Kontakt zwischen dem Leitungssystem und

der Oberfläche bestanden haben. Bei Sanierungsarbeiten (Austausch

von Rohrabschnitten, Rohrbrüche, etc.) in der Nähe des

natürlichen Lebensraums der Wasserassel (Gewässer, Feuchtgebiete

etc.) wird eine direkte Verbindung zur Oberfläche geschaffen.

Auch beim sehr umsichtigen, sauberen Arbeiten kann nicht

ausgeschlossen werden, dass Wasserasseln unbemerkt in das Leitungssystem

einwandern.

Anschließende Spülungen (Wasserspülung, Luft- Wasserspülung,

CO 2

-Spülverfahren etc.) garantieren keine 100%ige Beseitigung

aller eingewanderten Wasserasseln. Da Wasserasseln einen

abgeflachten, hydrodynamisch günstig geformten Körper haben,

pressen sie sich bei hohen Spülgeschwindigkeiten an den Untergrund.

Auf diese Weise entgehen sie dem Austrag und können

das Leitungsnetz besiedeln.

Ursachen der starken Verbreitung von A. aquaticus

Über den vorgenannten Eintragspfad ist es auch anderen Organismen

möglich, ins Trinkwassersystem zu gelangen. Jedoch

rufen in der Regel nur Wasserasseln massive Beschwerden von

Kunden hervor. Es stellt sich somit die Frage: Worin liegt die Ursache

des häufigen Auftretens von A. aquaticus in Trinkwasserleitungssystemen?

Nachgewiesene Organismengruppen, welche stabile Populationen innerhalb der beobachteten Biozönosen bilden.

Quelle:

Asellus aquaticus:

Bernd Kaufmann: „foto-destages-die-wasserassel-asellus“,

http://aquamax-weblog.blogspot.

com/2010/05/foto-des-tages-diewasserassel-asellus.html,

02.01.2011

Hydracarina sp.:

Graham Matthews, 2003, http://

www.micromagus.net/microscopes/

pondlife_arthropods.html,

24.07.2012

Harpacticoida sp.:

Erich Riedel, 2011, http://www.

mikroskopie-forum.de/index.

php?topic=8858.0, 24.07.2012

Alona sp.:

Päule Heck, 2010, http://www.

mikroskopie-forum.de/index.

php?topic=6800.0, 24.07.2012

Oligochaet sp.:

Wolfgang Bettighofer, 2007, http://

www.mikroskopie-forum.de/index.

php?topic=401.0, 24.07.2012

Nematoda sp.:

Michael Plewka, 2011, http://www.

mikroskopie-forum.de/index.

php?topic=10588.0, 24.07.2012

Arcella sp.:

Wolfgang Bettighofer, 2008, http://

starcentral.mbl.edu/microscope/

portal.php?pagetitle=assetfactsheet

&imageid=25041, 24.07.2012

Centropyxis sp.:

Wolfgang Bettighofer, http://

starcentral.mbl.edu/microscope/

portal.php?pagetitle=assetfactsheet

&imageid=26522, 24.07.2012

Difflugia sp.:

Wolfgang Bettighofer, 2009, http://

starcentral.mbl.edu/microscope/

portal.php?pagetitle=assetfactsheet

&imageid=25539, 24.07.2012

Euglypha sp.:

Wolfgang Bettighofer, 2006, http://

starcentral.mbl.edu/microscope/

portal.php?pagetitle=assetfactsheet

&imageid=24043, 24.07.2012

Lecane sp.:

D. J. Patterson, L. Amaral-Zettler

and V. Edgcomb, 2001, http://

starcentral.mbl.edu/microscope/

portal.php?pagetitle=assetfactsheet

&imageid=736, 24.07.2012

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 21


FORSCHUNG UND LEHRE

Vergleich der Körpergröße von A. aquaticus und ausgewählten Bewohnern des Trinkwasserleitungssystems.

● Erster. Aspekt: Außerordentliche Anpassungsfähigkeit

Wasserasseln sind fähig, in vielfältigen und unter extremen

Umweltbedingungen nicht nur zu überleben sondern sich auch

zu vermehren.

A. aquaticus überlebt und pflanzt sich fort in einem Temperaturbereich

von 0 °C … 33 °C. Selbst das völlige Einfrieren (Kältestarre)

überleben die Tiere [4].

A. aquaticus akzeptiert sehr niedrige Sauerstoffgehalte bis

c Sauerstoff

= 2 mg/l. Sogar gänzlich sauerstofffreie Phasen werden

toleriert. Bei Experimenten waren unter Sauerstoffabschluss nach

20 Stunden noch 50 % der Tiere am Leben [5].

A. aquaticus hat eine hohe Toleranz gegenüber saurem Milieu.

Werte bis pH = 2,0 werden toleriert.

A. aquaticus überlebt anhaltend hohe Salzkonzentrationen von


bis zu c Salz

= 200 mM/l [6].

A. aquaticus hat sich an die fehlende Sonneneinstrahlung im

Leitungssystem hervorragend angepasst.

● Zweiter Aspekt:

Fehlender biotischer Widerstand

Die Zusammensetzung des Ökosystems im Trinkwasserleitungsnetz

unterscheidet sich grundlegend von der Zusammensetzung

des Ökosystems in Oberflächengewässern. Im Ökosystem

der Oberflächengewässer sind Wasserasseln eng eingebunden in

das aquatische Beziehungsgeflecht. Sie stehen in Konkurrenz zu

z. B. Bachflohkrebsen (Gammarus pulex) und Steinfliegenlarven

(Plecoptera) um Lebensraum und Nahrung. Sie müssen ständig

wachsam sein, um nicht zur Beute von Fressfeinden wie beispielsweise

Wasserwanzen (Nepomorpha), Wasserspinnen (Argyroneta)

und Karpfen (Cyprinus carpio) zu werden.

Als Eindringling in das Ökosystem Trinkwasserleitungsnetz

trifft A. aquaticus jedoch auf keinerlei biotischen Widerstand.

Fressfeinde wie in Oberflächengewässern sind nicht vorhanden.

Die Wasserassel steht im Leitungsnetz am Ende der Nahrungskette.

Ebenso ernstliche Konkurrenten um Nahrung und Lebensraum

sind nicht existent. Die Wasserassel kann fast sämtliche vorhandene

Ressourcen für sich nutzen.

● Dritter Aspekt: hohe Hungertoleranz

Wasserasseln sind ausgezeichnete „Hungerkünstler“. In Laboruntersuchungen

wurde gezeigt, dass A. aquaticus mehrere Wochen

ohne Nahrung überleben kann [3].

● Vierter Aspekt: Körpergröße

Die Wasserassel ist mit einer Körpergröße von 10 … 20 mm der mit

Abstand größte Bewohner des Versorgungsnetzes. Dadurch können sie

sich wesentlich schneller und sehr viel ener giesparender als vergleichsweise

kleinere Tiere des Versorgungssystems fortbewegen. Auf ihren

22 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

langen Beinen durchkämmen sie auch gegen die Strömungsrichtung

weite Teile des Leitungsnetzes aktiv nach Nahrung (aktive Nahrungsmigration).

Im Gegensatz dazu ist die Mikro- und Mesofauna (1 μm …

2 mm) im Leistungssystems entweder sessil im Biofilm verankert

oder wird ausschließlich passiv mit der Fließrichtung des Wassers

verdriftet.

Der Erfolg von

Spülungen ist nicht

von Dauer.

Maßnahmen zur Bekämpfung makroskopischer

Wasserorganismen

Zur Entfernung von A. aquaticus und anderer Kleintiere aus

dem Leitungsnetz werden verschiedene chemische und physikalische

Methoden angewendet. Jedoch garantieren

diese Maßnahmen keinen dauerhaften

Erfolg. Die angewendeten Verfahren

bekämpfen lediglich die Symptome, die eigentlichen

Ursachen des Problems bleiben

unangetastet.

Das Wirkprinzip chemischer Verfahren

ist das Abtöten der Tiere. Zum Einsatz in

der Trinkwasserversorgung sind sie jedoch

nur bedingt geeignet. Zum einen müssen Chlor und Chlorverbindungen,

um wirksam zu sein, in so hohen Konzentrationen dosiert

werden, dass das Trinkwasser ungenießbar wird. Zum anderen ist

der Einsatz wirksamer starker Nervengifte wie Pyrethrum und

Permethrin in Deutschland mit Recht verboten [12]. Neben diesen

Nachteilen kann nicht garantiert werden, dass alle Tiere getötet

werden. Im verzweigten Leitungsnetz können in abgeschiedenen

Bereichen immer einzelne Exemplare überleben und sich im Versorgungsnetz

erneut vermehren.

Das Wirkprinzip physikalischer Verfahren ist das Austragen

von Tieren aus dem Rohrnetz. Rohrnetzspülverfahren (Starkstromspülung,

Luft-Wasser-Spülung, CO 2

-Spülverfahren) haben allerdings

nur eine begrenzte Wirkung. Während der Spülung wird

nicht das gesamte Leitungsnetz erfasst, sondern nur der abgeschieberte

Leitungsabschnitt. So können Asseln und andere Kleintiere

sich in Hausanschlüssen und anderen abgehenden Leitungen

verstecken und dem Austrag entgehen. Am Ende einer Spülprozedur

ist die Anzahl der Asseln und Co. im gespülten Leitungsabschnitt

deutlich reduziert. Jedoch die eigentliche Ursache, weshalb

sich überhaupt eine so große Population im Leitungsnetz entwickeln

konnte [8, 9, 10], besteht weiterhin: die Versorgung mit

Nährstoffen. Nur durch die im Reinwasser enthaltenen biologisch

verwertbaren Stoffe konnte sich eine ausgeprägte Lebensgemeinschaft

im Versorgungsnetz entwickeln. Kleintiere wie Wasserasseln

sind als Weidegänger nur der sichtbare Teil dieser komplexen

Biozönose. Dieser beständige Nahrungsstrom aus dem Wasserwerk

wird durch die Spülverfahren in keiner Weise beeinflusst

oder unterbrochen. Im Gegenteil, durch Spülungen wird lediglich

erreicht, dass sich die Lebensbedingungen für verbliebene Asselexemplare

noch deutlich verbessern. Denn durch die Spülung werden

lediglich die Nahrungskonkurrenten der eigenen Art ausgetragen.

Für die verbliebenen Wasserasseln ist nach der Spülprozedur

somit vergleichsweise mehr Nahrung vorhanden. Aus benachbarten

Netzabschnitten wandern Asseln in den frisch gespülten Bereich

ein und besiedeln ihn erneut. Aufgrund des verbesserten

Nahrungsangebots überleben vergleichsweise mehr Jungtiere und

erreichen das geschlechtsreife Stadium. Nach Ablauf eines Vermehrungzyklus

ist das ursprüngliche Niveau der Besiedlungsdichte

wieder hergestellt.

Spülverfahren sind hilfreich, wenn zügig auf Kundenbeschwerden

reagiert werden muss. Jedoch sind sie äußerst aufwendig

und sehr teuer. Der Erfolg von Spülungen ist nicht

von Dauer. Spülungen zielen nur auf den sichtbaren Teil der

existierenden komplexen Lebendgemeinschaft im Leitungssystem

ab. Die Ursache, d. h. die andauernde Nährstoffzufuhr aus dem

Wasserwerk, wird damit nicht gestoppt.

Ohne Nährstoffe keine Mikroorganismen

Um Wasserasseln und andere Kleintiere dauerhaft aus dem Leitungsnetz

zu verbannen, muss die stetige Nährstoffzufuhr aus

dem Wasserwerk gestoppt werden. Dazu müssen alle Stoffumsetzungen

biologisch verwertbarer Wasserinhaltsstoffe vor Wasserwerksausgang

abgeschlossen sein. Nur

auf diese Weise kann die Nacheliminierung

im Versorgungsnetz vermieden und damit

die Nahrungsgrundlage der Organismengemeinschaft

im Leitungsnetz entzogen werden.

Die dafür notwendigen technischen

Maßnahmen müssen individuell erarbeitet

und auf die Trinkwasser-Aufbereitungsanlage

abgestimmt werden. Praxisnahe Ansätze

zur weitergehenden Eliminierung biologisch verwertbarer

Was serinhaltsstoffe wurden bereits entwickelt [8, 9, 10].

Literatur:

[1] Adams, J., Greenwood, P., Pollitt, R., Yonow, T. G., Loading constraints

and sexual size dimorphism in Asellus aquaticus. 1985, Brill: Leiden,

PAYS-BAS.

[2] Bumb, F.S., R., Zusammenfassende Dar stellung der Kenntnisse

über Crenothrix polyspora Cohn und eigene Untersuchungen 1981:

Hochschul-Verlag, Freiburg, Germany.

[3] Dölling, L., Der Anteil der Tierwelt an der Bildung von Unterwasserböden.

1951, Zool.-Bot. Ges. Österreich, Austria; download unter www.

biologiezentrum.at.

[4] Gruner, H.-E., Isopoda, in Die Tierwelt Deutschlands und der

angrenzenden Meeresteile nach ihren Merkmalen und nach ihrer

Lebensweise. 1965, DAHL, F. & SCHUMANN, H. Krebstiere oder Crustacea

und 53. Fischer. Jena. p. 94-104.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 23


FORSCHUNG UND LEHRE

NACHGEFRAGT

IKZ-HAUSTECHNIK: Sind Wasserasseln und Co.

eher regional oder durchaus bundesweit in

der Wasserversorgung ansässig? Worin liegen

die Gründe?

Dr. Kristina Rathsack: Das Auftreten von

Wasserasseln in Trinkwasserersorgungsnetzen

ist nicht auf eine bestimmte Region oder

ein bestimmtes Bundesland begrenzt. Es ist

auch falsch zu sagen, dass jeder Wasserversorger

a priori mit Wasserasseln zu kämpfen

hat. Damit Wasserasseln sich im Leitungsnetz

wohlfühlen und vermehren können, müssen

zwei Bedingungen zusammentreffen. Zum

ersten: Das Trinkwasserleitungssystem ist

nicht der natürliche Lebensraum der Wasserassel.

Sie werden von außen eingetragen.

Wenn Asseln im Versorgungsnetz auftauchen,

muss daher ein direkter Kontakt zwischen

dem Leitungssystem

und der Oberfläche

bestanden

haben.

Das passiert z. B.

bei Sanierungsarbeiten,

wie etwa

dem Austausch von

Rohrabschnitten,

Rohrbrüchen usw. in der Nähe des natürlichen

Lebensraums der Wasserassel, also Gewässern

oder Feuchtgebieten.

Selbst bei sehr umsichtigen, sauberen Arbeiten

kann nicht ausgeschlossen werden, dass

Wasserasseln unbemerkt in das Leitungssystem

einwandern. Zum zweiten: Selbst die widerstandfähigsten

Lebewesen würden ohne

Nährstoffe zugrunde gehen. Folglich muss im

Leitungssystem genügend Nahrung vorhanden

sein, damit Asseln nicht nur überleben,

sondern sich auch vermehren können. Diese

biologisch verwertbaren Stoffe stammen

in der Regel aus dem Wasserwerk. Wird das

Rohwasser nur unvollständig aufbereitet und

werden nicht alle eliminierbaren Wasserinhaltsstoffe

vor Wasserwerksausgang entfernt,

gelangen biologisch abbaubare Substanzen

mit dem Reinwasserstrom ins Versorgungsnetz.

Hier werden sie von den Organismen

der verschiedenen Nahrungsebenen umgesetzt

und dienen auf diese Weise auch der

Wasserassel als Nahrungsgrundlage.

Das Trinkwasserleitungssystem ist

nicht der natürliche Lebensraum der

Wasserassel.

IKZ-HAUSTECHNIK: Von gesunden Asseln im

Rohrnetz geht offensichtlich keine Gefahr für

die Gesundheit der Verbraucher aus. Was ist

aber mit Stoffwechselprodukten und toten

Tieren? Wie ist der Einfluss auf die Hausinstallation

in Bezug auf Hygiene und Korrosion,

wenn verweste Kadaver und Kot längere

Zeit beispielsweise an dem Feinfilter am

Hausanschluss festsitzen?

Dr. Kristina Rathsack: Einige bakteriologische

Untersuchungen des Leitungswassers in

der Hausinstallation ergaben, dass bei längerer

Stagnation, z. B. Urlaub der Bewohner,

die zulässige Koloniezahl von 100 Koloniebildende

Einheiten 1/ml lokal überschritten

wurden. Als Quelle für diesen erhöhten Wert

werden Wasserasseln, und ihre Ausscheidungen

postuliert. Dies ist jedoch zu einfach

gedacht. Die Rolle

der Wasserassel

beim Verkeimungspotenzial

und

Korrosion im Leitungsnetz

bzw. am

Hausanschluss muss

differenziert im größeren

Zusammenhang betrachtet werden.

IKZ-HAUSTECHNIK: Können Sie das erläutern?

Dr. Kristina Rathsack: Asseln leben nicht

isoliert im Versorgungssystem. Sie sind Teil

des biologischen Nährstoffkreislaufs im Leitungsnetz.

Dieser Nährstoffkreislauf setzt

sich zusammen aus Produzenten – Erzeugern

–, Konsumenten – Ver brauchern – und

Destruenten – Zersetzern. Die verfügbaren

Nährstoffe im Versorgungsnetz werden

in der Regel nur mit dem Wasserstrom aus

dem Wasserwerk eingetragen. Diese biologisch

verwertbaren Stoffe werden von den

Organismen der verschiedenen Nahrungsstufen

als Energiequelle genutzt und in Biomasse

umgesetzt. In der Natur wird nichts

verschwendet. Folglich dienen auch anfallende

Stoffwechselendprodukte, und zwar

nicht nur die der Asseln, als Nahrungsquelle.

Durch die Organismengruppe der Destruenten

werden diese toten organischen Substanzen,

z. B. Kot und abgestorbene Organismen,

in ihre Bestandteile zerlegt. Damit sind

Dr. Kristina Rathsack.

sie für die Produzenten wieder nutzbar und

der Stoffkreislauf beginnt von vorn.

Asseln sind lediglich der sichtbare Ausdruck

des dynamischen Gleichgewichts zwischen

stetigem Nährstoffzustrom aus dem Wasserwerk

und des Abweidens der aufgebauten

Biomasse. D. h. alle verfügbaren Nährstoffe

im Leitungsnetz durchlaufen einen stetigen

Zyklus. Somit führen die Ausscheidungen der

Asseln nicht zu einer Steigerung der Nährstoffkonzentration

im Trinkwasser. Folglich

sind Wasserasseln und ihre Ausscheidungen

nicht Ursache für ein erhöhtes Verkeimungspotenzial

bzw. erhöhte Korrosionsneigung

im Leitungsnetz. Sobald die Hausbewohner

aus dem Urlaub zurück sind und die Abnahme

am Hausanschluss steigt, sinkt auch die

nachgewiesene Koloniezahl relativ schnell

wieder ab. Zudem bedeutet eine erhöhte

Koloniezahl nicht zwangsläufig eine erhöhte

Gesundheitsgefahr.

IKZ-HAUSTECHNIK: Aber es ist doch ein Parameter?

Dr. Kristina Rathsack: Ja und Nein. Bei der

Bestimmung der Koloniezahlen wird untersucht,

wie viele mikrobielle Kolonien einer

definierten Wasserprobe auf einem Nährboden

wachsen. Dabei werden in der Re-

[5] Hervant, F., Mathieu, J., Garin, D., Freminet, A., Behavioral,

ventilatory, and metabolic responses of the hypogean amphipod

Niphargus virel and the epigean isopod Asellus aquaticus to severe

hypoxia a nd subsequent recovery. Physiological Zoology, 1996.

69(6): p. 1277-1300

[6] Lockwood, A.P.M., Some Effects of Temperature and Concentration

of the Medium on the Ionic Regulation of the Isopod Asellus

Aquaticus (L.) The Journal of Experimental Biology, 1960. 37: p. 614-

630.

[7] Nehring, S., Leuchs, H., Neozoa (Makro zoobenthos) an der deutschen

Nordseeküste - Eine Übersicht. Bundesanstalt für Gewäs serkunde,

Koblenz, Bereicht BfG-1200, 1999.

[8] Rathsack, U., Michels, U., Zur Popula tionsdynamik von Asseln

und anderen Invertebraten in Wasserversorgungssyste men und

Konsequenzen für die Wasseraufbereitung. GWF- Wasser/ Abwas ser,

2006. 147(2): p. 134.

[9] Rathsack, U., Rathsack, K., Besiedlung von Wasserversorgungssystemen

durch Asseln und andere Invertebraten – Wei terentwickeltes Modell

24 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


FORSCHUNG UND LEHRE

gel nur die im Trinkwasser natürlicherweise

vorkommenden harmlosen Mikroorganismen

nachgewiesen. In der Trinkwasserverordnung

wurde ein Richtwert von 100 KBE je

1/ml festgelegt. Dieser Richtwert wurde empirisch

ermittelt. Deshalb ist für die Beurteilung

der Wasserqualität nicht die Einhaltung

des Richtwertes ausschlaggebend, da nicht

jede Kolonie einem Krankheitserreger entspricht.

Jedoch sollte jeder Änderung der

Koloniezahlmessungen nachgegangen werden

und die Ursachen abgeklärt werden. Für

ein besseres Gefühl kann man nach längerer

Abwesenheit einfach den Wasserhahn aufdrehen

und das Wasser eine Weile ablaufen

lassen.

IKZ-HAUSTECHNIK: Könnte oder müsste man

präventiv etwas gegen die Organismen machen?

Wenn ja: mit welchen Mitteln? Und

welchen Einfluss hätten die Maßnahmen auf

die Umwelt und die Wasserversorgung der

angeschlossenen Haushalte?

Dr. Kristina Rathsack: Ganz deutlich muss

man sagen, dass die biologische Besiedlung

von Trinkwasserverteilungssystemen grundsätzlich

nicht zu verhindern ist. Technologisch

ist es in der Trinkwasseraufbereitung

nicht möglich, ein chemisch reines, absolut

nährstofffreies, steriles Wasser zu produzieren.

Es soll auch nicht Ziel der Versorgerbetriebe

sein, so ein „totes“ Wasser herzustellen.

Das technologische Ziel ist es vielmehr,

ein chemisch und biologisch stabiles Wasser

zu produzieren. Solch ein stabiles Wasser

enthält immer eine geringe Konzentration

an Substanzen, welche Organismen als Nahrung

verwerten. Und überall wo Nährstoffe,

Wasser und Oberflächen zusammentreffen,

siedelt sich auch immer Leben an. Dies soll

jedoch niemanden davon abhalten, auch

weiterhin seinen Durst mit einem großen

Schluck klaren, kühlen Leitungswassers zu

stillen. Wir Verbraucher sollten uns eher darüber

bewusst werden, wie gewinnbringend

es ist, dass unser Trinkwasser keine leblose

Flüssigkeit ist. Genauso, wie die unzähligen

Mikroorganismen in unserem Frühstücksjoghurt

oder im Blauschimmelkäse, sind

auch die natürlicherweise im Trinkwasser

enthaltenen Mikroorganismen weder eklig

noch gesundheitsgefährlich. Vielmehr ist

ihre Anwesenheit für uns überlebenswichtig.

Wir Menschen selbst sind über und über

von Kleinstlebewesen besiedelt. Diese Mikroorganismen

schützen und verteidigen uns

gegen Krankheitserreger, helfen uns unsere

Nahrung zu verdauen und versorgen uns mit

lebenswichtigen Vitaminen. Zudem ist die

Anwesenheit dieser Kleinstlebewesen im

Trinkwasser ein Qualitätsmerkmal. Bedeutet

es doch, dass das Wasser gemäß der Trinkwasserverordnung

frei von Giften und anderen

gesundheitsgefährdenden Schadstoffen

ist. Das Ausmaß dieser biologischen Lebensgemeinschaft

im Leitungsnetz sollte jedoch

auf ein geringes, nicht vermeidbares Niveau

beschränkt bleiben.

Denn

Verbraucher

sollen das Wasser

schließlich trinken

und nicht kauen.

Deshalb müssen bei

einer übermäßigen

Besiedlung des Leitungsnetzes

Maßnahmen

zur Reduzierung

der Biomasse

ergriffen werden.

IKZ-HAUSTECHNIK:

Welche Verfahren

bieten sich da an?

Dr. Kristina Rathsack: Zur Bekämpfung von

Wasserasseln und anderen sichtbaren Kleintieren

im Leitungsnetz werden u. a. diverse

Spülverfahren oder chemische Substanzen

angewendet. Der Erfolg dieser Maßnahmen

ist jedoch nur von kurzer Dauer. Nach dem

Spüldurchlauf wird der behandelte Rohrabschnitt

von Organismen aus benachbarten

Rohrabschnitten erneut besiedelt. Zudem

sind Spülungen technisch sehr aufwendig

und kostspielig. Chemische Mittel sind keine

echte Alternative. Die Stoffe sind zwar

erfolgreich und Asseln & Co. werden abgetötet,

jedoch handelt es sich bei diesen

Bioziden zum einen um starke Nervengifte

wie Pyrethrum oder Permethrin, deren

Einsatz gemäß der Trinkwasserverordung

in Deutschland zu Recht verboten ist. Zum

anderen müssen die Chemikalien wie Chlor

Genauso, wie die unzähligen

Mikroorganismen in unserem

Frühstücksjoghurt oder im

Blauschimmelkäse, sind auch die

natürlicherweise im Trinkwasser

enthaltenen Mikroorganismen

weder eklig noch

gesundheitsgefährlich.

und Chlorverbindungen in so hohen Konzentrationen

dosiert werden, dass das

Trinkwasser ungenießbar wird. Nicht zuletzt

ist auch beim Einsatz chemischer Verfahren

nicht auszuschließen, dass Asselexemplare

in einigen Bereichen des verzweigten Rohrnetzsystems

überleben. Ein erneuter starker

Anstieg der Organismenpopulationen ist bei

diesen Methoden nur eine Frage der Zeit.

IKZ-HAUSTECHNIK: Klingt ein wenig nach der

bekannten Redewendung „gegen Windmühlen

kämpfen“.

Dr. Kristina Rathsack: Auf den ersten Blick

ja, aber: Da, wie oben schon angesprochen,

die Nährstoffzufuhr aus dem Wasserwerk

die Ursache für das Ausmaß der

biologischen Besiedlung

ist, ist im

Wasserwerk auch

der Ansatzpunkt

für eine dauerhafte

Reduzierung

der Biozönose im

Versorgungsnetz

zu suchen. Dazu

müssen während

der Aufbereitung

des Rohwassers

alle Stoffumsetzungen

biologisch

verwertbarer Wasserinhaltsstoffe vor

Wasserwerksausgang abgeschlossen sein.

Mögliche Nährstoffe gelangen nicht ins

Leitungsnetz, die Nacheliminierung wird

vermieden und folglich wird der Organismengemeinschaft

im Leitungsnetz die

Nahrungsgrundlage entzogen. Die Dichte

der Biomasse im Leitungsnetz wird auf

ganz natürliche Weise minimiert. Für eine

langfristige Reduzierung der Biomasse

im Versorgungsnetz ist dies sicherlich die

ökologisch und ökonomisch sinnvollste

Methode. Kosten werden gesenkt und die

Umwelt geschont, da bei dieser Vorgehensweise

üblicherweise weder Chemie

noch stetig wiederkehrende aufwendige

Spülverfahren notwendig sind. ■

und Messsystem biologischer Prozesse. GWF-Wasser/Ab wasser, 2010. 151,

(2): p. 200 - 207.

[10] Rathsack, U., Rathsack, K., Besiedlung von Wasserversorgungsnetzen

durch Asseln und andere Invertebraten – Mess- und

Beobachtungsverfahren. GWF-Wasser/Ab wasser, 2011. 152(4): p. 390 -

396.

[11] Ridley, M. and D.J. Thompson, Size and Mating in Asellus aquaticus

(Crustacea: Isopoda). Zeitschrift für Tierpsychologie, 1979. 51(4): p. 380-

397.

[12] Sibille, I., et al., Protozoan Bacterivory and Escherichia coli Survival

in Drinking Water Distribution Systems. Applied and Environmental

Microbiology, 1998. 64(1): p. 197-202.

[13] TrinkwV, Erste Verordnung zur Änderung der Trinkwasserverordnung

2011, Bundesge setzblatt Jahrgang 2011 Teil 1.

[14] Wingender, J., Flemming, H.-C., Conta mination potential of drinking

water distribution network biofilms. Water Science and Technology,

2004. 49(11-12): p. 277-286.

Autorin: Dr. rer. nat. Kristina Rathsack, Cottbus

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 25


PLANUNG

Hygienebewusste Planung

nach DIN 1988-200

Grundlagenermittlung, bedarfsgerechte Auslegung, Einsatz zertifizierter Werkstoffe und Bauteile,

Betriebstemperaturen und Wasseraustausch als entscheidende Größen

Europa wird nicht in einem Schritt harmonisiert – aber es rückt nach und nach immer näher zusammen, auch in der Haustechnik.

Das bestätigt einmal mehr die DIN EN 806-2 mit der deutschen Ergänzungsnorm DIN 1988-200: Die auf europäischer Ebene fixierten

Grundlagen zur Planung von Trinkwasser-Installationen stellen den Rahmen der planerischen Anforderungen – und werden durch die

nationale Ergänzungsnorm so vertieft, dass der Erhalt der Trinkwassergüte (neben Anforderungen wie Schall- und Brandschutz) bei

gebäudetechnischen Planungen höchste Priorität bekommt, und zwar von der bedarfsgerechten Auslegung bis zu konkreten Vorgaben

für den bestimmungsgemäßen Betrieb einer Trinkwasser-Installation. Planer, Fachhandwerk und Betreiber profitieren davon, denn

jetzt sind durch die Forderung nach einem Raumbuch (DIN 1988-200; Punkt 3.8.1) auf Basis einer qualifizierten Bedarfsermittlung entscheidende

Größen wie notwendiger Wasseraustausch und ein bestimmungsgemäßer Betrieb unter Beachtung zentraler hygienischer

Anforderungen endlich quantifizierbar.

Die Beeinflussung der Trinkwassergüte ist

immer das Ergebnis der Wechselwirkung von

Temperatur, Durchströmung und Wasseraustausch.

Fast ein Vierteljahrhundert lang war in

Deutschland die DIN 1988 für Planer und

Installateure das Standardwerk für Trinkwasser-Installationen.

Ähnlich sah es in

den anderen europäischen Ländern aus:

Auch aufgrund unterschiedlicher Kulturen

und Wertesysteme hatten sich überall landesspezifische,

sanitärtechnische Regeln

entwickelt, die sich teilweise deutlich

voneinander unterschieden. Aber: Europa

wächst zusammen – als ein Ergebnis

für Planung, Ausführung und Betrieb von

Trinkwasser-Installationen gilt die die EN

806. Viele Gemeinsamkeiten sind darin bereits

gefunden und festgelegt worden; weitergehende

landesspezifische Eigenheiten

konnten über die nationalen Ergänzungsnormen

geregelt werden. Für den Planer

bedeutet das, bei der Planung von Trinkwasser-Installationen

neben der DIN EN

806-2 auch die DIN 1988-200 zu berücksichtigen.

Das zentrale Ziel, das die „Technischen

Regeln für Trinkwasser-Installationen

– Teil 2: Planung; Deutsche Fassung

EN 806-2:2005“ und die „Technischen Regeln

für Trinkwasser-Installationen – Teil

200: Installation Typ A (geschlossenes System)

– Planung, Bauteile, Apparate, Werkstoffe“

haben, ist dabei aber letztlich ein

identisches: der Erhalt der Trinkwassergüte,

von der Erwärmung und Bereitstellung

über die Verteilung bis zur letzten

Entnahmestelle.

Für eine bedarfsgerechte Planung und

Systemauslegung beginnt dieser Güteerhalt

aber schon vor der Planung mit einer

gewissenhaften Grundlagenermittlung,

entsprechend der Leistungsphase

1 der HOAI. Denn nur eine Planung auf Basis

real zu erwartender Verbrauchswerte

– dokumentiert in einem Raumbuch (DIN

1988-200, Punkt 3.8.1) – schafft die notwendigen

Voraussetzungen, damit später

überhaupt ein bestimmungsgemäßer Betrieb

sichergestellt werden kann.

Grundlegend: das Raumbuch

Wenn über die planerischen Voraussetzungen

für den Erhalt der Trinkwassergüte

gesprochen wird, sind drei entscheidende

Einflussgrößen auf diese Güte von

elementarer Bedeutung: Wasseraustausch,

Wassertemperatur und die Durchströmung

der Rohrleitungen. Und nicht zu vergessen:

deren Wechselwirkungen. Diese Einflussgrößen

sind zwar nur bedingt empirisch

belegt, in der Praxis aber vergleichsweise

einfach nachvollziehbar. Ein Beispiel dafür:

Stagnierendes Trinkwasser in einem

Leitungssystem ohne den geforderten Wasseraustausch

(mindestens einmal alle 7

Tage) verkeimt insbesondere bei Temperaturen

> 25 °C schneller als in einem Leitungsabschnitt

in einem unbeheizten Kellerraum,

der eine permanent genutzte Personaltoilette

versorgt. Bei der Auslegung

einer Trinkwasser-Installation kann es

also keine monokausale Bewertung geben,

sondern für die Planung zählt immer das

Paket aus bedarfsgerechter Planung und

tatsächlichen Betriebsumständen.

Die DIN 1988-200 berücksichtigt dies

schon vor der Planung über die Forderung

nach einem Raumbuch, zumindest für

Trinkwasser-Installationen mit höherem

hygienischen Anspruch. Beispiele dafür

sind Krankenhäuser, Kindergärten oder

Altenheime. Diese Forderung besteht im

Übrigen schon seit vielen Jahren – durch

die VDI Richtlinie 6023.

Der Hintergrund: Pauschale Annahmen

für die Anzahl notwendiger Entnahmestellen

und die Intensität ihrer Nutzung

(z. B. nach Arbeitsstättenrichtlinie) führen

in der Regel zu einer Überdimensionierung

der Trinkwassererwärmungsanlage und

der Rohrleitungen. Daraus sowie aufgrund

der Tatsache, dass die meisten Reihenduschen

eher ungenutzt bleiben, ergeben sich

zwangsläufig unzulässige Verweilzeiten

des Trinkwassers im System mit erhöhtem

Verkeimungsrisiko. Über die genaue Erfassung

der Bedarfsdaten mittels eines Raum-

26 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


datenblattes lassen sich hingegen in enger

Abstimmung mit dem Architekten bzw.

dem späteren Nutzer die tatsächlich zu erwartenden

Betriebsbedingungen (z. B. Frequenz

und Intensität der Nutzung von Entnahmestellen)

vorweg nehmen. Bedarfsgerecht

lassen sich daraus dann zum einen

die Trinkwasser-Installationen möglichst

„schlank“ dimensionieren – die entscheidende

Voraussetzung für den hygienisch

optimalen bestimmungsgemäßen Betrieb.

Zugleich kann – und muss – über das

Raumbuch auch Einfluss auf die Grundrissplanung

zugunsten der Trinkwasser-

Installation genommen werden: In dieser

frühen Phase der Vor-Planung lässt sich

beispielsweise noch die Entfernung zwischen

der Steigleitung und den zu versorgenden

Entnahmestellen ändern, um unter

Berücksichtigung komfortabler Ausstoßzeiten

dennoch hygienisch optimierte

Rohrweiten zu erreichen. Ähnliches gilt,

wenn erhöhter Schallschutz oder erschwerte

bauliche Vorgaben die Rohrleitungsführung

einschränken. Wie stark die Rohrleitungsführung

von der Bedarfsplanung aus

dem Raumbuch abhängt, wird an zwei Beispielen

besonders deutlich:

In Komfortwohnungen (Anforderungsstufe

III nach VDI 6003) kann eine Ausstoßzeit

für Trinkwasser warm je nach

Entnahmestelle maximal nur 7 Sekunden

betragen. Das ist nur bei einer gezielt

darauf abgestimmten Grundrissplanung

zu erreichen; alternativ kann

die Warmwassererzeugung nur dezentral,

d.h. z. B. über einen Kleinspeicher

oder einen Durchlauferhitzer erfolgen,

was allerdings dem gesetzten Komfortanspruch

hier nicht genügen wird.

In hygienisch anspruchsvollen Objekten,

wie Krankenhäusern, reicht die

durchschnittliche Entnahme pro Waschtisch

von 1- bis 2-mal täglich für 10 bis

15 Sekunden möglicherweise nicht aus,

um den geforderten Wasseraustausch

in der Einzelzuleitung zu erfüllen. Abhilfe

schafft hier oft ohne gro ßen Mehraufwand

die Kombination des Waschtisches

mit einer mehrmals am Tag genutzten

Personaltoilette in Form einer

Reihen-Installation.

welche Entnahmestelle wie genutzt, bzw.

wie häufig müssen die einzelnen Entnahmestellen

genutzt werden, um einen hygienegerechten

Betrieb der Anlage sicherzustellen?

Über die gesamte Betriebszeit eines Gebäudes

kann das entscheidend sein, denn

erwartungsgemäß kommt es irgendwann

zu Nutzungsänderungen mit veränderten

Anforderungen. Die beeinflussen unmittelbar

die Trinkwasser-Hygiene, wenn zum

Beispiel Entnahmestellen nicht mehr im

Optimierung einer

Trinkwasserwärmungsanlage

mit

einem weitläufigen

Zirkulationssystem:

Ein separater Wärmetauscher

(Abb. B)

sorgt für die Temperaturhaltung

des

Zirkulationssystems,

ohne dass durch den

Rücklauf direkt in den

Speicher (Abb. A) eine

dauerhafte Absenkung

der Solltemperatur

(z. B. 60 °C) zu

befürchten ist.

vorgesehenen Umfang benötigt oder Teilbereiche

– wie eine ehemalige Personaltoilette

– gar nicht mehr genutzt werden.

Aus der Diskrepanz zu den Annahmen

im Raumbuch lassen sich dann entweder

bauliche Veränderungen zum Erhalt der

Trinkwassergüte oder entsprechende betriebliche

Maßnahmen (Spülpläne o. ä.) ableiten

– auch, um den Betreiber der Trinkwasser-Installation

aus der juristischen

Haftung zu nehmen, falls eine kritische

Kontamination der Anlage eintritt.

Die Bedarfsplanung über das Raumbuch

gibt sowohl den Fachplanern als auch den

späteren Nutzern dabei ein besonders hohes

Maß an Sicherheit, denn letztlich sind

über diese Dokumentation ja zugleich die

Mindestanforderungen an den bestimmungsgemäßen

Betrieb der Trinkwasser-

Installation festgeschrieben: Wann wird

Bei frühzeitiger Einbindung in die Gebäudeplanung kann bereits eine Optimierung der Rohrleitungsführung

beispielsweise durch die veränderte Anordnung der Verbraucher oder die Leitungsführung

wie hier im Boden erreicht werden.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 27


PLANUNG

Varianten der Rohrleitungsführung für Stockwerksleitungen: Einzelzuleitung Kleinverteiler, Reihenleitung, Ringleitung, Einzelzuleitung T-Stück-

Installation. Welche davon hygienisch im Einzelfall die beste ist, hängt im Wesentlichen von der späteren Nutzung ab.

Angepasst:

die Trinkwasser-Erwärmung

Die Prämissen der DIN 1988-200 stellen

mit der praxisorientierten Bedarfsermittlung

den Rahmen für die hygienebewusste,

„schlanke“ Auslegung der Trinkwasser-Installation.

Gerade mit Blick auf

Trinkwarmwasser (PWH = potable water

hot) darf in diesem Zusammenhang aber

auch eine Betrachtung der Trinkwassererwärmung

nicht fehlen, denn hier gelten

unter hygienischen wie unter wirtschaftlichen

Gesichtspunkten prinzipiell dieselben

Anforderungen: Um das Verkeimungsrisiko

zu minimieren, sind die Anlagenvolumina

so klein wie möglich zu halten.

Einfluss auf die Mikrobiologie hat darüber

hinaus die Bauart des Trinkwassererwärmers

bzw. des -speichers.

Wie ein zentraler Trinkwassererwärmer

generell zu bemessen ist, legt die DIN

4708 fest. Diesen Verweis gibt es auch in

der DIN 1988-200. Wer jedoch die einschlägigen

Veröffentlichungen verfolgt, weiß

aber auch, dass hier viel in Bewegung ist:

Die Bemessungsgrundlage berücksichtigt

(noch) nicht die jüngsten Erkenntnisse zur

bedarfsgerechten Systemauslegung, die sowohl

von technischen als auch von wirtschaftlichen

Argumenten gestützt wird.

Wichtige Stichworte sind hier die hohen

Bereitstellungsverluste und die problematische

Hydraulik vieler (Alt)Anlagen, die

zu einem unverhältnismäßig hohen Energieeinsatz

und/oder zu hygienischen Risiken

führen.

Im Einzelfall ist es also schon heute

durchaus überlegenswert, von den genannten

Berechnungsgrundlagen für die

Bemessung von Großanlagen abzuweichen,

und auch hier den Fokus auf „bedarfsgerecht“

zu legen, um kleinere Anlagenvolumina

zu erzielen. Dies ist aber mit dem

Auftraggeber im Vorfeld schriftlich zu vereinbaren.

Für Kleinanlagen gilt natürlich ebenfalls

das Spannungsfeld zwischen Trinkwassergüte

und Energieeffizienz, gerade

bei Speichersystemen. Angesichts der Öffnungsklausel

in der DIN 1988-200, nach

der unter bestimmten Umständen auch

Betriebstemperaturen > 50 °C zulässig

sind, sofern hier in jedem Fall „ein hoher

Wasseraustausch“ sichergestellt wird. Als

Grundlage für diese Festlegung wurden

im zuständigen Normungsausschuss die

üblichen Betriebsbedingungen in einem

1- bis 2-Familienhaus als Bewertungskriterien

herangezogen. Dort sei bei normaler

Nutzung ein täglicher Wasseraustausch

in allen Teilstrecken der Trinkwasser-Installation

die Regel. Ebenso seien übliche

Betriebsunterbrechungen bis zu drei Tagen

(zum Beispiel an Wochenenden) zu erwarten.

Schließlich wurde diese Öffnungsklausel

zur abgesenkten Betriebstemperatur

auch im Hinblick auf die regenerativen

Wärmeerzeuger geschaffen, da diese Systeme

mit einer Solltemperatur von 60 °C

kaum wirtschaftlich betrieben werden

können. Interessant ist an dieser Stelle

anzumerken, dass das Regelwerk in unserem

Nachbarland Österreich hier sogar

abgesenkte Betriebstemperaturen von min.

45 °C erlaubt (ÖNORM B 2531).

Bei weit verzweigten Leitungssystemen

und insbesondere bei erwartungsgemäß

geringen Verbrauchswerten (z. B.

Waschtisch oder Teeküche) ist schließlich

zu prüfen, ob im Einzelfall eine dezentrale

Lösung (Durchlauferhitzer, UT-Kleinspeicher

o. ä.) eine wirtschaftliche wie hygienisch

günstige Alternative darstellen

kann. Oft besteht in solchen Verbrauchseinrichtungen

ohnehin keine Möglichkeit,

regenerative Wärmequellen wirtschaftlich

zu nutzen bzw. einzubinden.

In Feldstudien wurde ermittelt, dass die tatsächlichen Verbrauchsspitzen im Wohnungsbau deutlich kleiner und kürzer sind als bisher angenommen.

Messergebnisse belegen außerdem die weitere Reduzierung des gleichzeitigen Bedarfs von PWH in den Wohnungen.

28 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

Variabel: die Rohrleitungsführung

Für den Erhalt der Trinkwassergüte innerhalb

der Trinkwasser-Installation ist

im nächsten Planungsschritt der Aufbau

des Rohrleitungsnetzes zur Verteilung des

Trinkwassers maßgeblich. Für ein optimales

Ergebnis sind die hydraulischen Anforderungen

ebenso wie die baulichen Gegebenheiten

oder der zu erwartende Wasseraustausch

zu berücksichtigen – und

zwar für Trinkwasser warm und kalt gleichermaßen,

da vor allem der hinreichende

Wasseraustausch sowie die Einhaltung bestimmter

Temperaturgrenzen beide Systeme

betreffen.

So ist zur Absicherung des Wasseraustausches

– insbesondere an selten genutzten

Entnahmestellen – die Installation

einer Reihen- oder Ringleitung mit Doppelwandscheiben

einer Einzelzuleitung mit

T-Stück-Installation vorzuziehen. Reihenleitungen

sind dafür idealerweise so zu

planen, dass die Entnahmestellen mit der

häufigsten Nutzung am Ende den bestimmungsgemäßen

Betrieb für alle Teilstrecken

sicherstellen.

Für die Auslegung ist dabei allerdings

die Addition der Druckverluste zu berücksichtigen,

die sich durch die „Reihenschaltung“

ergibt und in der Praxis häufig zu

größeren Rohrnennweiten führt. Dem

kann – je nach verfügbarem Druckgefälle

– durch die Verwendung druckverlustarmer

Formteile entgegengewirkt werden.

Aber auch Stockwerksleitungen > DN 12

sind in Trockenbau- oder Vorwandinstallationen

üblicherweise problemlos unterzubringen.

Nur bei bodenverlegten Leitungen

kann hierfür die maximale Fußbodenaufbauhöhe

nach DIN 18560-2 limitiert sein.

Dann kann oft für Trinkwasser kalt ein

Ringleitungssystem mit minimalem Querschnitt

für geringste Aufbauhöhe die Problemlösung

sein.

Für die Verteilung von Trinkwasser

warm – üblich mit weniger Entnahmestellen

als bei Trinkwasser kalt – ist hingegen

eine gleich dimensionierte, durchgeschliffene

Reihenleitung im Regelfall

ausreichend. Hier sind die Ausstoßzeiten

kalkulierbar! Mit einer Ringleitung sind

diese durch die zwangsläufig auftretenden

Mischtemperaturen (durch den Zulauf „von

beiden Seiten“) nur bei sehr kurzen Längen

einzuhalten.

Derart bedarfsgerecht dimensionierte

Reihen- oder Ringleitungen gelten bei bestimmungsgemäßem

Betrieb als hygienisch

unkritisch, da hier in allen Teilstrecken

des Systems der notwendige Wasseraustausch

sichergestellt wird – auch

Tabelle 1: Richtwerte für Ausstoßzeiten von Stockwerksleitungen an den Entnahmearmaturen.

Erwärmung einer stagnierenden Trinkwasserleitung kalt.

wenn hier z. B. während der Urlaubszeit

einzelne Entnahmestellen ungenutzt bleiben

sollten. Und die in der Praxis bekannte

„3-Liter-Regel“ als Obergrenze für nicht

zirkulierende Leitungsabschnitte wird ohnehin

eingehalten, denn durch die inzwischen

üblichen Ausstoßzeiten von ca. 10

Sekunden (vgl. VDI 6003) hat sich in der

Planungspraxis inzwischen schon eine

„1-Liter-Regel“ so gut wie durchgesetzt. Damit

kann auch generell die Frage vieler Planer

beantwortet werden, wie nah das Zirkulationssystem

an die Entnahmestellen

herangezogen werden sollte. Kurz gefasst:

so nah wie möglich, um die gewünschten

Ausstoßzeiten einzuhalten. Also nicht

mehr eine Frage der Trinkwassergüte,

sondern vielmehr des Nutzungskomforts.

Gerade bei dieser Anforderung lohnt es

sich zudem, auf der Suche nach dem Optimum

verschiedene Rohrleitungssys teme

gegenüberzustellen: Tabelle 1 verdeut licht

den großen Einfluss der abweichenden

Rohrweiten diverser Werkstoffe auf die

Ausstoßzeiten an den Zapfstellen. Geeignete

Software-Programme stellen im Verlauf

der Systemauslegung für jeden Fließweg

sicher, dass die Ausstoßzeiten bei minimalen

Rohrweiten und möglichst geringem

Anlagenvolumen eingehalten werden, ohne

die Versorgungssicherheit zu gefährden.

Kann der bestimmungsgemäße Betrieb

der Trinkwasser-Installation mit regelmäßiger

Nutzung selbst in den beschriebenen

Ring- und Reihenleitungen nicht dauerhaft

garantiert werden (z. B. in Schulen

aufgrund der Ferien), lässt sich die Trinkwassergüte

in beiden Installationsvarianten

zum Beispiel durch dezentrale Spülsysteme

technisch absichern.

Beachtenswert:

die Temperaturhaltung

Beachtet werden muss bei der Trassenführung

der Rohrleitungen in der Trinkwasser-Installation

neben diesen bau-

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 29


PLANUNG

Wie stark zirkulierendes Trinkwasser warm

(~ 60 °C) das Kaltwasser an der Entnahmearmatur

erwärmen kann, zeigt diese Messung:

1 = direkt am Aufputz-Armaturenanschluss,

2 = 25 cm horizontal vom Unterputz-Armaturenanschluss

entfernt, 3 = direkt am Unterputz-Armaturenanschluss.

lichen Rahmenbedingungen sowohl aus

hygienischer wie aus normativer Sicht aber

noch ein weiterer Faktor, und zwar die Gefahr

des Wärmeübergangs auf die Kaltwasser

führenden Rohrleitungen. Das kann

bei zeitweiliger Stagnation durch parallel

geführte Heizungs- oder Warmwasserleitungen,

aber auch durch sonstige Wärmeeinträge

beispielsweise in Kanälen oder

Schächten der Fall sein. Eine solche Erwärmung

auf Temperaturen > 25 °C begünstigt

das Bakterienwachstum. Nach DIN 1988-

200 ist zudem eine Kaltwasser-Ausstoßzeit

(< 25 °C) nach spätestens 30 Sekunden gefordert.

Die Konsequenzen auf die Planung

dieser neuen Anforderung werden selbst

vielen Fachleuten erst nach Simulationsberechnungen

der sich einstellenden Stagnationstemperaturen

im Einzelfall klar.

Vollständig verhindern lässt sich eine

Erwärmung des Kaltwassers während

zwangsläufiger Stagnationsphasen selbst

durch Dämmung nicht. In der Projektierungsphase

kann aber das Risiko des Wärmeübergangs

durch entsprechende bauliche

Vorkehrungen verhindert werden.

Dazu zählt beispielsweise die Trennung

von Steigeleitungen für Trinkwasser kalt

und warm in unterschiedlichen Schächten

oder Bodenkanälen. Auch die Verlegung in

abgehängten Decken mit hohen Wärmelasten

ist im Einzelfall kritisch zu prüfen.

Generell lässt sich das Erwärmungsrisiko

über Software-Simulation auch für den

Fall zeitweiser Nutzungsunterbrechungen,

wie an Wochenenden, berechnen. In Anlagen

mit höheren hygienischen Anforderungen

kann es als Konsequenz dann durchaus

notwendig sein, zur Absicherung der

maximalen Stagnationstemperaturen zeit-,

nutzungs- oder temperatur-gesteuerte

Spülsysteme zu installieren.

Eine insbesondere in Krankenhäusern

häufig zu findende Installationsart darf in

diesem Zusammenhang aber auch nicht

unerwähnt bleiben: die Erwärmung von

Trinkwasser kalt an Entnahmearmaturen

infolge Wärmeleitung des Armaturenkörpers

durch permanente Erwärmung seitens

des Zirkulationssystems – sofern es

unmittelbar bis an die Entnahmestelle

herangeführt wird. Der Grad der Erwärmung

des Trinkwassers kalt bei Stagnation

ist zwar maßgeblich von der Bauart der

Entnahmearmatur (Wandarmatur / Aufoder

Unterputz) abhängig, das Risiko sollte

aber in Abhängigkeit der zu erwartenden

Schema einer Stockwerksverteilung, die wasser- und energiesparend zum Erhalt der Trinkwassergüte

durch ein dezentrales Spülsystem abgesichert ist.

Stagnationszeiten generell bewertet werden.

Abhilfe schaffen praktisch nur Auskühlstrecken,

die – bezogen auf eine waagerechte

Verlegung – mindestens 0,5 m

Länge aufweisen sollten. Für die Trinkwassergüte

im Trinkwasser warm lassen

solche kurzen „Stagnationszonen“ keine

Risiken erwarten, wenn sie durch einen

bestimmungsgemäßen Betrieb regelmäßig

mit 60 °C beaufschlagt werden. Über ein

vergleichbares „Sicherungssystem“ verfügt

das Trinkwasser kalt je nach Dauer

der Nutzungsunterbrechungen (z. B. über

Nacht) am Armaturenanschluss hingegen

nicht. Deshalb wird hier – nach entsprechenden

einschlägigen Erfahrungen in der

Praxis – vor der Verlagerung der hygienischen

Risiken von der „warmen auf die

kalte Seite“ gewarnt.

Notwendig: der

bestimmungsgemäße Betrieb

Trinkwasser-Installationen, die so differenziert

wie beschrieben geplant, dann

entsprechend ausgelegt sowie hygiene-bewusst

installiert und in Betrieb genommen

werden, bieten bei bestimmungsgemäßem

Betrieb die besten Voraussetzungen für den

Erhalt der Trinkwassergüte. Für den Betreiber

bedeutet das: Seine Verantwortung

liegt darin, sämtliche Entnahmestellen in

der im Raumbuch dokumentierten Art und

Weise, vor allem aber in der vereinbarten

Intensität zu nutzen. Nur dann ist der im

gesamten System der Planung zugrunde

liegende Wasseraustausch und damit die

Trinkwassergüte sichergestellt. Speziell

über diesen Zusammenhang, aber auch

über sonstige hygienerelevante Aspekte

wie Einhaltung von Betriebstemperaturen,

Wartung von Regelarmaturen usw., sollte

das Betriebspersonal bei Inbetriebnahme

ausführlich unterrichtet werden. Der Erhalt

der Anlagendokumentation mit Protokoll

zur „Unterweisung Betreiberpflichten“

sollte vom Betriebspersonal gegengezeichnet

werden.

Sobald Zweifel – insbesondere nach

Nutzungsänderungen – aufkommen, dass

der bestimmungsgemäße Betrieb nicht

mehr sichergestellt ist, sollte sich der Betreiber

aufgrund der genannten Unterweisung

seiner Verantwortung bewusst

sein, dass nur er die Initiative ergreifen

und gegebenenfalls mithilfe des Fachplaners

eine Problemlösung suchen kann. Das

kann zum einen das Aufstellen eines Spülplans

sein. Sicherer sind jedoch installationstechnische

Maßnahmen wie dezentrale

Spülsysteme zu bewerten, die zuverlässig,

vor allem aber berechenbar bei

30 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Verbrauchswerte und Nutzungsfrequenz aller Entnahmestellen können mithilfe eines Raumbuches

nachvollziehbar dokumentiert werden.

Automatische Füllarmatur Serie 574

mit Systemtrenner Typ BA

Sauber

getrennt

Ausführlich werden die neuen Regelwerke und

ihre Umsetzung zum Erhalt der Trinkwassergüte

in dem VDI-Fachbuch „Gebäudetechnik für

Trinkwasser – Fachgerecht planen – Rechtssicher

ausschreiben – Nachhaltig sanieren“ behandelt,

das aktuell im Verlag Springer Vieweg

erschienen ist.

eventuellen Nutzungsunterbrechungen automatisch

einspringen und durch „Zwangsspülungen“

für den notwendigen Wasseraustausch

sorgen. Zu beachten ist dabei,

dass aber auch diese Systeme im Sinne der

DIN 1988-200 wie die gesamte Trinkwasser-Installation

„grundsätzlich so auszulegen

sind, dass der Wasser- und Energiebedarf

berücksichtigt bzw. minimiert wird.“

Programmierbare WC-Betätigungsplatten

(zur Absicherung einer Installation für

Trinkwasser kalt) oder Spülstationen (zur

Absicherung von Trinkwasser warm / kalt)

als dezentrale Lösungen werden hingegen

über die softwaregestützte Planung so differenziert

programmiert, dass der Wasseraustausch

nur entsprechend dem Volumen

des betreffenden Rohrleitungsabschnitts

erfolgt.

Fazit

Temperaturhaltung und Wasseraustausch

sind die wichtigsten Einflussfaktoren

für den Erhalt der Trinkwassergüte

– und damit die „Leitplanken“ für die DIN

1988-200 als nationale Ergänzungsnorm

zur DIN EN 806-2. Der Faktor Durchströmung

gemäß dem Wirkdreieck ist insbesondere

in Altanlagen nach starken Nutzungsänderungen

zu beachten. Für die Planung

von Trinkwasser-Installationen steht damit

ein praxisgerechtes Regelwerk zur Verfügung,

das bereits im Vorfeld der Planung

eine konkrete Abstimmung mit dem Bauherrn

bezüglich den real zu erwartenden

Verbrauchswerten und der Nutzungsfrequenz

an allen Entnahmestellen mit Dokumentation

in einem Raumbuch fordert.

Das ist die wohl wichtigste Voraussetzung,

um daraus anschließend eine hygienegerecht

„schlanke“ Trinkwasser-Installation

zu planen, die später auch bestimmungsgemäß

betrieben werden kann. ■

Autor: Dipl.-Ing. Werner Schulte, Leiter

Technisches Marketing der Viega GmbH & Co. KG,

und Mitglied u.a. von CEN-, DIN-, DVGW- und

VDI-Fachgremien.

Bilder: Verlag Springer Vieweg

So fordert es die TrinkwV: An Trink -

wasserinstallationen angeschlossene

Apparate sind mit einer Sicherheits -

einrichtung nach DIN EN 1717 aus -

zurüsten. Die Caleffi-Lösung für

Heizungsanlagen: die automatische

Füllarmatur der Serie 574 mit System -

trenner Typ BA. Sie sichert an dieser

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zum eingestellten Wert ihren Dienst

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 31


PLANUNG

Richtig dimensioniert

DIN 1988-300: Grundlagen zur Ermittlung der Rohrdurchmesser von Trinkwasserinstallationen

Anfang Mai wurden die beiden letzten Teile (200 und 300) der DIN 1988 veröffentlicht. Damit sind alle nationalen Ergänzungsnormen

zur DIN EN 806 fertiggestellt. Die im folgenden Fachbeitrag dargestellte DIN 1988-300 beschreibt die für Deutschland anzuwendenden

Berechnungsgänge zur Dimensionierung von Trinkwasserinstallationen.

Tabelle 1: Konstanten für den Spitzendurchfluss.

Die aktuelle DIN 1988-300 “Ermittlung

der Rohrdurchmesser“ beschreibt die künftig

anzuwendenden Berechnungsgrundlagen

zur Dimensionierung von Trinkwasserinstallationen.

Sie ist die nationale

Ergänzungsnorm zur DIN EN 806-3, die

aufgrund ihrer zu geringen Normungstiefe

für die deutschen Anwenderkreise weitergehende

Regelungen erforderlich machte.

Als Europäischer Mindeststandard ist die

Dimensionierung von Trinkwasserinstallationen

in der DIN EN 806-3 „Berechnung

der Rohrinnendurchmesser – Vereinfachtes

Verfahren“ geregelt. Das Regelwerk

beschreibt ein vereinfachtes Dimensionierungsverfahren,

welches ausschließlich für

„Normalinstallationen“ nach DIN EN 806-

3 verwendet werden darf. Es handelt sich

hierbei um ein Belastungswertverfahren,

bei dem die Rohrdurchmesser in Abhängigkeit

der Anzahl installierter Entnahmestellen

und Sanitärapparate über Tabellen

ermittelt werden. Die tatsächlichen Druckverhältnisse

vor Ort und weitere Parameter

wie die geodätische Höhe, der Druckverlust

in Apparaten und der Mindestfließdruck

der Entnahmearmaturen werden hierbei

nicht berücksichtigt. Auch die Bemessung

von Zirkulationssystemen ist in DIN EN

806-3 nicht beschrieben. Die Anwendung

des Berechnungsverfahrens ist im Einzelfall

sorgfältig zu prüfen und abzuwägen.

Die DIN 1988-300 beschränkt den Anwendungsbereich

der DIN EN 806-3. Danach

dürfen lediglich die Rohrdurchmesser

für Kalt- und Warmwasserverbrauchsleitungen

in Wohngebäuden mit bis zu

sechs Wohnungen nach DIN EN 806-3 bestimmt

werden, sofern der Versorgungsdruck

ausreicht und die Hygiene sichergestellt

ist. Alle anderen Trinkwasserinstallationen

müssen nach dem differenzierten

Berechnungsverfahren dimensioniert werden.

Das Regelwerk zielt darauf ab, bei Spitzenbelastung

des Systems die kleinstmöglichen

Innendurchmesser

zu ermöglichen

und dabei die

Mindestdurchflüsse

an allen Entnahmestellen

sicherzustellen.

Analog zur

alten DIN 1988-3

ist das ermittelte

Rohrreibungsdruckgefälle der Dimensionierungsparameter

für alle Teilstrecken.

Die wesentlichen Neuerungen der DIN

1988-300 sind:

Anpassung der Berechnungs- und Spitzendurchflüsse

an die heutigen Gegebenheiten,

Einführung von Nutzungseinheiten

zur besseren Erfassung der Spitzenbelastungen

am Strangende,

Berechnungsstartpunkt nach dem Wasserzähler,

Berücksichtigung herstellerspezifischer

Daten,

Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit,

Modifiziertes Berechnungsverfahren

für Zirkulationsanlagen.

Das in DIN 1988-300 beschriebene Verfahren

zur Dimensionierung von Zirkulationsleitungen

ist eine Weiterentwicklung

des differenzierten Verfahrens nach

Nutzungsart a b c

Wohngebäude, Einrichtung für Betreutes Wohnen, Seniorenheim 1,48 0,19 0,94

Bettenhaus im Krankenhaus 0,75 0,44 0,18

Hotel 0,70 0,48 0,13

Schule, Verwaltungsgebäude 0,91 0,31 0,38

Pflegeheim 1,40 0,14 0,92

DIN 1988-300 beschränkt

den Anwendungsbereich der

DIN EN 806-3.

DVGW-Arbeitsblatt W 553. Das Kurzverfahren

und das vereinfachte Verfahren aus

dem Arbeitsblatt finden aufgrund des pauschalierten

Ansatzes keine Anwendung

mehr in DIN 1988-300. Diese vollzogene

Weiterentwicklung des differenzierten Verfahrens

nach DVGW W 553 besteht in der

Ausschöpfung des

sogenannten Bei

mischpotenzials in

den Stromvereinigungspunkten.

Während bei der

Auslegung nach

DVGW W-553 von

konstanten Strangkopftemperaturen

ausgegangen wird, sind

diese bei Ausnutzung des Beimischpotenzials

unterschiedlich. Dabei werden die

Temperaturen in der Sammelleitung vor

den Stromvereinigungspunkten abgesenkt.

Aus den Strängen wird dagegen

wärmeres Wasser beigemischt, sodass die

in Fließrichtung gesehen nächste Sammelleitungsteilstrecke

in der Temperatur

wieder angehoben wird. Diese Beimischung

hat zur Folge, dass die Temperaturspreizungen

zum Ende des Netzes hin

größer und die Zirkulationsvolumenströme

und Druckverluste entsprechend kleiner

werden als bei der Aufteilung nach

DVGW W-553.

Grundlagen zur Dimensionierung von

Trinkwasserleitungen

Die Rohrdurchmesser aller Teilstrecken

einer Trinkwasserinstallation werden

im Grundsatz nach folgendem Schema

ermittelt:

1. Berechnungsdurchflüsse der Entnahmearmaturen

ermitteln.

2. Summendurchflüsse ermitteln und den

Teilstrecken zuordnen.

3. Spitzendurchfluss aus dem Summendurchfluss

ermitteln.

4. Verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle

für alle Fließwege berechnen.

5. Rohrdurchmesser für den ungünstigsten

Fließweg bestimmen.

32 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

6. Verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle

und Rohrdurchmesser für den nächsten

ungünstigen Fließweg bestimmen.

7. Schritt 6 wiederholen, bis alle Teilstrecken

bemessen sind.

Berechnungsdurchfluss

Der Berechnungsdurchfluss ( V ·

R ) ist

der Entnahmearmaturendurchfluss. Um

die Gebrauchstauglichkeit einer Entnahmearmatur

zu gewährleisten, muss unmittelbar

vor der Armatur der Mindestfließdruck

(p minFl ) zur Verfügung stehen.

Er korrespondiert mit dem Mindestarmaturendurchfluss

( V ·

min ), der an der hydraulisch

ungünstigsten Stelle bei Belastung

mit dem Spitzendurchfluss noch garantiert

sein muss. Der dem Rechengang zugrunde

gelegte Berechnungsdurchfluss gibt unter

Berücksichtigung der oberen und unteren

Fließbedingungen den Mindestdurchfluss

der Armatur oder einen Mittelwert

an. Grundsätzlich sind hierbei die Angaben

der Hersteller zu berücksichtigen. Diese

müssen folglich den Mindestfließdruck

und den Berechnungsdurchfluss angeben.

Wenn zum Zeitpunkt der Planung noch

keine Festlegung auf die Fabrikate vorliegt,

kann unter Beachtung der nachstehenden Erläuterungen

mit Referenzwerten aus Tabelle

2 der DIN 1988-300 gerechnet werden. Dabei

sind folgende zwei Punkte zu beachten:

1. Nach der Auswahl der Armaturen liegen

die tatsächlichen Werte unterhalb der

Richtwerte aus Tabelle 2. Dabei gilt,

in Absprache mit dem Bauherrn nachträgliche

Neubemessung mit den tatsächlichen

Werten und Aufnahme der

Auslegungsvoraussetzungen in z. B. das

Raumbuch.

keine Nachberechnung mit Schaffung

von „Druckreserven“ (Differenz zwischen

den Referenzwerten nach Tabelle

2 und den eingebauten Entnahmearmaturen

mit geringeren Berechnungsdurchflüssen

und geringeren

Mindestfließdrücken).

Bild 1: Grafische Darstellung der Spitzenvolumenstromkurven.

Bild 2: Nutzungsart Wohngebäude.

2. Die tatsächlichen Werte liegen oberhalb

der Richtwerte aus Tabelle 2. Dann gilt,

Neubemessung mit den tatsächlichen

Werten.

Bildung des Summendurchflusses

Der Summendurchfluss ( V ·

R ) wird

durch Addition der Berechnungsdurchflüsse

( V ·

R ) gebildet. Am Ende eines Fließweges

beginnend werden entgegen der

Fließrichtung die einzelnen Berechnungsdurchflüsse

aufsummiert und den jeweiligen

Teilstrecken zugeordnet. Eine Teil-

Bild 3: Nutzungsart Schule.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 33


PLANUNG

strecke beginnt – in Fließrichtung gesehen

– mit dem Formstück, an dem sich

der Summendurchfluss, der Rohrwerkstoff

oder der Rohrdurchmesser ändert.

Die Summendurchflüsse sind für den

Kalt- und Warmwasserweg separat zu bestimmen,

an der Abzweigstelle vor dem

Trinkwassererwärmer addieren sich die

beiden Summendurchflüsse von Kalt- und

Warmwasserweg. Im Grundsatz sind alle

Berechnungsdurchflüsse von Entnahmestellen

und Sanitärapparaten zu erfassen.

Wasserentnahmen mit einer Dauer

> 15 Min. werden als Dauerverbraucher

definiert. Sie gehen nicht in die rechnerische

Ermittlung von Summen- und Spitzendurchfluss

ein. Die Durchflüsse von

Dauerverbrauchern werden zum Spitzendurchfluss

der anderen Entnahmestellen

addiert. Innerhalb einer Nutzungseinheit

greift jedoch eine Ausnahme von

dieser Regel, die im Folgenden erläutert

wird.

Spitzendurchfluss

Der Spitzendurchfluss ( ·V S ) ist der maßgebende

Durchfluss, für den die Rohrleitungen

dimensioniert werden. Der Spitzendurchfluss

reduziert unter Berücksichtigung

der nutzungsabhängigen

Gleichzeitigkeit der Wasserentnahme

den Summendurchfluss ( V ·

R ). Der Spitzendurchfluss

wird nach der Gleichung

·

V S = a ( ·V R ) b – c bestimmt. Für die Konstanten

„a“, „b“, „c“, gilt Tabelle 1. Bild 1

zeigt die Grafikdarstellung der Spitzenvolumenströme.

Die Bilder 2 und 3 verdeutlichen

die signi fikanten Veränderungen

bei der Bewertung des Spitzendurchflusses.

Neuer Gleichzeitigkeitsansatz:

Die Nutzungseinheiten

Die Senkung der Spitzenvolumenstromkurven

führt tendenziell zu kleineren

Rohrdurchmessern in den Hausanschluss-

und Verteilleitungen. Aus den Bildern

2 und 3 ist ersichtlich, dass sich bei

geringen Volumenströmen kaum Änderungen

ergeben, sodass in den endsträngigen

Anlagenteilen (Stockwerksinstallation)

ein neuer Gleichzeitigkeitsansatz gefunden

werden musste. Deshalb wurden

sogenannte Nutzungseinheiten (NE) definiert.

Eine Nutzungseinheit ist ein Raum

mit Entnahmestellen oder Sanitärapparaten

mit wohnungsähnlicher Nutzung. Die

Nutzung ist dadurch charakterisiert, dass

maximal zwei Entnahmestellen gleichzeitig

geöffnet sind. Beispiele für Nutzungseinheiten

sind:

BEISPIELE DER AUSNAHMEREGELN FÜR DIE ERMITTLUNG DES SUMMENDURCHFLUSSES INNERHALB EINER NUTZUNGSEINHEIT.

Beispiel 1:

Badezimmer mit WC, Bidet, zwei Waschtischen, einer Dusche und einer Badewanne; Stockwerksleitung PWC (neue Bezeichnung für Trinkwasser

kalt nach DIN EN 806-1); eine Nutzungseinheit (NE).

Objekt in l/s

Badewanne BW 0,15

Dusche DU 0,15

Waschtisch 1 WT 1 0,07

Waschtisch 2 WT 2 0,07

Bidet BI 0,07

WC Spülkasten WC 0,13

Teilstrecke

Maßgebender

Volumenstrom*

[l/s]

Ermittlung

Bemerkung

TS

1 0,15 = ·V R(BW)

2 0,15 = ·V R(BW) Dusche wird nicht berücksichtigt

3 0,22 = ·V R(BW) + ·V R(WT1) Addition der beiden größten

Einzelberechnungsdurchflüsse der

nachgeschalteten Teilstrecken

4 0,22 = ·V R(BW) + ·V R(WT1) Waschtisch 2 wird nicht

berücksichtigt

5 0,22 = ·V R(BW) + ·V R(WT1) Bidet wird nicht berücksichtigt

6 0,28 = ·V R(BW) + ·V R(WC) Addition der beiden größten

Einzelberechnungsdurchflüsse der

nachgeschalteten Teilstrecken

*) Der maßgebende Volumenstrom ist der für die

Dimensionierung anzusetzende Spitzendurchfluss der

NE und wird in den Rechengang eingesetzt.

34 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

Bad im Wohnungsbau,

Küche,

Hausarbeitsraum,

Hotel-Bad,

Bad im Altenheim oder im Bettenhaus.

Innerhalb einer Nutzungseinheit gilt für

die Ermittlung des Summendurchflusses

folgende Ausnahme:

Innerhalb einer Nutzungseinheit wird ein

zweites Waschbecken, eine Duschwanne

zusätzlich zur Badewanne, ein Bidet und

Urinal bei der Ermittlung des Summendurchflusses

nicht berücksichtigt.

Für die Spitzenvolumenstromermittlung

gilt bei Nutzungseinheiten:

Der Spitzenvolumenstrom innerhalb

einer Nutzungseinheit wird durch

die Aufsummierung der beiden größten

Einzelberechnungsdurchflüsse bestimmt.

Werden an eine Teilstrecke zwei oder

mehrere Nutzungseinheiten angeschlossen,

addieren sich die Spitzendurchflüsse

der beiden Nutzungseinheiten,

sofern der sich damit ergebende

Spitzendurchfluss kleiner ist als der

nach Gleichung

·

V S = a( V ·

R ) b – c

berechnete (siehe Beispiele).

Ermittlung des verfügbaren

Druckgefälles

Für jeden Fließweg (Strömungsweg

vom Berechnungsstartpunkt bis zur Entnahmearmatur)

in einer Trinkwasserinstallation

muss das verfügbare Rohrreibungsdruckgefälle

(R V ) in hPa/m ermittelt werden.

a

R V = (1 – 100)

· pges,v

lges

p ges,v = p minWZ – p geo – p Ap – p RV

– p minFl

Das Rohrreibungsdruckgefälle ist als

Orientierungswert zu verstehen, mit dem

die Rohrdurchmesser bestimmt werden.

Geändert haben sich gegenüber der DIN

1988-3 der Berechnungsstartpunkt sowie

die differenziertere Betrachtung weiterer

Druckverluste. Der Startpunkt der Berechnung

liegt nun hinter dem Wasserzähler

und wird als Fließdruck (p minWZ ) bezeichnet.

Der Wasserversorger ist aufgefordert,

auf Anfrage den Fließdruck nach dem Wasserzähler

anzugeben. Wenn das Wasser-

Beispiel 2:

Badezimmer mit WC, Waschtisch, Dusche und Badewanne (NE 1), Küche mit Küchenspüle (NE 2); Gemeinsame Stockwerksleitung PWC; Nutzungsart

Wohngebäude.

Objekt in l/s NE

Badewanne BW 0,15 1

Dusche DU 0,15 1

Waschtisch WT 0,07 1

Küchenspüle KS 0,10 2

WC Spülkasten WC 0,13 1

Teilstrecke

Maßgebender

Ermittlung

Bemerkung

TS

Volumenstrom

[l/s]

1 0,15 = ·V R(BW)

2 0,15 = ·V R(BW) Dusche wird nicht berücksichtigt

3 0,22 = ·V R(BW) + ·V R(WT) Addition der beiden größten Einzelberechnungsdurchflüsse

der nachgeschalteten Teilstrecken

4a 1 0,32 = ·V R(BW) + ·V R(WT) Addition der Spitzendurchflüsse beider NEs

+ ·V R(KS)

4b 1 0,25 = ·V S(Formel)

= a(∑·V R ) b – c

Spitzendurchfluss nach Formel

5a 2 0,38 = ·V R(BW) + ·V R(WC)

+ ·V R(KS)

Addition der Spitzendurchflüsse beider NEs

5b 2 0,29 = ·V S(Formel)

= a(∑·V R ) b – c

Spitzendurchfluss nach Formel

1) Der Spitzendurchfluss nach Formel (4b) ist kleiner als

die Addition der Spitzendurchflüsse der beiden Nutzungseinheiten

(4a). Der kleinere Wert (0,25 l/s) wird

in den Rechengang eingesetzt.

V

·

S = a(∑·V R ) b – c mit ∑·V R = ·V R(BW) + ·V R(WT) + ·V R(KS)

= (0,15 + 0,07 + 0,10) l/s = 0,32 l/s

V

·

S = 1,48 (0,32 l/s) 0,19 – 0,94 = 0,25 l/s

2) Der Spitzendurchfluss nach Formel (5b) ist kleiner

als die Addition der Spitzendurchflüsse der beiden

Nutzungseinheiten (5a). Der kleinere Wert (0,29 l/s)

wird in den Rechengang eingesetzt.

V

·

S = a(∑·V R ) b – c mit ∑·V R = ·V R(BW) + ·V R(WC) = ·V R(KS)

= (0,15 + 0,13 + 0,10) l/s = 0,38 l/s

V

·

S = 1,48 (0,38 l/s) 0,19 – 0,94 = 0,29 l/s

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 35


PLANUNG

versorgungsunternehmen lediglich den

Mindestversorgungsdruck (p minV ) in der

Versorgungsleitung (SPLN - neue Bezeichnung

für den Mindestversorgungsdruck

nach DIN EN 806-1) angibt oder über die

Hausanschlussleitung keine hydraulisch

relevanten Daten verfügbar sind, werden

pauschal angesetzt:

Druckverlust der Hausanschlussleitung:

p HAL = 200 hPa

Druckverlust im Hauswasserzähler:

p WZ = 650 hPa

Ist der Einbau eines Druckminderers

vorgesehen, muss überprüft werden,

ob der für die Berechnung angesetzte

Versorgungsdruck dauerhaft gewährleistet

ist. Ist dies sichergestellt, gilt

als Startpunkt der Dimensionierung der

als Sollwert eingestellte Ausgangsdruck

des Druckminderers. Wenn in Zeiten

zu geringen Versorgungsdruckes ein

Druckminderer nicht notwendig ist, ist

der Einzelwiderstand

des geöffneten

Druckminderers

als Apparatewiderstand

zu

berücksichtigen.

Bei den Druckverlusten

aller im

Nach DIN 1988-300

müssen im Grundsatz

alle Druckverlust

verursachenden Einflussgrößen

herstellerspezifisch erfasst werden.

Fließweg eingebauten

Apparate

(p Ap ) sind grundsätzlich die Herstellerangaben

zu berücksichtigen. Aus den

für einen Betriebs punkt angegebenen

Werten sind die tatsächlichen Druckverluste

rechnerisch zu ermitteln. Dies gilt

sowohl für die Druckverluste in Filtern,

Enthärtungs- und Dosieranlagen als auch

für Gruppen-Trinkwassererwärmer. Separat

betrachtet werden hierbei auch die

Druckverluste aus Rückflussverhinderern

(p RV ), weil sich diese Druckverluste aufgrund

der unterschiedlichen, herstellerspezifischen

Ansprechdrücke nicht über

einen Widerstandsbeiwert erfassen lassen.

Für alle anderen Einzelwiderstände

aus Form- und Verbindungsstücken ist in

die Gleichung für das verfügbare Druckgefälle

ein prozentualer Wert „a“ einzusetzen.

Als Erfahrungswert für Wohngebäude

werden hierbei 40 bis 60 % angesetzt. Dies

ist jedoch lediglich eine Hilfsgröße zur Bestimmung

des Rückflussverhinderer. Nach

Festlegung der Rohrdurchmesser und Berechnung

der Druckverluste aus Rohrreibung

und Einzelwiderständen muss später

überprüft werden, ob die getroffene

Annahme des prozentualen Wertes „a“ zutreffend

war. Ggf. ist ein zweiter Rechengang

mit geänderten Rohrdurchmessern

erforderlich.

Bestimmung der Rohrdurchmesser

Zunächst wird für jede Teilstrecke des

hydraulisch ungünstigsten Fließweges unter

Berücksichtigung des rechnerischen

Spitzendurchflusses ein Rohrdurchmesser

gewählt, dessen Rohrreibungsdruckgefälle

möglichst nahe am zuvor ermittelten Wert

R v liegt. Dabei dürfen die maximalen rechnerischen

Fließgeschwindigkeiten und die

verfügbare Druckdifferenz für Rohrreibung

und Einzelwiderstände nicht überschritten

werden. Bei der Dimensionierung hat

die maximal zulässige Fließgeschwindigkeit

lediglich eine Begrenzungsfunktion.

Sie ist nicht der Dimensionierungsparameter.

In der Hausanschlussleitung darf sie

2 m/s nicht überschreiten, in Verbrauchsleitungen

kann sie in Abhängigkeit von Dauerverbrauchern

und Widerstandsbeiwerten

von Absperr armaturen bis zu 5 m/s betragen.

Bei der Dimensionierung

der hydraulisch

günstigeren

Fließwege sind

die Druckverluste

der bereits bemessenen

Teilstrecken

zu berücksichtigen.

Bei der Auswahl

der Rohrdurchmesser

wird zukünftig auch der Einfluss

der Wassertemperatur auf den Rohrreibungsdruckverlust

berücksichtigt. Bei erwärmtem

Trinkwasser ergeben sich aufgrund

der geringeren Dichte und der geringeren

kinematischen Viskosität niedrigere

Rohrreibungsdruckverluste als bei kaltem

Trinkwasser. Die Rohrhersteller müssen

künftig also Druckverlusttabellen für

Kaltwasserleitungen (10 °C) und Warmwasserleitungen

(60 °C) zur Verfügung stellen.

Produktneutrale Ausschreibung

Nach DIN 1988-300 müssen im Grundsatz

alle Druckverlust verursachenden Einflussgrößen

herstellerspezifisch erfasst

werden. Für Berechnungen als Grundlage

für produktneutrale Ausschreibungen

können die Rohrinnendurchmesser nach

DIN 1988-300, Anhang A, Tabelle A.1 in

Verbindung mit den Widerstandsbeiwerten

nach DIN 1988-300, Anhang A, Tabellen

A.2 bis A.5 verwendet werden. Beim Einsatz

von Gruppen-Trinkwassererwärmern

können zudem die Referenzwerte

für Druckverluste nach DIN 1988-300, Tabelle

4 verwendet werden. Mit diesen Referenzwerten

wird ein Dimensionierungsergebnis

erzielt, welches mit hinreichender

Genauigkeit für alle Rohrleitungssysteme

im Ausschreibungsprozess anwendbar ist.

Nach der Vergabe muss jedoch im Zuge der

Montageplanung mit dem tatsächlich zum

Einsatz kommenden Rohrleitungssystem

und ggf. mit dem tatsächlich zum Einsatz

kommenden Gruppen-Trinkwassererwärmer

nachgerechnet werden.

Fazit

Als Weiterentwicklung der schon bei

der DIN 1988-3 zugrunde gelegten wissenschaftlichen

Basis reflektiert die DIN

1988-300 die neuesten Erkenntnisse. Nachdem

die Reihe der DIN EN 806 nun vollständig

vorliegt und auch die nationalen

Ergänzungsnormen der Reihe 1988 in den

Teilen 100 bis 600 fertiggestellt sind, sind

die alten Teile 1 bis 8 außer Kraft gesetzt.

Wie schnell die DIN 1988-300 Eingang in

die Praxis finden wird und den Status einer

allgemein anerkannten Regel der Technik

erlangt, hängt u. a. von der Verfügbarkeit

der Kenndaten der Hersteller ab. Zurzeit

arbeiten diese mit Hochdruck an der Erstellung

dieser Datensätze sowie deren Integrationsfähigkeit

in die entsprechenden

Planungsprogramme. Hierzu enthält die

DIN 1988-300 den Vorschlag, den Datenaustausch

gemäß VDI 3805 zu regeln. Die

Tiefe des in der DIN 1988-300 vorgeschriebenen

Berechnungsverfahrens hat zur Folge,

dass nun wesentlich mehr Daten für

die Dimensionierung benötigt werden. Daraus

resultiert wiederum die Notwendigkeit

neue Softwareprogramme zu entwickeln,

deren Logik den Vorgaben der DIN

1988-300 folgt. ■

Autor: Peter Reichert, Leiter Produktmanagement

Rohrleitungssysteme bei Geberit.

Bilder: Geberit

36 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Ausgabe Februar 2014

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PLANUNG

Auslegung nach DIN 1988-300 –

Theorie und Praxis im direkten Vergleich

Die Relevanz von Zeta-Werten in der Praxis am Beispiel einer Stockwerksverteilung

Die DIN 1998-300 schreibt vor, dass für die Berechnung der Rohrdurchmesser die Zeta-Werte der Hersteller zu verwenden sind. Für

produktneutrale Ausschreibungen können die in der Norm angegebenen Referenzwerte eingesetzt werden. Am Beispiel einer praxisorientierten

Installation mit verschiedenen Rohrleitungssystemen konnte rechnerisch und messtechnisch nachgewiesen werden,

dass der Druckverlust durch Formteile einen nicht unerheblichen Anteil an dem Gesamtdruckverlust einer Trinkwasser-Installation

hat. Umso wichtiger ist es, bei der Auslegung nicht mit den Referenzwerten zu arbeiten, da diese in der Regel von den realen Zeta-

Werten abweichen.

Im Zuge der neuen europäischen Normenreihe

EN 806 ist in Deutschland für die

Planung von Trinkwasser-Installationen

im Mai 2012 die nationale Ergänzungsnorm

DIN 1988-300 „Technische Regeln

für Trinkwasser-Installationen – Teil 300:

Ermittlung der Rohrdurchmesser; Technische

Regel des DVGW“ veröffent licht

worden. Ziel der Berechnung nach DIN

1988-300 ist es, bei einer zu erwartenden

Spitzenbelastung auch an den hydraulisch

ungünstigsten Entnahmestellen die Durchflüsse

sicherzustellen – und zwar mit den

kleinstmöglichen Rohrdurchmessern sowie

unter Berücksichtigung der höchstzulässigen

Strömungsgeschwindigkeit [1].

Hierbei wird der Versorgungsdruck bestmöglich

genutzt. Und die Trinkwasser-Installation

ist hygienisch und wirtschaftlich

optimal ausgelegt.

Versorgungsdruck

bestmöglich ausnutzen

In der Praxis gibt es verschiedene Varianten

der Rohrleitungsführung für Stockwerksleitungen.

Welche das optimale Ergebnis

für eine hygienebewusste Planung

bringt, hängt dabei

von den baulichen Gegebenheiten,

dem zu erwartenden Wasseraustausch

sowie

den hydraulischen Anforderungen

ab [2]. Eine typische Lösung ist aber

zweifellos die Stockwerksreihenleitung

(Bild 1). Das WC befindet sich aus hygienischen

Gründen als Entnahmestelle

mit häufiger Nutzung am Ende des

Fließweges. Somit wird sichergestellt,

dass auch in den Teilstrecken zu selten

frequentierten Entnahmestellen – wie

beispielsweise die Badewanne – ein regelmäßiger

Wasseraustausch stattfindet

(Bild 2).

Zu beachten ist aber, dass sich durch

die „Reihenschaltung“ eine Addition der

Druckverluste der Einzelwiderstände von

Einbauteilen (wie Abzweigstücke, Bögen,

Reduzierstücke, Doppelwandscheiben etc.)

je Teilstrecke ergibt (Bild 3). Die Druckverluste

in den Einzelwiderständen selbst entstehen

durch Ablösung, Querströmungen

und starke Umlenkungen. Diese werden

über sogenannte Widerstandsbeiwerte (Zeta-Werte)

erfasst und in der DIN 1988-300

als „Druckverlust durch Einzelwiderstände“

in der differenzierten Berechnung mit

berücksichtigt [2].

Wie stark sich die je nach Rohrleitungssystem

verschiedenen Zeta-Werte

in einer Stockwerksreihenleitung auswirken,

zeigt der direkte Vergleich der

rechnerischen Auslegung mit den Messergebnissen

einer praxisüblichen Installation.

Geplant und berechnet

Rechenbasis für das Beispiel sind die

Fließ- und Druckverhältnisse bei einer

Spülkastenbefüllung mit 0,13 l/s nach der

Rohrnetzberechnungsmethode gemäß DIN

1988-300 (Tabelle 1). Beim Durchströmen

der Stockwerksleitung für jede Teilstrecke

wird der Druckverlust getrennt für die Reibung

in Rohrabschnitten (l · R) und für die

Bild 1: Eine typische und hygienisch optimale

Stockwerksverteilung: Die Rohrleitung ist

durchgeschliffen, der Hauptverbraucher ist am

Ende platziert.

Bild 2: Durch den Hauptverbraucher am Ende

der durchgeschliffenen Reihenleitung wird der

regelmäßige Wasseraustausch sichergestellt.

Bild 3: In der durchgeschliffenen Stockwerksleitung

addieren sich die Druckverluste je Teilstrecke

zwischen den Entnahmestellen.

38 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

Tabelle 1: Die Einzel-Widerstandsbeiwerte in den Teilstrecken der Stockwerksreihenleitung summieren

sich.

als der reale Zeta-Wert des Herstellers von

Bauteil System B.

Berücksichtigt wurden für die differenzierte

Druckverlustberechnung in der

Stockwerksreihenleitung neben den Formteilen

natürlich auch die Rohrstrecken

von der Steigeleitung bis zum letztplatzierten

Verbraucher. Die Rohrlängen der

vier Teilstrecken entsprechen einer praxisgerechten

Stockwerksreihenleitung in

einem Badezimmer. Analog zu Tabelle 1

wurde bei den fünf Systemen der Stockwerksdruckverlust

bei einer Spülkastenfüllung

mit 0,13 l/s am Ende ermittelt

(Tabelle 2). Die Übersicht zeigt auf den

ersten Blick, dass die Einzelwiderstände

nicht nur in erheblichem Maße den Gesamtdruckverlust

eines Systems bestimmen,

sondern – in der Folge – entsprechend

auch für die Druckverluste in einem Fließweg

verantwortlich sind.

Deutlich wird an dieser Tabelle gleichzeitig,

wie praxis-untauglich die Bemessung

einer Stockwerksreihenleitung auf

der Basis von Referenzwerten im Vergleich

zu den realen Zeta-Werten eines Rohrleitungssystems

ist: Wurden die Tabellenwerte

von System D für die Auslegung zugrunde

gelegt, jedoch das Herstellersystem

A verbaut – ist die Installation eindeutig

überdimensioniert, also trinkwasser-hygienisch

bedenklich. Wurden hingegen in

der Berechnung die realen Zeta-Werte von

System A oder B angesetzt und Herstellersystem

C installiert, wäre die Versorgung

der nachgelagerten Zapfstellen vielleicht

gefährdet.

Wie hoch im Einzelfall die Druckverlustanteile

der betrachteten Systeme an der

Stockwerksreiheninstallation sind, zeigt

das Balkendiagramm (Bild 4). Die Systeme

A, B und C stehen dabei wieder für die mit

den Herstellerangaben berechneten Druckverluste,

die Systeme D und E für die Auslegung

mit Tabellenwerten nach DIN 1988-

300. Der Anteil des Druckverlustes kann je

nach System bis zu 75 % betragen.

Widerstände in Formstücken (Δp E = Z) berechnet.

Für die hydraulische Bemessung der

fünf hier untersuchten Systeme wurden

zum einen die angegebenen realen Zeta-

Werte (System A, B und C) angesetzt, die

nach den Vorgaben im DVGW-Arbeitsblatt

W 575 von den Herstellern ermittelt wurden

[3]. Zum anderen wurden die Referenzwerte

der Tabellen A1 und A4 aus dem Anhang

der DIN 1988-300 (Referenzsysteme

D und E) verwendet. In der Tabelle 1 sind

die für die Berechnung erforderlichen Einzelwiderstände

der Bauteile in den jeweiligen

Teilstrecken dargestellt.

Aus dem Vergleich der Zeta-Werte bei

Betrachtung der Teilstrecke 4 fällt bereits

der deutliche Größenunterschied auf (Vergleich

Herstellersystem B mit C). Je größer

der Zeta-Wert eines Bauteils ist, desto

größer ist der Druckverlust, den das Bauteil

erzeugt. Der Referenzwert aus der DIN

1988-300 (hier: System E) ist noch höher

Nachgebaut und nachgemessen

Zur Überprüfung der theoretischen

Druckverlustberechnungen wurde die beschriebene

Stockwerksreihenleitung mit

den Herstellersystemen A und B nachgebaut

und die tatsächlichen Druckverhältnisse

gemessen, wieder mit der Vorgabe

der Spülkastenbefüllung mit 0,13 l/s. In Tabelle

3 sind die Berechnungs- und Messergebnisse

zusammengefasst.

Die Messergebnisse zeigen, dass die tatsächlichen

Druckverluste sehr nahe – mit

geringen Abweichungen von 5 bis 7 % –

an den Berechnungsergebnissen liegen.

Die Verwendung von Herstellerwerten bei

der Rohrdimensionierung entspricht in der

Systemauslegung also den tatsächlichen

Strömungsbedingungen.

Auffällig sind die Unterschiede zwischen

den Herstellerdaten und den Referenzwerten

aus der DIN 1988-300 (siehe

Tabelle 2). In der Praxis kann dies bedeuten:

Sind die Herstellerwerte (Ist-Werte)

höher als die Referenzwerte, kann der

Druckverlust in der Stockwerksleitung

die Funktion der Entnahmearmaturen beeinträchtigen.

Umgekehrt – bei kleineren

realen Zeta-Werten als den Referenzwerten

– wird das Druckpotenzial nicht

ausgenutzt. Das kann zu größeren Nennweiten

führen, die aber aus trinkwasserhygienischen

und wirtschaftlichen Gründen

nicht optimal sind [2].

Im direkten Vergleich der Systeme

fällt außerdem auf, dass nicht alles, was

nach Referenzwert-Tabelle berechnet

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 39


PLANUNG

Tabelle 2: Die Druckverhältnisse in einer Stockwerksreihenleitung bei einer Spülkastenbefüllung mit 0,13 l/s. Die Einzelwiderstände eines Systems

beeinflussen den Gesamtdruckverlust einer Installation.

wird, auch in der Praxis umzusetzen

ist – weil schlicht und einfach die passenden

Bauteile im gewünschten

System nicht vorhanden sind. Typisch

dafür ist die Auslegung mit Referenz

system E mit Doppelwandscheibe und der

Realisierung mit Herstellersystem C, für

das nur ein TVA-Abzweig mit wesentlich

Bild 4: Formteile haben einen massiven Einfluss auf die Druckverhältnisse in einer Stockwerksinstallation,

je nach Rohrleitungssystem bis zu 75 %.

höheren Druckverlusten zur Verfügung

steht.

Druckverluste vervielfachen sich

Für die Sicherstellung des Versorgungskomforts

und der Trinkwasserhygiene darf

der Druckverlust durch Einzelwiderstände

schon in einer einzelnen Reihenleitung

nicht vernachlässigt werden. Betrachtet

man eine gesamte Gebäudeinstallation,

wird der Druckverlust noch deutlicher.

Abbildung 5 zeigt beispielhaft die Druckverlustverteilung

in einem 6-Familienhaus

im hydraulisch ungünstigsten Fließweg.

Für die Berechnung wurden wieder

Stockwerksreihenleitungen zugrunde gelegt.

Die Anbindung der Zapfstellen erfolgt

einmal über ein Mehrschichtverbundrohr

mit Doppelwandscheiben. Der Anteil der

Druckverluste durch Einzelwiderstände

liegt bei der Reiheninstallation bei knapp

einem Viertel des Gesamtdruckverlustes

– und ist damit eine nicht zu vernachlässigende

Größe. Wird dieselbe Gesamtinstallation

mit einem Mehrschichtverbundrohr

mit T-Stück-Wandscheiben und

damit mit höheren Zeta-Werten ausgelegt,

liegt der Anteil Druckverluste fast doppelt

so hoch – bei 42 %. Der erforderliche

Mindestfließdruck zur Sicherstellung der

40 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

Tabelle 3: Der Vergleich der theoretischen mit den tatsächlichen Druckverlusten in einer typischen Stockwerksreihenleitung zeigt, dass die tatsächlichen

Strömungsverhältnisse weitgehend den theoretischen Ergebnissen entsprechen.

DIN 1988-300. Letztere können zu einer

hygienisch problematischen Überdimensionierung

der Trinkwasser-Installation

bzw. zu einer Funktionsbeeinträchtigung

der Entnahmearmatur führen. Druckverlustoptimierte

Rohrleitungssysteme unterstützen

zusätzlich hygienisch und wirtschaftlich

optimierte Trinkwasser-Installationen.

Die Untersuchungen haben außerdem

gezeigt, dass die tatsächlichen Druckverluste

der Rohrleitungssysteme sehr nahe

an den Berechnungsergebnissen liegen.

Die geringe Abweichung von nur 5 bis 7 %

steht für eine gute Übereinstimmung von

Theorie und Praxis.


Literatur:

[1] DIN 1988 Teil 300: Technische Regeln für

Trinkwasser-Installationen (TRWI); Ermittlung

der Rohrdurchmesser; Technische Regel des

DVGW. Berlin: Beuth, 2012

[2] Kistemann, Schulte, Rudat, Henschel,

Häußermann: Gebäudetechnik für

Trinkwasser. 1. Aufl. Berlin Heidelberg:

Springer Vieweg, 2012

[3] DVGW W 575 (P): Ermittlung von

Widerstandsbeiwerten für Form- und Verbindungsstücke

in der Trinkwasser-Installationen.

Berlin: Bonn, 2012

Bild 5: (obere Grafik) In dem Berechungsbeispiel eines 6-Familien-Hauses beträgt der Anteil

der Druckverluste durch Formteile am Gesamt-Druckverlust etwa 24 % (untere Grafik). Der Anteil

erhöht sich im selben Berechnungsbeispiel um ein Vielfaches, wenn Bauteile mit hohen Zeta-

Werten verwendet werden. Der Mindestfließdruck an der Armatur sinkt erheblich.

Autor: Dipl.-Ing. Frank Kasperkowiak, Pro -

duktmanager im Geschäftsbereich Innovation

bei Viega, Attendorn

Bilder: Viega

Funktion der Armatur ist hier nicht mehr

gewährleistet.

Zusammenfassung

Der Einfluss von Einzelwiderständen

auf die Druckverhältnisse in einer Stockwerksinstallation

ist beträchtlich und darf

bei der Dimensionierung einer Trinkwasser-Installation

nicht vernachlässigt werden.

Im Ergebnis sind die realen Zeta-Werte

der Hersteller deutlich praxisgerechter

als die Referenzwerte aus den Tabellen der

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 41


PLANUNG

Sonne für alle

Für die Integration einer großen thermischen Solaranlage in die Heizungs- und Trinkwasseranlage

gibt es mehrere, praktikable Möglichkeiten

Thermische Solaranlagen eignen sich auch für größere Wohngebäude, Hotels oder Krankenhäuser. Komplett abgestimmte Systeme zur

Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung erleichtern sowohl die Planung als auch den Einbau.

Die Solarthermie findet sich häufig auf

Dächern von Ein- und Zweifamilienhäusern.

Rund 13,2 Mio. Gebäude dieser Größe

stehen in Deutschland, sie stellen aber nur

46 % der Wohneinheiten. Etwa 18,7 Mio.

und damit 54 % aller Wohneinheiten befinden

sich in Mehrfamilienhäusern. Betrachtet

man nur Wohngebäude mit mehr

als sieben Einheiten, beinhalten diese rund

10,8 Mio. Wohnungen und bieten damit ein

enor mes Potenzial für solarthermische

Großanlagen.

Einfache Planung

durch abgestimmte Systemlösungen

Für Ein- und Zweifamilienhäuser bieten

Heiztechnikhersteller komplett konfektionierte

Paketlösungen an – die Planung

ist somit relativ einfach und sicher.

Größere Anlagen waren in der Vergangenheit

mit einer individuellen und damit aufwendigen

Planung verbunden. Heute gibt

es jedoch auch für solare Großanlagen

bewährte Hydrauliken und Systemlösungen.

Dabei spielen unterschiedliche

Ansätze zur hydraulischen Einbindung solarer

Wärme eine Rolle. Das Hauptunter-

Übersicht und Einsatzbereich verschiedener Solarsysteme.

Speicher-Reihenschaltung Vorwärm-Frischwasserstation Frischwasserstation als Kaskade Pufferentladestation

Einsatzbereich im MFH nach Wohneinheiten 1 )

Bis ca. 20 WE Bis ca. 20 WE Bis ca. 160 WE Von ca. 20 bis 200 WE

Technik

Zwei Warmwasserspeicher in Reihe

geschaltet, bestehend aus Vorwärmspeicher

zur Einbindung solarer

Wärme und Bereitschaftsspeicher

Solare Heizungsunterstützung

Anhebung der Anlagenrücklauftemperatur

durch Einbindung eines zusätzlichen

Pufferspeichers und Umschaltventils

1

) Je Wohneinheit sind 60 l Trinkwasserbedarf (60 °C)unterstellt

Warmwasserspeicher mit vorgeschalteter

Frischwasserstation (Frischwasservorwärmung);

Versorgung der

Frischwasserstation aus solarbeladenen

Pufferspeichern

Anhebung der Anlagenrücklauftemperatur

durch Einbindung eines zusätzlichen

Umschaltventils

Warmwasserbereitung im Durchflussprinzip

mittels Frischwasserstation;

Wärmeversorgung der Frischwasserstation

aus Bereitschaftsteil

des Pufferspeichers oder aus separatem

Bereitschaftspufferspeicher

solar oder konventionell beladen

Anhebung der Anlagenrücklauftemperatur

durch Einbindung eines zusätzlichen

Umschaltventils

Zwei Warmwasserspeicher in Reihe

geschaltet mit vorgeschalteten Pufferspeichern,

die solar beladen

werden: bestehend aus Vorwärmspeicher,

Bereitschaftsspeicher,

Pufferspeichern und einer Pufferentladestation

Anhebung der Anlagenrücklauftemperatur

durch Einbindung eines zusätzlichen

Umschaltventils

42 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

scheidungskriterium liegt im Einsatz von

Warmwasserspeichern oder von Frischwasserstationen.

Hierfür stehen unterschiedliche

Konzepte zur Auswahl: Speicher-Reihenschaltung,

Vorwärm-Frischwasserstation,

Frischwasserstation und

Pufferentladestation.

Entscheidend bei der Auslegung einer

solaren Großanlage ist der individuelle

Trinkwasserbedarf. Daher ist die Unterscheidung

wichtig, ob es sich beispielsweise

um ein Mehrfamilienhaus, ein Pflegeheim,

ein Hotel oder eine Sportstätte handelt,

weil davon der Trinkwasserbedarf

und das Warmwasserzapfprofil abhängen.

Der Trinkwasserbedarf und die sogenannten

Zapfspitzen sind bei großen Anlagen

aufgrund schwankender Bewohnerzahlen

und der zeitgleichen Nutzung von

Duschen und Bädern besonders schwierig

zu ermitteln. Solche Anlagen sind deshalb

mit besonders großen Toleranzen auszulegen.

Die Versorgung mit Trinkwasser muss

zu jeder Zeit gewährleistet sein, auch in

Spitzenbedarfszeiten dürfen die Zapftemperaturen

nicht sinken. Weil aber der Größe

von Warmwasserspeichern Grenzen gesetzt

sind und eine tägliche Aufheizung

der Vorwärmstufe auf mindestens 60 °C

vorgeschrieben ist, macht besonders bei

Großanlagen der Einsatz von Pufferspeichern

und externen Wärmeübertragern

Sinn.

Soll die Sonnenenergie außer zur Trinkwasserbereitung

auch zur Heizungsunterstützung

dienen, muss die Anlage so dimensioniert

werden, dass möglichst wenig

Stillstand (Stagnation) in den Kollektorfeldern

entsteht. Denn Stillstände führen

neben einer geringeren Effizienz oft zu

einer schnelleren Alterung des Solarfluides

und bringen höhere Wartungs- und

Servicekosten mit sich. Stagnation ergibt

sich immer dann, wenn Temperaturen

über 120 °C in den Kollektoren herrschen

und keine Abnahme dieser Wärme erfolgt

– z. B. im Hochsommer in der Ferienzeit.

Deshalb ist ein ausgewogenes Verhältnis

zwischen Kollektorfeldgröße und Pufferspeichervolumen

wichtig. Als Faustregel

gilt: 1 bis 3 m² Brutto-Kollektorfläche pro

Wohneinheit. Je größer das Objekt ist, desto

kleiner kann die Kollektorfläche ausfallen.

Das Pufferspeichervolumen muss mindestens

40 l/m² Kollektorfläche betragen.

Dabei ist darauf zu achten, dass die Anlage

mit der Dimensionierung ihrer Einzelkomponenten

(Kollektoren, Pufferspeicher etc.)

so ausgelegt ist, dass die öffentlichen Förderkriterien

eingehalten werden. Denn für

den Einbau thermischer Solaranlagen kann

es Mittel der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau)

oder Investitionskostenzuschüsse

von Bund, Ländern oder Gemeinden geben.

Trinkwassererwärmung

mit Reihenschaltung

Systeme mit Warmwasserspeichern eignen

sich gut für die Nachrüstung, weil für

die Vorwärmstufe und den Bereitschaftsteil

separate Speicher eingesetzt werden.

So kann der vorhandene Trinkwasserspeicher

des bestehenden Heizsystems als Bereitschaftsspeicher

genutzt werden. Das

System wird lediglich durch einen zweiten

Trinkwasserspeicher – den sogenannten

Vorwärmspeicher – ergänzt, der mit

solarer Wärme beladen wird. Zusätzlich

ist der Kaltwasseranschluss vom Bereitschaftsspeicher

auf den Vorwärmspeicher

zu verlagern, sodass solar erwärmtes Wasser

in den Bereitschaftsspeicher gelangen

Eine einfache Möglichkeit,

solare Trinkwassererwärmung

in

mittelgroßen Heizsystemen

nachzurüsten,

ist die Speicherreihenschaltung.

Vorwärm-Frischwasserstationen

eignen sich bei

richtig dimensioniertem

und intaktem

Bereitschaftsspeicher

ebenfalls zur Nachrüstung

der solaren

Trinkwassererwärmung

in mittelgroßen

Heizsystemen.

kann. Die vorhandene Anlagentechnik

bleibt weitgehend unangetastet. Diese Art

der Hydraulik wird auch als Speicherreihenschaltung

bezeichnet, in diesem Fall als

Zwei-Speicher-Anlage mit Vorwärm stufe.

Bei Großanlagen im Sinne des DVGW

(Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches)

muss zum Schutz vor Legionellen

das Trinkwasser am Warmwasseraustritt

des Bereitschaftsspeichers mind. 60 °C

aufweisen. Darüber hinaus ist das gesamte

Wasservolumen des Vorwärmspeichers

mindestens einmal am Tag auf über

60 °C zu erwärmen. Wenn die geforderte

Temperatur von mind. 60 °C in der Vorwärmstufe

über den Tag durch die solare

Erwärmung nicht erreicht wurde, wird

die Umladung in der Nacht zu einer vorgegebenen

Zeit gestartet und der gesamte

Speicherinhalt durch den konventionellen

Wärmeerzeuger auf die geforderte Temperatur

gebracht.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 43


PLANUNG

Bei größeren Projekten mit einem täglichen Warmwasserbedarf von mehr als 1000 l eignet sich

ein Solarsystem mit Pufferspeicher.

Die Speicherreihenschaltung ist die

einfachste und mit geringen Investitionskosten

verbundene Möglichkeit, solare

Trinkwassererwärmung in Mehrfamilienhäusern

mit bis zu 20 Wohneinheiten,

kleineren Hotels, Sportstätten und Pflegewohnheimen

nachzurüsten.

Eine weitere Möglichkeit für die Trinkwassererwärmung

in Mehrfamilienhäusern

mit bis zu 20 Wohneinheiten oder

anderen Objekten ohne ausgeprägte Spitzenvolumenströme

ist die Vorwärm-Frischwasserstation.

Sie eignet sich ideal zur

Nachrüstung, wenn der vorhandene Bereitschaftsspeicher

richtig dimensioniert

und ein Weiterbetrieb über mehrere Jahre

möglich ist. Als maximale Zapfrate sind

40 l/Min. möglich.

Bei der Entnahme von warmem Wasser

wird das Kaltwasser in der Frischwasserstation

vorgeheizt und strömt dann in den

Bereitschaftsspeicher. Dadurch reduziert

sich der Aufwand für die Nachheizung. Die

jeweilige Vorwärmtemperatur hängt dabei

von der Pufferspeichertemperatur ab.

Vorwärmsystem

für größeren Warmwasserbedarf

Bei größeren Projekten mit einem täglichen

Warmwasserbedarf von mehr als

1000 l, beispielsweise in Mehrfamilienhäusern

mit über 20 Wohneinheiten, eignet

sich ein Vorwärmsystem mit Zwischenspeicherung

der solaren Wärme in einem

Pufferspeicher. Die gespeicherte Wärme

wird über einen Plattenwärmeübertrager

auf das Trinkwasser übertragen – analog

zu einem Ladesystem. In diesem Fall ist

der Vorwärmspeicher der konventionellen

Warmwasserbereitung vorgeschaltet.

Im Prinzip handelt es sich um eine modifizierte

Speicherreihenschaltung – mit

dem Unterschied, dass ein Großteil des Vorwärmspeichervolumens

in den Heizungswasser-Pufferspeicher

ausgelagert wird.

Durch die Speicherung der solaren Wärme

im Pufferspeicher wird weniger Warmwasser

bevorratet und die gegebenenfalls für

die tägliche Aufheizung benötigte Energiemenge

(bei nicht ausreichender solarer

Wärme) verringert sich entsprechend.

Dieses System lässt sich relativ einfach

installieren und eignet sich besonders gut

für die Nachrüstung. So kann man beispielsweise

zwei intakte Warmwasserspeicher

durch einen zusätzlichen Systemregler

sowie einen Pufferspeicher und eine zugehörige

Pufferbeladestation ergänzen. Die

vorhandenen Speicher dienen jetzt als Vorwärm-

und als Bereitschaftsspeicher. Hierbei

sollte allerdings die Größe des vorhandenen

Bereitschaftsspeichers überprüft

werden. Häufig sind sie überdimensioniert,

sodass bereits ein kleinerer Speicher dazu

beiträgt, deutlich Energie zu sparen.

Frischwassersystem: Auf den

Spitzenvolumenstrom ausgelegt

Ebenfalls bei größeren Objekten, wie

Mehrfamilienhäuser mit bis zu 160 Wohn-

Hydraulik mit einer Frischwasserstation, die das Trinkwasser per Wärmeübertrager

im Durchfluss erwärmt.

Energiezentralen bestehen aus den drei Baugruppen Solar-, Trinkwasser-

und Heizungsmodul sowie einem oder mehreren Pufferspeichern.

44 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

Energiezentrale für Gebäude mit bis zu 220 Wohneinheiten, größere Hotels, Pflegeeinrichtungen,

Sportobjekte oder Betriebe der verarbeitenden Industrie.

einheiten, kleinere Hotels oder Pflegeheime

lassen sich Frischwassersysteme einsetzen.

Hierbei wird allerdings kein Trinkwasser

bevorratet, sondern Frischwassersysteme

arbeiten mit Pufferspeichern und

einer Frischwasserstation, die Trinkwasser

per Wärmeübertrager im Durchfluss

erwärmt. Bei diesem Prinzip müssen die

Frischwasserstationen – im Gegensatz

zu Speichersystemen – auf den Spitzenvolumenstrom

ausgelegt werden, also darauf,

wie viele Personen gleichzeitig welche

Menge Trinkwasser verbrauchen. Für

Objekte mit einem größeren Bedarf lassen

sich Frischwasserstationen in Kaskade

schalten, sodass höhere Zapfraten möglich

sind.

Bei dieser Systemlösung werden über

die thermische Solaranlage einer oder

mehrere Pufferspeicher beladen, die wiederum

die Frischwasserstation mit Wärme

versorgen. Für die Effizienz der Anlage ist

eine gute Temperaturschichtung im Speicher

entscheidend: Je niedriger die Temperatur

im unteren Teil des Speichers ist,

desto besser sind die Kollektornutzungsgrade.

Dagegen ist im oberen Teil, dem

Bereitschaftsteil des Speichers, eine hohe

Temperatur zur Versorgung der Frischwasserstation

erforderlich.

Sind mehr als 2000 l Pufferspeichervolumen

vorgesehen, wird ein zusätzlicher

Pufferspeicher in Reihe geschaltet. Dadurch

sind Bereitschafts- und Vorwärmpuf-

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PLANUNG

fer voneinander getrennt. Das verbessert

die Betriebsbedingungen für die Sonnenkollektoren,

weil der Bereitschaftspufferspeicher

entweder vom Heizkessel oder

aus den Vorwärmpufferspeichern auf die

für die Versorgung der Frischwasserstation

notwendigen Temperaturen gebracht

wird. Die Vorwärmspeicher aber werden

nicht vom Heizkessel beladen. Das bedeutet

tendenziell niedrigere Temperaturen im

Vorwärmspeicher, wenn die Sonne nicht

scheint – und dadurch, wenn die Sonne

scheint, einen besseren solaren Ertrag. Außerdem

sinkt das Stagnationsrisiko.

Zu beachten ist auch hier, dass die Austrittstemperatur

aus der Frischwasserstation

nach DVGW mindestens 60°C betragen

muss. Entsprechend höher müssen die Vorlauftemperaturen

aus dem Bereitschaftsteil

des Pufferspeichers für die Frischwasserstation

sein.

Energiezentrale übernimmt

das Wärmeenergiemanagement

Eine komplexere, aber auch effizientere

Lösung zur solaren Trinkwassererwärmung

und Heizungsunterstützung sind

sogenannte Energiezentralen. Dabei handelt

es sich meist um standardisierte und

komplett vormontierte Hydraulikstationen,

deren Aufbau mit Hausanschlussstationen

im Fernwärmebereich vergleichbar

ist. Diese übernehmen das gesamte

Wärmeenergiemanagement in Mehrfamilienhäusern

mit bis zu 30 Wohneinheiten

sowie in Hotels und Pflegeheimen ähnlicher

Größenordnung. Größere Energiezentralen

eignen sich sogar für Gebäude

mit bis zu 220 Wohneinheiten, größere

Hotels, Pflegeeinrichtungen, Sportobjekte

oder Betriebe der verarbeitenden Industrie.

Unterstützt werden diese Systeme

von einer integrierten Systemregelung.

Solare Wärme gelangt über das Solarmodul

in den Pufferspeicher und kann so

Trinkwasser- (vorrangig) und Heizungsbedarfe

unterstützen oder vollständig abdecken.

Bei fehlender Sonnen energie soll der

Speicher im unteren Teil – dem Vorwärmteil

– kalt sein. Die daraus resultierenden

niedrigen Rücklauftemperaturen zum Kollektorfeld

steigern die Kollektornutzungsgrade.

Dadurch sinkt auch die Wahrscheinlichkeit

eines Stillstandes.

Wird Trinkwasser angefordert, obwohl

kein solarer Ertrag vorhanden ist, muss

der obere Teil des Pufferspeichers erwärmt

werden. Das Speicher-Management leitet

dann einen Teilvolumenstrom der Heizkreisversorgung

in den Pufferspeicher.

Das verlängert Kessellaufzeiten, verringert

die Zahl der Kesselstarts und erhöht

so den Nutzungsgrad.

Eine Versorgung der Heizkreise erfolgt

bei entsprechendem solaren Ertrag entweder

aus dem Puffer oder direkt vom Heizkessel

ohne Umweg über den Pufferspeicher.

In Summe optimieren Energiezentralen

die Einbindung solarer Wärme und

verbessert die Kessellaufzeiten – das zeichnet

eine gute Gesamtsystemlösung aus.

Verbrauch vor Speicherung

Die solare Wärme wird immer vorrangig

über den ersten Solarwärmeübertrager

in die Trinkwassererwärmung geschickt.

Die hierbei nicht genutzte Wärme wird

mittels eines zweiten Solarwärmeübertragers

über den Beimisch-Volumenstrom

für den Heizkreisvorlauf direkt den Heizkreisen

zugeführt. Das ermög licht dank

niedriger Rücklauftemperaturen eine optimale

Nutzung des Brennwerteffektes. Erst

wenn weder Bedarf an warmem Trinkwasser

noch an Heizwärme besteht, wird die

nicht benötig te solare Wärme über einen

dritten Solarwärmeübertrager den Pufferspeichern

zugeführt.

Ein weiterer Vorteil des Prinzips „Verbrauch

vor Speicherung“ und der damit

verbundenen direkten Bedienung der Bedarfe

ergibt sich aus der niedrigen Rücklauftemperatur

des Solarfluides. Das ermöglicht

höhere solare Erträge und damit

einen höheren solaren Deckungsgrad.

Auch das Risiko einer Stagnation im Kollektorfeld

wird so deutlich reduziert. Zudem

können die Pufferspeicher vergleichsweise

klein dimensioniert werden, was

Wärmeverluste verringert. Bei der Sanierung

im Bestand sind kleinere Pufferspeicher

in beengten Räumen ebenfalls vorteilhaft.

Die Trinkwassererwärmung erfolgt

im Durchflussprinzip.

Fazit

Solarthermische Anlagen können heute

mit überschaubarem technischen und planerischen

Aufwand auch in großen Wohngebäuden,

Hotels, Krankenhäusern oder

ähnlichen Einrichtungen eingebaut werden.

Dafür sind auf dem Markt komplett

abgestimmte, vorgefertigte Lösungen mit

standardisierten Hydrauliken erhältlich.

So lassen sich mithilfe der Sonne die Energiekosten

reduzieren – ohne Komfortverlust

bei der Trinkwassererwärmung und

Raumheizung.


Autor: Dipl.-Ing. Ingo Rieger, Senior-Produktmanager,

Produktmarketing Solartechnik,

Speicher, Photovoltaik bei Bosch Thermotechnik

GmbH (Buderus), Wetzlar

Bilder: Buderus

Für unterschiedlich große Anforderungen gibt es die Module in verschiedenen Baugrößen.

www.buderus.de

46 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


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PLANUNG

Druckerhöhung

in der Trinkwasserinstallation

Planungshinweise auf Grundlage der DIN 1988-500

Trinkwasser-Druckerhöhungsanlagen haben Komfortanforderungen einzuhalten und die hygienischen Belange zur Aufrechterhaltung

der Trinkwasserqualität zu berücksichtigen. Aufgabe des Fachplaners ist es, nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik

umfassende Rahmenbedingungen zu erfüllen, die eine Beeinflussung der Trinkwasserqualität und der Trinkwasserversorgung ausschließen.

Seit 2005 findet für den Bereich der Druckerhöhung mit fester Drehzahl europaweit die DIN EN 806-2 [1] Anwendung. Die

nationalen Anforderungen werden zudem als Ergänzungsnorm in der DIN 1988-500 [2] seit Oktober 2010 abgebildet. In dieser sind

die relevanten Anforderungen für die Planung, den Bau und den Betrieb drehzahlgesteuerter Trinkwasserdruckerhöhungsanlagen

aufgeführt.

Pumpenaggregate mit Frequenzumrichter

ermöglichen durch ihre Regelung einen

nahezu konstanten Druck ohne Verwendung

von großen Membrandruckbehältern.

Großvolumige Druckspeicher

führten in der Vergangenheit zur strömungstechnisch

und hygienisch unvorteilhaften

Beeinflussung der Trinkwasserverteilungsanlage.

Mit der Verwendung

drehzahlgesteuerter Pumpen mit einem

unmittelbaren oder mittelbaren Anschluss

und speziellen Vorlagebehältern wird den

nationalen Komfortanforderungen und den

trinkwasserhygienischen Belangen Rechnung

getragen.

Bild 1: Unmittelbare Druckerhöhung.

Bild: WILO

Anschlussarten an das

Trinkwassernetz

Anknüpfend an die Vorgängernorm DIN

1988-5 [3] aus dem Jahr 1988 kennen die

anerkannten Regeln der Technik einen

unmittelbaren und einen mittelbaren Anschluss

an das Trinkwassernetz. Als unmittelbaren

Anschluss bezeichnet man eine direkte

Verbindung der Druckerhöhungsanlage

mit dem Trinkwassernetz. Während die

hydraulische Abtrennung des häuslichen

Trinkwassernetzes vom öffentlichen Trinkwassernetz

über einen Freien Auslauf als

mittelbarer Anschluss verstanden wird.

Die Anwendungsnorm für Sicherungsarmaturen

DIN EN 1717 [4] kennt

sechs verschiedene Arten des Freien Auslaufes

(Tabelle 1). National wurde sich darauf

verständigt, Typ „AA“ und „AB“ (Bild

3) ausschließlich im Zusammenhang mit

dem mittelbaren Anschluss von Druckerhöhungsanlagen

zu verwenden. Solche

Vorstehende Sicherungseinrichtungen ermöglichen

neben Rücksaugen, Rückdrücken

und Rückfließen auch die bakteriologische

Trinkwassertrennung vom häuslichen

Trinkwassernetz. Der Freie Auslauf

„AA“ sowie der Freie Auslauf „AB“ stellen

die höchste Absicherungsvariante dar,

die eine rückwirkende Beeinflussung ausschließt.

Bild 2: Mittelbare Druckerhöhung.

Bild: Götsch

Hydraulische und hygienische

Grundlagen

Wie bei Bauteilen der Trinkwasserinstallation

ist auch bei Bauteilen der Trinkwasserdruckerhöhungsanlage

eine bakteriologische

Beeinträchtigung des Wassers

Tabelle 1: Auszug EN 1717, Tabelle 2.

Sicherheitseinrichtung

Flüssigkeitskategorie

AA Ungehinderter Freier Auslauf 2, 3, 4, 5

AB Freier Auslauf mit nicht kreisförmigem Überlauf 2, 3, 4, 5

AC Freier Auslauf mit belüftetem Tauchrohr und Überlauf, Mitlauf 2, 3

AD Freier Auslauf mit Injektor 2, 3, 4, 5

AF Freier Auslauf mit kreisförmigem Überlauf (eingeschränkt) 2, 3, 4

AG Freier Auslauf mit Überlauf durch Versuch mit Unterdruckprüfung 2, 3

48 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

auszuschließen. Die hygienischen Anforderungen

sind aus den gesetzlichen Rahmenbedingungen

der TrinkwV [5] abgeleitet.

Aus diesem Grund sollten auch ausschließlich

Bauteile, die durch eine akkreditierte

Prüfgesellschaft wie den DVGW zertifiziert

sind, Verwendung finden. Weiterhin ist beim

Betrieb einer Druckerhöhungsanlage eine

Beeinflussung anderer Verbraucher auszuschließen.

Beispielhaft darf der Betrieb einer

Druckerhöhungsanlage im Gebäude A) keinen

negativen Einfluss auf die Wasserversorgung

des Gebäudes B) ausüben.

Angesichts der hydraulischen Rückwirkungen

wird die Strömungsgeschwindigkeit

in der Hausanschlussleitung auf

max. 2 m/s begrenzt. Ausgenommen sind

Druckerhöhungsanlagen, die in Kombination

mit einer Löschwasseranlage betrieben

werden. Hier lassen im Brandfall das

entsprechende Regelwerk DIN 1988-600

[6] bzw. die DVGW-Arbeitsblätter W 402

[7] und W 404 [8] Ausnahmen zu. Die Anforderungen

knüpfen an die gesetzlichen

Rahmenbedingungen der AVB WasserV [9]

an. Detailliert gehen die Normen und deren

Kommentierung [10] ausführlich auf

relevante Eckwerte ein.

Auswahl der geeigneten Anschlussart

Der richtigen Auswahl ist zugrunde

gelegt, dass aus hygienischer und energetischer

Sicht der unmittelbare Anschluss

bevorzugt werden soll. Ein weiteres Auswahlkriterium,

neben den trinkwasserhygienischen

Voraussetzungen ist der Ausschluss

einer möglichen störenden Beeinflussung

anderer Verbrauchsanlagen.

Insbesondere sind die hydraulischen Verhältnisse

beim Zu- und Abschalten der

Druck erhöhungsanlage von wesentlicher

Bedeutung und prägen letztendlich das

Tabelle 2: Hydraulische / Hygienische Auswahlkriterien der Anschlussart.

Hydraulische Auswahlkriterien

Unmittelbarer Anschluss Mittelbarer Anschluss

Fließdruck am Eingangsstutzen der

DEA P FL,vor

Mind. 1 bar Wenn nebenstehende Kriterien

nicht erfüllt werden

Wasserversorger kann den Spitzendurchfluss

Q D nicht zur Verfügung

stellen

Nein

Ja, Vorbehälter mit

Mengenausgleich

Fließgeschwindigkeit v in der Anschlussleitung

bei Spitzendurchfluss für

das Gesamtgebäude Q D Gesamt

< 2 m/s < 2 m/s, Vorbehälter mit

Mengenausgleich

Fließgeschwindigkeitsänderung in der

Anschlussleitung bei Ein- und Ausschalten

einer DEA-Pumpe ggf. Kontrollmessung


< 0,15 m/s > 0,15 m/s

Absenkung des Ruhedruckes (SP) in der

Anschlussleitung mit Einschalten einer

DEA-Pumpe

Fließgeschwindigkeitsänderung in der

Anschlussleitung mit Ausschalten aller

DEA-Pumpen (Stromausfall) ggf. Kontrollmessung


Druckanstieg in der Anschlussleitung

mit Abschalten aller DEA-Pumpen bei

P FL, vor nicht unter 1 bar und

nicht unter 50 %

Wenn nebenstehende

Kriterien nicht erfüllt

werden

< 0,5 m/s Wenn nebenstehende

Kriterien nicht erfüllt

werden

Spitzenvolumenstrom Q D werden

1 bar Wenn nebenstehende

Kriterien nicht erfüllt

Hygienische Auswahlkriterien

Unmittelbarer Anschluss Mittelbarer Anschluss

Zusammenführung von Trinkwasser

aus der öffentlichen Wasserversorgung

mit Trinkwasser aus einer Eigenwasserversorgungsanlage

Mögliche hygienische Beeinflussung

des Trinkwassernetzes bei Bestandsanlagen

Möglichkeit des Kontaktes des

Trinkwassers mit anderen Stoffen

Unzulässig

Unzulässig

Unzulässig

Ja

Ja

Nichttrinkwasser

Bild 3: (v.l.) Freier Auslauf Typ „AA“ und „AB“.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 49


PLANUNG

Werden Löschwasseranlagen mit oder

ohne Druckerhöhungsanlage an das Trinkwassernetz

angebunden, sei der Vollständigkeit

halber auf die Sicherungseinrichtungen

der DIN 1988-600 verwiesen. Sie

benennt den mittelbaren Anschluss beispielhaft

als höchste Absicherungsart.

Druckerhöhungsanlagen für Wandhydranten

des Typs „F“ oder Außenhydranten

sind nach DIN 14462 [12] und Sprinkleranlagen

nach DIN EN 12845 [13] zu errichten.

Für Wandhydranten des Typs „S“ kann ggf.

eine Druckerhöhung nach DIN 1988-500

durchgeführt werden. Ausführlich wird

vorstehender Sachverhalt in der entsprechenden

Kommentierung dargestellt.

Bild 4: Zuordnungstabelle für zulässige Anschlussarten an der Löschwasserübergabestelle (LWÜ)

nach DIN 1988-600.

Bild: Götsch

Entscheidungskriterium für die Anschlussart

der Druckerhöhungsanlage.

Bei den trinkwasserhygienischen Eckwerten

zur richtigen Auswahl der Anschlussart

von Trinkwasserdruckerhöhungsanlagen

schließt die Norm an die

bekannten Regelwerke DIN EN 1717 sowie

DIN 1988-100 [11] an. Tabelle 2 soll

dem Anwender aus den unterschiedlichen

Normensegmenten eine Übersicht

über die Auswahlkriterien ermöglichen.

Bild 5: Maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit in Hausanschlussleitungen. Die Berechnung

basiert auf einer Wassertemperatur von 10 °C, einer Rohrrauigkeit von 0,01 k und einer Rohrreihe

des Materials PE 100 nach DIN 8074 in Abhängigkeit der Druckstufe.

Bild: Götsch

Details zur Prüfung

Unmittelbarer Anschluss: Neben den

hygienischen Eckwerten zur Anschlussauswahl

ist durch den Anwender der rechnerische

und spätestens bei der Abnahme

der praktische Nachweis zur Einhaltung

der Grenzwerte nach Tabelle 2 zu

erbringen. Hauptsächlich die Strömungsgeschwindigkeit

in der Hausanschlussleitung

ist hier von Bedeutung, wobei der Gesamtwasserbedarf

des Gebäudes berücksichtigt

werden muss.

Die Berechnung des Spitzenvolumenstroms

Q D Gesamt (V s Gesamt ) erfolgt auf den

bekannten Grundlagen der DIN 1988-3

[14]. Für die Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit

in der Hausanschlussleitung

kann Bild 5 als Arbeitsmittel dienen.

Mittelbarer Anschluss: Der mittelbare

Anschluss stellt die hygienisch sicherste

Form der Versorgung der häuslichen Trinkwasserleitungsanlage

dar. Hygienische

Rückwirkungen in das Trinkwassernetz

werden vollständig und hydraulische Beeinflussungen

nahezu vollständig ausgeschlossen.

Auch für den mittelbaren Anschluss

ist unter Berücksichtigung des Gesamtwasserbedarfs

Q D Gesamt (V s Gesamt ) des

Gebäudes die Fließgeschwindigkeit in der

Hausanschlussleitung zu ermitteln. Im Gegensatz

zur unmittelbaren Anbindung ist

es hier nicht von Bedeutung, ob einzelne

Pumpen ein- oder ausgeschaltet werden

oder die gesamte Anlage ausfällt. Die Fließgeschwindigkeit

in der Hausanschlussleitung

wird nicht von der Druckerhöhungsanlage

beeinflusst, sondern lediglich von

der hydraulischen Leistung des Trinkwassernachspeiseventils.

Der tatsächliche Volumenstrom

und letztendlich die vorherrschende

Strömungsgeschwindigkeit werden

über den K V -Wert des Ventils ermittelt

mit der Gleichung:

50 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

V -Wert Ventil:

k V =

Qp

Δp min FL


Q D = k V = Δp min FL

Sicherungseinrichtung Freier Auslauf

Als Sicherungseinrichtung für den mittelbaren

Anschluss kommt ausschließlich

der Freie Auslauf „AA“ oder der Freie Auslauf

„AB“ zur Anwendung. Ist die Gestaltung

dieser Sicherungsarmatur bei kleinen

Volumenströmen von 1 bis 2 m 3 /h für jeden

Installateur eine Selbstverständlichkeit,

stellt sie bei größeren Volumenströmen

eine Herausforderung dar. Die Grundlagen

für die Gestaltung einer derartigen Sicherungsarmatur

sind für den Freien Auslauf

„AA“ in der DIN EN 13076 [15] und

für den Freien Auslauf „AB“ in der DIN EN

13077 [16] aufgeführt. Ausführlich gehen

neben den oben stehenden Regelwerken

die DIN/Beuth und die ZVSHK-Kommentierung

zur DIN EN 1717 [17] auf die komplexen

Zusammenhänge bei der mangelfreien

Erstellung der Sicherungseinrichtung ein.

Trinkwasserhygiene

in Vorlagebehältern

Aus hygienischen Gründen ist der Vorratsbehälter

grundsätzlich so klein wie

möglich zu wählen. Hingegen wird unter

Bild 6: Trinkwassereinspeisung mit und ohne

Separator.

Bild: Götsch

hydraulischen Aspekten die Größe des Vorratsbehälters

standardmäßig nach der Formel

Q · 0,03 = V in m³ bestimmt. Bei der

Anwendung vorstehender Formel geht man

davon aus, dass ein bestimmtes Größenverhältnis

zwischen Behälter und Volumenstrom

besteht, um eine entsprechende Beruhigung

bzw. Entgasung des Wassers zu

realisieren. Zusätzlich soll ein sicherer Ansaugprozess

der nachgeschalteten Pumpen

sichergestellt werden.

Um Vorlagebehälter kleiner zu gestalten,

als es die Berechnung vorsieht, können

Separatoren integriert werden (Bild

6). Diese garantieren während der Trinkwassereinspeisung

die Verminderung des

Lufteintrags und reduzieren die Einströmgeschwindigkeit

des Wassers. Unter Leitung

der akkreditierten Prüfgesellschaft

DEKRA wurde praktisch nachgewiesen,

dass unter Einsatz von Separatoren ein Vorlagebehälter

mit 20 l Inhalt für einen Volumenstrom

von 90 m 3 /h ausreichend ist.

Des Weiteren ist zur Aufrechterhaltung

der Trinkwasserqualität ein regelmäßiger

Wasseraustausch im Vorlagebehälter, in

der Geräteleitung und ggf. bei Bestandsanlagen

in der Hausanschlussleitung [18]

zu gewährleisten. Moderne Trinkwasserstationen

ermöglichen mit ihren automatischen

Programmen alle 72 Stunden einen

sicheren Wasseraustausch im Leitungssystem

und Vorlagebehälter. Beim Spülvorgang

werden hohe Strömungsgeschwindigkeiten

erreicht. Zur Spülwasserminimierung

wird die tatsächlich benötigte

Wassermenge erfasst, abgeleitet und bei

Bedarf weiter genutzt.

Notüberlauf

Der Einsatz von Sicherungsarmaturen,

gleich welcher Art, ist seit Jahrzehnten ausschließlich

in überflutungssicheren Aufstellungsräumen

sicherzustellen. Hierbei

ist vorstehende Forderung nicht mit

Rückstausicherheit zu verwechseln. Fällt

die Nachspeisearmatur aus, muss eine sichere

Ableitung des Überlaufwassers erfolgen,

um den Schutz der Sicherungseinrichtung

und des Gebäudes zu gewährleisten

(Bild 7).

Ist bauseitig keine Standard-Notentwässerung

in das Kanalnetz möglich oder

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PLANUNG

Bild 7: Überlauf eines

Freien Auslaufs „AB“

bei verschlossenem

Notüberlauf.

Bild: Götsch

wünscht der Bauherr keine zusätzliche, redundant

ausgeführte Hebeanlage*, kann

auf das Verfahren der Pumpennotentwässerung

zurückgegriffen werden. Bei dieser

Technologie werden in der Druckleitung

Ventile geöffnet, die bei einem kritischen

Wasserpegel im Vorlagebehälter

die maximal anfallenden Wassermengen

unabhängig vom Leitungsgefälle ableiten.

Die Abblasöffnung dieser Ventile kann in

ein ausreichendes Kanalnetz oder als Freileitung

mit Freiem Ablauf nach außen geführt

werden.

Sicherstellen der Hygiene

Laut der gesetzlichen Grundlage der

TrinkwV ist in einem Trinkwassernetz

bestimmungsgemäß Trinkwasser zu führen.

Ist in einem bestehenden Netz dieser

bestimmungsgemäße Betrieb nicht dauerhaft

sicherzustellen, ist ggf. ein mittelbarer

Anschluss zu realisieren. Dessen

Installation kann bei Nichteinhaltung

von hygienischen Grenzwerten auch

vom Gesundheitsamt angewiesen werden.

Ersatzwasserversorgung

Das Mischen von Wässern setzt deren

fachgerechte Trennung voraus. Nahtlos

setzt hier die Forderung nach einem mittelbaren

Anschluss zur hygienischen Absicherung

an, um Rückwirkungen auf das

häusliche wie öffentliche Wasserversorgungsnetz

dauerhaft auszuschließen. Das

Mischen von Wässern stellt ein eigenes

und weitreichendes Fachgebiet dar. Beispielsweise

unterliegt die Quelle des nicht

öffentlichen Netzes (z. B. die Brunnenanlage)

den Anforderungen nach AVB WasserV,

wo u. a. die Wasserqualitätsanforderungen

nach DIN 2000 [19] und DIN 2001 [20] sicherzustellen

sind. Bei der Hausinstallation

im Sinne der DIN 1988-500 kommt

das Mischen von Wassern hauptsächlich

für nachfolgende Anwendungsfälle zum

Einsatz:



stellung

durch den öffentlichen Wasserversorger,

Ausgleich durch zweite

Trinkwasserquelle,


Bild 8: Trinkwasserstation für das Mischen von

Wässern nach DIN 1988-500. Bild: Götsch


lität.

Zusätzlich hat der Anwender zu berücksichtigen,

dass durch das Mischen von

Wässern, das auch als „Verschneiden“ bezeichnet

wird, letztlich eine andere Wasserqualität

entsteht. Gegebenenfalls ist dieses

Wasser durch geeignete Maßnahmen,

wie im DVGW-Arbeitsblatt W 216 [21] beschrieben,

zu behandeln.

Kaskaden- oder Drehzahlregelung

der Druckerhöhung

Im älteren europäisch harmonisierten

Regelwerk der DIN EN 806 ist heute noch

die Direkteinschaltung bzw. kaskadierte

Zuschaltung von Druckerhöhungspumpen

zu finden. Ein Δp von > 1,5 bar bildet bei

diesem Verfahren den allgemeinen Stand

der Technik.

Meist größere Druckkessel sind zur sicheren

Funktion der vorstehenden Anlagen

notwendig. Dies ist eine Installationstechnik,

die national dem heutigen Zeitgeist hinsichtlich

Hygiene und Komfort nicht mehr

genügt. U. a. aus diesem Grund setzt die nationale

Restnorm DIN 1988-500 ausschließlich

auf drehzahlgesteuerte Anlagen, die ohne

Druckkessel und mit einem Δp von 0,15 bar

auskommen. Lediglich kleinere Steuergefäße

mit wenigen Litern Inhalt sind heute üblich.

Zusammenfassung

Der Anwender hat neben den trinkwasserhygienischen

Bedingungen rechnerisch

die Grundlagen zur richtigen Anschlussauswahl

zu ermitteln (Tabelle 2). Die tatsächlich

vorherrschenden hydraulischen

Bedingungen können auch noch Jahre

nach der Abnahme durch Bauherren und

Sachverständige am Manometer in der Anschlussleitung

geprüft werden.

Weiterführende Informationen können

mit der Broschüre „Leitfaden TrinkwasserStation

– Mittelbarer Anschluss nach

DIN 1988-500“ kostenlos angefordert werden

oder stehen als Download auf der GEP-

Homepage zur Verfügung.


Literatur:

[1] DIN EN 806-2, Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen

– Teil 2: Planung

[2] DIN 1988-500, Druck erhöhungsanlagen mit

drehzahlgeregelten Pumpen

[3] DIN 1988-5, Druck erhöhung und Druckminderung

[4] DIN EN 1717, Schutz des Trinkwassers vor

Verunreinigungen in Trinkwasser-Installationen

und allgemeine Anforderungen an

52 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Sicherungseinrichtungen zur Verhütung von

Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen

[5] TrinkwV, Verordnung über die Qualität von

Wasser für den menschlichen Gebrauch

[6] DIN 1988-600, Trinkwasser-Installationen

in Verbindung mit Feuerlösch- und Brandschutzanlagen

[7] DVGW Arbeitsblatt W 402, Netz- und Schadenstatistik

− Erfassung und Auswertung

von Daten zur Instandhaltung von Wasserrohrnetzen

[8] DVGW Arbeitsblatt W 404, Wasseranschlussleitungen

[9] AVBWasserV, Verordnung über Allgemeine

Bedingungen für die Versorgung mit Wasser

[10] Kommentierung zur DIN 1988-500, Ausgabe:

DIN/Beuth/ZVSHK, 2011

[11] DIN 1988-100, Schutz des Trinkwassers, Erhaltung

der Trinkwassergüte

[12] DIN 14462, Löschwassereinrichtungen −

Planung und Einbau von Wandhydrantenanlagen

und Löschwasserleitungen

[13] DIN EN 12845, Ortsfeste Brandbekämpfungsanlagen

− Automatische Sprinkleranlagen −

Planung, Installation und Instandhaltung

[14] DIN 1988-3, Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen

(TRWI); Ermittlung

der Rohrdurchmesser

[15] DIN EN 13076, Sicherungseinrichtungen zum

Schutz des Trinkwassers gegen Verschmutzung

durch Rückfließen − ungehinderter

Freier Auslauf Familie A – Typ A

[16] DIN EN 13077, Sicherungseinrichtungen zum

Schutz des Trinkwassers gegen Verschmutzung

durch Rückfließen − Freier Auslauf mit

nicht kreisförmigem Überlauf (uneingeschränkt)

– Familie A, Typ B

[17] Kommentierung zur DIN EN 1717, Ausgabe:

DIN/Beuth/ZVSHK

[18] Spülung Hausanschlussleitung siehe Kommentierung

„Hausanschlussleitungen für

Löschwasserübergabestellen nach DIN

1988-600“ unter www.GEP-H2O.de/bibliothek.html

[19] DIN 2000, Zentrale Trinkwasserversorgung

– Leitsätze für Anforderungen an Trinkwasser,

Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung

der Versorgungsanlagen – Technische

Regel des DVGW

[20] DIN 2001: Trinkwasserversorgung aus Kleinanlagen

und nicht ortsfesten Anlagen

[21] DVGW Arbeitsblatt W 216, Versorgung mit

unterschiedlichen Trinkwässern

Autor: Enrico Götsch, Öffentlich bestellter und

vereidigter Sachverständiger, Fachgebiet: Sanitärtechnik,

Schwerpunkte: Trink-, Betriebs- und

Löschwasserversorgung

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PLANUNG

Ausgestaltung der Trinkwasser -

anschlüsse in Verbindung

mit Feuerlösch- und Brandschutzanlagen

Planung nach DIN 1988-600

Parallel zur Entwicklung der DIN EN 806, Technische Regeln für Trinkwasserinstallationen, wurden Ergänzungsnormen erarbeitet, um

den höheren nationalen Anforderungen gerecht zu werden. Gekennzeichnet durch dreistellige Teilnummern werden diese mit der

Komplettierung der DIN EN 806 als neue DIN 1988 zusammengefasst. Da die Gliederung der DIN EN 806 nicht der bisherigen DIN 1988

folgt, sind im Aufbau Änderungen in den Geltungsbereichen erforderlich. Dies trifft auch auf die DIN 1988-600 zu. Sie definiert die

Anforderungen für den Anschluss von Feuerlösch- und Brandschutzanlagen an Trinkwasserinstallationen.

Die DIN 1988-600, die im Dezember 2010

veröffentlicht wurde, ersetzt den früheren

Teil 6. Sie gilt für Planung, Bau, Betrieb,

Änderung und Instandhaltung der Trinkwasserinstallation

von der Anschlussstelle

bis zur Löschwasser übergabestelle (LWÜ),

sowie für Über- und Unterflurhydranten

im Anschluss an Trinkwasserinstallationen

auf Grundstücken.

Die Planung

und Ausführung

von Löschanlagen

ist nur noch eingeschränkt

enthalten.

Im Gegenzug wurde

die DIN 14462 entsprechend ergänzt

(Norm-Entwurf 2010-12).

Unterscheidung der Anschlussarten

Innerhalb der DIN 1988-600 wurde nun

erstmals die Schnittstelle zwischen Trinkwasserinstallation

und Feuerlösch- und

Brandschutzanlage als Löschwasserübergabestelle

(LWÜ) definiert. Hierbei wird

zwischen mittelbarem (freier Auslauf nach

DIN EN 1717 Typ „AA“ oder „AB“) und unmittelbarem

Anschluss unterschieden. Der

unmittelbare Anschluss ist als Sonderfall

nur eingeschränkt zulässig. Dazu zählen

die mit folgenden Armaturen ausgeführten

Löschwasserübergabestellen:


DIN 14463-1 für Anlagen mit Wandhydranten

Typ „F“ und „S“ sowie für

Überflurhydranten,


14463-3 für Anlagen mit offenen Düsen,


für Sprinkler- und Sprühwasserlöschanlagen,

Der unmittelbare Anschluss

ist als Sonderfall nur

eingeschränkt zulässig.


14461-3 für Wandhydrant Typ „S“,


14384 DIN bzw. EN 14339.

Für beide Anschlussarten, unmittelbar

sowie mittelbar, gilt: Die Trinkwasserentnahme

für den Objektschutz darf den

Mindestdruck im

Versorgungsnetz

nicht gefährden.

Stellt das Wasserversorgungsunternehmen

nur Teilmengen

des Löschwasserbedarfs

zur Verfügung, ist die

Differenz zu bevorraten. Dies setzt jedoch

die mittelbare Anschlussart voraus, da

eine Nichttrinkwasseranlage nicht mit einer

Trinkwasseranlage verbunden werden

darf. Mittelbar angeschlossene Feuerlöschund

Brandschutzanlagen können zudem

durch zusätzliche Einspeisung aus Löschfahrzeugen,

Bächen oder Löschwasserteichen

versorgt werden. Ein unmittelbarer

Trinkwasseranschluss ist für Selbsthilfeeinrichtungen

in Verbindung mit Wandhydranten

Typ „S“ dann zulässig, wenn der

Spitzenvolumenstrom der Trinkwasseranlage

größer ist als der Bedarf der Löschwasseranlage.

Anschlüsse zur externen Einspeisung

sind hier nicht zulässig.

Mittelbarer und unmittelbarer Anschluss an

das Trinkwassernetz.

Bild: GEP

Planung und Ausführung der

Anschlussleitung

Wird Trinkwasser als Löschwasser

genutzt, müssen Löschwasser- und

Verbrauchs einrichtung durch eine gemeinsame

Anschlussleitung versorgt werden.

Für die Planung und Ausführung der gemeinsamen

Anschlussleitung gilt grundsätzlich

das DVGW-Arbeitsblatt W 404. Die

Dimensionierung erfolgt nach DIN 1988-

300 entsprechend dem Trinkwasser-Spitzenvolumenstrom

bei einer Fließgeschwindigkeit

von maximal 2 m/s. Im Brandfall

sind maximal 5 m/s zulässig. Dies ist jedoch

an die Zustimmung des Wasserversorgers

gebunden. Die Verbrauchserfassung erfolgt

über einen gemeinsamen Wasserzähler.

Die LWÜ sollte möglichst nahe an den

Zähler positioniert werden. Diese Forderung

ist unter mehreren Aspekten notwendig:

Für Trinkwasserinstallationen

erforderliche Druckminderer sowie mechanische

Filter und Steinfänger dürfen

nicht in die gemeinsame Zuleitung eingebaut

werden. Daraus folgt, dass die Versorgung

der Trinkwasseranlage unmittelbar

nach dem Wasserzähler und dem vorgeschriebenen

Rückflussverhinderer eingebunden

werden muss.

Das Teilstück vom Abzweig in der Trinkwasserzuleitung

bis zur LWÜ wird als Einzelzuleitung

bezeichnet. Ihre Länge ist

auf maximal 10 x DN begrenzt. Zusätzlich

sollte sie ein Volumen von 1,5 l nicht

überschreiten. Andernfalls ist eine automatische

Spüleinrichtung erforderlich, die

54 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

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WÄRME-

SCHUTZ

Löschwasserleitung „nass” oder „nass/trocken”: Die Versorgung der Trinkwasseranlage muss unmittelbar

nach dem Wasserzähler und dem vorgeschriebenen Rückflussverhinderer eingebunden

werden.

Bild: Brandag

den wöchentlichen Austausch von mindestens

dem dreifachen Wasservolumen der

Einzelzuleitung sicherstellen muss. Die

Spüleinrichtung ist dann so zu dimensionieren,

dass bei Nennweiten ≤ DN 50

eine Fließgeschwindigkeit von mindestens

0,2 m/s sichergestellt ist. Bei Nennweiten ≥

DN 50 sind mindestens 0,1 m/s erforderlich.

Diese Anforderungen sind die Grundlage

für die hygienische Ausgestaltung der LWÜ.

Anlagenarten und ihre

Übergabestellen

Die Zuordnungstabelle der DIN 1988-

600 weist Anlagenarten, deren Anschlussarten

sowie die Anforderungen

an die

LWÜ aus:

lagen

mit zusätzlicher

Einspeisung

von Nichttrinkwasser.

Übergabestelle: Freier Auslauf Typ „AA“

oder „AB“ nach DIN EN 1717.


„nass“ mit Wandhydrant Typ „F“ oder

„S“. Übergabestelle: Freier Auslauf Typ

„AA“ oder „AB“ nach DIN EN 1717.


trocken“ mit Wandhydrant Typ „F“ oder

„S“. Übergabestelle: Freier Auslauf Typ

Die Trinkwasserentnahme für den

Objektschutz darf den Mindestdruck

im Versorgungsnetz nicht gefährden.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK

„AA“ oder „AB“ nach DIN EN 1717 oder

eine Füll- und Entleerungsstation nach

DIN 14463-1. (Spitzenvolumenstrom in

der Füllphase beachten.)

Anmerkung: Laut DIN 14462 muss am

entferntesten Hydranten nach 60 Sekunden

Löschwasser mit ausreichendem Druck verfügbar

sein. Für die Dimensionierung der

Löschwasserleitungen gelten die Durchflussmengen

und Mindestfließdrücke aus

der DIN 14462. Bei einem Wandhydranten

Typ „S“ sind das 24 l/min und 0,2 MPa

(2 bar). Die Norm geht davon aus, dass mindestens

zwei Hydranten gleichzeitig versorgt

werden müssen.

Analog hierzu gelten

für Wandhydranten

Typ „F“ 100 l/min

und 0,3 MPa (3 bar)

sowie eine gleichzeitige

Entnahme an

drei Hydranten.

Anlagentyp: Trinkwasserinstallationen

mit Wandhydrant Typ „S“ nach DIN 14462.

Übergabestelle: Schlauchanschlussventil

DN 25 mit integrierter Sicherungskombination

aus Rohrbelüfter und Rückflussverhinderer

gemäß DIN 14461-3.

Anmerkung: Das Schlauchanschlussventil

benötigt ein DVGW-Prüfzeichen für

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PLANUNG

Beispiel eines mittelbaren Anschlusses mit vorgeschalteter Verbrauchsleitung. Die Einzelzuleitung

ist auf maximal 10 x DN begrenzt.

Bild: Gloria

sichtigt werden, dass der Auslegungsvolumenstrom

der Direktanschlussstation

auf maximal 50 m 3 /h begrenzt ist.

Die Fließgeschwindigkeiten in der Anschlussleitung

dürfen 2 bzw. 5 m/s nicht

überschreiten.

Anlagentyp: Anlagen mit Unter- und

Überflurhydranten. Übergabestelle:

Freier Auslauf „AA“ oder „AB“ nach

DIN EN 1717. Alternativen sind Füllund

Entleerungsstationen nach DIN

14463-1 (unter Beachtung des Spitzenvolumenstromes)

sowie, bei ausreichend

durchflossenen Trinkwasserinstallationen,

Über- und Unterflurhydranten

nach DIN EN 14339 und DIN

EN 14384.

Anmerkung: Hier ist bei Verwendung

der Direktanschlussstation wiederum

der Trinkwasserspitzenvolumenstrom

maßgebend. Zusätzlich muss berückseine

Eignung in Trinkwasseranlagen. Diese

Variante ist ein Sonderfall zur Selbsthilfe.

Hierbei sind die Wandhydranten

stag nationsfrei in die gemeinsame Steigleitung

der Trinkwasseranlage eingebunden.

Die Einzelzuleitung zur LWÜ beträgt

maximal 10 x DN. Bei Selbsthilfeeinrichtungen

in Kombination mit Wandhydranten

Typ „S“ ist die Einspeisung vom Trinkwasser-Spitzenvolumenstrom

abhängig,

der größer sein muss als der Löschwasserbedarf.

Der Berechnungsdurchfluss ist

mit 2 x 24 l/min anzusetzen. Somit muss der

zur Dimensionierung der Steigleitung notwendige

Trinkwasserspitzenvolumenstrom

≥ 0,8 l/s sein.

schutzanlagen

mit offenen Düsen und

Sprinkleranlagen. Übergabestelle: Freier

Auslauf „AA“ oder „AB“ nach DIN EN

1717. Alternativ sind Füll- und Entleerungsstationen

nach DIN 14463-2 oder

Sicherheitstrenn station CBU von Honeywell.

Bild: Honeywell

Direktanschlussstationen nach DIN

14464 zugelassen.

Anmerkung: Löschanlagen mit offenen

Düsen sind in der Regel auf einen gro ßen

Wirkbereich ausgelegt und verursachen

im Brandfall hohe

Spitzenvolumenströme,

die leicht

30 l/s übersteigen

können. Dementsprechend

ist an

der Übergabestelle,

der Füll- und

Entleerungsstation,

der Spitzenvolumenstrom

in der

Füllphase zu beachten.

Direktanschlussstationen

sind unmittelbar mit

der Trinkwasserinstallation verbunden.

Die Absicherung erfolgt über eine spezielle

Armaturenkombination. Auch diese

Lösung ist ein Sonderfall und ausschließlich

für Sprinkleranlagen vorgesehen.

Das Löschwasser stagniert

ohne Zufuhr von Trinkwasser in der Leitung.

Im Brandfall wird hier ein Wasserbedarf

von maximal 50 m 3 /h angesetzt.

Demnach müsste der Trinkwasserspitzenvolumenstrom

≥ 13,88 l/s

betragen, womit sich die Einsatzmöglichkeiten

einer Direktanschlussstation zusätzlich

relativieren.

leranlagen.

Übergabestelle: Freier Auslauf

„AA“ oder „AB“ nach DIN EN 1717

oder Direktanschlussstation.

Werden die Anforderungen der

TrinkwV nicht erfüllt, besteht kein

Bestandsschutz für die

Trinkwasserinstallation, die in

Verbindung mit einer Feuerlöschund

Brandschutzanlage steht.

Sicherheitstrennstation

als Verbindungsglied

In der Praxis sind ein freier Auslauf

Typ „AA“ und „AB“ die einzigen uneingeschränkt

anwendbaren Varianten

für die Übergabestelle zwischen Trinkwasserinstallationen

und Feuerlösch-

sowie Brandschutzanlagen.

In der Regel

wird hier der

Typ „AB“ Anwendung

finden, der

in Sicherheitstrennstationen

eingesetzt

wird. Am Beispiel

der Station „CBU“

von Honeywell lassen

sich Funktion

und Aufbau darstellen. Die Kombination

von Vorlagebehälter und Einzel- oder Doppelpumpenanlage

arbeitet vollautomatisch.

Der Vorlagenbehälter befindet sich auf der

Eingangsseite und verfügt je nach Ausführung

über ein Nutzvolumen von 540 bzw.

1080 l. Die Wassernachspeisung erfolgt mittels

freiem Auslauf „AB“ und einer motorgesteuerten

Absperrklappe. Drei Schwimmerschalter

überwachen das Niveau des

Wasserstandes im Behälter. Hiermit wird

die Nachspeisung gesteuert sowie Wassermangel

und Überlauf gemeldet. In der leistungsstärksten

Ausführung ist auf der

Ausgangsseite ein Fördervolumenstrom

von bis zu 36 m 3 /h oder Förderhöhen bis zu

143 m möglich. Diese für gewerbliche und

industrielle Anwendungen konzipierte Sicherheitstrennstation

erfüllt sowohl die Anforderungen

der DIN EN 1717 als auch der

für Feuerlöscheinrichtungen maßgebenden

Normen DIN 1988-600 und DIN 14462 sowie

der DIN 13077. Hieraus ergeben sich

weitere Einsatzmöglichkeiten, z. B. als An-

56 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PLANUNG

lage zur Tankeinspeisung in Industrie und

Landwirtschaft.

Fazit

Sicherheitstrennstationen sind in den

meisten häuslichen Anwendungen ausreichend.

Zusätzlich sind sie mit einem

Anschluss ausgestattet, der bei hohen

Löschwasserbedarfen die Einspeisung

von Wasser durch die Feuerwehr

ermöglicht. Das Gerätekonzept erlaubt

bei bestehenden Löschanlagen eine nachträgliche

Trennung vom Trinkwassersystem.

Hierzu ist folgender Passus der DIN 1988-

600 wichtig: „Werden die Anforderungen der

TrinkwV nicht erfüllt, besteht kein Bestandsschutz

für die Trinkwasserinstallation,

die in Verbindung mit einer Feuerlösch-

und Brandschutzanlage steht“. Bei

Arbeiten an der Trinkwasserinstallation ist

der Fachhandwerker gemäß ATV DIN 18381

(VOB C) verpflichtet, auf erkennbar gravierende

Mängel hinzuweisen. Die Belange der

UNTERSCHEIDUNG

DER WANDHYDRANTEN TYP S UND F

Die Wandhydranten Typ S und Typ F unterscheiden

sich hauptsächlich in Bezug

auf die Durchflussmengen und die Verwendung.

Während der Wandhydrant

Typ S mit einem formstabilen Schlauch

für jedermann bestimmt ist, kann Typ F

sowohl für die Selbsthilfe als auch von

der Feuerwehr verwendet werden. Er ist

zudem für größere Durchflussmengen

ausgelegt. Im Gegensatz zu Typ S, der bei

einem Mindestfließdruck von 2 bar eine

Durchflussleistung von 24 l/min besitzt,

ist der Wandhydrant Typ F für Durchflussmengen

von 100 l/min bei einem

Mindestfließdruck von 3 bar bzw. 200 l/

min bei 4,5 bar geeignet.

Trinkwasserhygiene rechtfertigen jedoch

auch ohne Werkvertrag einen sachlichen

Hinweis an den Betreiber der Trinkwasseranlage.



Autor: Martin Pagel, Seminarleiter Trinkwassertechnik

bei Honeywell Haustechnik




Der Wandhydrant Typ F ist für die Nutzung

als Selbsthilfe sowie für die Nutzung der

Feuerwehr vorgesehen. Er ist für Durchflussmengen

von bis zu 200 l/min geeignet.

Bild: Gloria





E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 57


PRAXISWISSEN

Unterschätztes Risiko

Stagnation trotz laufenden Betriebs – über Ursachen und Abhilfe

Nicht immer ist die Ursache einer Trinkwasser-Kontamination offensichtlich. Zwar sollten Stagnationsprobleme in aller Regel in

Betracht gezogen werden. Was aber, wenn ein doch vordergründig einwandfrei funktionierender Wasch- oder Duschraum kaum

Anhaltspunkte für die Verkeimung im Leitungssystem liefert? Oder, wenn immer wieder einzelne Entnahmestellen kontaminiert sind,

selbst wenn es zum Austausch der Armaturen gekommen ist?

Stagnationen in Anlagenteilen von

Trinkwasseranlagen sind nicht nur bei öffentlichen,

halböffentlichen und gewerblichen

Einrichtungen ein zentrales Thema.

Vielen Betreibern ist die Stagnationsproblematik

im laufenden Betrieb kaum bewusst,

obwohl es in

der Praxis durchaus

erkennbare Anzeichen

gibt: So müssen

beispielsweise

einzelne Waschanlagen

oder Duschbereiche

häufiger oder

intensiver gereinigt

werden als andere. Einzelne Waschplätze

bleiben fast immer trocken bzw. weisen

keine/kaum Spuren einer Benutzung auf.

Ein anderes Beispiel: Bau- oder Arbeitsstättenverordnungen

schreiben eine dem

Vielen Betreibern ist die

Stagnationsproblematik im

laufenden Betrieb kaum

bewusst.

Personalaufkommen entsprechende Anzahl

von Dusch- und Waschplätzen vor.

Betreiber wähnen sich bei der Einhaltung

der gesetzlich vorgeschriebenen Anlagenanzahl

zunächst in Sicherheit, obwohl die

Trinkwasseranlage für die tatsächliche

Nutzung oftmals

überdimensioniert

ist. Es gibt zahlreiche

Beispiele dafür,

dass die vom Gesetzgeber

geforderte

Anzahl von Duschplätzen

am tatsächlichen

Bedarf vorbei

geht: Immer häufiger verlagern Arbeitnehmer

die Hygiene nach der Arbeit ins private

Bad, der Duschplatz im Betrieb bleibt ungenutzt.

Dabei spielt nicht selten der Wunsch

nach mehr Komfort eine Rolle. Mangelnde

Die Ursachen für Stagnationen im Rohrnetz

sind vielfältig. In diesem Beispiel wird der

Anschluss nicht genutzt, obwohl das Gesamtsystem

längst in Betrieb genommen wurde.

Bild: IKZ-HAUSTECHNIK

Automatische Hygienespülungen reduzieren auch in Zeiten fehlender Nutzung das Stagnationsrisiko

im Rohrleitungssystem und dem Armaturenkörper auf ein Minimum. Bild: Kuhfuss Delabie

Raumhygiene, fehlende Ausstattungsangebote,

zerstörte oder schlecht funktionierende

Anlagen können eine nachhaltige Auswirkung

auf das Frequentierungsverhalten

zeigen. Insbesondere in die Jahre kommende

Anlagen werden gemieden.

Das heißt konkret: Selbst dort, wo eine

Anlage laut Gesetzgeber regelkonform installiert

wurde, sind nicht immer die besten

Voraussetzungen für einen hygienisch

einwandfreien Betrieb gewährleistet. Dementsprechend

muss der Betreiber stets ein

Auge auf den bestimmungsgemäßen Betrieb

seiner Anlage haben. Das schließt alle

Entnahmearmaturen mit ein. Wasser fließt

nicht überall so regelmäßig, wie es für einen

funktionierenden Betrieb nötig wäre.

Das zeigt die Praxis.

58 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

Je höher die Einspeisetemperatur, desto kürzer muss die Stagnationszeit des Trinkwassers im

Rohrnetz sein.

Bild: Arbeitskreis Trinkwasserinstallation und Hygiene

Eine weitere Stagnationsursache liegt

in der Anordnung der Sanitärobjekte. Nutzer

suchen in aller Regel die Waschplätze

und Entnahmestellen auf, die unmittelbar

in der Nähe der Umkleideräume bzw. der

Toiletten liegen. Waschplätze, die weiter

entfernt oder abseits direkter Laufwege

positioniert sind, werden dagegen gemieden.

In einer Reihendusch- oder -waschanlage

können also trotz regelmäßiger Nutzung

Stagnationsprobleme drohen, wenn

nicht alle Armaturen gleichmäßig genutzt

werden.

In der Praxis kommt es darüber hinaus

immer wieder dazu, dass der bestimmungsgemäße

Betrieb durch Maßnahmen

des Betreibers unterbrochen wird.

Zum Beispiel werden einzelne Entnahmestellen

abgestellt, sei es, um Kosten bei der

Reinigung zu sparen oder um dem irrtümlichen

Argument des Wassersparens nach

zu kommen. Entnahmestellen dürfen jedoch

nicht einfach stillgelegt werden. Hier

schreiben die Regelwerke einen Rückbau

(im vom Gesetzgeber zulässigen Rahmen

gebotener Mindestanzahl von Waschgelegenheiten)

vor. Das Absperren der Ventile

reicht nicht aus.

Defekte an Armaturen oder Komponenten

können ebenfalls zu Störungen im

Betrieb führen. Beispiele aus der Praxis

sind einzelne, nicht funktionierende Armaturen

bei Reihenwaschanlagen. Derartige

Störungen werden oftmals nicht un-

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PRAXISWISSEN

Dipl.-Ing. (FH) Berthold Engelhardt, Mitglied

des Arbeitskreis Trinkwasserinstallation und

Hygiene.*

NACHGEFRAGT

IKZ-HAUSTECHNIK: Zusammengefasst, was

sind die wesentlichen Gründe für Stagnation

in einem Trinkwassersystem?

Berthold Engelhardt: Komplexe Installationssysteme,

lange Rohrleitungen oder

Rohrleitungswege mit extremen Krümmungen

können Stagnationen im Trinkwassersystem

zur Folge haben. Dies kann im gesamten

Rohrnetz als auch in Teilbereichen

geschehen. Wesentliche Gründe hierfür

sind fehlende bzw. zu geringe Nutzung der

Sanitärobjekte, überdimensionierte Trinkwasserrohrleitungen

oder hydraulisch nicht

abgeglichene Warmwasser- oder Zirkulationsnetze.

Insbesondere Totleitungen bergen

ein hohes Risiko.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie und warum beeinflusst

Stagnation die Trinkwasserhygiene?

Berthold Engelhardt: Durch Stagnation verändern

sich die Temperaturen des Trinkwassers

im Rohrnetz: Kaltwasser wird erwärmt,

Warmwasser kühlt sich ab. Hierdurch erreichen

sowohl das „kalte“ als auch das „warme“

Trinkwasser den kritischen Temperaturbereich

von > 25 bis 50 °C, bei welchem sich

Legionellen optimal vermehren können.

IKZ-HAUSTECHNIK: Die Erwärmung des Trinkwassers

kalt in Gebäuden ist mitunter abhängig

von der Temperatur des gelieferten

Wassers durch das Wasserwerk.

Berthold Engelhardt: Das ist korrekt. Die

Temperatur des bereitgestellten Trinkwassers

kann durchaus jahreszeitabhängig schwanken.

In der Praxis wurden Einspeisetemperaturen

von über 20 °C gemessen. Je höher die

Einspeisetemperatur, umso kürzer muss die

Stagnationszeit des Trinkwassers im Rohrnetz

des Gebäudes sein, um die maximale Kaltwassertemperatur

von 25 °C einzuhalten.

IKZ-HAUSTECHNIK: Der Blick in die Praxis verrät:

Nicht immer lassen sich Stagnationszeiten

vermeiden. Schulen, Sportstätten oder

Hotels sind nur einige Beispiele.

Berthold Engelhardt: Richtig. Bei der Planung

der sanitären Einrichtungen sind solche

Phasen zu berücksichtigen und mit dem

künftigen Nutzer abzustimmen. Bei Stagnationszeiten

von mehreren Tagen und mehr

empfiehlt sich die Aufstellung eines Spülplanes,

um die Zapfstellen vom Personal protokolliert

zu betätigen. Als Alternative bietet

sich der Einbau elektronisch gesteuerter Armaturen

an, die einer Stagnation durch automatisches

Spülen entgegenwirken.

IKZ-HAUSTECHNIK: Abschließend die Frage:

Wie lässt sich Stagnation in Trinkwasseranlagen

minimieren?

Berthold Engelhardt: Kurzzeitige Stagnation

von Trinkwasser ist grundsätzlich wegen

des Nutzerverhaltens nicht zu verhindern.

Dennoch gibt es einige goldene Regeln. Die

wichtigste lautet: Wasser muss fließen. Darüber

hinaus sollte das Trinkwasser in Gebäuden

auf kurzen Wegen zu den Zapfstellen

geleitet werden. Die Versorgungsleitungen

sollten schlank dimensioniert werden. Kaltwasserleitungen

sollten nicht parallel oder

gemeinsam mit Wärme führenden Leitungen

verlegt werden. Längere Stagnationszeiten

müssen durch manuelles oder automatisches

Spülen verhindert werden.

*) Mitglieder des „Arbeitskreises Trinkwasserinstallation

& Hygiene“ sind: Prof. Dr. med. Martin Exner, Dr. rer.

nat. Stefan Pleischl, Prof. Dipl.-Ing. Bernd Rickmann,

Priv.doz. Dr. Georg-J. Tuschewitzki, Prof. Dr. rer. nat.

Werner Mathys, Dipl.-Ing. (FH) Berthold Engelhardt,

Jürgen Kuhfuß, Dipl.-Soz. Heike Dreßler-vom Hagen.

mittelbar erkannt – insbesondere wenn innerhalb

der Wartung einer Sanitäranlage

der einwandfreien Funktion einzelner Entnahmestellen

nicht die nötige Obacht gewidmet

wird.

Wenn das Leitungswasser nicht

regelmäßig fließt…

Die Beispiele machen deutlich: Dort, wo

nicht regelmäßig Wasser entnommen wird

oder durch Betriebsruhe,

Ferien oder

Wasser fließt nicht überall

so regelmäßig, wie es für einen

funktionierenden Betrieb

nötig wäre.

auch bei saisonbedingten

Schließungen

längere Stagnationen

gegeben

sind, herrscht ein besonderes

Risiko der

Wasserverkeimung.

Hygieneexperten empfehlen daher, einen regelmäßigen

Wasserfluss zu gewährleisten –

auch in Ruhezeiten. Empfohlen werden regelmäßige

Hygienespülungen, die mechanisch

oder automatisch (elektronisch) durchgeführt

werden können. Der Nachteil manueller Spülmaßnahmen

durch z. B. das Service- oder Reinigungspersonal

ist offensichtlich: Es bleibt

zumeist ein Restrisiko hinsichtlich der tatsächlichen,

gewissenhaften Ausführung

und der Intensität des Spülvorgangs. Eine

Hilfestellung können Armaturen leisten,

die die automatische Funktion der Hygienespülungen

als integriertes

Leistungspaket

(mit möglichst

individuell abstimmbaren

Intervallzeiten

und -längen) bieten.

Elektronische

Armaturen mit automatischer

Hygienespülungs-Funktion,

z. B. vorprogrammierbar

oder mit zusätzlicher „wireless remote

control“-Ausstattung (WRC Armaturen und

Duschelemente ermöglichen drahtlose Fernkonfigurierung,

-programmierung und -kontrolle

von Hygienespülungen) schaffen mit

ihrer Technik einen wichtigen Schritt der

frequentierungsabhängigen Maßnahmen-

Durchführung für das Rohrleitungssystem

und die Entnahmestellen.


Autorin: Heike Dreßler-vom Hagen

60 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

Das DVGW-Arbeitsblatt W 551

und die 3-Liter-Regel

Die 3-Liter-Regel aus dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 wird zur Definition von Klein- und Großanlagen sowie als Vorgabe für den Bau

von Trinkwasser-Installationen genutzt. Da es zur 3-Liter-Regel immer wieder Fragen gibt, soll sie im Folgenden erläutert werden.

Zur Erhöhung der Rechtssicherheit

führt die Zweite Änderung der Trinkwasserverordnung

neu die Definition für

Großanlagen direkt im Verordnungstext

auf (§ 3 Nummer 12). Die Definition ist deckungsgleich

mit der Großanlagendefinition

im DVGW-Arbeitsblatt W 551 als allgemein

anerkannte Regel der Technik, auf

die die Trinkwasserverordnung auch an

anderer Stelle Bezug nimmt. Die Trinkwasserverordnung

schreibt verschiedene

Pflichten vor,

z. B. dass die Trinkwasser-Installation

nach den allgemein

anerkannten

Regeln der Technik

geplant, gebaut und

betrieben werden muss (§ 17) und dass

Untersuchungspflichten gemäß § 14 Absatz

3 (Betreiberuntersuchung) vorliegen

können, wenn eine Großanlage in der

Trinkwasser-Installation vorhanden ist. 1 )

Damit hat die Definition von Kleinund

Großanlagen im DVGW-Arbeitsblatt

W 551 erneut aktuelle Bedeutung erlangt.

Teil der Definition zur Unterscheidung

Häufig werden die Begriffe

Zirkulationsleitung und Zirkulationssystem

in unzulässiger Weise

gleichgesetzt.

von Groß- und Kleinanlagen ist die sogenannte

3-Liter-Regel. Das 3-Liter-Wasservolumen

ist als Obergrenze zu verstehen,

kleinere Wasservolumina sind anzustreben.

Grundsatz ist, die Trinkwassererwärmungsanlage

sowie das angeschlossene

Leitungsvolumen so klein wie möglich,

aber so groß wie notwendig auszulegen.

Unabhängig vom Vorhandensein einer

Großanlage ist nach Trinkwasserverordnung

auch weiterhin

jeder Betreiber

von Wasserversorgungsanlagen

(auch von Trinkwasser-Installationen

in Gebäuden)

dafür verantwortlich,

dass keine

Krankheitserreger in schädigenden Konzentrationen

durch das Trinkwasser verteilt

werden (§ 4 TrinkwV 2001).

Kleinanlagen

Kleinanlagen sind im DVGW-Arbeitsblatt

W 551 (2004-04) wie auch in der

Trinkwasserverordnung definiert als Speicher-Trinkwassererwärmer

und zentrale

Durchfluss-Trinkwassererwärmer in:

Tabelle 1: Übersicht über Klein- und Großanlagen und die zugeordneten Merkmale 1 und 2. 2 )

Einfamilienhäuser und Zweifamilienhäuser

– unabhängig vom Inhalt des

Trinkwassererwärmers und dem Inhalt

der Rohrleitung,

Anlagen mit Trinkwassererwärmern

mit einem Inhalt ≤ 400 l und einem Inhalt

≤ 3 l in jeder Rohrleitung zwischen

Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle.

Dabei wird die eventuelle

Zirkulationsleitung nicht berücksichtigt.

Die Definition einer Zirkulationsleitung

lautet:

DIN 1988 Teil 1 (Dez. 1988): Zirkulationsleitung

ist eine „Leitung, die ohne

Entnahmestelle erwärmtes Trinkwasser

dem Trinkwassererwärmer zurückführt.“

DIN EN 806-1 (Dez. 2001): Zirkulationsleitung

ist „Eine Leitung in einem Kreislauf

für erwärmtes Trinkwasser, in der

Wasser zum Wassererwärmer oder zum

Warmwasserspeicher zurückläuft.“

Häufig werden die Begriffe Zirkulationsleitung

und Zirkulationssystem in unzulässiger

Weise gleichgesetzt. Die vom

Trinkwassererwärmer zur betrachteten

Entnahmestelle führenden Leitungen des

Zirkulationssystems werden als Steigstränge

Trinkwasserleitung warm (PWH)

bezeichnet. In Bild 1 sind weitere Begriffe

für die Teile der Trinkwasser-Installation

anhand eines Schaubildes aufgeführt (nur

1

) Weitere Anforderungen sind Abgabe von Trinkwasser

im Rahmen einer öffentlichen oder gewerblichen Tätigkeit.

Nach § 14 Absatz 3 ist zusätzlich das Vorhandensein

von Duschen oder sonstigen Einrichtungen zur Vernebelung

Voraussetzung für die Untersuchungspflicht des Betreibers.

2

) In Ein- und Zweifamilienhäusern mit Rohrleitungsinhalt

> 3 Liter zwischen Abgang Trinkwassererwärmer und

Entnahmestelle sind Zirkulationssysteme einzubauen.

Die Temperatur in der Zirkulation sollte 55 °C dabei nicht

unterschreiten, um eine Vermehrung von Legionellen zu

verhindern.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 61


PRAXISWISSEN

Bild 1: Trinkwasser-Installation für erwärmtes Trinkwasser mit Bezeichnungen der einzelnen Bestandteile.

Trinkwasser-Installation für erwärmtes

Trinkwasser).

Großanlagen

Die Definition der Großanlagen ist im

DVGW-Arbeitsblatt W 551 aus dem Jahr

2004 detaillierter als in der ersten Ausgabe

des W 551 aus dem Jahr 1993. Während

das Arbeitsblatt aus dem Jahr 1993 Großanlagen

als alle anderen Anlagen, die nicht

unter Kleinanlagen fallen, definiert, ist das

Arbeitsblatt von 2004 dort etwas ausführlicher:

Großanlagen (nach DVGW W 551

2004-04 und Trinkwasserverordnung)

sind Speicher-Trinkwassererwärmer und

zentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer

in Anlagen mit Trinkwassererwärmern und

einem Inhalt > 400 l und/oder > 3 l in jeder

Rohrleitung zwischen dem Abgang Trinkwassererwärmer

und Entnahmestelle.

Diese liegen häufig vor z. B. in

Wohngebäuden

Hotels

Altenheimen

Krankenhäusern

Bädern

Sport- und Industrieanlagen

Campingplätzen

Schwimmbädern.

Zur Beurteilung

einer Trinkwasser-

Installation im Hinblick

auf die Unterscheidung

von

Kleinanlage und

Großanlage werden

somit zwei Merkmale

herangezogen.

Als Vorgabe für den Bau von

Trinkwasser-Installationen wird

die 3-Liter-Regel ebenfalls

herangezogen.

Merkmal 1: das Volumen des gespeicherten

erwärmten Trinkwassers im Trinkwassererwärmer

kleiner oder gleich 400 l.

Ist dieses größer als 400 l, liegt per Definition

eine Großanlage vor.

Merkmal 2: das Wasservolumen zwischen

dem Trinkwassererwärmer und den

Entnahmestellen kleiner oder gleich 3 l.

Ist dieses größer als 3 l, liegt per Definition

eine Großanlage vor. Hierbei wird

jede Entnahmestelle für erwärmtes Trinkwasser

und das Volumen jedes Fließwegs

zwischen dem Trinkwassererwärmer und

den einzelnen Entnahmestellen betrachtet.

Sind alle Volumina kleiner oder gleich

3 l, liegt in diesem Merkmal eine Kleinanlage

vor. Eine Zirkulationsleitung

wird

bei der Ermittlung

des Wasservolumens

nach Merkmal

2 nicht einbezogen

(siehe Definition

Kleinanla gen).

Zur Erleichterung

der Betrachtung wird häufig nur die am

weitesten vom Trinkwassererwärmer entfernte

Entnahmestelle zur Berechnung he-

Bild 2: Beispiel für eine Kleinanlage (das Volumen

des gespeicherten erwärmten Trinkwassers

im Trinkwassererwärmer ist ≤ 400 l

und das Wasservolumen zwischen dem Trinkwassererwärmer

und den Entnahmestellen ist

≤ 3 l).

Bild 3: Beispiel für

eine Großanlage

(hier: aufgrund von

mehr als 3 l Wasservolumen

zwischen

Trinkwassererwärmer

und mindestens einer

Entnahmestelle, siehe

gestrichelte Linie).

62 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

rangezogen. Ist das Wasservolumen im

Fließweg zwischen Trinkwassererwärmer

und dieser Entnahmestelle kleiner

oder gleich 3 l, ist davon auszugehen, dass

auch die Wasservolumen der anderen

Fließwege der näher am Trinkwassererwärmer

liegenden Entnahmestellen bei

gleichem Rohrdurchmesser kleiner oder

gleich 3 l sind. Es liegt dann in diesem

Merkmal eine Kleinanlage vor. Dies wird

in den Bildern 2 und 3 anhand von Beispielen

verdeutlicht.

Bild 2 zeigt eine Kleinanlage. Das Speichervolumen

für erwärmtes Trinkwasser

im Trinkwassererwärmer beträgt weniger

als 400 l. Der Fließweg zwischen Trinkwassererwärmer

und Entnahmestellen ist hier

rot dargestellt, und sein Volumen beträgt

bei jedem Fließweg weniger oder gleich 3 l.

Die Zirkulationsleitung

(Rückführung

des erwärmten

Trinkwassers zum

Trinkwassererwärmer)

ist violett dargestellt.

In beiden

Merkmalen liegt somit

eine Kleinanlage

vor.

In Bild 3 ist eine weitere Trinkwasser-Installation

für erwärmtes Trinkwasser

zu sehen. Obwohl das erste Merkmal

eingehalten ist (das Speichervolumen des

Trinkwassererwärmers liegt unter 400 l),

ist die Bedingung des zweiten Merkmals

zur Bestimmung einer Großanlage nicht

eingehalten, das heißt, das Wasservolumen

im Fließweg zwischen Trinkwassererwärmer

und mindestens einer Entnahmestelle

ist größer als 3 l. Die in Bild

3 dargestellte Trinkwasser-Installation

ist per Definition eine Großanlage. Die

Zirkulationsleitung (Rückführung des erwärmten

Trinkwassers zum Trinkwassererwärmer)

ist violett dargestellt und

wird nicht in die Ermittlung einbezogen.

Der betrachtete Fließweg zwischen Trinkwassererwärmer

und Entnahmestelle ist

mit einer gestrichelten Linie versehen

worden.

Beim Betrieb ist das

Nutzerverhalten, d. h. die

Verbrauchsgewohnheiten,

entscheidend.

Bau einer Trinkwasser-Installation

Als Vorgabe für den Bau von Trinkwasser-Installationen

wird die 3-Liter-Regel

ebenfalls herangezogen. Errechnet der Planer,

dass bei der neuen Trinkwasser-Installation

ein Wasservolumen von größer 3 l

zwischen Trinkwassererwärmer und mindestens

einer Entnahmestelle vorliegt, so

hat er ein Zirkulationssystem oder eine Begleitheizung

(Temperaturhalteband) einzubauen.

Begleitheizungen sind in der Praxis

jedoch eher unüblich. Das Zirkulationssystem

ist so zu bemessen, dass im zirkulierenden

Trinkwasser die Temperatur zwischen

Ausgang Trinkwassererwärmer und

Eintritt in den Trinkwassererwärmer um

nicht mehr als 5 K (Kelvin, genutzt zur Angabe

von Temperaturdifferenzen) verringert

wird.

Die Berechnung des Zirkulationssystems

erfolgt nach DVGW-Arbeitsblatt

W 553. Mittels Zirkulationsregulierventilen

kann der hydraulische Abgleich im

Zirkulationssystem sichergestellt werden.

Schwerkraftbetriebene Zirkulationssysteme

sind aus hygienischer Sicht nicht

geeignet.

Stockwerkszuleitungen oder Einzelzuleitungen,

deren Wasservolumen kleiner

oder gleich 3 l sind,

können ohne Zirkulationssystem

oder

selbstregulierende

Begleitheizung gebaut

werden. Das

bedeutet, dass alle

Trinkwasser-Installationen,

die Merkmal

2 (≤ 3 l) nicht erfüllen, ein Zirkulationssystem

enthalten (oder eine Begleitheizung)

und dass das Wasservolumen ab

Abgang vom Zirkulationssystem (z. B. in

die Stockwerks- oder Einzelzuleitungen)

immer weniger als 3 l bei Ausführung

nach den allgemein anerkannten Regeln

der Technik betragen muss.

Zur Prophylaxe der Legionellenvermehrung

ist damit sichergestellt, dass zwischen

dem Punkt, an dem die einzuhaltende

Temperatur gewährleistet ist (z. B.

Trinkwassererwärmer oder Zirkulationssystem)

und der am weitesten entfernten

Entnahmestelle weniger als 3 l Volumen

vorhanden sind.

Betrieb von

Trinkwasser-Installationen

Trinkwasserinstallationen sind jeweils

für bestimmte Betriebsbedingungen

ge plant und gebaut worden. Auch

der Betrieb der Trinkwasser-Installation

muss bestimmungsgemäß erfolgen. Bestimmungsgemäßer

Betrieb ist definiert

als ein Betrieb der Trinkwasser-Installation

mit regelmäßiger Kontrolle auf Funktion

sowie die Durchführung der erforderlichen

Instandhaltungsmaßnahmen

für den betriebssicheren Zustand unter

Einhaltung der zur Planung und Errichtung

zugrunde gelegten Betriebsbedingungen.

Beim Betrieb ist das Nutzerverhalten,

d. h. die Verbrauchsgewohnheiten,

entscheidend. Wird die Trinkwasser-Installation

nicht regelmäßig mit frischem

Trinkwasser durchströmt, kann auch das

oben angegebene 3-Liter-Volumen als

Obergrenze keine Legionellenprophylaxe

gewährleis ten. Eine Übersicht über Kleinund

Großanlagen und die zugeordneten

Merkmale 1 und 2 sind in der Tabelle 1

dargestellt.

Ermittlung des Wasservolumens

in Leitungsabschnitten

Die Daten für die Berechnung der Volumina

sind aus den Bestandsplänen, Wartungs-

und Bedienungsunterlagen zu entnehmen.

Obwohl die Lieferung von Bestandsplänen

sowie von Wartungs- und

Bedienungsunterlagen vorgeschriebener

Bestandteil einer Bauleistung (VOB, DIN

18381 Teil C) sind, sind diese Unterlagen

häufig nicht vorhanden, nicht mehr vollständig

oder nicht mehr aktuell. Die Aktualisierung

bzw. Neuerstellung im Zuge einer

Sanierung einer Trinkwasser-Installation

erfordert einen erheblichen Aufwand. Jeder

Bauherr ist deshalb gehalten, diese Unterlagen

einzufordern und aufzubewahren.

Weiterführende Hinweise

Zusätzlich zu seiner Webseite mit den

häufig gestellten Fragen zu Legionellen

(FAQ) hat der DVGW weitere Informationen

zum Thema Legionellen veröffentlicht:

DVGW-Information Wasser Nr. 74 „Hinweise

zur Durchführung von Probenahmen

aus der Trinkwasser-Installation

für die Untersuchung auf Legionellen“.

In ihr sind die wesentlichen Inhalte der

Normen, Regelwerke und Empfehlungen

in Bezug auf die Probenahme von Trinkwasser

aus der Trinkwasser-Installation

für die Untersuchungen auf Legionellen

zusammenfassend dargestellt.

TWIN Nr. 06 „Durchführung der Probenahme

zur Untersuchung des Trinkwassers

auf Legionellen (ergänzende systemische

Untersuchungen von Trinkwasser-Installationen)“

gibt in Ergänzung

zur Wasserinformation Nr. 74 konkrete

Empfehlungen zur Probenahme selbst.


Autorin: Dr. Karin Gerhardy, DVGW Deutscher

Verein des Gas- und Wasserfachs e. V. Technisch-

Wissenschaftlicher Verein

Bilder: Gerhardy, DVGW

www.dvgw.de

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 63


PRAXISWISSEN

Überschreitung des technischen

Maßnahmenwertes für Legionellen –

und dann?

Erfahrungen über die Durchführung einer Gefährdungsanalyse

Mit der Änderung der Trinkwasserverordnung 2001 [1], zuletzt Ende 2012, kamen insbesondere auf Betreiber von Trinkwasserinstallationen

in Gebäuden mit einer Großanlage zur Trinkwassererwärmung besondere Handlungs- und Untersuchungspflichten zu. Hier ist

insbesondere die Untersuchungspflicht auf Legionellen zu nennen. In diesem Zusammenhang wurde in der Trinkwasserverordnung

ein technischer Maßnahmenwert eingeführt, bei dessen Überschreitung je nach Höhe abgestufte Maßnahmen zu ergreifen sind. Ein

wesentlicher Bestandteil dieser Maßnahmen ist die Erstellung einer Gefährdungsanalyse durch speziell geschultes Personal.

Ungenügende Warmwassertemperatur in einer

Trinkwasserinstallation als häufige Ursache für

Legionellen.

In der 2. Änderungsverordnung wurden

im § 16 besondere Anzeige- und Handlungspflichten

festgeschrieben. Demnach

haben der Unternehmer oder sonstige Inhaber

(UsI) einer Wasserversorgungsanlage

dem Gesundheitsamt unverzüglich anzuzeigen,

wenn Krankheitserreger oder

chemische Stoffe im Trinkwasser in Konzentrationen

festgestellt werden, die eine

Schädigung der menschlichen Gesundheit

besorgen lassen (§§ 5 bis 7 TrinkwV). Diese

Überschreitungen sind dem zuständigen

Gesundheitsamt anzuzeigen. Wird dem UsI

eine Überschreitung des Technischen Maßnahmenwertes

(TMW) für Legionellen bekannt,

hat er darüber hinaus unverzüglich

Maßnahmen zur Aufklärung der Ursachen

einzuleiten (§ 16 Abs. 7 TrinkwV).

Hierzu gehören:

eine Ortsbesichtigung sowie eine Überprüfung,

ob die allgemein anerkannten

Regeln der Technik (a. a. R. d. T.) eingehalten

werden,

die Erstellung einer Gefährdungsanalyse

sowie

die Durchführung von Maßnahmen, die

nach den allgemein anerkannten Regeln

der Technik zum Schutz der Gesundheit

der Verbraucher erforderlich sind.

Die vom Betreiber getroffenen Maßnahmen

sind unverzüglich dem Gesundheitsamt

mitzuteilen.

Wichtige Grundlagen

für eine Gefährdungsanalyse

Für die Erstellung einer Gefährdungsanalyse

ist die „Empfehlung des Umweltbundesamtes

zur Durchführung einer Gefährdungsanalyse“

[2] zu beachten. Darin

finden sich verschiedene Hinweise, z. B.

● Was ist unter einer

Gefährdungsanalyse zu verstehen?

Das Umweltbundesamt verweist auf

das Hinweisblatt W 1001 [3] des Deutschen

Vereins des Gas- und Wasserfaches

e. V. (DVGW). Danach umfasst eine Gefährdungsanalyse

die „systematische Ermittlung

von Gefährdungen und Ereignissen in

den Prozessen der Wasserversorgung“. Ferner

beschreibt das W 1001, dass „Gefährdungen

(…) an unterschiedlichen Stellen

des Versorgungssystems auftreten und (…)

durch unterschiedliche Ereignisse ausgelöst“

werden können. Weiter heißt es, dass

„im Rahmen der Gefährdungsanalyse (…)

mögliche Gefährdungen für den Normalbetrieb

der Wasserversorgung zu identifizieren

und denkbare Ereignisse, die zum konkreten

Eintreten einer Gefährdung führen

können, zu ermitteln sind.“ Dabei muss an

jeder Stelle des Versorgungssystems systematisch

hinterfragt werden, was an welcher

Stelle passieren kann. Im Sinne des

W 1001 handelt es sich bei einer Gefährdung

um eine „mögliche biologische, chemische,

physikalische oder radiologische

Beeinträchtigung im Versorgungssystem“,

also in diesem Falle durch Legionella species.

Auch wenn das Blatt W 1001 für den

Bereich der öffentlichen Wasserversorgungen

erstellt wurde, kann man sich zumindest

an der Definition orientieren und

diese auf die Trinkwasserinstallation in

Gebäuden soweit als möglich übertragen.

Letztendlich soll eine Gefährdungsanalyse

dem Betreiber die Gefahrenpunkte, also

planerische, bau- und betriebstechnische

Gefahrenstellen offenlegen, die geeignet

sind, die Trinkwasserqualität innerhalb

seiner TRWI nachteilig zu beeinflussen.

Zusätzlich soll sie den Betreiber darin unterstützen,

geeignete Abhilfemaßnahmen

zu finden und den jeweiligen Zeitpunkt

zur Erledigung, gestaffelt nach Dringlichkeit,

festzulegen. Eine Gefährdungsanalyse

kann auch nach den detaillierten Vorgaben

der Richtlinie VDI/ DVGW 6023 [4]

(Abschnitt 8) vorgenommen werden. Hier

findet sich die Anleitung zu einem Schema,

bei dem über das Gefährdungspotenzial

eines denkbaren Mangels (Gefährdungsanalyse)

für jede Komponente oder für

jeden Betriebszustand einer Trinkwasser-

Installation Entscheidungshilfen für die

Beseitigung eines Mangels durch erforderliche

Maßnahmen der Instandhaltung (Inspektion,

Instandsetzung, Umbau) gegeben

werden (Gefährdungsbeurteilung).

64 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

Zweckmäßigerweise werden dazu

entsprechend dem individuellen Strangschema

im ersten Schritt alle Komponenten

und Einrichtungen der Trinkwasser-Installation

in Fließrichtung erfasst.

Im zweiten Schritt werden die denkbaren

Mängel bzw. Störungen an diesen

Komponenten und Einrichtungen dargestellt

und im dritten Schritt im Hinblick

auf das Gefährdungspotenzial bewertet.

Dabei sollen die Mängel der jeweils

zutreffenden höchsten der vier

Bewertungsgruppen zugeordnet werden:

1. Bewertungsgruppe: Mangel ist nur

Schönheitsfehler.

2. Bewertungsgruppe: Mangel führt zu erhöhten

Kosten bzw. Verbrauchswerten

bei Energie und Wasser.

3. Bewertungsgruppe: Mangel führt zu

Nutzungsbeeinträchtigungen.

4. Bewertungsgruppe: Mangel gefährdet

Personen oder in erheblichem Umfang

Sachen.

Aus diesen Bewertungen werden dann

im vierten und letzten Schritt die erforderlichen

Instandhaltungsmaßnahmen (Inspizieren,

Instandsetzen, Warten) mit den jeweiligen

Einzelleistungen und Intervallen

in einem Instandhaltungsplan, in Funktionsgebäuden

wie Krankenhaus oder Seniorenwohnanlagen

auch in einem Hygieneplan

festgelegt.

● Wer führt eine

Gefährdungsanalyse durch?

Besonders im Bereich der gewerblichen

Wohnungswirtschaft finden sich zwischenzeitlich

sehr unterschiedliche Dienstleister.

Viele von ihnen bieten von der Festlegung

der Entnahmestellen über die Probenentnahme

bis hin zur Erstellung einer

Gefährdungsanalyse alle Leistungen aus

einer Hand. U. a. finden sich auch Dienstleister,

die ansonsten eher in anderen Branchen,

z. B. im Kfz-Gewerbe oder im Messdienstwesen

anzutreffen sind. Fachplaner

in Ingenieur-Büros und in Installationsbetrieben

mit einschlägiger Erfahrung, die

selbst Trinkwasserinstallationen in Gebäuden

planen, sind in der Lage, eine brauchbare

Gefährdungsanalyse zu erstellen. Entsprechend

der UBA–Empfehlung können

folgende Stellen und Institutionen infrage

kommen:

gemäß DIN EN ISO 170208 akkreditierte

technische Inspektionsstellen für

Trinkwasserhygiene,

nach Trinkwasserverordnung akkreditierte

und nach § 15 Absatz 4 TrinkwV

Schemazeichnung einer Trinkwasserinstallation.

2001 zugelassene Untersuchungsstellen

(Labore),

Planungs- und Ingenieurbüros (Planer)

und

Handwerksbetriebe des Installationshandwerks

(Vertrags-Installationsunternehmen

nach AVBWasserV).

Von einer ausreichenden Qualifikation

kann entsprechend der UBA-Empfehlung

zur Erstellung einer Gefährdungsanalyse

nur dann ausgegangen werden, wenn die

betreffende Person ein einschlägiges Studium

oder eine entsprechende Berufsausbildung

nachweisen kann. Des Weiteren

müssen fortlaufende spezielle berufsbegleitende

Fortbildungen eine weitere Vertiefung

in die Thematik erkennen lassen.

Dazu gehören beispielsweise eine Fortbildung

nach VDI 6023 (Zertifikat Kategorie

A), die Fortbildung Fachkunde Trinkwasserhygiene

des Fachverbandes Sanitär Heizung

Klima oder die DVGW-Fortbildungen

zur Trinkwasserhygiene. Die relevanten

technischen Regelwerke und zugehörige

Kommentierungen müssen den Sachverständigen

in jeweils aktueller Form vorliegen

und bekannt sein. Als technische Ausstattung

können Geräte zur Temperaturmessung

in Wasser und auf Oberflächen,

zur Durchflussmessung in Rohrleitungen

sowie zur Differenzdruckmessung notwendig

sein.

In bestimmten Fällen kann es durchaus

hilfreich sein, ein Team zusammenzustellen,

in dem Personen mit den benötigten

verschiedenen Qualifikationen vertreten

sind. Dies ist beispielsweise dann

sinnvoll, wenn die Kenntnisse, der Sachverstand

und die Praxiserfahrung der oder

des Durchführenden alleine nicht ausreichen.

Als Team-Mitglieder können z. B.

fachkundige Technikerinnen und Techniker

des Objektes in Betracht kommen. Besonders

in öffentlichen Gebäuden empfiehlt

das UBA auch die Beteiligung von (erfahrenen)

Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern

Dauerhafte Gefahr einer möglichen Aufkeimung

durch stagnierendes Wasser in Entleerungsleitungen.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 65


PRAXISWISSEN

genheit vermieden werden. Gemäß der

UBA–Empfehlung ist eine solche dann zu

vermuten, wenn Personen an der Planung,

dem Bau oder Betrieb der Trinkwasserinstallation

selbst beteiligt waren oder sind.

Im Falle von gerichtlichen Auseinandersetzungen,

z. B. bei Schadensersatzforderungen,

kann es sehr wichtig sein, die Unabhängigkeit

und ausreichende Qualität

des hinzugezogenen Sachverständigen belegen

zu können. Denn letztendlich trägt

der Unternehmer oder sonstige Inhaber die

Verantwortung.

Mögliche negative Veränderungen der Wassertemperaturen können durch nicht oder nicht vollständige

Dämmung der Leitungen hervorgerufen werden.

● Was sind die Mindestinhalte der

Dokumentation und in welcher

Form ist sie zu erstellen?

Auch die Dokumentation sollte entsprechend

der UBA–Empfehlung erstellt werden.

Sie wird in aller Regel allgemeine Angaben

zum Objekt, zu der Art der Nutzung,

zu der Anzahl der Nutzer und in Wohngebäuden

zu der Anzahl der Wohneinheiten

beinhalten. Des Weiteren müssen die Anlagenart,

Hersteller und Baujahr der Trinkwassererwärmungsanlage

sowie die Größe

von Warmwasserspeichern genannt werden.

Gefahr einer Aufkeimung

infolge nicht

gewarteter oder

nicht von der TRWI

getrennte aufbereitungsanlagen

nach

Stilllegung.

von Gesundheitsämtern bei der Erstellung

der Gefährdungsanalyse.

Ein sehr wichtiger Aspekt ist auch, dass

die Durchführung der Gefährdungsanalyse

unabhängig von anderen Interessen

erfolgt. Es muss auf alle Fälle eine Befan-

Gefährdungspotenzial und Risiken

Eine hohe Überschreitung des TMW

bedeutet nicht zwangsläufig einen hohen

Gefährdungsgrad für die Nutzer. Andererseits

kann beispielsweise auch schon bei

niedrigen Werten für die Nutzer ein großes

Risiko bestehen. Es gibt keine Hinweise darauf,

ab welchen Werten das Erkrankungsrisiko

steigt. Dieses steigt aber auf jeden

Fall dann, wenn es sich bei den betroffenen

Personen um abwehrgeschwächte Menschen,

meist Alte und Kranke, aber auch

um Kleinkinder handelt. Die höchste Priorität

bei der Gefahrenabwehr für abwehrgeschwächte

Kliniken, Seniorenheime und

Kinderkrippen mit Hochrisikobereichen

muss daher sowohl bei den Betreibern

als auch den Überwachungsbehörden liegen.

Die Vorgehensweise bei Überschreitungen

des TMW ist grundsätzlich im

DVGW-Arbeitsblatt W 551 [5] festgelegt.

Trotzdem greifen in Objekten mit Hochrisikobereichen

Maßnahmen zur Gefahrenabwehr

deutlich schneller als beispielsweise

in Gebäuden mit reiner Wohnnutzung.

Im Bereich der gewerblichen Wohnnutzung

sind die häufigsten Überschreitungen

des TMW für Legionellen festzustellen.

Das liegt vermutlich daran, dass

in diesen Objekten bisher nicht auf diese

Problematik geachtet wurde. Vielen Eigentümern

sind ihre diesbezüglichen Pflichten

bis heute noch immer nicht präsent,

obwohl in den letzten beiden Jahren über

dieses Thema sehr häufig in den Medien

berichtet wurde. Die in den Jahren 2012

und 2013 durchgeführten orientierenden

66 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Untersuchungen in Objekten der gewerblichen

Wohnnutzung waren in den meisten

Fällen Erstuntersuchungen. Im Vergleich

zu den bisher schon überwachten

öffentlichen Einrichtungen ergaben sich

daher bei vermieteten Wohnanlagen die

häufigsten Überschreitungen des TMW

für Legionellen. Das hat vermutlich auch

damit zu tun, dass es weit mehr gewerbliche

als öffentliche Anlagen gibt. Da Befunde

gewerblicher Objekte nur bei Überschreitung

des TMW den Überwachungsbehörden

vorgelegt werden müssen, gibt es

keine genauen Vergleichszahlen. Offizielle

Schätzungen liegen aber bei ca. 15 bis 20 %

TMW-Überschreitungen. Deshalb mussten

die Betreiber der Einrichtungen mit

gewerblicher Wohnnutzung auch deutlich

mehr Gefährdungsanalysen erstellen lassen.

In den meisten Fällen handelte es sich

bei den vorgelegten Ergebnissen um mittlere

(> 100 KBE/100 ml) und hohe Kontaminationen(>

1000 KBE/100 ml). Die Anzahl

der mittleren Konzentrationen mit Werten

über 100 - 1000 KBE/100 ml war jedoch am

häufigsten anzutreffen. In seltenen Fällen

wurde eine extrem hohe Kontamination

(> 10000 KB/100 ml) erreicht.

Die Ursachen konnten in sehr vielen Fällen

schon an geringen Entnahmetemperaturen

und geringen Temperaturkonstanten

festgemacht werden. Dies deutet einerseits

auf zu geringe Temperaturen am Auslauf

des Trinkwassererwärmers hin. Andererseits

liegt oft ein unerwünschtes Nutzerverhalten

vor, was nicht selten zu langen

Stagnationen in Teilen der Trinkwasserinstallationen

und dadurch zu unerwünschtem

Bakterienwachstum führen kann.

Die Ortsbesichtigung als erster

Schritt für die Gefährdungsanalyse

Muss eine Gefährdungsanalyse entsprechend

§ 16 Abs. 7 der TrinkwV erstellt

werden, liegt bereits eine vermeidbare Gesundheitsgefährdung

aufgrund der Überschreitung

des TMW für Legionellen oder

auch durch das Auftreten von Pseudomonas

aeruginosa vor. Erste Sofortmaßnahmen

zum Schutz der Nutzer sind in Fällen

über 10 000 KBE z. B. ein Duschverbot oder

auch die Desinfektion des gebäudeinternen

Leitungsnetzes. Werden sogenannte endständige

Filter an relevanten Entnahmestellen

angebracht, kann das Duschverbot

wieder aufgehoben werden. Weil endständige

Filter keine Dauerlösung sind, muss

zur Fehlersuche eine Ortsbesichtigung mit

geeigneten Fachleuten erfolgen, um die

Ursache der Verkeimung zu finden. Eine

Ortsbesichtigung muss natürlich auch bei

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK

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PRAXISWISSEN

In zahlreichen Gefährdungsanalysen findet

man häufig den Mangel: keine Wartung des

Schmutzfilters. Bild: Tim Westphal, Amt für

Gesundheit Frankfurt

Zur praktischen Durchführung der Gefährdungsanalyse ist es hilfreich, wenn wichtige Details per

Foto dokumentiert werden.

Bild: IKZ-HAUSTECHNIK

Nachweis von Legionellen erfolgen, sobald

der TMW von 100 KBE/100 ml überschritten

wurde. Allerdings sind die Sofortmaßnahmen

bei diesen Konzentrationen weniger

aufwendig. In aller Regel wird aber

zumindest eine thermische Spülung der

Trinkwasserinstallation erfolgen. Die sich

anschließende Ortsbesichtigung ist sinnvollerweise

als erster Schritt zur Erstellung

der geforderten Gefährdungsanalyse

zu sehen. Als Durchführende kommen

daher nur qualifizierte und sehr erfahrene

Mitarbeiter gem. obiger Beschreibung in

Betracht.

Die Erfahrungen mit massiven Belastungen

durch Legionellen oder auch Pseudomonas

aeruginosa in Kliniken und Seniorenheimen

zeigen, dass nur eine sehr

gründliche Durchforstung in Form einer

sorgfältig durchgeführten Ortsbesichtigung

auf Dauer Erfolg bringt. Dies liegt

darin begründet, weil die meisten solcher

Objekte im Laufe von Jahrzehnten zu

einem großen Ganzen zusammen wachsen.

Deshalb finden sich unterschiedliche

Leitungsmaterialien ebenso wie stillgelegte,

aber nicht vollständig abgetrennte

Leitungsteile (Blindleitungen) oder auch

Installationen mit abweichenden Rohrdimensionen.

Beispielsweise bei Gebäuden,

die in den 70er-Jahren des vorigen Jahrhunderts

erstellt wurden, findet man häufig

zu groß dimensionierte Warmwasserspeicher

und Trinkwasserleitungen. Auch

Aufbereitungsanlagen, die irgendwann

einmal installiert, dann aber nicht mehr

benutzt, jedoch nicht von der Installation

getrennt wurden, sind häufig die Ursache

für Aufkeimungen, an die keiner

denkt. In zahlreichen Gefährdungsanalysen

findet man außerdem häufig nachfolgende

Mängel:

Nichteinhaltung der Ausgangstemperatur

der Trinkwassererwärmungsanlage

im Sinne des DVGW–Arbeitsblattes

W 551 (60 °C).

Zu große Temperaturdifferenz zwischen

Ausgang des Warmwasserspeichers und

der Zirkulation (max. 5 K) aufgrund langer

Leitungswege.

Lange Stagnationszeiten und damit

Abweichung von der bestimmungsgemäßen

Nutzung des gesamten Objektes

oder auch nur Teilen davon. Insbesondere

im Bereich der Wohnnutzung gibt es

häufig Probleme aufgrund leerstehender

Wohnungen, sehr sparsamen Wohnungsinhabern

oder auch Mietnomaden.

Unerlaubte Verbindungen von Trinkwasserleitungen

zu Nichttrinkwasserleitungen

aufgrund fehlender oder

falscher Sicherungseinrichtungen. Dadurch

können Bakterien in das Trinkwassersystem

gelangen.

Anschluss von Aufbereitungsanlagen

z. B. zur Enthärtung ohne Absicherung

gegen das Rückfließen in das Trinkwassernetz.

Fehlende oder defekte Dämmung sowohl

bei Kalt- als auch bei Warmwasserleitungssystemen.

Keine Wartung von Schmutzfiltern.

Diese Liste ließe sich noch beliebig fortsetzen.

Sie spiegelt die Tatsache wider, dass

solche Überprüfungen nicht nur wegen hoher

Folgekosten für Sanierung oder Rückbzw.

erneuten Umbauten, sondern auch mit

einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden

sind.

Erstellung der Gefährdungsanalyse

Zunächst ist eine genaue Gebäudebeschreibung

unerlässlich. Hierzu gehört

die Aufzählung der Gebäudeteile, die Art

der Nutzung sowie die Anzahl der Anschlüsse

an das öffentliche Versorgungsnetz

und das Baujahr. Bei mehreren Bauabschnitten

sollte das jeweilige Jahr der

Fertigstellung benannt werden. Sofern

vorhanden, können Bestandspläne für die

Orientierung zu Hilfe genommen werden.

Es muss aber geprüft werden, ob diese aktuell

gültig sind.

Für die technische und hygienische Beurteilung

ist ein Strangschema (Kalt- und

Warmwasser) zu erstellen und Temperaturangaben

in Speicher, Vorlauf, Zirkulation

und Peripherie aufzuzeichnen. Es sind

Angaben zum Zirkulationssystem (Pumpen

in Dauer- oder Temporärbetrieb) und

über den hydraulischen Abgleich des Systems

zu machen. Außerdem sind Angaben

über Löschwassersysteme zu machen und

ob und welche Arten der Absicherung gegenüber

trinkwasserführenden Systemen

vorhanden sind.

Im konkreten Fall sind die Trinkwasserinstallationen

„kalt“ und „warm“ separat

zu betrachten und zu dokumentieren.

Dabei ist in Fließrichtung vorzugehen.

Für die Dokumentation müssen die

verschiedenen Leitungen eindeutig gekennzeichnet

werden, um eine Verwechslung

zu vermeiden. Grundsätzlich, insbesondere

bei größeren und sehr großen Ob-

68 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

jekten, ist eine zeichnerische Darstellung

erforderlich.

Alle bei der Ortsbesichtigung festgestellten

hygienischen und technischen

Mängel sind unter Hinweis auf die nicht

eingehaltenen Vorschriften zu dokumentieren.

Häufig festgestellte Mängel wurden

bereits weiter oben beschrieben. Zur Verdeutlichung

und zum besseren Verständnis

werden immer öfter auch Fotos den Berichten

beigefügt. Diese sollten aber klar

beschrieben und im Bericht eindeutig den

jeweiligen Objektabschnitten zugeordnet

sein.

Der Beschreibung der Trinkwasserinstallation

mit allen aufgeführten Mängeln

und Beanstandungen muss eine Bewertung

folgen, die sich insbesondere an den

allgemein anerkannten Regeln der Technik

zu orientieren hat. Dabei muss klar

die Dringlichkeit der durchzuführenden

Maßnahmen herausgestellt werden. In aller

Regel ist davon auszugehen, dass bei

der Erstellung einer Gefährdungsanalyse

bereits die wichtigsten Sofortmaßnahmen

(Duschverbot bei TMW-Überschreitung

> 10 000 KBE/100 ml, Anbringung endständiger

Filter) vollzogen sind. Dies muss

selbstverständlich ebenfalls in die Bewertung

der Gefährdungsanalyse mit aufgenommen

werden. Darüber hinaus müssen

zuerst die Maßnahmen definiert werden,

welche das größte Gefahrenpotenzial

für eine weitere Kontamination eindämmen.

Dies sind immer Totleitungen oder

sehr selten genutzte Entnahmestellen sowohl

an Kalt- als auch an Warmwasserleitungen.

Dazu ist es insbesondere für den

Unternehmer und sonstigen Inhaber der

Anlage hilfreich, die aufgeführten Beanstandungen

mit den entsprechenden gesetzlichen

Grundlagen oder den geltenden

Regelwerken zu untermauern.

Nicht nur die Benennung der Beanstandungen,

sondern auch geeignete Alternativvorschläge

gehören in eine Gefährdungsanalyse.

Es genügt keinesfalls,

einfach nur die festgestellten Mängel aufzulisten.

Diese Gefahr besteht insbesondere,

wenn die Gefährdungsanalyse in Form

einer Checkliste erstellt wird, weil in dieser

Form eine individuelle und gezielt auf

das Objekt erstellte Bewertung nur schwer

möglich ist.

Übersichtlicher und detaillierter wird

es, wenn genau beschrieben wird, welche

Maßnahme wann und durch wen durchzuführen

ist. Je konkreter diese Erforderlichkeiten

beschrieben werden, umso leichter

ist es auch für den Unternehmer oder

sonstigen Inhaber selbst, die Gefährdungsanalyse

zu beurteilen, was gemäß UBA–

Empfehlung ebenfalls zu seinen Pflichten

gehört.

Schlussbetrachtung

Zwischenzeitlich wurden von vielen Objekten,

die im ersten Untersuchungsjahr

auffällig waren und Maßnahmen aufgrund

einer Gefährdungsanalyse durchgeführt

wurden, Folgeuntersuchungen durchgeführt.

Es ist erkennbar, dass technische

Verbesserungen an den Erwärmungsanlagen

und Trinkwasserinstallationen alleine

nicht ausreichen. Ganz entscheidend

ist, dass die geforderten Temperaturen

nach dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 eingehalten

werden und die Anlage bestimmungsgemäß

betrieben wird. Deshalb sind

nicht nur die Hauseigentümer und Verwaltungen

gefordert, sondern auch die Mieter

und Bewohner der Wohnungen, die zu einer

bestimmungsgemäßen Nutzung entscheidend

beitragen können. Nur wenn

alle wesentlichen Faktoren dauerhaft beachtet

werden, ist eine nachhaltige Sicherheit

beim Betrieb von Trinkwasserinstallationen

gewährleistet.


Literatur:

[1] Verordnung zur Änderung der Trinkwasserverordnung

vom 3.5.2011, BGBl. I

[2] Empfehlung des Umweltbundesamtes nach

Anhörung der Trinkwasserkommission

„Em p feh lung für die Durchführung von

Gefährdungsanalysen gemäß Trinkwasserver

ordnung“ vom 14. 12. 2012

[3] Technische Mitteilung Hinweis W 1001:

Sicherheit in der Trinkwasserversorgung

– Risikomanagement im Normalbetrieb,

Deutsche Vereinigung des Gas- und

Wasserfaches e.V. Bonn

[4] VDI/ DVGW 6023 (Ausgabe April 2013)

Hygiene in Trinkwasser-Installationen –

Anforderungen an Planung, Ausführung,

Betrieb und Instandhaltung, Beuth-Verlag,

Berlin (2013)

[5] DVGW-Arbeitsblatt W 551: Trinkwassererwärmungs-

und Trinkwasserleitungsanlagen;

Technische Maßnahmen zur Verminderung

des Legionellenwachstums; Planung, Errichtung,

Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen.

Wirtschafts- und

Verlags gesellschaft Gas und Wasser mbH,

Josef-Wirmser-Straße 3, 53123 Bonn, Aus gabe

April 2004.

Autor: Jürgen Burg,

Bundesverband der Hygieneinspektoren e. V.

Bilder, wenn nicht anders angegeben:

Jürgen Burg

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK


Mikrobiologische Probleme

erfolgreich vermeiden

Ursachen – Vorgehensweise im Kontaminationsfall –

Sanierungsmaßnahmen

Trinkwasser gehört heute bei uns zu den am besten geschützten und kontrollierten

Lebensmitteln. Dennoch kommt es immer wieder mal zu einer Beeinträchtigung der

Trinkwasserhygiene in der Hausinstallation. Nur wenn die Ursachen bekannt und zur

Abhilfe die geeigneten Maßnahmen ergriffen werden, lässt sich in der Regel das Trinkwassersystem

wieder kontaminationsfrei betreiben.

Allen Fortschritten in der Trinkwasseraufbereitung

zum Trotz ist Trinkwasser

ein verderbliches Lebensmittel: Es ist nicht

steril, d. h. es enthält immer in geringer,

normalerweise gesundheitlich unbedenklicher

Menge, Mikroorganismen. Erst wenn

diese Organismen in einem Installationssystem

geeignete Bedingungen für ihre

Vermehrung vorfinden, werden sie möglicherweise

zu einem Risiko für den Nutzer.

Daher muss beim Transport und der Verteilung

des Trinkwassers entsprechende

Sorgfalt gelten. Diese Sorgfaltspflicht beinhaltet

im Hausins tallationssystem neben

Planung und Bau nach dem Stand der Technik

vor allem einen bestimmungsgemäßen

Betrieb sowie eine regelmäßige Wartung

und Reinigung der Anlagenteile.

Immer wieder gibt es, nicht zuletzt angestoßen

durch die Trinkwasserverordnung,

Berichte über mit Legionellen kontaminierte

Hausinstallationssysteme. Bei

diesen Bakterien handelt es sich um Organismen,

die natürlicherweise nährstoffarme

aquatische Biotope bewohnen, und

in solchen nahezu überall verbreitet vorkommen.

Erst in technischen wasserführenden

Systemen haben Legionellen, u. a.

aufgrund ihrer höheren Temperaturtoleranz

(Wachstumsoptimum bei 43 bis

45 °C), einen Vorteil. Finden sie in den

technischen Systemen zusätzlich förderliche

Bedingungen vor, kommt es zu einer

exponentiellen Vermehrung, und erreichen

dann gegebenenfalls auch gesundheitsgefährdende

Konzentrationen.

Die Dynamik der Vermehrung ist in Tabelle

1 dargestellt.

Vermehrung von Bakterien

Das Wachstum findet zunächst weniger

im freien Wasserkörper als vielmehr

auf geeigneten Oberflächen in Form von

Biofilmbildung statt. Unter günstigen Bedingungen

heften sich zunächst einzelne

Bakterien an der Oberfläche an. Durch

Vermehrung und Ausscheidung polysaccharid-haltiger

Schleime sowie Anheftung

weiterer Bakterien kommt es im nächsten

Schritt zur Ausbildung flächiger Cluster.

Bei weiterer Vermehrung entstehen aus

den flächigen Clustern dreidimensionale

schleimige Strukturen auf der Oberfläche

(Bild 1). Diese beherbergen eine Bakteriengemeinschaft,

die je nach Schichtdicke des

Biofilms weitgehend unabhängig von den

Verhältnissen im fließenden Wasser existiert

und auch Legionellen in hohen Konzentrationen

enthalten kann. Wird dieser

Film zu dick, oder ändern sich kurzfristig

die Strömungsverhältnisse im Rohr,

kommt es zum Abtrag von Bakterienaggregaten

in die freie Wasserphase. Erst in diesem

Stadium ist die Kontamination durch

Wasseruntersuchungen nachweisbar.

Innerhalb des Biofilms sind die Bakterien

vor Desinfektionsmitteln geschützt,

zum einen da die Diffusion der Chemikalien

innerhalb dieser Matrix nur langsam erfolgen

kann, zum anderen weil oxidierend

wirkende Desinfektionsmittel (wie Chlor)

durch Reaktion mit den Bestandteilen des

Biofilms aufgezehrt werden. Um die Bakterienkonzentrationen

in Biofilmen signifikant

zu senken, sind daher hohe Desinfektionsmittelkonzentrationen

nötig (Bild

2). Aus diesem Grunde ist aus hygienischer

Sicht besonders Wert darauf zu legen, dass

eingetragene Mikroorganismen im System

keine wachstumsfördernden Bedingungen

vorfinden. Den Eintrag selbst durch punktuell

wirksame Barrieren dauerhaft verhindern

zu wollen und damit ein System

legionellenfrei zu halten, hat sich in der

Vergangenheit meist als nicht praktikabel

erwiesen.

Planungsanforderungen

Bereits bei der Planung ist aus hygienischer

Sicht darauf zu achten, Hausinstallationssysteme

so auszulegen, dass

alle Leitungsstränge tatsächlich regelmäßig

genutzt und möglichst gleichmäßig

durchströmt werden. Stagnationsbedingte

Veränderungen der Wasserqualität

können so vermieden werden. Zu den

Stagnationsbereichen gehören in diesem

Zusammenhang auch nicht oder schlecht

durchströmte Hohlräume (Toträume), in

Armaturen, Ventilen, Verbindungsstellen

oder sonstigen Einbauten, von denen aus

dann eine Kontamination des Leitungsnetzes

erfolgen kann und die bei einer

Desinfektion in der Regel schwer zugänglich

sind.

70 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

Tabelle 1: Exponentielle Vermehrung bei Bakterien in einem Zeitraum von 48 Stunden.

Zeit (h)

Bakterien-Zahl

0 2 0 1

2 2 1 2

4 2 2 4

6 2 3 8

8 2 4 16

10 2 5 32

12 2 6 64



14 2 7 128

... ... ... ...

48 2 24 16 777 216 ~ 17 Millionen

Die bei der Erstellung des Hausinstallationssystems

verwendeten Werkstoffe dürfen

keine Nährstoffe für Mikroorganismen

abgeben. Ziel bei Planung und Errichtung

von Hausinstallationen muss es letztendlich

sein, stabile Systeme zu schaffen, die

allein durch ihre technische Ausrüstung

die Besiedlungsmöglichkeiten für Mikroorganismen

minimieren. Die Erfahrung

aus vielen Objekten zeigt, dass es bei Beachtung

der vorhandenen technischen Regelwerke

möglich ist, auch große Gebäude

so auszurüsten, dass sie hygienisch sicher

betrieben werden können. Um dies zu gewährleisten,

müssen allerdings auch die

Betreiber verstärkt über die Legionellenund

Pseudomonadengefahr in nicht bestimmungsgemäß

genutzten Gebäuden

bzw. Hausinstallationssystemen und über

die möglichen Verfahrensmaßnahmen aufgeklärt

werden (Informationspflicht!).

Bei Planung und Bau ist weiterhin darauf

zu achten, dass sich das Kaltwasser

im Gebäude nicht erwärmen darf (ausreichende

Dämmung der Leitungen bzw. getrennte

Leitungsführung). Auch in der Gebäudeperipherie

sollten Kaltwasser-Temperaturen

von 25 °C (besser 20 °C) nicht

überschritten werden. Umgekehrt sollte

die Warmwasserzirkulation im Vorlauf

auch bei Spitzenabnahme eine Temperatur

von 60 °C am entferntesten Punkt nicht unterschreiten

und im Zirkulationsrücklauf

nicht mehr als 5 °C niedriger als im Vorlauf

liegen. Auf die se Weise werden in beiden

Trinkwassersystemen Temperaturen vermieden,

die für eine Vermehrung von Mikroorganismen

förderlich sind.

Vorsorgemaßnahmen

Selbst wenn innerhalb des bestehenden

Hausinstallationssystems vermehrungsfördernde

Bedingungen für Legionellen

und Pseudomonaden gegeben sind,

ist oft bereits ein gezielter, regelmäßiger

Wasseraustausch hilfreich, um ein Aufwachsen

der Organismen im Wasser gering

zu halten. Grundsätzlich ist die Vermeidung

von Stag nationen innerhalb des

Trinkwassersys tems von höchster Bedeutung.

In diesem Zusammenhang sind auch

selten genutzte Zapfstellen zu nennen (Bild

3).

Dazu zählt auch, dass neu errichtete

oder umgebaute Trinkwassersysteme bis

kurz vor der Inbetriebnahme trocken gehalten

werden und Dichtigkeitsprüfungen

unter Verwendung von Inertgasen durchgeführt

werden. Sobald das System mit

Wasser gefüllt wurde, ist aus hygienischer

Sicht auch ein bestimmungsgemäßer Betrieb

zwingend notwendig. Das heißt, es

muss Wasser verbraucht werden, notfalls

durch regelmäßige Spülungen, um Nutzung

zu simulieren. Denn bereits wenige

Wochen Stagnationszeit zwischen Befüllung

und Nutzungsbeginn der Hausinstallation

eines Neubaus können ausreichen,

um ein System nachhaltig und hartnäckig

Bild 1: Bildung von Biofilmen in einem mit Trinkwasser durchströmten Schlauch (REM-Aufnahmen, 2000-fach vergrößert).

Anheftung einzelner Zellen. Bildung flächiger Cluster. Aufwuchs mehrschichtiger dreidimensionaler

Strukturen.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 71


Bild 2: Desinfektion

eines Biofilms mit

Natrium-Hypochlorit.

Um die Bakterienkonzentrationen

signifikant zu senken,

sind hohe Desinfektionsmittelkonzentrationen

nötig.

z. B. mit Pseudomonaden zu besiedeln. Dies

führt in der Folge zu kostspieligen, langwierigen

Sanierungsmaßnahmen und Nutzungseinschränkungen.

Verantwortungsvolle Betreiber sollten

auf jeden Fall auf die Durchführung regelmäßiger

Beprobungen durch ein akkreditiertes

und für Trinkwasseruntersuchungen

zugelassenes Labor Wert legen.

Vorgehensweise im

Kontaminationsfall

Bei einer festgestellten Kontamination

eines Hausinstallationssystems ist in jedem

Fall als erstes eine Risikobewertung

der Nutzer nötig: Wie hoch sind die Konzentrationen,

gibt es unter den Nutzern

Bild 3: Austreten von Ablagerungen und hohen

Legionellen-Konzentrationen aus einer selten

genutzten Warmwasser-Zapfstelle (Zulauf

einer Gebärwanne).

Risikogruppen (z. B. ältere Menschen,

Immungeschwächte)? Kann die Kontamination

nicht umgehend (beispielsweise

durch Heißwasserspülungen) besei tigt

werden, sollten die Zapfstellen bei entsprechender

Risikobewertung zunächst

mit endständigen Filtern versehen werden,

um für die Dauer der Sanierungsmaßnahmen

Sicherheit für die Nutzer zu

schaffen.

Der eigentlichen Sanierung sollte eine

Überprüfung der technischen Ausrüstung

und gegebenenfalls eine Anpassung an

den Stand der Technik vorausgehen: Denn

solange die technischen Verhältnisse der

Anlage (Temperaturverhältnisse, Strömungsgeschwindigkeiten,

Bauteile) ein

Bakterienwachstum ermöglichen, kann

jegliche Sanierung nur einen zeitlich begrenzten

Erfolg bieten! Auch der „vorbeugende“

Einbau einer Desinfektionsanlage

im Dauerbetrieb ohne Änderungen an

der Technik ist aus hygienischer Sicht

nicht zielführend: Zum einen wird mit einer

Dauerdesinfektion der technische und

hygienische Mangel nicht beseitigt, sondern

nur überdeckt, nicht oder selten genutzte

Zapfstellen würden entsprechend

auch nicht mit Desinfektionsmittel beaufschlagt.

Zum anderen widerspricht

Tabelle 2: Vor- und Nachteile verschiedener Sanierungsverfahren in Hausinstallationen.

Verfahren Vorteile Nachteile

Thermische Verfahren

(Heißwasserspülungen mit

T. > 60 °C)

Chemische Verfahren

(Chlorpräparate, H 2 O 2 )

Technische Maßnahmen

Umbau der TWEA und Installationen

(z. B. gemäß DVGW W

551), Entfernung von „Totsträngen“,

MAG‘s

Physikalische Verfahren

z. B. UV-Anlagen (für punktuelle

Desinfektionen), endständige

Filter für die Dauer von Sanierungsmaßnahmen

Mechanische Verfahren

(z. B. Luft-Wasser-Spülungen)

— Sofortmaßnahme

— keine chemischen

Zusatzstoffe

— keine thermische Belastung

der Installation

— ggfs. Rohrreinigungseffekt

— Dauerhafte hygienische und

rechtliche Sicherheit (Stand

der Technik)

— Zusätzlich oft Energie- und

Wassereinsparung

— effektives Verfahren ohne

Nebenprodukte

— breites Wirkungsspektrum

— keine thermische und

chemische Belastung der

Installation

— Rohrreinigungseffekt

— Verbrühungsgefahr

— Personal- und Zeitaufwand

— Kalkablagerungen

— „Totstränge“ werden nicht

erfasst

— keine Sofortmaßnahme

— Beeinträchtigung des Rohrmaterials

(Lochkorrosion)

— Temperaturabsenkung notwendig

(Ausgasung)

— chemische Nebenreaktionen

(z. B. CKW)

— Desinfektionsmittelzehrung

bei hohem DOC

— „Totstränge“ werden

nicht erfasst

— gründliches Nachspülen

erforderlich

— keine Sofortmaßnahme

— zeit-, personal- und einmalig

kostenintensiv

— punktuelles Desinfektionsverfahren

— kein zurückbleibender Effekt

im Verteilungssystem

— endständige Filter auf Dauer

kostenintensiv

— kein zurückbleibender Effekt

— zeitintensiv

72 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Bild 4: Unterschied

chemische Desinfektion

und mechanische

Reinigung

eines kontaminierten

Silikonschlauchs, in

dem sich ein Biofilm

angelagert hat.

der präventive Einsatz einer dauerhaften

Desinfektion dem Minimierungsgedanken

der Trinkwasserverordnung. Da rüber hinaus

ist zu bedenken, dass eine dauerhafte

Bild 5: Austritt eines Biofilmpfropfes aus

einem Trinkwasserzapfhahn.

Desinfektionsmittelgabe unter Einhaltung

der Grenzwerte der TrinkwV durch bestehende

Biofilme in einem kontaminierten

System bis zum Zapfhahn höchstwahrscheinlich

aufgezehrt wird und damit unwirksam

bleibt. Die in der Bundesrepublik

zugelassenen Desinfektionsmittel und

-Verfahren sind in der „Liste der Aufbereitungsstoffe

und Desinfektionsverfahren

gemäß § 11 Trinkwasserverordnung

2001“ des Umweltbundesamtes zusammengestellt.

Innere Oberfläche nach

Desinfektion mit Chlor.

Innere Oberfläche eines

kontaminierten Silikonschlauchs

nach mechanischer

Reinigung.

Sanierung

Bei der technischen Sanierung einer

Haus installation sind folgende Ziele zu verfolgen:

Das Wasser (Kalt- wie Warmwasser)

soll in allen Leitungen möglichst gleichmäßig

fließen, Leitungsstränge oder Hohlräume

(auch in Armaturen oder anderen Einbauten),

in denen Wasser längere Zeit nicht

ausgetauscht wird, sind zu vermeiden bzw.

zurückzubauen. Die in den technischen Regelwerken

empfohlenen Wassertemperaturen

sind ständig einzuhalten, d. h. Kaltwasser

< 25 °C (besser < 20 °C), Warmwasser

≥ 60 °C. In diesem Zusammenhang sollten

neben komplexen Einbauten der Hausinstallation

und der Dämmung der verschiedenen

Wassersysteme vor allem Membranausdehnungsgefäße,

Entleerungsleitungen

und nicht mehr oder anders als geplant genutzte

Leitungsstränge überprüft und gegebenenfalls

optimiert beziehungsweise

zurückgebaut werden.

Nach erfolgter technischer Sanierung

ist das System gründlich zu spülen, eventuell

unterstützt durch belagslösende

Chemikalien oder physikalische Verfahren

(Tabelle 2). Je nach Schwere der Kontamination

kann zusätzlich eine Desinfektion

nötig sein, um wieder einen „sauberen“

Ausgangszustand herzustellen.

Bei alleiniger Desinfektion ist zu beachten,

dass die abgestorbenen Bakterien innerhalb

der Biofilme nach wie vor an den

Leitungswänden vorhanden sind (Bild 4)

und für nachfolgend eingetragene Bakterien

eine ideale Nahrungsgrundlage darstellen.

Eine gründliche Spülung des Systems

nach einer Desinfektion ist in jedem

Fall nötig, um Reste des Desinfektionsmittels

und eventuell gelöste Beläge auszutragen.

Der Erfolg der Maßnahmen ist

durch mikrobiologische Untersuchungen

zu überprüfen.

Führen technische Maßnahmen nicht

zum Erfolg oder sind nicht im hygienisch

erforderlichen Maße möglich, so ist zu

prüfen, ob durch organisatorische Maßnahmen

eine Verbesserung erreicht werden

kann (z. B. regelmäßiger Zwangsverbrauch

durch kurze Spülungen). Darüber

hinaus kann durch weitergehende Untersuchungen

versucht werden, das Problem

auf bestimmte Bauteile oder Strangabschnitte

einzugrenzen, die dann einer

eigenen Behandlung unterzogen werden

(Tabelle 3). In diesem Zusammenhang

kann das Hinzuziehen eines Facharztes

für Krankenhaushygiene oder eines entsprechend

qualifizierten Mikrobiologen

hilfreich sein.


Autoren: Dr. Christoph Koch, Dr. Stefan Pleischl

Bilder: Dr. Christoph Koch, Institut für Hygiene

und Öffentliche Gesundheit, Bonn

Tabelle 3: Maßnahmen zur Vermeidung mikrobiologischer Kontaminationen in Trinkwasserinstallationssystemen.

– Planung und Neubau nach dem Stand der Technik.

– Dichtheitsprüfung mit Inertgasen; Fluten so kurz vor Inbetriebnahme wie möglich.

– Bestimmungsgemäßer Betrieb; ggfs. Verbrauch simulieren, ungenutzte Zapfstellen zurückbauen.

– Boilervolumina klein halten, ggfs. Nacherwärmer für Spitzenabnahme.

– Temperaturen ständig halten (Kaltwasser < 20 °C, Warmwasser ≥ 60 °C).

– Totstränge (z. B. Entleerungsleitungen) vermeiden/zurückbauen bzw. so kurz wie möglich

halten (< 3 l).

– Verteilerbalken und Boiler regelmäßig entschlämmen.

– Funktionskontrolle Zirkulation/hydraulischer Abgleich der Teilstränge.

– Löschwasseranschlüsse nur trocken oder über freien Auslauf/Zisterne.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 73


PRAXISWISSEN

Messen, nicht mutmaßen

Energieeffizienz und Hygieneerhalt in Trinkwasser-Installationen auf Basis belastbarer Nutzungsdaten

Die Anforderungen an eine moderne Trinkwassererwärmung stellen ein komplexes Zusammenspiel aus rechtlichen Vorgaben, Komfortanforderungen,

Investitions- und Betriebskosten dar. Durch ein auf konkreten Messdaten aufbauendes Wissensmanagement

lassen sich Trinkwasser-Installationen im Bestand energetisch deutlich effizienter sanieren als bisher.

Die verschärften Anforderungen der

Ener gieeinsparverordnung (EnEV) sowie

die massiv gestiegenen Energiepreise haben

zu einer verstärkten Dämmung von

Neu- und Bestandsgebäuden geführt.

Je nach Bauteil und Dämmstärke liegen

die Verbesserungen dabei in Größenordnungen

von etwa 20 bis 80 %. Das hat

zwangsläufig zu einer Verschiebung des

Primärenergieeinsatzes innerhalb der Gebäude

geführt: Bislang wurde davon ausgegangen,

dass im Wohngebäudebestand

etwa 18 % des Energieverbrauchs als Anteil

auf die zentrale Trinkwassererwärmung

entfällt. Die HEA – Fachgemeinschaft für

effiziente Energieanwendung (Berlin) setzt

in einer Meldung vom 6. Februar 2012 sogar

nur 13 % an.

Die Höhe dieser pauschalierten Ansätze

steht aber im Gegensatz zu den Erfahrungen

aus der Praxis: Danach hat

die bessere Dämmung bei Neu- und Bestandsbauten

zwar tatsächlich zu einer

signifikant sinkenden Heizlast geführt.

Der Primärenergieeinsatz für die zentrale

Trinkwassererwärmung – bestehend aus

Zapf- und Zirkulationsenergie – ist dafür

gestiegen. Die Begründung ist simpel: Bei

absolut sinkendem Energiebedarf ergibt

sich zwangsläufig ein relativ höherer Anteil

für den mindestens gleichbleibenden

Aufwand zur Trinkwarmwasserbereitung.

Bei größeren Gebäuden mit hohem Dämmstandard

dominiert dieser Aufwand mittlerweile

sogar den Energiebedarf, denn die

Notwendigkeit zur Temperaturhaltung in

Trinkwarmwasser-Installationen ist ebenso

gestiegen wie die Komfortansprüche der

Nutzer. Es ist also davon auszugehen, dass

sich das Verhältnis „steigender Aufwand

für die Trinkwassererwärmung vs. Verringerung

des Heizenergiebedarfs“ weiter

vergrößert.

Die Konsequenz: Um eine weitere Reduzierung

des Primärenergieeinsatzes in

Gebäuden durch effizientere Heiztechnik

zu erreichen, ist künftig eine genaue Betrachtung

der Warmwassererzeugung und

-verteilung unerlässlich. Das Wissensmanagement

um die Trinkwassererwärmung

ist dabei umso wichtiger, als gerade im Bestand

durch vergleichsweise geringe Investitionen

die Energieeffizienz deutlich gesteigert

und dabei zugleich die Trinkwasserhygiene

nachhaltig unterstützt werden kann.

Untersuchungsergebnisse zur durchschnittlichen

Entnahmedauer in Wohnungen; ermittelt

im Rahmen eines Forschungsvorhabens

der TU Dresden.

Theorie und Praxis stark abweichend

Voraussetzung für diese Optimierung

sind in jedem Fall konkrete Messdaten

der Trinkwasser-Installation, unter anderem

zum Tagesbedarf, zum Spitzenbedarf

und zu den jeweiligen Zapfmengen. Günstige

Informationsspeicher und Übertragungstechniken

haben dieser Bestandserfassung

Vorschub geleistet, sodass über die

Maxime „Messen, nicht mutmaßen“ wichtige

Konsequenzen für die Auslegung der

Anlagentechnik gezogen werden können.

Dass die Praxis sowohl von Schätzungen

als auch von den Vorgaben der einschlägigen

Regelwerke (Stichwort: Gleichzeitigkeiten

nach DIN 4708) abweicht, haben verschiedene

Untersuchungen gezeigt.

Die Erfahrungen decken sich mit Messergebnissen,

die Solvis gemeinsam mit

Partnern aus dem Fachhandwerk in den

vergangenen sieben Jahren im Geschoss-

An eigenen Versuchsaufbauten sowie anhand von Praxismessungen hat

Solvis das energetische und hygienische Optimierungspotenzial in der

Trinkwassererwärmung speziell im Bestand dokumentiert.

Der einwandfreie hydraulische Abgleich der Trinkwarmwasser-Verteilung

gehört zwingend zum Optimierungsprogramm.

74 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


Empirischer Nachweis der Spitzenzapfungen in einem Mehrfamilienhaus, kumuliert.

wohnungsbau gesammelt hat. Zusammengefasst

wurde dabei festgestellt:


viel kürzer, als die Regelwerke vorgeben

– oft dauern sie nur Minutenbruchteile,


Schwachlast-Bereich statt,


hoch wie die Zapflast.

Aus der Zapfmenge und den Zapfspitzen

ergibt sich – für die weitere Betrachtung

– der Zapf-Energiebedarf; aus der Zirkulationslast

der Zirkulations-Energiebedarf.

Zwei wichtige Anmerkungen in diesem Zusammenhang

am Rande:


aus Unkenntnis in aller Regel der Heizlast

zugerechnet. Das ist fachlich nicht

korrekt, da er im direkten Zusammenhang

zur Trinkwarmwasserverteilung

steht.


nur bedingt zur Effizienzsteigerung

herangezogen werden, da aus hygienischen

Gründen die Zirkulation als

solche nicht infrage zu stellen ist. Energetische

Verbesserungen sind also innerhalb

enger Grenzen nur über eine

schlankere Rohrleitungsdimensionierung,

eine verbesserte Dämmung und

den hydraulischen Abgleich der Zirkulationsstränge

erreichbar. Der Zirkulations-Energiebedarf

sollte aus

Gründen der Effizienz daher verhältnismäßig

zur Zapfmenge und damit

zum Zapf-Energiebedarf möglichst

klein sein.

Anlagenvolumen reduzieren

Um das gewünscht günstige Verhältnis

zwischen Zapf-Energiebedarf und Zirkulations-Energiebedarf

zu erreichen, ist

vor allem in Bestandsanlagen eine Reduzierung

des Anlagenvolumens notwendig:

Aus verschiedensten Gründen wurden

in der Vergangenheit Speicher und

Verteilung fast immer deutlich größer dimensioniert,

als es für die (heutigen) Bedarfe

notwendig ist.

Zapfspitzen sind deutlich kleiner

und viel kürzer, als die Regelwerke

vorgeben.

Ausgehend von den

tatsächlichen Zapfmengen

und Zapfspitzen

kann also

in fast jedem Objekt

eine Anlagenreduzierung

mit geringeren

Rohr-Nennweiten in der Verteilung

und einer angemesseneren Speicherdimensionierung

realisiert werden, die – im Bestand

– auch sukzessive umsetzbar ist.

Einsprüchen gegen diese schlankere Dimensionierung,

die mit den Vorgaben entsprechender

Regelwerke begründet werden

und zu größeren Nennweiten bzw. Volumina

führen, lässt sich mit der belastbaren

Datenbasis begegnen. Wichtig ist dann allerdings,

dies auch mit dem Besitzer / Betreiber

der Trinkwasser-Installation abzustimmen

und schriftlich zu fixieren.

Das aber dürfte bei entsprechendem

Nachweis über die Messdaten unproblematisch

sein, denn die Vorteile der schlankeren

Auslegung in Bezug auf Hygieneerhalt

und Energieeffizienz sind stichhaltig:

ken

Trinkwasser-Installationen durch

das generell geringere Anlagenvolumen

und den dadurch automatisch erreichten,

häufigeren Austausch des Wassers

im Rohrleitungsnetz unterstützt.


zum einen bereits durch die reduzierte

Bevorratungsmenge an Trinkwarmwasser

gefördert. Zum anderen wird aufgrund

des relativ höheren kalten Anteils

der Trinkwassererwärmung bei

Zapfung durch Reduktion des Zirkulationsanteils

die Nachheizung effizienter:

Beim Nachheizen steht eine deutlich höhere

Temperaturdifferenz als bisher zur

Verfügung, die durch eine hydraulische

und regelungstechnische Trennung der

Zapfenergie von der

Zirkulationsenergie

optimal genutzt

werden kann. Die

Folge: Gas-Brennwertkessel

kondensieren

mehr, Fernwärmestationen

liefern

tatsächlich Rücklauftemperaturen

auf Vertragsgrundlage, BHKWs laufen

länger und Solaranlagen bringen spezifisch

höhere Erträge – in der Summe

steigt die Effizienz der Anlagentechnik.

Unterstützt werden Hygieneerhalt und Effizienzsteigerung

im Übrigen zusätzlich,

wenn im Rahmen der Optimierung neben

der schlankeren Dimensionierung des

Rohrleitungsnetzes möglichst ein druckverlust-optimiertes

Rohrleitungssystem

eingesetzt, die Dämmung über EnEV-

Standard ausgeführt und die Rohrleitungsführung

verbessert wird. Dazu gehören

der Aufbau möglichst kurzer, eingeschleifter

Netze sowie der Abgleich der

Volumenströme im Zirkulationssystem.

Praxismessungen

ergaben bei

der Zapfung von

Trinkwarmwasser

deutlich geringere

Gleichzeitigkeiten

(rot dargestellt),

als nach DIN 4708

anzunehmen.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 75


PRAXISWISSEN

NACHGEFRAGT

Dipl.-Ing. Karsten Woelk, Leiter Vertrieb

Großanlagen bei Solvis.

IKZ-HAUSTECHNIK: Für

welche Gebäude und

ab welcher Größenordnung

lohnt eine

differenzierte Betrachtung

des Trinkwassererwärmungssystems?

Karsten Woelk: Die

differenzierte Betrachtung

lohnt sich

für alle Großanlagen

mit zentralem Trinkwassererwärmungssystem.

Das können

schon kleinere Büround

Gewerbeobjekte

sein, Sportstätten oder

Mehrfamilienhäuser ab

etwa acht Parteien.

Also alles Objekte, in

denen vergleichsweise

hohe Warmwasser-Volumina

für relativ kurze Zapfzeiten und -spitzen vorgehalten werden.

Überraschend sind dort nämlich sehr oft die Energieaufwendungen

für die Zirkulationslast. Es sind meist diese, die auch zu einer

Modernisierung der Verteilung Anreize geben.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie gestaltet sich die Datenermittlung konkret?

Also welche Daten werden erhoben und welche messtechnische Ausrüstung

ist dafür erforderlich?

Karsten Woelk: Für eine aussagefähige Datenbasis sollten die Kaltwasser-Zulaufmengen

zum Speicher, sowie die in der Zirkulation

kreisenden Wasservolumina am Zirkulationsrücklauf erfasst werden.

Zudem sind die Temperaturen am Speicheraus- und -eintritt, also

auch der Zirkulationsrücklauf aufzunehmen. Praxisgerecht sind dafür,

wie beim System „Solvis Prelog“, sechs Anlegefühler als Temperatursensoren,

von denen pro Speicher drei genutzt werden, sowie

die geeignete Auswahl von zwei der drei unterschiedlich großen Volumenstromgeber

für Kaltwassermengen. Gesammelt werden die erfassten

Werte bis zur Sekundenauflösung im Datenlogger. Bei Bedarf

können auch zwei Speicher parallel mit einem Datenlogger aufgenommen

werden, wie es in Pflegeheimen oft der Fall ist. Dazu sind

dann entsprechend weitere passende Volumenstromgeber einzubauen.

Die fast automatische Auswertung erfolgt über eine ebenfalls

mitgelieferte Software sowohl grafisch als auch in Tabellenform.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie groß ist der zeitliche Aufwand für die Durchführungen

und Auswertung einer solchen Bestandsanalyse?

Karsten Woelk: Für die erste Bestandsaufnahme und das Platzieren

der Messeinrichtungen setzen wir etwa einen Arbeitstag an.

Der Messvorgang selbst läuft automatisch ab; für eine aussagefähige

Datengrundlage im Wohnungsbau wird etwa eine Woche benötigt.

Bei anderen Anwendungen ist auf die Repräsentanz der Messwerte

zu achten. Ein Hotel zum Beispiel sollte bei Vollauslegung

gemessen werden. Die Auswertung der Daten sowie die Entwicklung

eines ersten Maßnahmenplans ist innerhalb von wenigen Stunden

möglich.

IKZ-HAUSTECHNIK: Von welchen Investitionskosten reden wir hier?

Oder kann die erforderliche Messtechnik auch gemietet werden? Und

wenn wo?

Berechenbare Einsparungen

Dass sich die gesteigerte Energieeffizienz

für den Betreiber einer Trinkwasser-

Installation „in Heller und Pfennig“ auszahlt,

hat „Solvis“ anhand eines Mehrfamilienhauses

(26 WE) in Braunschweig

nachgewiesen. Der Gesamtenergiebedarf

lag in diesem Objekt vor Beginn der Op-

sachte

(in 2011) Kosten in Höhe von rund


der Verlegung der Rohrleitungen in einer

Tiefgarage, überdimensionierter Rohrleitungen

und vergleichsweise schlechter

Dämmung allein auf die Zirkulation. Nach

Analyse des Anlagenbestandes und entsprechenden,

durchweg geringinvestiven

Maßnahmen im Bestand gelang es, die Zirkulationslast

auf etwa ein Drittel – rund

30 MWh pro Jahr – zu verringern. Das entsprach

einer Kosteneinsparung allein im


Tabelle 1: Tatsächliche Trinkwarmwasser-Bedarfe in Bestandsgebäuden; bezogen auf 60 °C Netztemperatur

(Quelle: proKlima Hannover 2011).

Anzahl

Wohneinheiten

Tagesbedarf

[l/d]

Spitzenbedarf

[l/min]

Zapfmenge

[l/10 min]

Zapf-

Energiebedarf

[kWh/d]

Zirku-

lations-

Energiebedarf

[kWh/d]

6 280 21 64 13,00 16,00 0,84

12 500 20 99 25,00 20,00 1,23

18 650 22 79 31,00 32,00 0,97

Verhältnis

Zapf-

Zirkulation

Kontinuierlicher

Verbesserungsprozess

Da die energetisch und hygienisch überdimensionierten

Trinkwasser-Installationen

fast ausnahmslos im Bestand zu finden

sind, eröffnet sich Fachplanern und

Fachhandwerkern hier ein interessantes

Aufgabenfeld. Anstelle punktueller Ansätze

sollte die Vorgehensweise dabei allerdings

strategisch und als kontinuierlicher

Verbesserungsprozess aufgesetzt werden.

Folgende vierstufige Vorgehensweise empfiehlt

sich:

Stufe 1: Die Analyse mit Verbrauchsdatenerfassung

ist die zwingende Voraussetzung,

um sowohl die verschiedenen Handlungsfelder

als auch die jeweils drängendsten

Handlungsfelder zu definieren.

zungsstrategie

setzt unter wirtschaftlichen

wie technischen Gesichtspunkten

den Handlungsrahmen, damit trotz

schrittweiser Vorgehensweise der ganzheitliche

Ansatz gewahrt bleibt.


der Nahtstellen ist beispielsweise für

Wohnungsgesellschaften besonders interessant,

wenn sie von einem hohen

Vorfertigungsgrad in der Werkstatt mit

anschließender Umsetzung vor Ort möglichst

ohne Versorgungsunterbrechung

realisiert wird.

76 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


S EPPELFRIC K E

Karsten Woelk: Mit knapp 2000 Euro netto für „SolvisPrelog“ steht

dem interessierten Fachplaner oder Fachhandwerker eine angesichts

des möglichen Geschäftspotenzials vergleichsweise kostengünstige

Komplettausstattung zur Verfügung. Von einer Vermietung

sehen wir ab, da es unsere Absicht ist, dass sich viele aussagefähige

Kompetenzen vor Ort etablieren. Die klare Entscheidung für

dieses Geschäft fängt für den Interessenten mit einer überschaubaren

Investition an. Viele Erfahrungsberichte rechtfertigen diesen

Schritt.

IKZ-HAUSTECHNIK: Nicht immer wird der Investor bereit sein, die Kosten

einer Systemanalyse zu tragen. Welche Herangehensweise empfehlen

Sie bei diesem Zielkonflikt?

Karsten Woelk: Für solche Fälle stellen wir Praxisbeispiele zur

Verfügung, die den Nutzen der Datenerfassung mit anschließender

Anlagenoptimierung belegen. Dazu gehören Objekte wie Hotels, Studentenwohnheime,

Sportanlagen oder diverse Mehrfamilienhäuser,

in denen die Trinkwarmwasseranlage vom Fachpartner über „SolvisPrelog“

ausgewertet und dann optimiert wurde. Das dadurch erzielte

Einsparpotenzial ist belegbar und kann direkt nachgerechnet

werden – das überzeugt in aller Regel sogar besonders kritische Investoren

oder Betreiber.

IKZ-HAUSTECHNIK: Abschließend ein Resümee: Wenn wir die Aufwendungen

auf die Soll-Seite packen, was schlägt dann auf der Haben-

Seite zu Buche?

Karsten Woelk: Die meist nur geringinvestiven Maßnahmen drücken

sich auf der Haben-Seite unmittelbar durch deutlich niedrigere

Betriebskosten und deutlich gesicherteren Erhalt der Trinkwasserhygiene

aus – und das alles ohne Komforteinbußen. Schneller

und einfacher kann eine Immobilie eigentlich nicht aufgewertet

werden.

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Monitoring stellt die konsequente Fortsetzung

des Optimierungsprozesses

auch unter dem Aspekt eventueller Veränderungen

der Nutzergewohnheiten

oder der Nutzungsart des Objektes dar.

Die Lernkurve für Folgeprojekte wird

dadurch deutlich gesteigert.

Voraussetzung ist allerdings eine exakte

Auslegung der Trinkwasser-Installation

– vom Rohrnetz bis zum Speicher –

auf Basis konkreter Nutzungsdaten anstelle

pauschalierter Werte. Die etablierten Regelwerke

werden damit nicht außer Kraft

gesetzt, sondern erfahren lediglich eine

praxisgerechte Adaptierung auf die gewandelten

Anforderungen. Die Betrachtung

des Einzelfalls ist dank moderner Messtechnik

und Auswertungsmöglichkeiten

künftig also nicht mehr die planerische

Ausnahme, sondern wird bei der Bemessung

von Trinkwasser-Installationen zum

Regelfall.


Autor: Dipl.-Ing.

Karsten Woelk,

Leiter Vertrieb Großanlagen

bei Solvis,

Braunschweig

Bilder:

Solvis / TU Dresden

Melcher+Frenzen

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Bleifreie Trinkwasserarmaturen

und Hausanschlusssysteme aus

Cuphin

Überschieber mit Flansch- oder

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK


PRAXISWISSEN

„Besser agieren,

anstatt sich passiv zu verhalten“

Die Umsetzung der Untersuchungspflicht auf Legionellen in großen Mietshäusern am praktischen Beispiel

Die Verpflichtung des Unternehmers und sonstiger Inhaber einer Trinkwasseranlage zur regelmäßigen Legionellenprüfung in großen

Mietshäusern 1 ) wird durch die zweite Änderungsverordnung zur novellierten Trinkwasserverordnung vom Dezember 2012 umfassend

geregelt. Interessant ist hier, wie die praktische Umsetzung zur Vermeidung von Legionelleninfektionen durch große Wohnungsunternehmen

erfolgt. Wir haben dazu mit Manfred Plackties gesprochen, der sich als verantwortlicher Techniker der Berliner GESOBAU

AG mit dieser Thematik täglich auseinandersetzt.

1

) Die Untersuchungspflicht betrifft Großanlagen mit Duschen

bzw. Großanlagen, in denen es zur Vernebelung

von Trinkwasser kommt. Dabei ist als Großanlage eine

Anlage definiert mit einem Speicher-Trinkwasser- oder

zentralem Durchfluss-Trinkwassererwärmer, mit jeweils

> 400 l Inhalt oder einem Inhalt von mehr als 3 l in mindestens

einer Rohrleitung zwischen Abgang des Trinkwassererwärmers

und Entnahmestelle (nach § 3 Nr. 12 der

TrinkwV).

2

) Empfehlung des Umweltbundesamtes: Nachweis von

Legionellen in Trinkwasser und Badebeckenwasser, Bundesgesundheitsblatt,

Springer-Verlag 2000.

3

) GdW Arbeitshilfe 70. Umsetzung der 2. Änderungsverordnung

der Trinkwasserverordnung. Legionellenprüfung.

Herausgeber: Bundesverband deutscher Wohnungs-

und Immobilienunternehmen e. V. (2013).

Manfred Plackties, verantwortlicher Techniker

der Berliner GESOBAU AG.

IKZ-HAUSTECHNIK: Herr Plackties, an welchen

Empfehlungen orientiert sich die GE-

SOBAU bei der praktischen Umsetzung der

Trinkwasserverordnung mit Blick auf die

Legionellenproblematik?

Manfred Plackties: Unser Ausgangspunkt

war nach erfolgter Novellierung der Trinkwasserverordnung

im Jahr 2011 die dazu

veröffentlichte Arbeitshilfe des Bundesverbandes

deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen

e. V. (GdW 66). Zum damals

relevanten Stichtag, dem 31. Oktober

2012, hatten wir etwa 90 % unserer Trinkwasseranlagen

untersucht, so wie es das

Gesetz verlangte. Inzwischen haben wir

das Vorgehen entsprechend den aktuellen

Vorgaben der im Dezember 2012 erschienenen

zweiten Änderungsverordnung der

Trinkwasserverordnung und der seit Mai

2013 vorliegenden Arbeitshilfe GdW 70

bzw. der GdW 139 angepasst. In der Praxis

bedeutet das unter anderem, dass wir zur

Entlastung der Gesundheitsämter neue

Trinkwasseranlagen nicht mehr anmelden

müssen, sondern ausschließlich Positivbefunde

in überprüften Anlagen ab

101 KBE/100 ml übermitteln. Nachdem

wir alle Anlagen inzwischen einmal untersucht

haben, sind wir momentan in einer

Phase, in der wir nur Anlagen beproben

müssen, die durch Modernisierung

oder Neubau neu hinzukommen. In diesen

Fällen wird vor der Übergabe an den Nutzer

ebenfalls eine Untersuchung auf Legionellen

durchgeführt.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie kann man sich das

Vorgehen logis tisch vorstellen?

Manfred Plackties: Hierzu muss ich erklären,

dass die städtischen Berliner Wohnungsunternehmen

im Jahr 2011 vereinbart

haben, den Auftrag für die Beprobung

der Trinkwasserinstallationen an zugelassene

akkreditierte Labore gemeinsam

zu vergeben. Nach erfolgter Ausschreibung

und Auftragsvergabe haben wir zuerst

eine Art Maßnahmeplan erstellt, welche

Anlagen wann zu beproben sind. Das

heißt, dass wir als GESOBAU oder Berliner

Wohnungsunternehmen auf der Basis unserer

zentralen Verwaltung aller unserer

Trinkwasseranlagen den Laboren eine Liste

zur Verfügung gestellt haben, die systematisch

abgearbeitet werden konnte. Diese

Liste zeigt auch aktuell, welche Anlagen

zu beproben sind oder ob an einer Anlage

gerade Arbeiten vorgenommen werden.

Begonnen haben wir mit den Legionellenprüfungen

im Mai 2012. Das Labor

hat dazu von uns eine Aufstellung erhalten,

in der festgelegt war, bei welchen Mietern,

d. h. in welchen Wohnungen, und von

welchen Armaturen die Proben zu entnehmen

waren. Nach einer Abstimmung zur

Kapazität des Labors haben zunächst wir

als GESOBAU oder Unternehmen und 14

Tage vor der geplanten Probennahme das

durchführende Labor die Mieter zur Ankündigung

der Probennahme angeschrieben.

Zum vereinbarten Termin haben wir

von Unternehmensseite dafür gesorgt, dass

auch die Anlage zugänglich war, sodass die

Probennahme auch zentral vorgenommen

werden konnte.

IKZ-HAUSTECHNIK: Welche praktischen Erfahrungen

haben Sie hier gemacht?

Manfred Plackties: Wir mussten feststellen,

dass die Organisation der Probennahme

nicht ganz einfach ist. Wir gehen generell

so vor, dass wir die Probe entsprechend

der Empfehlung des Umweltbundesamtes 2 )

und des GdW Arbeitsblattes 70 3 ) an der

ungünstigsten Stelle im Strang ziehen,

d. h. diejenige Wohnung auswählen, die

vom Trinkwassererwärmer am weitesten

entfernt liegt. In der Praxis sind wir auf

das Entgegenkommen dieser Mieter angewiesen,

weil die sich z. B. am vereinbarten

Termin Urlaub nehmen müssen. Viele

Mieter haben gefragt, warum das Wasser,

das bei ihnen für die Beprobung entnommen

wurde, nicht von der Allgemeinheit

bezahlt werden kann. Also ist ein Fazit

78 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

INVESTITIONEN IN MODERNISIERUNG

Zum Konzept gehört auch die Sanierung der

Bäder.

Insgesamt 13 000 Wohnungen werden im Rahmen der energetischen Modernisierung des

Märkischen Viertels saniert.

Die Berliner GESOBAU AG vermietet und verwaltet

als städtisches (landeseigenes) Wohnungsunternehmen

ca. 40 000 Wohnungen

in den Bezirken und Stadtteilen Reinickendorf,

Wedding, Pankow, Weißensee und

Wilmersdorf. Das Unternehmen hat in den

letzten Jahren erhebliche Mittel in die Modernisierung

seines Immobilienbestands

investiert. Unter anderem wurde seit September

2008 im Rahmen der energetischen

Modernisierung des Märkischen Viertels die

Modernisierung von rund 13 000 Wohnungen

in Angriff genommen. Das Modernisierungskonzept

mit einem geschätzten Investitionsvolumen

von 480 Mio. Euro wird

nach Angaben des Unternehmens die für die

Energieeinsparverordnung für Neubauten

vorgesehenen Kennzahlen deutlich unterschreiten.

Für das Konzept zur Modernisierung

vom Immobilienbestand im Märkischen

Viertel wurde die GESOBAU im Jahr 2010 mit

dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis in der

Kategorie „Deutschlands nachhaltigste Zukunftsstrategien

(KMU)“ ausgezeichnet: Im

Detail soll durch die energetische Modernisierung

bis zum Jahr 2015 der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß

(CO 2 ) von zuvor 43 000 t um

mehr als zwei Drittel auf nur noch 11 000 t

CO 2 im Jahr verringert werden. Es ist geplant,

dass der verbleibende Energiebedarf des

Viertels zukünftig durch ein Biomasse-Heizkraftwerk

geliefert wird, sodass das Märkische

Viertel als erste Großwohnsiedlung in

Deutschland eine annähernd CO 2 -neutrale

Energiebilanz aufweisen könnte.

bisher, dass die Mieter zwar eine hygienische

Sicherheit der Trinkwasseranlage

wünschen, aber gleichzeitig doch sehr aufs

Geld schauen. Hier müssen wir abwarten,

wie sich bei der nächsten Probennahme in

zwei Jahren die Akzeptanz dieser Mieter

darstellt. Denn wir

haben ja laut Vorgabe

in den gleichen

Wohnungen Proben

zu entnehmen

wie im vergangenen

Jahr. Durch eine

fehlende Kooperation der Mieter und Verzögerungen

bei der Auswahl einer Entnahmestelle

in einer Nachbarwohnung erklärt

sich übrigens, dass wir, wie erwähnt, zum

Stichtag im Oktober 2012 nicht wie angestrebt

100 %, sondern lediglich 90 % der Anlagen

beproben konnten.

Wir mussten feststellen, dass die

Organisation der Probennahme nicht

ganz einfach ist.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie stellt sich die Legionellenproblematik

aus Ihrer Sicht insgesamt

dar?

Manfred Plackties: Natürlich ist es für

uns als Wohnungsbaugesellschaft wichtig,

jeweils die Hydraulik und die Pumpenleistung

der Anlage

im Auge zu haben,

ebenso wie die

Ausgangsleistung

der Kessel- bzw. der

Warmwasseranlage

und den Rücklauf.

Doch diese Dinge lassen sich zentral

überwiegend befriedigend regeln. Nach unseren

Erfahrungen entsteht die Problematik

weniger in den Anlagen selbst, auch

nicht in Altanlagen. In der Mehrzahl der

Fälle haben wir uns die Legionellen innerhalb

der verzweigten Installation der

Wohnungen herangezogen. Das Problem

entsteht mehrheitlich beim Abgang des

Stranges zur Wohnungsverteilung. Einmal

aufgrund der gegebenen baulichen

Voraussetzungen und zweitens, weil Mieter,

die über den Wasserzähler die jährlichen

Kosten vor Augen haben, zu sparen

versuchen. Plakativ ausgedrückt ist es

doch so, dass ich nach dem Einbau eines

Wasserzählers immer dann mit Problemen

rechnen muss, wenn der Mieter das Wasser

nicht abnimmt und dieses in der Leitung

stagniert.

Das Ausmaß der Problematik sollte im

öffentlichen Wohnungsbau, der ja der Untersuchungspflicht

zum größten Teil bereits

nachgekommen ist, insgesamt überschaubar

sein. Ich vermute einen Anteil

betroffener Anlagen von maximal 10 % bei

fallender Tendenz während der nächsten

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 79


PRAXISWISSEN

90 % der Trinkwasser-Anlagen in den Liegenschaften wurden bereits beprobt. Zeigen sich dabei bauliche Mängel oder potenzielle Gefährdungspunkte

wie etwa Rohrbelüfter für die zentrale Absicherung, so werden diese behoben bzw. rückgebaut.

Untersuchungen. Anlagentechnisch, denke

ich, dürfte es bei öffentlichen Wohnungsbauunternehmen

keine Probleme mehr

geben; der Unsicherheitsfaktor ist, wie

bereits angesprochen, aus unserer Sicht

meist der Mieter.

IKZ-HAUSTECHNIK: An welcher Stelle werden

von den beauftragten Unternehmen

die Proben entnommen?

Manfred Plackties: Wir nehmen die Proben

routinemäßig am Waschtisch, da sich

dieser meist etwas weiter weg vom Wasserzähler

befindet. Bei der Probenentnahme

selbst hat sich nicht selten gezeigt, dass es

Probleme gab, wenn ein Mieter z. B. während

der letzten drei Tage kein Wasser entnommen

hat, z. B. weil er im Urlaub war

oder nur für diesen Termin gekommen ist.

Dann haben wir verschiedentlich gesehen,

dass hier eine Überschreitung des Maßnahmenwerts

vorlag, während zentral keine

Legionellen nachweisbar waren. Nach

unseren Beobachtungen entsteht eine

Problematik somit überwiegend in den

Anschluss- oder

Verteilleitungen

innerhalb der Wohnungen.

In diesem

Moment besteht natürlich

die Gefahr,

dass Legionellen

bei starker Vermehrung

über die Zirkulationsleitung in das

Gesamtsys tem geraten. Durch die Erwärmung

des Warmwassers am Ausgang der

zentralen Warmwasserbereitungsanlage

über 60 °C sowie der automatischen Legionellenschaltung

der Anlagen wird die Versorgung

mit legionellenfreiem Warmwasser

gewährleis tet. Wenn jeder Mieter, der

mehr als drei Tage in seiner Wohnung kein

Wasser entnommen hat, eine Spülung an

In der Mehrzahl der Fälle haben

wir uns die Legionellen innerhalb der

verzweigten Installation der

Wohnungen herangezogen.

allen Entnahmestellen nach Rückkehr vornimmt,

wäre das allgemein schon hilfreich.

Ein Aspekt, den man hier noch bedenken

sollte ist, dass wir die Wasserprobe

strikt nach den Vorgaben ziehen, d. h.

ohne zuvor Wasser

ablaufen zu lassen.

Und im Wohnungsbau

haben

wir kaum jemals

die Bedingungen

so, dass direkt das

Warmwasser anliegt. Dies finden wir vielleicht

im Gesundheitswesen gegeben oder

im öffentlichen Bau, wo eine Durchschleife

möglich ist und kein Wasserzähler eingebaut

werden muss, aber eben nicht im

Wohnungsbau. Hier existieren Unterschiede

in der technischen Installation.

IKZ-HAUSTECHNIK: Bitte noch einmal zum

organisatorischen Ablauf: Wie wird mit

den Probenergebnissen verfahren?

Manfred Plackties: Unsere gesamten Anlagen

werden durch ein einziges Laborunternehmen

betreut.

Dieses übermittelt

die Probenergebnisse

nach ca. 14 Tagen.

Wir haben mit

dem Unternehmen

Unsere gesamten Anlagen

werden durch ein einziges

Laborunternehmen betreut.

vereinbart, dass

eine Überschreitung

des technischen Maßnahmenwerts –

also Werte ab 101 KBE/100 ml – zeitgleich

an das zuständige Gesundheitsamt gemeldet

werden. Wir selbst informieren zeitnah

die Mieter zum Nachweis von Legionellen

in der Trinkwasseranlage und teilen dem

Gesundheitsamt mit, dass umgehend eine

Vorortbegehung mit Gefährdungsanalyse

erfolgt. Jede Anlage mit Legionellenbefund

wird persönlich von uns beurteilt. Zu diesen

Abläufen gehört auch, dass die betroffene

Anlage gespült wird und eine thermische

Desinfektion sowie eine komplette

Überprüfung erfolgen. Wir nehmen einen

hydraulischen Abgleich der Anlage vor

und überprüfen die

eingesetzten Materialien

sowie die

Rohrwege und die

Speicher auf eventuelle

Mängel. Wenn

wir z. B. in Altanlagen

noch Strangbelüfter vorfinden, wird

die Anlage umgebaut bzw. werden die entsprechenden

Leitungen erneuert.

Die Ergebnisse der Gefährdungsanalyse

werden durch uns an das Gesundheitsamt

übermittelt und ein Maßnahmenplan

zur Sanierung der Anlage vorgeschlagen

bzw. abgestimmt. Gleichzeitig werden Angebote

zur Ausführung der Arbeiten eingeholt

und ein Bauzeitenplan vorgelegt.

Wir schlagen dem Gesundheitsamt demnach

konkrete Maßnahmen proaktiv vor

und agieren lieber als dass wir uns passiv

verhalten, wie es ja auch in den Vorgaben

gewünscht ist. Vom Gesundheitsamt erhalten

wir gegebenenfalls noch Hinweise, was

zusätzlich berücksichtig werden sollte. Im

Großen und Ganzen ist das eine Kooperation,

die ohne Probleme läuft.

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie reagieren Sie bei

einer extremen Kontamination der Anlage

mit Legionellen?

Manfred Plackties: Für eine Infektion besonders

gefährdete Personen informieren

wir allgemein schriftlich, dass sie die Duschen

vorerst nicht nutzen sollten. Hier

gibt es jedoch die Besonderheit, dass wir

bei hohen nachgewiesenen Kontaminationen

mit Legionellen durch qualifizierte

Fachbetriebe als Notfallmaßnahmen end-

80 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

ständige Wasserfilter montieren lassen.

Diese Maßnahme steht in Übereinstimmung

mit den Vorgaben der Trinkwasserverordnung

und erlaubt eine gesundheitlich

unbedenkliche Weiterbenutzung der

Duschen. Sie kann nach unseren Erfahrungen

auch gut umgesetzt werden. Wir

haben uns für diese Fälle einen kleinen

Vorrat an Duschköpfen eines gut etablierten

Anbieters zugelegt und setzen die Filter

in diesen Situationen bis zur erfolgten

Sanierung der Anlagen auch konsequent

ein. Auch diesbezüglich haben wir ein

System mit Mieterliste aufgebaut, das

uns zu jedem Zeitpunkt über die wichtigsten

Eckdaten informiert: Wann wurden

die Filter bei welchem Mieter installiert?

Wann ist nach Ablauf der zugelassenen

Standzeit von im Regelfall bis zu 31

Tagen der routinemäßige Austausch der

Filter erforderlich? Und welche Arbeiten

sind notwendig, bis eine Nachuntersuchung

erfolgen und ggf. eine Entfernung

der Filter vorgenommen werden kann?

IKZ-HAUSTECHNIK: Welche Anforderungen

stellen Sie an die Unternehmen, die das

Filtermanagement leisten, und an die Filter

selbst?

Manfred Plackties: Wir beauftragen allgemein

Unternehmen, die bei uns zugelassen

sind und die ihre Befähigung nachgewiesen

haben, dass sie an Trinkwasseranlagen

qualifiziert arbeiten können. Bei der Auswahl

der Filter haben wir auf die nachgewiesene

Prüfung der Sterilfiltrationsmembran

nach DVGW W270 Wert gelegt und darauf,

dass für die Filtermerkmale und die

angegebene Standzeit der Filter eine gute

Dokumentation und Validierung vorliegt.

Im Ablauf ist es so, dass die von uns mit

der Installation und dem Wechsel beauftragten

Unternehmen die Filter durch uns

zur Verfügung gestellt bekommen. Wichtig

ist, dass der gesamte Prozess, einschließlich

der Bestätigung der Aktualität und der

Zulässigkeit der Duschfilter, dokumentiert

und archiviert wird. Denn wir sind verpflichtet,

die Bearbeitung aller Legionellennachweise

für weitere zehn Jahre zur Verfügung

zu halten.


Das Interview führte für uns Daniel Neubacher,

freier Medizinjournalist (Oberursel/Ts.).

Bilder: GESOBAU AG

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Magazin für Verarbeiter in der Sanitär-, Heizungs-, Klima-,

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Redakteur: Fabian Blockus, Staatl. gepr. Techniker

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Redakteur: Markus Münzfeld, Staatl. gepr. Techniker

(Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik),

Gebäudeenergieberater (HWK) 43

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 81


PRAXISWISSEN

Warmes Wasser just in time

Verbesserung der Trinkwasserhygiene durch Umrüstung von Speicher-Trinkwassererwärmung

auf Frischwassertechnik

Das Thema Legionellen ist mittlerweile im Bewusstsein der deutschen Bevölkerung angekommen, nicht zuletzt durch die Novellierung

der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) 2012 und die mit ihr definierten Prüfpflichten für Trinkwasseranlagen in Mehrfamilienhäusern.

Der nachfolgende Artikel soll eine Hilfestellung bieten, durch eine Umrüstung der Speicher-Trinkwassererwärmer auf die Frischwassertechnik

die Trinkwasserhygiene in bestehenden Anlagen zu verbessern.

Trinkwarmwasserverteilung und

Zirkulation in Bestandsanlagen

Die Trinkwassererwärmung erfolgt

in Bestandsanlagen auf vielfältige Weise.

Häufig sind jedoch, zumeist im Kellergeschoss,

manchmal auch im Erd- oder

Dachgeschoss, Trinkwassererwärmer bzw.

-speicher eingesetzt, in denen das Trinkwasser

zentral erwärmt wird. Die Verteilung

des Trinkwarmwassers

erfolgt

über ein mehr

oder minder verzweigtes

Leitungsnetz.

An dieses

Speicher-Trinkwassererwärmer

werden nicht eingesetzt,

um Wasser zu bevorraten,

sondern die Speicherung

von Wärmeenergie ist das Ziel.

Leitungsnetz ist

parallel eine Trinkwasser-Zirkulationsanlage

angeschlossen,

die einen stetigen Wasserstrom

zumindest innerhalb der Trinkwarmwasser-Hauptleitungen

sicherstellen soll.

Die Auslegung der Zirkulationsanlage

erfolgte bei Altanlagen früher hauptsächlich

nach der DIN 1988. Dabei wurde für

jeden Zweig der Zirkulation, wenn überhaupt,

ein gleicher Volumenstrom eingestellt.

Im Jahr 1993 wurde die erste Fassung

des DVGW-Arbeitsblattes W 551 gültig,

die Maßnahmen zur Verminderung

des Legionellenwachstums definierte. Mit

dem Arbeitsblatt wurde auch die noch heute

gültige Definition zwischen Klein- und

Großanlagen für die Trinkwassererwärmung

eingeführt.

Dabei sind Kleinanlagen alle Trinkwarmwasseranlagen

in Ein- und Zweifamilienhäusern,

ungeachtet

ihrer Größe.

Auch Anlagen

mit einem Inhalt

des Trinkwassererwärmers

bis zu

400 l und gleichzeitig

einem maximalen

Wasserinhalt

von 3 l innerhalb der

Trinkwarmwasserleitungen zwischen dem

Ausgang aus dem Trinkwassererwärmer

bis zur Entnahmestelle gelten als Kleinanlagen.

Dabei wird der Wasserinhalt jeder

Rohrleitungsstrecke jeweils ab dem Ausgang

aus dem Trinkwassererwärmer bis

zu jeder einzelnen Entnahmestelle geprüft.

Etwaig vorhandene Zirkulationsleitungen

tragen nicht mit zum Wasservolumen bei.

Das Sicherheitsventil der Trinkwarmwasseranlage muss so angeschlossen werden, dass die nicht

durchströmte Anschlussleitung so kurz wie möglich ist. Die Zuleitung ist dementsprechend ggf. in

einer Rohrschleife zu verlegen.

Eine Stagnationsstrecke wie hier dargestellt

entsteht entweder durch einen Umbau der

Trinkwasseranlage oder als Vorbereitung auf

eine spätere Erweiterung. Solche Leitungsabschnitte

müssen vermieden werden.

Wird eine der Bedingungen nicht eingehalten,

z. B. bei einem Mehrfamilienhaus

mit einem Trinkwassererwärmer > 400 l,

gilt die Anlage als Großanlage. Großanlagen

benötigen in jedem Fall eine Zirkulationsanlage

oder Begleitheizung. Gleichzeitig

muss im Trinkwassererwärmer eine

Mindesttemperatur von 60 °C eingehalten

werden. Die Abkühlung im Zirkulationsnetz

darf nicht mehr als 5 K betragen. Die

Wiedereintrittstemperatur aus der Zirkulationsleitung

in den Trinkwassererwärmer

muss daher mind. 55 °C betragen.

Stockwerks- und Einzelzuleitungen mit

einem Wasserinhalt von mehr als 3 l ab

dem Abzweig von der mit Zirkulationswasser

durchströmten Haupt-Trinkwarmwasserleitung

müssen entweder ebenfalls in

die Zirkulationsanlage eingebunden, oder

82 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

mit einer Begleitheizung ausgestattet werden.

Unterstützend erschien 1998 das auch

heute noch gültige DVGW-Arbeitsblatt

W 553, das die Auslegung der Zirkulationsanlagen

neu regelte. Dabei steht die Temperaturhaltung

in den Trinkwarmwasserleitungen

im Fokus, um die im DVGW-Arbeitsblatt

W 551 definierten Temperaturen

(60 °C/55 °C) einhalten zu können. Seitdem

steigt der Volumenstrom in den Zweigen

der Zirkulationsanlage mit steigender Entfernung

vom Trinkwassererwärmer an.

Stagnation in Bestandsanlagen

Häufig besitzen Bestandsanlagen Rohrleitungsabschnitte,

die nicht regelmäßig

mit frischem Wasser durchströmt werden.

Dieses „nicht durchströmen“ nennt

man (im technischen Sinn) Stagnation von

Wasser, oder auch stagnierendes Wasser

in Rohrleitungen. Heute weiß man, dass

in Rohrleitungen, Armaturen und Apparaten,

die stagnierendes Wasser enthalten,

Mikroorganismen hervorragende Lebensbedingungen

vorfinden. Diese Abschnitte

des Trinkwassernetzes (egal ob kalt oder

warm) werden deshalb von Mikroorganismen

aller Art besiedelt. Darunter können

sich auch Legionellen oder Pseudomonaden

befinden. Aus diesen stagnierenden

Leitungsabschnitten heraus werden immer

wieder Teile der Mikroorganismen in das

übrige Leitungsnetz abgegeben und dort

weitertransportiert. Auch ein Rückwachsen

in Leitungsabschnitte, die sich strömungstechnisch

vor den stagnierenden

Anlagenabschnitten befinden, ist möglich,

Stagnationsstrecke durch die Umgehungsleitung für einen Trinkwasserfilter.

beispielsweise in Stillstandszeiten der Anlage

oder durch ringförmige Anlagenteile

(Zirkulationsanlagen). Von solchen Anlagenabschnitten

geht

eine erhebliche Gefährdung

der Menschen

aus, insbesondere

dann, wenn es

sich um dauerhaft

stagnierende Abschnitte

handelt.

Dauerhaft stagnierende Anlagenabschnitte

können in der Regel auch

In älteren Gebäuden finden sich die Rohrbelüfter Typ E als Sammelsicherung. I. d. R. entsteht eine

Stagnationsleitung, von der eine Gesundheitsgefahr ausgeht.

Großanlagen benötigen in

jedem Fall eine Zirkulationsanlage

oder Begleitheizung.

durch keine bekannte Desinfektionsmaßnahme

erreicht werden. Denn um

hohe Temperaturen (thermische Desinfektion)

oder chemische

Desinfektionsmittel

(chemische

Desinfektion) an

allen Anlagenabschnitten

wirksam

werden zu lassen,

müssen diese auch dorthin gelangen können.

Und wo nichts fließt, kann auch nichts

desinfiziert werden. Aus diesem Grund fordern

die anerkannten Regeln der Technik,

u. a. das DVGW-Arbeitsblatt W 551, dass

solche Anlagenabschnitte soweit wie möglich

vermieden werden. Dazu ist es bei Bestandsanlagen

z. B. nötig, dass unbenutzte

Leitungsabschnitte und Anlagenteile bis

zum Abzweig rückgebaut und Stagnationsstrecken

so kurz wie möglich gehalten

werden. Auch ein fehlender oder mangelhafter

hydraulischer Abgleich der Zirkulationsanlage

kann zu Stagnationsstrecken

innerhalb der Zirkulationsanlage führen.

Typische Stagnationsstrecken in Bestandsanlagen

(und bedauerlicherweise

auch immer wieder in Neuanlagen) sind

u. a.:

Anschluss des Sicherheitsventils der

Trinkwarmwasseranlage mit einer langen

Einzelzuleitung,

Vorbereitungen für Anlagenerweiterungen

(die in der Regel ja doch nie ausgeführt

werden),

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 83


PRAXISWISSEN

Umgehungsleitungen bei Wasserfiltern

o. Ä.,

Anschlüsse von Außenwasserentnahmestellen,

unbenutzte Entnahmestellen in Hobbyräumen,

Garagen, Gästebädern etc.,

unbenutzte Ausgussbecken,

Rohrbelüfter Typ E als Sammelsicherung

an den Scheitelpunkten der Steigleitungen,

Rückbau von Entnahmestellen unter

Beibehaltung der Rohrleitungen im

Baukörper,

direkter Anschluss von Löschwasserleitungen

an der Trinkwasserleitung,

mangelhafter hydraulischer Abgleich

der Zirkulationsanlage.

Die Aufzählung ließe sich um zahlreiche

Ursachen erweitern.

Verbesserung der Trinkwasserhygiene

in Bestandsanlagen

Ist es nun vorgesehen, eine Bestandsanlage

in Hinsicht der Trinkwasserhygiene

zu verbessern,

sollte die komplette

Trinkwasseranlage

einer Analyse unterzogen

werden. Diese

dient dem Ziel, vorhandene

Schwachstellen,

beispielsweise

vorhandene

Temperaturen (Kalt- und Warmwasser),

Funktion einer eventuell vorhandenen Zirkulationsanlage

und Vorhandensein von

Soll für größere Objekte die Trinkwassererwärmung

von zentraler Stelle aus erfolgen, ist die

Frischwassertechnik die hygienisch sinnvolle

Wahl.

Dauerhaft stagnierende Anlagenabschnitte

können i. d. R. durch keine

bekannte Desinfektionsmaßnahme

erreicht werden.

Stagnationsstrecken, zu finden und zu dokumentieren.

Aufbauend auf dieser Analyse

können dann Maßnahmen zur Optimierung

der Bestandsanlage überlegt und so

weit wie möglich umgesetzt werden.

So weit wie möglich deshalb, weil davon

auszugehen ist, dass Teilbereiche der Anlage

in vielen Fällen zunächst unzugänglich

bleiben werden,

wenn nicht gerade

eine Kernsanierung

geplant ist. So werden

beispielsweise

bei einem Mehrfamilienhaus

die Anlagenabschnitte

in

den einzelnen Wohnungen

nur unzulänglich erfasst werden

können. Auch eine Sanierung der dortig

befindlichen Bäder erfolgt selten gleichzeitig

mit Maßnahmen im übrigen Gebäude.

Nichts desto trotz sollten auch die Eigentümer

der Wohnungen wenigstens so weit für

das Thema Trinkwasserhygiene sensibilisiert

werden, dass bei späteren Badsanierungen

auch dort die Schwachstellen ausgemerzt

werden.

Der Austausch der in Bestandsanlagen

häufig vorzufindenden Rohrbelüfter Typ

E kann nur dann erfolgen, wenn alle Ent-

Generell sind alle Anlagenbereiche,

die stagnierendes Trinkwasser

enthalten, so weit wie möglich zu

entfernen bzw. rückzubauen.

Schematische

Einbindung einer

zentralen Frischwasserstation,

hier

mit zusätzlicher

thermischer

Solaranlage.

nahmestellen am

Strang eine Einzelsicherung

besitzen.

Bei Mehrfamilienhäusern

mit mehreren

Eigentümern

ist daher eine koordinierte

Aktion erforderlich.

Generell sind alle

Anlagenbereiche, die stagnierendes

Trinkwasser enthalten, so weit wie möglich

zu entfernen bzw. rückzubauen. Dazu

ist auch eine kritische Prüfung notwendig,

ob die installierten Entnahmestellen

tatsächlich auch gebraucht werden. Falls

Entnahmestellen zwar benötigt werden,

aber bestimmungsgemäß nur selten Wasser

aus ihnen entnommen wird, kann

eine Zwangsentnahme helfen. Diese kann

entweder durch regelmäßiges, manuelles

Öffnen erfolgen, z. B. durch einen Hausmeister.

Besser ist aber eine zeitgesteuerte,

elektrische Armatur. Diese automatisierten

Hygienespüleinrichtungen sind

auf dem Markt bereits als fertige Betriebseinheit

erhältlich. Der Wasserinhalt der selten

benutzten Rohrleitung muss spätes tens

alle 72 Stunden ausgetauscht werden. Ein

häufigerer Austausch ist sehr zu empfehlen.

Umrüstung

der Speicher-Trinkwassererwärmer

Eine Möglichkeit, die Trinkwasserhygiene

zu verbessern, ist die Umrüstung des

vorhandenen Speicher-Trinkwassererwärmers

auf die Frischwassertechnik. Speicher-Trinkwassererwärmer

werden nicht

eingesetzt, um Wasser zu bevorraten, sondern

die Speicherung von Wärmeenergie

ist das Ziel. Dementsprechend kann diese

Energiebevorratung auch ein Pufferspeicher

erfüllen, der nicht mit Trinkwasser,

sondern mit Heizungswasser

gefüllt

ist.

Das Trinkwasser

wird bei der Frischwassertechnik

im

Durchflussprinzip

mit einem externen

Wärmeübertrager

erwärmt, und zwar

erst dann, wenn es benötigt wird. Dazu

sind spezielle zentrale Frischwasserstationen

verschiedener Hersteller auf dem

Markt erhältlich.

84 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


PRAXISWISSEN

Der Speicher-Trinkwassererwärmer wird

also praktisch zu einem Pufferspeicher umgebaut

bzw. gegen einen

solchen ersetzt.

Damit ist er nicht

mehr mit Trinkwasser

gefüllt und zählt

deshalb auch nicht

mehr zu der Bedingung

„Speicherinhalt

mit mehr als

400 l Wasserinhalt“ aus den technischen Regelwerken

für eine Großanlage. Wenn nun

noch der Wasserinhalt der Rohrleitungen

von der zentralen Frischwasserstation bis

zu den einzelnen Trinkwarmwasser-Entnahmestellen

jeweils weniger als 3 l beträgt, gilt

die Anlage als Kleinanlage mit reduzierten

Anforderungen an die Trinkwassertemperatur

und die Laufzeit einer eventuell vorhandenen

Zirkulationsanlage.

Doch auch wenn die 3-l-Regel überschritten

wird und die Anlage deshalb immer

noch als Großanlage gilt, wird durch

die Frischwassertechnik eine potenzielle

Gefahrenquelle aus der Trinkwasseranlage

entfernt. Denn der Wasserinhalt eines

Speicher-Trinkwassererwärmers wird in

der Regel nur langsam ausgetauscht. Auch

herrschen im unteren Speicherbereich häufig

Mischtemperaturen mit weniger als

60 °C vor. Der Betrieb einer Zirkulationsanlage

ist durch den Einsatz entsprechender

Frischwasserstationen weiterhin möglich.

Auch bei Einsatz einer Frischwasserstation

sind bei Großanlagen die durch die anerkannten

Regeln der Technik geforderten

Temperaturen von 60 °C am Anschluss der

Trinkwarmwasser-Hauptleitung und von

55 °C im Rücklauf der Zirkulationsanlage

einzuhalten. Bei Kleinanlagen werden diese

Temperaturen sehr empfohlen. Die Zirkulationsanlage

muss dementsprechend

mangelfrei funktionieren und hydraulisch

abgeglichen sein. Um den Temperaturverlust

bei der Wärmeübertragung in der

Frischwasserstation zu kompensieren, ist

der Pufferspeicher mit etwas höheren Temperaturen

zu bevorraten.

Genügt die Schüttleistung einer einzelnen

Frischwasserstation nicht, ist es möglich,

mehrere Frischwasserstationen als

Kaskade zu schalten. Dadurch ist auch

die Versorgung von Mehrfamilienhäusern

und größeren Nichtwohngebäuden

möglich.

Der Betrieb einer Zirkulationsanlage

ist durch den Einsatz von

Frischwasserstationen weiterhin

möglich.

Fazit

Der Umbau einer Speicher-Trinkwassererwärmung

auf die Frischwassertechnik

ist ein wichtiger Schritt, die Trinkwasserhygiene

in bestehenden Gebäuden zu

verbessern. Auch bei Neuanlagen sollte

ausschließlich auf

diese Technik gesetzt

werden. Allerdings

muss auch die

übrige Anlage den

anerkannten Regeln

der Technik entsprechen.

Insbesondere

auf die Einhaltung

der Temperaturen, die Vermeidung bzw.

umfangreiche Reduzierung von Stagnationsstrecken

und die mangelfreie Funktion

der Zirkulationsanlage ist zu achten. Zu

glauben, durch den alleinigen Einbau einer

Frischwasserstation alles Notwendige getan

zu haben, reicht nicht.


Autor: Dipl.-Ing. (FH) Alexander von Ahnen, von

der IHK München und Oberbayern öffentlich

bestellter und vereidigter Sachverständiger für

Sanitärtechnik

Bilder wenn nicht anderes angegeben:

A. von Ahnen

Für einen größeren Trinkwasserbedarf können Frischwasserstationen in Kaskade geschaltete werden.

Bild: Oventrop

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 85


Bild 1: Dämmung einer Trinkwasserleitung kalt. Die Umgehung des Trinkwasserfilters ist unter hygienischen Gesichtspunkten kaum zu vertreten und

sollte rückgebaut werden.

Bild: IKZ-HAUSTECHNIK

Kaltwasserleitungen vor Erwärmung schützen

Legionellenvermehrung in Kaltwasser-Systemen – ein unterschätztes Problem

Während die Legionellenverkeimung von Warmwasser-Systemen in Fachkreisen stark diskutiert wird und eine Vielzahl technischer

Lösungen und ausgereifte Regelwerke bestehen, wird dem Verkeimungsrisiko von Kaltwasserleitungen innerhalb der Trinkwasserinstallation

bislang nur wenig Beachtung geschenkt. Insbesondere in Bestandsanlagen kann das Risiko der Legionellenvermehrung in

den oftmals zu groß dimensionierten Kaltwasserverteilleitungen sogar durch die Temperaturhaltung in Warmwassersystemen erhöht

werden. Kaltwasserleitungen müssen deshalb unter diesen Gesichtspunkten heute nach anderen Maßstäben gedämmt werden.

Optimal für eine Vermehrung von Legionellen

ist der Temperaturbereich zwischen

25 °C und 47 °C. Dementsprechend

liegt der Fokus bei Wasseruntersuchungen

bezüglich der Legionellenproblematik auf

den Trinkwasser-Erwärmungsanlagen und

Trinkwasserinstallationen für Warmwasser.

Die Praxis zeigt allerdings, dass es

durchaus auch im Kaltwasserbereich zu

unerwünschten Ansiedelungen von Legionellen

kommen kann. Der Arbeitskreis

Trinkwasserinstallation & Hygiene weist

deshalb darauf hin, dass das Risiko einer

Legionellenkontamination von Kaltwassersystemen

häufig unterschätzt wird.

Einspeisetemperaturen oft zu hoch

Wie kommt es im Kaltwasserbereich

überhaupt zu einer Legionellenvermehrung?

Ein grundsätzliches Problem ist

die Sicherstellung einer möglichst niedrigen

Kaltwassertemperatur. So kommt das

Trinkwasser oftmals schon mit recht hohen

Temperaturen in die Trinkwasserinstallation,

wie eine Messreihe der Einspeisetemperaturen

in 16 verschiedenen Gebäude-Einspeisepunkten

aus Rheinland-Pfalz

zeigt. Neben jahreszeitlichen Unterschieden

in der Einspeisetemperatur zeigen sich

in Bild 2 enorme Differenzen unter den gemessenen

Gebäuden.

Einfluss mangelhafter Dämmung

Hinzu kommen Isolationsmängel, nicht

selten aber auch zu niedrige Fließraten in

den überdimensionierten Leitungssyste-

86 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


INSTALLATIONSTECHNIK

men der Trinkwasserinstallation. Sie führen

zu einer unerwünschten Erwärmung

des Kaltwassers und begünstigen so eine

Vermehrung der Legionellen.

Die mangelhafte Dämmung führt auch

zu einem erhöhten Wärmeübergang von

der Warmwasser- auf die Kaltwasser-

Installa tion, insbesondere dann, wenn z. B.

in einer Altanlage im Rahmen einer Sanierung

die Warmwassertemperatur auf

die im DVGW-Arbeitsblatt W551 empfohlenen

60 °C angehoben wird. Daher gilt

es, bei Anhebung der Warmwassertemperatur

immer darauf zu achten, welche

Auswirkungen dies auf die Temperaturen

in der Kaltwasserinstallation hat. Für die

Betriebs temperaturen von Kaltwasserleitungen

in Trinkwasserinstallationen gibt

es darüber hinaus konkrete normative Anforderungen.

Anforderung aus DIN 1988-200

und EN 806-2

Die Europäische Norm EN 806 „Technische

Regel für Trinkwasserinstallationen

präzisiert in ihrem Teil 2 „Planung“ unter

Abschnitt 3.6 Anforderungen in Bezug auf

die Betriebstemperaturen. Hier wird nicht

nur gefordert, dass nach dem Ablaufen des

Stagnationswassers in einer Kaltwasserleitung

ein Temperaturwert von 25 °C nicht

überschritten werden darf, sondern es wird

eine exakte Zeitspanne für das Ablaufen

vorgegeben. So darf 30 s nach dem vollen

Öffnen einer Auslaufarmatur eine Kaltwassertemperatur

von 25 °C nicht mehr überschritten

werden. Ein bedeutender Unterschied

zur alten Forderung der DIN 1988-

2 [1].

Mit der im Mai 2012 in Kraft getretenen

DIN 1988-200 wurden die Dämmschichtdicken

von Kaltwasserleitungen

zudem deutlich erhöht. Insbesondere sind

Trinkwasserleitungen (kalt) in Abhängigkeit

von Temperatur und Feuchtegehalt

der Umgebungsluft so zu dämmen, dass

eine Tauwasserbildung und eine Erwärmung

des Trinkwassers auf > 25 °C vermieden

wird. Bei üblichen Betriebsbedingungen

und Rohrleitungsführungen im

Wohnungsbau gelten die Werte für die

Mindestdämmschichtdicken nach Tabelle

8 der DIN 1988-200 als Richtwerte. Bei

längeren Stagnationszeiten kann unter bestimmten

Voraussetzungen eine Standard-

Dämmschichtdicke nach DIN 1988-200 keinen

dauerhaften Schutz vor Erwärmung

der Trinkwasserleitung (kalt) bieten. Das

kann im Einzelfall zu entsprechend höheren

Dämmschichtdicken oder gar zu einer

aufwendigen Installation führen.

Bild 2: Die Trinkwasser-Temperaturen sind in vielen Fällen bereits am Übergabepunkt zur Hausinstallation

unerwartet hoch.

Bild: Arbeitskreis Wasserhygiene

Thermische Entkopplung erforderlich

Liegen Warmwasser- und Zirkulationsleitungen

oder sogar Heizungsleitungen

in einem Schacht oder innerhalb abgehängter

Decken zusammen mit Kaltwasserleitungen,

so ist die Isolierung der Kaltwasserleitung

mit einer 100%igen Wärmedämmung

vorzunehmen. Aber auch eine

sinnvolle thermische Entkopplung ist möglich.

So kann die kaltgehende Rohrleitung

durch Schmutzwasser-Fallleitungen oder

Lüftungsrohre weitestgehend vom Warmwasser-System

thermisch entkoppelt werden.

Die Bedeutung der Qualität von Dämm-

Maßnahmen an kaltwasserführenden

Rohrleitungen zeigt Bild 3 anschaulich.

Das Diagramm zeigt exemplarisch für eine

Rohrreihe von DN 12 bis DN 50 die sich

rechnerisch unter einer konstanten Umgebungstemperatur

einstellenden Wassertemperaturen

bei Stagnation aufgrund ei-

Tabelle 1: Richtwerte für Dämmschichtdicken zur Dämmung von Trinkwasserleitungen (kalt)

Dämmschichtdicke bei

Einbausituation

Rohrleitungen frei verlegt in nicht beheizten Räumen,

Umgebungstemperatur ≤ 20 °C (nur Tauwasserschutz)

Rohrleitungen verlegt in Rohrschächten, Bodenkanälen und

abgehängten Decken, Umgebungstemperatur ≤ 25 °C

Rohrleitungen verlegt in Technikzentralen oder Medienkanälen

und Schächten mit Wärmelasten und Umgebungstemperatur

≥ 25 °C

Stockwerksleitungen und Einzelleitungen in Vorwandinstallationen

Stockwerksleitungen und Einzelleitungen im Fußbodenaufbau,

auch neben nichtzirkulierenden Warmwasserleitungen 2 )

Stockwerksleitungen und Einzelleitungen im Fußbodenaufbau

neben warmgehenden zirkulierenden Rohrleitungen 2 )

Dämmung bei

= 0,040 W/(m · K) 1 )

Neue

Dämmschichtdicke

9 mm 4 mm

13 mm 4 mm

Dämmung wie 13 mm

Warmwasserleitungen

4 mm 4 mm

4 mm 4 mm

13 mm 13 mm

Bisherige

Dämm schichtdicke

1

) Für andere Wärmeleitfähigkeiten sind die Dämmschichtdicken entsprechend umzurechnen.

2

) In Verbindung mit Fußbodenheizungen sind die Rohrleitungen für Trinkwasserleitungen (kalt) so zu verlegen, dass

die Kaltwassertemperatur nach 30 Sek. Zapfzeit weniger als 25 °C beträgt.

E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 87


INSTALLATIONSTECHNIK


Bild 3: Temperaturzunahme stagnierender Rohrleitungen – Mit 13 mm Dämmschichtdicke, wie in

der alten DIN 1988-2 vorgesehen, kann selbst während üblicher Zapfruhezeiten in Trinkwasserinstallationen

der Grenzwert von 25 °C nicht eingehalten werden.











































Bild 4: Eine Dämmschichtdicke von 100 % verbessert die Temperaturhaltung maßgeblich und

reduziert evtl. zusätzlich erforderliche Zwangs-Spülmengen.

ner betriebsbedingten Nutzungsunterbrechung.

Ein Beispiel: Eine Kaltwasserverteilleitung

DN 50 aus Kupfer liegt innerhalb einer

abgehängten Decke zusammen mit Warmwasser-

u. Zirkulationsleitungen. Aufgrund

der Wärmeabgabe der warmgehenden Rohrleitungen

beträgt die Umgebungstemperatur

28 °C. Die Rohrleitung wurde nach alter

DIN 1988 korrekt mit einer Dämmung

(Wärmeleitwert 0,040 W/mK) mit 13 mm

Schichtdicke installiert. Bei Stagnation des


















15 °C kalten Trinkwassers ergeben sich bereits

nach 6,5 h Temperaturen oberhalb der

zulässigen Obergrenze von 25 °C.

Berechnungstool erlaubt

Einschätzung des Temperaturverlaufs

Eine nachträglich im zugänglichen Bereich

unter der Decke verbesserte Dämmung

auf 100 % Dämmschichtdicke – wie

sie bei Wärmeverteilleitungen nach EnEV-

Anforderungen üblich ist – ergibt bei gleichen

Randbedingungen den in Bild 4 dargestellten

Temperaturverlauf. Die Temperatur

des Trinkwassers in einer Rohrleitung

DN 50 erreicht nun auch nach 24 h Stagnation

nicht den Grenzwert von 25 °C.

Bei einer Rohrleitungsdimension von 35 x

1,5 mm bleibt die Trinkwassertemperatur

nun 16 h unterhalb von 25 °C. Anhand der

dargestellten Rohrreihe DN 12 bis DN 50

mit den entsprechenden Wasser-Volumina

kann die Temperaturzunahme in Abhängigkeit

der Stagnationszeiten eingeschätzt

werden. Das Excel-Berechnungstool kann

kostenlos von der Internetseite der IKZ-

HAUSTECHNIK in der Rubrik „Tool des Monats“

heruntergeladen werden.

Das Beispiel zeigt, dass die richtige

Dämmung der Rohrleitung eine Voraussetzung

für den Erhalt der Trinkwassergüte

darstellt. Allerdings können in einigen

Fällen zusätzlich weitergehende Maßnahmen

wie Zwangsspülsysteme erforderlich

werden, um das Risiko einer Legionellenverkeimung

im Kaltwassersystem weiter

zu minimieren.

Kaltwasserleitungen mit in die

Beprobung einbeziehen

Aus den o. g. Erkenntnissen erwächst

die Notwendigkeit, die Temperatur des

Kaltwassersystems mit in die routinemäßige

Überprüfung der Trinkwasserinstallation

einzubeziehen. Wird z. B. eine erhöhte

Temperatur des Kaltwassersystems

nach kurzem Ablauf festgestellt, so sollte

eine mikrobiologische Untersuchung auf

Legionellen erfolgen.

Der Arbeitskreis Trinkwasserinstallation

& Hygiene rät, insbesondere in Krankenhäusern,

abweichend von den bisherigen

Verfahren, grundsätzlich bei der Abklärung

von Legionellenkontaminationen

des Trinkwasserinstallationssystems auch

das Kaltwassersystem mit zu berücksichtigen.


Literatur:

[1] Neue Technische Regeln für Trinkwasser-

Installationen, BHKS-Almanach 2006, Dipl.-

Ing. Uwe Fröhlich

[2] Tool des Monats, Download unter www.ikz.

de

[3] DIN 1988-200, Ausgabe Mai 2012

www.ak-wasserhygiene.de

88 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


INSTALLATIONSTECHNIK

Erste Hilfe im Notfall

Was sollten notfallmäßig installierte Sterilwasserfilter leisten?

Bei stark kontaminierten Anlagen und drohender Nutzungseinschränkung bis zur Sanierung kann die Installation endständiger Wassersterilfilter

als Notfallmaßnahme hilfreich sein. Die zuständigen Gesundheitsämter stehen entsprechenden Vorschlägen meist offen

gegenüber, wie erste Erfahrungen zeigen. Voraussetzung ist, dass für die Filter eine gute Validierung existiert und die Sicherheit und

Zuverlässigkeit der Systeme auf der Basis der mitgelieferten Dokumentation nachvollziehbar ist.

Der Vorschlag zur Installation endständiger

Einmal-Wassersterilfilter durch den

Fachplaner oder Installationsbetrieb ist

sinnvoll wenn absehbar ist, dass ein Nutzungsausfall

über Wochen oder Monate

mit im Vergleich höheren Kosten einhergeht

oder z.B. Mietern schlicht nicht zugemutet

werden kann. Die Filtration ist mit

den Bestimmungen der Trinkwasserverordnung

vollständig kompatibel und bietet

im Vergleich zu chemischen Desinfektionsverfahren

den Vorteil, dass die ausschließlich

mechanische Zurückhaltung

von Mikroorganismen die Wasserchemie

und die Wasserqualität unbeeinflusst lässt

und eine sofortige Lösung bietet. In der

Praxis sollten Filtersysteme ausgewählt

werden, die ihre Eignung in Feldstudien

oder klinischen Studien unter Beweis gestellt

haben.

Endständige Einmal-Wassersterilfilter

werden zur Verwendung am Wasserauslauf

bzw. am Duschkopf von einigen Herstellern

als CE-gekennzeichnete Medizinprodukte

angeboten. Der Hauptanwendungsbereich

zur Prävention von Infektionen mit wasserassoziierten

Erregern ist derzeit das Krankenhaus,

und hier insbesondere Hochrisikobereiche

mit stark immungeschwächten

Patienten. Dies vor dem Hintergrund, dass

herkömmliche Maßnahmen zur Desinfektion

aufgrund planerischer und baulicher

Mängel von Anlagen häufig unwirksam

sind und die Bedeutung

von wasserassoziierten

Bakterien

als Infektionsquelle

im Krankenhaus

eindeutig belegt ist.

Auf Stationen mit

onkologischen Patienten

wird die routinemäßige Wassersterilfiltration

heute immer dann ergänzend zur

üblichen Hygiene empfohlen, wenn andere

Maßnahmen eine Einhaltung der Grenzwerte

nicht gewährleisten.

Das filtrierte Wasser kann ohne

weitere Behandlung getrunken sowie

zur Zubereitung kalter Getränke oder

Speisen verwendet werden.

Validierte Wirksamkeit

Die zuverlässige Barrierefunktion,

unter anderem gegen die besonders kritischen

Legionella spp. und Pseudomonas

spp., wurde für verschiedene Einmal-Wassersterilfilter

dokumentiert. Das filtrierte

Wasser kann ohne weitere Behandlung getrunken

sowie zur Zubereitung kalter Getränke

oder Speisen verwendet werden. Es

kann zudem für die persönliche Hygiene

oder sensible medizinische Anwendungen

genutzt werden, wie das ärztlich empfohlene

Ausduschen von

großflächigen chronischen

Wunden.

Die Erstmontage

der Wassersterilfilter

erfolgt in der

Regel durch einen

Fachbetrieb oder

den technischen Leiter der jeweiligen Einrichtung.

Anschließend kann der Wechsel

der Filter unkompliziert über eine Schnellkupplung

vorgenommen werden. Der Austausch

in Haushalten kann somit entweder

durch den Fachbetrieb oder vom Anwender

selbst vorgenommen werden, wobei im

zweiten Fall möglichst gewährleistet sein

sollte, dass der Wechsel empfehlungsgemäß

erfolgt.


Literatur:

[1] Legionellen in Trinkwasserinstallationen, IKZ-

FACHPLANER Ausgabe April 2012, Autor: Daniel

Neubacher, freier Medizinjournalist

Bild: Pall Medical

Bei stark kontaminierten

Anlagen und

drohender Nutzungseinschränkung

bis zur

Sanierung kann die

Installation endständiger

Wassersterilfilter

als Notfallmaßnahme

hilfreich sein.

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E-Paper Trinkwasserhygiene 2014 IKZ-HAUSTECHNIK 89


INSTALLATIONSTECHNIK

Erst prüfen, dann spülen

Bevor eine Trinkwasserinstallation in Betrieb geht, ist sie auf Dichtheit zu prüfen und durchzuspülen

An die Planung, Installation und Inbetriebnahme von Trinkwasserinstallationen werden hohe Anforderungen gestellt. Dies hat Auswirkungen

auf die Dichtheitsprüfung und auf das Spülen der Trinkwasserinstallation.

Dichtheitsprüfung nass und trocken

Nach Abschnitt 6.2.1 der DIN EN 806-

4 ist die Trinkwasserinstallation regelmäßig

- d. h. in Abständen von sieben Tagen -

zu spülen, wenn sie nicht unmittelbar nach

der Befüllung in Betrieb genommen wird.

Aufgrund dieser Anforderung würde die

Dichtheitsprüfung mit Wasser einen nicht

zu rechtfertigenden Aufwand bedeuten.

Deshalb lässt die DIN EN 806-4 eine Dichtheitsprüfung

mit Inertgas oder Luft zu.

Nach DIN EN 806-4 sind aufgrund der

unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften

auch unterschiedliche Druckprüfungen

Das Merkblatt „Dichtheitsprüfungen...“ fasst

zusammen, wie heute eine Trinkwasserinstallation

auf Dichtheit geprüft wird. Bild: ZVSHK

mit Wasser durchzuführen. Die Art der

Prüfverfahren (A, B oder C) ist in Abhängigkeit

von den eingesetzten Rohrwerkstoffen

(Metall, Kunststoff oder Mischinstallation)

auszuwählen. Erfahrungsgemäß

wird die Unterschiedlichkeit der drei

Dichtheitsprüfverfahren auf der Baustelle

nicht wahrgenommen und damit auch

nicht umgesetzt. Aus diesem Grunde hat

der ZVSHK (Zentralverband Sanitär Heizung

Klima) mit namhaften Rohr- und

Fittingherstellern das Merkblatt „Dichtheitsprüfungen“

erarbeitet und herausgegeben.

Darin werden sowohl ein praxisgerechtes

Prüfverfahren mit Wasser als

auch ein solches mit Druckluft bzw. Inertgas

beschrieben.

Eine Belastungsprüfung mit Druckluft liegt bei

max. 0,3 MPa.

Bild: Viega

Wahl des Prüfverfahrens

Je nach Bauvorhaben und Einstufung

der möglichen gesundheitlichen Gefährdung

ist das Dichtheitsprüfverfahren zu

wählen:

Dichtheitsprüfung mit inerten Gasen: In

Gebäuden, in denen erhöhte hygienische

Anforderungen bestehen, z. B. bei medizinischen

Einrichtungen, Krankenhäusern,

Arztpraxen, kann die Verwendung

von inerten Gasen gefordert werden, um

eine Kondensation der Luftfeuchtigkeit

in der Rohrleitung auszuschließen.

Dichtheitsprüfung mit Druckluft: Die

Dichtheitsprüfung ist mit ölfreier Luft

durchzuführen, wenn

– eine längere Stillstandszeit von der

Dichtheitsprüfung bis zur Inbetriebnahme,

insbesondere bei durchschnittlichen

Umgebungstemperaturen > 25 °C,

zu erwarten ist, um mögliches Bakterienwachstum

auszuschließen, oder

- die Rohrleitung von der Dichtheitsprüfung

bis zur Inbetriebnahme, z. B.

wegen einer Frostperiode, nicht vollständig

gefüllt bleiben kann, sodass die

Korrosionsbeständigkeit in einer teilentleerten

Leitung gefährdet ist.

Dichtheitsprüfung mit Wasser: Die

Dichtheitsprüfung mit Wasser kann

durchgeführt werden, wenn vom Zeitpunkt

der Dichtheitsprüfung bis zur

Inbetriebnahme der Trinkwasserinstallation

in regelmäßigen Abständen,

spätestens nach sieben Tagen, ein Wasseraustausch

sichergestellt wird. Außerdem

– ist sicherzustellen, dass der Hausoder

Bauwasseranschluss gespült und

dadurch für den Anschluss und Betrieb

freigegeben ist,

– dass die Befüllung des Leitungssystems

über hygienisch einwandfreie

Komponenten erfolgt,

– dass von der Dichtheitsprüfung bis

zur Inbetriebnahme die Anlage vollgefüllt

bleibt.

Prüfung mit Druckluft oder

Inertgasen

Selbstverständlich werden mit einer Belastungsprüfung

von 0,3 MPa nicht dieselben

Festigkeitsbedingungen an den Verbindungen

erreicht wie bei einer Dichtheitsprüfung

mit Wasser bei 1,1 MPa

(11 bar). Untersuchungen und Erfahrungen

aus der Praxis zeigen jedoch, dass mit der

Kombination von mehreren Voraussetzungen

dieselbe Dichtheitsaussage getroffen

werden kann. Die Voraussetzungen für

eine Dichtheitsprüfung mit Luft oder Inertgas

sind:

Rohrwerkstoffe und Verbindungen müssen

eine DVGW-Zertifizierung haben,

Die Dichtheitsprüfung mit Inertgas erfolgt unter

einem Druck von 150 hPa. Bild: Viega

90 IKZ-HAUSTECHNIK E-Paper Trinkwasserhygiene 2014


INSTALLATIONSTECHNIK

vor der Dichtheitsprüfung sind die Verbindungen

auf ordnungsgemäße Ausführung

in Augenschein zu nehmen,

nach Möglichkeit sollen große Trinkwasserinstallationen

in Teilabschnitten

geprüft werden; dadurch lassen sich

Prüfzeiten kurz halten,

vor der Belastungsprüfung findet eine

Dichtheitsprüfung statt,

anschließend folgt die Belastungsprüfung

mit max. 0,3 MPa.

Heutige Pressverbinder sind i. d. R. unverpresst

undicht.

Bild: Geberit

Die Dichtheitsprüfung wird mit einem

Prüfdruck von 150 hPa (150 mbar) vor der

Belastungsprüfung durchgeführt. Das verwendete

Manometer muss für die zu messenden

Drücke eine Ablesegenauigkeit von

1 hPa (1 mbar) im Anzeigebereich haben.

Bauteile in der Leitungsanlage müssen für

die Prüfdrücke geeignet sein oder vor der

Prüfung ausgebaut werden.

Nach Aufbringen des Prüfdrucks muss

die Prüfzeit bis 100 l Leitungsvolumen

mindestens 120 Minuten betragen. Je weitere

100 l Leitungsvolumen ist die Prüfzeit

um 20 Minuten zu erhöhen. Die Dichtheitsprüfung

beginnt nach Erreichen des

Prüfdrucks unter Berücksichtigung einer

entsprechenden Wartezeit zum Angleichen

der Temperatur des Prüfmediums an die

Umgebungstemperatur.

Falls während der Dichtheitsprüfung

ein Druckabfall auftritt, liegt eine Undichtheit

vor. Die undichte Stelle ist auszumachen

und der Mangel zu beheben. Anschließend

ist eine erneute Dichtheitsprüfung

durchzuführen.

Nach der Dichtheitsprüfung wird eine

Belastungsprüfung mit einem maximalen

Prüfdruck von 0,3 MPa (3 bar) bis Nennweiten

DN 50 und 0,1 MPa (1 bar) bei Nennweiten

über DN 50 mit einer Prüfzeit von

10 Minuten durchgeführt.

Wegen der Kompressibilität von Luft

und Gasen sind aus Unfallverhütungsgründen

in keinem Fall dieselben hohen Drücke

wie bei einer Wasserprüfung zu verwenden.

In Abstimmung mit der zuständigen

Berufsgenossenschaft wurden die Prüfdrücke

bei Luft und inerten Gasen auf maximal

0,3 MPa (3 bar) festgelegt.

Präzisions-Prüfpumpe mit Doppelventilsystem

für Wasserleitungen. Bild: Rothenberger

Dichtheitsprüfung mit Wasser nur als

Ausnahme

Wie bereits erwähnt, sollte die Dichtheitsprüfung

mit Wasser die Ausnahme

darstellen. Ein Spülen der Anlage alle sieben

Tage ist ein Aufwand, den kein Auftraggeber

bis zur Fertigstellung und Übergabe

als „besondere Leistung“ übernehmen

würde. Und kostenlos wird diese

Spülmaßnahmen kaum ein Auftragnehmer

durchführen wollen.

Nach DIN EN 806-4 sind drei Varianten

von Druckprüfungen in Abhängigkeit der

unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften

vorgesehen. Aus Gründen der praktischen

Durchführbarkeit wurde ein modifiziertes

Verfahren entwickelt, das für

alle Werkstoffe und Werkstoffkombinationen

anwendbar ist. Damit auch kleinste

Undichtheiten festgestellt werden können,

ist die Prüfzeit gegenüber der Normvorgabe

in Absprache mit namhaften Rohr- und

Fittingherstellern verlängert worden.

● Prüfdruck von Pressverbindungen

(unverpresst undicht)

Damit eine unverpresst undichte Verbindung

festgestellt werden kann, muss

die Leitungsanlage mit maximal 0,6 MPa

(6 bar) bzw. nach Herstellerangaben geprüft

werden, bevor die eigentliche Dichtheitsprüfung

durchgeführt wird. Die Prüfzeit

soll 15 Minuten betragen. In dieser Zeit

darf keine Undichtigkeit erkennbar sein.

● Prüfung von Metall-, Mehrschichtverbund-

und PVC-Rohrleitungen

Der Prüfdruck muss das 1,1-Fache des

zulässigen Betriebsdrucks betragen. Nach

DIN EN 806-2 liegt der Betriebsdruck bei

1 MPa (10 bar) und damit der Prüfdruck

nach DIN EN 806-4 bei 1,1 MPa (11 bar).

Die Prüfzeit dauert 30 Minuten. Während

dieser Zeit muss der Prüfdruck konstant

bleiben. Falls der Druck fällt, liegt eine

Undichtheit vor. Die undichte Stelle ist zu

beseitigen und anschließend eine erneute

Dichtheitsprüfung durchzuführen.

● Prüfung von kombinierten Installationen

aus Metall und Kunststoff

Der Prüfdruck von PP-, PE-, PE-X-, PB-

Rohrleitungen und kombinierten Installationen

aus Metall- und Mehrschichtverbundrohren

muss ebenfalls das 1,1-Fache

des zulässigen Betriebsdrucks betragen.

Da der Betriebsdruck nach DIN EN 806-

2 bei 1 MPa liegt, beträgt der Prüfdruck

11 bar. Die Prüfung dauert 30 Minuten. Danach

sollte eine Inspektion durchgeführt

werden, um eventuelle Undichtheiten festzustellen.

Werden keine festgestellt, ist der

Druck auf einen 0,5-fachen Prüfdruck (0,55

MPa, 5,5 bar) abzusenken. Diese Prüfzeit

dauert 120 Minuten. Währenddessen darf

keine Undichtigkeit erkennbar sein. Sollte

doch eine Undichtigkeit vorliegen, ist sie zu

Selbstansaugende elektrische Prüfpumpe zur

Druckprüfung von Rohrleitungen