Durchdachtes Wassermanagement

Seit Beginn der Corona-Pandemie hat das Thema Hygiene weltweit eine neue Bedeutung erlangt. Um uns zu schützen, war in vielen öffentlichen und halböffentlichen Gebäuden der Betrieb coronabedingt über Wochen hinweg eingeschränkt oder kam komplett zum Erliegen – mancherorts hält dieser Zustand immer noch an. Das wirft neue Hygiene-Probleme auf: Werden Sanitäranlagen nicht oder nur unzureichend genutzt, so kommt es zwangsläufig zur Bakterienvermehrung im Trinkwasser. Eine hohe Gesundheitsgefahr geht oftmals von Legionellen aus, die schwere Atemwegserkrankungen hervorrufen können (Abbildung 1).

Gesetzliche Grundlagen liefern die Anforderungen, Wassermanagement-Systeme die Lösung

Grundsätzlich sind Trinkwasser-Installationen so zu planen, bauen und zu betreiben, dass sie mindestens den „allgemein anerkannten Regeln der Technik“ entsprechen (§17 TrinkwV). Das heißt, der Gebäudebetreiber muss jede Entnahmestelle hygienekonform betreiben. Er hat dafür zu sorgen, dass im Trinkwasser keine Krankheitserreger „in Konzentrationen enthalten sind, die eine Schädigung der menschlichen Gesundheit besorgen lassen“

(§5 TrinkwV). Dies ist eine sehr weitreichende und umfassende Forderung, die vom Gebäudebetreiber vor allem folgendes verlangt:

1. einen regelmäßigen und vollständen Wasserwechsel über alle Entnahmestellen, d. h. alle 72 Std.

2. die Vermeidung kritischer Temperaturen im Kaltwasser (PWC) und Warmwasser (PWH).

Bedarfsgerecht dimensionierte Rohrleitungen und sachgemäß ausgeführte Installationen bilden dabei die Basis für den bestimmungsgemäßen Betrieb.

Letzterer wird in öffentlichen und gewerblichen Objektbauten sowie zunehmend auch im gehobenen Geschosswohnungsbau am einfachsten und wirtschaftlichsten durch die Installation von elektronischen Sanitärarmaturen an Waschtischen, Küchenspülen, Duschen, WCs und Urinalen sowie auch an Ausgussbecken in Kellern und Reinigungsräumen sichergestellt. Denn Sensorarmaturen lösen zeitabhängig oder z.B. 72 Stunden nach der letzten Nutzung automatisierte Stagnationsspülungen aus. Und diese können bei Bedarf über weitere Tools dokumentiert werden.

Hierbei kommen drei Lösungen in Betracht, die sich in der Branche etabliert haben. Alle drei stammen von Schell, dem Spezialisten für Sanitärarmaturen und Lösungen zum Erhalt der Trinkwasserhygiene:

1. Eine Variante ist Schell Single Control SSC, ein Bluetooth®-Modul, mit dem via App die Schell Armaturen schnell und einfach parametriert werden können. Das Bluetooth®-Modul kann dabei auf zwei Arten genutzt werden:

A: Nutzt man es als Werkzeug, wählt man einmal in der App die Parameter aus, mit der alle Armaturen eines Gebäudes eingestellt werden sollen. Dann steckt man kurz das Bluetooth®-Modul zwischen Stromversorgung und Armatur, überträgt die Daten und entfernt das Modul wieder. So stellt man komfortabel und mit geringem Zeiteinsatz an allen Armaturen eine identische Funktionsweise sicher – mit nur einem einzigen Bluetooth®-Modul.

B: Nutzt man das Modul als Spülkalender und Dokumentations-Modul, verbleibt es jeweils an einer Armatur. Das Bluetooth®-Modul ermöglicht neben der komfortablen Einstellung dann auch zusätzlich die Dokumentation der über die Kalenderfunktion und integrierten Uhr vorgewählten Stagnationsspülungen. Das SSC Bluetooth®-Modul ist vor allem für kleinere Objekte wie Kitas und Gaststätten geeignet.

2. Weitaus mehr Optionen bietet das Schell Wassermanagement-System SWS, das mit wenigen steckerfertigen Komponenten nahezu alle elektronischen Schell Sanitärarmaturen in einem Gebäude vernetzt und sich optional in Gebäudeleitsysteme einbinden lässt. Es eignet sich für den Neubau und den Bestand: Da fast alle Schell-Armaturen seit vielen Jahren kommunikationsfähig sind, kann das SWS auch problemlos nachgerüstet werden! Denn das Schell SWS ist das einzige System im Markt, das per Funk auch im Batteriebetrieb einsatzfähig ist. Ob die Kommunikation via Funk und/oder Kabel erfolgt: mit dem SWS lassen sich viele Daten wie beispielsweise die Wassertemperatur — die auch für die Steuerung von Stagnationsspülungen eingesetzt werden kann — zentral von einem Punkt aus dokumentieren. Weitere Aktionen wie Stagnationsspülungen können über SWS parametriert, gesteuert und dokumentiert werden – es ist intuitiv über PC, Tablet oder Smartphone bedienbar.

3. Als Ergänzung zum Wassermanagement-System SWS gibt es das SMART.SWS. Es ermöglicht dem Betreiber, ortsunabhängig ein oder mehrere Gebäude „aus der Ferne“ und ohne kostenintensiven Personaleinsatz zu steuern und zu überwachen.  Ohne das Gebäude zu betreten, sind individuelle Anpassungen zum Beispiel bei einem temporären Gebäude-Leerstand und schnelles Handeln im Ernstfall umsetzbar (Abbildung 2). Denn mit den SWS Leckageschutz-Armaturen lassen sich Bereiche der Installation oder auch das ganze Gebäude selbst aus der Ferne ganz einfach absperren. Um dennoch den Erhalt der Wassergüte sicher zu stellen, öffnen sie dann ausschließlich für die notwendigen Stagnationsspülungen.

Risiken erkennen und minimieren

Werden überhöhte Legionellenzahlen festgestellt, müssen die Ursachen für deren Vermehrung im Rahmen einer Gefährdungsanalyse gefunden werden. Um die Bakterienkonzentration niedrig genug zu halten, fordern die Regelwerke die Einhaltung der im Regelwerk wie der VDI 6023 festgelegten Temperaturen PWC und PWH sowie spätestens nach 72 Stunden einen vollständigen Wasserwechsel über alle Entnahmestellen. Mit jeder Spülung wird frisches Wasser nachgeführt und so die Koloniezahl in der gesamten Trinkwasser-Installation erheblich reduziert.

Automatische Stagnationsspülungen sichern den Erhalt der Trinkwasserhygiene

Mit elektronischen Armaturen von Schell können Stagnations­spülungen automatisch nach vorab festgelegten und eingestellten Parametern erfolgen. Im normalen Betrieb ist dies ganz besonders und vor allem für nicht gut zugängliche Ausgussbecken und andere selten genutzte Entnahmestellen sinnvoll. Der Gebäudestillstand während der Corona-Pandemie hat aber gezeigt, dass in öffentlichen und gewerblichen Gebäuden nicht mehr zwangsläufig von bestimmungsgemäßem Betrieb durch regelmäßige Nutzung auszugehen ist. Hunderte Flughäfen, Bahnhöfe und andere Betriebe, die im Normalfall an nahezu 365 Tagen pro Jahr frequentiert werden, waren unerwartet mit dem Thema Trinkwasserstagnation konfrontiert.

Sie müssen mit zum Teil erheblichem personellem Aufwand in einen ordnungsgemäßen Zustand versetzt werden. Einen guten Überblick über die zu ergreifenden Maßnahmen bei der Wiederinbetriebnahme liefert die VDI3810-2/VDI6023-3 (Abbildung 4).

Diese personal- und kostenintensiven Maßnahmen zur Wiederinbetriebnahme sparen sich die vielen Gebäudebetreiber in Deutschland, die auf elektronische Armaturen mit integrierter Stagnationsspülung (Abbildung 3), auf den Einsatz von SSC Bluetooth®-Modulen oder das Schell Wassermanagementsystem SWS/SMART.SWS setzen.

Trinkwasser-Installationen fachgerecht spülen

Fachgerechtes Spülen nach einer Betriebsunterbrechung basiert immer auf hohen Fließgeschwindigkeiten in allen Rohrleitungsabschnitten – auch in den groß dimensionierten Leitungen der Kellerverteilung. Anzustreben sind 2m/s. Diese Geschwindigkeiten können in großen Gebäuden nur mit erheblichem Aufwand realisiert werden, denn es sind bis zu 32 Armaturen gleichzeitig zu betätigen. Würde keine turbulente Strömung erreicht, fände der Wasseraustausch im Wesentlichen nur im Kern einer Leitung statt, während das Wasser im Randbereich der Leitungen weitgehend stagnieren würde. So paradox es klingen mag: Wasser durchfließt dann Wasser. Diese physikalische Eigenschaft, bezeichnet Schell als Rohr-in-Rohr-Phänomen (Abbildung 5). Dies ist der Grund dafür, dass ein qualifizierter Wasserwechsel nach einer Wiederinbetriebnahme oder aufgrund einer Stagnationsspülung nur mit einem ausreichend hohen Wasser- bzw. Spülvolumen möglich ist.

Überdimensionierte Leitungsnetze – und was ein Wassermanagement-System bewirken kann

Trinkwasser-Installationen werden nach DIN 1988-300 dimensioniert. Das Regelwerk zielt darauf ab, bei kleinstmöglichem Innendurchmesser der Rohrleitungen einen Mindestfließdruck von 0,10 MPa (1bar) an jeder Entnahmestellen sicherzustellen. Dabei gibt die DIN zur Berechnung Konstanten für verschiedene Gebäudetypen vor, z. B. für ein Hotel oder ein Verwaltungsgebäude. Die damit zu ermittelnden Spitzendurchflüsse können sich dennoch selbst bei identischem Gebäudetypen sehr unterscheiden. Beispielsweise findet in einem dauerhaft ausgebuchten Wellnesshotel nahezu permanent ein Wasseraustausch statt, während dieser in einem Stadthotel vorwiegend morgens und abends und in einem Wintersporthotel nur saisonal oder aktuell fast gar nicht mehr stattfindet. Manchmal verändert sich aber auch das Nutzerverhalten über die Lebenszeit eines Gebäudes: Heutzutage wird in Sportstätten weitaus weniger geduscht als in früheren Jahren. Zudem sind Sportstätten auf Sportveranstaltungen und damit auf eine Gleichzeitigkeit von 1 ausgelegt. All dies macht solche Gebäude besonders anfällig für mikrobiologische Herausforderungen.

Installation retten bei Umnutzung

Oftmals hat auch die Umnutzung einer Immobilie Auswirkungen auf die Trinkwasserentnahmen. Ein besonders drastisches Beispiel ist die Umwidmung eines Hotels in ein Pflegeheim für Wachkoma-Patienten, ohne Rückbau der Badezimmer! In diesem Fall half nur das regelmäßige Betätigen aller Entnahmestellen im Haus, was jedoch mit einem hohen personellen Aufwand und hohen Unsicherheiten behaftet war. Denn auch bei händischem Spülen müssen die Gleichzeitigkeiten gemäß Planung eingehalten werden, um die Wassergüte zu erhalten. Das heißt, es müssen in vielen verschiedenen Zimmer alle Entnahmestellen geöffnet und anschließend auch wieder geschlossen werden. Jedes Zimmer wird also zwei Mal begangen!

Das Wassermanagement-System SWS ist in der Lage, regelmäßige Stagnationsspülungen an mehreren elektronischen Armaturen zugleich automatisiert auszulösen (Spülgruppen) und gleichzeitig die Wassertemperaturen zu überwachen. Eine konsequent hygienekonforme Betriebsweise der bestehenden Trinkwasser-Installation erfordert die Nutzung aller Entnahmestellen im Gebäude, auch an endständiger Stelle wie beispielsweise in einem Versorgungs- oder Putzraum (Abbildung 6).

Ungewollte Kaltwassererwärmung – und wie man sie mit dem SWS in den Griff bekommt

Problematisch bei Kaltwasser bleibt vielerorts die Einhaltung empfohlener Temperaturbereiche bis max. 25 °C. In Schächten sind Kaltwasserleitungen einer besonders hohen Wärmebelastung ausgesetzt, wenn die mit im Schacht verlegten Warmwasserleitungen erst die Luft und dann auch die Kaltwasser-Installation trotz fachgerechter Dämmung erwärmen. Die Folge sind überhöhte Legionellenzahlen gerade auch im „Kaltwasser“. Diesen hygienekritischen Temperaturbereich gilt es unter allen Umständen zu vermeiden. Konsequent ist deshalb nach VDI 6023 die räumliche Trennung, beispielsweise durch separate Installationsschächte. In der Praxis ist das oft schwierig zu realisieren, erst recht in Altbauten. Das Wassermanagement-System SWS von Schell bewältigt diese Herausforderungen unkompliziert und auf kostengünstige Weise – mit dem Einsatz von Schell Temperaturfühlern, die dann bei erhöhten Temperaturen PWC eine Stagnationsspülung eigenständig auslösen. Beispielsweise setzt die Charité in Berlin auf diese Lösung.

Fazit

Noch nie gab es in deutschen Gebäuden so häufige Betriebsunterbrechungen und so viel Leerstand wie in den Jahren 2020/2021. Wer bei der Wiederinbetriebnahme gemäß VDI3810-2/VDI6023-3 dennoch den nachfolgenden Nutzern Trinkwasser in der hohen Güte des Versorgers zur Verfügung stellen möchte, muss hohe Anforderungen an das Spülen der Installation und oftmals auch an mikrobiologische Kontrolluntersuchungen erfüllen. Dies gelingt auf zwei unterschiedlich aufwändigen Wegen: mittels händischen Spülens über alle Entnahmestellen und mit hohen Gleichzeitigkeiten oder deutlich einfacher mittels elektronischer Armaturen inkl. SSC Bluetooth®, dem Schell Wassermanagementsystem SWS und dem optionalen „Fernüberwachungsmodul“ SMART.SWS für Gebäude. Am Ende ist es eine wirtschaftliche Entscheidung, dass man aus Sicherheitsgründen in berührungslose elektronische Armaturen und ein Wassermanagement-System investiert, anstatt alternativ höhere Personalkosten und gewisse Unwägbarkeiten beim Erhalt der Wassergüte in Kauf zu nehmen.

Weitere Informationen unter www.schell.eu