Herausforderung Warmwasser in sensiblen Einrichtungen

Das Helenenstift in der Samtgemeinde Hage (Ostfriesland) ist mit seiner Geschichte, die bis in das Jahr 1881 zurückreicht, heute ein modernes Pflege- und Betreuungszentrum mitten im Ortskern. Es verfügt über 151 Betten. Die Kapazitäten verteilen sich auf sechs Wohnbereiche (drei im Haupthaus und drei weitere in den beiden Nebenhäusern). Die Abteilungen für Hauswirtschaft, Technischer Dienst, Verwaltung und Küche befinden sich im Erdgeschoss bzw. im Kellergeschoss.

Nun zwei neue Frischwassermodule

Gleichwohl das Haus höchsten Standards im Pflegeangebot entspricht, hinkte die Gebäudetechnik im Bereich der Warm- und Kaltwasserversorgung hier noch hinterher. Konkret bestand die Gefahr von Legionellenbildung aufgrund einer alten Warmwasser-Bereitungsanlage aus den 1990er-Jahren (CTC Ladespeichersystem, 3 x 1.500 l), die auch bauliche Mängel aufwies. Außerdem fehlte es aufgrund der Verkalkung der Wärmetauscher an Warmwasser-Leistung und die Zirkulationstemperaturen waren mangelhaft.

Eingebaut wurden zwei Frischwassermodule von malotech, die auf zwei Abnahmebereiche getrennt wurden. Im Hauptbereich die FriWa fresh-classic 171/129 (mit 2 x 1.000 l Schichtladespeicher Typ K) und in der Küche die FriWa fresh-classic 57/41 (mit 1.000 l  Schichtladespeicher Typ K), als Basis und Zentrum der gesamten Erneuerung der Trink-Warmwasser- und -Kaltwasser-Verteilung.

Herausforderung Umbau

Die fresh-classic-Serie ist ein vollständig vormontiertes, anschlussfertiges Komplettsystem mit elektronischer Regelung, integriertem HE-Zirkulationsmodul (je nach Ausführung) und Primärmischerkreis (gleitende Betriebsweise). Es sind Schüttleistungen bis 240 l/min möglich, die Trinkwarmwasserhygiene erfolgt im reinen Durchflussverfahren. Typische Einsatzbereiche der fresh classic sind u. a. der mehrgeschossige Wohnungsbau, Hotels, Krankenhäuser, Pflegeheime oder Gebäude mit großen Sanitärbereichen.

Die besondere Herausforderung vor Ort war, dass während der Umbauphase die Anlage in Betrieb bleiben musste. Dazu wurde ein provisorischer Betrieb über die neuen FriWa-Module direkt aus den Puffern des vorhandenen BHKW angelegt. Ein weiterer Garant für den Erfolg war die Bereitschaft des SHK-Fachbetriebs, hier auch nächtlich weiter umzubauen. Die Kesselanlage war erst vor fünf Jahren aufgrund einer Erweiterung des Gebäudes erneuert worden (Remeha Gas 610 - 860kW plus ein bereits vorhandenes BHKW von Buderus (50 kW_el)). Dieses Heizsystem blieb im Zuge der Sanierung erhalten. Was stattfand, war die gesamte Erneuerung der Trinkwasser-Verteilung (Warm/Kalt) im Haus.

Technik-Standard Zirkulationsbetrieb

In Trinkwasserleitungen von Wohngebäuden ist der Zirkulationsbetrieb heute der dominierende Betriebszustand bzw. der technische System-Standard. Er dient beispielsweise dazu, die vorgeschriebenen Hygieneanforderungen in Deutschland umzusetzen und zu erfüllen: Wenn zwischen der Erzeugung warmen Wassers und der Entnahmestelle mehr als 3 l Inhalt liegen und Trinkwasseranlagen in Mehrfamilienhäusern mehr als 400 l warmes Wasser speichern, müssen die Systeme regelmäßig auf Legionellen beprobt werden (DVGW Arbeitsblatt W 551).

Laut DIN 1988 sollten permanent hohe Temperaturen > 55 °C im System gehalten werden, um einer Legionellenbildung vorzubeugen. Andererseits natürlich auch, um den Komfort an den Zapfstellen für den Verbraucher zu erhöhen, weil über die Zirkulation sehr schnell warmes Wasser zur Verfügung gestellt wird. Dann sind die Leitungen nicht mehr mit kaltem Wasser gefüllt, das andernfalls erst abfließen müsste.

Temperaturen oft zu hoch

Durch einen permanenten Zirkulationsbetrieb bei zugleich geringer Zapfentnahme können allerdings die Warmwassertemperaturen mitunter deutlich über den gewünschten Sollwert steigen. Bisweilen sind Temperaturen > 65 °C in solchen Systemen keine Seltenheit. Dieses Phänomen tritt insbesondere in Systemen auf, die mit zentralen Frischwasserstationen kombiniert werden. Die Rücklauftemperatur ist dann entsprechend hoch und sie stört nicht nur die Temperaturschichtung im Pufferspeicher empfindlich.

In der Folge kann sie auch die Funktionalität des Wärmeerzeugers einschränken oder seine Effizienz mindern. Wärmepumpen beispielsweise schalten dann sogar oft auf Störung. Nebenbei steigt das Verkalkungsrisiko bei hohen Umlauftemperaturen deutlich an und der eigentlich gewünschte Warmwasserkomfort, den der Zirkulationsbetrieb bewirken soll, wird gleich wieder egalisiert. Das trifft dann beim Duschen zu. Zunächst ist das Wasser zu heiß und der Nutzer mischt folglich kaltes Wasser zu. Wenn das heiße Wasser in der Leitung dann allmählich den Sollwert erreicht, wird es über die zuvor eingeleitete Zumischung kalten Wassers unterm Strich zu kalt – der Nutzer muss an der Zapfstelle ein zweites Mal nachregeln.

Schnell und präzise ausregeln

„Eine große Herausforderung ist also zum einen, den Zirkulationsbetrieb regelungstechnisch so zu gestalten, dass der gewünschte Sollwert auch während diesem gehalten wird und zum anderen, dass der ständige Wechsel zwischen Zirkulieren und Zapfen temperaturstabil abläuft“, resümiert malotech-Geschäftsführer Marc Losch. In malotech‘s fresh-classic-Reihe gelingt die schnelle und präzise Ausregelung auf Sollwert durch ein neuartiges Regelkonzept für Diese Herausforderung zu bestehen gilt insbesondere für sensible Einrichtungen wie Seniorenzentren und Pflegeheimen.

Vorbild für das Sanierungsprojekt im Helenenstift in Hage war indes eine weitere Liegenschaft des Betreibers, das Johann-Christian-Reil Haus im benachbarten Norden, das bei ähnlicher Größe wie das Helenenstift vor drei Jahren mit den gleichen Komponenten modernisiert und optimiert wurde. Aufgrund der guten Erfahrungen und des störungsfreien Betriebs hat man sich dann auch im Helenenstift wieder für malotech entschieden.