Automatische Hygienespülung: Einsatzkriterien und Planungstipps
Unter dem Begriff „Bestimmungsgemäßer Betrieb“ ist zu verstehen, dass weder der Zustand noch die Betriebsweise der Trinkwasser-Installation nachteilige Auswirkungen auf die Trinkwassergüte haben dürfen. DIN 1988-200 fordert hierzu im Anhang B, dass neben der regelwerkskonformen Planung und Errichtung auch die regelmäßige Kontrolle und die nötigen Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden.
Eine wesentliche Voraussetzung für den bestimmungsgemäßen Betrieb ist die Vermeidung einer zu langen Verweildauer des Trinkwassers in der Trinkwasser-Installation. Jedoch können die tatsächliche Nutzung und die zugrunde gelegten Dimensionierungsansätze weit auseinanderliegen – etwa dann, wenn Mietwohnungen, Hotelzimmer oder Büroetagen in Gewerbeobjekten längere Zeit leer bleiben oder Nutzungsunterbrechungen eintreten, wie dies in Schulen oder Sportstätten der Fall ist.
Verantwortliche für die Trinkwassergüte
Der bestimmungsgemäße Betrieb liegt nach den Vorgaben der Trinkwasserverordnung (TrinkwV, zuletzt geändert durch die Verordnung zur Neuordnung trinkwasserrechtlicher Vorschriften vom 3. Januar 2018, BGBl. I Nr. 2 vom 08. Januar 2018, S. 99) sowie nach AVBWasserV in der Verantwortung des Betreibers bzw. des Anschlussnehmers. Die Voraussetzungen hierfür sind jedoch in der Planungs- und Ausführungsphase zu schaffen.
Kann der geforderte regelmäßige Wasseraustausch nicht sichergestellt werden, muss der Leitungsinhalt durch regelmäßige Spülungen ausgetauscht werden. Dem ausführenden Fachunternehmen obliegt hierbei gegenüber dem Inhaber der Trinkwasser-Installation die Hinweispflicht, dass dieser für die Einhaltung des bestimmungsgemäßen Betriebs verantwortlich ist.
Vom Inhaber und Betreiber verlangt dies entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Stagnation. Diese Aufgabe kann durch automatische Spüleinrichtungen übernommen werden. Durch die Automatisierung ist ein regelmäßiger und nach einstellbaren Größen, wie Wassermenge oder -temperatur, definierbarer Austausch möglich.
PWC-Erwärmung wird oft unterschätzt
Im Leitungsnetz für „Trinkwasser kalt“ (PWC) ist insbesondere die Erwärmung in den kritischen Temperaturbereich oberhalb 25 °C ein noch sehr unterschätzter Risikofaktor. In den Installationsschächten vieler bestehender Gebäude schützt die vorhandene Rohrdämmung die PWC-Leitungen nur unzureichend vor einer unzulässigen Erwärmung durch „Trinkwasser warm“ (PWH).
Verlaufen dazu parallel Heizungsrohrleitungen, erfolgt zwangsläufig ein Wärmeübergang auf die Rohrleitung für „Trinkwasser kalt“. Ein weiteres Beispiel ist die Leitungsführung innerhalb von Zwischendecken, wo ebenfalls mit erhöhten Wärmelasten durch warmgehende Leitungen zu rechnen ist.
Nach Vorgabe der Technischen Regeln für Trinkwasser-Installationen (DIN EN 806-2, DIN 1988-200; jeweils Abschnitt 3.6) darf das kalte Trinkwasser 30 Sekunden nach dem Öffnen der Entnahmestelle nicht wärmer als 25 °C sein. Die Notwendigkeit von Hygienespülungen besteht fast ausschließlich nur für das kalte Trinkwassernetz. Sofern die Warmwasserversorgung mit Zirkulation und insgesamt gemäß den Vorgaben des DVGW-Arbeitsblattes W 551 betrieben wird, sind bereits anlagentechnische Maßnahmen zum Schutz vor Legionellen getroffen.
Automatische Hygienespülung
Eine Lösung für den kontrollierten und automatisierten Wasseraustausch ist der Einsatz der Geberit-Hygienespülung (Bild 1). Diese erneuert das Trinkwasser in den Leitungen in regelmäßigen Intervallen, nach vorgegebener Zeit, abhängig von Temperaturwerten oder nach einem vorab durch Berechnung ermittelten auszutauschenden Trinkwasservolumen.
Bei den verantwortlichen Personenkreisen für Betrieb und die Instandhaltung der haustechnischen Anlagen in öffentlichen Gebäuden (insbesondere Hotels, Krankenhäusern sowie Pflege- und Seniorenheimen) ist der Einsatz von automatischen Hygienespülungen inzwischen fester Bestandteil bei der Neuerrichtung oder der Modernisierung von Trinkwasser-Installationen. Auch im Wohnungsbau findet die automatisierte Hygienespülung wachsenden Zuspruch.
Der Einbauort für die Geberit-Hygienespülung ist frei definierbar und richtet sich primär danach, welche Teile der Trinkwasser-Installation gegen Stagnation oder kritische Temperaturen abzusichern sind. Spülmengen und -intervalle lassen sich individuell einstellen und auch nachträglich an veränderte Betriebsbedingungen anpassen. Zudem kann bei Bedarf die Durchführung eines automatisch ausgelösten Spülvorgangs rechtssicher dokumentiert werden (Bild 2).
Zu unterscheiden ist zunächst vor allem, ob eine bestehende Trinkwasser-Installation nachträglich abzusichern ist oder ob die Hygienespülung in eine Neubauplanung zu integrieren ist.
Planungsgrundsätze
Schon bei der Planung der Leitungsführung ist zu beachten (zu prüfen), ob der bestimmungsgemäße Betrieb sichergestellt werden kann. Die für den jeweiligen Anlagenteil auszuspülenden Wassermengen müssen dazu ermittelt sowie die passende Steuerungsart festgelegt werden. Installationstechnische Voraussetzungen sind eine Anschlussmöglichkeit zum Entwässerungssystem sowie möglichst kurze Anbindelängen der Trinkwasserleitung zur Spülstation.
Einsatz in bestehenden Installationen
Zeigt eine Trinkwasser-Installation nach vorhergehender Untersuchung Auffälligkeiten, bestimmt der Inhaber bzw. Betreiber, welche Maßnahmen zur Wiederherstellung der Trinkwasserqualität umgesetzt werden. Eine davon ist, die stagnationsgefährdeten Teile der Trinkwasser-Installationen gegen Stagnation abzusichern. Dazu ist zunächst eine sehr genaue Bestandsaufnahme erforderlich, damit auch sämtliche selten benutzten Entnahmestellen erfasst werden.
Auch in Leitungsanlagen mit kontinuierlicher Entnahme im gesamten Netz kann Stagnation auftreten, wenn die Rohrleitungen überdimensioniert sind oder sich die Nutzung geändert hat.
Dazu zählen zum Beispiel Wohnbauten, deren Wohnungen ursprünglich für drei bis vier Personen konzipiert waren und jetzt nur noch von Ein- bis Zweipersonenhaushalten belegt sind. Neben geringeren Belegungszahlen wirken sich auch die heutigen Lebensgewohnheiten auf den Trinkwasserverbrauch aus – wie der Single, der nach Arbeitsende seine Freizeit oft mit Sport verbringt und danach die Dusche des Fitnessstudios benutzt.
Einsatz im Neubau
Zunächst ist in Trinkwasser-Installationen durch die verwendeten Materialien und bei nach hygienischen Kriterien geplanter Leitungsanlage der Erhalt der Trinkwassergüte gesichert, wenn die Installation nach den anerkannten Regeln der Technik geplant und errichtet wurde. Bei der Planung gilt es beispielsweise zu prüfen,
- in welchen Teilen der Trinkwasser-Installation Risiken für die Beeinträchtigung der Trinkwassergüte zu erwarten sind und
- welche Teile der Leitungsanlage auf Stagnation sowie kritische Temperaturen zu überwachen sind.
Zur Absicherung von Stockwerksinstallationen gegen Stagnation hängt die Anordnung der Geberit-Hygienespülung wesentlich davon ab, ob diese als Reihen- oder Ringinstallation ausgeführt wird. Ein Entscheidungskriterium für die Ausführung der Stockwerksinstallation als Strang- oder Ringleitung ergibt sich aus der geplanten Anordnung der Sanitärobjekte.
In einer Reiheninstallation ist der Platz für die Hygienespülstation nach dem letzten Verbraucher anzuordnen, um beim Spülvorgang die gesamte Stockwerksleitung auszuspülen.
Bei Ringleitungssystemen kann die Geberit-Hygienespülung im Grunde an einer beliebigen Stelle platziert werden, da bei dieser Verlegeart die vollständige Durchströmung der Stockwerksleitungen sichergestellt ist. Während des Spülvorgangs wird der komplette Rohrleitungsinhalt ausgetauscht.
Betriebsarten
Die Geberit-Hygienespülung kann in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden. Die Spülintervalle und -mengen lassen sich an die Gegebenheiten vor Ort bedarfsgerecht anpassen. So können über eine Steuereinheit mit Bluetooth-Funktion und die Möglichkeit zur Einbindung in die Gebäudeleittechnik über eine RS485-Schnittstelle und über Digital I/O feste Spülintervalle oder Spülzeitpunkte definiert werden.
Durch eine vorgelagerte Sensorik zur Temperatur- oder Volumenstrommessung können die Spülvorgänge auch ereignisgesteuert und damit besonders zielgenau ausgelöst werden. Für spezielle Einsatzbereiche, beispielsweise gewerbliche oder öffentliche Gebäude, muss darüber hinaus individuell bestimmt werden, welche Steuerungsart für die jeweilige Sicherungsaufgabe geeignet ist.
Betriebsart Zeit
Nach der Zeit auslösende Spülprogramme sind überall dort sinnvoll, wo eine bestimmte Dauer der Nutzung sowie auch Nutzungsunterbrechungen den Betrieb bestimmen.
Ein Beispiel sind Schulgebäude, wo durch die Hygienespülung automatisch nach jedem Wochenende sowie während der Ferienzeiten der Wasseraustausch sichergestellt wird. So kann bei der Einstellung eine bestimmte Uhrzeit (z. B. 6.00 Uhr) mit einem oder mehreren Wochentagen verknüpft werden.
Betriebsart Intervall
Die Anforderungen an den Erhalt der Trinkwassergüte ergeben sich nicht nur aus der Trinkwasserverordnung. Im gewerblichen Bereich bestimmen beispielsweise Arbeitsstättenrichtlinien oder allgemeingültige Verkehrssicherungspflichten, dass an den Entnahmestellen hygienisch einwandfreies Trinkwasser verfügbar sein muss.
Mit der Intervallsteuerung können Spülungen in Zeitabständen erfolgen, die nicht an den 24-h-Zyklus angelehnt sind. Die Intervallsteuerung orientiert sich somit nicht nach festgelegten Zeitpunkten, sondern nach der tatsächlichen Nutzung. Ein Beispiel sind Wasch- und Duschräume in einem Industriebetrieb, wo beispielsweise vor jedem Schichtbeginn die Trinkwasserleitungen kalt gespült werden sollen.
Betriebsart Temperatur
Die Überwachung der Temperatur ist insbesondere für Trinkwasser kalt von Bedeutung. Überschreitet die gemessene Kaltwassertemperatur die Temperaturgrenze (max. 25°C; empfohlen werden 20°C), muss die Geberit-Hygienespülung den überwachten Leitungsabschnitt so lange spülen, bis die Temperaturgrenze wieder erreicht ist.
Für die Steuerung der Hygienespülung in Abhängigkeit von einem Temperaturwert muss an der betreffenden Stelle innerhalb der Leitungsanlage die Ist-Temperatur erfasst werden. Hierzu stehen als Zubehör Temperatursensoren zur Auswahl, die als Leitungsarmatur installiert werden.
Betriebsart Volumen
Diese Variante eignet sich, um definierte Nutzungsabschnitte entweder präventiv oder reaktiv zu spülen. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Sanitärraum im Saunabereich einer Wellnesseinrichtung, der nur an bestimmten Wochentagen genutzt wird. Die volumenorientierte Betriebsart löst nach einem festeingestellten Zeitpunkt eine Spülung aus.
Sie beginnt zu einer festen Uhrzeit (z.B. 6.00 Uhr) verbunden mit einem oder mehreren Wochentagen (z.B. Montag, Mittwoch und Samstag) und spült ein festeingestelltes Trinkwasservolumen aus.
Betriebsart Verbrauch
Bei der verbrauchsorientierten Spülung erfasst ein der Hygienespülung vorgelagerter Volumenstromsensor (Vortex-Strömungssensor, DN 10 bis DN 40; 0,9 bis 188 l/min) die Nutzung in dem gewünschten Leitungsabschnitt und löst eine volumenoptimierte Differenzspülung aus. Dabei wird nur so viel Wasser abgespült, wie zur Sicherstellung des bestimmungsgemäßen Betriebs notwendig ist.
Bei Nichtnutzung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls (z.B. 72 h) erfolgt eine intervallorientierte Spülung. Dieses Spülverfahren wird bei Geberit als volumenoptimierte Differenzspülung bezeichnet. Mit einem zum Sortiment gehörenden Volumenstromsensor durchläuft die Steuerung die Schritte „messen – vergleichen – differenzieren – reagieren“, sodass in der zu überwachenden Einheit nicht mehr Wasser als nötig ausgespült wird.
Signalübermittlung und Entwässerung
Die Geberit-Hygienespülung stellt die Schnittstellen RS485 sowie Digital I/O zur Einbindung in eine Gebäudeleittechnik zur Verfügung. Die aktuelle Steuerungs- und Regeltechnik ermöglicht zudem, Einstellungen zu Spülmengen und Spülintervallen per Smartphone oder Tablet-PC vorzunehmen (Bild 3). Die Kommunikation zwischen den mobilen Endgeräten und der Hygienespülung erfolgt über eine Bluetooth-Verbindung.
Für die Betriebsarten Temperatur und Volumen ist in der Planung jeweils die Länge für die Signalübertragung zwischen dem Temperatur- oder Volumenstromsensor (Bild 4) und der Hygienespülstation zu berücksichtigen. Die Geberit-Hygienespülung ermöglicht beispielsweise bis zu 300m lange Signalleitungen.
Integraler Bestandteil der Geberit-Hygiene-spülung ist ein dem Magnetventil bzw. den Magnetventilen vorgeschalteter Volumenstromsensor. Damit lassen sich die Spülvorgänge – Spülbeginn, Spülvolumen, Spülende und optional die Temperatur – exakt protokollieren. Das Protokoll kann über die Bluetooth-Verbindung per Tablet ausgelesen werden.
Die Einbindung in das Entwässerungssystem stellt im Grunde einen gewöhnlichen Objektanschluss dar. Bei der Installation innerhalb der Etage ist es sinnvoll, die Hygienespülung über eine separate Anschlussleitung an den Fallstrang anzubinden. Dadurch ist sichergestellt, dass der Sanitärraum im Fall einer verstopften Sammelanschlussleitung nicht über eine tief liegende Ablaufstelle überflutet werden kann.
Dieser Artikel von Pascal Lehmler ist zuerst erschienen in TGA Ausgabe 08-2018. Pascal Lehmler ist Produktmanager Rohrleitungssysteme bei der Geberit Vertriebs GmbH.
