Spülstationen: So lassen sich längere Betriebsunterbrechungen vermeiden

Zu Beginn eine eher grundsätzliche Frage: Warum ist es überhaupt notwendig, das Wasser in allen Leitungsteilen mindestens alle 72 Stunden auszutauschen, wie es die VDI-Richtlinie 6023 „Hygiene in Trinkwasser-Installationen“ empfiehlt? Letztendlich geht es dabei um Verbraucherschutz. Das beispielsweise von Vermietern über die Hausinstallation zur Verfügung gestellte Trinkwasser muss „genusstauglich und rein“ sein.

So formuliert es die TrinkwV und sie wird bekanntermaßen bei den mikrobiologischen Parametern, die wiederkehrend überprüft werden, recht konkret. Um nun das Wachstum von Legionellen in Trinkwasser-Installationen nachhaltig zu verhindern, gilt es, Stagnationsphasen in allen Leitungsteilen innerhalb hygienisch ungünstiger Temperaturbereiche sicher zu vermeiden.

Risikofaktoren: Stagnationszeit und Temperaturbereich

Dabei treten Stagnationsphasen bereits im normalen Betrieb von Trinkwasser-Installationen täglich auf. Etwa bei nächtlichen Zapfruhen, beruf­licher Abwesenheit der Bewohner an Wochentagen oder auch an einzelnen Entnahmestellen wie z. B. Badewannen, die typischerweise deutlich weniger genutzt werden als die Dusche. Diese Stagnationsphasen müssen nicht zwingend zu einem Legionellenwachstum führen, denn neben dem Faktor Zeit brauchen Wasserbakterien zunächst auch wachstumsfördernde Temperaturen. Überall da, wo beide Faktoren gleichzeitig auf das Trinkwasser wirken, ist das Risiko besonders hoch. Dies ist inzwischen durch zahlreiche Studien belegt.

So zeigt das Streudiagramm in Bild B die Auswertung von 541 Probenahmen. Das Vorkommen von Legionella pneumophila jeder Probe wurde dazu im Diagramm der jeweiligen Konstanztemperatur – also der erreichten Temperatur der Warmwasserzapfung bei längerem Ablaufen – zugeordnet. Nur drei der 541 Proben über einer Konstanztemperatur von 60 °C zeigen Befunde über 100 KBE/100 ml. Nur eine der Proben unterhalb 25 °C zeigt überhaupt ein Vorkommen von Legionellen. In der Studie, die im Verbundprojekt der Universitäten Duisburg-Essen, Berlin und Bonn sowie der DVGW-Forschungsstelle TU Hamburg-Harburg und des IWW Zentrum Wasser, Mülheim, erstellt wurde, zeigt sich, wie wichtig die Vermeidung ungünstiger Temperaturbereiche während Stagnationsphasen ist. 97 % der positiven Befunde lagen in der Studie im Temperaturbereich zwischen 25 und 60 °C.

Diese Temperaturanforderungen an Trinkwasser-Installationen sind deshalb seit vielen Jahren fester Bestandteil der technischen Regelwerke. 60/55 °C als Temperaturpaar für den Betrieb von Zirkulationsanlagen, die Speicheraustrittstemperatur von 60 °C oder die Anforderung an kaltes Trinkwasser mit max. 25 °C seien hier exemplarisch genannt. Nachhaltige Trinkwasserhygiene braucht also definitiv regelmäßigen Wasseraustausch. Wasser muss dabei nicht einfach nur fließen. Es muss vor allem erneuert werden, am besten mit turbulenter Durchströmung. Denn nur nachfließendes Trinkwasser sorgt gleichermaßen für eine Verringerung der Keimkonzentration und für eine Temperaturhaltung außerhalb hygienisch ungünstiger Temperaturen.

Temperaturanforderungen in der Praxis

Und wie klappt’s so mit der Einhaltung dieser Anforderungen in der Praxis? Hier lohnt ein Blick in übliche Trinkwasser-Installationsarten und Bauweisen, um mögliche Risikobereiche zu erkennen. Ein Beispiel stellt die Schachtinstallation dar – der in Bild C gezeigte Schacht ist zwar zu 100 % normkonform installiert, die darin verbaute Installation bestehend aus Trinkwasser kalt (PWC), warm (PWH) und Zirkulation (PWH‑C) kann aber trotzdem nicht einmal über täglich übliche Stagnationsphasen in zulässigen Temperaturbereichen gehalten werden. Dies konnte im Laborversuch nachgewiesen werden.

Zwar sind alle Leitungsteile im Schacht zu 100 % gedämmt und die Zirkulation exakt auf 60/55 °C einreguliert. Allerdings sorgt der ständige Wärmeeintrag der Zirkulation im Schacht schnell für eine Umgebungstemperatur von 31 °C. Damit wird bereits nach einer Stagnationszeit von etwa drei Stunden eine Kaltwassertemperaturerhöhung von 16 auf 25 °C erreicht. Optimierungen durch thermische Trennung der kalt- und warmgehenden Leitungen mithilfe einer 80 mm starken PUR-Dämmung bringen immerhin eine Reduzierung der Umgebungstemperatur um bis zu 4 K. Jedoch kann auch hier die Aufwärmung des stagnierenden Kaltwassers auf 25 °C nur rund fünfeinhalb Stunden verhindert werden.

Das heißt, dass die ansonsten normkonform gebaute Installation während jeder nächtlichen Zapfruhe und während jeder achtstündigen Abwesenheit am Tag in den Stagnationsphasen nicht regelkonforme Trinkwassertemperaturen erreicht und ein Risiko für Legionellenwachstum darstellt. Leider ist dies nicht der einzige Schwachpunkt der Warmwasserzirkulation. Während dieser Stagnationphasen kommt es an den Abzweigen der Warmwasserleitung zu einem Temperaturniveau im Bereich zwischen 30 und 40 °C, wie Untersuchungen mit der Wärmebildkamera ergeben haben. Durch Konvektion und Wärmeleitung im Anschlussbereich bis etwa 40 cm vom Abzweig entfernt sorgt die Warmwasserzirkulation innerhalb der Stagnationsphase für Temperaturen, bei denen sich Legionellen wohlfühlen.

Was dagegen hilft, ist die strikte Trennung von PWC-Leitungen von allen warmgehenden Leitungen in einem separaten Schacht oder ein genereller Verzicht auf Warmwasserzirkulation durch den Einsatz dezentraler Trinkwassererwärmung. Grundsätzlich aber sollten solche vorhersehbaren Stagnationsphasen bzw. Betriebsunterbrechungen durch endsträngige Spülmaßnahmen abgesichert werden, um Hygienerisiken zu minimieren.

Maßnahmen bei Betriebsunterbrechung

Spülmaßnahmen? Betriebsunterbrechungen? Was genau hat es damit auf sich? Die VDI-Richtlinie 6023 sowie die VDI-Richtlinie 3810 enthalten zunächst eine Definition der Betriebsunterbrechung: „Fehlender Wasseraustausch über 72 Stunden hinaus gilt als Betriebsunterbrechung.“ Und in den allgemeinen Planungsregeln formuliert die Richtlinie „Vorhersehbare Betriebsunterbrechungen der Trinkwasser-Installation sind planerisch zu berücksichtigen.“

Bleibt die Frage, wie konkret diese zu berücksichtigen sind. Reicht es aus Sicht des Planers oder Installateurs, dem Betreiber oder Eigentümer der Trinkwasseranlage über die Notwendigkeit eines bestimmungsgemäßen Betriebes und eines regelmäßigen Wasseraustauschs zu informieren? Sicher ist dies auch notwendig, aber nicht ausreichend, wie die VDI 6023 nochmals in den Planungsgrundsätzen feststellt: „Fehlender Wasseraustausch über 72 Stunden hinaus ist zu vermeiden oder durch technische Maßnahmen zu kompensieren.“

Diese Maßnahmen sind in der VDI-Richt­linie 3810 Blatt 2 mit dem etwas sperrigen Titel „Betreiben und Instandsetzen von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen – Trinkwasser-Installationen“ umfassend beschrieben. Die Maßnahmen sind abhängig von der Dauer der Betriebsunterbrechung und können vor deren Beginn und nach Ende erforderlich sein, um die Trinkwasser-Installation vor einem Legionellenwachstum zu schützen.

Die in der Richtlinie beschriebenen Maßnahmen sind aus Hygienesicht sicher gerechtfertigt, zum Teil aber sehr aufwendig in der Umsetzung. So muss etwa bereits bei kürzeren Betriebsunterbrechungen von mehr als sieben Tagen der Teil der Trinkwasser-Installation mit einer Betriebsunterbrechung gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 551-3 – vormals DVGW-Arbeitsblatt W 557 – gespült werden. Das bedeutet: vollständiger Wasseraustausch an allen Entnahmestellen mit demontierten Strahlreglern und Duschköpfen, mit 2 m/s und 20-fachem Wasseraustausch. Dauert die Betriebsunterbrechung länger als vier Wochen, müsste sogar eine mikrobiologische Kontrolluntersuchung vor Wiederinbetriebnahme erfolgen.

Es stellt sich die Frage, ob die beschriebenen Maßnahmen zur Absicherung von Betriebsunterbrechungen in der Praxis überhaupt durchgeführt werden. Wahrscheinlich eher nicht, denn zunächst müssten Bewohner und Betreiber der Trinkwasseranlage von den erforderlichen Maßnahmen und deren Umfang wissen. Dann ­müsste der Betreiber wiederum von der jeweiligen Betriebsunterbrechung Kenntnis haben und die erforderlichen Arbeiten beauftragen. Ganz abgesehen davon, dass diese dann sehr zeitnah durchgeführt werden müssten.

Für den Betreiber, der letztlich für die Trinkwassergüte im Gebäude verantwortlich ist, gilt grundsätzlich: Er muss Risiken aus dem Betrieb der Trinkwasser-Installation im Rahmen seiner Verkehrssicherungspflicht ausschließen, was nicht nur im Interesse des Verbraucherschutzes, sondern auch in seinem eigenen Interesse liegt, um Haftungsrisiken zu vermeiden.

Weil für nachhaltige Trinkwasserhygiene bereits in der Planung die Weichen gestellt werden, müssen schon beim Aufstellen des Raumbuchs selten genutzte Entnahmestellen, risikobehaftete Installationsbereiche wie z. B. Schachtinstallationen oder übliche Stagnationsphasen durch Berücksichtigung von technischen Maßnahmen abgesichert werden.

Dies kann beispielsweise durch automatisierte Spüleinrichtungen erfolgen, mit denen sich die Stockwerksinstallation und deren Zuleitungen unabhängig von ihrer Nutzung oder der Dauer und Anzahl von Betriebsunterbrechungen automatisch absichern lassen. Eine Art Assistenzsystem zum Schutz der Trinkwassergüte, anstatt Mut zur Lücke im Betrieb von Trinkwasser-Installationen.

Wie sich Betriebsunterbrechungen vermeiden lassen

Spülstationen wie z. B. Motion von Uponor vermeiden dabei längere Betriebsunterbrechungen und erkennen selbsttätig Stagnation in ungünstigen Temperaturbereichen. Spülintervalle und Spülmengen können an den Wasserinhalt und die Nutzung der abzusichernden Installation angepasst werden. Gespült wird mit bis zu 15 l/min, um eine turbulente Durchströmung und eine ­effektive Hygienespülung zu ermöglichen.

Neben festen Spülintervallen können Betreiber sich auch für bedarfsgerechte Hygienespülungen entscheiden. Dabei erkennt die Spülstation, wann zuletzt gezapft wurde, und löst erst dann eine Kalt- und Warmwasserspülung aus, wenn die vom Betreiber zugelassene Stagnationszeit (z. B. 72 Stunden) abgelaufen ist. Wird zwischendurch Wasser gezapft und dabei die Konstanztemperatur erreicht, so beginnt ein neuer Stagnations­zyklus. Eine Hygienespülung, die gleichzeitig den Wasserbedarf auf ein Minimum reduziert.

Die Spülstation kann sowohl am Ende einer Durchschleif-Reiheninstallation als auch innerhalb einer Durchschleif-Ringinstallation eingebaut werden. Bild D zeigt die werkseitig komplett in ein Waschtisch-Vorwandmodul integrierte Spülstation, eingebaut in eine Ringinstallation für Kalt- und Warmwasser. Mit der Spülstation können so alle Leitungsteile der Stockwerksinstallation regelwerkskonform gegen Stagnation und längere Betriebsunterbrechungen mit den daraus resultierenden technischen Maßnahmen zur Wiederinbetriebnahme geschützt werden.

Der Autor Matthias Hemmersbach ist Manager Commercial Marketing bei der Uponor GmbH.