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T-Stück- oder Durchschleif-Ringinstallation?

 

Das Durchschleifen mithilfe von U-Wandscheiben bei der Installation von Trinkwasserleitungen wird im Zuge hygienisch optimierter Stockwerksinstallationen immer häufiger angewendet. Doch neben der Durchschleif-Reihen- und Durchschleif-Ringinstallation wird auch noch immer die herkömmliche T-Stück-Installation eingesetzt. Alle genannten Installationsarten haben naturgemäß Vor- und Nachteile, die es bei der Planung für die verschiedenen Nutzungsverhältnisse zu berücksichtigen gilt. Die folgenden Ausführungen sollen bei der Auswahl der optimalen Installationsart, auch im Hinblick auf die Erfüllung der Schutzziele der VDI-Richtlinie 6023 sowie die Komfortkrite­rien der VDI-Richtlinie 6003, helfen.

Überdimensionierungen vermeiden

Die Vermeidung von überdimensionierten Trinkwasserinstallationen ist eines der Hauptziele der DIN 1988-300. Die Absenkung der Spitzenvolumenströme sowie die Verwendung produktspezifischer Mindestfließdrücke und Druckverlustbeiwerte sollen dazu beitragen, dass der Wasseraustausch optimiert und das Trinkwassersystem weniger stagnationsanfällig wird. Die Forderung nach schlankeren Rohrnetzen fand auch in anderen technischen Regelwerken ihren Niederschlag. So beispielsweise in der VDI-Richtlinie 6023 – Hygiene in Trinkwasserinstallationen. Darin heißt es: „Überdimensionierungen sind sowohl bei Trinkwasserleitungen als auch bei Trinkwasserspeichern und Apparaten zu vermeiden.“ Neben der Frage der Dimensionierung treten aber noch zwei weitere Hygieneaspekte in den Vordergrund: der optimale Wasseraustausch zur Vermeidung von Stagnation als größtes Verkeimungsrisiko in einer Trinkwasserinstallation sowie die Temperaturhaltung für Kalt- und Warmwasser.

Wie diese Ziele konkret erreichbar sind, sagt die VDI-Richtlinie 6023 zwar nicht. Allerdings kann die Auswahl der Installationsart und die Dimensionierung in Anlehnung an die Forderungen auf die folgenden Punkte heruntergebrochen werden:

• Druckverluste reduzieren und damit
• kleinere Rohrdurchmesser und Wasservolumen ermöglichen
• sicher für den Wasseraustausch in allen Leitungsteilen sorgen und
• die Temperaturhaltung in Kalt- und Warmwasser sicherstellen.

Druckverlust und ­Rohrdimensionierung

Bei der Druckverlustoptimierung zeigt sich, dass die alleinige Fokussierung auf Zeta-Werte einzelner Installationssysteme nicht zu dem Ziel führt, optimale Rahmenbedingungen für einen häufigen Wasseraustausch zu schaffen. Das größere Optimierungspoten­zial liegt stattdessen in der Auswahl einer geeigneten Installationsart. So bieten Ringleitungen einen deutlich verringerten Druckverlust bei geringeren Dimensionen (siehe Artikel „Reihen- oder Ringinstallation?“ in SBZ 7/2014)

Temperaturhaltung

Bei der Temperaturhaltung in Trinkwassersystemen sollte – neben der normgerechten Dämmung – die thermische Trennung von kalt- und warmgehenden Leitungen besonders beachtet werden. Auch die Dimensionierung und damit das Warmwasservolumen spielen dabei wieder eine bedeutende Rolle. Entsprechend DVGW-Arbeitsblatt W 551 sind Warmwasser-Stockwerks- und Einzelzuleitungen (Fließwege) mit einem Wasservolumen>3l mit einer Zirkulation bis zur Entnahmestelle auszustatten. Diese Forderung gilt der Temperaturhaltung innerhalb der Warmwasserleitungen, stellt aber für die Installation neue Probleme im Kaltwasserbereich dar. So erwärmen sich beispielsweise die Hohlräume einer Vorwandinstallation. Beim „Durchschleifen“ der Zirkulation kommt es sogar zur Erwärmung der kaltwasserführenden Armaturenteile.

Komfortkriterien

Dazu gilt es, die vertraglich zu vereinbarenden Komfortkriterien für die Warmwasser­bereitstellung – entsprechend der VDI-Richtlinie 6003 – zu berücksichtigen. Wichtigster Punkt: Welche Auswirkungen haben die einzelnen Installationsarten auf die Ausstoßzeiten für Warmwasser? Unter diesen Gesichtspunkten werden nachfolgend die drei Installationsarten beispielhaft am typischen Grundriss eines Mehrfamilienhauses mit einem Bad (Vollausstattung) und benachbarter Küche dargestellt (Bild 1).

Aufbau der Installationsvarianten

Für das in Bild 1 gezeigte Bad mit angrenzender Küche wurde die Warmwasserinstallation jeweils als T-Stück-, Durchschleif-Reihen- sowie als Durchschleif-Ringinstallation nach den Regeln der DIN 1988-300 dimensioniert. Für alle Stockwerksinstallationen liegt der gleiche Druck an den Stockwerksabsperrungen an. Damit können die Ergebnisse direkt miteinander verglichen werden. Als ungünstigster Fließweg in der Installation ergibt sich die Dusche. Für deren Nutzung sollen die Auswirkungen der einzelnen Installationsarten verglichen werden.

T-Stück-Installation

Noch häufig kommt die T-Stück-Installation zum Einsatz (Bild 2). Hier dürften wohl die vordergründig günstigeren Kosten und die bekannte und bewährte Verarbeitungsmethode eine große Rolle spielen. Nachteilig bei dieser Installationsart ist vor allem, dass große Teile der Installation nicht durchströmt werden, obwohl Wasser gezapft wird. In größeren Installationen (>3l bis zum ungünstigsten Fließweg), in denen die Zirkulation gem. DVGW-Arbeitsblatt W 551 bis zur letzten Entnahmestelle geführt werden muss, stellen diese stagnierenden Rohrleitungsteile ein erhöhtes Verkeimungsrisiko dar. Die Zirkulationsleitung fördert dauerhaft Trinkwasser im Temperaturbereich von 58–60°C und erwärmt die stagnierende Kaltwasserleitung in der System-Vorwand oder in der Trockenbauwand. Tatsächlich besteht die Gefahr, dass bei dieser Installationsart günstiger unter gewissen Voraussetzungen sogar teurer werden kann. Nämlich dann, wenn ein Legionellenbefund vorliegt und aufgrund der Installationsart Stag­nationsstrecken vorhanden sind.

Durchschleif-Reiheninstallation

Sinnvollerweise sollte bei dieser Installationsart der Hauptverbraucher immer am Strang­ende angeschlossen werden, um einen größtmöglichen Wasseraustausch zu gewährleisten. Dies ist für die Kaltwasserinstallation das WC und für die Warmwasserinstallation der Waschtisch (Bild 3). In unmittelbarer Nähe zum WC liegt in den meisten Fällen die Abwasser-Fallleitung, um die sichere Entwässerung zu ermöglichen. In diesem Versorgungsschacht finden sich deshalb auch die Trinkwasserleitungen, sodass die Installation vom Schacht ausgehend zunächst die Küchenspüle, Badewanne und Dusche über entsprechende Durchschleif-Wandscheiben erschließt, bevor die Leitung an den Waschtisch und abschließend an den Hauptverbraucher (WC) angeschlossen wird.

Die Reiheninstallation ermöglicht den kompletten Warmwasseraustausch allerdings nur dann, wenn die Mischbatterie am Waschtisch regelmäßig für längere Zeit betätigt wird. Wird, wie im dargestellten Fall, lediglich die Duscharmatur betätigt, werden erhebliche Rohrnetzteile nicht durchströmt. Besonders nachteilig wirkt sich hier die hohe ­Wassermenge aus, die>3l liegt und daher ein Einschleifen der Zirkulation erforderlich macht. Dies bringt weitere Nachteile mit sich, da für eine thermische Entkopplung der kalt- und warmgehenden Leitungen gesorgt werden muss, um eine Verkeimung der Installation durch Erwärmung von Kaltwasser über 25°C zu vermeiden. Hinzu kommt, dass die Reihenschaltung der U-Wandscheiben ­einen hohen Druckverlust verursacht und damit beim vorgegebenen Druck eingangsseitig größere Rohrdimensionen erforderlich werden (32 x 3,2 mm). Durchschleif-Reiheninstallationen sollten daher eher bei einer geringen Anzahl von Zapfstellen und einer möglichst genauen Definition der Hauptverbraucher eingesetzt werden.

Durchschleif-Ringinstallation

Eine Alternative zur gezeigten Reiheninstallation ist die Ringinstallation. Wie Bild 4 zeigt, liegt das WC als Kaltwasser-Hauptverbraucher direkt neben dem Einspeisepunkt der Kaltwasserinstallation. Mit einem T-Stück, etwa 0,5 m Rohr und einer Durchschleif-Wandscheibe lässt sich der Ring auf einfache Weise schließen. Die Aufteilung des Volumenstroms auf zwei Leitungen bringt gegenüber der Durchschleif-Reiheninstallationen deutliche hydraulische und damit hygienische Vorteile.

Die Parallelschaltung von Widerständen im Rohrnetz und die Aufteilung des Volumenstroms auf zwei Fließwege führen zu einer Druckverlust- und Hygieneoptimierung und zur Minimierung des Rohrinhaltes der Installation. Der Warmwasserinhalt liegt insgesamt deutlich unter 3l. Damit kann mit dieser Installationsart selbst bei der hier gezeigten Vollausstattung ein Einschleifen der Zirkulationsleitung vermieden werden.Der häufig geäußerte Vorbehalt gegenüber Ringleitungsinstallationen, dass diese den Wasserinhalt in der Stockwerksleitung auf über 3l erhöhen und damit das Einschleifen der Zirkulation erst notwendig wird, ist bei näherer Betrachtung falsch. Und wie die Berechnung der Ausstoßzeiten gemäß der VDI-Richtlinie 6003 zeigt, ergeben sich gegenüber der T-Stück-Installation und der Durchschleif-Reiheninstallation keine signifikanten Änderungen. Komfortkriterien werden auch mit der Durchschleif-Ringinstallation erfüllt (Bild 5).

Fazit

Dass sich das Wasservolumen in der Stockwerks-Ringleitung aufgrund geringerer Druckverluste und kleinerer Rohrdimensionen gegenüber der Reiheninstallation in der Etage verringert, kann an diesen konkreten Beispielen belegt werden. Das gilt insbesondere auch im Vergleich zur T-Stück-Installa­tion. Das Ziel einer Rohrnetzprojektierung sollte deshalb immer sein, durch kleinstmöglich dimensionierte Ringleitungen das Wasservolumen möglichst gering zu halten.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Ringinstallation liegt in der Flexibilität der Nutzung. Das Warmwasservolumen wird immer voll ausgetauscht, egal welche Warmwasser-­Armatur betätigt wird. Es gibt keinerlei Stagnationszonen, so dass hier das geringste Verkeimungsrisiko besteht. Die Durchschleif-Ringinstallation entspricht damit den Anforderungen der VDI 6023 nach geringen Wasserinhalten und einem möglichst guten Wasseraustausch. Daneben kann das Einschleifen von Zirkulationsleitungen, und damit eine Erwärmung von Kaltwasserleitungen durch parallel laufende Zirkulationsleitungen, vermieden werden.

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