Dichtheitsprüfungen von ­Trinkwasser-Installationen

Vor Eröffnung und Inbetriebnahme insbesondere von Krankenhäusern, Pflegeheimen aber auch Hotels werden Trinkwasser-Installationen beprobt und das Trinkwasser auf mikrobiologische oder chemische Beschaffenheit untersucht. Nicht selten werden bei solchen Untersuchungen der Wasserproben starke Kontaminationen festgestellt, die dazu führen, dass solche Gebäude nicht in Betrieb gehen können. Der Grund dafür ist häufig eine nicht sauber durchgeführte Installation der Rohrleitungen. Bauschmutz gelangt durch nicht verschlossene Rohrenden in die Rohre. Eine weitere Ursache für den Eintrag von Kontaminationen während der Bauphase sind verschmutzte Bauwasseranschlüsse und unsaubere Füllschläuche für ­eine Dichtheitsprüfung nach Verlegung der Rohrleitungen bevor die Rohrleitungen z. B. in einem Schacht verdeckt werden.

Wenn in dieser Bauphase Wasser in die Rohrleitungen gelangt, welches mikro-biologisch nicht einwandfrei ist oder durch Geräte und Schläuche verschmutzt wird, können in größeren Bauvorhaben mit langen Zeiten zwischen der Installation und der Inbetriebnahme Kontaminationen im Rohrleitungssystem entstehen. Aus Praxiserfahrungen ist bekannt, dass einmal kontaminierte Rohrleitungssysteme nicht so einfach wieder hygienisch einwandfrei zu bekommen sind. Deshalb forderten anerkannte Hygieniker bereits im Jahr 2004 anlässlich eines Expertengesprächs zu den Erfahrungen mit mikrobiologisch kontaminierten Trinkwassersystemen, dass die Leitungen bis kurz vor der Inbetriebnahme trocken bleiben sollen. Das heißt, dass kein Wasser über längere Zeit in den Rohrleitungen während der Bauphase eingefüllt werden darf. Somit müssen Dichtheitsprüfungen anders als noch in DIN 1988-2 „Planung und Ausführung“ vom Dezember 1988 gefordert, nicht mehr mit Wasser, sondern mit Druckluft oder Inertgasen durchgeführt werden. Damit ist auch klar, dass ein Spülen der Rohrleitungen erst kurz vor der Inbetriebnahme und somit durch eine Wasserspülung mit eingebauten Sanitärarmaturen aus hygienischer Sicht erfolgen muss. Auch in der europäischen Regelsetzung ist erkannt worden, dass nicht nur eine Druckprüfung mit Wasser in die Norm aufgenommen werden kann, sondern ein Hinweis auf eine Druckprüfung mit Druckluft oder Inertgasen ebenso enthalten sein muss.

Aufgrund dieser Entwicklungen und Vorgaben aus der europäischen Normung wurde das ZVSHK-Merkblatt „Dichtheitsprüfungen von Trinkwasser-Installationen mit Druckluft, Inertgas oder Wasser“ überarbeitet und im Januar 2011 veröffentlicht.

Korrosionsschutz

Nicht nur aus hygienischen Gründen ist es von Vorteil, wenn die Leitungen bis kurz vor der Inbetriebnahme trocken bleiben und nicht einer Dichtheitsprüfung mit Wasser unterzogen werden. Auch aus Gründen der Vermeidung von Korrosionsangriffen bei metallischen Werkstoffen ist eine Druckprüfung mit Luft zu empfehlen. Hierzu ist in der europäischen Norm DIN EN 12502-1 (Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe – Hinweise zur Abschätzung der Korrosionswahrscheinlichkeit in Wasserverteilungs- und -speichersystemen) im Abschnitt 5.5 (Dichtheitsprüfung und Inbetriebnahme) Folgendes aufgenommen:

„Nach einer Dichtheitsprüfung mit Wasser werden die Systeme manchmal wieder entleert, wobei örtlich Restwasser in den Leitungen unter Bildung von 3-Phasen-Grenzen (Metall/Wasser/Luft) verbleibt. Dieser Effekt kann einen starken Korrosionsangriff im Bereich der Wasserlinie auslösen. Auch Systeme, die als vollständig entleert angesehen werden, können noch kleinere Wasserpfützen in horizontalen Leitungsabschnitten und auf waagerecht angeordneten Oberflächen aufweisen. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, Systeme nach einer Dichtheitsprüfung mit trockener Luft gemäß den entsprechenden Richtlinien durchzuführen.“

Bei teilgefüllten Leitungen oder auf feuchten Rohrinnenoberflächen ist bei günstigen Umgebungseinflüssen wie Temperaturen oberhalb von 25 °C ein Bakterienwachstum nicht ausgeschlossen. Deshalb empfehlen die Hygieniker, in Gebäuden mit medizinischen Einrichtungen wie Krankenhäusern oder Arztpraxen die Dichtheitsprüfung anstatt mit Luft mit inerten Gasen durchzuführen. Auf diese Weise wird eine Kondensation der Luftfeuchtigkeit in der Rohrleitung ausgeschlossen.

Frostschutz

Auch aus Gründen einer Frostgefährdung von Rohrleitungen, die vor dem Winter einer Dichtheitsprüfung mit Wasser unterzogen werden müssen, weil Schächte oder Vor­wand­installationen verschlossen werden und eine Inbetriebnahme erst nach dem Winter erfolgten kann, sollten mit Druckluft geprüft werden. Teilfüllungen in Rohrsäcken oder Tiefpunkten lassen sich nicht durch Ausblasen vollständig vermeiden, sodass Frostschäden durch geplatzte Rohre verkommen können.

Seit dem Jahr 1993 gibt es positive Erfahrungen mit einer Dichtheitsprüfung mit Druckluft oder Intergasen. Wichtig für die Anwender ist, dass das Dichtheitsprüfungsverfahren mit Druckluft oder Intertgasen eine gleichwertige Alternative zu der bekannten Dichtheitsprüfung mit Wasser ist. Es würde überhaupt keinen Sinn machen, wenn mit der Dichtheitsprüfung mit Druckluft oder Inertgasen Risiken hinsichtlich der Dichtheit bestehen würden und immer noch einmal eine Prüfung mit Wasser erfolgen müsste, z. B. dann, wenn das Badezimmer mit einer hochwertigen Oberfläche versehen ist und bei einer Dichtheitsprüfung mit Wasser ­eine Undichtheit festgestellt würde.

Deshalb wurden auch bei der Überarbeitung des Merkblatts umfangreiche Untersuchungen mit den unterschiedlichen Werkstoffen und verschiedenen Verbindungsarten mit namhaften Herstellern die Partner des Handwerks sind, in einer Versuchsanlage, die ein Hersteller aufgebaut hat, durchgeführt. Die Ergebnisse aus den Untersuchungen führten zu deutlich längeren Prüfzeiten sowohl bei Dichtheitsprüfungen mit Wasser als auch bei Druckluft und Inertgasen.

Vorgaben von DIN EN 806-4

Nach der europäischen Norm DIN EN 806-4 (Installation) sind aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften auch unterschiedliche Druckprüfungen mit Wasser durchzuführen. Die Art der Prüfverfahren (A, B oder C) ist in Abhängigkeit von den eingesetzten Rohrwerkstoffen (Metall, Kunststoff oder Mischinstallation aus Metall und Kunststoff) auszuführen. Diese drei unterschiedlichen Prüfverfahren werden auf der Baustelle nicht so ohne Weiteres zu realisieren sein. Bei der Prüfung mit Luft oder Inertgasen ist im Vergleich dazu nur ein Verfahren anzuwenden, egal welche Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen installiert sind. Dies ist als großer Vorteil für die Anwender in der Praxis zu werten.

Wahl des Prüfverfahrens

Je nach Bauvorhaben und der Einstufung der möglichen Gefährdung ist das Prüfverfahren zu wählen.

• <b>Dichtheitsprüfung mit inerten Gasen:</b> In Gebäuden, in denen erhöhte hygienische Anforderungen bestehen, wie bei medizinischen Einrichtungen, Krankenhäusern, Arztpraxen, kann die Verwendung von inerten Gasen gefordert werden, um eine Kondensation der Luftfeuchtigkeit in der Rohrleitung auszuschlie&szlig;en.
• <b>Dichtheitsprüfung mit Druckluft:</b> Die Dichtheitsprüfung ist mit Luft durchzuführen, wenn

– eine längere Stillstandzeit von der Dichtheitsprüfung bis zur Inbetriebnahme, insbesondere bei durchschnittlichen Umgebungstemperaturen ≥ 25 °C zu erwarten ist, um mögliches Bakterienwachstum auszuschließen,

– die Rohrleitung von der Dichtheitsprüfung bis zur Inbetriebnahme, z. B. wegen einer Frostperiode, nicht vollständig gefüllt bleiben kann,

– die Korrosionsbeständigkeit eines Werkstoffes in einer teilentleerten Leitung gefährdet ist.

• <b>Dichtheitsprüfung mit Wasser:</b> Die Dichtheitsprüfung mit Wasser kann durchgeführt werden, wenn vom Zeitpunkt der Dichtheitsprüfung bis zur Inbetriebnahme der Trinkwasser-Installation in regelmä&szlig;igen Abständen, spätestens nach sieben Tagen, ein Wasseraustausch sichergestellt wird. Zusätzlich, wenn

– sichergestellt ist, dass der Haus- oder Bauwasseranschluss gespült und dadurch für den Anschluss und Betrieb freigegeben ist,

– die Befüllung des Leitungssystems über hygienisch einwandfreie Komponenten erfolgt,

– von der Dichtheitsprüfung bis zu Inbetriebnahme die Anlage vollgefüllt bleibt und eine Teilbefüllung vermieden werden kann.

Unfallverhütung bei Druckluftprüfungen

Wegen der Kompressibilität von Luft und Gasen sind aus Unfallverhütungsgründen in keinem Fall dieselben hohen Drücke wie bei einer Wasserprüfung zu verwenden. In Abstimmung mit der zuständigen Berufsgenossenschaft wurden die Prüfdrücke bei Luft und inerten Gasen auf maximal 3 bar festgelegt.

Prüfung mit Druckluft oder Inertgasen

Die Voraussetzungen für eine Dichtheitsprüfung mit Luft oder Inertgasen sind:

• Rohrwerkstoffe und Verbindungen müssen eine DVGW-Zertifizierung haben und damit den Nachweis erbracht haben, dass sie nach den anerkannten Regeln der Technik hergestellt und geprüft wurden,
• von der Dichtheitsprüfung sind die Verbindungen augenscheinlich auf ordnungsgemä&szlig;e Ausführung zu prüfen,
• nach Möglichkeit sollen gro&szlig;e Trinkwasser-Installationen in Teilabschnitten geprüft werden, damit die Prüfzeiten kurz gehalten werden können.

Die Dichtheitsprüfung wird mit einem Prüfdruck von150 hPa (150 mbar) vor der Belastungsprüfung durchgeführt. Das verwendete Manometer muss für die zu messenden Drücke eine Ablesegenauigkeit von 1 hPa (1mbar) im Anzeigebereicht haben. Hierzu können die von der TRGI-Prüfung bekannten U-Rohr-Manometer bzw. die Standrohre verwendet werden. Bauteile in der Leitungsanlage müssen für die Prüfdrücke geeignet oder vor der Prüfung ausgebaut sein. Nach Aufbringen des Prüfdrucks muss die Prüfzeit bis 100 Liter Leitungsvolumen mindestens 120 Minuten betragen. Je weitere 100 Liter Leitungsvolumen muss die Prüfzeit um 20 Minuten erhöht werden.

Die Dichtheitsprüfung beginnt nach Erreichen des Prüfdrucks unter Berücksichtigung einer entsprechenden Wartezeit zum Ausgleich vom Medium an die Umgebungstemperatur. Falls während dieser Dauer ein Druckabfall auftritt, liegt eine Undichtheit im System vor. Der Druck ist aufrecht zu halten und die undichte Stelle ist festzustellen. Der Mangel ist zu beheben und anschließend ist eine erneute Dichtheitsprüfung durchzuführen. Nach der Dichtheitsprüfung wird eine Belastungsprüfung mit einem maximalen Prüfdruck von 3 bar bis Nennweiten DN 50 und 1 bar bei Nennweiten über DN 50 bis DN 100 durchgeführt. Die Belastungsprüfung wird kombiniert mit einer Sichtprüfung aller Rohrverbindungen, wobei geprüft wird, ob die Schweiß-, Löt-, Press-, Klemm-, Steck-, Kleb-, und Schraubverbindung ordnungs­gemäß dicht ausgeführt wurden.

Prüfung mit Wasser

Nach DIN EN 806-4 sind drei Varianten von Druckprüfungen in Abhängigkeit der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften vorgesehen. Aus Gründen der praktischen Durchführbarkeit auf der Baustelle wurde aufgrund von praktischen Versuchen ein modifiziertes Verfahren in Anlehnung an Prüfverfahren B nach DIN EN 806-4, welches für alle Werkstoffe und Kombinationen von Werkstoffen anwendbar ist, gewählt. Damit auch kleinste Undichtheiten bei der Dichtheitsprüfung festgestellt werden können, ist die Prüfzeit gegenüber der Normvorgabe verlängert worden.

Prüfdruck von Pressverbindungen (unverpresst undicht)

Damit eine unverpresst undichte Verbindung bei einer Dichtheitsprüfung festgestellt werden kann, muss die Leitungsanlage mit dem verfügbaren Versorgungsdruck maximal 0,6 MPA (6 bar) bzw. nach Herstellerangaben geprüft werden, bevor die eigentliche Dichtheitsprüfung durchgeführt wird. Die Prüfzeit soll 15 Minuten betragen. In dieser Zeit darf keine Undichtheit erkennbar sein.

Prüfung von Metall-, Mehrschichtverbund- und PVC-Rohrleitungen

Der Prüfdruck muss das 1,1-fache des zulässigen Betriebsdrucks betragen. Der Betriebsdruck nach DIN EN 806-2 beträgt 1 MPa (10 bar). Der Prüfdruck nach DIN EN 806-4 beträgt somit 1,1 MPa (11 bar). Die Prüfzeit beträgt 30 Minuten. Während dieser Prüfzeit von 30 Minuten muss der Prüfdruck konstant bleiben (ΔP = 0). Falls während dieser Dauer ein Druckabfall auftritt, liegt eine Undichtheit im System vor. Der Druck ist aufrecht zu halten und die undichte Stelle ist festzustellen. Der Mangel ist zu beheben und anschließend ist eine erneute Dichtheitsprüfung durchzuführen.

Prüfung von kombinierten ­Installationen

Der Prüfdruck von PP-, PE-, PE-X-, PB-Rohrleitungen und kombinierten Installationen aus Metall- und Mehrschichtverbund-Rohrleitungen muss das 1,1-fache des zulässigen Betriebsdrucks betragen. Der Betriebsdruck nach DIN EN 806-2 beträgt 1 MPa (10 bar). Der Prüfdruck beträgt somit 1,1 MPa (11 bar). Der Prüfdruck ist 30 Minuten aufrechtzuerhalten. Danach sollte eine Inspektion durchgeführt werden, um eventuelle Undichtheiten in dem Prüfabschnitt festzustellen. Danach ist der Druck auf einen 0,5-fachen Prüfdruck von 0,55 MPa (5,5 bar) abzusenken, indem Wasser aus dem System entleert wird. Währenddessen ist eine weitere Prüfzeit von 120 Minuten einzuhalten.

Während dieser Prüfzeit darf keine Undichtheit erkennbar sein. Der Prüfdruck am Manometer muss währenddessen konstant bleiben (ΔP = 0). Falls während dieser Dauer ein Druckabfall auftritt, liegt eine Undichtheit im System vor. Der Druck ist aufrecht zu halten und die undichte Stelle ist festzustellen. Der Mangel ist zu beheben und anschließend ist eine erneute Dichtheitsprüfung durchzuführen.

Druckprobenprotokoll und ­Inbetriebnahme

Nach Abschluss der Druckprobe ist vom verantwortlichen Fachmann ein Druckprobenprotokoll zu erstellen, in dem eine Bewertung entsprechend dem verwendeten Werkstoff und dem zulässigen Druckabfall enthalten ist. Die Dichtheit der Anlage muss gegeben sein und ist zu bestätigen.

Zur Sicherstellung einer hygienisch einwandfreien Trinkwasserbeschaffenheit gehört neben einer sauberen Installation auch eine sorgfältige Inbetriebnahme der Trinkwasser-Installation. Lange Stillstandzeiten zwischen der Inbetriebnahme und der Nutzung sollten vermieden werden. Wenn solche Stillstandzeiten, z.B. bei größeren Bauvorhaben, nicht verhindert werden können, müssen Vorsorgemaßnahmen insbesondere bei Krankenhäusern oder vergleichbaren Einrichtungen angewendet werden. Weitere ­Infos hierzu sind im ZVSHK-Merkblatt „Spülen, Desinfizieren und Inbetriebnahme von Trinkwasser-Installationen“ enthalten.

Fazit

Mit dem überarbeiteten ZVSHK-Merkblatt „Dichtheitsprüfungen von Trinkwasser-Installationen mit Druckluft, Inertgas oder Wasser“ werden die notwendigen hygienischen Aspekte und die technischen Anforderungen, die bei der Ausführung einzuhalten sind, erfüllt. Grundsätzlich sollte anstatt einer Dichtheitsprüfung mit Wasser eine Druckluftprüfung angewendet werden. Die längeren Prüfzeiten bei Wasser gegenüber den Normvorgaben von DIN EN 806-4 sind einzuhalten, wenn kleine Leckagen am Prüfmanometer festgestellt werden sollen. Die gleiche Prüfzeit ist auch bei Druckluft bzw. Inertgasprüfungen notwendig, damit kleinste Leckmengen erkannt werden können. Aus den jahrelangen Praxiserfahrungen mit dem Prüfverfahren mit Luft kann festgestellt werden, dass bei Einhaltung der Durchführungshinweise des Merkblatts Leckagen und nicht fachgerecht erstellte Verbindungen festgestellt werden können.

Franz-Josef Heinrichs ist Referent für Sanitärtechnik im Zentralverband Sanitär Heizung Klima, 53757 St. Augustin, E-Mail: f.heinrichs@zentralverband-shk.de