Die Sicherstellung der Trinkwasserhygiene steht im Vordergrund der Nutzung und ist über verschiedenste Normen von der Planung und Installation (EN 806, DIN 1988-100/200/300/600, EN1717 usw.) bis zur Nutzung (VDI6023, DVGW-Arbeitsblätter) geregelt. Dabei zeigt sich in der Praxis immer wieder, dass sich nicht jedes individuelle Problem einer Trinkwasserinstallation zeitnah mit der Anwendung der allgemeinen technischen Regelwerke lösen lässt. So sind die meisten Trinkwasserinstallationen deutlich älter als die aktuellen Regelwerke und haben bereits mehrere Überarbeitungen dieser Normen „erlebt“. Eine Herausforderung für ältere Installationen ist etwa die Einführung von energieeffizienten Heizungs- und Wärmesystemen, die durch ihre kompakte Bauweise bei hoher Wasserhärte deutlich anfälliger für Verkalkungen sind. Aber auch verändertes Nutzerverhalten kann die Anforderungen an eine Trinkwasserinstallation erhöhen. So animieren steigende Wasserpreise und ein höheres Umweltbewusstsein Nutzer zum Wassersparen. Rohrleitungen werden dadurch weniger durchspült und Stagnationszeiten verlängern sich, was hygienische Probleme begünstigt.
Filter zum Schutz der Installation
Grundsätzlich muss vorausgeschickt werden, dass Wasserbehandlungsgeräte niemals hydraulische Probleme in Trinkwasserinstallationen lösen können, wenn diese durch mangelnde Nutzung, fehlerhaften hydraulischen Abgleich oder Installationsmängel verursacht sind. Diese müssen im Vorfeld durch den Installationsfachbetrieb erkannt und beseitigt werden.
Der Einsatz von mechanischen Filtern mit einer Durchlassweite von 80 bis 150µm (nach EN 13443-1) ist durch die DIN 1988-200 für alle Rohrleitungsmaterialien vorgegeben. Diese dienen neben dem Schutz vor partikelinduzierter Lochkorrosion auch der Betriebssicherheit der installierten technischen Geräte. Rückspülbare Schutzfilter in hochwertiger Ausführung wie etwa Edelstahl (Bild1) garantieren dabei eine hohe Trinkwassergüte und lange Lebensdauer. Seit Jahrzehnten wird diese Ausführung deshalb auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt.
Enthärtung für höhere Effizienz und Lebensdauer
Innerhalb der öffentlichen Wasserversorgung gibt es eine große Schwankungsbreite an natürlichen Wasserinhaltsstoffen, welche für die Trinkwassernutzung nicht begrenzt werden müssen. Dazu zählen etwa Härtebildner, also die Summe der Kalzium- und Magnesiumsalze im Wasser. Schon Werte über 10°dH können bei vielen technischen Anwendungen Probleme verursachen, etwa beim Betrieb von Trinkwassererwärmungsanlagen.
Dabei geht es einerseits um die bekannten hohen Wärmeverluste. Schon ein Kalkbelag von einem Millimeter verringert den Querschnitt von Rohrleitungen und Wärmetauschern, beeinträchtigt den Wärmeübergang und reduziert damit den Wirkungsgrad um 20% bis 30%. Dies gefährdet das Erreichen der vorgeschriebenen, dauerhaft hohen Warmwassertemperatur von mindestens 55°C in der Zirkulation. Die heute üblichen kompakten Plattenwärmetauscher mit einer hohen Wärmeübertragung in sehr engen Kanälen reagieren dabei deutlich empfindlicher auf erhöhte Mengen an Härtebildnern als die alten, kühlschrankgroßen Rohrbündelwärmetauscher.
Darüber hinaus sind viele Systeme mit einer aufwendigen Sensorik ausgestattet, um im Rahmen eines modernen Gebäudemanagements die Überwachung der Betriebsparameter zu gewährleisten. Verkalkung schädigt die Sensoren und kann zu Fehlmessungen führen. Kommt eine periodische Hochheizung auf>70°C im Rahmen der Legionellenprophylaxe hinzu, können regelmäßig höhere Mengen an Härte ausgefällt werden. Damit entscheidet die örtliche Wasserqualität über die Lebensdauer sowie die Wartungs- und Instandhaltungskosten der Installation, aber auch über den Erfolg der hygienischen Prophylaxe. Oft wird nämlich unterschätzt, dass die rauen Oberflächen der Kalkablagerungen eine hervorragende Besiedlungsgrundlage für Biofilme bieten. Diese Biofilme können sich in die Härteablagerungen mit einlagern, was deren Bekämpfung bzw. Entfernung extrem erschwert.
Alle diese Parameter sollte man nicht dem Zufall überlassen und die Bedingungen mit geeigneten Wasseraufbereitungsanlagen optimieren. Der frühzeitige Einsatz einer Enthärtungsanlage (Bild 2 und 8) im Zulauf zum zentralen Warmwasserbereiter oder für die gesamte Installation kann die Sicherstellung der Trinkwasserhygiene unterstützen, Betriebskosten optimieren und die Lebensdauer deutlich verlängern. Dazu sind die Kenntnis der örtlichen Wasserparameter und eine individuelle Beratung erforderlich.
Trinkwasserhygiene – Vorbeugung geht vor Sanierung
Die Trinkwasserhygiene spielt vor allem in den Bereichen eine ganz besondere Rolle, wo Personen mit einem besonders anfälligen oder gestressten Immunsystem versorgt werden. Hierzu zählen neben Krankenhäusern und Seniorenheimen auch Leistungssportler bzw. die Duschanlagen in deren Sportstätten. Der technische Maßnahmenwert für Legionellen in der Trinkwasserverordnung von 100 KBE/100 ml (Bild 4) kann für immunisierte Personen relativ unbedenklich sein, für immungeschwächte Personen aber bereits eine erhebliche Bedrohung darstellen. Dies gilt nicht nur innerhalb der entsprechenden Einrichtungen, sondern natürlich auch im häuslichen Umfeld dieser Personengruppen. Da letzterer Bereich oft gar nicht überwacht wird, kann hier eine besonders hohe Dunkelziffer an möglichen Erkrankungen vermutet werden.
In Ergänzung zu den speziell in den Normen VDI 6023, DVGW-W551 und DVGW-W553 genannten Maßnahmen können zum Beispiel UV-Desinfektionsanlagen gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 294 sowohl in der Trinkwassereinspeisung als auch innerhalb der Warmwasserzirkulation eine zusätzliche Barriere für Mikroorganismen wie Legionellen oder Pseudomonaden darstellen (Bild 5).
Im Vergleich zu den dramatischen Folgen einer Legionellenerkrankung bzw. auch den extrem hohen Sanierungskosten für belastete Installationssysteme erscheint der Investitionsaufwand in eine zusätzliche Schutzeinrichtung gering und ist mit den Vorgaben der Trinkwasserverordnung voll vereinbar. Darüber hinaus zeigt es das Verantwortungsbewusstsein des Inhabers der Trinkwasserinstallation für die Gesundheit seiner Nutzer. Da Personenschäden durch kontaminiertes Trinkwasser oft juristisch aufgearbeitet werden, kommt dabei die Frage nach einer möglichen Vermeidung bzw. den ergriffenen Maßnahmen auf den Betreiber zu.
Inbetriebnahme – ab jetzt ist der Betreiber mit im Boot
Der Zeitpunkt der Inbetriebnahme ist die Befüllung der Trinkwasserinstallation mit Trinkwasser, und zwar aus einem regulären Wasseranschluss und nicht über die Bauwasserversorgung. Ab diesem Zeitpunkt hat der Betreiber den bestimmungsgemäßen Gebrauch, also eine regelmäßige Wasserentnahme, zu gewährleisten. Vielen Betreibern ist diese Pflicht nicht bekannt und sie wird allzu oft außer Betracht gelassen.
Bleibt die Nutzung aus oder gibt es Installationsmängel, vermehren sich Trinkwasserkeime sehr schnell und oftmals reicht eine reine Spülung zur Beseitigung nicht aus. Auch bei Altinstallationen kann durch eine Änderung des Nutzungskonzeptes und die damit verbundene abweichende Trinkwassernutzung ein sanierender Eingriff notwendig werden. Hier empfiehlt sich immer der intensive Kontakt zum zuständigen Gesundheitsamt, um die geplanten Maßnahmen abzustimmen und auch die Nutzer der Anlage zu unterrichten.
Sanierung mit und ohne Trinkwassernutzung
Wenn die hydraulische Sanierung, gründliche Spülung und Reinigung keinen Erfolgt gebracht hat, kann der Einsatz von Desinfektionsmaßnahmen angezeigt sein. Hierbei ist zu unterscheiden, ob eine Außerbetriebnahme der Trinkwasseranlage möglich ist oder nicht. Lässt sich das Trinkwassersystem vorübergehend stilllegen, können klassische Desinfektionsmittel auf Basis von Chlor, Chlordioxid oder andere oxidierende Desinfektionsprodukte eingesetzt werden. Eine besonders innovative Lösung stellt die Nutzung von speziellen Festkörper-Vollmetallkatalysatoren (Bild 6) dar, die zusätzlich eine gute Wirkung auf die Eliminierung von Biofilmen haben. In diesen Biofilmen, die sich an den Werkstoffoberflächen bilden, sitzen erfahrungsgemäß rund 90 % der vorhandenen Mikroorganismen. Neben der außergewöhnlichen Wirkung auf Biofilme ist dieses Verfahren auch besonders schonend gegenüber dem Installationsmaterial. Die Gefahr von Korrosionsschäden, wie etwa beim unsachgemäßen Einsatz oxidierender Biozide, ist hier nicht zu befürchten.
Muss die Installation während der Sanierung weiterbetrieben werden, sind die Vorgaben der Trinkwasserverordnung einzuhalten. Das heißt, es dürfen nur Produkte und Verfahren zum Einsatz kommen, die nach Liste §11 der Trinkwasserverordnung aufgeführt sind. Diese sind beim Umweltbundesamt unter https://www.umweltbundesamt.de/ einzusehen Für die zeitweise Zugabe im Rahmen der Gefahrenabwehr bieten sich z.B. nach DVGW-Arbeitsblatt W 224 Chlordioxid nach dem Handmischverfahren oder automatische Chlordioxiderzeugungsanlagen an (Bild 7 und 8). Der Einsatz ist mit dem Gesundheitsamt abzustimmen, muss den Nutzern angezeigt und entsprechend dokumentiert werden.
Angenehmes mit dem Nützlichen verbinden
Wie bereits ausgeführt, kann der Einsatz von Enthärtungsanlagen den Schutz von Trinkwassererwärmungsanlagen unterstützen und die Trinkwasserhygiene fördern. Doch „Medizin“ muss nicht immer nur bitter schmecken. Denn gleichzeitig verbessert die Reduzierung der Härtebildner im Trinkwasser auch das subjektive Empfinden des Wassers beim Duschen, reduziert Härteablagerungen auf Duschtrennwänden, Perlatoren oder Duschköpfen, spart Reinigungsmittel, Waschmittel und Seife und schützt technische Geräte.
Weiches Wasser wird zum nutzbaren Komfortmerkmal auch da, wo es aufgrund der regionalen Wasserqualität nicht zur Verfügung steht. Der Fachhandwerker kann seine Kunden über die Möglichkeiten der Wasserenthärtung aufklären und ihnen Geräte anbieten, die das schicke neue Bad lange „neu“ erhalten.
Energieeffizienz erhalten – Korrosionsschäden vermeiden
Neben dem Genuss des Trinkwassers, den Wasch- und Reinigungsprozessen im Haushalt, ist unser Wasser nicht zuletzt auch Wärmeüberträger im Bereich der Gebäudeheizung. Hier zirkuliert es über einen lange Zeit in den Heizungsanlagen und soll möglichst wenige Schäden an den Wärmetauschern und Rohrleitungen verursachen. Unter Berücksichtigung der VDI 2035, der DIN EN 14868 und der Anforderungen der Kesselhersteller soll unser Trinkwasser nun eine rein technische Aufgabe erfüllen. Dabei ist eine Wasseraufbereitung in der Befüll- und Nachspeiseleitung, aber auch im Bypass der Kreislaufführung zur Sanierung älterer Systeme möglich.
Hier zeigt sich in der Praxis, dass die Vollentsalzung des Trinkwassers gerade für größere Systeme in Mehrfamilienhäusern und öffentlichen Gebäuden eine sichere und praktikable Lösung darstellt. Vollentsalzung bietet gegenüber Enthärtung den Vorteil, dass auf einfache Weise neben Kalk auch andere Korrosionstreiber entfernt werden und sich damit das Korrosionspotenzial verringert. Damit gewährt dieses Verfahren bei einem Mix von Werkstoffen wie Aluminium, Stahl, Buntmetallen und Edelstahl einen wirksamen Schutz vor Ablagerungen und Korrosionsschäden.
Die Vollentsalzung ist sowohl für den Handwerker leicht zu bewerkstelligen, als auch für den Betreiber leicht zu überwachen. Entsprechende Aufbereitungsgeräte für die Befüllung stehen teils auch leihweise zur Verfügung. Hierbei darf nicht unberücksichtigt bleiben, dass das Thema Wärmeerzeugung auch eng mit der Trinkwasserhygiene verbunden ist. Nur wenn die Wärmeenergie effektiv an den Trinkwasserwärmetauscher übergeben wird, können auf der Trinkwasserseite die zur Bekämpfung von Keimen erforderlichen Warmwassertemperaturen dauerhaft erreicht werden.
Kühl- und Klimasysteme sicher betreiben
Für viele gewerblich genutzte Gebäude kommt seit den letzten Jahrzehnten auch die Klimatisierung der Räume und Kühlung technischer Prozesse wie EDV-Anlagen oder Lebensmittellagerung hinzu. Hier werden einerseits geschlossene Kälteanlagen und andererseits auch Verdunstungskühlanlagen eingesetzt. Dabei sind die Anforderungen an die Wasserqualität unterschiedlich hoch und müssen durch entsprechende Aufbereitungssysteme bereitgestellt werden. Neben der Kenntnis der örtlichen Wasseranalyse sind hier die Anforderungen der VDI 3803, VDI 6022 und VDMA-Merkblätter 24649 zu beachten.
Für die Befüllung oder Nachspeisung dieser Kältekreisläufe wird das örtliche Trinkwasser verwendet, welches in der Regel zusätzlich aufbereitet werden muss. Bei geschlossenen Netzen kommt hier die DIN EN 14868 zur Anwendung. Vollentsalzungspatronen analog zur Heizungstechnik sind bei diesen Systemen oft die beste Wahl. In Verdunstungskühlanlagen vollzieht unser Trinkwasser auch noch eine Änderung des Aggregatzustandes. Die resultierende Aufdickung von Salzen einschließlich Härtebildnern macht eine entsprechende Wasserbehandlung erforderlich, welche oft über Enthärtung und eine chemische Stabilisierung erreicht wird. Zum Schutz vor Legionellen und Biofilmen können die innovativen Vollmetallkatalysatoren (Bild 9) hier auch im Dauerbetrieb verwendet werden.
Eine Reihe dieser Kälte- und Kühlanlagen sind nur zeitweise, beispielsweise bei hohen Außentemperaturen, in Betrieb und werden in der übrigen Zeit des Jahres nicht benötigt. Dennoch sind sie das ganze Jahr mit der Trinkwasserinstallation verbunden und dies kann bei Stagnation zu Verkeimungsproblemen führen. Hier sind Planer, Errichter und Betreiber gefragt, durch zusätzliche Verbraucher oder Zwangsspülungen eine Durchströmung in diesen Bereichen zu gewährleisten.
Fazit
In Deutschland genießen wir eine hohe Trinkwasserqualität. Jedoch bei technischen Anwendungen reicht diese Qualität nicht in jedem Fall aus. Gerade aufgrund des unterschiedlichen Gehalts an Härtebildnern empfiehlt sich häufig eine weitere Reinigung über die klassische Feststoff-Filtration hinaus. So schützen Enthärtungs- oder Vollentsalzungsanlagen Wärme- und Klimatechnik vor Ablagerungen, die deren Effizienz deutlich reduzieren, Korrosion auslösen und die hygienische Sicherheit gefährden. Eine Kontrolle des Härtegrades optimiert Betriebskosten und verlängert die Lebensdauer von technischen Geräten. Ein weiterer Fokus liegt auf der Vorbeugung von Verkeimung und Biofilmbefall, insbesondere in Systemen mit Stagnationszeiten. Offene oder geschlossene Kreisläufe können etwa durch Chemikaliendosierung, UV-Bestrahlung oder den Einsatz von Vollmetallkatalysatoren desinfiziert werden – je nach Bedarf kontinuierlich oder im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen.
Ausführende Firmen stehen einer Vielzahl von Normen gegenüber, welche die Verwendung von Trinkwasser für technische Anwendungen regeln und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Um angesichts der Fülle von Vorgaben stets auf dem aktuellen Stand zu bleiben, sollte man regelmäßig auf entsprechende Schulungsangebote zurückgreifen. Zu den Themengebieten Trinkwasserhygiene, Heizungswasser und Prozesswasser bietet Berkefeld Seminare für Fachhandwerker und Planer an. Weitere Infos hierzu unter
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Auszug wichtiger Normen
Trinkwasserbereich
- DIN EN 806 Teil 1–5
- DIN 1988 Teil 100–300
- DIN EN 1717
- VDI/DVGW 6023
- DVGW W 551, W 553, W 557, W 294 Teil 1 + 2, W 224 und W 229
- TrinkwV 2001
- Ergänzung zur TrinkwV
Heizungsanlagen bzw. geschlossene Kühlanlagen
- VDI 2035 Blatt 1 und 2
- DIN EN 14868
Offene Kühlsysteme
- VDI 3803, 6022 und 2047 Blatt 2 (Entwurf !)
- VDMA 24649
„Neben dem Genuss des Trinkwassers, den Wasch- und Reinigungsprozessen im Haushalt ist Wasser nicht zuletzt auch Wärmeüberträger im Bereich der Gebäudeheizung. Hier zirkuliert es über einen langen Zeitraum in den Heizungsanlagen und soll möglichst wenige Schäden an Wärmetauschern und Rohrleitungen verursachen.“
„Enthärtungs- oder Vollentsalzungsanlagen schützen Wärme- und Klimatechnik vor Ablagerungen, die deren Effizienz deutlich reduzieren, Korrosion auslösen und die hygienische Sicherheit gefährden. Eine Kontrolle des Härtegrades optimiert Betriebskosten und verlängert die Lebensdauer von technischen Geräten.“
Autor
Jürgen Bätz ist Projektmanager Gebäude- und Industrietechnik und verantwortlich für das Berkefeld-Schulungsprogramm, 29227 Celle, Telefon (0 51 41) 8 03-1 37, Telefax (0 51 41) 8 03-2 00, E-Mail: juergen.baetz@veolia.com, http://www.berkefeld.de
