Planung und Konzeption
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Planung und Konzeption für Sanitärtechnik-Systeme
Trinkwasser- und Abwassersysteme sind zentrale Infrastrukturen im Hochbau, die eine Schlüsselrolle für die Hygiene, den Komfort, die Betriebssicherheit und den Werterhalt von Gebäuden spielen. Gleichzeitig befinden sie sich in einem Spannungsfeld zwischen verschärften Hygieneanforderungen, Energieeffizienz- und Dekarbonisierungszielen, Ressourcenschonung und Digitalisierung. Die Einhaltung der Trinkwasserhygiene in komplexen Gebäuden bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs und der zunehmenden Systemintegration stellt Planer, Bauunternehmer und Betreiber vor neue Herausforderungen. Normative und gesetzliche Vorgaben – u.a. die Trinkwasserverordnung, DIN/EN-Normen, VDI- und DVGW-Regelungen – bilden dafür den verbindlichen Rahmen, dessen konsequente Umsetzung detailliertes Fachwissen, interdisziplinäre Abstimmung und verlässliche Entscheidungsgrundlagen erfordert.
Gleichzeitig verändern sich die Gebäudenutzungen und Betriebsweisen: Variable Vermietungen, intermittierende Nutzungen, energieeffiziente Sanierungen, bestehende Umbauten sowie eine immer dichter werdende Sensor- und Leittechniklandschaft beeinflussen Strömungs-, Temperatur- und Stagnationsbedingungen. Hinzu kommen klimatische Auswirkungen wie Starkregenereignisse, die die Anforderungen an eine Dachentwässerung und eine sichere Entwässerung erhöhen, sowie die verstärkte Nutzung von Regen- und Grauwasser unter strengen Trinkwasserschutzgrundsätzen. Vor diesem Hintergrund besteht ein akuter Bedarf an einer integrierten, konformen und gleichzeitig praktikablen Methodik für die Planung, Auslegung, den Betrieb und die Überwachung von Sanitäranlagen.
Konzeptgrundlagen für moderne Sanitäranlagen
- Problem
- Kontext im Hochbau
- Physikalische Grundlagen
- Hygienische Grundlagen
- Systemübersicht und Rückstellungen
- Planungsgrundlagen und Datenerhebung
- Erstellen von Nutzungsprofilen
- Dosierprofile
- Bestandsanalyse
- Datenbasis und Annahmen
- Trinkwasserversorgungssysteme
- Kaltwasser-Systeme
- Heißwasser-Systeme
- Zirkulationssysteme
- Temperaturregelung und Verbrühschutz
- Hydraulische Grundlagen und Dimensionierung
- Distributionskonzepte
- Druckerhaltungs- und Druckerhöhungssysteme
- Bildung von Druckzonen
- Druckhaltung im Trinkwassersystem
- Druckerhöhungsanlagen
- Trinkwasserschutz und Rückflussprävention
- Fluidkategorien nach DIN EN 1717
- Sicherungs- und Absperrventile
- Prinzipien der Installation
In der Praxis zeigen sich wiederkehrende Defizite:
Hygiene: unzureichende Temperaturregelung und Umlaufhydraulik, Stagnationszonen, falsch angepasste Spülstrategien; Legionellengefahr durch energetische Maßnahmen mit Absenkung der Temperaturen.
Anlagentechnik: falsch dimensionierte Druckerhöhungs- und Druckhaltesysteme, ungeeignete Materialwahl mit Korrosions- und Inkrustationsfolgen, unzureichende Rückflussprävention und Vermischungsgefahr.
Abwasser und Dachentwässerung: unzureichende Belüftung, Lärmprobleme, Fehlberechnungen der Auslegungsniederschläge und Unterdrucksysteme.
Betrieb/Organisation: unvollständige Dokumentation, unklare Zuständigkeiten, unzureichende Inspektions- und Probenahmepläne, mangelnde Integration in IWMS/BIM und Monitoring.
Schnittstellen: ungenaue Abgrenzung zu Heizungsanlagen, MSR/Elektro und Lösch-/Sprinkleranlagen; Medienschnitte ohne regelkonforme Trennung.
Hinweis:
Diese Defizite resultieren nicht nur aus Wissenslücken, sondern häufig aus dem Fehlen eines konsistenten, nutzungsbasierten Planungsprozesses, einem fehlenden Datenmanagement (z.B. Schankprofile) und einer fehlenden Verknüpfung von Normanforderungen mit konkreten Auslegungshilfen und Betriebsvorgaben.
Kontext im Hochbau
Die Komplexität steigt mit der Größe des Gebäudes, der Vielfalt der Nutzungen und den hygienischen Empfindlichkeiten: Krankenhäuser, Pflegeeinrichtungen, Hotels, Schulen, Labore und Bürogebäude haben unterschiedliche Anforderungen an Temperaturregime, Zirkulationskonzepte, Rückflussprävention und Betriebsüberwachung. Bestehende Gebäude stehen unter dem Druck, energetisch aufgewertet zu werden, ohne dabei die hygienischen Standards zu beeinträchtigen. In den Leistungsphasen der Planung sind frühzeitige Entscheidungen notwendig (Nutzungsprofile, Ausgabeprofile, Materialstrategie, Trennprinzipien), während Ausführung und Inbetriebnahme lückenlose Qualitätssicherungs- und Messkonzepte erfordern. Digitale Modelle (BIM) und IWMS-Systeme bieten Potenzial für durchgängige Datenketten, die jedoch erst bei klar definierten Datenpunkten und Schnittstellenprotokollen wirksam werden.
Physikalische Grundlagen
Durchfluss und Kennlinien: Volumenstrom (Q), Drehzahl (v), Druck (p) und Temperatur (T) bestimmen die Hydraulik. Die Reynolds-Zahl charakterisiert laminar/turbulent; In Trinkwasserleitungen ist die Strömung in der Regel turbulent.
Druckverlust: Abhängig von Rohrlänge, Nennweite, Rauheit und Armaturen; berechenbar über Darcy-Weisbach oder vereinfachte Kennzahlen. Grenzwerte für spezifische Druckverluste unterstützen energie- und rauscharme Netze.
Temperatur- und Wärmetransport: Wärmeverluste in Warmwasserleitungen werden durch Isolierung, kurze Rohrwege und hydraulischen Abgleich minimiert. Mischtemperaturen an den Entnahmestellen ergeben sich aus dem Kalt-/Heißwasserverhältnis und beeinflussen den Verbrühschutz und die Hygiene.
Speichervolumen und Verweildauer: Die Größe und Funktionsweise von Speichern sowie Linienkapazitäten beeinflussen die Verweilzeiten; Diese müssen aus hygienischen und energetischen Gründen begrenzt werden.
Kavitation/Netzdynamik: Niedrige Drücke und hohe Strömungsgeschwindigkeiten können Lärm, Erosion und Fehlfunktionen verursachen; Eine angemessene Druckhaltung und Ventilauswahl sind erforderlich.
Schallübertragung: Strömung und Körperschall werden durch Rohrführung, Befestigung und Dimensionierung beeinflusst; Die Grundlagen der Tontechnik bestimmen die Planungsregeln.
Hygienische Grundlagen
Temperaturkontrolle: Ein zentrales Kontrollinstrument gegen die Vermehrung von Mikroben. Heißes Wasser mit ≥ 60 °C am Generator und ≥ 55 °C im Rücklauf, kaltes Wasser < 25 °C; Thermische Abkühlung und unkontrollierte Mischungen sind zu vermeiden.
Durchfluss: Ein ordnungsgemäßer Betrieb mit regelmäßigen Wasserhähnen verhindert Stagnation. Hydraulischer Abgleich und geeignete Zirkulationskonzepte sorgen für minimale Volumenströme.
Nährstoff- und Materialeinfluss: Materialien, Dichtungen und Aufbereitungschemikalien beeinflussen die Nährstoffversorgung und Korrosionsprozesse; Hygienisch geeignete Materialien und eine angepasste Verarbeitung reduzieren das Wachstum von Biofilmen.
Aerosolbildung: Risikorelevant an Duschen und Sprüharmaturen; Temperatur, Filtration und Reinigungsregime müssen aufeinander abgestimmt sein.
Probenahme und Überwachung: Strategische Probenahmestellen und kontinuierliche Messgrößen (Temperatur, Volumenstrom, Druck) unterstützen die präventive Hygiene.
Systemübersicht und Rückstellungen
Trinkwassersysteme: Kalt- und Warmwasserverteilung mit Erzeugung (Speicher, Durchlauferhitzer, Übergabestationen), Zirkulation, Druckerhöhung und ggf. Aufbereitung (Enthärtung, Filtration, Korrosionsschutz). Strikte Trennung vom Prozesswasser durch geeignete Armaturen oder freie Ausläufe.
Abwasser und Abwassersysteme: Schwerkraftentwässerung mit Dimensionierung, Belüftung und Geruchsverschlussschutz; Besondere Anforderungen an die Vakuum-Dachentwässerung.
Dachentwässerung: Innen- und Außenentwässerung mit Dimensionierung nach regionalem Bemessungsregen; Die hydraulische Trennung und Lastabtragung sind integraler Bestandteil der Gebäudeplanung.
Regen- und Grauwassernutzung: Geschlossene, gekennzeichnete Systeme mit eigener Speicherung, Aufbereitung, Verteilung und Überwachung; Kein direkter Anschluss an die Trinkwasserinstallation.
Schnittstellen: Anbindung an Heizungsanlagen über Trinkwassererhitzer oder Wärmetauscher; Integration mit Leittechnik zur Überwachung von Temperatur, Druck und Volumenstrom; Klare Abgrenzung zu Lösch- und Sprinkleranlagen (keine Medienanschlüsse, definierte Übergabepunkte).
Elektrische und digitale Integration: Sensoren, Aktoren und Datenpunkte für BIM/IWMS-gestützten Betrieb; Datenmodelle spiegeln die Stringstruktur, Armaturen, Messstellen und Wartungsobjekte wider.
Planungsgrundlagen und Datenerhebung
Die Qualität von Sanitäranlagen steht und fällt mit der Zuverlässigkeit der zugrundeliegenden Daten. Nutzungs- und Dosierprofile bestimmen Lastfälle, Dimensionierung, Temperaturhaltung und Spülstrategien. As-Built- und Hazard-Analysen bilden die Grundlage für Restrukturierungsentscheidungen und den ordnungsgemäßen Betrieb. Schalt- und Redundanzkonzepte sorgen für Verfügbarkeit und Hygiene auch bei Ausfall oder besonderen Betriebsbedingungen. Ziel ist es, einen konsistenten, verständlichen Datensatz zu schaffen, der für die Planung, Ausschreibung, Ausführung und den späteren Betrieb gleichermaßen tragfähig ist und in digitale Modelle (BIM/IWMS) überführt werden kann.
Gebäudenutzungsprofile beschreiben Auslastungsgrade, Verweilzeiten und Aktivitätsmuster pro Nutzungseinheit. Sie sind der Ausgangspunkt für die Ableitung von Dosierprofilen und die Festlegung von Spitzendesigns.
Bürogebäude: ausgeprägte Tagesnutzung mit Spitzen am Morgen/Mittag; Geringe Warmwasserquote (außer in Kantinen und Duschen).
Hotels: stark beeinflusst von heißem Wasser, morgendlichen und abendlichen Spitzen aufgrund der Dusch- und Wellnessnutzung; Hohe Gleichzeitigkeit in definierten Zeitfenstern.
Gebäude des Gesundheitswesens: schichtbedingte Lastwechsel; Erhöhte Hygieneanforderungen, evtl. kontinuierlicher Heißwasserbedarf.
Schulen/Kitas: kurze, hohe Spitzen in den Pausen; geringe Nacht- und Feiertagsbelastung.
Wohngebäude: verteilte Spitzen am Morgen/Abend; Grundlast durch Geräte und sporadische Nutzung.
Sport-/Versammlungsstätten: pünktliche Spitzen rund um Veranstaltungen; Dazwischen lange Perioden der Stagnation.
Dosierprofile beschreiben die zeitliche und quantitative Nutzung von Entnahmestellen, einschließlich der Anforderungen an Gleichzeitigkeit und Temperatur
Ebenen: Entnahmestelle (Verschraubung), Litze, Nutzungseinheit, Gebäude.
Parameter: Volumenstrom, Zapfdauer, Intervall, Kalt-/Heißwasseranteile, zulässige Abtriebszeiten.
Verfahren:
Erstellen Sie ein Inventar der Armaturen und Geräte (Typ, Nennweite, Mischart, Hygieneanforderungen).
Anwendung der Gleichzeitigkeit mit anerkannten Methoden (z.B. Bemessungsparameter, Belastungseinheiten/Bemessungseinheiten nach EN 806-3/DIN 1988-300).
Definieren Sie kritische Szenarien: Duschtipps im Hotel, Kantinenbetrieb, Schichtwechsel, Pausen.
Berücksichtigen Sie Temperaturprofile (Sollwerte am Auslass, Verbrühschutz, Thermostatmischer).
Ziel ist ein verlässlicher Soll-Ist-Vergleich als Grundlage für eine Modernisierung, Erweiterung oder Betriebsoptimierung
Dokumentenprüfung: Bestandspläne, Schemata, Material- und Produktlisten, Wartungs- und Prüfprotokolle, Trinkwasseranalysen.
Inspektion und Sichtprüfung: Rohrführung, Isolationszustand, tote Rohre, ungenutzte Entnahmestellen, Zirkulationsführung, Abschaltstellen zum Prozesswasser, Markierung.
Materialkennzeichnung: Blei, verzinkter Stahl, Kupfer, Edelstahl, Mehrschichtverbundwerkstoff; Bewertung von galvanischen Paarungen, Korrosionsindikatoren (Verfärbungen, Leckagehistorie).
Hydraulik und Funktion: Druckmessungen, Abtriebszeiten, Temperaturverläufe an repräsentativen Punkten; Zirkulationsbilanz prüfen (Rücklauftemperaturen, Differenzen).
Hygiene und Wasserchemie: pünktliche mikrobiologische Proben gemäß Probenahmeplan; Chemische Parameter (pH, Leitfähigkeit, Härte, Chlorid/Sulfat) für die Materialverträglichkeit.
Abwasser und Dachentwässerung: Lüftungskonzepte, Geruchsverschlüsse, Rückstaupegel, Notentwässerung, Zustand der Fallrohre.
Eine transparente, revisionssichere Datenbasis ist der Kern der Planungs- und Betriebssicherheit
Eingabedaten zu Nutzungen: Belegungszahlen, Betriebsstunden, Raumprogramm, Funktionsklassen, hygienische Empfindlichkeiten (z.B. Aerosolrisiko, spezielle Nutzergruppen).
Ventile/Geräte: Typen, Normvolumenströme, Temperaturanforderungen, Angaben zur Ausgangszeit; Anzahl pro Nutzungseinheit.
Hydraulische Randbedingungen: Hausanschlussdruck/-kapazität, zulässige Druckbereiche, Zonierung, spezifische Druckverlustziele, maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeiten (Geräusch/Korrosion).
Temperaturregime: Sollwerte für PWC/PWH/PWH-C; zulässige Kühlung pro Strang; Spezifikationen für den Verbrühungsschutz an Steckdosen.
Werkstoff- und Wasserchemie: Materialstrategie, Wasseranalytik (Härte, pH, Leitfähigkeit, Chlorid/Sulfat), Anforderungen an die Aufbereitung (Enthärtung, Filtration, Korrosionsschutz).
Dimensionierungsannahmen: Gleichzeitigkeit/Lasteinheiten nach anerkannten Methoden (EN 806-3/DIN 1988-300), Spitzenfaktoren aus Nutzungsprofilen, Bemessungsregen für Dachentwässerung (KOSTRA), Rückstaupegel.
Betriebsstrategien: Spül- und Stagnationsmanagement, thermische Desinfektionszyklen, Wochenend-/Feiertagsmodi, Umgang mit Betriebsunterbrechungen.
Monitoring: Messstellenkonzept (Temperatur, Durchfluss, Druck, Ereignis), Abtastraten, Datenspeicherung und Alarmierung; Datenpunkte und IDs für BIM/IWMS.
Trinkwasserversorgungssysteme
Zu den Trinkwasserversorgungssystemen im Hochbau gehören die Kaltwasserverteilung (PWC), die Warmwassererzeugung und -verteilung (PWH) und die Warmwasserzirkulation (PWH-C). Zentrale Schutzziele sind Hygiene (mikrobiologische Sicherheit), Verfügbarkeit und Komfort (kurze Ausgangszeiten, ausreichender Druck), Energieeffizienz und Schallschutz.
Leitgrößen sind:
Temperatur: PWC am Zapfhahn < 25 °C (hygienisch erwünscht < 20 °C), PWH am Generator ≥ 60 °C, PWH-Rücklauf ≥ 55 °C.
Hydraulik: Bedarfsgerecht dimensionierte Volumenströme, begrenzte spezifische Druckverluste, schall- und korrosionsverträgliche Drehzahlen.
Funktionsweise: bestimmungsgemäßer Einsatz ohne Stagnation, lückenlose Dokumentation und Messstellenkonzept.
Planungsgrundlagen:
Thermische Entkopplung: räumliche Trennung von PWC und PWH/Heizkabeln; Kreuzungen mit minimalem Kontakt, durchgehende Isolierung. Vermeidung von Schächten mit erhöhten Umgebungstemperaturen; Bei Bedarf zusätzliche Luftführung.
Kabelführung: Ring- oder Durchschleif-Bodenverteilungen mit kurzen Abgängen zu den Entnahmestellen; Minimierung von Fristen. Volumen bei selten benutzten Stichen so gering wie möglich (Zielwerte deutlich < 3 Liter, besser < 0,5 Liter).
Hydraulik: Druckhaltung über Druckminderer in Stufen; Zielgeschwindigkeiten typ. ≤ 2,0 m/s (Netz) und ≤ 1,5 m/s (Entnahmeleitungen), um Lärm und Erosion zu begrenzen. Spezifischer Druckabfall oft 100–200 Pa/m (objektspezifisch).
Stagnationsvermeidung: funktionale Kopplung von Entnahmestellen in Ringleitungen; für selten genutzte Bereiche, automatische Hygienespülungen mit Überwachung (Zeit/Temperatur/Volumen). Eine "Kaltwasserzirkulation" ist in Bezug auf die Vorschriften nicht üblich; Zulässig sind Spülkonzepte, die ein Aufheizen verhindern, ohne dauerhaft zu zirkulieren.
Auswahl an Anschlüssen: PWC-seitiges keimarmes Design, glatte Durchflusskammern, geringe Stagnationsvolumina; Elektronische Armaturen mit Intervallspülung für sensible Bereiche.
Erzeugungskonzepte:
Zentrale Lagerung mit Zirkulation: bewährt in Hotels, Wohn- und Verwaltungsgebäuden mit verteiltem Bedarf. Ausreichende Lager-/Tauscherkapazitäten, eine konstante Temperaturhaltung und eine hydraulisch ausgeglichene Umwälzung sind notwendig.
Zentraler Durchfluss (Frischwasserstation, FriWa): Über Plattenwärmetauscher wird das Trinkwasser bedarfsgerecht erwärmt; Reduziertes Speichervolumen im Trinkwassersystem, geringeres Risiko für Legionellen. Erfordert eine ausreichende Primärseite (Wärmenetz) und Regelqualität.
Dezentrale Durchlauferhitzer (Elektro/Gas): sehr kurze Leistungszeiten, keine Zirkulation. Nützlich für pünktliche Bedürfnisse oder lange Strecken; Elektrische Anschlusswerte, Abgasführung (bei Gas) und Nutzungsprofile sind zu überprüfen.
Dezentrale Lagerung (Kleinspeicher): nur in begründeten Einzelfällen; Hygienische Risiken bei geringer Nutzung, daher sind klare Wartungs- und Temperaturvorgaben notwendig.
Hydraulik und Lagerverwaltung:
Erzielung einer Lagerschichtung (Schichttrennung, geeignete Einbauten); Vermeidung von internen Kurzschlüssen.
Leistungsbewertung für kurzzeitige Spitzen (Abzweigprofile) und Dauerbelastung; Vermeidung von überdimensionierten Lagertanks aufgrund der Verweildauer.
Materialverträglichkeit mit der Wasserchemie (Korrosionsschutz, Mischinstallationen beachten).
Grundsätze der Auslegung:
Temperaturbereich: Zirkulationsrücklauf ≥ 55 °C bei allen Rückläufen, Versorgung am Generator ≥ 60 °C. Temperaturdifferenz ΔT typ. 5–10 K.
Volumenstrom: so gering wie möglich, so hoch wie nötig. Richtwerte für Rücklaufgeschwindigkeiten von 0,2–0,5 m/s (zur Begrenzung von Wärmeverlusten und Geräuschpegeln), abhängig von der Isolationsnorm und den Rohrlängen.
Hydraulischer Abgleich: thermostatische Zirkulationsregelventile am Strangrücklauf mit definierter Zieltemperatur (z.B. 57 °C) oder volumenstrombasiert über statische/dynamische Regler. Tichelmann-Führung verbessert die Verteilungsgerechtigkeit.
Pumpen: Hocheffizienzpumpen mit Temperatur- und Differenzdruckregelung; Nacht- und Absenkbetrieb nur, wenn das Temperaturregime jederzeit eingehalten wird. Bypass zur thermischen Desinfektion.
Segmentierung: verriegelbare Litzen und Ringe ermöglichen die Wartung ohne Totalausfall; Messpunkte an Saitenspitzen und -rückläufen.
Temperaturregelung und Verbrühschutz
Generator und Netz: Mindesttemperaturen dürfen aus hygienischen Gründen nicht unterschritten werden; Bei Bedarf sind kurzfristige thermische Desinfektionen einzuplanen.
Mischstrategien: Eine zentrale Durchmischung auf Vorlauftemperaturen < 60 °C ist möglich, wenn in allen Netzbereichen ≥ 55 °C eingehalten werden. Andernfalls entscheiden Sie sich für einen Verbrühungsschutz, der dezentral an der Entnahmestelle (thermostatische Mischventile) angebracht wird, um die hygienische Ordnung im Netz nicht zu beeinträchtigen.
Ausgabezeiten: An nutzerrelevanten Entnahmestellen sollten kurze Ausgabezeiten angestrebt werden; Bei der Planung werden Rohrlängen/-volumina minimiert und die Zirkulation nahe am Verbraucher geführt; Bei dezentralen Systemen geschieht dies durch die Nähe zum Produzenten.
Hydraulische Grundlagen und Dimensionierung
Auslegungsvolumenströme: nach Lasteinheiten/Gleichzeitigkeitsansätzen nach anerkannten Verfahren; Abgleich mit projektspezifischen Dosierprofilen.
Druckmanagement: statische und dynamische Druckbeobachtung; Stufenweise Druckreduzierung in Hochhäusern (Zonierung) und Vermeidung von zu hohen Drücken auf Ventile.
Geschwindigkeiten: PWC in der Regel ≤ 2,0 m/s, PWH ≤ 1,5 m/s, PWH-C ≤ 0,5 m/s; Anpassung an Schallschutz- und Korrosionsanforderungen.
Spezifischer Druckverlust: konservative Sollwerte 100–200 Pa/m, anhebbar bei kurzen Leitungen/hohen Spitzen, abgesenkt bei Schallschutzempfindlichkeit.
Armaturen-/Ventilverluste: realistische ζ Werte berücksichtigen; Schätzen Sie die Gesamtdruckverluste einschließlich Armaturen und Komponenten (Filter, Mischer, Messgeräte).
Isolierung: gemäß den Energie- und Hygieneanforderungen; Erhöhte Isolationsdicken in PWH/PWH-C zur Minimierung von Verlusten und thermischer Beeinflussung von PWC.
Distributionskonzepte
Riser mit Stufenring: bewährter Standard; Die ringförmige Bodenverteilung reduziert das Totvolumen und fördert den Durchfluss.
Tichelmann-Systeme: gleiche Vor- und Rücklauflänge für die hydraulische Nivellierung; Besonders vorteilhaft bei großen Ringen.
Durchschleifinstallation: Verlegung der Entnahmestellen in einer Reihe, um Stagnationsbereiche zu minimieren; Nützlich für Standard-Waschbecken und in Gästetoiletten.
Zirkulation in der Nähe des Strings: Zirkulation bis in die unmittelbare Nähe der Entnahmestelle, kurze Abzweigungen; Begrenzen Sie das Stichvolumen konsequent.
Haltungs-/Verbrauchseinheiten (FriWa): Verteilung nur auf der Trinkwasserseite PWC; PWH wird dezentral in der Station erzeugt, wodurch die PWH-Zirkulation eliminiert wird; Besonders geeignet für gemischte Einsätze und lange Strecken.
Sonderzonen: Bereiche mit intermittierender Nutzung (Treffpunkte, Gästezimmer) erhalten definierte Spülkonzepte oder dezentrale Generatoren, um Stagnation zu vermeiden.
Druckerhaltungs- und Druckerhöhungssysteme
Trinkwasserinstallationen müssen unter allen Betriebsbedingungen einen ausreichenden, aber begrenzten Druck an den Entnahmestellen gewährleisten. Zu niedrige Drücke beeinträchtigen Komfort und Funktion (Durchfluss, Mischtemperatur), zu hohe Drücke erhöhen das Geräusch- und Verschleißrisiko, begünstigen Leckagen und können Armaturen beschädigen.
Leitgrößen sind:
Minimaler Druck an der ungünstigsten Entnahmestelle bei Nennvolumenstrom.
Begrenzung des maximalen statischen und dynamischen Drucks an Stellen in der Nähe des Ventils.
Vermeidung von Druckstößen und Schutz vor Unterdruck und Rückfluss.
Hygienische und Materialeignung aller druckführenden Bauteile.
Bei Geschossen und Hochhäusern ist der statische Höhenunterschied entscheidend (≈ 0,1 MPa pro 10 m). Eine sinnvolle Zonierung:
Begrenzung der Zonenhöhe in der Weise, dass die zulässigen Druckgrenzen in niedrigeren Geschossen nicht überschritten werden und ausreichend Druck darüber bleibt.
Allmähliche Druckreduzierung: Verwendung von Druckreglern auf Zwischenebenen und/oder auf Böden, um hohe Druckgradienten zu vermeiden; mit großen Untersetzungsverhältnissen.
Versorgungsvarianten: Direkter Anschluss mit Druckminderern und ggf. Druckerhöhung pro Zone.
Zentrale Druckerhöhung mit anschließender zonaler Absenkung.
Mediumabscheidung über Puffer-/Trinkwasserspeicher (Berstbehälter) zur hydraulischen Entkopplung, wenn dies durch Lieferantenanforderungen, große Lastspitzen oder Netzreaktionen erforderlich ist.
Hinweis:
Hydraulische Trennung zwischen den Zonen nur über Ventile, niemals über Mischanschlüsse an Brauch- oder Löschwasser; Beobachten Sie Rückflussverhinderer zwischen den Zonen.
Planungsaspekte:
Ermittlung von Zonensollwerten (z.B. 3–4 bar am zonalen Verteiler, projektspezifisch).
unter Berücksichtigung von Leitungsverlusten und Gleichzeitigkeit; Sensitivitätsanalyse für Spitzenfälle.
Schalldämmung: Höhere Drücke erhöhen die Strömungsgeschwindigkeiten und den Geräuschpegel; auf der Druckseite, nah am Verbraucher.
Im Zusammenhang mit Trinkwasser bedeutet Druckhaltung in erster Linie:
Konstante, einstellbare Druckniveaus trotz wechselnder Volumenströme (Regelung über Druckregler oder drehzahlgeregelte Pumpen).
Aufnahme der Wärmeausdehnung in warmen, abgeschnittenen Teilvolumen:Warmwasser: Sicherheitsgruppe mit Sicherheitsventil und ausreichend dimensioniertem Membranausdehnungsgefäß (MAG) zur Minimierung von Tropfverlusten; Verbindung so, dass ein vollständiger Durchfluss durch den MAG-Ansatz gewährleistet ist.
Kaltes Wasser: Bei einer rückstaugesicherten Gebäudeinstallation kann es durch Nahwärme zu einer Druckerhöhung kommen; bei Bedarf MAG oder geeignete Erweiterungsstrecken.
Systemtyp:
Direkteinspeisung DEA: Zentrale Mehrpumpensysteme mit drehzahlgeregelten Pumpen; nach Rücksprache mit dem Lieferanten hinsichtlich der maximalen Entnahme und der zulässigen Auswirkungen zulässig.
DEA mit Zwischentank/Bersttank: Trennung vom Versorgungsnetz über freien Auslauf; Sinnvoll bei großen, kurzfristigen Lastspitzen, geringen Versorgungsdrücken oder erforderlicher netzdynamischer Entkopplung.
Kern:
Pumpen in paralleler Kaskade (mindestens 2, oft 3–5 Einheiten) mit Frequenzumrichtern; Für Trinkwasser geeignete Werkstoffe (z.B. Edelstahlhydraulik).
Druckhaltebehälter (Luftkammer) zur Dämpfung von Laständerungen und zur Vermeidung von Zyklen bei kleinen Probenahmen; Achten Sie auf die Hygiene (glatte Oberflächen, regelmäßige Erneuerung der Gasfüllung).
Saug- und Drucksammler mit Absperrung, Rückflussverhinderung, Rückschlagventile mit sanft gedämpftem Schließverhalten.
Mess- und Sicherheitstechnik: Drucksensoren (redundant), Trockenlaufschutz, Leckageüberwachung, Über-/Unterdruckschutz, Schwingungsentkopplung und Körperschallreduzierung.
Hydraulische Ausführung:
Wählen Sie den Sollwert am Ausgang des DEA so, dass der Mindestdruck unter Nennlast an der kritischsten Entnahmestelle erreicht wird. Gleichzeitig ist der maximale Druck in den unteren Stockwerken zu begrenzen (Druckminderer lokal oder zonal).
NPSH-Berücksichtigung der Pumpen (kavitationsfest); In Grenzfällen Versorgung über tankseitige, geflutete Saugleitung.
Reserve für Alterung und Erweiterung; dennoch Überdimensionierung vermeiden (Anti-Clock-Konzept über VFD und Windkammer).
Trinkwasserschutz und Rückflussprävention
Der Trinkwasserschutz verhindert, dass Nichttrinkwasser oder verunreinigte Flüssigkeiten in die Trinkwasserinstallation zurückfließen oder zurückgesaugt werden. Normative Grundlage ist die DIN EN 1717. Sie klassifiziert Flüssigkeiten nach Gefährlichkeit und legt daraus abgeleitete Sicherheitseinrichtungen und Trennprinzipien fest. Grundsatz: Medienverbindungen zwischen Trink- und Brauchwasser sind zu vermeiden; Soweit funktional notwendig, muss die Sicherheitseinrichtung entsprechend der höchsten auftretenden Gefährdung ausgewählt werden. Bei Unsicherheiten greift der konservative Ansatz (höheres Schutzniveau).
Fluidkategorien nach DIN EN 1717
Kategorie 1: Trinkwasser von unveränderter Qualität. Beispiel: PWC innerhalb der Anlage. Schutzbedarf: keiner über die reguläre Installation hinaus.
Kategorie 2: Veränderung des Geschmacks/Geruchs/der Temperatur ohne Gefährdung der Gesundheit. Beispiele: auf der PWH-Seite auf 60 °C erhitztes Wasser ohne weitere Zusätze; Kühler Kondensat ohne Zusätze. Schutz: Eine einfache Rückflussverhinderung genügt.
Kategorie 3: Geringe Gesundheitsgefährdung durch einen oder mehrere schwach toxische Stoffe. Beispiele: Erhitzen von Wasser mit zugelassenen Korrosionsinhibitoren in geringen Konzentrationen; Spülmaschinenanschlüsse mit Spülmittel; Weiches Wasser mit Solekontakt. Schutz: erhöhte Sicherung (mindestens Rohrtrenner für Kat. 3).
Kategorie 4: Gesundheitsgefahr durch giftige, sehr giftige, radioaktive oder krebserregende Stoffe. Beispiele: Prozesswasser mit Chemikalien, gewerbliche Anlagen mit Desinfektions-/Reinigungschemikalien mit höherer Toxizität. Schutz: Systemtrenner (RP) oder freie Trennung.
Kategorie 5: Besondere Gesundheitsgefährdung durch Krankheitserreger. Beispiele: Regenwasser, Grauwasser, Schwarzwasser, wasserführende Teile von Laboren/medizinischen Bereichen, Löschwasseranlagen mit offenen Becken. Schutz: nur freie Auslässe/Trennbehälter (keine mechanische Montage ist ausreichend).
Sicherungs- und Absperrventile (Auswahlprinzip)
Freier Auslass Typ AA/AB (Luftspalt): Physikalische Trennung durch Luft. Typ AA mit freiem, ungehindertem Lauf; Typ AB mit Überlaufkammer/Wehr (Zwischenbehälter). Eignung: universell, erforderlich für Kategorie 5; Auch für 2–4 zulässig. Ausführung: Luftspalt in der Regel mindestens 2 x Auslaufdurchmesser und ≥ 20 mm (je nach Art der Ausführung).
Systemtrenner Typ BA (Reduced Pressure Principle, RP): Dreikammerventil mit entlastetem, steuerbarem Bauraum und Prüfeinrichtung. Eignung: bis Kategorie 4. Erfordert einen Ablassanschluss (Sicherheitsentlastung), minimale Druckunterschiede und regelmäßige Prüfungen.
Rohrtrenner Typ CA: Armatur mit steuerbarer Zwischenkammer ohne ständige Entlastung. Eignung: bis Kategorie 3. Für stationäre Verbraucher ohne Gegendruck aus nachgeschalteten Systemen.
Rückflussverhinderer Typ EA/EB/ED: Einfach (EA) oder steuerbar (EB) oder als doppelter Rückflussverhinderer (ED). Eignung: EA/EB für Kategorie 2, ED teilweise für Kategorie 3 in definierten Anwendungen. Nicht genug für 4-5.
Perlatoren/Rohrbrecher (atmosphärisch belüftete Sicherungen): Für einzelne Entnahmestellen/Schlauchanschlüsse, z.B. Handbrausen in Reinigungsräumen. Eignung: je nach Ausführung bis Kategorie 3; Nur ohne Gegendruck/konstante Druckbeaufschlagung wirksam, Einbauanleitung strikt beachten.
Auswahlmatrix (vereinfacht):
Katze. 2: Rückflussverhinderer EA/EB (oder höher).
Katze. 3: Rohrabscheider CA oder doppelte, überwachte Rückflussverhinderung; im Zweifelsfall Systemtrenner BA.
Katze. 4: Systemtrenner BA oder freier Abgang AA/AB.
Katze. 5: Nur freier Auslass AA/AB oder Trennbehälter mit freiem Zulauf.
Sonderfälle:
Regenwasser-/Grauwassersysteme: immer Kat. 5 → freie Trennung (Zulauf über AA/AB, Trinkwasserversorgung nur über Einfüllarmatur mit Luftspalt).
Heizungsnachschub: Abhängig von den Inhibitoren Kat. 3-4 → mindestens CA, oft BA für Robustheit gegenüber Fehlkonfigurationen.
Gewerbliche Spülmaschinen/Dosiergeräte: Je nach Chemie Kat. Überprüfen Sie 3-4 → CA oder BA, Herstellerspezifikationen und Medien.
Labor-/Medizinbereiche: Regulär Kat. 5 → freie Trennung.
Prinzipien der Installation
Platzierung: Sicherheitseinrichtungen zonal an der Verbindungsstelle zum Verbraucher oder in der Nähe des Geräts; Bypass-Leitungen sind nicht oder nur mit gleichwertiger Absicherung zulässig. Thermostatmischstationen dürfen keine ungesicherten Querverbindungen zwischen PWC/PWH herstellen; sorgen für eine beidseitige Rückflussverhinderung.
Zugänglichkeit und Sichtprüfung: Freilauf und BA an leicht zugänglichen, trockenen, belüfteten, frostsicheren Orten; Abflüsse dimensioniert und sichtbar geführt (Leck-/Ablaufwasser).
Entwässerung: BA benötigt einen freien, sichtbaren Abfluss; Kein Absperrventil oder Rückflussventil zwischen der Auslassöffnung und dem Abfluss. Sichern Sie Siphons gegen Gerüche.
Einbaulage: Herstellerangaben beachten (i.d.R. waagerecht, Pfeilrichtung, Ein-/Auslaufabschnitte). Belüfter/Hammer immer über der höchstmöglichen Wasseroberfläche, vertikale Position.
Druck- und Durchflussbedingungen: Halten Sie den minimalen/maximalen Druck und die zulässige Temperatur aufrecht; BA benötigt stabile Differenzdrücke. Vermeiden Sie Druckstöße (sanfte Pumpensteuerung, gedämpfte Rückschlagventile).
Materialhygiene: Alle Komponenten mit KTW-BWGL/UBA-Konformität und geringer mikrobieller Besiedlung. Toträume vermeiden, kurze Verbindungen bereitstellen, Verbindungen bündigen.
Kennzeichnung: Deutliche Beschilderung "Kein Trinkwasser" an Brauchwasserauslässen; Dokumentieren Sie die Zuordnung der Sicherheitseinrichtung zur Fluidkategorie.
