Ganzheitlicher Ansatz zum Erhalt der Trinkwassergüte

Nach dem sogenannten Wirkkreis der Trinkwassergüte hängt der Erhalt der Trinkwasserhygiene von vier entscheidenden Einflussgrößen ab:

Wirkkreis der Trinkwassergüte:

Mit dem Trinkwasser-Management-System „AquaVip Solutions“ will Viega sowohl diese vier Einflussfaktoren als auch die zwischen ihnen bestehenden Wechselbeziehungen ganzheitlich, vom Hausanschluss bis zur letzten Zapfstelle, betrachten.

Über einen neu konstruierten Durchflusstrinkwassererwärmer (DTE) wird beispielsweise die Menge des vorzuhaltenden erwärmten Trinkwassers reduziert. Elektronisch gesteuerte Regulierventile sorgen wiederum für eine hygienegerechte Temperaturhaltung in der Trinkwasserverteilung. Automatisch auslösende Spülstationen, Spülkästen und Auslaufarmaturen sichern den bestimmungsgemäßen Betrieb der Trinkwasseranlage. Kommt es in den Leitungen für kaltes Trinkwasser zu einem hygienekritischen Temperaturanstieg, wird zudem auch dieser Volumenstrom entsprechend behandelt. Dazu wird dieser über einen ebenfalls neu entwickelten Durchflusstrinkwasserkühler (DTK) geführt.

Bild: Viega

Niedrigere Systemtemperaturen durch UFC

Zur Absicherung der Trinkwassergüte bei gleichzeitig signifikant reduziertem Energieeinsatz rückt nun ein weiterer technischer Ansatz in den Fokus: die Ultrafiltration, zum Beispiel im Bypass der Warmwasserzirkulation (UFC-Technologie). Durch die Ultrafiltration wird die Gesamtzahl an Bakterien im Rohrleitungsnetz sowie das ihnen zur Verfügung stehende Nährstoffangebot reduziert. Ziel ist es, auf diesem Wege die Systemtemperaturen in einer Trinkwasseranlage zu reduzieren und so beispielsweise den Einsatz regenerativer Wärmeerzeuger, wie Wärmepumpen, für die monovalente Warmwasserbereitung zu forcieren. Ansonsten muss in großen Trinkwasseranlagen mit entsprechender Bevorratung in der Regel noch elektrisch nachgeheizt werden, um die geforderten Systemtemperaturen einhalten zu können (siehe auch Bericht in dieser Ausgabe des SBZ Monteur zum Thema der Leistungsdimensionierung einer Wärmepumpe ab Seite 10).

In Modell- und Pilotstudien sowie dem Anfang 2019 gestarteten Forschungsprojekt „Ultra-F – Ultrafiltration als Element der Energieeffizienz in der Trinkwasserhygiene“ der Technischen Universität Dresden werden aktuell die Auswirkungen einer Absenkung der Systemtemperaturen von Trinkwasser warm auf beispielsweise 48/45 °C auf die hygienische Stabilität in Trinkwasserinstallationen untersucht. Im Mittelpunkt stehen dabei vor allem auch die damit verbundenen Rahmenbedingungen von der Nutzung der Entnahmestellen bis zur Hydraulik.

Eine Temperaturabsenkung ist für die weitere Verringerung des Primärenergieeinsatzes in Gebäuden von entscheidender Bedeutung, da durch immer dichtere Gebäudehüllen der prozentuale Anteil des Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung stark zugenommen hat. In Passivhäusern macht er mittlerweile schon bis zu 50 Prozent aus. Bei einer Absenkung der Systemtemperaturen von Trinkwasser warm um 10 K und mehr reduziert sich der Primärenergieeinsatz sofort entsprechend.

Bild: Viega

Bild: Viega

Vernetzte Elektronik als Steuerung

Möglich ist der ganzheitliche Viega-Ansatz unter Einbeziehung von Ultrafiltration für nachhaltige Energieeffizienz durch eine vernetzte Elektronik als Herzstück des neuen Trinkwasser-Management-Systems „AquaVip Solutions“. Diese Elektronik kann bezüglich der benötigten Leistung an die individuellen Anforderungen jeder Trinkwasseranlage angepasst werden. Über eine Vielzahl von Sensoren erfassen die Controller die Betriebszustände der Trinkwasseranlage sowie die für den Erhalt der Trinkwassergüte entscheidenden Parameter. Dazu zählen vor allem das Temperaturniveau in Trinkwasser warm und Trinkwasser kalt sowie eventuelle Nutzungsunterbrechungen. Bei Über- oder Unterschreiten definierter Soll-Werte wird dann automatisch eine bedarfsgerechte Hygienespülung ausgelöst.

Sämtliche Messwerte und Aktionen werden manipulationssicher zentral gespeichert. So kann der Betreiber bei eventuellen Auffälligkeiten den bestimmungsgemäßen Betrieb der Trinkwasseranlage problemlos nachweisen. Wird ein zentrales Monitoring für mehrere Liegenschaften gewünscht, lässt sich die Elektronik auch in ein bestehendes Gebäudeautomationssystem integrieren.

Hygienegerechte Auslegung als Basis

Das Trinkwasser-Management-System „AquaVip Solutions“ wurde gezielt für den Einsatz in Gebäuden mit großen Trinkwasseranlagen konzipiert, wie sie für Krankenhäuser, Alten- und Pflegeheime oder Wohnkomplexe typisch sind. Die produkttechnischen Lösungen mit innovativer Trinkwasser­erwärmung, Ultrafiltration, thermisch und hydraulisch permanent überwachten Parametern im Trinkwasser und automatischer Unterstützung des bestimmungsgemäßen Betriebs stellen dabei die folgerichtige Ergänzung zur hygienischen Auslegung von Trinkwasseranlagen in solchen Gebäuden dar.

Gekennzeichnet sind solche Anlagenplanungen vor allem durch die bedarfsgerechte Dimensionierung des Rohrleitungsnetzes, durch eine möglichst auch baulich thermische Trennung der Rohrleitungsinstallationen für Trinkwasser warm und Trinkwasser kalt sowie eine klare, nachvollziehbare Struktur der Rohrleitungsnetze unter Minimierung des Trinkwasservolumens.

Weitere Informationen zu „AquaVip Solutions“ gibt es im Internet unter viega.de/AquaVip-Solutions.

Wie Energie einsparen?

Der Standard in Großanlagen zur Trinkwassererwärmung sieht vor, dass Temperaturen von mindestens 60 °C für das erwärmte Trinkwasser vorgehalten werden. Grundsätzlich können Brennwertkessel oder Wärmepumpen dieses Temperaturniveau zur Verfügung stellen. Dies ist aber herstellerunabhängig immer mit hohem energetischem Aufwand verbunden. Wenn man sich mit geringeren Temperaturen zufriedenstellt, steigt fast immer die Effizienz der Wärmeerzeuger. Auf diese Weise kann Energie eingespart werden. Statt beispielsweise Legionellen den Hitzetod sterben zu lassen, können daher energetisch günstigere Alternativen den Erhalt der Trinkwassergüte gewährleisten. Das muss allerdings geschickt organisiert, also gemanagt, werden.

DICTIONARY