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Legionellenfreies Warmwasser: Geänderte Normen und Verordnungen

Robert Kremer

Die Normen, Verordnungen und Vorschriften für Warmwassser sind im Einzelnen:

  • die Trinkwasserverordnung mit Regelungen im Bezug auf Legionellen-Untersuchungen in Großanlagen und Mehrfamilienhäusern
  • die VDI-Richtlinie 6003 „Planung, Bewertung und Einsatz von Trinkwassererwärmungsanlagen“
  • die DIN 1988 Teil 100 und Teil 200
  • die DIN 1988 Teil 300 „Ermittlung des Rohrdurchmessers für Mehrfamilienhäuser, Seniorenheime, Hotels, Krankenhäuser, Schulen“
  • die Verordnung über die verbrauchsabhängige Abrechnung der Heiz- und Warmwasserkosten, die für Mehrfamilienhäuser verbindlich die nutzerbezogene Zählung vorschreibt.

Großanlagen sind Speicher-Trinkwassererwärmer oder zentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer mit einem Inhalt von mehr als 400l und/oder 3l in jeder Rohrleitung zwischen dem Abgang des Trinkwassererwärmers und der Entnahmestelle. Somit müssen bei einem großen Teil aller Mehrfamilienhäuser, Seniorenheime usw. die hier erläuterten Anforderungen an die Trinkwasserhygiene beachtet werden und Maßnahmen zur Einhaltung dieser durch den Vermieter umgesetzt werden.

Energie wird knapper und teurer

20% des Wohnungsbestandes in Deutschland sind Häuser mit mehr als zwölf Wohnungen und schon wegen des Rohrleitungsvolumens von über 3l im Sinne der Trinkwasserverordnung als Großanlagen mit 60°C Trinkwassertemperatur zu betreiben. Über 80 % aller Mehrfamilienhäuser in Deutschland haben weniger als zwölf Wohnungen, über 54% aller Mehrfamilienhäuser weniger als sechs Wohnungen. Medienberichten ­zufolge werden neue Häuser bis 2021 zunächst in zunehmendem Maße, dann ausschließlich als Niedrig­energiehäuser mit geringem Heizungswärmebedarf gebaut. Der Energieverbrauch für die Trinkwassererwärmung wird aber konstant bleiben, während die Energiekosten in den kommenden acht Jahren voraussichtlich um 53% steigen. Wenn es nicht gelingt, die bestehenden Anlagen in den nächsten 20 Jahren zu sanieren, so sind die Energiekosten kaum mehr zu bezahlen. 75% des Bestandes, nämlich 1.920.000 Mehrfamilienhäuser, werden bis 2050 (37 Jahre lang) sehr viel Energie verbrauchen. Diese Energie wird durch Verknappung zunehmend teurer. Nimmt man eine Energiekostensteigerung von jährlich 5,5% an, so führt das dynamisch zu folgenden Werten:

  • in acht Jahren Kostenfaktor 1,53
  • in zehn Jahren Kostenfaktor 1,7
  • in 15 Jahren Kostenfaktor 2,23
  • in 20 Jahren Kostenfaktor 2,9
  • in 37 Jahren Kostenfaktor 7,25
Bild 1: Multifunktionsspeicher Geysir für Trinkwassererwärmung und Heizung mit Primärenergie, Wärmepumpen und Solartechnik.

Alle in einem Boot

Für die Sanierung der Häuser mit Wärmepumpen, Brennwertkesseln, beim Fernheizanschluss und der Nachrüstung auf die thermische Solarenergie stellt sich zunächst die Frage nach der bestmöglichen Lösung für die Trinkwassererwärmung und der möglichen Energieeinsparung. Die zentrale Trinkwassererwärmung ist häufig im Sommer der einzige Energieverbraucher. Aus hygienischen Gründen, zum Schutz vor Legionellen und anderen Bakterien, sind aber Warmwassertemperaturen von 50°C bis 60°C gefordert. Wenn es gelingt, wie in Deutschland beabsichtigt, jedes Jahr 3% der bestehenden Gebäude zu sanieren, so wären das 57.600 Mehrfamilienhäuser pro Jahr. Wenn auch nur 10% der Anlagen mit einem Anlagensystem nach Bild 1 ausgerüstet würden, dann könnte man in 5.600 Mehrfamilienhäusern alleine durch die energetisch um 23% bessere Technologie jährlich 932.000 m³ Erdgas einsparen. Bei einer Kostensteigerung um den Faktor 2,9 sind das bei Erdgas zum Preis von heute 0,70 Euro/m³ in 20 Jahren über 24 Millionen Euro Energiekosteneinsparung für 10% der Mieter in Deutschland.

Wirtschaftlich nachrüsten

Die Mehrfamilienhäuser im Bestand sind vielfach schon oder sollten zumindest bei der Sanierung mit energiesparender zentraler Warmwasserbereitung und thermischen Solarkollektoren nachgerüstet werden. Die zentrale Trinkwassererwärmung ist aber im Bereich des Wohnungsbaues, der Seniorenheime, Pflegeheime usw. zu einem besonderen Fall geworden, der nur noch von Fachplanern und konzessionierten Sanitärinstallateuren geplant und ausgeführt werden sollte. Nach DIN 1988 Teil 200 können Kleinanlagen mit hohem Wasseraustausch und beispielsweise dem Geysir-Durchflusssystem mit 50°C am Warmwasseraustritt betrieben werden.

Im Abschnitt 9.7.2.2 der Trinkwasser-Norm ist als Mindestaustrittstemperatur 60°C am Trinkwasser­erwärmer gefordert, mit Ausnahme einer Temperaturunterschreitung bei Spitzenentnahmen im Minutenbereich (nach DIN 4708 mindestens 45°C). Für Großanlagen wird zusätzlich gefordert, dass es nach dem Öffnen einer Zapfstelle beim bestimmungsgemäßen Betrieb noch maximal 30 Sekunden dauern darf, bis die erforderliche Warmwassertemperatur erreicht wird. Nach Abschnitt 9.7.2.3 der Norm gibt es die Defini­tion einer „Anlage mit hohem Wasseraustausch“ und die Befreiung solcher Kleinanlagen mit weniger als 3l Leitungsinhalt von den Vorschriften für den Betrieb von Großanlagen. Nach Abschnitt 9.7.2.3 der Norm gibt es auch eine Erleichterung für den Betrieb von Kleinanlagen mit hohem Wasseraustausch in Verbindung mit regenerativer Wärmeerzeugung wie einer Luft/Wasser- Wärmepumpe oder einem bivalenten Solarspeicher. Danach ist als Speichertemperatur mindestens 50°C in Verbindung mit der möglichen Nachheizung auf 60°C gefordert.

Warmwasserspeicher: Hygienisch und multifunktional

Wird in diesen Kleinanlagen das Trinkwasser in einem Multifunktionsspeicher wie beispielsweise beim Trinkwassererwärmungssystem Geysir nach dem Durchflusssystem erwärmt, so ist damit die größtmögliche Sicherheit für die Trinkwasserhygiene erreicht. Bild 1 zeigt einen Multifunktionsspeicher für Kleinanlagen, für Großanlagen und für alle Heizsysteme mit Brennwertkesseln, Wärmepumpen für Wasser, Sole und Luft und für alle Wärmeerzeuger vom Holzheizkessel bis hin zum BHKW oder zur Fernheizung. Dieser Speicher erfüllt alle Anforderungen der Trinkwasserverordnung.

Die in Bild 2 und Bild 3 beispielhaft dargestellte Warmwasseranlage mit Kalt- und Warmwasser- Ringleitungen können in Anlagen mit regenerativer Wärmeerzeugung wie einer Luft/ Wasser-Wärmepumpe oder thermischer Solarenergie bei mindestens 50 °C am Warmwasseraustritt des Geysirs betrieben werden. Die Hygieneanforderungen der Trinkwasserverordnung, des DVGW-Arbeitsblattes W551 und der DIN 1988 Teil 200 werden erfüllt. Eine Legionellen-Prüfpflicht wie für Groß­anlagen besteht für diese Systeme nicht, wenn als einzige Voraussetzung die Einhaltung der Drei-Liter-Regel für die Warmwasserleitung vom Geysir bis zur letzten Zapfstelle erfüllt ist.

Bild 2: Zentrale Kaltwasserversorgung für acht Wohnungen mit Ringleitung und Multifunktionsspeicher. Alle Rohrleitungen in der Ringleitung sind aus Rohr DN 15.
Bild 3: Zentrale Wassererwärmung (Kleinanlage für acht Wohnungen) mit zentraler Energieversorgung über Brennwertkessel mit Multifunktionsspeicher Geysir MTL 750.

Trinkwasserverordnung: Wasser muss fließen

Ringleitungen für kaltes Trinkwasser sind allgemein anerkannter Stand der Technik. Zur Erfüllung der hygienischen Anforderungen nach der neuen Trinkwasserverordnung in Mehrfamilienhäusern nach Bild 2 sind sie aber eine Entdeckung, wenn man so will also neuster Stand der Technik. Neu entdeckt wurden sie zur Vermeidung der Stagnation des Trinkwassers und zur Vermeidung von Kaltwassertemperaturen über 25°C (bei der üblichen Wärmedämmung aller Rohre) als Problemlösung für Verteilsysteme mit Wohnungszählern. In der neuen DIN 1988 Teil 300 werden Ringleitungen als besonders hygienische Lösung für Stockwerksleitungen empfohlen. Bei Neuanlagen und der Sanierung von Rohrnetzen sollte auch in Mehrfamilienhäusern das Kaltwassernetz aus hygienischen Gründen nach Möglichkeit als Ringleitung ausgeführt werden. Die in Bild 2 dargestellte Anlage ist nach der neuen DIN 1988 Teil 300 ausgelegt und hat folgende Vorteile:

  • Geringstmögliche Rohrdurchmesser.
  • Bei jeder einzelnen Kaltwasserzapfung fließt frisches Wasser in der Ringleitung.
  • Die Stagnation des Trinkwassers und Kaltwassertemperaturen über 25 °C werden bei der in Deutschland vorgeschriebenen Wärmedämmung aller Rohre ohne zusätzliche Maßnahmen vermieden.
  • Die komplette Kaltwasser-Ringleitung hat bis zu den Wohnungszählern ein Volumen von nur 11 l, das bei jeder größeren Zapfung ausgetauscht wird und selbst in der Nacht nicht auf mehr als 25 °C aufgeheizt werden kann.
  • Zur Urlaubszeit ist die Benutzung einer der acht Wohnungen schon ausreichend, um Stagnation in der Kaltwasser-Ringleitung zu verhindern.

Bild 3 zeigt die bislang größte Kleinanlage für acht Wohnungen in Verbindung mit einem Trinkwassererwärmer Geysir MTL 750. Die Anlage ist mit einer Ringleitung DN 12 ausgeführt und wird seit mehreren Jahren ohne das Aufkeimen von Legionellen bei ca. 52°C betrieben. Für die beiden Steigestränge (grün gekennzeichnet) sind bei 15 x 1mm Rohr einschließlich Stockwerksleitung und Zuleitung theoretisch 22m Rohrlänge zulässig, ohne die Drei-Liter-Regel zu überschreiten. Der Rohrleitungsinhalt der blau gekennzeichneten Zirkulationsstrecke bleibt hierbei unberücksichtigt.

Lesen Sie dazu auch: Trinkwarmwasser: Wie funktioniert eine effiziente Zirkulation?

Wasser Zirkulation auch bei Kleinanlagen

Im Gegensatz zum Ein- und Zweifamilienhaus ist für Mehrfamilienhäuser aus Komfortgründen die Trinkwasserzirkulation über 16 Stunden vorgesehen, aber nicht vorgeschrieben. Die neue Anforderung der DIN 1988 Teil 200 nach Temperaturpräsenz innerhalb von 30 Sekunden ist allerdings nicht ohne Zirkulation zu erfüllen. Um den Komfort für die Nutzer zu sichern, die sich eine Temperaturpräsenz schon 15 Sekunden nach dem Öffnen der Zapfstelle wünschen, und um jedes Hygienerisiko ausschließen zu können, ist in der Kleinanlage nach Bild 3 auch eine Zirkulationspumpe zur Zirkulation der Ringleitung bei 50°C vorgesehen. Natürlich wird der Betreiber einer solchen Kleinanlage, besonders bei einem Mehrfamilienhaus, alle drei Jahre das Wasser stichprobenartig auf Legionellen prüfen lassen. Eine Prüfpflicht mit Strafandrohung bei Unterlassung gibt es in diesem Falle aber nicht. Die Kosten- und Energieeinsparung ist so groß, dass es sich auch bei der Sanierung im Wohnungsbau lohnt, die Möglichkeiten einer Kleinanlage mit Ringleitung zu überprüfen.

Hygiene, Komfort und ­Energieeinsparung

Die Anforderungen an Hygiene, Komfort und Energieeinsparung sind nicht leicht zu erfüllen. Das liegt bei den Mehrfamilienhäusern auch an den besonderen Anforderungen in Bezug auf die seit dem 5.10.2009 geforderte verbrauchsabhängige Abrechnung der Heiz- und Warmwasserkosten. Danach ist der Trinkwarmwasser-Wärmebedarf mit mindestens einem Warmwasserzähler je Wohnung gesondert zu erfassen und abzurechnen. Mit dieser Vorgabe, nach der zwischen Verteilnetz und Stockwerksleitung ein Zähler zu platzieren ist, sind aber die Komfort-Anforderungen der VDI-Richtlinie 6003 nach Temperaturpräsenz zusammen mit den Hygieneanforderungen der DVGW-Arbeitsblätter W 551 und dem zulässigen Rohrleitungsinhalt für Kleinanlagen von weniger als 3l nicht leicht zu erfüllen. Wählt man allerdings Rohrdurchmesser nach der neuen DIN 1988 Teil 300 für Ringleitungen, sind in Deutschland sogar geringer dimensionierte Rohrleitungen als in Europa möglich.

Anforderungen und Ergebnisse

  • Temperaturpräsenz an der Zapfstelle sieben bis zehn Sekunden nach dem Öffnen der Zapfstelle (Komfort-Anforderung nach VDI 6003).
  • Höchste Sicherheit im Bezug auf die Trinkwasserhygiene, kleinste Oberflächen, geringstes Rohrvolumen und ­möglichst keine Stagnation.
  • Wirtschaftlichkeit durch niedrige Kosten bei der Investition und minimalem Energiebedarf im Betrieb.
  • Niedrige Heizwassertemperaturen im Multifunktionsspeicher Geysir zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Brennwertkesseln oder der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen.
  • Höchster Komfort für die ganze Wohnung, wobei der Spitzendurchfluss von 0,23 l/s je Wohnung einer Anschlussleistung von 48 kW entspricht.
  • Trinkwassererwärmungsanlagen mit ­einem Rohrleitungsinhalt von weniger als 3l zwischen Trinkwassererwärmer und der letzten Zapfstelle können als Kleinanlagen behandelt und betrieben werden.

Hygienisch sicherste Lösung

Zum hygienisch sicheren Trinkwassererwärmungssystem gehört ein Multifunktionsspeicher mit Wassererwärmung nach dem Durchflussprinzip und den Vorteilen für Brennwertnutzung, Solarenergie, Fernheizung, BHKW und Wärmepumpe. Die Vorteile einer Trinkwarmwasseranlage mit Ringleitung nach Bild 3 sind im Bezug auf die hygienischen Anforderungen so groß, dass es sich auf jeden Fall lohnt, diese Lösungen in Verbindung mit dem Einbau eines Multifunktionsspeichers nach Bild 4 zu prüfen – egal ob dabei eine Kleinanlage ohne die Auflagen der Legionellenprüfung oder eine Großanlage nach DVGW 551 mit den Prüfauflagen entsteht. Im Falle der Kalt- und Warmwasser-Ringleitung ist die wirtschaftlichste Lösung auch die hygienisch sicherste Lösung.

Größte Kleinanlage kann zwölf Nutzungseinheiten haben

Der bisherige Grenzwert für die Unterschreitung der Drei-Liter-Regel nach der Trinkwasserverordnung lag für Anlagen mit zwei Steigesträngen und Rohr 15 x 1mm bei ca. acht Wohnungen. Nach der neuen Norm DIN 1988 Teil 300 sind aber geringere Rohrquerschnitte bzw. der Anschluss von mehr als acht Wohnungen oder Seniorenwohnungen möglich. Verwendet man bei den Steigesträngen Rohre aus Kunststoff mit 16 x 2mm oder Verbundrohre 15 x 1,5mm, dann sind auf dem grün gekennzeichneten Weg zur letzten Zapfstelle in Bild 5 (das Volumen der blauen Zirkulationsleitung bleibt bei der Drei-Liter-Regel unberücksichtigt) theoretisch 26,5m Rohrlänge zulässig. Mit diesem Grenzwert lassen sich bei zentraler Anordnung des Geysir MTL-WP bis zu einem Abstand der Steigestränge von ca. 8m auch drei Steigestränge anschließen. Das ist möglich, weil sich bei Zapfungen der Spitzendurchfluss von 0,86 l/s (Summendurchfluss 0,23 l/s x 12 = 2,76l /s) auf drei Zuleitungen verteilt und pro Steigestrang ein Spitzendurchfluss von theoretisch nur 0,286l/s eintritt (Bild 6).

Bild 4: Multifunktionsspeicher Geysir MTL für Trinkwasser­erwärmung und Heizung.
Bild 5: Zwölf Wohnungen mit Energieversorgung über Wärmepumpe oder Brennwertkessel mit Multifunktionsspeicher Geysir MTL-WP 1000.
Bild 6: Berechnungsergebnisse für das Wasserverteilsystem für zwölf Wohnungen nach Bild 5 auf Basis der neuen DIN 1988 Teil 300.

Rücklauftemperatur und ­Nutzungsgrad

Für die Wirtschaftlichkeit von Brennwertkessel, Wärmepumpen, Fernheizung und Solarenergie ist die durchschnittlich erreichbare Rücklauftemperatur am Trinkwassererwärmer ein wichtiges Kriterium. Im Praxisbetrieb ergeben sich Grenzwerte, die man auch im Voraus bestimmen kann. Sie resultieren aus den gewichteten Rücklauftemperaturen des Trinkwassererwärmers im Zirkulationsbetrieb bei 50°C bzw. 60°C und während der Aufheizung des Trinkwasserbedarfs von 10°C auf 50°C bzw. auf 60°C. Für zwölf Wohnungen mit normalem Zirkulationssystem bei 60°C ergibt sich eine durchschnittliche Rücklauftemperatur von 50°C. Für zwölf Wohnungen mit Ringleitung nach Bild 5 bei 50 °C ergibt sich eine durchschnittliche Rücklauftemperatur von 33°C. Die für den Sommerbetrieb von Brennwertkesseln und Solaranlagen angestrebten Rücklauftemperaturen ergeben sich erst dann, wenn außer dem Einsatz von Geysiren mit der Heizmittelspreizung 75°C/19°C auch noch Warmwasserverteilungen ohne zusätzliche Zirkulationsleitungen ausgeführt werden. Die Zirkulationsverluste liegen dann für 16 Stunden bei 50°C bei nur 8,64kWh/d. Die gesamten Betriebsbereitschaftsverluste mit Brennwertkessel und Speicher liegen bei 17,72kWh/d.

Einfluss auf den Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad eines Gas-Brennwertkessels beträgt in der Regel bei 50 °C Rücklauftemperatur 90% und bei 33°C Rücklauftemperatur 96%. Dieses Ergebnis ist ein Bestwert für Kleinanlagen, das durch das bessere Verhältnis von Zirkulationsverlusten zu Trinkwasserwärmebedarf beeinflusst ist. Die bei der Brennwertnutzung mögliche Primärenergieeinsparung von 6,6% wird bei Wärmepumpensystemen noch übertroffen. Je nach Wärmequelle liegt der zusätzliche Nutzen durch das niedrige Temperaturniveau für Wärmepumpen zwischen 10% und 30%. Die rechnerisch und praktisch mögliche Verbesserung der Jahresarbeitszahl liegt für 10K Temperaturunterschied am Kondensator einer Wärmepumpe bei 22%. Bei der Nutzung thermischer Solarenergie steigt der Deckungsgrad erheblich und die Betriebskosten der BHKW- Anlagen und der Fernheizung sinken.

Ohne Stagnation und Legionellen

Bei der Sanierung erfolgt der Austausch von Kaltwasserleitungen normalerweise nur dann, wenn diese älter als 50 Jahre oder korrodiert sind. Im Mehrfamilienhaus Baujahr 1964 nach Bild 7 sind schon alle Kaltwasser- Rohrleitungen aus Kupfer und die Gefahr ­einer Erwärmung auf über 25°C konnte durch die Anordnung und die Wärmedämmung der neuen Warmwasserleitung verhindert werden. Die Mieter im Dachgeschoss haben zwar etwas erhöhte Kaltwassertemperaturen, aber das hält sich in Grenzen (maximal 5K gegenüber der Kaltwasserzuleitung im Keller).

Bei der Sanierung der Anlage mit Solarenergie und Anschluss von vier weiteren Wohnungen ist vorgesehen, die vorhandenen drei Steigestränge, wie in Bild 7 dargestellt, oben zu einer Kaltwassermasche zu verbinden, um eine hygienisch sicherere Lösung ohne Stagnation und ohne die Gefahr des Aufkeimens von Legionellen im Kaltwassernetz auch für die bestehende Anlage zu erreichen. Die dabei erreichbaren Vorteile sind für die vermaschte Anlage identisch mit denen der Ringleitung (in Bild 2 beschrieben): keine Stagnation, somit kein Entstehen von Keimen im Kaltwassernetz.

16 Stunden Zirkulation am Tag

Wenn es gelingt, Mehrfamilienhäuser und Seniorenwohnungen als Kleinanlagen mit sehr hohem Wasseraustausch zu planen, können diese auch 16 Stunden am Tag bei nur 50°C betrieben werden. Bild 7 zeigt eine Trinkwasser-Verteilungsanlage für zwölf Wohnungen mit zentraler Wassererwärmung ähnlich Bild 5, aber mit zusätzlicher Kaltwasserverteilleitung und Solaranlage mit einem Multifunktionsspeicher Geysir MTL-S 1000. Die vorgesehenen thermischen Solarkollektoren sind Flachkollektoren und verfügen über 18m2 aktive Kollektorfläche. Das Volumen der Zirkulationsleitung (grün gestrichelt) bleibt bei Anwendung der Drei-Liter-Regel unberücksichtigt.

Die Warmwassermasche

In Bild 7 ist ein vermaschtes Trinkwasserverteilsystem mit einer Zirkulationspumpe vorgesehen. Die Pumpe ist im Dachgeschoss im mittleren Steigestrang angeordnet, fördert von oben nach unten und wird bei jeder Zapfung über einen Strömungsschalter in der Zuleitung zum Geysir abgeschaltet. Der Geysir-Multifunktionsspeicher ist symmetrisch zwischen den äußeren Steigesträngen mit dem lichten Rohrdurchmesser von 12mm im Abstand von 9m zu jeder Seite angeordnet. Der mittlere Steigestrang ist aus Druckverlustgründen mit 13mm lichtem Rohrdurchmesser vorgesehen. Der Bereitschaftswärmebedarf des Warmwassersystems mit Speicher und Energieumwandlung im Brennwertkessel liegt für 50°C bei 16 Stunden Zirkulation unter 100W/Wohnung. Die Zirkulationspumpe hat die Dimension der Steigeleitung DN 12 und müsste maximal 0,35m³/h fördern.

Bild 7: Zentrale Wassererwärmung Kleinanlage für zwölf Wohnungen mit zentraler Energieversorgung über Wärmepumpe oder Brennwertkessel mit zentral angeordnetem ­Multifunktionsspeicher Geysir MTL-S 1000 und thermischen Solarkollektoren.
Bild 8: Multifunktionsspeicher Geysir MTL ZW für Großanlagen mit großem Zirkula­tionswärmebedarf. Für Großanlagen ist die notwendige Temperaturerhöhung auf 62 °C mithilfe der vorgesehenen elektrischen Heizpatrone (E) möglich.

Große Warmwasserspeicher mit hohem Wasseraustausch

Wenn die Einhaltung der Drei-Liter-Regel zum Beispiel bei einem Abstand der äußeren Steigestränge von mehr als 18m, bei größerer Geschosshöhe als 3m oder bei mehr als 0,75 l Rohrleitungsinhalt nach dem Zähler in der weitestgelegenen Wohnung nicht möglich ist, dann müsste die Anlage nach Bild 7 nach der Trinkwasserverordnung und dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 als Großanlage bei 60°C Zirkulationstemperatur mit weniger als acht Stunden Zirkulationsunterbrechung betrieben werden. Diese Großanlage hätte dann einen immer noch geringen Bereitschaftswärmebedarf von ca. 125 W/Wohnung und könnte mit den gleichen Komponenten ausgerüstet werden. Solche Großanlagen mit hohem Wasseraustausch könnte man aber auch, in Abstimmung mit dem zuständigen Gesundheitsamt, als besonders hygienische Anlagen mit Probeentnahmeventilen ausrüsten, alle drei Jahre beproben und mit weniger als 60°C Zirkulationstemperatur betreiben.

Thermische oder ­PV-Solarkollektoren?

Die Frage, ob in der in Bild 7 dargestellten Anlage thermische oder PV-Kollektoren zum Einsatz kommen sollen, ist nach Absenkung der Vergütungssätze für PV-Strom und dem möglichen Eigenstromanteil wieder neu zu bewerten. Der Deckungsgrad thermischer Solarkollektoren an der Warmwasserbereitung liegt nach dem internen Auslegeprogramm für eine Anlage nach Bild 7 bei ca. 35%. Das entspricht einer möglichen Einsparung von ca. 950m³ Erdgas bzw. 570 Euro pro Jahr.

PV-Anlagen werden immer billiger, aber die Vergütung sinkt auch. Eine 4kW Peak große Photovoltaikanlage kostet heute ca. 7.330 Euro und hätte eine elektrische Leistung von ca. 3kW. Sie könnte im Sommer mithilfe der elektrischen Heizpatrone, wie in Bild 8 dargestellt, den Wärmebedarf für die Trinkwasserzirkulation in Höhe von ca. 32kWh pro Tag decken. Dadurch würden bei den heutigen Tarifen Stromkosten aus dem Netz in Höhe von 8 Euro pro Tag durch Eigenstrom aus der PV-Anlage in Höhe von 32 kWh/d x 0,15 Euro/kWh = 4,80 Euro pro Tag ersetzt. Die Eigenstromernte der PV-Anlage liegt jährlich bei maximal 4.000kWh oder bei einer Vergütung von 0,15 Euro/kWh bei 600 Euro und erreicht damit die mögliche Einsparung einer thermischen Solaranlage.

Energieverbrauch in Großanlagen

In Großanlagen hat die aus hygienischen Gründen notwendige Einhaltung von 60°C für das gesamte Warmwasserrohrnetz eine zunehmende Bedeutung, auch im Hinblick auf den hierdurch erhöhten Energieverbrauch. Ein weiterer Grund für hohe Zirkulationswärmeverluste liegt im zwar nicht notwendigen, aber aus Sicherheitsgründen gewählten Dauerbetrieb von 24 Stunden. In Seniorenheimen, Pflegeheimen usw. werden neuerdings aus hygienischen Gründen Systeme eingesetzt, bei denen die Warmwasserzirkulation an allen Zapfstellen der Anlage an Wandscheiben vorbeigeführt wird. Auch das ist mit einer wesentlichen Erhöhung des Bereitschaftswärmebedarfs verbunden. Es liegen Erkenntnisse vor, die einen Anstieg des Zirkulationswärmebedarfs um den Faktor drei belegen. Diese Gefahr besteht allerdings für Mehrfamilienhäuser nicht, weil dort vor jeder Wohnung ein Kalt- und ein Warmwasserzähler gefordert ist, was die Einbeziehung der Wohnungszapfstellen verhindert.

Trinkwasserverordnung für alle Großanlagen umsetzen

Um allen Anforderungen der Verordnung sowohl für Altanlagen, für normale Neuanlagen, für die Sanierung und für alle Objekte mit besonderen Zirkulationsbedingungen genügen zu können, wurde die Geysir-Baureihe mit dem Zusatz ZW entwickelt. ZW steht dabei für den zusätzlichen Zirkulationswärmetauscher zur Deckung großer Zirkulationsverluste, eingelagert im heißesten Teil des Speichers und zur Entnahme der Energie ohne Zerstörung der Schichtung. Für Großanlagen mit Wärmepumpen wird aus hygienischen Gründen und zur Einhaltung der neuen Trinkwasserverordnung der Einbau eines Geysir mit Durchlaufsystem MTL- oder WP-ZW und Zirkulationswärmetauscher nach Bild 8 mit den erforderlichen Probeentnahmeventilen an Warmwasser und Zirkulation vorgeschlagen.

Fazit

Für alle neuen Objekte und die Sanierung von 1,9 Millionen bestehenden Mehrfamilienhäusern in Deutschland enthält die Anpassung der nationalen Normen, Vorschriften und Verordnungen für Anlagen mit zentraler Wasserversorgung Änderungen und Auflagen, die Auswirkungen auf die Trinkwasserhygiene und den Energiebedarf haben. Mit dem Trinkwassererwärmungssystem Geysir nach dem Durchflussprinzip besteht die Möglichkeit, Trinkwassererwärmungsanlagen bis maximal zwölf Wohnungen mit einem Rohrleitungsinhalt von weniger als 3l zwischen Trinkwassererwärmer und der letzten Zapfstelle als Kleinanlagen zu planen und bei 50°C zu betreiben.

Die Vorteile im Bezug auf die Trinkwasserhygiene im Kalt- und Warmwassernetz sind geringes Rohrvolumen und keine Stagnation bei höchster Austauschquote im Rohrnetz. Auch bei der Sanierung lohnt es sich, diese Lösungen zu prüfen, egal ob dabei eine Kleinanlage oder eine Großanlage mit dem erhöhten Prüfaufwand entsteht.

Auch für die von der Trinkwasserverordnung besonders betroffenen Großanlagen mit Rohrleitungen über 3l Inhalt kann das Prinzip des Multifunktionsspeichers Geysir mit Ringleitungen und Maschen hygienisch sicher und wirtschaftlich eingesetzt werden.

Dieser Beitrag von Robert Kremer ist zuerst erschienen in SBZ 01/02-2014. Dipl.-Ing. Robert Kremer ist ehem. Mitarbeiter im DVGW-Fachausschuss Trinkwasserhygiene in Gebäuden.

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