Warmwasser in sensiblen Einrichtungen 09.11.2022, 11:59 Uhr

Trinkwasserversorgung durch Frischwasserstationen

Warmwasserkomfort und Trinkwasserhygiene spielen insbesondere in sensiblen Einrichtungen eine große Rolle. Ein gelungenes Beispiel einer Sanierung ist das Helenenstift in Hage. Hier wurde das überalterte Trinkwasserversorgungssystem durch zwei zentrale Frischwasserstationen ersetzt.

Komfort, Hygiene und Solltemperatur: Bei der Modernisierung der Warmwasserversorgung im Helenenstift galt es verschiedene Vorgaben zu vereinen. Foto: malotech GmbH

Komfort, Hygiene und Solltemperatur: Bei der Modernisierung der Warmwasserversorgung im Helenenstift galt es verschiedene Vorgaben zu vereinen.

Foto: malotech GmbH

Das Helenenstift in der ostfriesischen Samtgemeinde Hage ist seit langer Zeit fest in der Gemeinde verwurzelt: 1881 spendete Namensgeberin Helene Petersen das gesamte Anwesen des heutigen Pflegeheims der Hager Bevölkerung. Heute verfügt das mitten im Ortskern gelegene Pflege- und Betreuungszentrum über 151 Betten. Die Kapazitäten verteilen sich auf sechs Wohnbereiche (drei im Haupthaus und drei weitere in den beiden Nebenhäusern). Die Abteilungen für Hauswirtschaft, Technischer Dienst, Verwaltung und Küche befinden sich im Erd- beziehungsweise Kellergeschoss.

Gleichwohl das Haus höchsten Standards im Pflegeangebot entspricht, hinkte die Gebäudetechnik im Bereich der Warm- und Kaltwasserversorgung hier noch hinterher. Konkret bestand die Gefahr von Legionellenbildung aufgrund einer alten Warmwasser-Bereitungsanlage aus den 1990er-Jahren (CTC Ladespeichersystem, drei mal 1 500 Liter), die auch bauliche Mängel aufwies. Außerdem fehlte es aufgrund der Verkalkung der Wärmetauscher an Warmwasser-Leistung; die Zirkulationstemperaturen waren mangelhaft. Durch eine Modernisierung sollte sich dies ändern: Eingebaut wurden zwei Frischwassermodule, die auf zwei Abnahmebereiche getrennt wurden. Im Hauptbereich kommt das Modul FriWa fresh-classic 171/129 mit zwei mal 1 000 Liter Schichtladespeicher Typ K zum Einsatz, in der Küche die FriWa fresh-classic 57/41 mit 1 000 Liter Schichtladespeicher Typ K, als Basis und Zentrum der gesamten Erneuerung der Trink-Warmwasser- und -Kaltwasser-Verteilung.

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Eingebaut wurden zwei Frischwassermodule aus der malotech fresh-classic-Serie – das eine im Hauptbereich und das zweite in der Küche.

Foto: malotech GmbH

Besondere Herausforderung: Umbau bei laufendem Betrieb

Die fresh-classic-Serie ist ein vollständig vormontiertes, anschlussfertiges Komplettsystem mit elektronischer Regelung, integriertem HE-Zirkulationsmodul (je nach Ausführung) und Primärmischerkreis (gleitende Betriebsweise). Es sind Schüttleistungen bis 240 Liter pro Minute möglich, die Trinkwarmwasserhygiene erfolgt im reinen Durchflussverfahren. Typische Einsatzbereiche sind unter anderen der mehrgeschossige Wohnungsbau, Hotels, Krankenhäuser, Pflegeheime oder Gebäude mit großen Sanitärbereichen. Die besondere Herausforderung in Hage war, dass während der Umbauphase die Anlage in Betrieb bleiben musste. Dazu wurde ein provisorischer Betrieb über die neuen Frischwassermodule direkt aus den Puffern des vorhandenen Blockheizkraftwerkes (BHKW) angelegt. Zudem war der beauftragte SHK-Fachbetrieb bereit auch nächtlich umzubauen. Die Kesselanlage war erst vor fünf Jahren aufgrund einer Erweiterung des Gebäudes erneuert worden (Remeha Gas 610 – 860 kW und ein bereits vorhandenes BHKW von Buderus (50 kWel)). Dieses Heizsystem blieb im Zuge der Sanierung erhalten. Die gesamte Trinkwasser-Verteilung (Warm/Kalt) im Haus wurde erneuert.

Technischer Standard: Zirkulationsbetrieb

In Trinkwasserleitungen von Wohngebäuden ist der Zirkulationsbetrieb heute der dominierende Betriebszustand beziehungsweise der technische System-Standard. Er dient beispielsweise dazu, die vorgeschriebenen Hygieneanforderungen in Deutschland umzusetzen und zu erfüllen: Wenn zwischen der Erzeugung warmen Wassers und der Entnahmestelle mehr als drei Liter Inhalt liegen und Trinkwasseranlagen in Mehrfamilienhäusern mehr als 400 Literwarmes Wasser speichern, müssen die Systeme regelmäßig auf Legionellen beprobt werden (DVGW Arbeitsblatt W 551). Laut DIN 1988 sollten permanent hohe Temperaturen von mehr als 55 °C im System gehalten werden, um einer Legionellenbildung vorzubeugen. Andererseits natürlich auch, um den Komfort an den Zapfstellen für den Verbraucher zu erhöhen, weil über die Zirkulation sehr schnell warmes Wasser zur Verfügung gestellt wird. Die Leitungen sind bei dieser Versorgungsart nicht mehr mit kaltem Wasser gefüllt, das andernfalls erst abfließen müsste.

Gefahr bei zentralen Frischwasserstationen: Warmwassertemperaturen häufig zu hoch

Durch einen permanenten Zirkulationsbetrieb bei zugleich geringer Zapfentnahme können allerdings die Warmwassertemperaturen mitunter deutlich über den gewünschten Sollwert steigen. Bisweilen sind Temperaturen von mehr als 65 °C in solchen Systemen keine Seltenheit. Dieses Phänomen tritt insbesondere in Systemen auf, die mit zentralen Frischwasserstationen kombiniert werden. Die Rücklauftemperatur ist dann entsprechend hoch und sie stört nicht nur die Temperaturschichtung im Pufferspeicher empfindlich. In der Folge kann sie auch die Funktionalität des Wärmeerzeugers einschränken oder seine Effizienz mindern. Wärmepumpen beispielsweise schalten dann sogar oft auf Störung. Nebenbei steigt das Verkalkungsrisiko bei hohen Umlauftemperaturen deutlich an und der eigentlich gewünschte Warmwasserkomfort, den der Zirkulationsbetrieb bewirken soll, wird gleich wieder egalisiert. Das trifft dann beim Duschen zu. Zunächst ist das Wasser zu heiß und der Nutzer mischt folglich kaltes Wasser zu. Wenn das heiße Wasser in der Leitung dann allmählich den Sollwert erreicht, wird es über die zuvor eingeleitete Zumischung kalten Wassers unterm Strich zu kalt – der Nutzer muss an der Zapfstelle ein zweites Mal nachregeln.

„Eine große Herausforderung ist also zum einen, den Zirkulationsbetrieb regelungstechnisch so zu gestalten, dass der gewünschte Sollwert auch während diesem gehalten wird, und zum anderen, dass der ständige Wechsel zwischen Zirkulieren und Zapfen temperaturstabil abläuft“, resümiert Marc Losch. In der fresh-classic-Reihe gelinge die schnelle und präzise Ausregelung auf Sollwert durch ein neuartiges Regelkonzept, so der Malotech-Geschäftsführer. Vorbild für das Sanierungsprojekt im Helenenstift in Hage war indes eine weitere Liegenschaft des Betreibers, das Johann-Christian-Reil Haus im benachbarten Norden, das bei ähnlicher Größe wie das Helenenstift vor drei Jahren mit den gleichen Komponenten modernisiert und optimiert wurde.

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Von Malotech / Marc Daniel Schmelzer