Kleindurchfluss­erwärmer im Kontext Trink­wasser­hygiene

Der Artikel kompakt zusammengefasst

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• Die dezentrale Trinkwassererwärmung mit Kleindurchflusserwärmern adressiert für bestimmte Gebäude bzw. Entnahmepunkte mehrere Vorteile.

• Die konzeptionellen Besonderheiten der dezentralen Trinkwassererwärmung mit Kleindurchflusserwärmern können sich auf den bestimmungsgemäßen Betrieb der Trinkwasseranlage auswirken und beispielsweise organisatorische Maßnahmen erfordern.

Die begrenzte Heizleistung von Kleindurchflusserwärmern ermöglicht eine Temperaturerhöhung ab 25 K bei bereits verringertem Volumenstrom. Gleichzeitig verursachen sie einen hohen Druckverlust. Ergeben sich Auswirkungen auf die Planung und den Betrieb von Trinkwasser-Installationen?

Kleindurchflusserwärmer werden häufig eingesetzt, um lokal das Trinkwasser an jeder Entnahmestelle zu erwärmen. Die Vorteile dafür liegen auf der Hand: Man spart die zentrale Erwärmung und Verteilung des Trinkwassers, indem man es bedarfsgerecht exakt zu dem Zeitpunkt erwärmt, zu dem es benötigt wird. Auch wenn dies nur für einige und längst nicht alle Gebäudetypen Sinn macht, entfallen in diesen Gebäuden die Warmwasserinstallation und die unvermeidbaren Zirkulationswärmeverluste.

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Die in der DIN 1988-200 im Abschnitt 9.7.2.4 beschriebenen Anforderungen an „Dezentrale Trinkwassererwärmer“ klingen verlockend: „Dezentrale Trinkwassererwärmer, die der Versorgung einer Entnahmearmatur dienen (Einzelversorgung), können ohne weitere Anforderungen betrieben werden.“, siehe Bild 2. Diese Formulierung ist richtig und falsch in einem. Besser wäre es zu schreiben, dass sie ohne Temperaturanforderungen betrieben werden können. Wichtig ist dann, dass der Betreiber über die begrenzten Fähigkeiten dieser Geräte informiert und damit einverstanden ist.

Denn die Heizleistung von Kleindurchflusserwärmern ist beschränkt, bei einem 230-V-Netzanschluss und der kleinsten angebotenen Nennleistungen von 3,6 kW schaffen sie lediglich eine Temperaturerhöhung von 25 K. Und das nur, wenn gleichzeitig der Volumenstrom auf bis zu 2,0 l/min und damit um 50 % im Vergleich zu herkömmlichen Armaturen reduziert wurde. Eine Erwärmung um maximal 25 K ist selbst im Winter ausreichend, wenn das Trinkwasser am Hausanschluss eine Temperatur von nur 8 °C hat. Erreicht im Sommer das Trinkwasser allerdings mit 22 °C das Gebäude, wären es bereits 47 °C, sodass ein möglicherweise benötigter Verbrühungsschutz nach DIN EN 806-2, Abschnitt 9.3.2, in Krankenhäusern, Pflegeheimen oder Kindergärten nicht mehr gegeben sein kann. Je nach den Möglichkeiten zur Voreinstellung am Gerät und den Komfortanforderungen der Nutzer sollte man also über einen „Sommer- und Winterbetrieb“ nachdenken.

Was tun, wenn das Trinkwasser nicht ausreichend warm wird?

In Fall unzureichender Temperaturen helfen die Betriebsanleitungen weiter. Die Entlüftung der Geräte ist kaum ein Problem und gelingt mit montiertem Strahlregler zumeist, mit demontiertem immer. Auch im Betrieb gibt es kaum Herausforderungen, wenn in der Auslegung der Druckverlust der Geräte zumindest stichprobenartig berücksichtigt wurde. Allerdings ist das bei fast keiner Planungssoftware möglich: Die Programme rechnen fast ausschließlich bis zur Wandscheibe, doch diese Geräte befinden sich in Fließrichtung dahinter, sodass die Eingabe der Druckverluste bei Qualitätsgeräten von ca. 0,08 MPa (ca. 0,8 bar) bis ca. 0,13 MPa (ca. 1,3 bar) nur mit Tricks möglich ist. Zudem geben nur die wenigsten Gerätehersteller diese Daten preis.

So berücksichtigen manche (leidgeprüften) Fachplaner näherungsweise den Druckverlust von Kleindurchflusserwärmern im längsten Fließweg indem sie vor der Wandscheibe so viele 90°-Bögen einplanen, dass sie dem hydraulischen Widerstand der Geräte entsprechen. In der Regel ist dies jedoch nicht entscheidend, da die Volumenströme an den Armaturen ja ohnehin bis auf 2 l/m gedrosselt werden müssen, um ausreichend warmes Trinkwasser zu erhalten. Damit stellt sich die Frage: Was machen diese um mehr als 50 % reduzierten Volumenströme mit der Trinkwasserhygiene?

Auswahl der Geräte

Das DVGW-Arbeitsblatt W 551-4 (A) [1] enthält auch Praxisbeispiele kontaminierter Trinkwasser-Installationen. Bei einem der Beispiele geht es um eine Installation mit Kleindurchflusserwärmern. Sind diese Geräte herstellerseitig bereits mit Wasser geprüft, das Pseudomonas aeruginosa enthielt, sind sie Ursache einer Kontamination. Wurden sie ausschließlich mit einwandfreiem Prüfwasser werkseitig beaufschlagt, das kulturell oder sogar mit Gen-Sonden auf Pseudomonas aeruginosa „freigeprüft“ wurde, können sie auch das „Opfer“ einer vorgelagerten Kontamination andere Bauteile wie Wasserzähler, Druckerhöhungsanlagen, Sicherungseinrichtungen etc. sein.

Wie Praxiserfahrungen zeigen, gelingt in beiden Fällen eine Sanierung nur, wenn die Kleindurchflusserwärmer zeitweilig stromlos gemacht und mit dem Rest der Installation auch thermisch desinfiziert wurden. Dazu ist dann während der thermischen Desinfektion die Armatur auch mal auf „warm“ zu stellen, sonst fließt kein Wasser durch das Gerät.

Wer sich diesen Aufwand ersparen möchte, sollte aus Gründen der Prävention nur Produkte ausschreiben und bestellen, für die der Hersteller die einwandfreie Hygiene bescheinigt (vgl. [1] bzw. [2]). Denn nur wenn kein Pseudomonas aeruginosa im Trinkwasser vorkommt, können sich die Bakterien auch nicht in diesen kleinen Geräten bei optimalen Temperaturen um die 36 °C vermehren. Analoges gilt für Waschtischarmaturen, die grundsätzlich als trocken geprüfte Produkte ausgeschrieben und bestellt werden sollten.

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Auswirkungen der Kleingeräte auf die Dimensionierung

Ein dem Autor gut bekannter Fachplaner hat mit Viega Viptool Engineering ein Wohngebäude vergleichend dimensioniert. Für Waschtische mit und ohne Kleindurchflusserwärmer ergab sich bei 80 Waschtisch- und WC-Anlagen und der Summenkurve für Wohngebäude jeweils eine Anschlussleitung von DN 32. Der Berechnungsvolumenstrom an den Waschtischen wurde einmal mit 0,07 l/s und einmal mit 0,04 l/s berücksichtigt.

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Die jeweiligen WCs lagen immer am Ende der Stichleitung zu den Bädern (siehe: Bild 3) und blieben dadurch die bestimmende Größe bei der Leitungsdimensionierung. Das Ergebnis war eindeutig. Der Unterschied im Spitzenvolumenstrom mit und ohne Kleindurchflusserwärmer lag bei lediglich 0,07 l/s (1,57 l/s − 1,50 l/s = 0,07 l/s), siehe Bild 4. Analoges gilt für den Unterschied der Fließgeschwindigkeiten; er beträgt am Hausanschluss 1,95 m/s – 1,86 m/s = 0,09 m/s.

Empfehlungen für den Havariefall

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Auch wenn sich der Spitzenvolumenstrom und die Fließgeschwindigkeit in diesem Beispiel mit und ohne Kleindurchflusserwärmer nicht nennenswert unterscheiden, ist der Wasseraustausch in der Installation aufgrund der unterschiedlichen Volumenströme um mindestens 50 % verringert. Im mikrobiologischen Havariefall kann es deshalb sinnvoll sein, für eine Zeitlang auf den Komfort durch warmes Wasser zu verzichten und einen der üblichen Strahlregler mit 5 l/min zu verbauen, siehe Bild 5.

Sind elektronische Waschtischarmaturen verbaut, kann man sie nicht nur im Havariefall, sondern zusätzlich auch aus Gründen der Prophylaxe schon im Normalbetrieb so einstellen, dass sie beim Einseifen der Hände durchlaufen. Denn bei einem Volumenstrom von 2 l/min und einer gleichzeitig wassersparenden Einstellung der Elektronik geht man manchmal über die hygienisch vertretbare Grenze hinaus – mit eventuell teuren Folgen.

Weiterhin sollte man sich darüber bewusst sein, dass diese Kleindurchflusserwärmer über Feinfilter verfügen, während ein Verkalken aufgrund der geringen Temperaturen keine Rolle spielt.

Schlussfolgerungen

Kleindurchlauferhitzer zur Einzelversorgung von Entnahmestellen können für Museen, Bürogebäude, Arztpraxen etc. eine sinnvolle Alternative zu einer zentralen Trinkwassererwärmung sein.

Temperaturseitig können sie nach DIN 1988-200 Abschnitt 9.7.2.4 ohne Anforderungen betrieben werden, die Notwendigkeit eines regelmäßigen und vollständigen Wasseraustausch über jede Entnahmestelle gemäß VDI 6023 Blatt 1 bleibt davon jedoch unberührt. Dieser kann aufgrund einer Volumenstromreduzierung um bis zu 50 %, nämlich von 4,2 l/min auf bis zu 2,0 l/min, kritisch werden, wenn weitere hygienisch ungünstige Bedingungen vorliegen.

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Trinkwasserhygiene

Dr. Peter Arens

ist Hygieneexperte bei Schell, 57462 Olpe, und ö. b. u. v. Sachverständiger für das Teilgebiet Trinkwasserhygiene www.schell.eu

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