Warmwasser und Hygiene: Wie sinnvoll sind kleine Zirkulationskreise?
Damit Warmwasser auch in größeren Gebäuden schnell aus jeder Entnahmestelle fließt, ist die Installation von Zirkulationskreisen in Steigesträngen optimal. Der Warmwasserkomfort ist jedoch nicht der einzige Grund, der für Zirkulationsleitungen spricht. Die Absicherung der Trinkwasserhygiene ist noch bedeutsamer. Denn eine Warmwasserzirkulation verhindert, dass die Temperatur in einen hygienekritischen Bereich unter 55 °C rutscht. Ist es somit sinnvoll, auch in den einzelnen Nutzungsbereichen kleine Zirkulationskreise zu installieren? „Auf keinen Fall. Das ist hygienisch und energetisch kontraproduktiv“, ist die klare Meinung von Dr. Christian Schauer, Director des Kompetenzzentrums Wasser bei Viega. Als ausgewiesener Trinkwasser-Experte begründet er in diesem Blogbeitrag, warum kleinteilige Warmwasser-Zirkulationskreise vielmehr hoch problematisch sind.
Über Zirkulationsleitungen Warmwasser in Steigesträngen zu verteilen, sichert neben dem Warmwasserkomfort auch die Trinkwasserhygiene. Unter Fachleuten ist das bekannt. Daher liegt der Gedanke nahe, in jeder Nutzungseinheit kleine Zirkulationskreise zu installieren. Doch aus mindestens drei Gründen sind solche vermaschten Trinkwasserinstallationen nicht sinnvoll:
- Das primäre Ziel, die Absicherung der Trinkwasserhygiene, gerät in Gefahr.
- Es wird Energie verschwendet.
- Die Installations- und Betriebskosten sprechen gegen kleine Zirkulationskreise.
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Kleine Zirkulationskreise sind hygienisch und energetisch kontraproduktiv.
Dr. Christian Schauer (Director des Kompetenzzentrums Wasser), Viega GmbH & Co. KG
Warum sich die Hygiene in vielen kleinen Zirkulationen verliert
Gehen von den Steigesträngen weitere Zirkulationsleitungen in jede Nutzungseinheit ab, sind die Volumenströme an diesen Zirkulationsventilen kaum noch berechenbar und in der Praxis kaum mehr einstellbar. Dies ist aber die Voraussetzung für den notwendigen hydraulischen Abgleich der Systemtemperaturen von 60/55 °C, wie er im DIN/DVGW-Arbeitsblatt W 551 beschrieben ist. Und eine Berechnung macht erst die Einstellung der Zirkulationsregulierventile verlässlich, damit in allen Teilstrecken die Warmwasser-Temperaturgrenze von 55 °C nicht dauerhaft unterschritten wird.
Vor allem in Gebäudekomplexen mit hohem Warmwasserbedarf sorgen viele kleine Zirkulationskreise für Probleme. Dabei ist beispielsweise besonders in Krankenhäusern wichtig, derartige hygienische Risiken zu minimieren.
Sensible Trinkwasserinstallationen: In Gebäudekomplexen mit hohem Warmwasserbedarf, beispielsweise in Krankenhäusern, schaffen viele kleine Zirkulationskreise in der horizontalen Verteilung zusätzliche hygienische Risiken, statt sie zu lösen.
Energieverluste sind ein Hygienerisiko
Der zweite Grund, warum kleine Zirkulationskreise nicht sinnvoll sind: die Energieverluste. Vor dem Hintergrund, dass die Energieeffizienz bei Gebäuden besonders im Fokus steht, sind Energieverluste möglichst gering zu halten. Über die zusätzlichen Zirkulationsleitungen, die das Warmwasser direkt an die Zapfstellen führen, geht aber deutlich mehr Wärme verloren als beispielsweise über eine durchgeschliffene Reihenleitung. Das macht eine exemplarische Berechnung deutlich (siehe daneben stehende Tabelle).
Die vermeidbaren Energieverluste in kleinen Zirkulationskreisen haben unmittelbare Auswirkungen auf die Trinkwasserhygiene von Kaltwasser. Speziell Vorwände und abgehängte Deckenräume heizen sich nämlich durch horizontale Warmwasserzirkulationen auf. Dadurch entsteht eine dauerhafte Wärmelast für das Kaltwasser. Auch eine räumliche Trennung sowie die Rohrdämmung können eine Kaltwassererwärmung in Vorwänden nicht verhindern. Denn der Wärmestrom der durchgeschliffenen Warmwasserzirkulation ist permanent. Im Gegensatz zu Reihenleitungen: Wird kein Warmwasser gezapft, ist der Wärmeeintrag unterbrochen. Eine kurzzeitige Abkühlung des Warmwassers ist hygienisch unkritisch, solange der bestimmungsgemäße Betrieb aufrechterhalten wird.
Beispielrechnung für der Energieverluste in Zirkulationsleitungen und durchgeschliffene Reihenleitungen
Wirtschaftliche Nachteile kleiner Zirkulationskreise
Außer den höheren Energieaufwendungen gibt es weitere Kostenpunkte, die gegen die Installation von Zirkulationsleitungen bis zu jeder Entnahmestelle sprechen. Dazu zählen deutlich höhere Materialkosten. Die zusätzlichen Rohrleitungsmeter sind dabei allerdings fast vernachlässigbar. Erheblich ins Gewicht fallen zudem die Kosten für die Armaturen, mit denen jeder kleine Zirkulationskreis an den Steigestrang eingebunden werden muss.
Zu diesem Mehraufwand an Material und Installation kommen außerdem weitere Betriebskosten. Denn auch solche Zirkulationsregulierventile oder Armaturen unterliegen den Anforderungen der VDI 6023-3/3810-2 und müssen somit regelmäßig inspiziert werden. Für thermostatische Regulierventile gilt zum Beispiel ein halbjährliches Inspektionsintervall, für statische Ventile ein jährliches. Erfahrungsgemäß wird diese notwendige Funktionsprüfung vernachlässigt, was wiederum ein Hygienerisiko darstellt.
Oft übersehen: Installationsschächte sind in der Regel knapp bemessen und meistens nicht zugänglich. Hier beispielsweise Zirkulationsventile zu installieren, macht die vorgeschriebenen Inspektionsintervalle nahezu unmöglich. So entstehen aber zusätzliche Hygienerisiken.
Fazit
In der Güterabwägung steht der Schutz der Gesundheit klar vor wirtschaftlichen Überlegungen. Dennoch ist es geboten, die Trinkwasserhygiene auf dem wirtschaftlichsten Weg abzusichern. Die Idee, ein Auskühlen der Rohrleitungen für Warmwasser aus hygienischen Gründen durch Zirkulationskreise bis zu den Entnahmestellen zu verhindern, bringt jedoch mehr Hygienerisiken mit sich, als dadurch gelöst werden.
Warmwasser in den Nutzungseinheiten eines Gebäudes vor kritischen Temperaturen zu schützen, ist mit hydraulisch einfach strukturierten Trinkwasserinstallationen deutlich effektiver – auch bezogen auf die gesamtwirtschaftliche Betrachtung einschließlich der Energieeffizienz. Sind die grundlegenden Anforderungen für die Planung einer Trinkwasserinstallation erfüllt – der hydraulische und damit thermische Abgleich der Steigestränge sowie eine realistische Ermittlung der Gleichzeitigkeiten für einen bestimmungsgemäßen Betrieb – gilt die Trinkwasserhygiene als berücksichtigt. Das wird auch durch die Beprobungspraxis belegt.
Kleine Zirkulationskreise hingegen wirken hier eher kontraproduktiv. Und was den Warmwasserkomfort betrifft: Mit schlank dimensionierten Rohrleitungen lassen sich kurze Ausstoßzeiten genauso gut realisieren.
Empfehlung: Lesen Sie auch den Blogbeitrag „Ventiltechnik entscheidet über Aufwand und Präzision in der Temperaturhaltung“
Einfach ist einfach besser: Unter Einhaltung der 3-Liter-Regel lässt sich die Trinkwasserhygiene per Reiheninstallation der Entnahmestellen zuverlässig absichern.
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