Sanitär

Grundlegendes zur Sanitärtechnik:

Die Sanitärtechnik befasst sich als Teilbereich der Haustechnik mit technischen Installationen der Gas- und Wasserversorgung sowie der Abwasserentsorgung, einschliesslich der daran angeschlossenen Einrichtungsgegenstände in Bädern, Dusch- und Toilettenanlagen.

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Cosimo Sandre (r.), SVGW, und Reto von Euw, HSLU und SIA, sind einer Meinung, was die Hygiene in Trinkwasserinstallationen betrifft. (Bilder: F.Lipp)

Reto von Euw: «Es sind möglichst kompakte und einfache Lösungen anzustreben.»

Cosimo Sandre: «Jeder Meter, der gespart wird, macht weniger Hygieneprobleme.»

Trinkwasserhygiene vs. Energieeffizienz?

Zwei massgebende Werke des SVGW und der SIA, die Ende 2020 in Kraft traten, sorgen offenkundig mit verschiedenen Ansätzen für Unklarheit in der Branche. Doch liegen sie bei der Sicherstellung der Trinkwasserhygiene wirklich so weit auseinander? Zwei in der Branche bekannte Persönlichkeiten, Cosimo Sandre, Technischer Berater Wasser SVGW, und Prof. Reto von Euw, Dozent für Gebäudetechnik HSLU und Präsident der Kommission SIA 385, klären auf und legen dar, wo sie die Schwerpunkte setzen.

Im letzten November ist die überarbeitete Neuauflage der SIA-Norm 385/1 erschienen. Es sind darin Grundlagen und Anforderungen für hygienische und energiesparende Installationen in Neubauten festgeschrieben. Als weitere Publikation ist die SVGW-Richtlinie W3/E3 für die Hygiene in Trinkwasserinstallationen erschienen. Beschreiben Sie nochmals in Kurzform die wichtigsten Vorgaben und die Stossrichtung Ihrer Werke.

Reto von Euw (RvE): Bei der Überarbeitung der SIA 385/1 berücksichtigten wir neue Erkenntnisse bezüglich der Gefahr, die von Legionellen in Trinkwassersystemen ausgehen können. Mit der SIA 385/1 wollten wir bei neuen Warmwasserversorgungen eine Planungssicherheit im Bereich von Trinkwasser im Gebäude schaffen. Dabei verfolgten wir das Ziel, wirtschaftlich vertretbare und praxistaugliche Warmwassersysteme zu ermöglichen, die hygienisch einwandfrei und energieeffizient sind. Das war unser Anspruch.

Eine wichtige Erkenntnis aus Recherchetätigkeiten bezüglich Legionellenkontamination in Trinkwassersystemen von Gebäuden ist, dass Probleme mit diesen nicht durch eine isolierte Betrachtung einzelner Komponenten gelöst werden können. Es macht also keinen Sinn, wenn wir den Fokus nur auf die Temperaturen im Trinkwasserspeichern legen. Weiter ist bekannt, dass das Wachstum von Legionellen vorwiegend im Biofilm im Temperaturbereich von 25 bis 45 °C stattfindet. Deshalb gingen wir von der Entnahmestelle aus und definierten an dieser eine Mindesttemperatur von 50 °C. Diese Mindesttemperatur von 50 °C ist nach der siebenfachen Ausstosszeit, bei voll geöffneter Entnahmestelle zu erreichen und dies gilt es unabhängig von der Art des Aufbereitungs- und Verteilsystems zu berücksichtigen. Nächste Komponente ist das warmgehaltene Verteilsystem. Die Temperaturen in Zirkulationskreisen oder in Leitungen mit Warmhaltebändern muss mit mindestens 55 °C berücksichtigt werden. Bei einem warmgehaltenen Verteilsystem definiert die SIA 385/1 keine Speichertemperatur. Diese gilt es je nach Wärmeverlusten der warmgehaltenen Leitungen zu bestimmen. Hingegen definieren wir ebenfalls eine Speichertemperatur am Austritt des Warmwasserspeichers von 55 °C, falls keine warmgehaltene Verteilung vorhanden ist.

Cosimo Sandre (CS): An der Eawag wird seit vielen Jahren im Wasserversorgungsbereich Forschungsarbeit betrieben. Seit wenigen Jahren wird aber auch bezüglich der Trinkwasserhygiene in Gebäude-Trinkwasserinstallationen geforscht. Die Ergebnisse der letzten Jahre zeigen, dass wir in diesem Bereich noch Verbesserungspotential haben. Die Frage, wie diese Erkenntnisse in die Praxis umgesetzt werden können, war einer der Gründe für die Erarbeitung der Richtlinie W3/E3. In dieser werden umfangreiche Regeln beschrieben, um die Trinkwasserqualität kalt und warm während der gesamten Lebensdauer einer Gebäude-Trinkwasserinstallation zu garantieren. Neben den kritischen Fragen zu Temperatur, Stagnation und Materialien wird auch die Diskussion zu Anzahl und Standort der Entnahmestellen, der bestimmungsgemässe Betrieb und die oft unzureichende Wartung thematisiert.

Mit der Einführung des Minergie-Standards ist seit den 1990er-Jahren die Energieeffizienz das beherrschende Thema in der Gebäudetechnik. Die Richtlinie W3/E3 legt bewusst den Schwerpunkt auf die hygienischen Aspekte und zeigt auf, welches die optimalen Bedingungen für eine kompromisslose Trinkwasserhygiene sind. Es ist jedoch erfreulich zu sehen, dass sich die Technik langsam an die Mikroorganismen anpasst und heute Wärmepumpen auf dem Markt angeboten werden, die 60 °C im Wassererwärmer erreichen können.

Die verschiedenen Blickwinkel sorgen zum Teil für Verwirrung in der Branche. Wo sind die Unterschiede und wo die Gemeinsamkeiten?

RvE: Es gibt sicher zwischen der SIA Norm und der SVGW Richtlinie Abweichungen, Zur Verwirrung könnten die Speichertemperaturen führen.

CS: Der Unterschied liegt zwischen 2 bis 5 Kelvin …

RvE: Welche Warmwassertemperaturen zu berücksichtigen sind, kann meiner Meinung nach nur mit einer Bedürfnisanalyse erfolgen. Am besten erfolgt diese Abklärung bei den Eigentümern oder bei den Betreibern bereits während der Vorprojektphase. Dabei soll geklärt werden, wie sensibilisiert diese im Hinblick auf die Hygiene sind. Ist eine grosse Sensibilisierung bei Eigentümern/Betreibern auszumachen, indem sie Selbstkontrollen während des Betriebs berücksichtigen und davon ausgegangen werden kann, dass die Planung und die Installation hygienische optimale Betriebsvoraussetzungen schaffen, können sogar 52 °C in den warmgehaltenen Leitungen berücksichtigt werden; also 3 Kelvin unter 55 °C. Wichtig ist dabei eine optimale Planung und eine saubere Installation sowie regelmässige Selbstkontrollen der Warmwassertemperaturen im Speicher und in den Verteilleitungen sowie mikrobiologische Untersuchungen durch den Betreiber. Die SIA definiert bei einer solchen Temperaturerleichterung aber eine Speicheraustrittstemperatur von mindestens 55 °C.

Welche Temperaturen schlussendlich bei der Planung berücksichtigt werden sollten, ist in einer Nutzungsvereinbarung festzuhalten. Damit können sich die Planer rechtlich absichern, falls die Trinkwasserversorgung nicht bestimmungsgemäss betrieben wird und dadurch hygienische Probleme auftreten könnten.

CS: Hier wird die W3/E4 die Planer in Zukunft unterstützen. Im Rahmen der Selbstkontrolle müssen die Eigentümer/Betreiber bei der Risikobewertung eine Bestandesaufnahme ihrer Gebäude-Trinkwasserinstallation erstellen und beurteilen, ob die verschiedenen Anlagekomponenten die anerkannten Regeln der Technik erfüllen. Eigentümer/Betreiber, die bei einer bestehenden Anlage Probleme bei der Umsetzung der Selbstkontrolle erfahren, werden vermutlich bei einem zukünftigen Bauprojekt zusammen mit dem Architekten vermehrt auf die hygienerelevanten Aspekte achten.

Ist die auf den ersten Blick vermutete Annahme eines grossen Temperaturunterschieds zwischen den beiden Werken stichhaltig?

RvE: Wie bereits erwähnt, sind es marginale Temperaturunterschiede; einen Unterschied von 8 Kelvin gibt es zwischen diesen beiden Regelwerken nicht. Der grösste Temperaturunterschied entsteht, wenn bei hygienisch optimalen Betriebsvoraussetzungen die 385/1 eine Temperatur von 55 °C am Austritt des Warmwasserspeichers empfiehlt und die W3/E3 60 °C.

CS: Auch ich sehe für die Planung und Ausführung keinen nennenswerten Gegensatz bei den Temperaturanforderungen - wenn dann eine geringfügige Abweichung bei der Speichertemperatur, weil die W3/E3 sich auf die Temperaturen wie bei der Pasteurisierung stützt. Zu bedenken ist immer, dass eine wesentliche Verbesserung der Gebäudeenergiebilanz erreicht wird, wenn man bewusst auf Warmwasserentnahmestellen verzichtet.

Ist der augenscheinliche Gegensatz zwischen Trinkwasserhygiene und Energiesparen wirklich vorhanden, oder lassen sich die beiden Gegenpole vereinbaren?

RvE: Die billigste Energie ist die, die wir nicht verbrauchen und deshalb gar nicht erst produzieren müssen. Auch wenn bei Warmwasserversorgungen hochwertige Energie notwendig ist, um diese hygienisch einwandfrei betreiben zu können, muss auf eine energieeffiziente Versorgung geachtet werden. Ich denke an eine optimale Einbindung des Warmwasserspeichers in das Heizungssystem, keine Zerstörung der Speichertemperaturschichten durch den Ladekreislauf sowie durch die Zirkulationsrückführung, lückenlos gedämmte warmgehaltene Leitungen, klare Warmwasser-Zirkulationskreise, welche untereinander einfach hydraulisch abgeglichen werden können, Wärmesiphon zwischen warmgehaltenen und nicht warmgehaltenen Leitungen und zu guter Letzt kurze Ausstossleitungen. Werden diese Aufzählungen in der Planung und Realisierung berücksichtigt, können wir davon ausgehen, dass eine energieeffiziente und hygienisch einwandfreie Warmwasserversorgung vorliegt.

CS: Trinkwasserhygiene und Energieeffizienz müssen nicht immer in Widerspruch zueinanderstehen. Weniger Leitungen bedeuten auch immer weniger Energieaufwand bzw. beim Warmwasserverteilsystem weniger Wärmeverluste. Jeder Meter, der gespart wird, bedeutet auch weniger Rohrinnenoberfläche und somit weniger Biofilm, was wiederum weniger Hygieneprobleme zur Folge hat. Auf solche Dinge ist vermehrt zu achten, so lassen sich Hygiene und Effizienz gut zusammenbringen.

Reto von Euw, Sie betonen immer wieder den hydraulischen Abgleich. Diesem werde in der Praxis zu wenig Beachtung geschenkt. Was ist hier zu tun?

RvE: Sind die Zirkulationskreise untereinander schlecht oder gar nicht abgeglichen, fliesst in einigen Kreisen zu wenig Wasser, da sich alle Kreise untereinander natürlich abgleichen. Durch den geringen Volumenstrom können die Wärmeverluste innerhalb der Kreise nicht gedeckt werden, und es kommt zum Temperaturabfall unter 55 °C. Folglich können hygienische Probleme auftauchen. Damit die Temperaturen in den Zirkulationskreisen eingehalten werden, bedarf es eines hydraulischen Abgleichs unter den Kreisen.

Oft kann ein hydraulischer Abgleich gar nicht vorgenommen werden, da die Angaben zur Drosseleinstellung in den Planunterlagen nicht vorhanden sind. Wie ein hydraulischer Abgleich berechnet wird, welche Angaben auf den Planunterlagen vorhanden sein müssen, und wie ein hydraulischer Abgleich gemacht wird, muss bereits in der Grundbildung unterrichtet werden.

Temperaturen, Stagnation aber auch Material sind entscheidend bei der Trinkwasserhygiene. Wo besteht der grösste Handlungsbedarf?

CS: Alle 3 Punkte erachte ich als gleichwertig. Bei den Materialien in Kontakt mit Trinkwasser sind wir schon sehr weit. Die gängigen Trinkwasserverteilsysteme und Armaturen sind SVGW-zertifiziert und erfüllen somit die Anforderungen der Trink-, Bade- und Duschwasserverordnung (TBDV). Die Veröffentlichung der W3/E3 wird oder hat bereits bei den Heizungsfachleuten und bei den Herstellern von Produkten der Wärmeerzeugung eine Diskussion rund um das Thema hygienisch optimale Warmwassertemperaturen angestossen. Weniger Stagnation aufgrund von weniger Entnahmestellen und zusammengefassten Nassräumen - für diese Themen müssen die Architekten noch vermehrt sensibilisiert werden. Das dürfte aber noch einen Moment dauern.

RvE: Dem kann ich mich nur anschliessen, alle drei Punkte sind gleichwertig. Zusätzlich ist zu erwähnen, dass bei stillgelegten Entnahmestellen die Leitung, die nicht mehr benutzt wird, bis zum Abzweig bei der Verteilleitung zurückzubauen ist. Weiter haben wir vorwiegend von der Warmwassertemperatur gesprochen. Eine weitere Herausforderung ist das Einhalten der Kaltwassertemperatur; diese sollte nicht über 25 °C ansteigen. Werden Kaltwasserleitungen durch warme Räume oder in warmen Steigzonen verlegt, kann auch im Kaltwasser ein hygienisches Problem entstehen. Ich bin sicher, dass wir in Zukunft wegen des Klimawandels vermehrt das Kaltwasser thematisieren werden.

Cosimo Sandre, Ihre neuen Vorschriften für die Dichtheitsprüfung und Erstbefüllung von Trinkwasserinstallationen (72-Stunden-Regel, Dichtheitsprüfung mit Luft) treffen nicht überall auf vollste Zustimmung. Wie soll dem begegnet werden?

CS: Auch vor 2018, als die Druckprüfungen noch mit Wasser durchgeführt wurden, gab es Wasserschäden bei oder unmittelbar nach der Inbetriebnahme. Die absolute Sicherheit gibt es somit nicht. Neben den besseren hygienischen Rahmenbedingungen und der einfacheren Handhabung auf der Baustelle ist ein weiterer Vorteil bei der Dichtheitsprüfung mit ölfreier Luft, dass die O-Ring-Dichtungen unter strengeren Bedingungen geprüft werden. O-Ring-Dichtungen sind bei geringem Druck eher undicht als bei hohem Druck. Jedoch ist unbestritten, dass mit der Prüfung mit ölfreier Luft nicht die mechanische Festigkeit einer Verbindung überprüft werden kann. Die Prüfung der mechanischen Festigkeit ist ein Bestandteil der umfangreichen Baumusterprüfungen, die erfüllt werden müssen, bevor ein neues Trinkwasserverteilsystem auf den Markt kommt. Die Bedingung, damit in einer Trinkwasserinstallation die Verbindungen die Anforderungen an die mechanische Festigkeit erfüllen, ist die fachgerechte Ausführung gemäss den Montageanleitungen der Hersteller.

Für Steck- und Pressverbindungen bedeutet dies, dass die Einstecktiefen auf dem Rohrende vorher angezeichnet und die Rohrenden bis zum Anschlag in den Verbinder gesteckt und dann gegebenenfalls verpresst werden. Für Klemmverbindern bedeutet dies, dass die Verschraubungen mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden. Um während der Rohbauphase Schäden durch Fremdeinwirkung einzugrenzen, können die Installation oder Teile davon unter einen konstanten Luftdruck belassen und der Luftdruck regelmässig am Manometer abgelesen werden. Kurz vor Übergabe an die Bauherrschaft wird mit der Endprüfung und dem vorhandenen Betriebsdruck die gesamte Installation, inklusive allen Verbindungen, die während der Fertigmontage erstellt wurden, geprüft. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Dicht- und Festigkeitsprüfung gemäss Variante C durchzuführen. Erschwerend bei dieser Prüfvariante ist das Einhalten der hygienischen Massnahmen wie das Befüllen der Installation mithilfe eines Mikrofilters und die Erneuerung des Leitungsinhalts alle 72 Stunden während der gesamten Bauzeit.

Wie stehen Sie zu den Frischwasser- und Wohnungsstationen?

RvE: Frischwasserstationen sind eine weiter Möglichkeit, um das Trinkwasser hygienisch optimal und energieeffizient zu erwärmen. Einen Variantenvergleich soll zeigen, welche Wassererwärmungsanlage für ein Objekt am geeignetsten ist.

Zu den FWS kann gesagt werden, dass aus energetischer Sicht, tendenziell die zentrale FWS vorgezogen werden sollte. Eine dezentrale Anordnung kann zu grossen primärseitigen Leitungsdimensionen führen. Dadurch muss auch ein grosses Heizwasservolumen durchgehend umgewälzt werden. Dies kann folglich zu hohen Rücklauftemperaturen, schlechter Ausnutzung des Wärmespeichers und insgesamt zu einem ineffizienten Anlagenbetrieb führen. Kann bei einer FWS auf eine warmgehaltene Verteilung verzichtet werden, sind gemäss der 385/1 Warmwassertemperatur beim Wärmeübertrager von 52 °C zu berücksichtigen.

Wie kann auf die Wichtigkeit der Trinkwasserhygiene vermehrt aufmerksam gemacht werden, ohne sich dem Vorwurf auszusetzen, die anderen Parameter (Energieeffizienz, Praktikabilität) zu stark ausser Acht zu lassen?

RvE: Die Trinkwasserhygiene kann auch Chance sein für technischen Fortschritt. Und wie gesagt sind die Planer da gefordert. Eine Planung beginnt bereits in einer sehr frühen Planungsphase, wo mit einer Bedürfnisanalyse zu klären ist, wie die Warmwasserversorgung betrieben werden soll. Danach gilt es, einfache Verteilsysteme zu planen, welche den Anforderungen der 385/1 und/oder der W3/E3 entsprechen.

CS: Ich kann die Aussagen von Prof.von Euw nur unterstützen., Die Rückmeldungen von den Planern und Installateuren sowie auch von den Herstellern von Systemen für die Warmwassererzeugung zeigen, dass die Neuerungen aufgenommen werden und sich in der Gebäudetechnikbranche etwas bewegt. Das macht Mut.

www.svgw.ch

www.hslu.ch

Sanitärtechnische Installationen

Sanitärtechnische Installationen (von Sanitas: lateinisch für Gesundheit) dienen überwiegend der Hygiene und der Gesundheit des Menschen und spielen somit insbesondere in Schwimmbädern, Saunen, Grossküchen und Betrieben der Lebensmittelwirtschaft eine wichtige Rolle. Neben der Ver- und Entsorgung von Trinkwasser in Wohngebäuden und Arbeitsstätten, werden besonders in Landwirtschaft und Industrie auch Nutzwasser-Anlagen installiert.

Was genau sind Sanitärobjekte:

Sanitärobjekte und Armaturen wie Mischbatterien werden täglich verwendet.

Zu den Sanitärobjekten zählen Waschbecken, Bidets, WC-Becken, Dusch-WCs, Urinale, Badewannen oder Duschtassen. Viele davon werden traditionell aus Keramik bzw. Porzellan gefertigt und als Sanitärkeramiken bezeichnet. Nicht zu den Keramiken zählen Ausgussbecken, Bade- und Duschwannen, da diese oft aus emailliertem Stahlblech oder aus Acryl hergestellt sind.