Uponor kongressbuch 2007

Upo kongr 07 Titel 19.03.2007 15:06 Uhr Seite 1

Probedruck

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Arlberg Kongress 2007

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Für alle Beteiligten und Freunde unseres Hauses

Uponor Arlberg Kongress 200729. Internationaler

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29. Internationaler Uponor Arlberg Kongressin A-6580 St. Christoph/Tirol25. März – 31. März 2007

VeranstalterUponor Central EuropeUponor GmbHPostfach 164197433 HaßfurtGermanyT +49 (0)9521 690-0F +49 (0)9521 690-710W www.uponor.deE [email protected]

GesamtherstellungStadler Verlagsgesellschaft mbH, Konstanz

FotosHella Wolff-Seybold

Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung desHerausgebers bzw. Verfassers des Beitrags.

Der Inhalt der einzelnen Beiträge entspricht nicht unbedingt der technischenAuffassung des Kongress-Veranstalters.

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Inhalt

Vorwort ..................................................................................................................................................................... 9

Reinhard BartzRegelwerks- und Hygienekonforme Planung von Trinkwasserinstallationen ............................................... 13

Dr. Michael DespeghelTraining für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch orientiertes Lebenskonzept .............................. 41

Dr. Michael GüntherEnergieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich? ................................................................................... 45

Dr. Ing. Achim KeuneDie VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die Hygiene in der Raumlufttechnik ..................... 81

Prof. Dr. Dieter KreysigBiofilm und Trinkwasserhygiene .......................................................................................................................... 91

Prof. Ph. Dr. Ing. Bjarne W. OlesenGefährdet das Raumklima unsere Gesundheit? Neue Erkenntnisse über den Einflussdes Raumklimas auf Gesundheit, Komfort und Leistung ............................................................................... 117

Dipl.-Ing. Wolfgang PrüfrockStatusbericht zu den neuen Technischen Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI) –Ein Kompendium aus Europäischen und Deutschen Normen ........................................................................ 127

Dr. rer. nat. Lutz WeberDas Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen ....................................................................... 137

Thomas ZackellErkennung und Behebung von Schall- und Hygieneproblemen in der Haustechnik .................................. 149

Index der bisherigen Referenten ....................................................................................................................... 161

Bildimpressionen ................................................................................................................................................. 173

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Zum 29. Mal trifft sich die Haustechnik zum traditio-nellen Kongress in St. Christoph am Arlberg. Traditionist auch das Thema Gesundheit, mit dem sich dieseBranche schon seit den Anfängen befasst. So existiertdie Zeitschrift mit dem bezeichnenden Namen der„Gesundheitsingenieur“ schon seit 1881. Dabei istdas Thema Gesundheit auch gleichzeitig hochaktuellund Uponor möchte mit diesem „Gesundheits-Kongress“ dessen gesamte Bandbreite den Teilneh-mern vermitteln.

Dabei werden Themen wie die Trinkwasserhygienenicht nur theoretisch, sondern auch in ihrer prakti-schen Anwendung besprochen. Die steigende Lärmbe-

Thema

Uponor Arlberg Kongress 200729. Internationaler

lästigung wird ein immer bedeutenderer Aspekt bei derBeurteilung von gesundheitlichen Beeinträchtigungen.Für die Anforderungen zur Raumluft gilt die neue VDI6022. Optimale Raumtemperaturen im Winter und imSommer können durch Flächenheizung und Kühlungenergieeffizient zur Verfügung gestellt werden. Die soerreichte ganzjährige Einhaltung der Behaglichkeitsan-forderungen liefert gleichzeitig die optimalen Umge-bungsbedingungen für unsere Gesundheit.

Dass wir für unsere Gesundheit aber auch selbstetwas tun können, soll mit dem provokanten Titel desStartvortrages deutlich und im Rahmenprogrammumgesetzt werden.

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Der Wunsch nach Gesundheit und einer intakten Familiesteht bei den meisten Deutschen an erster Stelle.Das haben Forscher des Instituts für Demoskopie Allens-bach festgestellt.

Auf diesem Kongress haben wir die gesamte Band-breite dargestellt, in der unsere Branche Berührungs-punkte mit diesem wichtigen Thema hat und dieTrends für die Zukunft aufgezeigt. Dabei wurde nichtnur das in der Presse populäre Thema Trinkwasser-hygiene intensiv angesprochen. Es wurden auchBereiche vorgestellt, die nicht so sehr im Fokus derÖffentlichkeit stehen, für die Gesundheit aber ebensobedeutsam sind. Dazu gehören der Schallschutz unddas Raumklima mit seinen Komponenten Raumluft

Vorwort

Georg Goldbach

und behagliche Innentemperaturen. Um diese sowohlim Sommer als auch im Winter zu erreichen, bietet sichdie Verwendung einer Flächenheizung in Verbindungmit einer Wärmepumpe als regenerative Energiequellean. Mit ihr wurde auch ein zweites großes Thema derletzten Wochen, CO

2 Einsparung, mit seinen Folgen für

das Weltklima und damit auch die zukünftig veränder-baren Randbedingungen für das Raumklima mitangesprochen.

Unser Dank gilt allen Beteiligten, die auch in diesemJahr für einen erfolgreichen Kongressverlauf gesorgthaben. Das Hospiz lieferte den perfekten Rahmen.Die Referenten hielten spannende und informativeVorträge. Und Sie, unsere Gästen, halfen mit Ihrerengagierten Teilnahme an den Vorträgen und weiterenVeranstaltungen.

Mit diesem Kongressbuch bedanken wir uns bei allenTeilnehmern des „Uponor- Gesundheitskongress“ undwünschen noch ein Gesundes 2007.

Gesundheit ist nicht alles,aber ohne Gesundheit ist alles nichts.

Arthur Schopenhauer, (1788 - 1860),deutscher Philosoph

Dipl.-Ing. Volker Zembold

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Referenten

Reinhard BartzSchulungsleiter im Bereich Trinkwasserhygiene, Ludwigsfelde

Dr. Michael DespeghelHealth Conception – Anti-Aging Experte –

Dr. Michael GüntherReferent Academy Uponor Central Europe

Dr. Ing. Achim KeuneTBB Dr. Keune, Obmann VDI 6022

Prof. Dr. Dieter KreysigEhem. Professor an der Humboldt-Universität, Berlin

Prof. Ph. Dr. Ing. Bjarne W. OlesenDirector: International Centre for Indoor Environment and Energy,Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark,Department of Mechanical Engineering

Dipl.-Ing. Wolfgang PrüfrockGeschäftsführer Normenausschuss Wasserwesen im DIN DeutschesInstitutfür Normung e.V.

Dr. rer. nat. Lutz WeberFraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart

Thomas ZackellManager Academy Uponor Central Europe

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Reinhard Bartz – Regelwerks- und hygienekonforme Planung von Trinkwasserinstallationen

1. Regelwerkskonformität: Bedeutung, Notwendigkeitund juristische Bewertung

Die Bedeutung und Notwendigkeit der Regelwerks- undHygienekonformität

Einerseits haben die Kenntnisse zu den Ursachen und Folgenmikrobieller Kontaminationen innerhalb von Trinkwasserleitungs-systemen in den letzten Jahren deutlich zugenommen.Andererseits ist aber auch eine wachsende Sensibilisierung nichtnur der Fachwelt für das Thema Trinkwasserhygiene zu bemerken.Daraufhin hat sich in den letzten Jahren eine erhebliche Verände-rung im technischen Regelwerk vollzogen. Und nicht zu vergessenist die sich aus diesen Faktoren ergebende juristische Konsequenzfür alle Beteiligten.

Was leider momentan noch nicht spürbar wird – dennoch zuerwarten sein dürfte – ist eine Auswirkung all dessen auf eineUmsatzsteigerung bei Planern und Installateuren. Denn dertechnische Aufwand für eine Regelwerks- und Hygienekonformi-tät mit gleichzeitiger juristischer „Sattelfestigkeit“ wird mitfrüheren Praktiken nicht mehr zu vergleichen sein. Und um nureine Profilierungsmöglichkeit, die sich daraus ergibt, zu erwähnen:Es wird in absehbarer Zeit ein Spezialist gefragt sein, der auf zweisich bisher ausschließenden Fachgebieten Sachkenntnisse haben

Regelwerks- und hygiene-konforme Planung vonTrinkwasserinstallationen

Reinhard Bartz sollte. Das eine Fachgebiet ist die Sanitärtechnik, das zweite dieTrinkwasserhygiene mit Kenntnissen zu mikrobiologischen Zusam-menhängen. Dieser Fachmann sei an dieser Stelle „Leitungsdiag-nostiker“ genannt. Auf ihn wartet ein riesiger Markt.

Dieser riesige Markt ergibt sich aus einer Vermutung, diewiederum auf täglichen praktischen Erfahrungen beruht. Eskann davon ausgegangen werden, dass der größte Teil allerTrinkwasserinstallationen – zumindest im öffentlichen undgewerblichen Bereich – wenigstens teilweise sowohl regelwerks-widrig als auch hygienewidrig geplant, errichtet oder betriebenwurden und werden. Denke man nur an das Problem der Überdi-mensionierung.

Falls sie noch regelwerkskonform geplant und errichtet wurden,werden sie aber hygienewidrig betrieben – Stichwort Stagnati-on. Wenn man nun noch die Forderungen der neuen Trinkwas-serverordnung daneben hält, woraus sich eine enorme Zunah-

Bild 1: Besonders die ausgedehnten Leitungsnetze großer Sportanlagen –im Bild das Berliner Olympiastadion – stellen Planer und Betreiber vorProbleme: Einerseits herrscht innerhalb der Woche wenig Betrieb unddadurch eine sehr geringe gleichzeitige Nutzung der Sanitäranlagen,andererseits muss das Leitungssystem beispielsweise am Wochenende oderbei großen Veranstaltungen einen sehr hohen Spitzendurchfluss verkraften.

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Gesetze und Regeln für die Sanitärtechnik

Vereine, Verbände, Institutionen

Imperative EbeneGesetze OrdnungenVerordnungenSatzungen von Körperschaftendes öffentlichen Rechts

Rechtsnormenmüssen angewendet werden

Optionale EbeneNormenRichtlinienMerkblätter

Technische Regeln und Normenmüssen angewendet werden

Richtlinien derKommission

Gesetz oderOrdnung

Verordnung

Satzung

Verwaltungs-richtlinien

DINDVGWVDIVDEDGfdB

WasserrechtBaurecht WasserrechtBaurecht

VBG

BSSWZVSHKBGW

WaBaLuDIBt

Wirtschaft StaatTechnikLänderBundEG

me an mikrobiologischen Untersuchungsergebnissen – unddamit sicherlich auch die der positiven Befunde – in denkommenden Jahren ergeben wird, kann unschwer geschlussfol-gert werden, dass dieser „Leitungsdiagnostiker“ allein fürSanierungsfälle genug Aufträge erhalten könnte. Sein Job wirdes sein, zunächst im Sanierungsfall, in Bestandsgebäuden,wenn ein positiver mikrobiologischer Befund vorliegt, die Ist-Situation zu analysieren, die Ursachen der Kontamination zuerfassen und Sanierungskonzepte zu erarbeiten. Aber er sollkünftig auch im präventiven Sinne im Rahmen von Beratungenvon Planern, Architekten, Betreibern und Installateuren vor

Beginn einer Planung tätig werden, um Kontaminationsursa-chen schon von vornherein zu minimieren und für die Regel-werks- und Hygienekonformität die Voraussetzungen zuerreichen.

Was ist Regelwerkskonformität?

Zunächst ein kleiner juristischer Exkurs. Im Bild 2 ist eine Über-sicht zu den Gesetzen und Regeln der Sanitärtechnik dargestellt.Daraus ist erkennbar, dass sich das Regelwerk in eine imperativeEbene und eine optionale Ebene gliedert

Bild 2: Übersicht über dasRegelwerk in derSanitärtechnik

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Stand der allgemein aner-kannten Regeln der Technik

Stand der Technik

Stand der Wissenschaft undForschung

Was bedeutet die imperative Ebene?

Wie schon unschwer am verwendeten Vokabular in einem solchenRegelwerk erkennbar ist, muss das, was in ihm als Forderung oderFestlegung genannt wird, als zwingend oder verbindlich verstan-den werden. So würde wohl jeder den Kopf schütteln, wenn derSatz lautete: „Es wird empfohlen, bei grün leuchtender Ampelüber die Kreuzung zu gehen.“ Vielmehr hat jeder Verständnis,wenn in diesem Zusammenhang die Vokabel „verboten“ verwen-det wird. In imperativen Regularien ist also auch ein solchesVokabular zu finden, was da lautet: es ist zu; Sie haben zu; manmuss; Sie dürfen ... usw. Das heißt, das was in einem imperativenRegelwerk gefordert wird, muss realisiert werden und darf nichtnur als Empfehlung, der nachgekommen werden kann, interpre-tiert werden. Quasi lautet die eindeutige Konsequenz: Sollte einVerstoß gegen dieses Regelwerk nachweisbar sein, muss mitjuristischen Sanktionen gerechnet werden.

So weit ist es den meisten Betroffenen noch klar. Aber wie sieht esmit den juristischen Sanktionen beim optionalen Regelwerk aus?Muss auch hier, im Falle der Nichteinhaltung, mit einer „Bestra-fung“ gerechnet werden?

Was bedeutet die optionale Ebene?

Hierzu sollte zunächst die sogenannte Leiter der technischenLösungen zu Rate gezogen werden (siehe Bild 2). Die untersteLeiterstufe ist der „Stand der allgemein anerkannten Regeln derTechnik“. Die darüber liegende nennt sich „Stand der Technik“, istalso Spiegelbild eines höheren technischen Niveaus als die Erstge-nannte. Die oberste Stufe ist mit „Stand Wissenschaft und For-schung“ tituliert. Diesbezüglich stellt sich die Frage:

Welche Leiterstufe ist die, die das zu erfüllende Niveauangibt?

Oder anders gefragt: „Bei welchem technischen Niveau habe ichjuristisch ‚gute Karten‘?“

Antwort: Wenn vertraglich nichts anderes vereinbart wurde, istimmer das Niveau der „allgemein anerkannten Regeln derTechnik“ Maß aller Dinge.

Aus dem ersten Teil der Antwort ist jedoch auch auf eine Grund-sätzlichkeit hinzuweisen. Im Streitfall wird zunächst der Richterimmer nach dem vereinbarten Vertrag fragen. Was ist die werkver-traglich geschuldete Leistung? Und dann ist diese zunächst Maßaller Dinge. Das bedeutet, es kann vertraglich vereinbart werdenwas will. Außer es liegt ein Verstoß gegen gute Sitten und Gebräu-che vor. Denn dann ist auch eine solche zweiseitige Willenserklä-rung nichtig.

Grafik 1: Die Leiter des Niveaus der technischen Lösung

Erst wenn die geschuldete Leistung Interpretationen zulässt, wirdder „Gutachter“ nach dem Niveau der allgemein anerkanntenRegeln der Technik forschen.

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Planungsphase Bauphase

Bauabnahme

Und nun stellt sich die spannende Frage:

Was sind „allgemein anerkannte Regeln der Technik“?

Hier sollte man sich von drei Fragen leiten lassen:

Allgemein anerkannte Regeln der Technik:

1. Ist das, was als technische Lösung realisiert werden soll, inder Praxis bewährt? (Aber Vorsicht, nicht nach dem Mottohandeln: „Das habe ich schon 30 Jahre so gemacht, und daswar so schon immer o.k.!“ Gerade dann, wenn man es schonimmer so gemacht hat, sollte man sein Handeln auf denPrüfstand stellen.)

2. Ist das, was als technische Lösung realisiert werden soll, vonder Wissenschaft als richtig anerkannt und

3. ist dies im Kreise der entsprechend vorgebildeten Technikerdurchweg bekannt?

Können alle drei Fragen mit einem eindeutigen „JA“ beantwortetwerden, ist zu vermuten, dass die anerkannten Regeln der Technikerreicht werden.

Da es kein Nachschlagewerk gibt mit dem Titel „AnerkannteRegeln der Technik“, drängen sich weitere Fragen auf:

Sind das, was im optionalen Regelwerk niedergeschriebensteht, allgemein anerkannte Regeln der Technik?

Wenn ja, was heißt denn nun „optional“? Muss das, was in einerNorm oder einer Richtlinie mit den Worten „es wird empfohlen“eingeleitet wird, realisiert werden, oder ist es halt nur eine Emp-fehlung und kann nicht zur „Bestrafung“ bei ihrer Nichteinhaltungführen?

Das optionale Regelwerk unterliegt meistens dem Länderrecht.Und dies bedeutet, dass bei Unklarheit ein Anruf bei den örtlichen

Baubehörden als sinnvoll erscheint, um zu erfahren, ob ein inFrage kommendes Dokument (Norm, Richtlinie, Merkblatt,Arbeitsblatt ...) bei der Definition der allgemein anerkanntenRegeln der Technik für ein konkretes Bauvorhaben zu Rate gezo-gen werden kann. Dabei wird sich herausstellen, ob das angefrag-te Dokument u.U. baurechtlich eingeführt ist oder der Inhaltdem Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technikentspricht. Hieraus ergibt sich auch, dass Letzteres mit Gültigkeitam Ort des Baugeschehens versehen sein muss und nicht am Ortder Planung. Hinzu kommt die spannende Feststellung, dass dietechnische Lösung das Niveau der allgemein anerkannten Regelnder Technik zum Zeitpunkt der Bauabnahme erfüllen muss undnicht während der Planung oder Ausführung (siehe Bild 3). Darauswiederum leitet sich zum einen eine ständige Weiterbildungs-pflicht aller Fachleute und zum anderen eine ständige Überprü-fung des geplanten und angewendeten technischen Niveaus aufseine Regelkonformität hin ab. Aus Letzterem kann sogar eineNachbesserungspflicht während der Realisierung eines Bauvorha-bens begründet werden.

Falls nun aus diesen genannten Recherchen geschlussfolgertwerden kann, dass es sich beim fraglichen optionalen Regelwerkum das Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technikhandelt – und dies ist bei „jungem“ Regelwerk oftmals der Fall –kommt eine weitere und sehr interessante Aufgabe auf denFachmann zu. Er hat nämlich jetzt dieses Regelwerk zu analysierenund zwei wichtige Fragen zu beantworten:

Grafik 2: Zum Zeitpunkt der Bauabnahme müssen die allgemein anerkann-ten Regeln der Technik eingehalten sein

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Das Regelwerk analysieren:

1. Was ist die Zielstellung dieses optionalen Regelwerkes?2. Was ist die darin empfohlene technische Lösung?

Denn diese beiden Fragen muss er beantworten, um herauszufin-den, was zu tun ist, um einer möglichen Nichteinhaltung aner-kannter Regeln der Technik aus dem Wege zu gehen, was u.U.eine „Bestrafung“ nach sich ziehen würde. Und hierbei gilt:

Bewertung der Zielstellung und der technischen Lösung:

1. Die Zielstellung – auch eines als optional eingeordnetenRegelwerkes – ist imperativ, wenn dieses zu den allgemeinanerkannten Regeln der Technik zählt.

2. Die enthaltene technische Lösung – die meist mit denWorten „es wird empfohlen“ eingeleitet wird – hat optiona-len Charakter, ist also nur eine Empfehlung.

Daraus ist zu schlussfolgern: In der Praxis wird das Handeln –besser gesagt – die erbrachte technische oder bauliche Leistungdanach bewertet, inwiefern sie der Zielstellung des auf sie anzu-wendenden Regelwerkes mit dem Niveau der allgemein anerkann-ten Regeln der Technik entspricht. Die technische Lösung istzunächst zweitrangig. Dies bedeutet, dass die technische Lösungso lange nicht in den Blickpunkt der Kritik gerät, so lange bezüg-lich ihrer Anwendung zwei Fragen mit einem eindeutigen „Ja“beantwortet werden können:

Die gewählte technische Lösung bewerten:

1. Ist durch diese technische Lösung die Zielstellung erreichtworden und

2. ist durch diese technische Lösung nicht gegen ein drittesRegelwerk mit dem Niveau der allgemein anerkanntenRegeln der Technik verstoßen worden?

Somit ist dem Fachmann die Wahl der konkreten technischenLösung weitestgehend überlassen.

Dazu ein Beispiel: Das DVGW Arbeitsblatt W 551

Bei diesem Regelwerk kann getrost davon ausgegangen werden,dass es in die Schublade „Allgemein anerkannte Regeln derTechnik“ gehört, und es ist eindeutig ein optionales Regelwerk.

1. Zunächst ist also zu klären, wie die Zielstellung lautet. Mankann diese, angelehnt an die neue Trinkwasserverordnung,etwa so formulieren:

Zielstellung W 551:Vermeidung von Kontaminationen pathogener Keime in einerKonzentration, dass eine Erkrankung besorgt werden muss.

Aus dieser Formulierung ist auch zu erkennen, dass es nichtdarum geht, in einem Trinkwasserleitungssystem Keimfreiheit zuerzielen. Es geht vielmehr darum, eine solche Menge an krankma-chender mikrobieller Verkeimung – z.B. legionella pneumophila –zu vermeiden, durch die sich ein Nutzer eine Krankheit „holen“könnte.

Damit wäre die erste Frage nach der Zielstellung beantwortet.Und hierbei sollte jedem klar sein, dass diese einen imperativenCharakter hat. Dies bedeutet, alle bautechnischen, betriebstechni-schen und verfahrenstechnischen Maßnahmen werden danachbeurteilt, ob sie die Erreichung dieser Zielstellung ermöglichthaben.

Anders ausgedrückt: Ergibt die mikrobiologische Untersuchung ineinem Objekt keine Kontamination in krankmachender Größen-ordnung, wird kein Mensch danach fragen, ob die Empfehlungendes Arbeitsblattes W 551 bezüglich der technischen Lösungenumgesetzt wurden.

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Wenn: über 400 Liter Speicherinhaltoder über 3 Liter in jeder Leitung

TWW mind. 60°C

TWZ mind. 55°C

Dann:

2. Nachdem die Zielstellung „gefunden“ wurde, ist aus demRegelwerk die technische Lösung, die eine Empfehlungdarstellt, zu entnehmen. An dieser Stelle sei nur eine genannt:

Technische Lösung W 551:Wie in Bild 4 dargestellt, ist bei Neuanlagen – oder bei „Altan-lagen“, zu denen ein positiver mikrobiologischer Befundvorliegt – permanent eine TWW-Vorlauftemperatur (gemessenam Speicheraustritt) von mindestens 60°C und eine TWZ-Temperatur von mindestens 55°C einzuhalten.

Wenn hierauf die oben erwähnte Logik der Optionalität angewen-det wird, kann bei dieser technischen Lösung auch nur von einerEmpfehlung gesprochen werden. Demnach besteht auch keinZwang zur Umsetzung. Deshalb ist auch im gleichen Regelwerkeine Öffnungsklausel zu finden, die da sinngemäß lautet: Eskönnen auch andere technische Lösungen oder Verfahren ange-wendet werden, wenn sie zielführend sind.

Bild 3: Schnittbild einer mit Legionellen besiedelten Amöbe (bearbeiteteelektronenmikroskopische Aufnahme): Für eine mögliche Erkrankung ist die imTrinkwasser vorhandene Konzentration pathogener Keime von entscheidenderBedeutung. Deren Anzahl wird in KBE (koloniebildende Einheit) gemessen. LautDVGW-Arbeitsblatt W 551 besteht bei mehr als 1000 KBE nachgewiesenerLegionella-Bakterien pro 100ml Trinkwasser akuter Handlungsbedarf.

Zusammenfassend:

Bei der Auswahl einer bautechnischen, betriebstechnischen oderverfahrenstechnischen Lösung geht es in erster Linie um dieBeantwortung der Frage, ob mittels dieser die Zielstellung des fürdiesen Fall gültigen Regelwerkes – welches das Niveau der allge-mein anerkannten Regeln der Technik besitzt – erfüllbar ist odernicht. Kann diese mit einem eindeutigen „JA“ beantwortet wer-den, geht es zweitens um die Beantwortung der Frage, ob mitdieser Lösung eventuell gegen ein anderes, also sogenanntes„drittes“ Regelwerk verstoßen werden könnte. Kann diese Fragemit einem klaren „Nein“ beantwortet werden, steht der Ausfüh-rung nichts mehr im Wege. Aber auch an dieser Stelle nochmals:Wenn im Vertrag nichts anderes vereinbart wurde.

Grafik 3: Technische Empfehlung im DVGW Arbeitsblatt W551

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Aber:

Nun wäre die Welt zu einfach, wenn dies die ganze Wahrheit wäre.Zu juristischen Streitereien kommt es ja bekanntlich immer dann,wenn eine der Vertragsparteien sich nicht zufrieden gestellt fühlt.Wenn dies der Auftraggeber ist, wird meistens um die Nichterrei-chung der Vertragszielstellung gestritten. Will meinen, die Zielstel-lung des anzuwendenden Regelwerkes – vorausgesetzt es ist dasNiveau der allgemein anerkannten Regeln der Technik – sei nichterreicht. Um bei unserem Beispiel zu bleiben: Die mikrobiologi-sche Beprobung in dem Objekt ergibt eine Kontamination, dieeine Erkrankung besorgen lässt.

Erst jetzt wird sich der Jurist oder Gutachter um die technischeLösung kümmern. Bisher hatte ihn nur die Zielstellung interessiert.Erst wenn diese als nicht erreicht bewertet wird, kommt die Fragenach der konkret realisierten bautechnischen, betriebstechnischenoder verfahrenstechnischen Lösung. Und wenn diese nicht denEmpfehlungen des genannten Regelwerkes entsprechen, kommtnatürlich prompt die hochnotpeinliche Frage: „Warum sind siedenn nicht den Empfehlungen des technischen Regelwerkesgefolgt, mittels deren Anwendung sie mit Sicherheit die Zielstel-lung erreicht hätten?!“ Und das heißt, wenn die technischeEmpfehlung nicht angewendet und die Zielstellung nicht erreichtwurde, liegt die volle Beweislast auf den Schultern des Beklagten.Und dann ist auch der Vorwurf nicht weit, der da lautet: Vorsätz-lichkeit oder Fahrlässigkeit. Denn es wurde, so die Logik, bewusstentgegen einer Empfehlung gehandelt,

Deshalb:

Wenn ein Regelwerk das Niveau der allgemein anerkanntenRegeln der Technik widerspiegelt, ist jeder gut beraten, wenn erzur Erreichung der darin formulierten Zielstellung auch dentechnischen Empfehlungen folgt, auch wenn diese nur einenoptionalen Charakter tragen.

Zum Schluss noch ein „Schmankerl“: Was ist, wenn es zu einemWiderspruch kommt zwischen der technischen Empfehlung einesals allgemein anerkannte Regel der Technik eingeordneten Doku-ments und den Erkenntnissen aus Wissenschaft und Forschung,also der untersten und obersten Leiterstufe. Dazu ein Beispiel: Ineiner jüngst verabschiedeten Richtlinie wird empfohlen, dass derWasserinhalt aus der Leitung zwischen Duscharmatur und Brause-kopf nach dem Schließen der Armatur selbstständig herausläuft.Allgemein bekannt als automatische Brauserohrentlehrung.Warum soll dies so sein? Die Antwort ist klar: Weil Stagnation dasAufwachsen pathogener Keime fördert. Wissenschaftliche Unter-suchungen haben nun aber ergeben, dass die – ähnlich wieLegionellen – bekannten pseudomonas aeruginosa, auch Pseudo-monaden genannt, um einen erheblichen Faktor schneller auf-wachsen, wenn der Brauseschlauch entleert wurde. Warum? Auchhier ist die Antwort klar: Pseudomonaden leben aerob, also mehrSauerstoffzufuhr bedeutet mehr Wachstum. Was nun tun? Willman regelwerkskonform oder wissenskonform handeln?Zur Beruhigung: Einen solchen Widerspruch wird es immer geben,so lange der Mensch nach neuen Erkenntnissen strebt, und das istgut so!

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2. Regelwerksforderungen und Hygienekonformität

2.1. Das Lebensmittel Trinkwasser und die Trinkwasserver-ordnung

Der Begriff Hygiene, mit dem sich ein Planer, ein Ausführender oderein Betreiber auseinandersetzen muss, ist mit zweierlei Sinn behaftet:

Hygiene im Sinne der Regelwerkskonformität:

1. Hygiene zum Schutz der Nutzer von Trinkwasserinstallatio-nen vor gesundheitlichen Gefahren, die sich aus der Nut-zung des Lebensmittels Trinkwasser ergeben.

2. Hygiene zum Schutz der Nutzer von Sanitärinstallationenvor gesundheitlichen Gefahren, die sich aus der Benutzungder Sanitärraumausstattung ergeben.

Im Rahmen dieses Beitrages spielt ausschließlich der erstgenannteHygienebegriff eine Rolle. Die zweite Problematik wird in einemweiteren Thema behandelt, welches sich mit der Regelwerks- undHygienekonformität von Sanitärraumausstattungen befasst.

In erster Linie haben die Art des Gebäudes, seine Nutzung und dienutzenden Personen einen Einfluss auf das hygienebewussteHandeln des Planers, Installateurs und Betreibers. Es könnendurchaus nicht nur Unterschiede zwischen dem Planen, Errichtenund Betreiben von Trinkwasserinstallationen im privaten und imöffentlich-gewerblichen Bereich bestehen, sondern auch innerhalbdieser beiden Gruppen. Dies ergibt sich u.a. aus folgenden Unter-schieden im Anforderungsprofil:

1. Größe des Gebäudes und der Trinkwasserinstallation,2. Art der Trinkwassererwärmung und –Bereitstellung,3. Anzahl und Art der Trinkwasserzapfstellen,4. übliche Nutzungsarten und -riten sowie Verwendung des

Trinkwassers oder5. Art des nutzenden Personenkreises.

Es ist zu hoffen, dass bei jedem Planer oder Installateur sofort die„Alarmglocken läuten“ und sein Hygienebewusstsein wecken,wenn es um die Planung oder den Bau eines Krankenhauses odereiner Pflegeeinrichtung geht. Also um Gebäude, die später vonpotenziell immun geschwächten Personen genutzt werden. Aberist dieser „Alarmzustand“ auch vorhanden, wenn eine Sportstätteauf dem Plan steht? Besonders dann, wenn deren Duscheinrich-tungen von Hochleistungssportlern genutzt werden? Auch siegehören nach intensiven Trainingseinheiten oder Wettkämpfen zuden „Immungeschwächten“ und bedürfen einer besonderenBeachtung des Sanitärfachmanns, aber auch des Betreibers.

Bild 4: Von den ca. 130 l Trinkwasser, die jeder Bundesbürger pro Tagverbraucht, entfallen rund 70 % auf den Sanitärbereich.

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Regelwerksforderungen zum Schutz der Nutzer des Le-bensmittels Trinkwasser

Im Rahmen dieses Beitrages können unmöglich alle relevantenForderungen des Regelwerkes zur Trinkwasserhygiene angeführtwerden. Vielmehr sollen hier aktuelle und relativ „junge“ Beispielegenannt werden. Insbesondere legt der Autor Wert auf Forderun-gen, die sich aus den im Teil 2 dargestellten Erkenntnissen zurMikrobiologie ergeben.

Das heißt: Wie kann das Planen, Ausführen und Betreibeneiner Trinkwasserinstallation so erfolgen, dass von einemmöglichst hohen Grad an Hygienekonformität im Interesseeiner hohen Trinkwasserqualität gesprochen werden kann unddie negativen Folgen mikrobieller Kontaminationen minimiertwerden?

Zwei Institutionen, die sich – neben dem Deutschen Institut fürNormung (DIN) – sehr intensiv mit der Erarbeitung und Herausga-be von Regularien befassen, sind die Deutsche Vereinigung fürdas Gas- und Wasserfach e.V. (DVGW) und der Verein DeutscherIngenieure e.V. (VDI). Sie spielen eine wichtige Rolle bei derschriftlichen Fixierung der so genannten allgemein anerkanntenRegeln der Technik.

Zwei – nach Auffassung des Autors – sehr wichtige Regelwerkesind die VDI Richtlinie 6023 und das DVGW Arbeitsblatt W 551.Auf beide wird unter den Punkten 3.2. und 3.3. ausführlichereingegangen.

Zuvor macht es jedoch Sinn, das zentrale Dokument in Erinnerungzu rufen, welches am spürbarsten Auswirkungen auf die Branchehatte, nämlich die „neue“ Trinkwasserverordnung.

Die Trinkwasserverordnung (TrinkwV)

Historie der TrinkwV:

Im Ergebnis einer Revision der alten EU Trinkwasser-Richtliniewurde eine neue mit der Bezeichnung „RICHTLINIE 98/83/EGDES RATES vom 3. November 1998 über die Qualität vonWasser für den menschlichen Gebrauch“ verabschiedet.

Richtlinien, die von der Europäischen Kommission, demParlament oder dem Rat der Minister verabschiedet werden,besitzen jedoch nicht – wie Verordnungen – automatisch inden einzelnen Mitgliedsländern Rechtsgültigkeit. Sie müssen,um diese zu erlangen, in nationales Recht überführt werden.Das heißt, in den Mitgliedsländern müssen auf der Grundlagedieser Richtlinien national gültige Verordnungen erarbeitet undverabschiedet werden.

Das Ergebnis dieses Prozesses ist die seit 1. Januar 2003 inDeutschland gültige TrinkwV.

Zweck der TrinkwV:

„Schutz der menschlichen Gesundheit vor den nachteiligenEinflüssen, die sich aus der Verunreinigung von Trinkwasserergeben, durch Gewährleistung einer jederzeitigen Genuss-tauglichkeit und Reinheit.“

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heit – geht, sondern vielmehr um deren Begrenzung auf einsolches Maß, dass niemand krank wird.

Eine besondere Bedeutung hat diese Verantwortlichkeit für Betrei-ber von Wasserversorgungsanlagen, aus denen Wasser an dieÖffentlichkeit abgegeben wird. Als Beispiele seien hier genannt

Einige der wichtigsten Änderungen oder Präzisierungenbetreffen u.a.:

1. Die Parameter und deren Prüfmethoden.2. Die Verantwortlichkeit des Unternehmers oder sonstigen

Inhabers einer Trinkwasserversorgungsanlage.3. Die Definition der Wasserversorgungsanlagen.4. Die Definition des Trinkwassers und der Stelle der Einhal-

tung der geforderten Parameter.

Das Hauptaugenmerk des Autors liegt im Folgenden auf denPunkten 2. und 4.

Die Verantwortlichkeit

Eine der „folgenschwersten“ Präzisierungen verbirgt sich hinterdem Punkt „Verantwortlichkeit des Unternehmers oder sonstigenInhabers einer Trinkwasserversorgungsanlage“. Demnach trägt derEigentümer der Trinkwasserinstallation – sie zählt lt. § 3 Nr. 3 zuden Wasserversorgungsanlagen – die Verantwortung dafür, dassaus jeder Zapfstelle im Gebäude Trinkwasser austritt, das denForderungen der TrinkwV entspricht. Diese Forderungen besagen,dass das Wasser frei zu sein hat von Krankheitserregern. DerBegriff des Krankheitserregers ist zu verstehen als ein vermeh-rungsfähiges Agens, wie Bakterium, Virus, Parasit oder andere,das beim Menschen übertragbare Krankheiten oder Infektionenverursachen kann (§ 2 Abs. 1 Infektionsschutzgesetz [IfSG]).

Diese Forderung gilt nach § 5 Abs. 1 als erfüllt, wenn Krank-heitserreger im Wasser nicht in Konzentrationen enthaltensind, die eine Schädigung der menschlichen Gesundheitbesorgen lassen.

Aus dieser Formulierung ist zu entnehmen, dass es bei allenMaßnahmen zur Einhaltung der Trinkwasserhygiene nicht umFreiheit von pathogenen Keimen – beispielsweise Legionellenfrei-

Bild 5: Morgens auf dem Flughafen, mittags im Büro, abends im Fitness-Studio: Überall trifft man auf viele Menschen und teilt mit Ihnen auch dieSanitärräume. Über positive Beispiele in Sachen Hygiene und Komfortfreuen sich Benutzer und Betreiber, wie hier im Europapark Rust. EineAQUA 3000 Sanitärsteuerung sorgt für das automatische Funktionieren desWassers, der Seife und der Händetrockner.

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Krankenhäuser, Altenheime, Schulen, Schwimmhallen, Kindergärten,Gaststätten, Sportstätten usw. usf. Also Gebäude, in denen derNutzer keine Wahl hat, das Wasser zu nehmen oder nicht.

Inzwischen ist allgemein bekannt, dass die Verantwortung derörtlichen Wasserversorgungsunternehmen an der Übergabestelle –in der Regel der Hauswasseranschluss – endet und danach die desEigentümers/Betreibers der Hausinstallation beginnt. Aber es gibtimmer noch Unsicherheiten, ob Letztgenannter bei Nichteinhaltungvon Trinkwasser-Parametern zur Verantwortung gezogen werdenkann. Die Irritationen ergeben sich aus der Formulierung, dass dieGebäude, in denen Wasser für die Öffentlichkeit abgegeben wird,der Überwachung der örtlichen Gesundheitsämter unterliegen, diesich wiederum aus der Verantwortlichkeit des Staates ergibt.

Die TrinkwV besagt zwar, dass Deutschland seine Verpflichtungenzur Gewährleistung der Einhaltung der Trinkwasserparametererfüllt hat, wenn eine Nichteinhaltung nachweisbar durch dieHausinstallation verursacht wurde. Dies gilt aber ausdrücklichnicht für Gebäude und Grundstücke, in denen Wasser für dieÖffentlichkeit bereitgestellt wird. Deutschland muss bei diesenGebäuden die Trinkwasserqualität an der Zapfstelle garantieren.Um die dafür notwendige Überwachung zu gewährleisten, nutztdas Land seine Gesundheitsämter.

Daher meint der eine oder andere, er könne sich als Betreiber ausder Verantwortung stehlen und zurückgelehnt auf die Aktivitätender Ämter warten.

Aber, man muss die ganze Wahrheit kennen:

Laut § 4 Abs. 2 der TrinkwV darf der Unternehmer oder sonsti-ge Inhaber einer Wasserversorgungsanlage – und dazu zähltder Betreiber einer Hausinstallation, nicht der Staat – Wassernicht als Wasser für den menschlichen Gebrauch abgeben, dasden Anforderungen der §§ 5 Abs. 1 bis 3 und 6 Abs.1 und 2nicht entspricht.

Das heißt, unabhängig von der Überwachungsverantwortungdurch den Staat, muss der Betreiber/Inhaber seinen Pflichtennachkommen und kann selbstverständlich sowohl zivilrechtlich alsauch strafrechtlich zur Verantwortung gezogen werden.

Untersuchung der Trinkwasserqualität

Laut TrinkwV wird zwischen routinemäßigen und periodischenUntersuchungen unterschieden.Der periodischen Untersuchung unterliegt auch die Untersu-chung auf Legionellen in zentralen Erwärmungsanlagen derHausinstallation nach § 3 Nr. 2 Buchstabe c.

Wer hat die Pflicht zur Veranlassung einer Untersuchung derTrinkwasserqualität? Das Gesundheitsamt oder der Betreiber?

Auch hierzu vertritt der Autor die Auffassung, dass der Betreibersich nicht aus der Verantwortung stehlen kann. Aus dem zuvorsinngemäß zitierten § 4 kann man bereits eine Untersuchungs-pflicht durch den Betreiber ableiten: Woher will er denn wissen, obsein Wasser den Anforderungen der TrinkwV entspricht? Sich nurauf die Vermutung zu stützen, dass die örtlichen Wasserversorgerordentliche Arbeit leisten und die so zu unterstellende Trinkwas-serqualität auch noch an der Zapfstelle besteht, würde heißen:

Achtung:

1. im „guten Glauben“ zu handeln, ohne sich über die tatsäch-lichen Gegebenheiten zu vergewissern. Das bedeutet,zumindest eine Ordnungswidrigkeit zu begehen oder sogardie Abgabe von Krankheitserregern zu riskieren, was einerStraftat gleich käme und

2. die Erkenntnisse über die mikrobiellen Verhältnisse, wie imTeil 2 dargestellt, zu ignorieren.

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Wie oft eine mikrobiologische Untersuchung durchzuführen ist,wurde im Rahmen der TrinkwV nur für die Wasserversorger festge-legt und zwar in Abhängigkeit der abgegebenen Wassermengen.Hilfreicher für den Betreiber ist diesbezüglich das DVGW Arbeits-blatt W 551, woraus sich eine mindestens einmalige so genannte„orientierende“ Untersuchung pro Jahr ergibt. Darauf wird aberspäter im Rahmen des Arbeitsblattes noch eingegangen.

Kommt es tatsächlich in einem Gebäude zu einer Infektionbeispielsweise mit Legionellen, ist die Anzahl der durchgeführtenBeprobungen völlig egal. In diesem Fall ist ein Mal zu wenigbeprobt worden. Im Streitfall würde also das Interesse des Richtersweniger der Anzahl der Beprobungen gelten – denn sie selbst sindnur Mittel zum Zweck – als vielmehr dem Ergebnis des Handelns,nämlich der Wasserqualität. Maßstab der Bewertung ist – wiebereits im Teil 1 dargestellt – immer das Ergebnis. Entscheidendist, ob der Betreiber an allen Trinkwasser-Zapfstellen im Gebäudeauch Trinkwasser entsprechend der TrinkwV anbietet. Trotzdemsollte die Anzahl der Beprobungen mit wirtschaftlichen Interessenund gesundem Menschenverstand in Einklang gebracht werden.

Momentan gibt weniger die mangelnde Häufigkeit von mikrobio-logischen Untersuchungen Anlass zur Sorge, als vielmehr dieimmer noch feststellbare Unkenntnis darüber, dass überhauptuntersucht werden muss. Ebenso sind die Beteiligten von Un-kenntnis darüber geplagt, wann bzw. zu welchem Zeitpunkt es zuerfolgen hat. Auch dazu mehr im Abschnitt zum Arbeitsblatt W551.

Die Definition des Trinkwassers für den menschlichenGebrauch

Interessant und – zumindest in einem Punkt – immer noch alsDiskussionsstoff tauglich, ist die Definition des Trinkwassers alsWasser für den menschlichen Gebrauch. Danach ist festgelegt, fürwelche Zwecke Trinkwasser zu verwenden ist:

Trinkwasser für den menschlichen Gebrauch:

Trinken, Kochen, Zubereitung von Speisen und Getränken,

Körperpflege und Körperreinigung,

Reinigung von Gegenständen, die mit Lebensmitteln inBerührung kommen und

Reinigung von Gegenständen, die nicht nur vorübergehendmit dem Körper in Berührung kommen.

Bild 6: Jeder Tropfen Wasser, der aus der Dusche kommt, muss Trinkwasser-qualität haben.

Der letztgenannte Einsatzzweck gab Anlass für viele Diskussionen.Beispielsweise leitet sich daraus ab, dass Wäsche nicht mit Nicht-trinkwasser gewaschen werden soll. Damit wäre das ein „Aus“ fürden Anschluss der Waschmaschine an eine Regenwassernutzungs-anlage. Begründet werden kann dies mit einem oftmals unter-schätzten Kontaminierungsgrad des betreffenden Wassers. Wird

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das Regenwasser zum Beispiel über einen langen Stagnationszeit-raum, unter beinahe perfekten ökologischen Bedingungen für dieMikrobiologie, in einer vielleicht noch im relativ warmen Kellerstehenden Zisterne, aufbewahrt?

Beim Begriff Regenwasser hat so mancher Assoziationen wieweich, sauber und klar. In Wirklichkeit ist es aber Dachablaufwas-ser, das einen „interessanten“ Lebensweg hinter sich hat: Auswa-schungen aus der Atmosphäre, Begegnungen mit Vogelkot aufdem Dach, bestentwickelter Mikrobiologie in den Dachrinnen undFallrohren einschließlich hervorragenden bioverwertbaren Materi-alien und Stoffen. Obendrein kommt die Waschmaschine mit –mikrobiell interessanten – 30° C aus. Ein Glück, dass Waschmittelhinzukommen und der Mikrobiologie zu Leibe rücken.

Eine Diskussion soll hiermit nicht neu entfacht werden. Der Autorwill lediglich auf eine Konfliktsituation hinweisen: Wennbeispielsweise dem Nutzer in einem Gemeinschaftswaschraumneben dem Trinkwasseranschluss (der ihm bereitgestellt werdenmuss) zusätzlich ein Regenwasseranschluss angeboten wird und ersich für diesen entscheidet. Wie wird dann am Trinkwasseran-schluss Stagnation (nach 72 Stunden) vermieden.

2.2. Die VDI-Richtlinie 6023:Hygienebewusste Planung, Ausführung, Betrieb und In-standhaltung von Trinkwasseranlagen

Vorab möchte der Autor darauf hinweisen, dass sich die VDI-Richtlinie 6023 Blatt 1 momentan in der Überarbeitung befindet.Die Einspruchsfrist zum Entwurf lief am 30.11.2005 ab. NachAuskunft des VDI (Verein Deutscher Ingenieure e. V.) wird derWeißdruck voraussichtlich im Juni 2006 vorliegen.

Eine erste Bemerkung zu dieser Richtlinie ergibt sich schon ausder in ihr formulierten Verantwortlichkeit. Demnach sollen diehygienischen Anforderungen an die technische Gebäudeausrüs-tung gemeinsam festgelegt werden, nämlich in Zusammenarbeit

zwischen dem Architekten, Hygieniker, Ingenieur und Betreiber.Dies ist sogar mehrfach bemerkenswert: Zum einen wegen derBotschaft zur gemeinschaftlichen Hygiene-Verantwortlichkeit alleram Bau Beteiligten. Denn Trinkwasserhygiene kann nicht nurdurch einen erreicht und verantwortet werden, sondern bedarf derMithilfe aller. Zum anderen wegen des Hinweises, die Scheuklap-pen abzulegen und auch die Probleme des anderen zu betrachten.Wenn also der Architekt – er möge mir diesen scherzhaften„Angriff“ verzeihen – als Künstler ein Gebäude kreiert, in dem dereine Sanitärraum vom anderen so weit entfernt ist oder so un-günstig liegt, dass mittels der dazwischen verlaufenden Trinkwas-serleitung die Erdkrümmung bewiesen werden kann, steht derSanitärfachmann vor einem Problem. Ziel einer hygienekonformenInstallationsplanung muss immer sein: Nicht so viel wie möglich,sondern so wenig wie nötig. Viel Installation bedeutet auch viel

Mikrobiologie (siehe Teil 2). Sehr wichtig ist auch, dass derBetreiber bereits vor der Planung in das „Hygiene-Boot“ geholtwird. Er muss, nach Übergabe der nach den anerkannten Regelnder Technik geplanten und ausgeführten Anlage, diese auch

Bild 7: Für einen späteren reibungslosen Ablauf sowie den regelwerks- undhygienekonformen Betrieb ist bereits in der Planungsphase das Zusammen-spiel aller am Bau Beteiligten besonders wichtig.

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regelwerks- und hygienekonform betreiben. Deshalb ist esbeispielsweise notwendig, dass er dem Planer glaubhaft erklärenkann, dass jede von ihm gewünschte Zapfstelle auch späterhygienekonform genutzt wird (man denke an die 72 Stunden).

Eine zweite Bemerkung gilt dem geforderten gleichwertigenNebeneinander von

vorsorgenden, planenden,benutzenden, betreibenden underhaltenden, pflegenden

Handlungen und Maßnahmen. Bemerkenswert deshalb, weildamit unterstellt wird, dass u.a. auch der Betreiber dieses Regel-werk kennt, beherrscht und anwendet. Die Praxis lehrt aberoftmals etwas anderes. Die Lehre daraus kann nur sein, dass derfachlich in diesem Falle Kompetentere – gemeint ist der Sanitär-fachmann – seiner Informationspflicht gegenüber dem Betreibergerecht wird. Der Autor kann deshalb, aus seiner Praxiserfahrung,nur dringend dazu raten, im Übergabeprotokoll an den Betreiberunbedingt einen diesbezüglichen Hinweis zu formulieren, umwenigsten ein Nachfragen zu provozieren. Liest der Betreiberdarin beispielsweise, dass er die Trinkwasserinstallation nach denanerkannten Regeln der Technik zu betreiben hat, wird er u.U.dazu animiert nachzufragen, was denn damit gemeint sei. Dannkann all das ausgeführt werden, was im Regelwerk aufgelistet wird –vorausgesetzt es ist das, was als anerkannte Regeln der Technik gilt.Andererseits ist es eine sicherlich juristisch interessante Absicherungdes Planenden oder Ausführenden gegenüber dem Auftraggeber.

Beispiel: Der Bauherr wünscht sich in der Nähe seines Heizkesselseinen Trinkwasser-Anschluss zum Befüllen und (gelegentlichen)Nachfüllen seiner Heizungsanlage. Aus Kostengründen lehnt erein „Durchschleifen“ der Rohrleitung zu einem anderen ständigenVerbraucher ab. An dieser Stelle macht es Sinn, durch einenschriftlich fixierten – und damit auch später wieder beweisbaren –Hinweis darauf aufmerksam zu machen, dass diese Zapfstelle, die

auf Kundenwunsch als Stichleitung ausgelegt wurde, entspre-chend den anerkannten Regeln der Technik und damit hygiene-konform zu betreiben sei. Sollte es nun dazu kommen – was sehrwahrscheinlich ist – dass in diesem Objekt mikrobielle „Auffällig-keiten“ festgestellt werden und der Gutachter diesen seltenenFund eines mit Sicherheit nur alle Jubeljahre besuchten Wasseran-schlusses macht, sehen die Verteidigungserfolge des Installateursoder Planers schon wesentlich freundlicher aus. Denn sie werdenauf jeden Fall Rechenschaft über dieses „Meisterwerk“ ablegenmüssen. Übrigens – man hätte dies auch am Beispiel des Garten-anschlusses erklären können.

Im Punkt 4.1. der VDI-Richtlinie 6023 geht es um die „Allgemei-nen Planungsregeln“. Daraus folgernd sind weitere Besonderhei-ten zu beachten: Das Erstellen eines Raumbuches dürfte nochallgemein bekannt und üblich sein. Aber „spannend“ wird esschon bei der geforderten Nutzungsbeschreibung und Konzeptionder TW-Anlage. Denn hier muss „Farbe bekannt“ werden. ImZusammenhang mit der Definition des bestimmungsgemäßenBetriebes ist demnach für jede geplante oder vom Bauherrngewünschte Zapfstelle nachzuweisen, dass sie regelwerks- undhygienekonform betrieben werden kann.

Beispiel: Wenn der Bauherr an einer bestimmten Stelle im Gebäu-de eine Zapfstelle wünscht, sollte der Planer von ihm eine Nut-zungsbeschreibung verlangen. Aus dieser muss hervorgehen, dassdurch diese Zapfstelle während der späteren Nutzung keineStagnation verursacht wird. Dies bedeutet wiederum, dass glaub-haft nachzuweisen ist, dass der bestimmungsgemäße Betriebinsofern eingehalten wird, dass spätestens alle 72 Stunden einBetätigen erfolgt, das wäre hygienekonformes Handeln. Solltedies nicht nachweisbar sein, dann entweder auf die Zapfstelleverzichten oder die Leitung durchschleifen zu einem anderenständigen Verbraucher. Eine elegante Lösung wäre an dieser Stelleeine elektronisch gesteuerte Zapfstelle vorzusehen, die spätestensnach 72 Stunden der Nichtbetätigung selbstständig einen Wasser-fluss auslöst.

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Nun mag dies etwas überspitzt erscheinen, aber der Kern desProblems wird oft erst durch Übertreibung sichtbar. Eines derwichtigsten Ziele einer hygienebewussten TW-Anlagenplanungmuss sein, das Anlagennetz so klein wie möglich, nur so groß wienötig auszulegen. Dies ist eine von wenigen Situationen, in der„Geiz ist geil!“ ein guter Slogan ist.

Noch deutlicher wird es bei der geforderten Vermeidung vonÜberdimensionierungen. Schätzungen besagen, dass der größteTeil der Trinkwasserinstallationen – zumindest im öffentlich-gewerblichen Bereich – überdimensioniert ist. Das heißt, dasWasservolumen im Gebäude ist zu groß und die Wasseraustausch-raten zu klein. Eigentlich völlig normal, wenn wir uns die Berech-

nungsverfahren zur Rohrdimensionierung in Erinnerung rufen.Beispielsweise das vereinfachte Verfahren: Addition aller Berech-nungsdurchflüsse ergibt den Summendurchfluss (alle Zapfstellenwären offen). Dieser wird mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor multipli-ziert (wie viele Zapfstellen sich gleichzeitig öffnen werden). Undan dieser Stelle beginnt der „Spaß“. Denn wer will behaupten, zuwissen, wie viele Zapfstellen sich in Zukunft zur gleichen Zeitöffnen werden. Dann kommt meistens ein „kleiner Angstzuschlag“hinzu. Das Ergebnis heißt Überdimensionierung.

Dem Autor sind unzählige Fälle bekannt, bei denen die Gleichzei-tigkeit mit dem Faktor 0,7 errechnet und damit unterstellt wurde,dass 70 Prozent aller Zapfstellen im gleichen Moment geöffnet

Bilder 8, 9, 10: Mit Hilfe von Elektronikarmaturen (siehe Beispiele) kann Stagnation vermieden werden, indem sie selbstständig nach 24h oder auch 72h derNichtbenutzung öffnen.

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sind. Praktische Überprüfungsmessungen haben ergeben, dassdem Planer nur 35 Prozent diesen Gefallen getan haben. Diemikrobiellen Folgen sind katastrophal und auch leider alltäglich.

Ziel muss es sein, die geringst mögliche Gleichzeitigkeit zuunterstellen, um so einen möglichst kleinen Querschnitt zuerreichen. Welche technischen Möglichkeiten es dafür gibt, ohneeine „hydraulische Katastrophe“ zu riskieren, wird im Teil 4 diesesBeitrages erklärt.

Weitere Forderungen der VDI 6023, die der Autor für wichtig hältsind:

Aufzeigen der Möglichkeiten und Grenzen einer späterenNutzungsänderung der TW-Anlage, (Wenn eine spätere Erwei-terung geplant ist, darf beispielsweise nicht das jetzige Rohr aufden dann notwendigen Rohrquerschnitt ausgelegt werden.);Benennung aller Inspektions- und Wartungsmaßnahmen füralle Apparate und Anlagenteile;Kennzeichnung aller Apparate, Anlagenteile und Leitungenzur eindeutigen Identifikation;Planung nur von Anlagenteilen, die zwangsweise durchströmtwerden, also Vorsicht bei Entleerungsleitungen, Bypässen usw.;Erarbeitung eines Instandhaltungs- und Hygieneplans;Erteilung des Wartungsauftrages an den Auftragnehmerbereits mit dem Auftrag zur Installation;Dimensionierung der Zirkulationsleitung nach DVGW W 553;Dämmung der Kaltwasserleitungen, dass eine Erwärmungdieses Wassers innerhalb des Gebäudes auf über 25° C nichterfolgen kann. (Der Autor hält diese 25°-Grenze allerdings fürbedenklich hoch und würde aus seinen Praxiserfahrungen für20° C plädieren.);Erfassung mindestens der Parameter Temperatur, Druck undDurchflussmenge;Schaffung von Möglichkeiten der Überwachung von Kompo-nenten bei sicherheitsrelevanten Anlagen;Spülen der Anlage unmittelbar vor Inbetriebnahme undProtokollierung.

Eine Bemerkung sei hinsichtlich der „erlaubten“ Einzelzuleitungenmit einem maximalen Wasserinhalt von 3 Litern gestattet. Ge-meint ist die berühmte „3-Liter-Regel“. Sie wird mittlerweile inverschiedenen Argumentationen und damit auch in unterschiedli-chem Sinne verwendet. Beispielsweise im Zusammenhang mitZirkulationsleitungen, die in diesem Falle nicht notwendig seien.Oder im Zusammenhang mit den laut DVGW W 551 geforderten60° C im Vorlauf und 55° C Zirkulationstemperatur, die bei 3-Liter-Leitungen ebenfalls nicht gelten.

Sicherlich können Trinkwasserhygienemaßnahmen übertriebenwerden, und wirtschaftliche Erwägungen sowie der gesundeMenschenverstand müssen immer eine Rolle spielen. Der Autorwill auch nicht zum Ausdruck bringen, dass die 3-Liter-Regel nichtvernünftig ist. Aber es sollte nicht leichtfertig mit dieser Ausnah-meregelung umgegangen werden, sondern der Grundsatz gelten:möglichst nicht anwenden. Als oberstes Prinzip muss immerangestrebt werden: keine Stagnation! Bis zum Beispiel bei einem12er Rohrquerschnitt 3 Liter zusammen kommen, können 23Meter Rohr verarbeitet werden. Hier nicht von Stagnation zureden, das wäre leichtfertig.

Eine letzte Bemerkung wert sind die geforderten Maßnahmen beiBetriebsunterbrechung:

Betriebsunterbrechung Handlungen

> 3 Tage absperren Inhalt austauschen

> 4 Wochen absperren Spülen

> 6 Monate entleeren Spülen und mikrobiologischeBeprobung

> 1 Jahr trennen Inbetriebnahme durch Fach-betrieb

Aus den genannten 3 Tagen (72 Stunden) ergibt sich die Notwen-digkeit, die Wahl bzw. den Betrieb jeder Zapfstelle danach zubewerten, ob durch ihr Nichtbenutzen im genannten Zeitraum inder davor liegenden Leitung eine Stagnation verursacht werdenkann. Wenn ja, müssen betriebstechnische Maßnahmen veranlasst

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TWW mind. 60° C – Abweichung imMinutenbereich tolerierbar oder beihygienisch einwandfreien Verhältnissen

TWW mind. 55°C

Zirkulationssystemenur bei hygienischeinwandfreienVerhält-nissen max. 8 Stundenunterbrechen

werden, die den Wasserinhalt der nicht durchströmten Leitungaustauschen.

Eine Lösung wäre die Installation einer elektronisch gesteuertenZapfstelle, die es für alle Arten (Waschtisch, Urinal, Dusche, WCusw.) gibt. Diese elektronisch gesteuerten Armaturen „merken“sich, wann sie das letzte Mal benutzt wurden und „zählen“ dannbeispielsweise 24 oder 72 Stunden weiter und lösen danachselbstständig einen Wasserfluss aus. Der Autor sieht hierin einesder wichtigsten Verkaufsargumente für solche Technik, wenigerwegen des Komforts.

2.3. Das DVGW Arbeitsblatt W 551Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellen-wachstums in Trinkwasser-Installationen

Dieses Arbeitsblatt vereint seit 2004 die ehemals für Neubau undBestandsgebäude separat bestehenden Arbeitsblätter W 551 undW 552 in einem gemeinsamen Dokument. Es enthält Empfehlun-gen sowohl für die Planung als auch für den Betrieb und dieSanierung von Trinkwasserinstallationen.

Eine Unterscheidung bei der Bewertung von Gebäuden wirdweiterhin aufgrund der Größe von Trinkwasserinstallationenvorgenommen. Die im Arbeitsblatt erhobenen Forderungengelten nur für sogenannte Großanlagen. Also für Installatio-nen, die mindestens eine von zwei Bedingungen erfüllen:

1. Der Inhalt des Warmwasserspeichers beträgt mehr als400 Liter oder

2. in einer Stichleitung zwischen Warmwasserspeicher undZapfstelle sind mehr als 3 Liter Wasser enthalten.

Die zweite Bedingung dürfte bei allen Installationen imöffentlichen und gewerblichen Bereich erfüllt sein. Allerdingssei gewarnt vor der irrigen Annahme, dass somit das „Legio-nellen-Problem“ im Ein- oder Zweifamilienhaus keine Rolle

spiele. Kommen ihre Bewohner aus dem wohlverdienten 3-wöchigen Urlaub nach Hause, ist auch hier beim Duschenunter dem Stagnationswasser Vorsicht angesagt.

Die herausragende Empfehlung/Forderung des W 551 ist dieeinzuhaltende Temperatur von mindestens 60° C im Warm-wassersystem.

Daraus folgt, dass am Trinkwassererwärmer-Austritt perma-nent mindestens 60°C und am Zirkulations-Wiedereintritt inden Erwärmer mindestens 55°C einzuhalten sind. DieseTemperaturen sollten nur für Minuten unterschritten werden,beispielsweise bei Spitzenlasten. Grundsätzlich besteht dieseEmpfehlung/Forderung für Neuanlagen. Bei bestehendenAnlagen ist eine Veränderung des eventuell vorhandenenniedrigeren Temperaturregimes nur in dem Falle angesagt,wenn ein positiver mikrobiologischer Befund vorliegt.

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Aber hierzu eine Bemerkung: Der Hinweis im Arbeitsblatt,dass grundsätzlich die Möglichkeit bestehe, auch mit anderentechnischen Maßnahmen und Verfahren das angestrebte Zieleinzuhalten, aber dann die einwandfreien Verhältnisse durchmikrobiologische Untersuchungen nachzuweisen seien, birgtdie Gefahr einer nicht zu unterschätzenden Fehlinterpretationin sich. Damit suggeriert man, Anlagen die mit 60°C – 55°Cbetrieben werden, müssten nicht mikrobiologisch untersuchtwerden, mutmaßlich weil diese durch das Temperaturregimedas Problem „legionella pneumophila“ gar nicht kennen. Dasist eindeutig falsch. Der Autor kennt zahlreiche Fälle aus derPraxis, in denen den Legionellen ihre ihnen nachgesagteAbsterbetemperatur gar nicht bekannt war und sie trotz desempfohlenen 60°C–55°C-Temperaturregimes quietschfidel ihrDasein genossen.

Übrigens: Vorwärmstufen sind mindestens einmal am Tag aufmindestens 60°C zu erwärmen.

Eine wichtige praxisorientierte Hilfe ist die Beschreibung derdurchzuführenden mikrobiologischen Untersuchungen, die inder TrinkwVO bekanntlich nur gefordert aber nicht definiertsind. Es wird in drei Untersuchungsarten unterschieden:

Zu den mikrobiologischen Untersuchungen sei eine Bemerkungerlaubt:

Bei allen Untersuchungen sollte man sich davon leiten lassen, eineehrliche Aussage über den Zustand der mikrobiologischen Situati-on erhalten zu wollen. Denn es ist durchaus machbar, durch eingeschicktes Auswählen von Probenahmestellen ein geschöntesBild dieses Zustandes zu „malen“. Dies geschieht dann, wennProbenahmestellen in die Untersuchung einbezogen werden, diez.B. Wasser aus Leitungsabschnitten liefern, die einer hohenWasseraustauschrate und damit Hygienekonformität unterliegen,andere Probenahmestellen, die an weit entfernten und seltenbenutzten Leitungsabschnitten sitzen, aber außer Acht gelassenwerden.

Insofern können die im Arbeitsblatt W 551 genannten Probenah-mestellen nur einen Empfehlungscharakter haben. Um ein reprä-sentatives Ergebnis zu erzielen, bedarf es einer sehr guten Kennt-nis des Installationssystems. Dazu ist die Erstellung eines detail-lierten Strangschemas einschließlich einer genauen Beschreibungder hydraulischen Verhältnisse sowie vorhandener Komponentenund Benutzungscharakteristik notwendig. Ziel dieser vorbereiten-den Arbeiten ist das Erkennen von Risiko- oder Problemstelleneines Installationssystems wie sie im Teil 2 beschrieben wurden.

1. Die orientierende Untersuchung, die beispielsweise inGebäuden, in denen Wasser an die Öffentlichkeit abgegebenwird, jährlich durchzuführen ist, gilt der Ermittlung, obüberhaupt eine Kontamination besteht. Die Probenahmestel-len sind in einer schematischen Darstellung aufgezeigt.

2. Werden bei einer orientierenden Untersuchung Grenzwerte,die wiederum in einer Tabelle genannt sind, überschritten, isteine weitergehende Untersuchung angesagt. Diese bein-haltet auch zusätzliche Probenahmestellen, um eine genauereLokalisierung und Interpretation der Kontaminierung vorneh-

men zu können. Sie dient als Grundlage einer Sanierung.Auch zur Bewertung dieser Befunde ist eine Tabelle ent-halten.

3. Werden bei orientierenden Untersuchungen nur geringeLegionellenkonzentrationen detektiert oder wurde einSystem saniert, kommt die Nachuntersuchung zur Anwen-dung. Sie soll den Erfolg dokumentieren – oder auch nicht.

Hinweis: Bei den Untersuchungen nicht das Kaltwasser-system vergessen!

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Erst mit diesen Kenntnissen kann verantwortungsbewusst eineBestimmung der Probenahmestellen erfolgen. Deshalb muss dasdie Probenahmen durchführende akkreditierte Labor (welchesüber die örtlichen Gesundheitsämter in Erfahrung gebrachtwerden kann) durch einen Fachmann, der diese Systemkenntnissehat, vor Ort bei der Wahl der Entnahmestellen unterstützt werden.

Eine weitere – unter Umständen in der Praxis weit unterschätzte –Problematik verbirgt sich hinter dem Konflikt zwischen demZeitpunkt der Probenahme und dem Zeitpunkt des Vorliegens desUntersuchungsergebnisses. Wenn beispielsweise ein Objekt

saniert und desinfiziert wurde, was durch ein zweites mikrobiolo-gisches Untersuchungsergebnis bewiesen wurde (eine Untersu-chung vor und eine nach der Desinfektionsmaßnahme), dannsollte man nicht außer Acht lassen, dass das Untersuchungsergeb-nis u.U. 20 bis 22 Tage alt ist. Denn ein Labor benötigt i.d.R.einen solchen Zeitraum, um ein so genanntes quantitativesErgebnis vorzulegen. Somit darf am Tage der Übergabe desUntersuchungsergebnisses nicht davon ausgegangen werden, dassdieses Ergebnis den heutigen mikrobiellen Zustand des Trinkwas-sersystems widerspiegelt, sondern den Zustand von vor 20 bis 22Tagen.

Bild 11: Entschei-dend für einkorrektes Bild desmikrobiologischenUntersuchungser-gebnisses, das auchjuristisch Bestandhat, ist dierepräsentativeAuswahl derProbenahmestellenim gesamtenTrinkwasserinstalla-tionssystem.

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TWW mind. 60° C(Abweichung im Minutenbereich tolerierbaroder bei hygienisch einwandfreien Verhältnissen)

Zirkulationssystemenur bei hygienischeinwandfreienVerhält-nissen max. 8 Stundenunterbrechen

DVGW Arbeitsblatt W 551 Technische Regel

Großanlagen:Speicherinhalt > 400 loder Leitungsinhalt > 3 l

max. 3 Liter

DIN 4708 DIN 4753 undDVGW VP 670

große Mischzonevermeiden

laut DIN 1988 vorErwärmung schützen

laut DIN 1988Wärmeverlustbegrenzen

TWWmind. 55°C

3. Ausgewählte technische Lösungen: Wassermanagement-systeme

3.1. Von der Stand-alone-Lösung zur vernetzten System-technik

Aufgrund der Forderungen aus den zuvor genannten Regelwer-ken und den Erkenntnissen der Mikrobiologie hat die Industriedie Aufgabe, technische Lösungen zu entwickeln und anzubie-ten, die Planern und Ausführenden Sicherheit bieten. Gleich-zeitig sollen diese Lösungen auch den Betreibern die Möglich-keit geben, die Trinkwasserinstallationen innerhalb ihresVerantwortungsbereichs regelwerks- und vor allem hygiene-konform zu betreiben.

Das sehr hohe Niveau der industriellen Forschung und Ent-wicklung in der Branche der Haustechnik gestattet heutebereits sehr vielfältige technische Lösungen, die insbesondereden Trinkwasserhygieneaspekten gerecht werden.

Daraus folgen zwei wichtige Hinweise:

1. Vorsicht beim Übergeben des sanierten Objektes. Aufkeinen Fall in das Übergabeprotokoll den Übergabeterminauch als den Termin des desinfizierten Zustandes desObjektes angeben. Dieser liegt ca. 20 bis 22 Tage zurück.

2. Vom Zeitpunkt der Probenahme bis zum Vorliegen desUntersuchungsergebnisses darf nicht untätig abgewartetwerden. Sondern im betreffenden Objekt muss mindestensein bestimmungsgemäßer Betrieb simuliert werden.Gemeint ist, dass Stagnation unbedingt vermieden werdenmuss. Denn ansonsten könnte am Tage der Übergabe des„guten“ Untersuchungsergebnisses bereits wieder ein„schlechter“ tatsächlicher mikrobieller Zustand des Sys-tems vorhanden sein.

Weitere Forderungen des W551 sind im folgenden Bild zusam-mengefasst.

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Bedauerlicherweise herrscht aber auch und gerade in diesemMarkt seit Jahren eine „Geiz-Ist-Geil-Mentalität“, die einenerheblichen Schaden – übrigens für alle Beteiligten – anrichtetund mit Sicherheit für viele mit juristischen Konsequenzenendet. Aufgrund dieser kaum noch nachvollziehbaren und zurPerversion verkommenen Jagd nach „dem Billigsten“ – wobeidie öffentlichen Auftraggeber zunehmend eine sehr unrühmli-che Rolle spielen – kommt ein Planer oder Installateur oftmals– schon aus Überlebensinteresse – gar nicht daran vorbei,wenigsten hygienewidrig, wenn nicht sogar regelwerkswidrigzu handeln, um überhaupt noch einen Auftrag zu erhalten.

Trotzdem hat der Autor den Mut, technische Lösungen –wenigstens auszugsweise – darzustellen, die durch ihre Ideeund Umsetzung Voraussetzungen schaffen, um eine Sanitärin-stallation mit einer hohen Regelwerks- und Hygienekonformi-tät zu planen, auszuführen und zu betreiben. Auch wenn ihreInvestitionssummen auf den ersten Blick abschrecken. Da aberInvestitionen – auch im Sanitärbereich – nach der VDI Richtli-nie 2067 berechnet werden sollen (worauf der Autor in einemweiteren Beitrag eingehen wird), dürfte eigentlich die Wahl füreine solche technische Lösung gar nicht so schwer fallen. Denndiese Berechnungen begründen in vielen Fällen tatsächlicheine Entscheidung für diese – nur auf den ersten Blick „teure-ren“ – Varianten. Warum?: Die VDI Richtlinie 2067 verlangteine Wirtschaftlichkeitsberechnung für die zu wählende techni-sche Lösung von über 10 Jahren, und damit die Berücksichti-gung der Kapital gebundenen und Bewirtschaftungskosten.Eben nicht nur die reinen Investitionskosten, sondern auch dieKosten, die entstehen, wenn das Objekt in Betrieb ist. Es istbesonders im öffentlichen Bereich bemerkenswert, wenn einetechnische Lösung beispielsweise über 60% Mehrkosten imVergleich zu einer „investitionsteureren“ Variante verursacht.Das Problem ist aber leider oft, dass der Planer häufig miteinem Investoren spricht, der nicht der spätere Betreiber ist.Diesem sind die späteren Bewirtschaftungskosten so wichtigwie die berühmten Wasserstandsmeldungen.

Die betriebstechnischen Einrichtungen moderner Gebäude werdenzunehmend größer und komplexer. Mit konventionellen Metho-den sind die damit verbundenen Probleme im Sinne einer optima-len Betriebsführung nicht mehr lösbar. Hier leistet die Gebäudeau-tomation wertvolle Hilfe. Anlagen der technischen Gebäudeaus-rüstung, auch im Sanitärbereich, können damit präzise geregelt,gesteuert und überwacht werden. Für die Nutzer sanitärer Räumeheißt das: mehr Komfort, Hygiene und Sicherheit, bei gleichzeiti-gem Einsparpotential für den Betreiber.

Das traditionsreiche Unternehmen AQUAROTTER – jetzt FRANKEAQUAROTTER –, das sich seit vielen Jahren mit innovativen Sani-tärlösungen für den öffentlichen und gewerblichen Bereich befasst,bietet eine Systemlösung an, die eine bedarfsgerechte, hygienische,komfortable, sichere wirtschaftliche und umweltfreundliche Wasser-abgabe sowie die automatische, intelligente und effiziente Steue-rung und Überwachung der gesamten sanitärtechnischen Anlagenermöglicht. Das Wassermanagementsystem A 3000.

Bild 12: Das Berliner „Ludwig Erhard Haus“ verdient nicht nur durch seinekühne Tragwerkkonstruktion, sondern auch durch sein innovativesEnergiekonzept Aufmerksamkeit. Im Inneren des „Gürteltiers“ leistet eineexakt auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der vielen Nutzer abgestimmteHaustechnik präzise Arbeit rund um die Uhr.

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Im Bild 22 ist der Aufbau eines kompletten Wassermanagement-systems dargestellt. Vor der Entwicklung dieses Systems wurde einPflichtenheft erstellt mit allen bis dahin bekannten Regelwerksfor-derungen und den eigenen Erfahrungswerten aus Forschung undPraxis zur Trinkwasserhygiene. Ziel war es, die oben erwähntetechnische Gesamtlösung auf den Markt zu bringen, die außer-dem die finanziellen Zwänge der Beteiligten im Rahmen einesKompromisses berücksichtigt.

Eine wesentliche Konsequenz aus den finanziellen Zwängen istbeispielsweise der modulare Aufbau. Gemeint ist die Möglichkeit,das Gesamtsystem stufenweise und zeitlich voneinander unabhän-

gig zu installieren. Diese kann mit der Feldebene beginnen und soauch zunächst betrieben werden.

Die Feldebene besteht ausschließlich aus elektronisch gesteuertenZapfstellen, die untereinander mittels eines sogenannten Buska-bels verbunden sind. Dies ist ein vieradriges Kabel, bei dem zweiAdern für die Stromversorgung mit 24V Gleichspannung sorgenund zwei Adern für die digitale Datenübertragung genutzt wer-den. An ein Kabel mit einer Gesamtlänge von 500 m können biszu 99 Zapfstellen angeschlossen werden. Alle 100 m muss einNetzteil aufgeschaltet werden. Jede Zapfstelle, also Waschtisch-oder Duscharmatur, Urinal- oder WC-Spülung, besteht wiederum

Bild 13: Aufgrund deroffenen und modularenSystemphilosophie desWassermanagementsystemsA3000 ist die stufenweiseErweiterungsmöglichkeit zueinem System der Gebäude-leittechnik jederzeitproblemlos möglich.

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aus drei Bauteilen. Nämlich einem Sensor, einem Elektronikbau-stein und einem oder zwei Magnetventilen (kalt und warm). DerSensor erkennt die Hand oder den Körper des Benutzers, „meldet“dies der Elektronik, die wiederum – in Abhängigkeit eines Softwa-reprogramms – das oder die Magnetventil(e) ansteuert. DieSoftware bietet insgesamt 48 individuell einstellbare Programm-abläufe. Damit sind alle denkbaren Wasserlauffunktionen, die sichaus irgendwelchen Regelwerks- oder Hygieneforderungen erge-ben, machbar. Einige dieser Programme erscheinen auf den erstenBlick sogar etwas „witzig“.

Beispiel: Justizvollzugsanstalten.

Hierbei sind an die Elektronik für die WC-Spülung nicht nur einsondern zwei Sensoren angeschlossen. Der Sinn ergibt sich ausder Forderung, dass in bestimmten Zellen dem Insassen nichtgestattet werden soll, die Ergebnisse seines „Geschäftes“ – ohneKontrolle durch eine Aufsichtsperson – fortspülen zu können. Alsowird im Falle der Betätigung eines Sensors zum Zwecke derSpülung durch den Insassen nicht die Spülung selbst ausgelöst,sondern lediglich eine Signallampe bei der Aufsichtsperson. Diesebegibt sich dann in den Keller oder den Raum unter der jeweiligenZelle und betätigt den zweiten Sensor. Da der Abfluss als Glaslei-tung ausgelegt ist, kann nun – unter Ausschluss der Gefahr derÜberwältigung durch den Insassen – akribisch genau betrachtetwerden, was denn da so davon strömt.

Ähnliche Forderungen nach einer kontrollierten Wasserabgabekommen aus der Nuklearmedizin, da alle Abwässer einschließlichDusch- und Waschwasser nuklear kontaminiert sind. Auch hierfürsind Lösungen vorhanden.

Mittels einer handlichen Fernbedienung oder über einen Laptoplassen sich zusätzlich verschiedene Parameter wunschgemäßändern, wie z.B. die Erfassungsreichweite der Sensoren oder dieÖffnungszeiten der Magnetventile.

Die Feldebene ist separat funktionsfähig und ermöglicht sofort dieNutzung aller Vorteile elektronisch gesteuerter Zapfstellen fürSpülen, Waschen und Duschen.

Zu diesen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Zapfstellen gehö-ren beispielsweise:

Die Merkmale der Feldebene:

1. Die Berührungslosigkeit bei der Betätigung der Armaturen zurMinimierung der Infektionsgefährdung des Benutzers (Unter-suchungen im öffentlichen Bereich haben bis zu 1.000 KBE –darunter auch pathogene Keime, die nur am After des Men-schen vorkommen – pro Testfläche an Armaturen, Toilettentü-ren und Händetrocknern gezeigt).

2. Die selbstständige Auslösung jeder Zapfstelle (Spülung,Waschen, Duschen) nach 24 bis 72 Stunden der Nichtbenut-zung zur Vermeidung von Stagnation. Die Zapfstelle „merkt“

Bild14: Die einzelnen Armaturen (Busknoten) können über eine zentraleServicedose programmiert werden.

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sich, wann sie zuletzt benutzt wurde und zählt dann 24 bis 72Stunden weiter. Wenn bis dahin keine weitere Benutzungerfolgt, öffnet das Magnetventil dieser Zapfstelle für eineprogrammierte Zeit, die sich wiederum aus dem Wasserinhaltder davor befindlichen Rohrleitung ergibt, um diesen auszu-tauschen. Damit können auch Zapfstellen geplant werden,über deren Benutzungshäufigkeit oder Benutzungswahr-scheinlichkeit der Planer oder Betreiber in der Planungsphasenoch gar keine Angaben machen kann (man denke an dasRaumbuch und den zu definierenden bestimmungsgemäßenBetrieb jeder Zapfstelle).

3. Die Zwangsauslösung von Urinal- und Toilettenspülungennach deren Benutzung, unabhängig vom Willen des Benut-zers, zur Erreichung eines Minimums an ästhetischer Hygiene.

4. Die Zwangsauslösung eines Kaltwasser-Magnetventils jederbeliebigen Zapfstelle (Spülung, Waschen, Duschen) beiErwärmung des Kaltwassers im Installationssystem von über25°C zur Vermeidung von mikrobiell förderlichen Temperatur-bereichen in diesen Leitungsabschnitten.

5. Die Auslösung des Kaltwasser-Magnetventils einer Mischar-matur grundsätzlich vor der des Warmwasser-Magnetventils inVerbindung mit einem Thermostaten als aktiver Verbrühungs-schutz.

Die nächste der modularen Ausbaustufen ist die Automations-ebene.

3.2. Von der Automations- zur Managementebene

Wie bereits zuvor erläutert, kann sich der Betreiber später ent-scheiden, die vorhandene Feldebene um die Automationsebene zuerweitern. Damit stehen ihm weitere Realisierungsmöglichkeitenvon Regelwerks- und Hygieneforderungen zur Verfügung. Umjedoch alle Optionen dieser Ebene zu nutzen, ist ihre Einbindungbereits in der Planungsphase notwendig. Einige Softwareprogram-me können nur sinnvoll genutzt werden, wenn die Sanitärinstalla-tion die entsprechenden Voraussetzungen bietet. Dazu ist u.a. daserste der folgenden Merkmale zu zählen:

Die Merkmale der Automationsebene:

1. Das „Spitzenlast-Optimierungsprogramm“ ist eine Softwa-re, die dem Planer die Möglichkeit gibt, eine kleinstmögli-che Gleichzeitigkeit bei seiner Berechnung der Rohrquer-schnitte zu Grunde zu legen.

Bild 15: Die berührungslose, optoelektronisch gesteuerte UrinalspülarmaturPROTRONIC eignet sich bei Verwendung des entsprechenden Fertigbausetszur Einbindung in die Gebäudeautomation über eine A 3000-Steuerung.

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Mit diesem Programm können der Wasserverbrauch und sogar dieMaterialkosten erheblich reduziert werden. Wenn bei bestimmtenObjekten, z. B. Urinalanlagen von Sportstätten oder Schulen,bisher mit einer Gleichzeitigkeit von 70 Prozent gerechnet wurde– also von 10 Urinalen mussten 7 gleichzeitig gespült werdenkönnen, ohne eine hydraulische Katastrophe zu verursachen –dann ist mit dieser Software die Anzahl der gleichzeitig zu spülen-den Urinale bereits vor der Installation wesentlich niedrigeranzusetzen (z. B. nur 3 – 4). Aufgrund des hinterlegten Pro-gramms kann nämlich nichts „Schlimmes“ passieren. Wenn eineUrinalarmatur spülen möchte, „fragt“ sie den Steuerschrank derAutomationsebene, ob sie spülen darf. Dieser überprüft, obandere Urinalspülarmaturen gerade „aktiv“ sind, und entscheidetdann, ob und wann die „anfragende“ Armatur ihrem „Interesse“nachkommen kann.

Der Benutzer bekommt von all dem nichts mit. Höchstens ein„Fachmann“ würde vielleicht noch stutzig werden, wenn nichtsofort nach dem „erleichternden Geschäft“ wie gewohnt eineSpülung zu vernehmen ist, sondern erst zwei, drei Sekundenspäter. Mit diesem Programm kann ein wichtiger Schritt gegen dasProblem der Überdimensionierung getan werden. (Übrigens: BeiWaschtisch- und Duscharmaturen kann eine Zapfstelle natürlichnicht in eine Warteschleife geschickt werden. Das würde bedeu-ten, Einer müsste warten bis der Andere mit dem Waschen oderDuschen fertig ist. In diesen Fällen erfolgt die Gleichzeitigkeitsre-duktion über eine sich automatisch reduzierende Öffnungszeit derjeweiligen Magnetventile.)

Das „Ferien-, Nacht- und Winterschaltprogramm“ ist eineSoftware zur Vermeidung von Stagnation während längererPhasen der Nichtnutzung von Gebäuden oder Gebäudeab-schnitten einschließlich der Alarmauslösung bei „unberechtig-ter“ Nutzung.

Bild 16a + b: In den Sanitärräumen von Messen, Schulen, Sportanlagen u.ä.kann es immer wieder zu Phasen der Nichtbenutzung kommen. Ideal für dieTrinkwasserhygiene in diesen Gebäuden sind regelmäßige Zwangsspülun-gen, die mit A 3000 automatisch an allen Zapfstellen vorgenommen werdenkönnen.

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Der Rechner der Automationsebene lässt das Einstellen vonbeispielsweise Ferienzeiten zu (von Tag, Uhrzeit bis Tag, Uhrzeit).Während dieser sind alle Zapfstellen (Spülen, Waschen, Duschen)inaktiv und auch nicht zu benutzen. Turnusmäßig alle 24 bis 72Stunden öffnen sich die Zapfstellen nacheinander für eine be-stimmte Zeit, die wiederum in Abhängigkeit des vor dieser Zapf-stelle befindlichen Wasservolumens programmierbar ist. Damitkann während Ferien-, Nacht- oder Winterzeiten ein bestim-mungsgemäßer oder hygienekonformer Betrieb simuliert werden.Zusätzlich ermöglicht dieses Programm die Aktivierung einerAlarmfunktion, die bei Aktivierung eines Sensors irgendeinerZapfstelle einen Alarm auslöst. Sollte in der Ferienzeit ein Böse-wicht auf die Idee kommen, die Klassenkasse klauen zu wollen –vor Angst aber sicherheitshalber noch mal zur Toilette gehen –wird er dabei vom Sensor der Urinalspülarmatur erfasst, verrät ihneine angeschlossene Sirene.

2. Das „Statistikprogramm“ ermöglicht die Erfassung allerAktivitäten und Zustände des Trinkwassersystems ein-schließlich aller angeschlossenen Sanitärtechnik oderperipherer Geräte wie Lüfter, Licht o.ä.

Durch Auswertung der gespeicherten Daten können beispiels-weise Stagnationszonen erkannt und u. U. bautechnisch oderbetriebstechnisch darauf reagiert werden. Werden Armaturen garnicht oder sehr selten benutzt, könnten diese sogar zurückgebautwerden.

Wirtschaftlich bedeutsam (man denke an die VDI-Richtlinie 2067)wird das Statistikprogramm natürlich durch die Auswertungsmög-lichkeiten und die sich daraus ergebenden Anlagenoptimierungen.

Ein Beispiel aus der Praxis: Eine Saunalandschaft hatte sich für 13Duschen einer A 3000-Anlage einschließlich Steuerschrankentschieden. (Für alle anderen Zapfstellen war angeblich keinGeld mehr da.) Der Betreiber akzeptierte aber ein an den Steuer-

schrank angeschlossenes Modem und schuf damit eine Kontroll-und Einflussmöglichkeit von außerhalb. Dem Autoren diesesBeitrages wurde gestattet, nach einiger Zeit des normalen Betrie-bes der Einrichtung, sich von außen – also von seinem Büro aus –über das Telefonnetz in den Steuerschrank „einzuwählen“ und diebisherige Statistik auszuwerten. Mit dem Ergebnis, dass währendeines Monats jede der Duschen 13.000 mal betätigt wurde. DieWasserlaufzeit – also die Öffnungszeit der Magnetventile – hatteder Betreiber – aufgrund der Programmierungsmöglichkeiten –auf 20 Sekunden eingestellt. Das heißt, bei jeder Betätigung derTastsensorik durch den Benutzer strömt 20 Sekunden Wasser ausdem Duschkopf. Da die Wasserabgabe des Duschkopfes von

Bild 17: Die im A 3000 Steuerschrank hinterlegte Software ermöglichtbequem vom PC aus ein professionelles Wassermanagement, zum Beispieldie Einstellung der Wasserlaufzeiten oder einer 24-Stunden Spülung zurVermeidung von stagnierendem Wasser, aber auch Statistikfunktionen zumAufbau eines optimierten Wartungsmanagements, wie das Festlegen vonReinigungszyklen in Abhängigkeit von der Nutzungshäufigkeit.

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12 Litern pro Minute bekannt und der Wasserpreis kein Geheimnisist, konnten mit Hilfe des deutschen Rechenmeisters Adam Riese(eigtl. Ries) sehr schnell die Kosten für eine Sekunde Wasser proJahr ermittelt werden.

Nach telefonischer Zustimmung durch den Betreiber machte sichder Autor an’s Werk der Wasser- und Energieeinsparung. Perfernem Mausklick am PC wurde – unter Nutzung des Modeman-schlusses – die Öffnungszeit der Magnetventile in der weitentfernten Saunalandschaft um jeweils eine Sekunde reduziertund anschließend über den Zeitraum von einer Woche das Dusch-verhalten in Form der Betätigungsanzahlen kontrolliert. Es tat sichnichts, es blieb bei 13.000 Betätigungen. Wieder wurde um eineSekunde reduziert und beobachtet. So ging es mehrmals.Schließlich wurde eine Öffnungszeit erreicht, die offensichtlichden Benutzer nicht mehr befriedigte. Also schoss die Betätigungs-häufigkeit auf über 30.000. Dies war der gesuchte Wert der„Unzufriedenheit“. Nun konnten die Öffnungszeiten aller Mag-netventile wieder um – in diesem Falle – zwei Sekunden erhöhtwerden, und die Duschwelt war wieder in Ordnung. Damit wurdeein Optimum an Öffnungszeit erreicht, bei der der Duschendezufrieden war und der Betreiber ca. 7.000,- ¤ (damals waren es ca.14.000,- DM) jährliche Wasserkosten einsparte – und auchzufrieden war. Diese Rechnung war noch nicht einmal korrekt, danur die Wasser- und Abwasserkosten, nicht jedoch die Energiekos-ten für das erwärmte Wasser, berücksichtigt wurden.

3. Das Programm zur „Thermischen Behandlung“ des Installati-onssystems ermöglicht eine regelwerks- und vor allemhygienekonforme thermische Desinfektion

Ziel der thermischen Behandlung ist die Devitalisierung vonpathogenen Keimen. Erst ab einem Reduktionsfaktor von 5, alsoeiner Abtötungsrate im Verhältnis von 1:105 darf von Desinfekti-on gesprochen werden. Um dieses Ziel zu erreichen müssen

zunächst die hydraulischen Verhältnisse im konkreten Objektermittelt werden. Auf die jeweilige Anlage abgestimmt kanndann das Aufheizen und Spülen programmiert werden. Sollte dieLeistung des Heizkessels für eine Aufheizung des gesamtenSystems nicht ausreichen, können mehrere Aufheizphasengewählt und die zu spülenden Armaturen in mehrere Gruppenunterteilt und nacheinander angesteuert werden. Während desProgrammablaufs sind alle Entnahmestellen elektronisch blo-ckiert, um Verbrühungen auszuschließen. Zusätzlich sind Warnsi-gnale wie Rundumleuchten ansteuerbar. Sollte trotzdem jemandeine Armatur betätigen wollen, geht die Anlage auf „Störung“und es erfolgt kein Wasserfluss. Am Rohrnetz angebrachteAnlegefühler kontrollieren die erreichte Materialtemperatur,denn nur sie gibt Aufschluss darüber, ob der Biofilm, der nichtnur aus organischen, sondern auch aus teilweise Zentimeterdicken anorganischen Inkrustationen bestehen kann, von derangestrebten Temperatur durchdrungen wurde. Sind alle Para-meter erreicht, dokumentiert dies ein Protokoll. Liegen dannnoch zwei mikrobiologische Untersuchungsergebnisse vor –eines von der Untersuchung vor der Handlung und eines nachder Handlung – die den oben genannten Reduktionsfaktorbelegen, kann von einer erfolgreichen thermischen Desinfektiongesprochen werden. Jetzt kann – aufgrund des vom Rechner derAutomationsebene erstellten Ablaufprotokolls – dokumentiertund belegt werden, was, wann und mit welchem Ergebnis getanwurde. Nur dann kann – juristisch „sauber“ – von einer regel-werks- und hygienekonformen Desinfektion die Rede sein.

Zwar unter dem Gesichtspunkt der Trinkwasserhygiene „schwer“argumentierbar, aber trotzdem erwähnenswert – wenigstens ausdem Blickwinkel der Kosteneinsparung (Versicherungskosten fürWasserschadensversicherungen) und damit Sicherheit – ist

4. das „Sicherheitsprogramm“ zur Reduzierung der Wahr-scheinlichkeit eines Wasserschadens.

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Voraussetzung ist der Einbau eines sehr sensiblen Strömungs-wächters, der geringste Volumenströme detektiert – denkbar istein Rohrquerschnitt von bis zu ca. 22 mm. Beispiel: Es würde zueinem Rohrbruch oder Haarriss in einem Leitungsabschnittkommen – denkbar wäre auch das mechanische Nicht-Schließeneines Magnetventils. Dann würde der Strömungswächter demSteuerschrank der Automationsebene einen Wasserfluss signalisie-ren. Dieser „fragt“ bei den dahinter befindlichen Armaturen an, obdies sein kann, weil sie sich vielleicht wunschgemäß geöffnethaben. Sollten sie diese „Anfrage“ bejahen, ist die Welt in besterOrdnung. Sollten sie dies allerdings verneinen, kommt elektro-nisch Panik auf. Der Rechner vergleicht beide Meldungen mittelseiner Logik und entscheidet zu handeln. In diesem Falle wird imInteresse der Vermeidung eines Wasserschadens ein ebenfallsangeschlossenes Hauptventil in der entsprechenden Leitunggeschlossen. Klingt logisch und einfach. Komplizierter wird esallerdings, wenn Armaturen während des unerwünschten Wasser-flusses aus einem unerwünschten Leck geöffnet sind. Denn dannist ja ein detektierter Volumenstrom das Normalste der Welt – haltnur geringfügig zu groß. Um dieses Zu-Große zu erkennen wäreder technische Aufwand allerdings zu groß. Deshalb hilft einkleiner Trick: Alle 1,3 Sekunden „jagt“ ein Abfragesignal durch dieBusleitung zu jeder Zapfstelle und überprüft die oben erwähnteLogik. Da die Ruhephasen (Armaturen sind geschlossen) relativhäufig und lang sind, ist die Trefferquote hoch.

Fazit

Eine abschließende Bemerkung sei gestattet: Wir „reden“ hiernicht von einer Technik für Gebäudegrößen „jenseits von Gut undBöse“. Im Gegenteil, allein wirtschaftlich interessant – abgesehenvon allen anderen genannten Vorteilen und Kriterien – wird dieNutzung des A 3000 Wassermanagementsystems bereits ab einerObjektgröße mit ca. 10 bis 15 sanitären Zapfstellen, also alleGebäude im öffentlichen oder gewerblichen Bereich wie Schulen,Schwimmhallen, Bürobauten, Sportstätten, Kureinrichtungen,Krankenhäuser etc.

Ausblick

Während der diesjährigen ISH in Frankfurt – wichtigste Messe fürdie Branche der Haustechnik – stellt das Unternehmen FRANKEAQUAROTTER die dritte Generation von Wassermanagementsys-temen vor. Diese arbeitet mit einem CAN-Bus und ist über Ether-net in die Gebäudetechnik integrierbar.

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Dr. Michael Despeghel – Training für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch orientiertes Lebenskonzept

Besser leben!

Ärzte und Krankenkassen warnen schon seit Jahren: Das Gros derDeutschen pflegt einen Lebensstil, der in absehbarer Zeit zu einerExplosion der Gesundheitskosten führen wird. Ungünstige Ernäh-rungsgewohnheiten, ein eklatanter Mangel an Bewegung undzunehmender Stress nehmen den Menschen die Lebensfreudeund lassen viele krank werden. Insbesondere in der Mediengene-ration nimmt die körperliche Fitness drastisch ab. Zeit- undTermindruck oder die Doppelbelastung von Haushalt und Beruf,aber auch zwischenmenschliche Probleme in der Familie oder beider Arbeit zählen laut einer Forsa-Studie aus dem Jahr 2001 zuden Hauptstressoren. Jeder Vierte der Befragten schafft es nicht,mit seinem Stress fertig zu werden. Die Folgen sind psychischeErkrankungen, Übergewicht und daraus resultierend schweregesundheitliche Probleme wie Herz-Kreislauf-Beschwerden,Diabetes und Tumorerkrankungen.

In unserem Team beraten, trainieren und coachen wir Firmen undEinzelpersonen in den Bereichen Gesundheitsförderung, Präven-tivmedizin und Lifestyle. Wenn wir zu Beginn unserer Seminareden Lebensstil und das Risikoprofil unserer berufstätigen Teilneh-mer analysieren, machen wir immer wieder dieselbe Feststellung:

Training für faule Säcke –oder ein präventiv-medizinisch orientiertesLebenskonzept

Dr. Michael Despeghel Die meisten Menschen sind nicht mehr in der Lage, vernünftig aufihren Körper zu achten. Sie fühlen sich nicht gut, Leistungsfähig-keit und Lebensfreude haben nachgelassen. Das Verhältnis zuEssen und Trinken ist nicht entspannt. Körperliche Bewegungkommt im Alltag zu kurz. Es fehlt der Ausgleich zu Beruf undFamilie.

Dabei wünschen sich die meisten Menschen einen gesünderenLebensstil. Schließlich leben wir in einer Gesellschaft, in derLeistungsbereitschaft gefordert und ein schlanker, durchtrainier-ter Körper extrem positiv besetzt ist. Dicksein und stressbeding-te Erkrankungen wie Depressionen, Ängste oder auch Suchter-krankungen hingegen werden oft mit Willensschwäche, Faulheitund Versagen gleichgesetzt. Insofern hat sich der Wunsch,Traummaße zu entwickeln, bei vielen Menschen geradewegs zueiner Besessenheit entwickelt. Doch trotz aller Versuche, ver-nünftiger zu essen und zu trinken, und aller Bemühungen,regelmäßig Sport zu treiben, werden viele Menschen immerdicker.

Die Sehnsucht nach dem idealen Körper

Für die Präventivmedizin stellt dieser Teufelskreis eine echteHerausforderung dar. Denn die Einzigen, die am Diätenwahngesunden, sind Fitness- und Lifestylemagazine, Verlage mitDiätratgebern und Hersteller von Sportzubehör wie Laufschuhenund Walking-Stöcken. Mit blumigen Versprechen wie »Jeder kannabnehmen, er muss nur wollen!« locken sie die Käufer an.

Die Formel für ein gesundes Gewicht ist in der Tat ganz simpel. Sielautet »weniger Kalorien und mehr Bewegung«. Das Problem istjedoch: Ein gesunder Lebensstil wird nicht einfach so umgesetzt.Und das liegt nicht daran, dass das Gros der Menschheit ausphlegmatischen Couch-Potatos besteht. Ein Problembewusstseindarüber, was ungesund ist und was nicht, gibt es durchaus. DerGeist vieler Menschen ist durchaus willig. Allein in Deutschland

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hat jede fünfte Frau zwischen 30 und 60 Jahren laut einer Umfra-ge der Deutschen Angestellten-Krankenkasse aus dem Jahr 2004schon mehr als fünf Diäten hinter sich. Und nur gerade einmal 10Prozent der Deutschen schaffen es laut einer Studie des Robert-Koch-Instituts, regelmäßig Sport zu treiben. Über 80 Prozent derDeutschen – Männer wie Frauen – sind pro Woche weniger alszwei Stunden körperlich aktiv. Tatsächlich klappt das Abnehmenauch, solange die Mittelmeer-, Fettpunkte- oder Glyx-Diäteingehalten wird. Doch nach Abschluss des Programms schnelltdie Anzeige auf der Waage rasch wieder nach oben. Der allgemei-ne Diätwahn scheint also keineswegs zur wirklichen Volksgesund-heit beizutragen. Doch woran liegt es, dass die Menschen weiterzunehmen, nicht mit dem Rauchen aufhören, zu viel Alkoholtrinken, sich zu wenig bewegen und nicht über effektives Stress-management verfügen?

Die Macht der unbewussten Instruktionen

Der Schlüssel, so wissen Neurophysiologen und Psychologenheute, liegt im Gehirn. So sind Essen, Trinken und Bewegen inerster Linie emotional gesteuerte Verhaltensweisen und derVernunft und dem freien Willen nicht zugänglich. Also essenMenschen – wider besseres Wissen – weiter, was ihnen schmeckt,und nicht unbedingt das, was ihnen guttut. Und sie ruhen sichvon den Strapazen des Alltags vor dem Fernseher aus, anstattnoch einmal um den Block zu gehen. Schließlich schaden diefetten Rationen, das Glas Bier und das ruhige Leben ja nichtsofort, sondern erst in einer fernen Zukunft. Im Fokus der Wissen-schaft stehen deshalb längst nicht mehr nur der Bauch und seinePolster. Konkrete Ursachenforschung findet seit einigen Jahren inunserem Kopf, sprich: im Gehirn, statt.

Im Gehirn, und zwar in seinem entwicklungsgeschichtlich gesehenältesten Teil, entstehen alle unsere Antriebe und Verhaltensweisen.Gesteuert werden diese unbewussten Prozesse im limbischenSystem von unseren Gefühlen und unseren Vitalbedürfnissen

Essen, Trinken, Schlafen, Bewegen, Entspannen. Damit bestätigenHirnforscher Hypothesen, mit denen Psychologen und Psycho-analytiker schon längst arbeiten: Auch wenn wir zutiefst vonunserer Vernunft und unserem Willen überzeugt sind, beruhenunsere Entscheidungen nie auf rationalen Kriterien, sondern aufder Funktion eines bestimmten angeborenen und höchst indivi-duellen Motivations- und Emotionssystems. Wir nennen es dielimbische Prägung oder den Life-Code. Dieser bestimmt nicht nurunsere Persönlichkeit bis zu einem gewissen Grad, sondern auchdie Stärke unseres Immunsystems, unseres Stoffwechsels undunser Verhalten bei Stress, unser Ess- und Trinkverhalten undunsere Bewegungsvorlieben. Das heißt nichts anderes, als dass wirdurchaus bewusst eine Änderung in unserem Leben oder anunserem Verhalten beschließen, wie beispielsweise regelmäßigesJogging, bevor wir ins Büro gehen. Passt dieses Programm jedochnicht mit unserem Life-Code zusammen, der genau vorgibt, wasuns liegt und am ehesten unserem inneren Motivations- undBelohnungssystem entspricht, ist die ganze Rennerei zum Schei-tern verurteilt.

Life-Code: Modell für einen gesunden Lebensstil

Psychologen und Neurophysiologen unterscheiden heute dreiSteuermechanismen, so genannte limbische Instruktionen, imGehirn, die für das Überleben unserer Art im Lauf der Evolutionentscheidend waren und noch heute sind. Sie heißen: Balance,Dominanz und Stimulanz.

Diese Motivationssysteme steuern jede unserer Verhaltensweisenund unsere Gewohnheiten. Weichen wir aus irgendeinem Grundvon diesem Kurs ab, erhalten wir sofort die Quittung in Form vonUnlust oder Ärger. Diese Emotionen veranlassen uns dann dazu,so zu handeln, dass wir uns wieder besser fühlen und wieder aufunseren alten Kurs kommen. Erst wenn sich dann positive Gefühleeinstellen, sind wir wieder »bei uns«. Auf unser Beispiel bezogenheißt dies dann, wir lassen das Joggen doch sein.

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Der Life-Code oder die limbische Instruktion ist bei jedem Men-schen von Geburt an anders. Bei jedem ergibt sich ein andereslimbisches Profil. Der Erste hat beispielsweise einen eher empfind-lichen Stoffwechsel, verträgt am besten pflanzliche Kost undreagiert auf Stress am besten mit Entspannungstechniken. DerZweite hat dagegen einen robusten Stoffwechsel, verträgt auchüppigere Fleisch- oder Fischportionen und fühlt sich am wohlsten,wenn er beim Sporttreiben an seine Belastungsgrenze geht. DerDritte dagegen braucht viel Abwechslung auf dem Teller, um sichgut zu fühlen und gesund zu bleiben, und geht lieber zwei oderdrei verschiedenen Sportarten nach, als sich mit einer zu langwei-len. Der Vierte ist eine Mischung aus zwei der genannten Stoff-wechseltypen – und auch er reagiert nur auf ein genau auf ihnabgestimmtes Bewegungs-, Entspannungs- und Ernährungspro-gramm positiv.

Für jeden Life-Code gibt es, wie wir aus aktuellen sportmedizini-schen und psychologischen Studien wissen, einen passendenLebensstil. Wer sich nur einmal zwei bis drei Wochen danachrichtet, merkt rasch, wie viel besser es ihm damit geht. »Richtigeingestellt« geht es uns dann nicht nur mit Pizza, Hamburgernund TV-Sport gut, sondern auch mit dem richtigen Bewegungs-programm und der passenden Gehirnnahrung.

In diesem Buch werde ich Sie davon überzeugen, dass sich eingesunder Lebensstil lohnt! Ich lade Sie ein zu einem Ausflug in diespannende Wissenschaft der Neurophysiologie und zeige Ihnen,wie die komplexeste Struktur des Universums, Ihr Gehirn, funktio-niert. Sie lernen das limbische System und Ihre unbewusstenInstruktionen sowie die unschlagbare Fähigkeit Ihres Gehirns, einLeben lang zu lernen, kennen. Mithilfe eines Tests können SieIhren individuellen Life-Code bestimmen und anschließend mitdem passenden Bewegungs- und Stressbewältigungsprogrammsowie Empfehlungen zur gehirngerechten Ernährungsweise Ihrindividuelles Besser-leben-Programm entwickeln. Auf diese Weise

wird es Ihnen bereits in kurzer Zeit gelingen, Ihr Emotionssystemim Gehirn auf Ihren ganz persönlichen Kurs zu bringen und damitdas Bestmögliche für sich und Ihre Gesundheit herauszuholen. Ichwünsche Ihnen viel Erfolg und Spaß mit Ihrem Life-Code!

Herzlich

Ihr Michael Despeghel

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Dr. Michael Günther – Energieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich? (Zur Bewertung von Wärmepumpenanlagen)

1. Einleitung

Pessimismus wird gerne zu einer sich selbst verwirklichendenProphezeiung, denn wer nicht an eine gute Zukunft glaubt,der hat keine.

Manfred Rommel

Der Glaube allein reicht nicht aus. Man muss handeln. Mit unvor-herzusehender Vehemenz gerät der Klimawandel in den Blick-punkt des allgemeinen Interesses. Mögen reißerische Aufmachun-gen dabei überzogen sein („Nur noch 13 Jahre bis zur Klimakata-strophe…“) – bisherige Praktiken der Lebensweise und desEnergieeinsatzes sind in Frage zu stellen.

Die europäische Richtlinie EPBD „Gesamtenergieeffizienz vonGebäuden“ /1/ hat 2002 einen neuerlichen Anstoß gegeben,sowohl die Baukonstruktion als auch die TGA – Anlagen imGesamten energiesparend und umweltschonend zu planen.Nunmehr liegt die Energieeinsparverordnung EnEV 2007 /2/ imEntwurf vor, deren Vorzug gegenüber früheren Verordnungensicher in der ganzheitlichen Betrachtung des Baugeschehens, vomNeubau bis zur Renovierung, vom Wohngebäude bis zum Büro-turm, von der Raumheizung über die Raumkühlung bis zur Be-leuchtung, liegt.

Energieeffizient.Gesundheitsdienlich.Wirtschaftlich?(Zur Bewertung vonWärmepumpenanlagen)

Dr. Michael Günther Beide Dokumente enthalten Aufforderungen, in weitaus größe-ren Umfang als bisher regenerative Energien zu nutzen. Dasschließt die Raumheizung ebenso wie die Trinkwasser- bzw.Brauchwassererwärmung sowie die Klimatisierung bzw. Raum-kühlung ein.

Nicht selten weisen jedoch regenerative Energiesysteme denMakel der Unwirtschaftlichkeit auf. Das gilt auch für Wärmepum-penanlagen, deren Amortisation sehr unterschiedlich bewertetwird. Dennoch wurden im Jahr 2006 geschätzte 44000 Heizungs-wärmepumpen in Deutschland neu installiert, was vor wenigenJahren noch undenkbar erschien (2004 waren es noch ca. 13000Maschinen).

Der Aufsatz widmet sich dem Anliegen, aus der Suche nachEnergieeffizienz und Umweltschutz heraus die moderne Wär-mepumpentechnik aus wirtschaftlicher Sicht zu bewerten.Hierbei werden die Randbedingungen von der anvisiertenthermischen Behaglichkeit nach neuen europäischen Normenüber den Einfluss der Kosten für Wärmedämmung und Baukon-struktion bis hin zur Betriebsweise beleuchtet. Die Betriebs-weise der Wärmepumpenanlagen schließt in diesem Zusam-menhang die Raumkühlung mit ein. Dies aber dann sehrenergieeffizient mit Systemen, deren Temperaturen exergetischvorteilhaft in der Nähe der saisonal optimalen Raumtemperaturliegen.

Es soll gezeigt werden, dass die Kombination von Wärmepumpenund Systemen der Flächenheizung und -kühlung sehr energieeffi-zient ist und zahlreiche Neuentwicklungen einschließt.

Die Fußbodenheizung hat in der Schweiz einen Marktanteilvon 80 % im Neubau und immerhin von 55 % in der Renovie-rung (FAWA – Studie /3/) erlangt, wobei gerade die häufigeKombination mit Wärmepumpen auffällig ist. Es ist davonauszugehen, dass sich diese Entwicklung auch in Deutschlandvollziehen wird.

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2. Energieeffizient. Energieeinsparverordnung EnEV 2007(E) und Chancen für Wärmepumpenanlagen.

Von der EPBD „Gebäuderichtlinie“ über die DIN V 18599zur EnEV 2007 (E)

Seit November 2006 liegt der Entwurf der Verordnung überenergiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagen-technik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung – EnEV) vor/2/. Es wird erwartet, dass der Referentenentwurf nach demPassieren des Bundesrates noch im Jahr 2007, spätestens Anfang2008, Rechtskraft erlangen wird.

Als markante Merkmale des Referentenentwurfs können folgendeAspekte gelten:

1. Erfassung von Wohnbauten nach der bisherigen Methodik ausEnEV 2002/2004 unter Berücksichtigung von DIN 4108-6/4/ und DIN V 4701-10 /5/

max. zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf QP´´ nachVorgaben in Abhängigkeit des A/V-Verhältnisses desGebäudes als Hauptforderungmax. zulässiger Wärmeverlustkoeffizient HT’ als Neben-forderungBeibehalten der Anlagenaufwandszahl eP zum Bewertender Anlagenenergieeffizienzverringerter Primärenergiefaktor für Strom von 3,0 auf 2,7unter Anrechnung erneuerbarer Energieanteile

2. Bewertung von Nichtwohnbauten und klimatisierten Wohnge-bäuden nach DIN V 18599 /6/

Unterschreiten des Referenz – Primärenergiebedarfs einesmit dem in Planung bzw. Erfassung vergleichbarenGebäudes (Referenzverfahren)komplexe Bewertung von Baukonstruktion und TGA – Anlageunter Berücksichtigung aller Wärmequellen und -senkenBerücksichtigen energetischer Aufwendungen für Klima-anlagen und eingebaute Beleuchtungsanlagen

Einführung eines Transmissionswärmetransferkoef-fizienten für Nichtwohnbauten zum Beschreiben dessommerlichen und winterlichen Wärmetransports und derenergetischen Qualität der Gebäudehüllegegenwärtig (02/2007) Überarbeitung der DIN V 18599unter Berücksichtigung der Ergebnisse aus Feldver-suchen

3. Ausfertigen von Energieausweisen für Neubauten undBestandsgebäude (Bild1)

bedarfs- oder verbrauchsbezogene Ausführung (Fallun-terscheidung)Erfassung von Wohn- und Nichtwohnbautennotwendig bei Bau, Kauf oder Vermietunggültig für max. 10 Jahrezwingend verbunden mit der Angabe von energieeffizi-enten ModernisierungsmaßnahmenBenennen des Personenkreises mit Grund- und Zusatz-qualifikation bzw. AusstellungsberechtigungÜbergangsregelungen für die Zeit der Einführung

4. Umfangreicher Maßnahmekatalog zum Aufrechterhalten derenergetischen Qualität

fachkundige Wartungs- und Inspektionsarbeiten anAnlagen der Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechniksowie der WasserversorgungInspektionspflicht für Klimaanlagen ab einer Nennleis-tung von 12 kW

5. Prüfung und Förderung des Einsatzes „alternativer“ (regene-rativer) Energien

6. Nachrüstpflichten bei Anlagen und Gebäude unter Berück-sichtigung der Abgasverluste

7. Erhalt von Möglichkeiten für Ausnahmen und Befreiungen(„Härtefall“ bzw. Unwirtschaftlichkeit im Zusammenhang mitdem Energieeinsparungsgesetz EnEG /7/).

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Die EnEV 2007 stellt damit eine logische Weiterentwicklung derEnEV 2002/2004 dar. Damit wird der Pflicht zur nationalen Umset-zung der europäischen EPBD „Gebäuderichtlinie“ entsprochen.

Auch wenn damit einige grundlegende Anforderungen noch nichtverschärft wurden (wie z. B. an die Wärmedämmung von Rohr-leitungen) ist mit einiger Sicherheit anzunehmen, dass die nächsteNovelle zur EnEV 2007 bereits beauftragt wurde.

Es bleibt zu fordern, dass nicht nur mit Blickrichtung China undIndien weltweit an den drängenden Fragen des Umweltschutzesund der Energieeffizienz gearbeitet wird. Und das unter Berück-sichtigung der jeweiligen Wettbewerbsfähigkeit und Chancen-gleichheit.

Energieeffizientes „alternatives“ Energieversorgungs-system „Wärmepumpe“

In der EPBD wird explizit darauf hingewiesen, dass die Einsatz-möglichkeiten alternativer Energieversorgungssysteme in derRegel noch nicht voll ausgeschöpft werden. Es wird gefordert, fürjedes Projekt die technische, ökologische und wirtschaftlicheEinsetzbarkeit dieser Systeme zu prüfen.

Dieser Passus wird innerhalb der EnEV 2007 (E) /2/ aufgegriffen.Wärmepumpenanlagen werden besonders erwähnt (Bild 2).

Hinsichtlich energieeffizienter Wärmepumpenanlagen ist daraufhinzuweisen, dass sich gerätetechnisch bedingt die Leistungszahl� bzw. COP oder die unter normierten Bedingungen geprüfteJahresarbeitszahl β in den vergangenen Jahrzehnten deutlichverbessert hat. Das ergaben Prüfungen am Wärmepumpenzen-trum Buchs (ehemals Töss). Bild 3 und 4 /8/ verdeutlichen dieZusammenhänge.Bild 1: Energieausweise für Wohn- und Nichtwohngebäude (bedarfsbezogen)

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Stand: 16. November 2006

EntwurfVerordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden

(Energieeinsparverordnung – EnEV) *)

Vom...Auf Grund des § 1 Abs. 2, des § 2 Abs. 2 und 3, des § 3 Abs. 2, der §§ 4 bis 5 a Satz 2, des § 7 Abs. 3 bis 5 unddes § 8 des Energieeinsparungsgesetzes in der Fassung der Bekanntmachung vom 1. September 2005(BGBl. I S. 2684) verordnet die Bundesregierung:

§ 5 – Berücksichtigung alternativer Energieversorgungssysteme

Bei zu errichtenden Wohngebäuden mit mehr als 1000 m2 Gebäudenutzfläche und bei zu errichtenden Nichtwohn-gebäuden mit mehr als 1000 m2 Nettogrundfläche ist die technische, ökologische und wirtschaftliche Einsetzbarkeitalternativer Systeme, wie dezentraler Energieversorgungssysteme auf der Grundlage von erneuerbaren Energieträ-gern, Kraft-Wärme-Kopplung, Fern- und Blockheizung, Fern- und Blockkühlung oder Wärmepumpen, vor Baube-ginn zu berücksichtigen. Dazu darf allgemeiner, fachlich begründeter Wissensstand zugrunde gelegt werden.

Bild 2:EnEV 2007 (E) /2/ –Aufforderung zurPrüfung vonEinsatzmöglichkei-ten alternativerEnergieversorgungs-systeme einschließ-lich der Wärme-pumpe

Bild 4: Prüfbedin-gungen amWärmepumpenzen-trum Buchs

Prüfpunkte Luft-Wasser-WärmepumpenVorlauftemp. Quellentemperatur Luft:Heizsystem: A-15: -15°C A-7: -7°C A2: 2°C A7: 7°C A10: 10°C A20: 20°C

W35: 35°C EN 14511 EN 14511 EN 14511 EN 14511 D-A-CH D-A-CH

W45: 45°C EN 14511 EN 14511 EN 14511 EN 14511

W55: 55°C EN 14511 EN 14511 D-A-CH

Prüfpunkte Sole-Wasser und Wasser-Wasser-WärmepumpenVorlauftemp. Quellentemperatur Sole: Quellentemp. Wasser:Heizsystem: B-5: -5°C B0: 0°C B5: 5°C W10: 10°C W15: 15°C

W35: 35°C D-A-CH EN 14511 EN 14511 EN 14511 D-A-CH

W45: 45°C EN 14511 EN 14511 EN 14511 EN 14511 EN 14511

W55: 55°C EN 14511 EN 14511 D-A-CH EN 14511 D-A-CH

Prüfpunkte Wassererwärmer-Wärmepumpen

Die Prüfung für Wassererwärmer-Wärmepumpen wird nach EN 255-3 durchgeführt.

Die Prüfpunkte variieren je nach Bauart der Wärmepumpe.

Legende:

EN 14511 Prüfpunkte gemäß EN 14511

D-A-CH Weitere Prüfpunkte gem. D-A-CH-Reglement

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Prüfungen am Wärmepumpenzentrum in Buchs (ehemals Töss)ergaben darüber hinaus folgende aufschlussreiche Hinweise zurEnergieeffizienz:

Mit steigender Maschinenleistung sollte der COP – Wert inAnalogie zu den thermischen Turbo- und Verbrennungskraft-maschinen steigen. Das konnte bei den geprüften Wärme-pumpen nicht nachgewiesen werden.Bei Luft – Wasser – Wärmepumpen führt das Absenken derVorlauftemperatur von 50°C auf 35°C zu einer durchschnittli-chen Steigerung des COP – Wertes von 0,6 (A-2) bzw. 1,6(A20).Die Schallemissionen von Wärmepumpen haben sich in denvergangenen 15 Jahren deutlich verringert.Die Schallleistung von Wärmepumpen im kleineren bis mittle-ren Leistungsbereich ist weitgehend identisch mit der Schall-leitung größerer Maschinen.Leise Maschinen weisen in der Regel auch einen hohen COP –Wert auf.Es konnte keine auffällige Korrelation zwischen dem gewähl-ten Kältemittel und der Leistungszahl festgestellt werden.

Hinsichtlich eines energieeffizienten Abtaubetriebes von L/W-Wärmepumpen traten große Unterschiede zwischeneinzelnen Fabrikaten auf.Dagegen sind die energetischen Folgen (elektrische Hilfsener-gie und erreichter COP – Wert) der Prozessumkehrabtauunggegenüber der Heißgasabtauung gering.

Die energetische Bewertung von Wärmepumpenanlagen erfolgtebisher in der EnEV 2002/2004 für Wohnbauten auf der Grundlageder Leistungszahl �. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Wertefür geprüfte Wärmepumpen deutlich besser als die Annahmen vonMittelwerten nach DIN 4701-10 sind. Bild 5 zeigt sowohl dienormativen Vorgabewerte für die Planung, wenn das Wärme-pumpenfabrikat noch nicht feststeht, als auch die von einigenHerstellern erreichten Leistungszahlen � (nachfolgend COP – Wertgenannt).

Bild 3: Gemessene Jahresarbeitszahlen β (Wärmepumpenzentrum Buchs /8/)

EnEV 2002 / DIN V 4701-10: Messung WPZRandbedingungen allgemein Buchs *W5/W35

Wärme- Kenn- Ein- Wert F1 F2 F3pumpentyp größe heit

Sole/Wasser �N(B0/W35) - 4 4,2 4,4 4,7

ϑSole, ein °C 0

PSolepumpe W 1,2 x AN0,9

Wasser/Wasser �N(W10/W35) - 4,9 6,1* 6,2* 6,6*

ϑWasser, ein °C 10

PWasserpumpe W 2,0 x AN0,9

Luft/Wasser �N(A-7/W35) - 2,6 2,4 2,7 2,8

�N(A2/W35) - 3,1 3,1 3,3 3,4

�N(A10/W35) - 4 3,9 4,2 4,6

Abluft/Wasser �N(A20/W40) - 3,8 3,2 3,4 3,8

Bild 5: Leistungszahl COP – Vorgabe nach DIN V 4701-10 /5/ bzw.gemessen am Wärmepumpenzentrum Buchs (3 willkürlich ausgewählteFabrikate)

1994 bis 1998gemessen

Ab 2010(heute von10 % derAnlagenerreicht)

Durchschnitt der gemessenen Jahresarbeitszahl(gewichtet nach jeweils produzierter Energiemenge

Minimaler und maximaler Wertebereich dergemessenen Jahresarbeitszahl

0 1 2 3 654

3,0

4,0

2,0 4,2

3,5 5,5

JAZ

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Seit Beginn des Inkrafttretens der EnEV 2002/2004 können alsRichtwerte für die Anlagenaufwandszahl eP gelten:

Ölheizung 1,33Gas – Brennwertkessel 1,13Wärmepumpe mit Erdwärmesonde 0,89.

Ein wesentlicher Ansatz der EnEV 2002/2004 ist, hohe Energieef-fizienz sowohl durch guten baulichen Wärmeschutz als auch durchenergiesparende TGA – Anlagen zu erreichen. Allerdings kann derBauherr anhand wirtschaftlicher Betrachtungen entscheiden, ober mehr Geld in die Baukonstruktion oder in die TGA investierenmöchte. Dadurch können energieeffiziente Anlagen zu geringerenAnforderungen an die Wärmedämmung führen.

Im Zusammenhang mit der Planung von Wärmepumpen ergebensich hinsichtlich der Baukonstruktion folgende Schlussfolgerun-gen:

Der bauliche Wärmeschutz von Gebäuden mit Wärmepumpenwird zunächst meist durch die EnEV – Nebenforderungbegrenzt. Die Nebenforderung benennt den maximal zulässi-gen Transmissionswärmeverlust (H

T’).

Ein verbesserter baulicher Wärmeschutz führt unter Berück-sichtigung der folglich verringerten Heizlast des Gebäudes zueiner niedrigeren Vorlauftemperatur, die einen höheren COP –Wert der Wärmepumpe zur Folge hat.Die Bauvorhaben bezogene Wahl der Wärmedämmung solltenach Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen vorgenommen werden.Hierbei spielt die Baukonstruktion – Leichtbauweise oderMassivbau – eine wesentliche Rolle.

Für die Bewertung von Wärmepumpenanlagen für Nichtwohnbau-ten ist die DIN V 18599-7 /6/ heranzuziehen. Es werden folgendephysikalische Faktoren berücksichtigt, die sich auf die Jahresar-beitszahl auswirken:

Art der Wärmepumpe (Luft – Wasser, Sole – Wasser, Wasser –Wasser, Luft – Luft).Heizwärmebedarf und TrinkwarmwasserbedarfAuswirkungen der Schwankung der Quellen- und Senkentem-peratur auf die Leistung und die Leistungszahl (COP)Auswirkungen des Teillastbetriebs (Taktverluste)Erforderliche Hilfsenergie zum Betrieb der WärmepumpeSystemverluste durch eingebaute Speicher.

Heizleistung und Leistungszahl (COP) von konkret ausgewähltenWärmepumpen sind den Prüfstandsmessungen nach DIN EN 255bzw. DIN EN 14511 zu entnehmen. Fehlende Prüfdaten könnendurch Produktwerte aus den vorgenannten Normen ergänztwerden. Bild 6 zeigt für elektrisch betriebene Wärmepumpenunterschiedlichen Baualters die COP – Werte. DIN V 18599-7 /6/enthält weitere Angaben für gasmotorische und Sorptionswärme-pumpen.

Arbeitszahlen von elektrisch betriebenen Wärmepumpen sindvom Teillastverhalten stark abhängig. DIN V 18599-7 /6/enthält deshalb Korrekturfaktoren in Abhängigkeit des Wärme-verteilsystems. Für Radiatoren/Konvektoren sind die Werte vomWasservolumen der Anlage abhängig. Bei der Flächenheizungsind die Korrekturfaktoren von der Bauweise der Flächenheizung(leicht oder schwer) und dem Rohrabstand resp. Wasservolumenabhängig.

Hinsichtlich der Forschung und Entwicklung sind folgende Ten-denzen festzustellen:

Energetisch hocheffiziente gasmotorisch betriebene Wärme-pumpen kleiner Leistung (Bild 7) fehlen in Deutschland nachwie vor. Maschinen größerer Leistung (größer 20 kW) werdenmeist aus Japan importiert (z.B. Sanyo, Mitsubishi, Aisin).Wartungsintervalle werden mit ca. 10 000 Betriebsstundenangegeben!

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A.3 Standardwerte für die WärmepumpenberechnungA.3.1 Standardwerte der Leistung und Leistungszahl für elektrischbetriebene Wärmepumpen

Tabelle A.1 – Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Vorlauftemperatur 35° C

Vorlauftemperatur [° C] 35Außentemperatur [° C] -7 2 7 15 20

Relative Heizleistung 0,72 0,88 1,04 1,25 1,36

Leistungszahl (COP) heute 2,7 3,1 3,7 4,3 4,9

Leistungszahl (COP) 1979 bis 1994 2,4 2,8 3,3 3,6 4,4

Leistungszahl (COP) vor 1979 2,2 2,5 3,0 3,2 4,0

Tabelle A.2 – Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Vorlauftemperatur 50° C

Vorlauftemperatur [° C] 50Außentemperatur [° C] -7 2 7 15 20

Relative Heizleistung 0,68 0,84 1,00 1,24 1,29

Leistungszahl (COP) heute 2,0 2,3 2,8 3,3 3,5

Leistungszahl (COP) 1979 bis 1994 1,8 2,1 2,5 3,0 3,2

Leistungszahl (COP) vor 1979 1,6 1,9 2,3 2,7 2,8

Tabelle A.3 – Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen35° C und 50° C

Vorlauftemperatur [° C] 35 50Außentemperatur [° C] -5 0 5 -5 0 5

Relative Heizleistung 0,88 1,00 1,12 0,85 0,98 1,09

Leistungszahl (COP) heute 3,7 4,3 4,9 2,6 3,0 3,4

Leistungszahl (COP) 1979 bis 1994 3,0 3,5 4,0 2,1 2,4 2,8

Leistungszahl (COP) vor 1979 2,7 3,1 3,5 1,9 2,2 2,5

Tabelle A.3 – Wasser-Wasser-Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen35° C und 50° C

Vorlauftemperatur [° C] 35 50Außentemperatur [° C] 10 15 10 15

Relative Heizleistung 1,07 1,20 1,00 1,13

Leistungszahl (COP) heute 5,5 6,0 3,8 4,1

Leistungszahl (COP) 1979 bis 1994 4,6 5,0 3,2 3,4

Leistungszahl (COP) vor 1979 3,9 4,3 2,7 2,9

Bild 6: Standard – COP – Werte nach DIN V 18599-7 /6/ für Wärmepumpen

Thermische Wärmepumpen mit geschlossenen Kreisläufenbefinden sich in der Entwicklung. Hierzu zählt die Diffusions –Absorptions – Wärmepumpe (z. B. Buderus), die keine Pum-pen und Kompressoren enthält. Die Adsorptions – Desorptions– Wärmepumpe (z. B. Vaillant, Viessmann) soll einen Nut-zungsgrad von ca. 128 % erreichen.Es wird weiterhin an Systemen (Wärmepumpe, Heat Pipe inder Erde) mit natürlichen Kältemitteln wie vorzugsweise CO

2

gearbeitet.Für den Gebäudebestand werden hohe Vorlauftemperaturenbenötigt (Bild 8). Auch wenn 65 bis 75°C ohne Heizstabtechnisch erreicht werden können, sind diese Temperaturennatürlich nicht sinnvoll (COP – Wert von ca. 2).

Marktentwicklungen in Deutschland und in den Nachbarstaatenverdeutlichen folgende Tendenzen:

Luft – Wasser – Wärmepumpen erreichen weitaus höhereMarktanteile als noch vor einigen Jahren. Als Gründe hierfürgelten:- niedrige Investitionskosten im Vergleich zu erd- und

grundwassergekoppelten Wärmepumpen- Verlagerung des Baugeschehens in den Gebäudebestand- permanenter Anstieg der Gas- und Ölpreise.Die erhöhte Nachfrage führt zu Liefer- und Montageengpäs-sen. Das betrifft sowohl die Wärmepumpen als auch dasErrichten der Wärmequellenanlage.Der Trend zu Wärmepumpenanlagen wird kommerziell ausge-nutzt. In diesem Zusammenhang steigen die Preise für Erd-wärmesondenbohrungen, und in der Schweiz werden neueBearbeitungsgebühren (z.B. 1 € je Bohrmeter) erhoben. DiePreise für Wärmepumpen stagnieren trotz hoher Stückzahlen.

Uponor verfügt über ein komplettes Sortiment von Wärmepum-pen für den kleineren und mittleren Leistungsbereich. Dabeikönnen sämtliche Wärmequellen wie Grundwasser, Erdreich oder

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Wärmeabgabe(an dasHeizsystem)

Verdichter

Verflüssiger

Zusatz-wärme-tauscher

Wärmezufuhr(Umwelt)

Verdampfer

Druck-reduzier-ventil

Druck-reduzier-ventil

Magnet-ventil

Helium: Hilfsgas

Wasser: Lösungsmittel

Ammoniak: Kältemittel

1,2 kWausUmwelt

He H2O2,4 kWGas-brenner

Kondensator

3,6 kW fürHeizung

Verdampfer Absorber Austreiber

NH3

ErdgasGasmotor

Motorwärme

Verdampfer

Abgas

Verdichter

Vierwege-Umschaltventil

Kondensator

Heizbetrieb

Luft genutzt werden. Ein besonderer Vorzug ist die kompakteBauweise und der komplexe Wärmepumpenmanager zur Rege-lung. Dadurch ergeben sich kaum Schnittstellenprobleme, wie siebei dem Kombinieren unterschiedlicher Bauteile verschiedenerHersteller leider immer wieder auftreten.

Besonders interessant ist die Kühlfunktion der Uponor Wärme-pumpen. Vorrangig sollte der free cooling Betrieb über Erdwärme-sonden angewandt werden, der energieeffizienter als der direkteWärmepumpenbetrieb ist. Aber auch die reversiblen Luft – Wasser– Wärmepumpen können für die Raumkühlung genutzt werden(Bild 9).

Bild 7: Gasmotorische Wärmepumpe zumHeizen und Kühlen (Japan)

Bild 8: Schaltung zum Erreichen hoherVorlauftemperaturen von ca. 65 bis 75°C(links) und Diffusions – Absorptions –Wärmepumpe (Buderus)

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3. Gesundheitsdienlich. Thermisch behagliches Raumklimadurch Flächenheizung und –kühlung.

Gesundheitsdienliche Aspekte der Flächenheizung

Gesundheitsdienliche Aspekte der Flächenheizung, vor allem derFußbodenheizung, sind seit langem bekannt. Hierzu zählenbeispielsweise folgende Aspekte:

Vermeiden von Staubaufwirbelungen infolge einer niedrigenkonvektiven Heizwärmestromdichte und turbulenzarmenLuftgeschwindigkeitgeringerer Hausstaubmilbenbefall der Oberbodenbelägegegenüber Radiatoren infolge höherer Oberflächentemperatu-ren und niedrigerer Feuchte der bodennahen Luftschichthoher Fußkomfort durch optimale Fußbodenoberflächentem-peraturen bei ca. 25°C für Personen mit Schuhwerk und ca.27°C für barfüßige PersonenVermeiden von Zugerscheinungen in Außenwandnähe durchenge Rohrabstände in der Randzone von FußbodenheizungenReduzierung der Schimmelpilzgefahr in Außenwandnähedurch Temperaturerhöhung bei Fußbodenrandzonen-, Wand-bzw. Wärmebrückenheizung.

Sommerliche (Raum-)Temperaturen und Flächenkühlung

Klimatisch bedingte Hitzewarnungen werden vom DeutschenWetterdienst oberhalb von 32°C („starke Wärmebelastung“) und38°C („extreme Wärmebelastung“) ausgesprochen. Als besondersgefährdet gelten folgende Personengruppen:

ältere Personen ab 65 JahreSäuglinge und KleinkinderPersonen unter medikamentöser Behandlungchronisch KrankePersonen mit fieberhaften ErkrankungenKonsumenten von Alkohol und psychoaktiv wirkenden DrogenPersonen mit bekannten Störungen der Hitzeanpassung.

Bild 9: Wirkprinzip der reversiblen Luft – Wasser – Wärmepumpe vonUponor

4

3

2

1

1

Wärmepumpe

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Kompressor

Wärmetauscher

Warmwasserbereitung mit Abwärme

Pufferspeicher zur Abwärmenutzung

Umschaltventil Heizen/Kühlen

Ventilator

Wärmetauscher (Verflüssiger)

Expansionsventil

Wärmetauscher (Verdampfer)

Gebläsekonvektor

Flächenheizung und -kühlung

5

67

8

9

10

11

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Mit steigenden Temperaturen steigt auch die Unfallhäufigkeit imStraßenverkehr. Wuppertaler Wissenschaftler ermittelten /9/, dasssich bereits bei einer mittleren Wärmebelastung im Autoinnen-raum von 27°C die durchschnittlichen Unfallzahlen um 6 % imAußerortsverkehr und um 11 % im Innerortsverkehr erhöhen. Abeiner Fahrzeuginnenraumtemperatur von 32°C nimmt die jeweili-ge Zahl der Unfälle um 13 % bzw. 22 % zu. Bei extremen 37°C imFahrzeug stellten die Statistiker innerhalb geschlossener Ortschaf-ten sogar eine Zunahme der Unfälle um 33 % fest.

Gegenwärtig verfügen ca. 90 % aller Neuwagen über eine Klima-anlage. Ob der Rest einfach nur Cabrios sind, bleibt unbekannt.Die über die Klimaanlage eingestellten Temperaturen im Fahrzeug-innenraum betragen meist ca. 22 bis 26°C. Dieser im Fahrzeugschon fast zum Standard gewordene behagliche sommerlicheTemperaturbereich wird zunehmend auf die Gebäude übertragen.Erinnert sei an die heftig diskutierten Urteile der OLG/LG Hamm(1994), Rostock (2001) und Bielefeld (2003), die jedoch auch imNachgang durch neue europäische Normen eine gewisse Berechti-gung erfahren haben.

Auswirkungen zu hoher Raumtemperaturen in Gebäuden äußernsich insbesondere durch die nachlassende körperliche und geistigeLeistungshäufigkeit. FITZNER /10/ gibt hierzu einen Überblickanhand einer Literaturrecherche. Zu den Randbedingungen undErgebnissen der Untersuchungen lässt sich folgendes zusammen-fassen:

Produktivität und Leistungsfähigkeit sind nur schwer zudefinieren und anhand von geeigneten Tests zu überprüfen.Weitere Einflüsse auf die Ergebnisleistung wie Intellekt,Motivation, Testanpassung, Zieldefinition, Testdurchführungetc. überlagern sich, so dass das Herausfiltern des Temperatur-einflusses auf die Leistung schwierig wird.Sehr entscheidend ist der Erregungszustand. Für unterschied-liche Tätigkeiten – schöpferisch oder routinemäßig – sinddurchaus verschiedene Erregungszustände vorteilhaft. Auchhierauf nimmt die Temperatur Einfluss.

Dennoch ist der Trend eindeutig: zunehmend unbehaglicheRaumtemperaturen bewirken abnehmende Konzentration undLeistungsfähigkeit.

Frühere Untersuchungen von WYON (Bild 10, /11/) nach Testsmit Schulkindern zeigten hierzu, dass die Konzentrationsfähigkeitmit zunehmender Raumtemperatur oberhalb 20°C linear abnimmtund bei 30°C nur noch ca. 70 % beträgt. Sehr wahrscheinlich istjedoch der lineare Zusammenhang vereinfacht dargestellt worden.

Weiterhin ist den Untersuchungen von WYON die zunehmendeUnfallhäufigkeit mit steigender Temperatur oberhalb 25°C zuentnehmen, wobei Männer weitaus schlechter abschneiden alsFrauen.

Bild 10: Einfluss der Temperatur auf die geistige und körperliche Leistungs-fähigkeit nach WYON /11/

Zusammenhang zwischen Raumtemperatur und: Beweglichkeit Fingerfertigkeit Arbeitsfähigkeit Unglückshäufigkeit

Quelle: David Wyon

[%]

60

[°C]

70

80

90

100

110

120

130RelativeUnglückshäufigkeit

50

10 15 20 25 30

sitzende Tätigkeit (100 W) und Sommerbekleidung (0,6 clo)

[°C]5 10 15 20 25

leichte Tätigkeit (140 W) und Winterbekleidung (1 clo)

30

Raumtemperatur [°C]

5 10 15 20 25 30

100 W: 1 clooder 140 W: 0,6 clo

Frauen

Männer

Hände Stärke derBeweglich-keit

Finger-fertigkeitGefühl

AnzahlZufriedene

Arbeits-takt

GeistigeLeistungs-fähigkeit

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Abb. G-11: Zusammenhang zwischen Temperatur und KonzentrationsleistungswertKL (50% der 15 – 16 Jährigen haben beim ersten Test KL-Werte zwischen 141-184)

Eine Abhängigkeit der Konzentrationsleistung von der relativen Feuchte lässtsich nicht feststellen. Die Behaglichkeit zeigt ebenfalls einen deutlichenZusammenhang zum KL-Wert, der jedoch in diesem Fall als eng gekoppelt mitder Temperatur zu sehen ist.

Konzentrationsleistung(KL) und Temperatur (alle Schüler)

Konzentration (KL)und Temperatur (5 Schüler)

Temperatur [°C]

200

17522 23 24 26 2725

225KL

R2 = 0,33

Temperatur [°C]

200

17522 23 24 26 2725

225KL

R2 = 0,51

Neuere Untersuchungen liegen u. a. aus Österreich /12/ vor. DieErgebnisse bestätigen durchaus frühere Auffassungen zumZusammenhang von Temperatur und Konzentrationsfähigkeit(Bild 11).

Flächenkühlung und -heizung – Anlagenkonfiguration undBetriebsführung

Klimawandel, Raumkühlung und Kühlkältebedarf

In zahlreichen Veröffentlichungen wird zunehmend darauf hinge-wiesen, dass bisher allgemein übliche Annahmen zu den Wetter-daten nicht mehr zutreffen. Weder die langjährig praktizierteAnnahme von Werten aus einem Test – Referenz – Jahr noch derDaten nach DIN 4710 /13/ auf Grundlage der Jahre zwischen1961 bis 1990 gelten als planungssicher. Es sind aktuelle Werteder Wetterdienste (www.wetter-online.de) zu berücksichtigen,wobei dennoch Ungewissheiten in der Prognose künftiger Wetter-daten und mittlerer Trends bestehen bleiben.

Bild 13 zeigt exemplarisch die prognostizierten Veränderungenvon Temperatur und Niederschlag auf Grund des Klimawandels.Für das Planen und Bemessen von TGA – Anlagen zur Raumküh-lung bzw. Klimatisierung sind neuere Wetterdaten zu berück-sichtigen.

Die Schlussfolgerung, dass infolge der Erwärmung zwingendKühlkonzepte gefragt sind, ist natürlich zu simpel.

Daraus kann geschlussfolgert werden, dass die Raumkühlung auchin Schulen zu besseren Ergebnissen der Schüler führen würde. DasStreben nach minimalen Investitionskosten verhindert allerdingshäufig schon die Montage einer, aus Gründen guter Raumluftqua-lität, noch notwendigeren RLT – Anlage.

Dass es besser geht, zeigen mehrere Schulen in Aachen (Bild 12),die mit Hilfe der Betonkernaktivierung geheizt werden. Zwar wirdim Sommer über das System nicht aktiv gekühlt, jedoch sorgenbetriebene Umwälzpumpen für ein „Wärmeverschieben“ ausZonen hoher Raumtemperaturen in Gebäudezonen auf derNordseite bzw. in den Keller. Damit erfolgt ein gewisser Tempera-turausgleich.

Bild 11: Neuere Untersuchungen (2003) zum Einfluss der Temperatur aufdie Konzentrationsleistung von Schülern /12/

Bild 12: Betonkernaktivierung zum Heizen und „Wärmeverschieben“ in einerAachener Schule

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Die Klimazukunft in DeutschlandDurchschnittliche Luft-temperatur in 30 JahrenZunahme in Grad Celsius

Quelle: Simulation des Max-Planck-Instituts für Meteorologie

Regen im Sommerin 30 JahrenVeränderung des Niederschlags [%]

Regen im Winterin 30 JahrenVeränderung des Niederschlags [%]

> 3,75+ 3,5 bis + 3,75

+ 3,25 bis + 3,5+ 3 bis + 3,25+ 2,75 bis + 3

- 30 bis - 50- 20 bis - 30

- 10 bis - 20- 5 bis - 10

+ 20 bis + 30+ 10 bis +20

+ 5 bis + 10- 5 bis + 5

Es sollten nur solche energieeffizienten Konzepte entwickelt undangewandt werden, die keinen zusätzlichen Ozonabbau bzw.Treibhauseffekt bewirken. Hierzu gehören vorrangig folgendebaukonstruktive Maßnahmen, die Überhitzungserscheinungen inGebäuden (Bild 14) weitgehend ausschließen:

Wahl eines optimierten Fensterflächenanteils an der Außen-wandVerwendung einer geeigneten Verglasung und VerschattungWahl gut Wärme dämmender bzw. reflektierender Außen-bauteile.

Diese Maßnahmen sind geeignet, dass die Wärmequelle „solareEinstrahlung“ nicht zu einer Belastung des Raumklimas im wahrs-ten Sinne des Wortes wird.

Innerhalb der DIN V 18599 /6/ werden folgende Wärmequellendurch solare Einstrahlungen berechnet:

1. Einstrahlung durch transparente Flächen2. solare Wärmeeinträge durch opake Bauteile3. solare Wärmeeinträge durch transparente Wärmedämmung4. solare Wärmeeinträge durch unbeheizte Glasvorbauten.

Als Summe der solaren Wärmeeinträge QS gilt nach DIN V 18 599/6/ für Gebäude ohne transparente Wärmedämmung und unbe-heizte Glasvorbauten:

Bild 13: Prognose der klimawandel-bedingten Veränderungen derTemperaturen und Niederschläge inDeutschland

QS = ∑

QS, tr + ∑Q

s, op (1)

mit

∑QS, tr

Summe der Wärmeeinträge durch solare Einstrahlungdurch transparente Bauteile

∑Qs, op

Summe der Wärmeeinträge durch Einstrahlung auf opakeFlächen

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Antrieb(Motor)

Helio SC

D° C°

B°

A°

�(D°) �(C°) �(B°) �(A°)

g-W

ert

0,2

0,0

Glasanteil der Fassade

0,1

0,3

0,4

0,5

0,0 0,1 0,2 0,3 1,00,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

N

NE, NW

E, SE, SSW, W

Die Gleichung zum Berechnen solarer Wärmeeinträge durchFenster oder andere transparente Flächen Q

S, tr in die beheizte

oder gekühlte Gebäudezone lautet wie folgt:

In der Schweizer Norm SIA 382 „Lüftungs- und Klimaanlagen.Allgemeine Grundlagen und Anforderungen“ /14/ werden inter-essante Prämissen des Sonnenschutzes formuliert, die der Archi-tekt einhalten sollte:

Begrenzen des Gesamtenergiedurchlassgrades für Verglasungeinschließlich Verschattung in Abhängigkeit der Gebäudeori-entierungBegrenzen der inneren Fensteroberflächentemperatur (max.5K über der Raumlufttemperatur)Steuerung des Sonnenschutzes fassadenweise nach derGlobalstrahlungFixieren eines flexiblen Sonnenschutzes bis zu Windgeschwin-digkeiten von 40 km/h (Mittelwert) und 75 km/h (Böen-spitze)

mit

FF

Abminderungsfaktor für den RahmenanteilA Bauteilfläche (lichte Rohbaumaße)g

effwirksamer Gesamtenergiedurchlassgrad

IS

mittlere solare Einstrahlung während des betrachtetenMonats

t Dauer des Berechnungsschritts.

QS, tr

= FF · A · g

eff · I

S · t (2)

Bild 14: Verschattung – dem Sonnenstand nachgeführt (links) oderfeststehend

Hinzu werden strenge Vorgaben hinsichtlich technischer Gerätehoher Energieeffizienz kommen, so dass auch die internen Belas-tungen nicht zunehmen sollten. In diesem Zusammenhang gewinntauch die Energieeffizienzbewertung der Beleuchtung nach prEN15193 – 1 /15/ bzw. DIN V 18599 – 4 /6/ an Bedeutung.

Bild 15: SIA 382 /14/ – Anforderungen an den Gesamtenergiedurchlassgrad gvon Verglasung und Sonnenschutz je nach Orientierung

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 758


maximale Kälteleistung pro Nutzungseinheit in kW

COP

1

00 10 1000100

2

3

4

5

6

Teil-LastVoll-Last

So benennt die DIN V 18 599 eine Referenz-Beleuchtungsanlagewie folgt:

direkte Beleuchtung mit verlustarmem Vorschaltgerät undKompaktleuchtstofflampen.

Bild 16 zeigt hierzu die europäische Vorgabe energieeffizienterVorschaltgeräte für Leuchtstofflampen.

Hinsichtlich der Arbeitsmittel von Kältemaschinen bzw. Wärme-pumpen sind technische Entwicklungen voranzutreiben, die einverringertes Treibhauspotenzial aufweisen. Hierzu gehören natürli-che Arbeitsmittel wie Propan, Propen, Ammoniak, Kohlendioxid(Bild 18) und auch Wasser. Sicherlich handelt es sich dabei meistum momentan unwirtschaftliche Technologien mit teilweisetechnischen Risiken. Dennoch beinhalten diese Verfahren eingroßes Entwicklungspotenzial, welches bei etablierten Technikenbereits weit ausgeschöpft ist.

Bild 16: Vorgabe energieeffizienter Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen

Reichen die gesamten baukonstruktiven und nutzerseitigenMöglichkeiten des Begrenzens der sommerlichen Raumtemperaturauf ein thermisch behagliches Maß nicht aus, ist energieeffizientund umweltschonend zu kühlen. Hierzu existieren in der SchweizVorgaben hinsichtlich eines minimal zulässigen COP – Wertes vonKältemaschinen (Bild 17, SIA 382 /14/).

Bild 17: Vorgabe der minimal zulässigen Leistungszahl � (COP) einerKältemaschine einschließlich sämtlicher Hilfsaggregate nach SIA 382/14/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 59


Gebäude mit differenzierten Komfortklassen bzw. hohenKühllasten

Es liegt im Interesse des Nutzers, die Betriebskosten von Gebäu-den mit aktiver Raumkühlung gering zu halten. In diesem Sinnewird bereits die DIN V 18 599 /6/ sowohl den Architekten alsauch den TGA – Fachplaner anleiten, die Kühllast von Gebäudengering zu halten.

Hohe Kühllasten von Gebäuden können sich jedoch auch zukünf-tig unter Berücksichtigung folgender Einflussfaktoren ergeben:

hohe externe Kühlbelastung- Architekturkonzept „Form follows emotion“ mit Vollver-

glasung und mangelhaftem Sonnenschutz

hohe interne Kühlbelastung- hohe Technisierung und Personenbelegungsdichte der

RäumeVermarktungskonzepte von Gebäuden und Nutzerverhalten- Ausbau, Umnutzung und Vermietung von Gebäuden ohne

Berücksichtigung des ursprünglichen Konzepts (Raum-buch)

- nutzerseitige Eingriffe in Lüftungs- und Verschattungs-strategien

Bild 19 verdeutlicht, dass die Leistung der konventionellenBetonkernaktivierung unter diesen Voraussetzungen nicht immerausreichen wird, die Raumtemperatur dauerhaft unter 26°C odergar 23°C zu halten.

Wärmepumpe-KältemittelR-Nummer Name Formel t [˚C] WGK ODP GWP

FCKW, HFCKW und entsprechende Gemische (nicht mehr zugelassen):

R11 Trichlormonofluormethan CCI3F +24 2 1 ?

R12 Dichlordifluormethan CCI2F2 -30 2 0,56 ?

R22 Monochlordifluormethan CHCIF2 -41 2 0,05 1700

R502 R22/R115 im Verhältnis 48,8/51,2 % -46 2 0,23 ?(R155 ist das Monochlorpentaflourethan, C2CIF5)

HFKW und HFKW-Gemische:

R134a Tetrafluorethan C2H2F4 -26 1 – 2 0 1300

R407c R32/R125/R134a im Verh. 23/25/52 % -44 1 0 1610

R410a R32/R125 im Verhältnis 50/50 % -51 1 0 1890(R32 ist das Difluormethan, CH2F2, und R125 dasPentafluorethan, C2HF5)

Natürliche Arbeitsmittel (Propan und Propen brennbar!):

R290 Propan C3H8 -42 0 3

R1270 Propen C3H6 -48 0 3

R717 Ammoniak NH3 -33 2 0 0

R744 Kohlendioxid CO2 -57 0 1

t SiedetemperaturWGK WassergefährdungsklasseODP Ozonabbaupotential (relativ, R 11 = 1,0)GWP Treibhauspotential (relativ, C0

2 = 1,0, Zeithorizont 100 Jahre)

Bild 18:UmweltrelevanteEigenschaftenvon Wärmepum-pen – Arbeits-mitteln nachSANNER /16/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 760


EinzelbüroBürolandschaftKonferenzraumAuditoriumCafeteria/RestaurantKlassenraum

Personen

PC-Technik

Beleuchtung

Sonne, südwest

ohne Verschattung

Fenster, gekippt

BKA ti = 26° C

BKA ti = 23° C

[W/m2]0 10 20 30 7040 50 60

Bild 19: Bereich realer Kühllastanteile und Kühlleistungsdichten derBetonkernaktivierung (BKA) im Vergleich

Gebäude-/ Aktivität Kategorie Operative TemperaturRaumtyp met °C

Sommer Winter(Kühlungs- (Heiz-periode) periode)

1,2 A 24,5 ± 1,0 22,0 ± 1,0

B 24,5 ± 1,5 22,0 ± 2,0

C 24,5 ± 2,5 22,0 ± 3,0

Bild 20: EN ISO 7730 /17/ – Norm hinsichtlich der thermischen Behaglich-keit und Benennen von Komfortklassen

Gebäude- bzw. Raumtyp Kategorie Operative Temperatur ° CHeizperiode Kühlperiode(Winter), ~ 1,0 clo (Sommer), ~ 0,5 clo

Wohngebäude: Wohnräume A 21,0 25,5

(Schlafzimmer, Empfangsraum, Küche usw.) B 20,0 26,0

Sitzend ~ 1,2 met C 18,0 27,0

Wohngebäude: Andere Räume: Lagerräume, A 18,0

Dielen bzw. Vorräume, usw. B 16,0

Stehend, gehend ~ 1,6 C 14,0

Einzelbüro (Zellenbüro) A 21,0 25,5

Sitzend ~ 1,2 met B 20,0 26,0

C 19,0 27,0

Großraumbüro (Bürolandschaft) A 21,0 25,5

Sitzend ~ 1,2 met B 20,0 26,0

C 19,0 27,0

Konferenzraum A 21,0 25,5

Sitzend ~ 1,2 met B 20,0 26,0

C 19,0 27,0

Bild 21: DIN EN 15 251(Auszug) /18/ –empfohlene Innentem-peraturen für diePlanung

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 61


Neue (europäische) Normen zu dem Raumklima, der Gesamtener-gieeffizienz des Gebäudes und der Konfiguration der TGA –Anlagen gehen richtigerweise von den Randbedingungen derNutzung aus und benennen dazu Komfortklassen (Bild 20 und21). Entsprechend der anvisierten Komfortklasse ist der Umfangder technischen Gebäudeausrüstung festzulegen.

In diesem Sinne ist offensichtlich, dass im Sommer zum Errei-chen einer mittleren Raumtemperatur von 24,5°C mit einergeringen Schwankungsbreite von 1 K (Klasse A; 6 % Unzufriede-ne) eine regelfähigere Anlage als bei größeren zulässigen Abwei-chungen von 2,5 K (Klasse C; 16 % Unzufriedene) gewähltwerden muss.

Hinsichtlich der thermischen Behaglichkeit fensternaherArbeitsplätze (Mikroklima) ist zu berücksichtigen, dass ein

winterlicher Strahlungsausgleich mit der kalten Fensteroberflä-che erfolgen sollte. Hierzu kann ein Streifen als Deckenheizungausgeführt werden, dessen Breite sich aus der Heizlast, denAbmessungen des Fensters und der Betriebsweise der Anlagezur Raumkühlung ergibt.

In Räumen mit einer größeren Raumtiefe von deutlich mehr als4m ist in Analogie zur Kunstlichtplanung außerdem das Zonierender thermisch aktiven Decke angeraten.

Ein fensternaher Streifen mit oberflächennahen Rohren weisthöhere Leistungen als die restliche Decke mit Betonkernaktivie-rung auf und ist zudem regelfähiger. Sehr sinnvoll wäre auch dasthermische Entkoppeln des Streifens von der Bauwerksmasse,was aus statischen und bautechnologischen Gründen jedochschwierig ist.

Bild 22: Zonierender Heiz- undKühldecke beigroßen Raumtiefenund fensternahenArbeitsplätzen(GÜNTHER /19/)

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 762


Der trägheitsarme Deckenrandstreifen kann während der Heizperi-ode zur Raumheizung und im weiteren Tagesverlauf zur Nachküh-lung genutzt werden, sofern dies hohe externe wie interne Belas-tungen verlangen.

Vorteilhafte Kombination von Betonkernaktivierung undTeilflächen mit oberflächenahen Rohren

Für Gebäude mit höheren Kühllasten empfiehlt sich somit dieKombination von Betonkernaktivierung (Uponor Contec) undTeilflächen mit oberflächennahen Rohren (Uponor Contec ON/ONHL (Bild 23 bis 26)).

Bild 23: Betonkern-aktivierung (links)und oberflächennahangeordneteKunststoffrohre inder Decke zumKühlen und Heizen

Bild 24: Detail derDeckenkonstruktionmit Kunststoffrohrenim Betonkern (links)oder in Oberflächen-nähe

150150150Rohrregister-Modul

Abstandhalter für die bauseitige obere Bewehrung

Aufzugshalter

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 63


Bild 25: Wirkweisebeider Systeme(Raumkühlung) –Temperaturfeld ca. 2Stunden nachInbetriebnahme

Bild 26: Kühlleis-tungsdichteunterschiedlicherDeckenkonstruktio-nen, Stunden nachInbetriebnahme

tm,k

= 18 °Ct

i = 26 °C

63 W/m2

52 W/m2

< 10 W/m2

Rohrabstand 15 cm

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 764


Tab. 1 verdeutlicht in vereinfachter, aber anschaulicher Darstel-lung die wärmetechnisch relevanten Unterschiede thermischaktiver Decken. Die Angaben beziehen sich auf Decken mitKunststoffrohren großer (ca. 10 cm) und kleiner Betonunterde-ckung (ca. 2 cm). Die angegebenen Grenzwerte gelten für folgen-de bürotypische Randbedingungen:

Regelstrategie ohne Überheizungkeine Taupunktunterschreitunglichte Raumhöhe ca. 2,5m.

baukonstruktive Randbedingungen:

Gestaltung der Fassade (Raumhöhe, Verglasungsanteil,thermische Glasqualität, Verschattung)Integration von Beleuchtungskörpern und Luftkanälen in derBetondecke

wärmetechnische Randbedingungen:

Deckungsanteil der Teilsysteme unter Berücksichtigung hoherEnergieeffizienz (BURKHARD /21/).Nutzung der speicherwirksamen Bauwerksmasse als Aktivspei-cher (Dicke der Betondecke, Lage der Rohrregister) undNutzung von UmweltenergieBetriebsführung und Regelstrategie (Wochenend- undNachtabschaltung bzw. -absenkung; Raumtemperaturgang imTagesverlauf, insbesondere Raumtemperatur bei Arbeitsbeginnam Morgen)sinnvoll bereitzustellende Systemtemperaturen.

Ein großer Vorteil der thermisch aktiven Decke mit oberflächen-ahen Kunststoffrohren in Außenwandnähe besteht darin, diehöhere Oberflächentemperatur der Fensterinnenseite auszuglei-chen, was die thermische Behaglichkeit der in FensternäheSitzenden erhöht.

Außerdem können kurzfristig auftretende Lastsprünge kompen-siert werden. Bilder 27 bis 29 zeigen die Ergebnisse einer Compu-tersimulation für einen Versammlungsraum, der von 20 Personengenutzt wird.

Mit der Inbetriebnahme der Kühldecke mit oberflächennahenKunststoffrohren gelingt es, dem Ansteigen der Raumtemperaturentgegen zu wirken.

Kühlleistungs- Heizwärme Zeit zum Errei-dichte stromdichte chen einer Kühl-qK (W/m2) qH (W/m2) leistungsdichtebei ti = 26°C bei ti = 20°C von 40 W/m2

Betonkern-aktivierung 40 20 > 12 Stunden

oberflächen-nahe Rohre 65 50 ca. 2 Stunden

Tab. 1: Wärmetechnisch relevante Grenzwerte thermisch aktiver Decken

Unterschiedliche thermisch aktive Deckenzonen sollten anhandnachfolgend genannter Aspekte bauvorhabenbezogen festgelegtwerden:

nutzungsbedingte Randbedingungen:

Höhe und Tagesverlauf der thermischen Belastungen desRaumesArbeitsräume großer Raumtiefe mit differenzierter Heiz- undKühllastAuftreten von kurzzeitigen LastschwankungenAnordnen fensternaher ArbeitsplätzeAusschluss einer thermisch aktiven Fußbodenrand- oderBrüstungszone

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 65


Sollte die erreichbare Kühlleistung nicht ausreichen (auch inAnbetracht möglicher Nutzungsveränderungen im Anschluss anUmbaumaßnahmen) oder erhöhte mikroklimatische Forderungenbestehen, können Kühlsegel oder thermisch aktive Trennwände(Bild 33) über eine thermische Steckdose Uponor Contec TS

(Bild 31 und 32) angedockt werden. Es ist durchaus sinnvoll undin der Schweiz (SIA 382 /14/) sogar gefordert, Anschlussmöglich-keiten für dezentrale Raumkühleinrichtungen vorzuhalten, wennKühlbedarf besteht, zunächst aber auf deren Montage verzichtetwird.

Die Bauarten der Systeme mit oberflächennahen Rohren unter-scheiden sich baukonstruktiv nach der Anwendung im Neubauoder in der Renovierung von Gebäuden.

Das System Uponor Contec ON für den Neubau enthält Kunst-stoffmodule (Bild 30), die auf der Schalung verlegt werden. DasSystem ist sowohl statisch als auch brandschutztechnisch geprüft.

Bild 27: Sommerliche Oberflächentemperaturen in einem ungenutztenVersammlungsraum

Bild 28: Kühlleistungsdichte qK in (W/m2) einer Decke mit Kunststoffrohren

im Betonkern und in Oberflächennähe vor dem Fenster bei Raumnutzung(1 Stunde nach Inbetriebnahme)

Bild 29: Verteilung der operativen Temperatur to in ° C (1,1m über OKFF) für

die Randbedingungen aus Bild 27 und 28

35,00

33,50

32,00

30,50

29,00

27,50

26,00

24,50

23,00

21,50

20,00

0,00

-4,50

-9,00

-13,50

-18,00

-22,50

-27,00

-31,50

-36,00

-40,50

-45,00

29,0028,7528,5028,2528,0027,7527,5027,2527,0026,7526,5026,2526,0025,7525,5025,2525,0024,7524,5024,2524,00

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 766


Rohbetondecke Tragprofil der UK Noniusabhänger

C-Profil

Trockenbauplatte

Haft-brücke

Polymat-Kapillarrohr-matte

Putz10 – 15 mm

Putzträger-gewebe

Für den Aus- und Umbau von Gebäuden sind nachträglich mon-tierte Heiz- und Kühlwände (Uponor Siccus SW) bzw. nachzurüs-tende Kühlsegel sehr sinnvoll. Letztgenannte Kühlsegel könnenmit einer thermischen Steckdose angeschlossen werden, dieBestandteil der Betonkernaktivierung Uponor Contec ist.

Bild 30: Uponor Contec ON mit oberflächennahen Rohren im Neubau Bild 31: Oberflächennahes Kapillarrohrmattensystem in der Renovierung

Für die Renovierung von Gebäuden bietet sich das Kapillarrohr-mattensystem an. Die sehr dünnen Kapillarrohre werden dabeioftmals eingeputzt, so dass sich ein sehr guter Wärmetransport inder Kühl- bzw. Heizdecke ergibt.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 67


Hei

zwär

mes

trom

dich

te b

ei t

i = 2

0° C

[W

/m2 ] 80

Kühlleistungsdichte bei Ti = 26°C [W/m2]

0

60

40

20

20 8040 60 100

FBH/FBKFußbodenheizungund -kühlung

Contec + TS – Betonkernaktivierung undHeiz-/Kühlsegel mit thermischer Steckdose

Contec ON – Heiz- undKühldecke aus Beton

Contec ON HM – Heiz- und Kühldeckeaus Beton, engster Rohrabstand

Contec – Beton-kernaktivierung

Bild 32: Betonkernaktivierung Uponor Contec TS mit thermischer Steckdose(abgedeckt (links) und offen) zum Anschluss zusätzlicher Kühlelemente

Bild 34: Thermisch aktive Bauteile – Leistungsdichten im Heiz- und Kühlfall(Richtwerte)

Bild 33: Nachrüstung der Heiz- und Kühl(ständer)wand Uponor Siccus SW

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 768


4. Wirtschaftlich? Wirtschaftlich! Wärmepumpenkonzeptemit Flächenheizung und -kühlung.

4.1. Wirtschaftlichkeitsvergleiche mit Wärmepumpen-anlagen an Beispielen

Keiner will Energie sparen.Alle möchten aber Geld sparen.

Prof. em. Dr. Fritz Steimle

Das Zitat trifft allgemein zu, wobei das Umweltbewusstsein auchohne monetäre Überlegungen zunimmt. Jedoch sollten energieef-fiziente Gebäude und Anlagen auch bezahlbar sein.

Das Energieeinsparungsgesetz EnEG /7/ ist der Energieeinspar-verordnung übergeordnet und enthält ebenso wie die europäischeRichtlinie EPBD /1/ einen Passus zur Wirtschaftlichkeit. In derEPBD /1/ heißt es dazu für das Beispiel der Renovierung:

(15) ...Es sollte möglich sein, bei einer solchen Renovierunganfallende Zusatzkosten binnen einer im Verhältnis zurtechnischen Lebensdauer der Investition vertretbaren Fristdurch verstärkte Energieeinsparungen zu amortisieren.

Hinsichtlich energieeffizienter Wärmepumpenanlagen ist dieMeinung über deren Wirtschaftlichkeit durchaus nicht einheitlich.Die Auffassungen schwanken extrem zwischen „unbezahlbarerTechnik“ und „Vorzugslösung gegenüber Öl, Gas und Pellets“ bzw.„Erreichen der Wirtschaftlichkeit schon im ersten Jahr“. Das sollan den folgenden Beispielen gezeigt werden, die allgemeinzugänglichen Publikationen entnommen wurden. Es handelt sichum Wohngebäude mit einer beheizten Nutzfläche zwischen 130und 150 m2.

Bewertet wurden die Anlagen nach der ÖNORM M 7140/21/bzw. der VDI 2067 /22/. Die zitierten Jahreskostenvergleiche

enthalten die kapital-, verbrauchs- und betriebsgebundenenKosten.

Im Ergebnis derartiger häufig publizierter Darstellungen kann fürden Betrachter bereits an dieser Stelle auf Folgendes hingewiesenwerden:

Es kann keine pauschale Bewertung unterschiedlicher Anlagenerfolgen.Die Wahl der Randbedingungen ist entscheidend für dasErgebnis.Diese Randbedingungen werden nicht selten verschwiegenoder so gewählt, dass ein Vorurteil bestätigt wird, das imInteresse des Publizierenden liegt.Die Bewertung auf Grundlage eines zeitlichen Horizontsvon 15 bis 20 Jahren beinhaltet zahlreiche Unwägbarkei-ten, was insbesondere die Entwicklung der Energiepreisebetrifft.Pauschale Annahmen aus Richtlinien wie z.B. ein prozentualerWartungsaufwand von Wärmepumpen, bezogen auf dieAnlagengröße, weichen stark von den realen Angebotswer-ten ab.Unterschiedliche Kosten für den baulichen Wärmeschutz derGebäude in Abhängigkeit der TGA – Anlage nach EnEV 2002bzw. EnEV 2007 (Haupt- und –nebenforderung) werdenselten eingerechnet.Das Berücksichtigen von Fördergeldern, die nicht längerfristiggezahlt werden, ist problematisch.

4.1.1. „Wärmepumpen rechnen sich nie.“

(Ergebnis der Darstellung eines Flyers, der auf einer SHK – Messeerhältlich war.)

Bild 35 zeigt das Ergebnis eines Wirtschaftlichkeitsvergleiches fürein Einfamilienhaus unter Variation der Energiepreise. Die Szenari-en enthalten folgende Prämissen:

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 69


40.000

0

35.000

30.000

25.000

20.000

15.000

10.000

5.000

Heizöl EL FernwärmeBiomasse

Gas Brennwert Pellets WärmepumpeElt

2005a 2005b 2006

2005a: Energiepreise der vergangenen 15 Jahre2005b: Energiepreise auf Basis der Werte Oktober 20052006: Energiepreise auf Basis der Werte Oktober 2006.

4.1.2. „Wärmepumpen sind sofort wirtschaftlich.“(Investitions- und Betriebskostenvergleich im Anhang eines imJahre 2000 aufgelegten Fachbuches)

Bild 35: Jahreskostenvergleich auf der Grundlage der ÖNORM M 7140 /21/

Die Unterlage mit den vorgelegten Werten ist wie folgt zu kom-mentieren:

Dem Leser wird ein allgemein gültiger Eindruck über dieRangfolge der TGA – Anlagen nahe gelegt.Das betrachtete Einfamilienhaus ist mit einer Heizlastdichtevon 100 W/m2 und resultierenden Heizungstemperaturen von65/50°C nicht gerade energieeffizient. Es ist eher dem(modernisierten) Gebäudebestand zuzuordnen, was jedochnicht sofort ersichtlich ist.Die gewählte Wärmepumpenanlage mit einer Erdwärmesondeist sehr investitionskostenintensiv.Die Wärmepumpenanlage erreicht aufgrund der Systemtem-peraturen nur eine angenommene Jahresarbeitszahl von 3.Die Pelletsheizung verteuerte sich innerhalb eines Jahresinfolge des unerwarteten Preisanstieges der Pellets (von 3,40auf 5,57 Ct/kWh) deutlich.

Diese Unterlage mit den vorgelegten Werten (Bild 36) ist wie folgtzu kommentieren:

Dem Leser wird wiederum ein allgemein gültiger Eindrucküber die Rangfolge der TGA – Anlagen nahe gelegt.Das betrachtete Einfamilienhaus ist mit einer Heizlastdichtevon 50 W/m2 diesmal sehr energieeffizient.Die baulichen Nebenkosten enthalten bei der ÖlheizungAufwendungen für Tankraum, Belüftung, Brandschutztür und2. Schornsteinzug, die gerechtfertigt sind. Dagegen ist eineweitere Position „Nebenkosten“ in Höhe von 6200 DM nichtnachzuvollziehen, da bereits vorher sämtliche Kosten erfasstwurden.Die gewählte Wärmepumpenanlage mit einem Erdwärmekol-lektor ist mit den geringsten Wärmequellenkosten verbunden.Die Wärmepumpenanlage wird mit einer Jahresarbeitszahl von4 bewertet. Der Nutzungsgrad der Ölheizung wird dagegennur mit 80 % angesetzt, was ein fehlerhaftes Betriebsverhal-ten voraussetzt, was auch bei der Wärmepumpenanlage zueiner geringeren Jahresarbeitszahl führen würde.

Einfamilienhaus 130 m2; Heizlastdichte 50 W/m2

Ölheizung Wärmepumpe

Heizungsanlage komplett 27492,- 29151,-

Bauliche Nebenkosten 7192,- 2320,-

Gesamtkosten Heizanlage 34684,- 31471,-ohne Förderung

Jahresbetriebskosten 1932,- 443,-

Bild 36: Öl- und Wärmepumpenheizung im Vergleich (aus dem Anhang einesFachbuches entnommen)

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 770


-5

20

15

10

5

0

Durchschnittliche monatliche Temperatur [° C]

Jan. Apr.Feb. März Dez.Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov.

Ungestörte Quellentemperaturen

Quellentemperaturen bei Entzug

Sole-Temperatur

4.2. Wahl der Randbedingungen von Wirtschaftlichkeits-vergleichen

Wärmequelle, Wärmesenke und Jahresarbeitszahl βHinsichtlich der Betriebskosten ist die Wahl der Jahresarbeitszahlβ von großer Bedeutung. Diese kann z. B. mit der SoftwareWP-Opt /23/ unter Berücksichtigung folgender Parameterbestimmt werden:

Jahresgang der WärmequellentemperaturHeizlast der Gebäude bzw. Jahresgang der Wärmesenkentem-peratur (Wärmeverteil- und -übergabesystem)Berücksichtigen der TrinkwassererwärmungBestimmen der Unterstützung der Erdreichregeneration durchEintragen solarer Wärmegewinne.

Bild 37 verdeutlicht für eine Wärmequellenanlage beispielhaft denTemperaturgang in einem Feuchte speichernden Absorber. Bild 38zeigt die Jahresarbeitszahlen β für unterschiedliche Wärmequellenbei Heizsystemtemperaturen von 41°C/35°C. Für eine konventio-nelle nass verlegte Fußbodenheizung wird in Abhängigkeit desRohrabstandes und Oberbodens die erreichbare Heizwärmestrom-dichte dargestellt.

Es wird auch deutlich, dass oftmals herangezogene Heizsystem-temperaturen von 35°C/28°C einen sehr guten baulichen Wärme-schutz erfordern. Und so kann es sinnvoll sein, die Fußbodenhei-zung in Räumen höherer Heizlastdichte mit Wand- oder auchDeckenheizungen zu kombinieren.

Aufwand für Wartungen und Reparatur

Sehr häufig werden die Wartungs- und Reparaturaufwendungenprozentual in Abhängigkeit der Anlagengröße berechnet. DerProzentsatz schwankt dabei zwischen 1 und 4 Prozent (Bild 40).

Bild 37: Wärmequellentemperaturen eines Feuchte speichernden Absorbers(Software WP – Opt /23/)

Bild 39: Heizwärmestromdichte q (W/m2) einer Fußbodenheizung bei 41°C/35° C und einer Raumtemperatur von 20° C

Uponor Tecto, Rohrabstand (cm)45mm Estrichüberdeckung 10 20 30

Fliesen (Rλ,B = 0,05 m2K/W) 82 64 50

Parkett (Rλ,B = 0,09 m2K/W) 70 60 52

Teppich (Rλ,B = 0,12 m2K/W) 60 48 40

System- Jahres-temperatur arbeitszahltV/tR (°C) β (-)

L/W WP ohne TWE 41/35 2,95

S/W WP ohne TWE 41/35 4,33

W/W WP mit TWE 41/35 4,61

Bild 38: Jahresarbeitszahlen β von Luft – Wasser-, Sole – Wasser- undWasser – Wasser – Wärmepumpen (TWE Trinkwassererwärmung)

Komponenten Technische WartungsaufwandLebensdauer BeanspruchungBeanspruchungmittel groß mittel groß

Wärmepumpe 15 10 4 4

Tabelle F.1: Grobe Richtwerte für die technische Lebensdauer in Jahren undfür den jährlichen Wartungsaufwand in Prozent der Investitionskosten vonKomponenten

Bild 40: Richtwerte für den jährlichen Wartungsaufwand für Wärmepumpennach SIA 382 /6/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 71


Umweltvergleich in Prozent

Wärme-pumpe(Strom)

Brennwert-heizung(Gas)

NT-Heiz-ung (Öl)

Max. Primär-energiebedarf

nach EnEV

Begrenzung desTransmissions-wärmebedarfs

100 % Primärenergie

min. Wärme-dämmung + 20 %



85 % Endenergie

100 % CO2

100 % Primärenergie

85 % Endenergie

75 % CO2

81 % Primärenergie

85 % Endenergie

75 % CO2

1.000,00

0,00

700,00

600,00

500,00

400,00

300,00

200,00

100,00

nach VDI 2067 nach Angebot

800,00

900,00

GBwK PHK-mLGBwK-Sol-mL

S/W-WP ÖBwKL/W-WP-mL

[ € ]

Betriebsgebundene Kosten nach VDI 2067 bzw. Angebot

Real angebotene Wartungspreise liegen häufig deutlich niedriger(Bild 41 /24/). Die Wartungszyklen bei Wärmepumpen haben sichbedeutend verlängert.

Wie bereits gezeigt wurde, ist der energieeffiziente Betrieb vonWärmepumpenanlagen jedoch an niedrige Heizsystemtemperatu-ren gebunden, die wiederum einen sehr guten baulichen Wärme-schutz voraussetzen. Außerdem sind die eingesparten Baukostengering, wenn nur bei den Wärmedämm – Materialien wie Polysty-rol gespart wird.

Verringerte Gesamtkosten für Gebäude und TGA – Anlage ergebensich eher unter Berücksichtigung der Baukonstruktion wie Leicht-oder Massivbauweise.

Bild 43 und 44 zeigen hierzu am Beispiel der Unipor – Ziegel-bauweise, dass unter Betrachtung der Dämmwirkung der Ziegelund des gewählten Aufbaus der Außenwand niedrigere Gesamt-kosten entstehen können, wenn eine Wärmepumpenanlagegewählt wird.

Bild 41: Betriebsgebundene Kosten nach Ansätzen der VDI 2067 /22/ undrealen Angeboten für Heizungsanlagen eines Einfamilienhauses

Wahl des baulichen WärmeschutzesDie EnEV 2002/2004 bzw. 2008 lässt zu, für den Fall des Einsat-zes energieeffizienter TGA – Anlagen wie z. B. Wärmepumpen denbaulichen Wärmeschutz zu verringern. Damit können die Gesamt-kosten für Gebäude und TGA – Anlage verringert werden.

Bild 42 zeigt anhand verschiedener Publikationen (/25/ und /26/)diese Betrachtungsweise. In den Publikationen wird folgendesausgesagt:

Die Wärmepumpe ist in der Anschaffung zwar etwas teurer,auf Grund ihrer energetischen Effizienz kann aber andererseitsbeim Wärmeschutz eingespart werden. Dies schafft für denArchitekten erhebliche gestalterische Freiräume. So kann z.B.die Dämmstärke verringert werden oder aber bei gleichblei-bender Dämmstärke Fensterflächen vergrößert, Fassadenverändert oder Dachgauben eingeplant werden.

Bild 42: Auswirkung energieeffizienter Heizsysteme auf die Wahl desbaulichen Wärmeschutzes nach EnEV 2002/2004 (/25/ und /26/)

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 772


0

2.500

2.000

1.500

1.000

500

Erdgas Heizöl

[ € ]

1997 20011998 1999 20062000 2002 2003 2004 2005

14.000

10.000

13.500

13.000

12.500

12.000

10.500

SonstigeKosten

Betriebsgeb.Kosten

Jahr

esge

sam

tkos

ten

[ € ]

Verbrauchs-geb. Kosten

Invest.-Kosten

GBwK L/W-WP-mL

GBwK-Sol-mL

S/W-WP-ES

ÖBwKS/W-WP-EK

PHK-mL

Wärmeleitfähig- Einschaliges Ziegelmauerwerk mit Wärmedämmputzkeitskoeffizient λ U-Wert von Ziegelmauerwerk mit Wärmedämmputz in W/m2.K bei Wanddicken in cm undin W/(m.K) Wärmedämmputz in WLG 0,070W/m.K mit Schichtdicken von 4/8cm

49 cm 42,5 cm 36,5 cm 30 cm

0,13 0,22/0,21 0,25/0,24 0,28/0,27 0,33/0,31

0,14 0,23/0,22 0,26/0,25 0,27/0,28 0,34/0,32

Wärmeleitfähig- Einschaliges Ziegelmauerwerk mit Wärmedämm – Verbundsystemkeitskoeffizient λ U-Wert von Ziegelmauerwerk mit Zusatzdämmung in W/m2.K bei Wanddicken in cm und Zusatz-in W/(m.K) dämmung in WLG 0,035 W/m.K mit Schichtdicken 4cm/8 cm/12 cm

49 cm 42,5 cm 36,5 cm 30 cm 24 cm

0,14 0,21/0,17/0,14 0,23/0,18/0,15 0,25/0,20/0,16 0,29/0,21/0,17 0,33/0,24/0,19

0,16 0,23/0,18/0,15 0,25/0,20/0,16 0,28/0,21/0,17 0,31/0,23/0,18 0,35/0,25/0,20

Bild 43: U-Wertevon ZiegelmauerwerkunterschiedlicherKonstruktion

Bild 44: Jahresgesamtkostenvergleich (Basis 2003) von Heizsystemen unterBerücksichtigung unterschiedlicher Außenwandbauweise (Unipor Ziegel-bau) und Wärmedämmung

Gas-BW Gas-BW S/W WP L/W WP Pellets- Öl-BWund solar, (EWS/ und RLT heizungRLT EK) und RLT

H�’ 0,45 0,48 0,64 0,64 0,47 0,45

e� 1,43 1,26 1,26 1,43 1,37 1,74

Energiepreisentwicklung

Für einen Betrachtungszeitraum von 15 bis 20 Jahren ist esschwierig, die Energiepreisentwicklung zu prognostizieren. Bild 45verdeutlicht die Verteuerung der Brennstoffe Erdgas und Heizöl inden vergangenen Jahren, wobei die deutliche Vorreiterrolle desErdgases immer relativ schnell vom Ölpreis aufgehoben wurde.

Bild 45: Energiepreisentwicklung für 3000l Heizöl bzw. einem Äquivalentvon 33540 kWh Erdgas (jährlicher Durchschnittspreis einschl. MWSt.) /27/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 73


Mi-

Kap

ital

kost

en [€

/kw

]-50

Strompreise für WP [C/kWh]

-30

-10 1 2 3 154 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

10

10

10

10

10

10

10

10bei Brennstoffpreis 5 C/kWhBS

bei Brennstoffpreis 4 C/kWhBS



Mehrinvestition WP – Kessel bei 2000 h/a

1.100

1.4001.3001.200

Preisvergleich Heizöl Standard EL 3.000 Liter inkl. MwSt., energiegleicheMenge Erdgas (33.540 kWh) inkl. MwSt. + Grundpreis und energie-gleiche Menge Holzpellets (6.100 kg) inkl. MwSt. im Bundesland Sachsen

1.5001.6001.7001.8001.9002.0002.1002.2002.3002.400 Hinweis: Für einen

vollständigen Heiz-kostenvergleichsind neben denreinen Brennstoff-verbrauchskostendie betriebs- undkapitalgebundenenKosten eines Heiz-systems zu berück-sichtigen. Dieindividuell erzieltenPreise können vonden angegebenenDurchschnittswer-ten abweichen.

Gaspreis 33.540 kWh inkl. MwSt. und GrundpreisHolzpellets 6.100 kg inkl. MwSt. Heizöl EL Standard 3.000 Liter inkl. MwSt.

01. 0

6

02. 0

6

03. 0

6

04. 0

6

05. 0

6

06. 0

6

07. 0

6

08. 0

6

09. 0

6

10. 0

6

11. 0

6

12. 0

6

01. 0

7

0

20

15

10

5

Haushalte Sonderabnehmer

Stro

mpr

eis

[ C

ent/

kWh

]

Strompreise in Deutschland19

70

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

In ähnlicher Weise vollzieht sich die Preisentwicklung für Stromund auch Pellets, wobei die steigende Nachfrage in Verbindungmit Logistikproblemen etc. weitere Unsicherheiten in derPrognose künftiger Preise verursachen wird (Bild 46 und 47 /27/bis /29/).

Im Zuge der Ressourcenverknappung und neuer politischerAbhängigkeiten werden sich die Unwägbarkeiten bei der Voraus-sage der Preisentwicklung vergrößern. Damit empfiehlt sich inAnalogie zum Versicherungswesen zwingend, verschiedeneSzenarien zu betrachten, um dann gewisse Rückschlüsse auf dieWirtschaftlichkeit der Heizanlagen ableiten zu können (Bild 48).

Bild 46: Strompreisentwicklung für Haushalte und Sonderabnehmer /28/

Bild 47: Jüngste Preisentwicklung für Gas, Heizöl und Pellets in Sachsen /27/

Bild 48: Zulässige spezifische Kapitalkosten für Mehrinvestitionen in € prokWh

th nach SCHAUMANN /30/ in Abhängigkeit veränderlicher Brennstoff-

preise

4.3. Argumente für energieeffiziente und wirtschaftlicheWärmepumpenanlagen

Zunahme der Energie- und BrennstoffpreiseWie im vorangegangenen Abschnitt gezeigt wurde, werden sichdie Energieträger Erdgas und Heizöl weiter verteuern, wobei derKopplungseffekt bestehen bleiben wird. Auch Holzbrennstoffeund Strom werden sich in gleicher Weise verteuern.

Dennoch sind Wärmepumpenanlagen im Vorteil, die mindestenszu 75 % kostenlose Umweltenergie nutzen, die sich (vielleicht

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 774


600

0

500

400

300

200

100

CO2-

Äqu

ival

ent-

Emis

sion

en [

g/kW

hNut

zwär

me]

Nutzung SonstigesBrennstoffbereitstellungDirekte EmissionenHerstellung + Entsorgung

Öl/

PHK

Öl/

FBH

G-N

T/PH

K

G-N

T/FB

H

HP/

PHK

HP/

FBH

BW

K/P

HK

BW

K/F

BH

BW

S/PH

K

BW

S/FB

H

WW

/PH

K

WW

/FB

H

AW

/PH

K

AW

/FB

H

MA

/PH

K

MA

/FB

H

G-B

W/P

HK

G-B

W/F

BH

ÖL Ölheizung

G-NT Gas-Niedertempe-

raturkessel

G-BW Gas-Brennwert

BWK Wärmepumpe

Erdkollektor

BWS Wärmepumpe

Erdwärmesonde

HP Pellets

WW Wärmepumpe

Grundwassernutzung

AW Wärmepumpe Au-

ßenluft

MA Wärmepumpe

Massivabsorber

PHK Plattenheizkörper

FBH Fußbodenheizung

14,00

0,00

10,00

8,00

6,00

4,00

2,00

Erhö

hung

der

Jah

resa

nnui

tät

[%

]

Gas-BW A2/W35El-Sp-Hzg. B0/W35Öl-NT

12,00

Sensitivität auf die Erhöhung des Energie- und Brennstoffpreises um 33 %

11,50 %

10,50 %

8,40 %7,50 %

6,50 %

einmal abgesehen von neuen Bearbeitungsgebühren (!!) wie in derSchweiz für Erdwärmesonden in Höhe von 1 ¤/Bohrmeter) nichtverteuern kann. Bild 49 zeigt hierzu, dass die Auswirkungen einer

Energiepreiserhöhung für Gas, Öl und Strom um 33 % sich zumVorteil der Wärmepumpe auswirken. Die Zunahme in der Annuitätist dann bei Wärmepumpen deutlich geringer als bei gas- undölbefeuerten Wärmeerzeugern, deren Nutzungsgrad ohne Um-weltenergie deutlich schlechter ist, so dass sich die Preiserhöhun-gen im vollen Umfang auswirken.

Umweltaspekte und zunehmendes UmweltbewusstseinLEVEN /32/ analysiert die Auswirkungen von Heizsystemen aufdie Umwelt. Dabei werden folgende Kriterien bewertet:

CO2 – Äquivalent – Emissionen (Treibhauseffekt)

SO2 – Äquivalent – Emissionen (Versauerungspotenzial)

Bedarf an erschöpflichen Energiequellen.

Bemerkenswert ist die Aussage von LEVEN, dass die Fußboden-heizung unter Berücksichtigung aller vorgenannten Bewertungs-kriterien Vorteile gegenüber den Plattenheizkörpern aufweist.Exemplarisch zeigt Bild 50 den Vergleich auf Grundlage desBewertens der CO

2 – Äquivalent – Emissionen.

Bild 49: Auswirkung einer Erhöhung der Energie- und Brennstoffpreise um33 % auf die Jahresgesamtkosten (Annuität) von Heizsystemen nachNEUMANN /31/

Bild 50: CO2-Äquivalent – Emissionen von Heizsystemen für ein Einfamilienhaus (145 m2, WSchV 95) nach LEVEN /32/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 75


ESM-10

2 x 0,5 mm2

max. 50 m(gesamt)

2 x 0,4 mm2

max. 50 m

2 x 0,4 mm2

max. 50 m

M

4

2 5 32 1

6

Heizungsregler Uponor 3D mit Kühlkarte 3D-K

Temperaturfühler ESMB

Außentemperaturfühler ESMT

Fernbedienung

Schaltmodul Heizen/Kühlen

Funk-Raumfühler T 75 in Verbindung mit der

Einzelraumtemperaturregelung

1

2

3

4

5

6

Bild 52: Uponor Regelungstechnik für die Fußbodenheizung und -kühlung

0

60.000

40.000

30.000

20.000

10.000

[ € ]

1 52 3 144 6 7 8 9 10 11 12 13

Gas-BWS/W WP Ölheizung

50.000

Energieeffiziente Heizwärme- und KühlkälteerzeugungKleine und mittlere WohnbautenWie bereits dargestellt, kann mit Wärmepumpenanlagen sehrenergieeffizient gekühlt werden. Dabei wird im Gebäude dieFlächenheizung als Flächenkühlung genutzt. Die Mehraufwen-dungen sind minimal, sofern der Rohrabstand auf 10 bis 20 cmfestgelegt wurde, um niedrige Heizsystemtemperaturen resp. hoheJahresarbeitszahlen zu erhalten.

Für ein neu errichtetes Einfamilienhaus bestimmt HAAS (Bild 51 /32/) die Wirtschaftlichkeit von Gas-, Öl- und Wärmepumpenhei-zungen (mit Erdwärmesonde) und kommt zum Ergebnis, dass sichdie Wärmepumpenanlage im 8. (gegenüber der Ölheizung) und im13. Jahr (gegenüber der Gasheizung) amortisiert.

Nimmt man den sommerlichen Kühlbetrieb und erforderlicheKühlkomponenten hinzu (Bild 52 und 53), verringern sich dieAmortisationszeiten um mindestens 2 Jahre.

Bild 54 zeigt hierzu abschließend das Ergebnis einer Feldanalysevon Wärmepumpenanlagen (FAWA) aus der Schweiz. Bei denuntersuchten Wärmepumpenanlagen liegt der Anteil der Fußbo-denheizung bei mehr als 95 %, wobei kombinierte Anlagen mitHeizkörpern eingeschlossen sind. Der Anteil der Fußbodenheizungim sanierten Gebäudebestand beträgt immerhin mehr als 50 %.Natürlich könnte man diese Gebäude auch über den Fußbodenkühlen.

Bild 51: Gesamtkostenvergleich für Gas-, Öl- und Wärmepumpenheizung(HAAS /32/)

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 776


1.2 Sole/Wasser-Wärmepumpe3. Pufferspeicher4. Warmwasserspeicher6. Passive Kühlstation mit Kühlregler N6E9 Tauchheizkörper WarmwasserE10 Zweiter Wärmeerzeuger (2.WE)E10.1 ElektroheizstabN1 HeizungsreglerN3/N4 RaumklimastationenN6 Kühlregler für passive KühlungM11 Primärpumpe HeizbetriebM12 Primärpumpe KühlbetriebM13 Heizungsumwälzpumpe HauptkreisM17 KühlumwälzpumpeM18 WarmwasserumwälzpumpeR1 AußenwandfühlerR2 RücklauffühlerR3 WarmwasserfühlerY5 Drei-Wege-VerteilventilY6 Zwei-Wege-VentilTC RaumtemperaturreglerEV ElektroverteilungKW KaltwasserWW Warmwasser

KondensatablaufÜberdruck Heizung/SoleSoleverteiler/-sammlerErdsonde

4

N1-N06(M18)

EV

KW (R2)T

3

(EV)

(M13)

N1-B3(R3)

T

WW

(M11) 1.2

N1-B1(R1)

T

N6

TC

M12

N6-N05(Y5)

N1

2

(E10.1)

N1-N04

N3 / N46

A

B

C

D

A

B

C

C D

Kühlraum

Verdampfer

Erdwärm

e-sonde

Kondensator

Heizkörper

Außenluft-

register

Warm

wasser

Heizungs-

speicher

Kondensator

Wärmequelle zum Kühlen Wärmesenke zum Heizen

Kältemittel

Bild 53: Anlagensche-ma für die Vorzugs-lösung der passivenKühlung über eineS/W – Wärmepumpein Kompaktbauweise

Bild 55: Prinzipdar-stellung dergekoppelten Wärme-und Kältemaschinen-anwendung nachHUBER /33/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 77


1,0

0,0

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

Ant

eil

[-]

Neubau Sanierung

0,6

Anteile der Abgabesysteme

Anteil RadiatorenAnteil FBH/gem.

0,7

0,8

0,9

Büro- und Gewerbebauten mit gleichzeitiger Heizung undKühlungHUBER vergleicht in /33/ Möglichkeiten der gekoppelten Wär-me- und Kälteerzeugung (Gewerbe- und Klimakälte) am Beispielvon Gewerbebauten wie Gastwirtschaften, Bäckereien, Verkaufs-einrichtungen etc (Bild 55).

Im Vergleich stehen konventionelle Wärme- und Kälteerzeuger mitder erdgekoppelten Wärmepumpenanlage (Erdwärmesonden). Bild56 gibt die Ergebnisse wieder, wobei die GesamtjahresarbeitszahlGAZ für Heiz- und Kühlbetrieb bestimmt wird.

Bild 54: Anteil der Fußbodenheizung an den Wärmeübergabesystemen inder Schweiz (FAWA – Studie /3/)

Heizenergiebedarf 536 GJ 536 GJ 536 GJ

Kühlenergiebedarf 451 GJ 451 GJ 451 GJ

EER (COPcool) 2,0 2,0 1,5Kälteanlage

Nutzungsgrad/ 80 % 3,0 2,5COP

GAZ (Gesamt-arbeitszahl) 1,1 2,4 2,9

GAZmit Hilfsenergien 1,0 1,85 2,1

Ölheizung fürRaumheizungund BWWB;Kältema-schinen fürKlima- undGewerbekälte

Wärmepumpefür Raumhei-zung undBWWB;Kältema-schinen fürKlima- undGewerbekälte

Wärmepumpemit Erdwärme-sonden fürHeizen undKühlen

Bild 56: Ganzheitliche Bewertung der Aufwendungen für Wärme- undKälteerzeugung mit Hilfe der Gesamtjahresarbeitszahl GAZ nach HUBER /33/

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 778


Zusammenfassung

Klimawandel und Energieeffizienz

Der Wetterdienst konstatiert: „Der Winter 2006/2007 war derwärmste Winter seit Beginn der flächendeckenden Wetterauf-zeichnungen im Jahre 1901. Die bisherigen Rekordwinter 1974/75 und 1989/90 wurden um etwa 0,7 Grad übertroffen. Diemittlere Temperatur lag etwa 4 Grad höher als im langjährigenKlimamittel von 1961 bis 1990. Bemerkenswert ist, dass auchschon der Herbst 2006 als wärmster Herbst seit 1901 in dieStatistik einging. Insgesamt gab es 6 Monate in Folge, die wärmerwaren als das langjährige Mittel.“

Man kann darüber streiten, ob diese Erwärmung dauerhaft seinwird. Man kann darüber streiten, ob folglich die Raumkühlunggegenüber der Raumheizung an Bedeutung gewinnen wird.Unbestreitbar ist jedoch, nur noch energieeffiziente und umwelt-freundliche TGA – Anlagen für die Raumheizung und –kühlungbzw. Klimatisierung einzusetzen. Deshalb wird der gegenwärtigeBoom in der Anwendung von Wärmepumpen anhalten.

Energieeffizienz und thermische Behaglichkeit

Hauptaufgabe der Gebäude- und TGA – Anlagenplanung ist dasErreichen von thermischer, olfaktorischer, akustischer und hygie-nischer Behaglichkeit. Die Flächenheizung und –kühlung mitSystemtemperaturen in Raumtemperaturnähe schafft thermischeBehaglichkeit und ist in Verbindung mit Wärmepumpentechnikenergieeffizient. Diese Energieeffizienz wird durch die zu erwar-tende Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes künftig nochgesteigert.

Thermische Behaglichkeit und wirtschaftliche TGA – Anlagen

Reversible Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen sind energieef-fizient. Auch verbessert sich die Wirtschaftlichkeit im Vergleich zuseparaten Anlagen der Wärme- und Kälteversorgung gegenüberder Betrachtung des reinen Heizbetriebes.

Umweltprobleme verlangen Innovationen und unternehme-rische Entschlusskraft

Noch sind höchst energieeffiziente gasmotorische Wärmepumpen(Außengeräte) in Deutschland nur mit Wärmeleistungen zwischen18 kW bis 85 kW und Kühlleistungen zwischen 14 kW und 71 kWverfügbar. Im Jahr 2007 soll ein erstes einfamilienhaustauglichesGerät mit 11 kW Heizleistung und 7 kW Kühlleistung angebotenwerden. Die Maschinen werden gegenwärtig aus Japan importiert.

Ein Beispiel, dass einerseits in Deutschland immer noch notwendi-ge Entwicklungsarbeiten nicht erkannt, bewusst gebremst werdenoder zu lange dauern.

Unabhängig davon ist die Uponor Systempalette von der Wärme-pumpe bis zur Flächenheizung und –kühlung sehr zukunftsreichund bietet in dieser Geschlossenheit die Chance für Architekt,Fachplaner TGA und Ausführenden, einen Ansprechpartner inFragen hoher Energieeffizienz, bester thermischer Behaglichkeitund guter Wirtschaftlichkeit zu haben.

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Literaturverzeichnis

Viel Wissen lehrt einen Menschen nicht,Verstand zu haben.

Mynona

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/2/ - Verordnung über den energiesparenden Wärmeschutzund Energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden(Energieeinsparverordnung – EnEV) Entwurf, 16.November 2006.

/3/ ERB, M. Feldanalyse von Wärmepumpenanlagen (FAWA)et al. 1996 – 2003

Bundesamt für Energie der Schweiz, Schlussbericht,2004

/4/ - DIN 4108-6

/5/ - DIN V 4701-10

/6/ - DIN V 18599

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/12/ - Hängen Hitze und Leistungsfähigkeit zusammen?Ein Projekt an der Schnittstelle Wissenschaft undBildungInstitut für Meteorologie, Universität für BodenkulturWien. StartClim 2004.

/13/ - DIN 4710

/14/ - SIA 382: Lüftungs- und Klimaanlagen – AllgemeineGrundlagen und Anforderungen. 2005.

/15/ - prEN 15193 – 1:/16/ SANNER, B. Wärmepumpen.

Geothermische Vereinigung GtV, Geeste, 2000.

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/18/ - DIN EN 15 251

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/20/ BURKHARD, T. Die Nutzenübergabe von Systemen zurBauteilaktivierungHLH Bd. 55 (2004) Nr. 10, S.11 – 12

/21/ - ÖNORM M 7140

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/23/ - WP – Opt. Simulationssoftware für Wärmepumpen.Dipl.- Phys. Hönig. Dresden.

/24/ MÜLLER, D. Gesamtheitliche Bewertung von Baukonstruktion undtechnischer Gebäudeausrüstung unter Anwendung derEnEV 2002, DIN V 4701 - 10 und VDI 2067Diplomarbeit, FH Merseburg, 2004.

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/26/ - EnEV und die Förderung der WärmepumpeInformationszentrum Wärmepumpe + KältetechnikIZW, 2002.

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/28/ - Entwicklung der Strompreise.Energieagentur NRW (internet). 2007.

/29/ HÄGE, K. Strommarkt im Umbruch. Entwicklung von Strompreis –Vorhersage – Modellen.Vortrag GEOKomm, IHK Potsdam, 2004.

/30/ SCHAUMANN, G. Untersuchung der Wirtschaftlichkeit der geothermi-schen Wärmgewinnung in Deutschland im Vergleich zukonventionellen Verfahren sowie die Beurteilung derErfolgsaussichten für die Geothermie bei heutigenEnergiepreisenAbschlussbericht zum Forschungsvorhaben 0327114,2002.

/31/ NEUMANN, J. Einfluss der Energieeinsparverordnung EnEV 2002 aufden Einsatz von Elektrowärmepumpen in Heizungsan-lagen von EinfamilienhäusernDiplomarbeit. TU Dresden. 2004.

/32/ LEVEN, B. Ökonomische und ökologische Bewertung derElektrischen Wärmepumpe im Vergleich zu anderenHeizungssystemenForschungsbericht. Institut für Energiewirtschaft undRationelle Energieanwendung, Stuttgart. 2001

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/34/ HUBER, A. Gekoppelte Kälte- und Wärmeerzeugung mitErdwärmesondenHandbuch zum Planungsvorhaben.Bundesamt für Energie der Schweiz. 2001.

Internet Seiten zum Thema

Rechte Maustaste!!Rettungsanker eines Studenten beim Schreiben der Belegarbeit.

www.uponor.de Uponor GmbH

www.wpz.ch Wärmepumpenzentrum Buchs (ehemals Töss) -Prüfungen von Wärmepumpen

www.waermepumpe-bwp.de Bundesverband Wärmepumpe

www.izw-online.de Wärmepumpe aktuell (periodisch wiederkehrendePublikationen des Informationszentrums Wärmepumpeund Kältetechnik)

www.geothermie.de Geothermische Vereinigung GtV, Geeste

www.wp-opt.de Wärmepumpenanlagen - Simulation

www.wetter-online.de Aktuelle regionale Wetterdaten im Überblick

www.asue.de Arbeitsgemeinschaft für Sparsamen undUmweltfreundlichen Energieverbrauch e. V.Gasmotorische Wärmepumpen- Verfahren und Maschinen- Marktübersicht- Tagungsberichte

www.brennstoffspiegel.de Aktuelle Energie- und Brennstoffpreise

Weitere Fachbuchempfehlungen

OCHSNER, K. Wärmepumpen in der HeizungstechnikC. F. Müller, 3. Auflage, Heidelberg, 2005

LOOSE, P. ErdwärmenutzungC. F. Müller, Heidelberg, 2006.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 81

Dr. Achim Keune – Die VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die Hygiene in der Raumlufttechnik

Welches Ziel verfolgt die VDI 6022?

Die Hygiene-Qualität von Raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) stand viele Jahre im Fokus der Kritik. Einen Höhepunkterlebte diese in Deutschland Mitte der 80-iger Jahre durch diesogenannte Kröling-Studie.

Die wesentlichen Kritikpunkte bezogen sich neben einer mangeln-den thermischen Behaglichkeit vor allem auf die Luftqualität imAufenthaltsraum. Seit Pettenkofer galt als Vergleichsmaßstab fürdie Raumluftqualität die der Außenluft. Viele Untersuchungenergaben jedoch, dass auch bei Lüftungsanlagen welche nur mitAußenluft arbeiten, die Luftqualität im Raum schlechter war als inder Außenluft. Mit einer Vergrößerung des Außenluftvolumen-stromes konnte keine ausreichende Verbesserung erzielt werden.Die Ursache lag in der tatsächlich vorhandenen Verschlechterungder Luftqualität in den RLT-Anlagen selbst, d.h. dass die Zuluft-qualität schlechter war als die vorhandene Außenluftqualität. Beider Ursachensuche musste auch festgestellt werden, dass diegroße Mehrheit der Personen, die RLT-Anlagen planen, fertigen,errichten, instandhalten bzw. betreiben viel zu wenig Kenntnisseüber Lufthygiene, Mikrobiologie und damit verbundene medizini-sche Aspekte besitzen.

Die VDI 6022 und neueDIN EN-Normen im Kampfum die Hygiene in derRaumlufttechnik

Dr. Achim Keune Der VDI-TGA hatte sich deshalb bei der Erarbeitung der VDI 6022zur Aufgabe gestellt, eine Richtlinie zu erarbeiten, welche derVerbesserung der Zuluftqualität dient.

Obwohl die VDI 6022 den Namen „Hygiene-Anforderungen anRaumlufttechnische Anlagen und Geräte“ trägt, beinhaltet diesezusätzlich konkrete Forderungen für eine Weiterbildung derFacharbeiter, Meister, Techniker und Ingenieure, aber auch fürBetreiber von Kleinanlagen in der Lüftungstechnik, wie Woh-nungslüftungsanlagen. So wurden u.a. drei verschiedene Qualifi-zierungsformen für diesen Personenkreis entwickelt.

Die Qualifizierungen Kategorie A und B nach VDI 6022 sprechenden Personenkreis an, der sich beruflich mit den o.g. Tätigkeitenim Zusammenhang mit RLT-Anlagen beschäftigt.

In den Schulungen Kategorie A und B werden die Teilnehmer überalle notwendigen Kenntnisse der Lufthygiene, Mikrobiologie undder damit verbundenen medizinischen Aspekte ebenso unterrich-tet wie in den Hygiene-Anforderungen an alle Komponenten vonRLT-Anlagen. Die Schulung schließt ab mit einer schriftlichenPrüfung. Alle Teilnehmer, die erfolgreich an solch einer Schulungteilgenommen haben, erhalten einen Qualifizierungsnachweisnach VDI 6022.

Personen mit Qualifizierung Kategorie B arbeiten in der Wartungund Instandsetzung von RLT-Anlagen unter Anleitung mindestenseines Mitarbeiters mit Qualifizierung Kategorie A. Letztere führendarüber hinausgehende Tätigkeiten, wie in der Planung, Fertigung,Ausführung und bei Hygieneinspektionen, aus und sind befähigtUnterweisungen der Kategorie C nach VDI 6022 durchzuführen.

Die Unterweisung nach Kategorie C ist vorgesehen für Betreibervon selbst genutzten Kleinanlagen, wie Wohnungslüftungsanla-gen und solchen RLT-Anlagen, die neben der Luftfilterung nur derLufterwärmung dienen. Die Unterweisung ist notwendig, um demNutzer die Bedeutung einzelner Komponenten und deren War-tung zu erklären.

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Die Gültigkeit der Qualifizierung nach VDI 6022 ist zeitlich nichtbefristet. Nach Neuerscheinungen der VDI 6022 werden jedochAktualisierungsveranstaltungen empfohlen, um auch neuereErkenntnisse in der täglichen Arbeit effektiv nutzen zu können.

Der VDI-TGA hat zur Qualitätssicherung der Schulungen nach VDI6022 Qualitätskriterien erarbeitet und ernennt Schulungsveran-stalter nach erfolgreichem Nachweis der Einhaltung dieser Kriteri-en zum VDI-TGA-Schulungspartner und Referenten als „Qualifi-zierten Referenten“.

Das TBB Dr. Achim Keune ist VDI-TGA-Schulungspartner und setztnur durch den VDI-TGA qualifizierte Referenten ein.

Unklare Luftqualitäten nach DIN EN 13779(Veröffentlichung in der HLH vom Januar 2007)

Die bisherige „Bibel“ der Raumlufttechnik, die DIN 1946-2 wurdeim Mai 2005 zurückgezogen und durch die DIN EN 13779 ersetzt.Da die europäische Norm viele Veränderungen und Ergänzungenzur DIN 1946-2 beinhaltet, muss sich der TGA-Ingenieur intensivdamit auseinandersetzen. Leider schaffen die verschiedenenVersionen dieser neuen europäischen Norm unter anderem schonbei den Definitionen der Luftqualitäten viele Unklarheiten.

Im Mai des Jahres 2005 hat der DIN NHRS die EN 13779 (Ausga-be 2004) in die nationale Norm DIN EN 13779 /1/ überführt unddafür die DIN 1946-2 zurückgezogen. Schon im Juli des gleichenJahres wurde der Branche ein neuer Entwurf der DIN EN 13779/2/ mit veränderten Aussagen präsentiert. Seit Juli 2006 liegteine wiederum geänderte europäische Version als Vornorm prEN13779 /3/ vor. Neueste Informationen weisen darauf hin, dasseinige Inhalte aus der EN 13779 nunmehr in die EN 15251übernommen werden. Da mehr Einzelheiten nicht allgemeinbekannt simd, darf man gespannt sein, mit welchen Aussagen,Änderungen bzw. nationalen Anhängen diese als DIN EN undwann erscheinen werden. Die Ergänzung durch so genannte„nationale Anhänge“ oder VDI-Richtlinien scheint unumgänglich.Bisher bekannt gewordene Versionen haben schon für ausrei-chend Neuigkeiten, aber auch Unklarheiten unter anderem beiden Einführungen von Luftqualitäten gesorgt. Die je nach Luftartdefinierten 2 bis 5 Kategorien an Luftqualitäten werden imFolgenden kritisch diskutiert und beschrieben.

1. Außenluft-Kategorien

Seit Erscheinen der EN 13779 anerkennt man verschiedeneAußenluftqualitäten, die in Tabelle 1 beschrieben sind. Vorder-gründig erscheint es lobenswert, dass man endlich Schluss

Tabelle 1: Klassifizierung der Außenluft nach DIN EN 13779 Ausgabe Mai 2005 /1/und Entwurf Juli 2005 /2/ sowie der prEN 13779 vom Juli 2006 /3/

Kategorie nachDIN EN-Versionen2005

Beschreibung Kategorie nachprEN 13779 vomJuli 2006

AUL 1

AUL 2

AUL 3

AUL 4

AUL 5

Saubere Luft, die nur zeitweise staubbelastet sein darf (z.B. durch Pollen)

Luft mit hoher Konzentration an Staub oder Feinstaub (hoch bedeutet < 1,5 malWHO-Grenzwert)

Luft mit hoher Konzentration an gasförmigen Luftverunreinigungen(hoch bedeutet < 1,5 mal WHO-Grenzwert)

Luft mit hoher Konzentration an Staub oder Feinstaub und an gasförmigen Luftverunrei-nigungen (hoch bedeutet < 1,5 mal WHO-Grenzwert)

Luft mit sehr hoher Konzentration an Staub oder Feinstaub und an gasförmigenLuftverunreinigungen (sehr hoch bedeutet > 1,5 mal WHO-Grenzwert)

AUL 1

AUL 2

AUL 3

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macht mit dem bisherigen Grundsatz, dass Außenluft immergesundheitlich zuträglich ist. Ausnahmen bildeten in der Vergan-genheit nur Stellen mit lokaler Verschmutzung (z.B. Garagenein-fahrten, an Parkplätzen, in der Nähe von Kühltürmen). /1/ und/2/ kannten noch 5 verschiedene Außenluftkategorien. Dabeidurfte man sich fragen, wo z.B. Außenluft der Kategorie AUL 3zu finden ist. In anerkennenswerter Weise hat man in /3/deshalb die bisherigen Kategorien AUL 2 und AUL 3 ersatzlosgestrichen. Aber noch gelten für Deutschland die 5 AUL-Katego-rien nach den Versionen aus dem Jahr 2005. Aus Sicht der WHOdürfte Außenluft der Kategorie AUL 4 und 5 (bzw. AUL 2 undAUL 3 nach /3/) nicht mehr gesundheitlich zuträglich sein. Indiesen AUL-Kategorien werden einzelne WHO-Werte teilweiseerheblich überschritten. Diese zwingende Schlussfolgerung wirdjedoch an keiner Stelle in der DIN EN so formuliert. Dabei mussman zusätzlich bedenken, dass die WHO-Werte für die Außen-luft aufgestellt wurden. Nach /4/ hält sich der Mensch zwischendem 25. und dem 69. Lebensjahr nur durchschnittlich je Tag 20Stunden in Gebäuden und nur 4 Stunden je Tag im Freien auf. Esmuss deshalb geschlussfolgert werden, dass die Grenzwerte derAußenluft aus gesundheitlichen Gründen in Gebäuden erst rechteingehalten werden müssen. Atmet der Mensch doch je Tag 4mal mehr Raumluft als Außenluft ein.

Auftraggeber und Auftragnehmer müssen grundsätzlich eineVereinbarung treffen, welche Außenluftkategorie am jeweiligenStandort z.B. der Planung zu Grunde zu legen ist. Über verschie-dene Informationskanäle (z.B. /5/ oder /6/) können und müssenbeide sich die Messwerte für den jeweiligen Standort organisieren.Unklar bleibt in der DIN EN auch, ob die vor Ort vorliegendenMaximalwerte oder Durchschnittswerte als Maßstab gelten. Nach/1/ und /2/ wurden nur die Richtwerte der WHO für FeinstaubPM10 genannt, in /3/ wurden andere Schadstoffe (siehe Tabelle2) mit einbezogen.

In /3/ werden darüber hinaus übliche Werte in der Außenluft fürdiese Gefahrstoffe in den Städten Stuttgart, London und Madridgenannt. Daraus wird auch dort abgeleitet, dass die Außenluft in

den 3 Städten der Kategorie AUL 4 (nach /1/ und /2/) bzw. AUL2 (nach /3/) entspricht. Die zulässigen WHO-Werte werden dortin mehreren Kategorien bis zum Faktor 1,5 überschritten.

2. Raumluft-Kategorien

/1/ bis /3/ definieren 4 verschiedene Kategorien für die Raum-luftqualität (siehe Tabelle 3). Die Quellen /1/ und /2/ unterschei-den sich lediglich in der „Beschreibung der Raumluftqualität (2.und 3. Spalte). Unter Raumluft ist in jedem Fall die Raumluft imAufenthaltsbereich, unter Beachtung der Definition nach /7, S. 5/oder /3, S. 26/ zu verstehen.

Lediglich im „informativen Teil“ der DIN EN – welche rechtlicheBedeutung hat eigentlich dieser? – erhält man Hinweise, worinsich Raumluft der verschiedenen Kategorien unterscheiden.Genannt wird eine zulässige CO

2-Konzentrationserhöhung gegen-

über Außenluft, ein notwendiger Außenluftvolumenstromwechselje Person und ein Luftwechsel je m2 Fußbodenfläche. Die getrof-fenen weit reichenden Änderungen gegenüber bisherigen Maß-stäben, sind nicht zu übersehen.

So weicht die neue zulässige CO2-Konzentration für Aufenthalts-

räume erheblich vom Pettenkofer-Wert ab. Bisher galt 1.000 ppm

Verun- Mittelwert Grenzwert Quellereinigung über der Zeit von

SO2 24 Stunden 125 µg/m3 WHO 1999

SO2 1 Jahr 50 µg/m3 WHO 1999

O3 8 Stunden 120 µg/m3 WHO 1999

NO2 1 Jahr 40 µg/m3 WHO 1999

NO2 1 Stunde 200 µg/m3 WHO 1999

PM10 24 Stunden 50 µg/m3 99/30/ECmax. 35 malÜberschreitung

PM10 1 Jahr 40 µg/m3 99/30/EC

Tabelle 2: Beispiele für Grenzwerte zur Klassifizierung der Außenluft ausprEN 13779, Juli 2006, Tabelle A.4

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 784


als maximal zulässige CO2-Konzentration in Aufenthaltsräumen. In

der DIN EN definiert man jetzt zulässige Konzentrationserhöhun-gen gegenüber der vorhandenen Außenluft und keine Absolut-werte mehr. Da in vielen Städten Deutschlands die CO

2-Konzent-

ration in der Außenluft gleich oder größer als 500 ppm ist, lässtman in diesen Gebieten nunmehr CO

2-Konzentrationen teilweise

weit oberhalb des bisherigen Grenzwertes bei den Raumluftkate-gorien RAL 3 und RAL 4 zu. Raumluft mit diesen hohen CO

2-

Konzentration nennt man dann „mittlere bzw. niedrige“ (nach /1/und /2/) oder „moderate bzw. niedrige“ (nach /3/) Raumluft-qualität. Praktisch würde dies bedeuten, dass in vielen Anwen-dungsfällen die Zufuhr von „CO

2-armer“ Luft (Außenluft) gegen-

über heute reduziert werden könnte. Dem steht entgegen, dassgleichzeitig höhere Außenluftvolumenströme (siehe die beidenletzten Spalten in Tabelle 3) gefordert werden.

So aber stellt sich die Frage, wie diese hohen zulässigen CO2-

Konzentrationserhöhungen mit den sehr stark erhöhten Forde-rungen für die Außenluftvolumenströme zu vereinbaren sind.Die CO

2-Abgabe der Personen ist – abgesehen von extremen

körperlichen Anstrengungen – nicht so groß, dass die nunmehrzulässigen CO

2-Konzentrationen im Aufenthaltsraum mit Außen-

luftraten nach DIN EN 13779 eintreten. Vergleicht man die nungeforderten Außenluftvolumenströme mit den Forderungen derArbeitsstätten-Richtlinie (ASR 5) /8/ beispielsweise bei über-wiegend sitzenden Tätigkeiten, so werden dort lediglich 20 bis40 m3/(h Pers.), d.h. 5,55 bis 11,1 l/(s Pers.) gefordert. Dieswürde nach DIN EN der Kategorie RAL 4 entsprechen. BeiTemperaturen kleiner als 0°C oder größer als 26°C konnten dieWerte nach /8/ oder DIN 1946-2 sogar um max. 50% vermin-dert werden. Die mögliche Absenkung der Außenluftrate, beiniedrigen oder hohen Außentemperaturen, wird nach DIN EN13779 nicht mehr erlaubt. Den Vergleich, und damit die Wider-sprüche zwischen der DIN EN 13779 und der geltenden Arbeits-stättenrichtlinie, zeigt Abbildung 1.

Es muss die Frage erlaubt sein, wer bereit sein wird, die nunnach DIN EN geforderten hohen Außenluftraten zu bezahlen.Diese erhöhten Außenluftraten haben oft nicht nur eine größereRLT-Anlagen zur Folge, sondern erfordern einen wesentlicherhöhten Energiebedarf im Winter, um die Außenluft aufzuhei-zen und ggf. im Sommer abzukühlen. Dazu kommt die bisher in/1/ bis /3/ nicht erfolgte Klarstellung oder Abgrenzung, ob diegeforderten hohen Außenluftvolumenstromraten unabhängig

Tabelle 3: Kategorien der Raumluft nach DIN EN 13779 (Mai 2005 und Juli 2005) bzw. prEN 13779 (Juli 2006)

Kategorie Beschreibung der Raumluftqualität

RAL 1

RAL 2

RAL 3

RAL 4

Spezielle

Hohe

Mittlere

Niedrige

prEN AusgabeJuli 2006/3/

DIN EN AusgabeMai 2005 undJuli 2005/1/ und /2/

CO2-Konzentrationüber der Außen-luftkonzentrationin ppm

Außen- oderÜberströmluftrate*in l/(s m2);Standardwert(Bereich)

Auswahlkriterien(aus dem informativen Teil der Norm)

Außenluftrate inl/(s Person); Standardwert(Bereich)

Nichtraucherräume Raucherräume

Hohe

Mittlere

Moderate

Niedrige

nichtanwendbar

0,83(>0,7)

0,55(0,35-0,7)

0,28(<0,35)

350(≤ 400)

500(400-600)

< 800(600-1.000)

< 1.200(>1.000)

20(>15)

12,5(10-15)

8(6-10)

5(<6)

40(>30)

25(20-30)

16(12-20)

10(<12)

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von der vorhandenen Außenluftkategorie gelten. Glauben dieVerfasser der DIN EN dass man z.B. mit 72 m3/h je Person(gleich 20 l/(s Pers.) Außenluft der Kategorie AUL 5 – diegesundheitlich alles andere als vernünftig ist - in Nichtraucher-räumen eine „Spezielle Raumluft-Kategorie AUL 1“ erreichenkann? Dies kann und darf nicht anerkannter Stand der Techniksein oder werden.

Der praktische Ingenieur, muss ebenso wie jeder Auftraggeber dieFrage stellen, welche Raumluft-Kategorie er seiner Auslegungbzw. Bestellung zu Grunde legen soll. Welche Kategorie wähltman z.B. für Büroräume, für Klassenräume, für Hotelzimmer, fürToiletten oder Küchen? Eine mögliche Antwort, geschlussfolgertaus der DIN EN 13779, soll im folgenden Punkt dieses Beitragesgegeben werden.

Abb. 1: Vergleich derForderungen nachDIN EN mit denen derArbeitsstättenverord-nung

m3/(h Pers.)

0 20 40 60 16080 100 120 140

Keine Berücksichtigung: der Außenluftqualität der Außenluftemperatur sitzend/nicht sitzend!Keine Bürotätigkeit

nach Arbeitsstättenverordnung

RAL 4Nichtraucher

18

36

RAL 4Raucher

28,8

RAL 3Nichtraucher

57,6

RAL 3Raucher

45

RAL 2Nichtraucher

90

RAL 2Raucher

72

RAL 1Nichtraucher

144

RAL 1Raucher

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3. Abluft- und Fortluft-Kategorien

/1/ bis /3/ definieren – wie bei den RAL-Kategorien – 4 Kategori-en der Abluftqualität, die in der Regel den Kategorien der Fortluftgleich zu setzen sind. Tabelle 4 zeigt die Definition, Beispiele undAussagen zur möglichen Weiterverwendung der Abluft nach DIN

EN. Dabei ist zu beachten, dass Umluft nicht mit Sekundärluft(siehe Definition in /1/ bis /3/ und /7/) verwechselt werden darf.Nach Definition der DIN EN wird Umluft mindestens einem Raum,als Bestandteil der Zuluft, wieder zugeführt, aus dem die Abluftnicht stammt. Sekundärluft dagegen wird nur dem gleichen Raumzugeführt, aus dem die Sekundärluft/Abluft entnommen wurde.

Tabelle 4: Kategorien der Abluft und Fortluft nach DIN EN 13779 (informativer Teil)

Kategorie Beschreibung Beispiele geeignet als

ABL1 = FOL1

ABL 2 = FOL2

ABL 3 = FOL3

ABL 4 = FOL4

Um- und Überströmluft

Umluft in Räumen gleicher Kategorie nurgeeignet, wenn die Umluft überwachtwird. Geeignet als Überströmluft fürToiletten, Waschräume, Garagen undähnliche Bereiche

weder als Umluft noch als Überströmluftgeeignet

weder als Umluft noch als Überströmluftgeeignet

Abluft/Fortluft mit niedrigem VerunreinigungsgradLuft aus Räumen, deren Haupt-emissionsquellen Baustoffe und dasBauwesen sind, ebenso Luft ausAufenthaltsräumen, deren Hauptemissi-onsquellen der menschliche Stoffwech-sel, Baustoffe und das Bauwerk sind. NurLuft aus Nichtraucherräumen.

Abluft/Fortluft mit niedrigem VerunreinigungsgradLuft aus Aufenthaltsräumen wie beiKategorie 1, jedoch mit mehr Verunreini-gungen als bei Kategorie 1.Luft aus Räumen mit Raucherlaubnis.

Abluft/Fortluft mit hohem VerunreinigungsgradLuft aus Aufenthaltsräumen in denenemittierende Feuchte, Arbeitsverfahren,Chemikalien usw. die Luftqualitätwesentlich beeinflussen.

Abluft/Fortluft mit sehr hohem VerunreinigungsgradLuft, die gesundheitliche Schadstoffeenthält, deren Konzentrationen höherliegen, als für die Raumluft zulässig.

Büros, einschließlich integrierter kleinerLagerräume; Klassenräume; Sitzungs-räume; öffentliche Bereiche; Treppen-häuser; Flure; gewerbliche Räume ohnezusätzliche Emissionsquellen.

Hotelzimmer; Speiseräume; Umkleide-räume; Küchen für die Zubereitungheißer Getränke; Lagerräume

Küchen; Toiletten- und Waschräume;Kopierräume; Saunen; einige chemischeLaboratorien; spezielle Raucherräume

Örtliche Küchenabsaugungen;Grillräume; Garagen; Parkhäuser;professionelle Absaugeinrichtungen;Räume zur Verarbeitung von Farb- undLösemitteln, Räume für Lebensmittel-abfälle; intensiv genutzte Raucherräu-me; besondere chem. Laboratorien;zentrale Staubsauganlagen

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Sekundärluft wird in den Abschnitten der DIN EN 13779 zu denLuft-Kategorien nicht behandelt.

Bei der Betrachtung der RAL-Definitionen zeigen sich weitereWidersprüche. Warum ist beispielsweise die Abluft aus Fluren oderTreppenhäusern besser als die aus Hotelzimmern? Weiterhin giltzu beachten, dass im „informativen Teil“ der DIN EN die Verwen-dung von Abluft der Kategorie ABL 3 und ABL 4 sowohl alsÜberströmluft als auch als Umluft verboten wird. Kopierräumedürfen damit beispielsweise an ein zentrale Abluft-/Umluftanlagenicht angeschlossen werden. Bei ABL 2 (z.B. Hotelzimmer) ist dieVerwendung als Umluft nur erlaubt, wenn die Luftqualität derUmluft überwacht wird. Reicht aber eine Überwachung ohneKonsequenzen bei merkbarer Belastung aus? Eine Überwachungwird nicht beschrieben. Die Verbote zur Verwendung als Um- oderÜberströmluft gelten offensichtlich unabhängig von möglichenReinigungsverfahren. Im Sinne einer wirtschaftlichen Gestaltungguter Raumluftqualitäten, sollte unbedingt über eine Hygiene-gerechte Aufbereitung von Abluft aus einigen Anwendungsfällenmit Abluftqualitäten schlechter als ABL 2 (nach /1/ und /2/)nachgedacht und zugelassen werden. In einigen Produktions- undGewerbebetrieben werden solche Technologien schon vieleJahrzehnte mit guten Erfahrungen genutzt. Ist dies dort jetztverboten? Es gilt weiterhin festzuhalten, das /1/ bis /3/ auch fürProduktions- und Gewerbebetriebe gilt, nicht jedoch für dieWohnungslüftung. Eine weitere unverständliche Festlegung,zumal wesentliche Inhalte nun in die DIN EN 15251 verlagertwerden sollen, die jedoch auch für Wohnungslüftungsanlagen gilt.

Aus den Kenntnissen der Raumluftströmung wissen wir, dass mitAusnahme der Verdrängungs- und der Quelllüftung sich im Raumein nahezu homogener Raumluftzustand einstellt. Damit kannauch geschlussfolgert werden, dass in diesen Fällen die Abluft-qualität zumindest sehr nahe an der Raumluftqualität liegt. Beider Quelllüftung ist der Unterschied zwischen Raum- und Ablufthäufig ebenfalls gering, wenn man von der qualitativ besserenAtemluft bei Quelllüftung gegenüber Mischlüftung absieht.Abluft aus Absauganlagen wie bei ABL 4 verhält sich natürlich

anders. Die dem „informativen Teil“ der DIN EN entnommeneTabelle 4 nennt Beispiele wo z.B. die Abluftkategorie ABL 1 bisABL 4 vorliegt. Daraus könnte geschlussfolgert werden, dass dieBeispiele auch für die Definition der Raumluftqualitäten oderRAL-Kategorien anzuwenden sind. Warum soll beispielsweise imBüro mit Rauchverbot die Abluft der Kategorie ABL 1 entspre-chen, wenn dort eine Raumluftqualität RAL 2, 3 oder 4 vorliegtund anderseits im Nichtraucherhotelzimmer Abluft der KategorieABL 2 mit Raumluftqualität RAL 1, 3 oder 4 vorliegen? DieTabellen 5 und 6 zeigen die so gewählte Zuordnung einzelner

Anwendungszweck Raumluftqualität

Büro*(incl. integrierte kleine Lagerräume) RAL 1

Chem. Laboratorien RAL 3

Flure* RAL 1

Garagen RAL 4

Grillräume RAL 4

Hotelzimmer RAL 2

Klassenräume* RAL 1

Kopierräume RAL 3

Küchen für heiße Getränke RAL 2

Küchen, sonstige RAL 3

Lackierräume und ähnliche RAL 4

Lager RAL 2

Öffentliche Bereiche* RAL 1

Raucherräume RAL 3

Raucherräume, intensiv genutzt RAL 4

Saunen RAL 3

Sitzungszimmer* RAL 1

Speiseräume RAL 2

Toilettenräume RAL 3

Treppenhäuser* RAL 1

Umkleideräume RAL 2

Waschräume RAL 3

Tabelle 5: Vermutete Zuordnung von einzelnen Anwendungszwecken zuRaumluftqualitäten

* gilt nur bei Rauchverbot, sonst RAL 2 oder schlechter

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Raumklassen zur Raumluftkategorien. Ist diese Lesart der DIN ENnicht zwingend und logisch? Aber es ist zu vermuten, dass dieVerfasser der DIN EN diese Schlussfolgerung nicht in Betrachtziehen wollten. Warum sollen z.B. die Flure bessere Raumluftqua-lität erhalten als Hotelzimmer?

4. Kategorien der Zuluft

Während bei den obigen Kategorien aus der Höhe „der Zahl“ eineReihenfolge der Luftqualitätsgüte ggf. geschlussfolgert werdenkann, ist dies offensichtlich bei nach /1/ und /2/ definiertenZuluft-Kategorien nicht so. Die Definitionen zeigt Tabelle 7. Zuluft,bestehend aus Außenluft der Kategorie AUL 5, gehört zur KategorieZUL 1 und ist mit Sicherheit nicht besser, sondern schlechter, alsZuluft, die aus Außenluft der Kategorie AUL 1 und Umluft derKategorie ABL 1 besteht, aber nach /1/ und /2/ der Kategorie ZUL

Raumluftqualität Anwendungszweck

RAL 1 Büro* (incl. integrierte kleine Lagerräume), Flure*,Klassenräume*, Öffentliche Bereiche*, Sitzungs-zimmer* und Treppenhäuser*

RAL 2 Hotelzimmer, Speiseräume, Küchen für heißeGetränke, Umkleideräume und Lager

RAL 3 sonstige Küchen, Toilettenräume, chem. Laborato-rien, Kopierräume, Raucherräume, Saunen,Waschräume

RAL 4 intensiv genutzte Raucherräume, Garagen, Räumefür Lebensmittelabfälle, Lackierräume und ähnliche

Tabelle 6: Vermutete Zuordnung von einzelnen Raumluftqualitäten zuAnwendungszwecken

* gilt nur bei Rauchverbot, sonst RAL 2 oder schlechter

Kategorie Beschreibung

ZUL 1 enthält nur Außenluft

ZUL 2 enthält Außen- und Umluft

Tabelle 7: Kategorien der Zuluft nach DIN EN 13779(Mai 2005 und Juli 2005)

2 zuzurechnen ist. Sekundärluft findet bei der gewählten Definitionkeine Berücksichtigung. Zuluft, die lediglich aus Umluft besteht,wird nicht zugeordnet. Die nach /1/ und /2/ gewählte Definitioneiner Zuluft-Kategorie – nicht nach der Luftqualität! – macht keinenSinn. In /3/ wurden die Zuluft-Kategorien – wohl aus diesem Grund- komplett gestrichen. Im Sinne der praktischen Anwendbarkeit,wäre jedoch eine sinnvolle Definition der Zuluft besser als dieseersatzlos zu streichen. So könnte man eine Zuluftqualität definierenüber deren Hygiene-Qualität, ähnlich wie der gewählte Ansatz fürdie Außenluft es vorgibt.

5. Luftfilterzuordnungen

Die DIN EN gibt eine Mindestforderung vor. Es darf sicher denVerfassern der DIN EN unterstellt werden, dass sie wissen, dassdiese Forderung allein zur Erzielung einer gewünschten Raumluft-qualität nicht ausreichend ist, obwohl die Tabelle diesen Eindruckmachen dürfte. Hier wäre es sinnvoller gewesen, als Ziel eineZuluftqualität zu wählen und auf den Zusammenhang zwischenZuluftqualität, Zuluftvolumenstrom, Raumströmung, Raumlastenund Raumluftqualität hinzuweisen. Oder darf die Tabelle soverstanden werden, dass die Verwendung der angegebenenFilterklasse ein Kriterium für die jeweilige Raumluft-Kategoriedarstellt? Vielleicht sogar unter Verwendung der Schlussfolgerun-gen aus Tabelle 4, die in Tabelle 5 und 6 ihren Niederschlaggefunden haben? Dies würde bedeuten, dass Flure eine mitmindestens F 9 - gefilterte Zuluft erhalten müssten.

Es darf auch gefragt werden, wieso bei Vorhandensein der Außen-luft-Kategorie AUL 3 oder AUL 4 (nach /1/ und /2/) zur Erzie-lung jeder Raumluft-Kategorie kein Gasfilter oder dergleichengefordert wird, obwohl die Konzentration gasförmiger Verunreini-gen in der Außenluft den WHO-Wert bis zum Faktor 1,5 über-schreitet. Warum wird bei AUL 5 (nach /3/ AUL 3), d.h. mit sehrhohen Konzentrationen (> 1,5 mal WHO-Wert), ein Gasfilter nurfür die Raumluft-Kategorie RAL 1 und RAL 2 gefordert und bei„mittlerer oder moderater“ Raumluftqualität (RAL 3) nicht?

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6. Zusammenfassung

Obwohl in diesem Beitrag lediglich die Punkte, die mit der Luft-qualität zusammenhängen betrachtet wurden, erkennt man dieweit reichenden Veränderungen gegenüber der ersetzten DIN1946-2. Die Ausführungen machen deutlich, dass die neue DINEN 13779 einige gute Ansätze gegenüber der ersetzten DIN hat,aber auch noch einige wesentliche Mängel aufweist. So sind u. a.die geforderten hohen und unwirtschaftlichen Außenluftvo-umenstromraten nicht abgestimmt mit den neuen zulässigen CO

2-

Konzentrationen im Aufenthaltsraum und berücksichtigen nichtdie vorhandene Außenluftqualität. Ebenso werden Festlegungengetroffen, welche Luft aus welchem Raum wie weiterverwendetwerden darf, ohne eine mögliche Aufbereitung von Abluft inBetracht zu ziehen oder zuzulassen. Die in der DIN EN sonstkonsequent eingeführte Sekundärluft findet keine Berücksichti-gung in den angesprochenen Ausführungen der DIN EN. Einesinnvolle und für die Praxis unbedingt notwendige Definition derZu- und Raumluft mit entsprechenden Richt- oder Grenzwerten,sucht man vergebens. Obwohl Richtwerte nach WHO für dieKlassifizierung der Außenluft übernommen werden, finden diesekeinen Niederschlag bei der Begrenzung gesundheitlich zuträgli-cher Raumluft hinsichtlich Staub, Feinstaub und Schadgasen, mitAusnahme der CO

2-Konzentration. Für die von der Arbeitsstätten-

Richtlinie geforderte „ausreichend gesundheitlich zuträglicheAtemluft“ findet man keine ausreichenden Festlegungen.

Quellen

/1/ DIN EN 13779, Ausgabe Mai 2005: Lüftung von Nichtwohngebäuden –Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen;Deutsche Fassung EN 13779:2004

/2/ DIN EN 13779, Entwurf vom Juli 2005: Lüftung von Nichtwohngebäuden –Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen;Deutsche Fassung prEN 13779:2005

/3/ prEN 13779; Ausgabe Juli 2006: Ventilation for non-residential buildings –Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems

/4/ Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen – Ausgewählte Handlungs-schwerpunkte aus der Sicht BMU, 2004

/5/ www.airinfo-line.de

/6/ www.env-it.de/luftdaten/start.fwd

/7/ DIN EN 12792, Ausgabe Januar 2004: Lüftung von Gebäuden – Symbole,Terminologie und graphische Symbole; Deutsche Fassung EN 12792:2003

/8/ Arbeitsstätten-Richtlinie ASR 5 Lüftung, Ausgabe Oktober 1979

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Prof. Dr. Dieter Kreysig – Biofilm und Trinkwasserhygiene

Biofilm und Trinkwasser-hygiene

Prof. Dr. Dieter Kreysig

Deutschlands Trinkwasser ist das am eindeutigsten charakterisierteLebensmittel, durch das Infektionsschutzgesetz (InfSchG) und diedarauf basierende Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) [1] inseinen analytisch kontrollierbaren Parametern definiert und imHinblick auf die für die Einhaltung seiner Qualität geltendenVerantwortlichkeiten und Zuständigkeiten ebenso klar umrissenwie die erforderliche permanente Qualitätskontrolle und Über-wachung, einschließlich der daraus abzuleitenden Pflichten undBefugnisse.

Trotz dieser strengen Reglementierung der umfassenden Gewähr-leistung einer verordnungsgerechten Beschaffenheit des Trinkwas-sers beim Verbraucher kommt es vor, dass an Zapfstellen inGebäuden Wasser ausfließt, das – vor allem in hygienischerHinsicht – zu beanstanden ist.

Es ist der Frage nachzugehen, welche Ursachen bewirken, dassdas von den Wasserversorgungsunternehmen bis an die Übergabeeiner Hausinstallation in einwandfreier hygienischer Qualitätgelieferte Wasser nicht immer aus allen Zapfstellen einer Hausin-stallation in dieser Qualtiät entnommen werden kann, welchehygienischen Folgen sich daraus ergeben und mittels welcherMaßnahmen eine solche gebäudeinterne Kontamination verhin-dert bzw. beseitigt werden kann.

1. Trinkwasserhygiene

Die in der TrinkwV festgeschriebenen hygienischen Qualitätspara-meter gelten uneingeschränkt für sämtliches Wasser für denmenschlichen Gebrauch. Dieser „Gebrauch“ ist definiert (§ 3) alsalles Wasser

das zum Trinken, zum Kochen, zur Zubereitung von Speisenund Getränken oder zu den folgenden Zwecken bestimmt ist:Körperpflege und -reinigung,Reingen von Gegenständen, die bestimmungsgemäß mitLebensmitteln in Berührung kommen,Reinigen von Gegenständen, die bestimmungsgemäß nichtnur vorübergehend mit dem menschlichen Körper in Kontaktkommen.

1.1 Hygiene-Kriterien und Parameter

Als allgemeine Anforderungen an die hygienische Qualtität istdefiniert (§ 4): „Trinkwasser muss frei sein von Krankheitserregern,genusstauglich und rein ...“. Im präzisierten Sinne bedeutet dies(§ 5): „Im Trinkwasser dürfen Krankheitserreger im Sinne desInfSchG1) nicht in Konzentrationen enthalten sein, die eineSchädigung der menschlichen Gesundheit besorgen lassen.“

In erster Linie betrifft dies wassergängige Erreger von Seuchen(Cholera, Typhus usw.), deren An- bzw. Abwesenheit mittelssogenannter „Signal-„ oder „Leitkeime“2) im Ergebnis mikrobiolo-gischer Untersuchung an repräsentativen Wasserproben detektier-bar ist. In Anlage 1 Teil I TrinkwV ist dieser mikrobiologischeParameter geregelt (Tab. 1).

1) Im Sinne dessen ist ein Krankheitserreger ein vermehrungsfähiges Agens (Virus,Bakterium, Pilz, Parasit) oder ein sonstiges biologisches transmissibles Agens, dasbeim Menschen eine Infektion oder übertragbare Krankheit verursachen kann.

2) Das sind schnell wachsende und gut differenzierbare Bakterien, deren Anwesen-heit auch die von weiteren Krankheitserregern anzeigen würde.

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Ein weiterer Hygieneparameter ist die sogenannte „Keimzahl“,hinter der sich allgemeine, als nicht-pathogen einzustufendeKeime verbergen. Hierbei werden nach ihrer bevorzugten Vermeh-rungstemperatur zwei Arten unterschieden: Bebrütungstemperatur22°C (aus den natürlichen Wasserhabitaten stammende) und36°C (Warmblütlerorganismen entstammende). Das vermehrteAuftreten dieser Keime signalisiert – auch wenn davon zunächstkeine unmittelbare Gesundheitsgefahr ausgeht – Hygienemängelim Versorgungssystem und ist daher meldepflichtig. Als einenallgemeinen Richtwert für zu vermutende sanitärhygienischeMängel hat sich für beide Temperaturen eine Keimzahl3) vonjeweils ≤100 KBKE/ml erwiesen.

Die „Stelle der Einhaltung“ für diese mikrobiologischen Parameterist jede Zapfstelle eines Trinkwasserversorgungssystems, aus demVerbrauchern „Wasser für den menschlichen Gebrauch“ zurVerfügung gestellt wird, unabhängig davon, ob dieses Wassereinem der o. g. Verwendungszwecke zugeführt oder anderweitiggenutzt wird. Das gilt sowohl für Versorgungseinrichtungen mitfest installierten Leitungen (Gebäude) wie auch für mobile Anla-gen (Land-, Luft- und Wasserfahrzeuge).

Es ist durchaus damit zu rechnen, dass selbst bei Einhaltungdieser Parameter im Trinkwasser vereinzelt andere pathogeneKeime (z. B. Legionellen, Pseudomonaden u. a.) enthalten sein

können, im Kontext mit den Forderungen der Trinkwasserhygieneallerdings in nicht krankmachenden Konzentrationen / unterhalbder üblichen Nachweisgrenzen. Diese Keime können jedoch unterbestimmten ökologischen Bedingungen zu krankmachendenKonzentrationen aufwachsen, weshalb sie als Risikopotential nichtzu unterschätzen sind (s. unten).

1.2 Zuständigkeit – Verantwortung – Kontrolle

Die Zuständigkeit für die Einhaltung der Trinkwasserverordnungliegt bei den Gesundheitsämtern. Sie erstreckt sich sowohl auf dieTrinkwasser-Versorgungsunternehmen wie auch die gebäudeinter-nen Trinkwasseranlagen. Werden im Ergebnis durchgeführtermikrobiologischer Kontrolluntersuchungen oder anderweitigerUmstände Tatsachen wie die Nichteinhaltung der hygienischenParameter von Trinkwasser im öffentlichen Versorgungsnetz odereiner Hausinstallation bekannt, ist die Gesundheitsbehördebefugt, alle für den Verbraucherschutz erforderlichen Maßnahmenanzuordnen und deren zielführende Durchführung zu kontrollie-ren.

Die Verantwortung für die einwandfreie Hygienequalität desabzugebenden Trinkwassers an die Anschlussnehmer liegt bei denVersorgungsunternehmen. Der Unternehmer / Inhaber einerHausinstallation trägt die Verantwortung dafür, dass aus allenZapfstellen jederzeit Trinkwasser dieser Qualität entnommenwerden kann.

Das heißt: Bis zur Übergabestelle des Trinkwassers an einenAnschlussnehmer (i. d. R. Wasserzählwerk oder Grundstücksgren-ze) liegt die Verantwortung für die Einhaltung der Trinkwasserqua-lität – im Bedarfsfalle für die Ursachenbeseitigung im Falleeingetretener Beeinträchtigungen – beim Versorger, danach, inder Hausinstallation bis zur letzten Zapfstelle beim Betreiber.

Die Einhaltung verordnungsgemäßer Vorgaben und Regelungenbedarf der Kontrolle. Diese Kontrolle übt ebenfalls die Behördeaus. Dies erfolgt durch in ihrer Anzahl, ihrem Umfang und ihrer

lfd. Nr. Parameter Grenzwert Bemerkung(Anzahl KBE/ml)

1 Escherichia coli (E. coli) 0 -

2 Enterokokken 0 -

3 Coliforme Bakterien 0 -

4 Clostridium perfringens 0 Oberflächenwasser

Tabelle 1: Mikrobiologische Parameter nach TrinkwV 2001 Anlage 1 Teil I

3) KBE – Koloniebildende Einheit: die mit (4 ... 6)facher Vergrößerung auf demKontroll-Nährboden erkenn- / zählbare aufgewachsene Kolonie, in ihrer Summebezogen auf das Probenvolumen, dem sie entstammen.

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Häufigkeit nach Produktions- und Abgabeparametern (Versor-gungsunternehmen) bzw. der Größe und hygienischen Sensibilitätvon gebäudeinternen sowie mobilen Trinkwasserinstallationen(Betreiber) behördlich vorzunehmende / anzuordnende mikrobio-logische Kontrolluntersuchungen (§ 14 TrinkwV: Untersuchungs-pflichten).

Das Gesundheitsamt überwacht routinemäßig die Wasserversor-gungsanlagen in Gebäuden usw., aus denen Wasser für dieÖffentlichkeit bereitgestellt wird („öffentlich-gewerblicher Be-reich“, insbesondere Schulen, Kindergärten, Krankenhäuser,Gaststätten und sonstige Gemeinschaftseinrichtungen). WerdenBeanstandungen aus anderen Wasserversorgungsanlagen be-kannt, können diese zur Sicherstellung einer einwandfreienBeschaffenheit des Trinkwassers in diese Überwachung einbezo-gen werden (§18 TrinkwV).

Wie bereits angedeutet, ist es durchaus möglich, dass an derÜbergabestelle hygienisch nicht zu beanstandendes Trinkwasseraus den Zapfstellen einer Versorgungsanlage nicht (mehr) indieser Qualität entnommen werden kann, weil vereinzelt in dasSystem eingetragen Keime erst innerhalb dessen in krankmachen-de Konzentrationen aufgewachsen sind. Daher erstreckt sich dieKontrollbefugnis der Gesundheitsämter auch auf die Untersu-chung solcher Parameter, die sich erst in der Hausinstallationnachteilig verändern (TrinkwV § 19). Dies wird nach einem durchdie Behörde erstellten Plan im Rahmen eines Überwachungspro-gramms stichprobenartiger Kontrollen realisiert und erstreckt sichauf die Untersuchumg auf weitere wassergängige pathogeneKeime wie Legionellen, Pseudomonaden usw. (TrinkwV § 20).

Die Verantwortung für hygienisch einwandfreies Wasser für dieVerbraucher trägt der Besitzer / Inhaber einer Trinkwasserversor-gungsanlage, was auch Gewährleistung und Haftung einschließt.Auch das regelt die Trinkwasserverordnung, beispielsweise mit § 4,der die Abgabe von Trinkwasser, das nicht den einschlägigenhygienischen Qualitätsforderungen entspricht, an die Öffentlich-keit untersagt und mit § 24 als Straftat deklariert. Allein daraus

leitet sich die dringende Empfehlung an alle Inhaber / Betreibervon derartigen Versorgungsanlagen ab, rechtzeitig und regelmä-ßig zu kontrollieren / kontrollieren zu lassen, dass hygienischeinwandfreies Trinkwasser an der Übergabestelle tatsächlich auchständig an allen Zapfstellen anliegt und – falls dies nicht zutref-fend sein sollte – entsprechende Maßnahmen für die hygienischeSanierung des Systems durchgeführt und auf ihren Erfolg kontrol-liert werden.

2. Leitungs- und Installationssysteme – Behältnisse für dasLebensmittel Trinkwasser

Als Behältnisse für das unersetzliche Lebensmittel Trinkwassergelten sämtliche mit dem Medium Wasser ständig oder auch nurvorübergehend kontaktierte Rohre, Fittinge, Dichtungen undsonstige Bestandteile und Einbauten des Versorgungssystems. Vonden für ihre Herstellung eingesetzten Materialien und Stoffendürfen keinerlei die Beschaffenheit des Trinkwassers beeinträchti-gende Wirkungen ausgehen. Ebenso müssen sie dauerhaft inertgegenüber Trinkwasser in den Grenzen zugelassener salinischeroder anderer Inhaltsstoffe sein. In diesem Zusammenhang wird dieTrinkwasserverordnung flankiert von entsprechenden Eignungs-tests und Zulassungsverfahren. So dürfen in Trinkwasserinstallati-onen grundsätzlich nur DVGW-zertifizierte Materialien, Bauteileund Geräte eingebaut und genutzt werden. Speziell „Kunststoffe“(Polymermaterialien, Plaste, Elaste, sonstige organische Stoffe)müssen erfolgreich einen Test in Bezug auf mikrobiellen Bewuchsnach dem DVGW-Arbeitsblatt W 270 erfolgreich bestanden habenbzw. eine sogen. KTW-Empfehlung für Trinkwassereinsatz besit-zen.

2.1 Das öffentliche Versorgungssystem

Das Leitungsnetz zwischen dem Austritt des Trinkwassers aus demWasserwerk bzw. dem Trinkwasserspeicher besteht aus erprobtenRohrmaterialien und hydraulischen Funktionsteilen, die in einerTrasse verlegt sind, in der es nicht zu einer Erwärmung des Trink-wassers kommen kann. Sofern hierdurch ein jahreszeit-unabhängi-

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ges Temperaturregime von i. a. (8 ... 12) °C gewährleistet ist, derGehalt des Wassers an organisch verwertbaren Inhaltsstoffen(TOC, DOC, AOC4)) begrenzt (AOC > 5 mg/l), der Einbau mikrobi-ell besiedelbarer Materialien (z. B Gummi) vermieden, dann kanndavon ausgegangen werden, dass das Wasser in einem ver-brauchsbezogen dimensionierten und weitgehend komplettdurchströmten Verteilungsnetz nur in Ausnahmefällen zu einerhygienischen Beeinträchtigung des Trinkwassers auf seinemTransportweg zu den Verbrauchern kommt. In einem großflächigangelegten BMFB-Verbundprojekt5) konnten diese Zusammen-hänge und Sachverhalte sowohl durch grundlagenwissenschaft-liche wie auch praktische Studien zweifelsfrei belegt werden.

Bestätigen also die regelmäßig durchzuführenden mikrobiologi-schen Kontrolluntersuchungen am Einspeisungspunkt des Trink-wassers in das Verteilungssystem und die punktuell im Vertei-lungssystem durchzuführenden Kontrollen die hygienisch ein-wandfreie Trinkwasserqualität, dann kann dies auch für die Über-gabestellen in die Hausinstallationen vorausgesetzt werden. Wenndennoch in einer gebäudeinteren Versorgungsanlage an denZapfstellen zu beanstandendes Wasser anliegt, dann kann dieseeingetretene Kontamination nur als ein„hausgemachtes“ Problemaufgetreten und zu beseitigen sein.

2.2 Die Hausinstallation

Eine Trinkwasserversorgungsanlage in einem Gebäude unterschei-det sich in wesentlichen Merkmalen signifikant von einem öffent-lichen Versorgungsnetz, woraus sich u. a. auch entscheidendeUnterschiede in der mikrobiellen Besiedelbarkeit wasserkontak-tierter Oberflächen und daraus resultierende potentielle Hygiene-probleme ableiten, z. B.:

Komplexität des Aufbaus, Vielfalt von Einbauten und betriebe-ner Geräte / Anlagen, verbunden mit häufigen betriebs- underhaltungsbedingt erforderlichen Eingriffen und Änderungen(meist ohne präzise Dokumentation in Bestandsgebäuden),zirkulierende (überwiegend Warmwasser) und nicht zirkulie-rende Teilsysteme nebeneinander in langen Rohrleitungen (ingrößeren Gebäuden mehrere Kilometer),Temperaturregime mit großer Spreizung (14 ... 60) °C,sehr differente Betriebs- und Nutzungsweise, z. T. langeStagnationszeiten (in einem 4-Personenhaushalt wird dieKüchenarmatur am Tage in der Summe lediglich (30 ... 45)Minuten lang benutzt!),Verhältnis der Innenoberfläche wasserführender Rohrleitun-gen zum Füllvolumen von Rohren (vgl. Tabelle 2).

Insgesamt stellt die Hausinstallation ein für die Besiedelung durchMikroorganismen geradezu einladendes Habitat dar, welcheszahlreichen Spezies, die außerhalb (z. B. im öffentlichen Versor-gungsnetz) nur eingeschränkte oder keine für ihre Vermehrungerforderlichen Lebensumstände finden, die ökologische Nische füreine teilweise massenhafte Vermehrung bietet.

Folgende wesentliche Ursache-Wirkungs-Zusammenhängezwischen Besonderheiten von Hausinstallationen (s. o.) undmikroorganismischem Vermehrungspotential sind erkennbar:

Wasserkontaktierte Oberfläche

Wassergängige Mikroorganismen vermehren sich kaum implanktonischen Verteilungszustand (freischwimmend im Was-

4) TOC – Totalgehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff; DOC – gelösterorganischer Kohlenstoff; AOC – assimilierbarer organischer Kohlenstoff (Angabenjeweils in mg/l)

5) Flemming, H.-C. (Hrsg.): Erfassung des Wachstums und des Kontaminations-potentials von Biofilmen in der Verteilung von Trinkwasser; Berichte aus dem IWWRheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung GmbH Mülheim, Band 36,2003.

Rohr-ø Umfang U Fläche F Füllvolumen Verhältnis U:F[mm] [cm] [cm2] [cm3m-1]

10 3,14 0,79 79 ≈ 4

15 4,71 1,77 177 ≈ 2,7

50 15,7 6,28 628 ≈ 2,5

100 31,4 76,54 7.654 ≈ 0,4

Tabelle 2: Rohrleitung – Verhältnis Innenoberfläche – Füllvolumen

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ser), sondern benötigen dafür eine besiedelbare Oberfläche, andie sie sich anheften und ihre koloniebildende Vermehrungstä-tigkeit starten können. Installationstypisch steht für die ineinem Volumenteil Trinkwasser vorhandene Anzahl Mikroorga-nismen in einer Hausinstallation gegenüber dem öffentlichenVersorgungsnetz ein zig-faches Oberflächenareal zur Verfü-gung (vgl. Tab. 2). Allerdings ist das Kriterium der besiedelba-ren Oberfläche noch nicht hinreichend für eine tatsächlicheBesiedelung / Vermehrung. Vielmehr müssen weitere vermeh-rungsinitiierende Bedingungen erfüllt sein wie z. B. die für einesolche günstige Temperatur.

Temperatur

Mikroorganismen vermehren sich speziestypisch bevorzugt inbestimmten Temperaturbereichen. Für wassergängige Typen gilt imallgemeinen

< 12°C kaum / geringes Wachstum

> 12°C ... 25°C vermehrtes, mit steigender Temperatur linearsteigendes Wachstum

> 25°C ... 40°C mit der Temperatur exponentiell steigendesWachstum

> 40°C ... 70°C vermindertes Wachstum, Inhibierung, begin-nende Abtötung

>> 70°C Abtötung.

Das bedeutet, Mikroorganismen, die zwar im Trinkwasser auchnach seiner hygienisch sicheren Aufbereitung enthalten seinkönnen, werden sich – temperaturbedingt – im öffentlichenVersorgungsnetz nicht / nur unerheblich vermehren. Nach demÜbertritt in eine Hausinstallation finden sie jedoch im Behältersys-tem ausreichend Temperaturbereiche, die ihr Wachstum initiieren

und befördern. Dies gilt nicht nur für den warmwasserführendenTeil des Installationssystems, sondern in den meisten Bestandsge-bäuden auch für die Kaltwasser-Installation.

Nährstoffe – Quellen und Verfügbarkeit

Mikroorganismen benötigen für die Entfaltung ihrer Lebenstä-tigkeit neben Mineralstoffen vor allem bioverfügbare organi-sche Verbindungen. Quellen für diese Stoffe könnenbeispielsweise herstellungsbedingte Rückstände organischerStoffe auf den wasserkontaktierten Oberflächen von Installati-onsmaterialien, bei Transport, Lagerung und Montagehandlingder Installationsmaterialien auf- / eingebrachte Verunreinigun-gen sein, die bioverfügbare Stoffe darstellen bzw. enthaltenund an Wasser oder besiedelnde Mikroorganismen abgeben.Stellen einerseits diese bauseitigen, bedingt begrenzbarenNährstoffreservoirs (bei Inbetriebnahme einer Neuinstallation,aber auch im Betriebszustand von Bestandsgebäuden) dar, sogibt es andererseits eine qualitätsabhängige wasserbedingteEinflussgröße: den nach der Aufbereitung noch vorhandenenoder auf dem Transportweg zu den Hausinstallationen aufge-nommenen Gehalt des Trinkwassers an bioverfügbaren Stoffen,deren Gehalt sich in solchen analytisch zu ermittelnden Sum-menparametern für das jeweils anliegende Trinkwasser wieTOC, DOC, AOC (s. o.) widerspiegelt. Für den Betrieb einerHausinstallation bedeutet dies, dass zunächst jene anspruchs-losen Spezies, die mit dieser wassergängigen Nährstoff-Frachtleben können, in den für sie günstigen Temperaturbereichenbeginnen, das System zu besiedeln.

Die mit der Emission von weiteren bioverfügbaren Stoffen in dasWasser verbundene Stoffwechseltätigkeit der wachsenden Koloni-en „lockt“ weitere Spezies an und „lädt“ sie ein, zu siedeln, und sokommt eine Spezies nach der anderen hinzu unter Ausbildungeiner speziellen Lebensgemeinschaft, in der bis zu 120 verschie-dene Typen Mikroorganismen in friedlicher Eintracht miteinanderleben, was man dann einen „Biofilm“ nennt.

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2. Der Biofilm6)

Ein Biofilm besteht nach einer bereits seit 1990 gängigen Definiti-on [3]

aus immobilisierten Zellen auf einem Substratum, eingebettetin eine (von ihnen selbst produzierte) organische Polymerma-trix mikrobiellen Ursprungs mit einer über die Zeit und Flächeuneinheitlichen Ausformung und Bedeckung.

Mit wachsendem Einblick in die Besonderheiten von Biofilmenkonnte diese Allgemeine Definition zunehmend verfeinertwerden [4]:

„Ein Biofilm besteht aus Bakterienzellen, die miteinanderverbunden sind, aber insgesamt an einem Substratum (Ober-fläche, Grenzschicht) anheften und vollständig oder teilweisein eine von den Mikroorganismen produzierte polymereorganische Matrix (EPS – extrazelluläre organische Substan-zen) eingebettet sind.Ein Biofilm ist eine Oberflächenstruktur, die weder räumlichnoch über die Zeitachse gesehen gleichmäßig ausgebildet ist.Ein Biofilm kann neben den Mikroorganismenzellen abiotischeoder anorganische Bestandteile in größeren Mengen enthal-ten, die ebenfalls durch den von den Bakterien gebildetenSchleim (EPS) im Gesamtverband zusammengehalten werden.Ein Biofilm kann einzelligen kleinen Tieren (Amöben, Flagella-ten, Ciliaten) Schutz und Nahrungsgrundlage bieten, wobeiauch unter optimalen Bedingungen immer Zysten (Dauerfor-men) dieser Organismen vorhanden sind.“

3.1 Biofilm – Wachstum und Aufbau

Ein Biofilmaufbau durchläuft – in Abhängigkeit von denökologischen Bedingungen wie Temperatur, Nährstoffangebot,

Konzentration besiedelungsbefähigter Mikroorganismen imMedium usw. – innerhalb von Tagen, Wochen oder auch Mona-ten im Wesentlichen 3 Phasen (vgl. Abb. 1, 2 und 3):

6) Eine Übersicht: D. Kreysig: Der Biofilm – Bildung, Eigenschaften und Wirkungen;BIOforum 24 (2001), 40 – 43 und 3338 – 341.

Abb. 1: Phasen der Bildung eines Biofilms (schematisch)

Abb. 3: REM-Aufnahmen (mit freundlicher Gehehmigung von F. Tiefen-brunner; nachbearbeitet) eines Biofilms – A) Induktionsphase ...

Induktionsphase Akkumulationsphase ExistenzphaseSubstratum

extrazelluläre poly-mere Substanz

adsorbierbareorganische Stoffe

Bakterie

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Induktionsphase

Die Oberfläche des wasserkontaktierten Substratums (Metall, Glas,Kunststoff usw.) bedeckt sich mit einem Basisfilm. Dieser besteht ausadsorptiv (in Ausnahmefällen auch kovalent oder heteropolar) an dasSubstratum gebundenen organischen Stoffen (Wasser-Mediumbe-standteile, bakterielle Stoffwechselprodukte usw.), hat eine schleimi-ge Konsistenz und wirkt auf die Grenzfläche zwischen Substratumund Medium konditionierend. Es folgt die Akkumulationsphase.

Akkumulationsphase

Es siedeln sich zunehmend EPS-produzierende Bakterien auf demBasisfilm an und bilden den Oberflächenfilm, bestehend aus inEPS eingebetteten Mikroorganismen, und ist von wasserführen-den Kanälen durchzogen, durch die sich Protozoen oder Zellver-bände bewegen sowie Nähr-, Signal- und Botenstoffe transpor-tiert werden. Die Übergangszone zum Medium bildet eine Schichtabnehmender Dichtegradienten, die Bulk-Schicht, mit einerzähflüssigen Konsistenz nahe dem Oberflächenfilm.

Abb. 2: Aufbau und Struktur eines Biofilms (schematisch)

... B) Plateauphase ... ... C) abgelöstes Biofilm-Partikel

Substratum OberflächenfilmBasisfilm „Bulk“ Film

MediumGasphase

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Das Medium (Trinkwasser) befördert potentielle Besiedler (Mikro-organismen), Nährstoffe, Sauerstoff usw. an den Biofilm, nimmtStoffwechselprodukte auf und transportiert sowohl diese wie auchdurch Scherkräfte abgetragene Biofilmpartikel weiter, woraus einerhebliches Kontaminationspotential für nachgelagerte Leitungs-abschnitte und Systemteile resultiert.

Unter den jeweiligen Umgebungseinfüssen bildet sich im Laufeder weiteren Entwicklung ein Gleichgewicht zwischen Aufwachsenund Abtrag aus, ein Biofilm befindet sich in seiner mehr oderweniger stationären

Existenz- / Plateauphase

je nach Nährstoffangebot und weiteren existenziellen Parameternbesteht der Biofilm in dieser Phase aus mehreren Lagen mit einerDicke von 50 (unter besonders günstigen Bedingungen auch 500)�m. Protozoen, die auf dem Biofilm vegetieren und Bakterienabweiden, beeinflussen das Wachstum und die Existenzform einesBiofilms gravierend, wirken in gewisser Hinsicht wachstums-regulierend, was im Falle der Auswahl und Anwendung desinfizie-render Stoffe usw. von Bedeutung sein kann.

3.2 Die Lebensgemeinschaft Biofilm

Die in einem Biofilm vegetierenden Mikroorganismen leben nichtnebeneinander, sondern in einem ausgeklügelten Miteinander,d. h. sie nehmen sich gegenseitig wahr und korrespondieren. Dasbetrifft nicht nur die Tatsachen, dass sie sich quasi gegenseitigernähren, Kommensalismus üben, sondern darüber hinaus auchdie Ausbildung von Informationsketten und –kanälen.

Biochemische Untersuchungen zeigen [1,5]: Praktisch alleuntersuchten Bakterienarten in einem Biofilm produzieren ingeringen Mengen einen Stoff, ein spezielles Homoserinderivat,der in einer bestimmten Schwellenkonzentration innerhalb derKolonien die Produktion von spezifischen Eiweißstoffen („sig-ma“-Faktoren) auslöst, die ihrerseits wieder jeweils bis zu 40

Gene gleichzeitig aktivieren oder inhibieren und damit dengesamten Stoffwechsel der beteiligten Zellen verändern. So istz. B. eines der „angeschalteten“ Gene jenes für die Bildung vonSchleimstoffen wie Alginaten, während andere Gene, wie die zurBildung stabiler Zellwände (die im Gegensatz zu freilebendenplanktonischen Individuen) im Verband des Biofilms nicht mehrgebraucht werden „abgeschaltet“ werden. Zur Ausbildung einesBiofilms reicht damit als Initialzündung das Auftreffen (Ansto-ßen) mehrer Bakterien gleichzeitig oder kurz hintereinander aufkleinstem Raum und die damit erreichbare kritische Lacton-Konzentration. Dieser Effekt ist inzwischen als „quorum sensing“sehr eingehend, bei weitem aber noch nicht erschöpfend unter-sucht. Es konnte bewiesen werden, dass praktisch alle (nicht nurdie wassergängigen) Bakterien in der Lage sind, Biofilme zubilden und sich dabei „phänotypisch“ entscheidend zu verän-dern. Bereits während des frühesten Stadiums der Biofilmbil-dung entstehen auf der Grundlage einer gemeinsamen bioche-misch funktionierenden Sprache („Bakterienesperanto“) zwi-schen gleich- und verschiedenartigen in stabiler Verbindungstehenden Bakterienzellen Funktionsgemeinschaften, die dieseOrganismen wesentlich potenter machen als eine gleichartigeGruppe zusammengelagerter planktonischer Individuen.

Abb. 4 Nativer Biofilm im Fluoreszenzmikroskop mit fluoreszierendeingefärbten Koloniengrün: Legionellen, gelb: Pseudomonaden, rot: atypische Mycobakterien

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Im Ergebnis dieser völlig neuen, quorum-sensing-bedingtenDaseinsform der in einem Biofilm lebenden Mikroorganismenentwickeln diese gegenüber planktonisch lebenden neue Schutz-und Synergie-Effekte, deren in Bezug auf Trinkwasserhygienewichtigste, die veränderte Reaktion auf keimmindernde Einflüsseund Maßnahmen ist7).

3.3 Der Biofilm in der Hausinstallation

In einer Hausinstallation ist der Biofilm Ort der Vermehrung vonMikroorganismen und Quelle von deren Emission in das Trinkwas-ser. Viele Fragen in diesem Zusammenhang bedürfen noch derwissenschaftlichen Erforschung und praktischen Klärung8). Einesjedoch kann mit Sicherheit gesagt werden: Solange der Biofilmnur aus Kulturen apathogener Bakterien und Pilze besteht undfolglich auch nur solche nichtkrankmachenden Vertreter in dasTrinkwasser einträgt, ist dies „nur“ ein ästhetisches Problem.Siedeln jedoch auch pathogene Keime im jeweiligen Biofilm mitder Folge deren Emission in das Wasser, dann besteht ein ernsteshygienisches Problem, dessen unbedingt notwendige dauerhafteBeseitigung nicht nur die Desinfektion des fließenden Wassers,sondern die Inhibierung des Biofilms einschließt (s. u.).

Eine Auswahl der am häufigsten in Biofilmen von Hausinstallatio-nen anzutreffenden krankheitserregenden Bakterien listet Tab. 3auf [6].

Die mit Abstand am bekanntesten sowie hygienisch und klinischbedeutsamsten Bewohner von hausinternen Biofilmen sind dieLegionellen, speziell Legionella pneumophila, die Erreger dergefürchteten atypischen Lungenentzündung „Legionellose, Legio-

närskrankheit“ mit einem zumeist schweren Krankheitsverlauf (biszu 20 % tödlichen Ausgangs) und der leichteren Verlaufsform derInfektion „Pontiac Fieber, Sommergrippe“ sowie vereinzelt auchWundinfektionen. Der Infektionspfad ist die Inhalation (seltenerAspiration) von legionellenhaltigen Aerosolen bzw. in Aerosolenenthaltene legionellenkontaminierte Amöben [7]. Das Infektionsrisi-ko tritt bevorzugt im Zusammenhang mit aerosolbildenden Wasser-anwendungen (Duschen, Versprühen von Wasser usw.) auf. Da sichLegionellen bekanntermaßen in Biofilmen, und auch dort bevorzugtin auf Biofilmen lebenden Amöben als deren Schmarotzer vermeh-ren, gilt die Faustregel „wenig Amöben – geringe Gefahr durchLegionellen, ohne Biofilm – keine Legionellen“. Dieser Zusammen-hang ist wichtig im Sinne der Kontaminationsvermeidung einesInstallationssystems sowie dessen Dekontamination im Bedarfsfalle.

In ihrer hygienischen und – mehr noch – klinischen Relevanz sindPseudomonaden in den letzten Jahren ebenfalls als ein gefürchte-tes „Haustier“ gebäudeintern vegetierender Biofilme erkanntworden. Sie gelangen über Wunden, lädierte Hautstellen, Schleim-häute usw. in den menschlichen Körper und verursachen außeror-dentlich schmerzhafte, langwierige und schwer heilende – eineBehandlung mit teuren Antibiotika erfordernde – Entzündungen.Das Infektionsrisiko ist verbunden mit im Prinzip allen Formen desKontaktes kontaminierten Wassers mit dem menschlichen Körperund ist, vergleichbar mit dem Infektionsrisiko durch Legionellen,umso höher, desto stärker das Immunsystem eines Betroffenengeschwächt ist.

7) Desinfektionsmittel und -verfahren werden auch heute noch überwiegend anMonokulturen oder Suspensionen planktonisch verteilter Zielbakterien getestet,da es bislang noch kaum Verfahren gibt, dies an intakten Biofilmen vorzunehmen,so dass im Test ermittelte Wirkungen und Wirkparameter für die Applikationauf biofilm-assoziierte Spezies nicht oder nur bedingt übertragen werden können.

8) Hierfür wurde ein BMFM-Forschungsprojekt mit dem Kurztitel „Biofilm undHausinstallation” für die Laufzeit 2006 bis 2009 initiiert.

Bakterien Protozoen Viren

Legionella Cryptosporidium Enteroviren

Pseudomonas Giardia

Aeromonas Acanthamoebia

Mycobacterium

E. coli und Fäkalindikatoren

Helicobacter

Campylobacter

Tabelle 3 Beispiele hygienisch relevanter Mikroorganismen in Biofilmen

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Betrachtet man die Infektionsgefahr durch im Trinkwassersystemeines Gebäudes biofilm-assoziiert wachsende und emittierteLegionellen und Pseudomonaden als die „Spitze eines Eisbergs“,hinter der sich weitere weniger spektakuläre, aber deshalbdurchaus nicht weniger gefährliche pathogene Keime verbergenkönnen, wird deutlich, welche Rolle der Biofilm für die Trinkwas-serhygiene einnimmt.

4. Oberster Grundsatz: Kontaminationsvermeidung

Zweifellos ist die Vermeidung der Besiedelung einer Hausinstalla-tion durch einen Biofilm der sicherste Weg, dessen Benutzer vorInfektionen durch pathogene Keime zu verhindern. Da jedoch, wievorstehend ausgeführt, ein Eindringen von überwiegend apatho-genen, vereinzelt aber auch pathogenen Keimen, mit dem ange-lieferten Trinkwasser absolut nicht vermeidbar ist, kommt esdarauf an, deren Vermehrung in der Hausinstallation, die Ansiede-lung als Biofilm, zu verhindern oder zumindest weitestgehendeinzuschränken.

Folglich bleibt als einziger Weg, das gebäudeinterne Bedingungs-gefüge für die Mikroorganismen so zu gestalten, dass die Gefahrdes Aufwachsens eines Biofilms auf den Innenoberflächen deswasserführenden Systems – zumal durch pathogene Keime – sogering wie möglich gehalten wird.

Im Falle von Neuerrichtungen und Totalrekonstruktionen vonTrinkwasserversorgungsanlagen ist dies eine umfassende Forde-rung, die sich an die Planung, Errichtung, den Betrieb sowie dieInstandhaltung, Instandsetzung und Überwachung richtet. Wennhierfür auch die einschlägigen Normen und allgemeinen Vorschrif-ten einzuhalten sind, hat die Erfahrung gezeigt, dass das Regel-werk um den expliziten Aspekt der Trinkwasserhygiene eineErgänzung benötigte. Diese ursprüngliche Lücke ist längst mitdem Arbeitsblatt W 551 des DVGW-Regelwerkes [8] und mit derVDI-Richtlinie 6023 [9] geschlossen worden.

4.1 Planung, Errichtung und Betrieb einer Trinkwasser-installation

In der Planungsphase einer Trinkwasserinstallation werden dieVoraussetzungen geschaffen, dass diese verordnungs- undnormgerecht errichtet und betrieben werden kann. Dies erfordertim Idealfall bereits das – in der Praxis leider nur bedingt realisier-bare – Zusammenwirken von Architekten, Sanitärplaner, Errichterund künftigem Betreiber.

Eine exakte Nutzungsbeschreibung, ein darauf beruhendesRaumbuch, eine realistische Bedarfsabschätzung (für TWwarmund TWkalt) sind unabdingbare Voraussetzungen für die Konzipie-rung einer Trinkwasseranlage und deren Abgleich mit den erfor-derlichen baulichen Voraussetzungen.

Es zeugt von Weitsicht der Planer, bereits in dieser Phase den zuerwartenden Personalbedarf für Betrieb, Service und Wartung unddessen erforderliche Qualifikation abzuschätzen sowie Vorgabenfür den später erforderlichen Inspektions-, Wartungs- und Hygie-neplan zu definieren.

Folgende Vorgaben für einen ordnungsgemäßen späteren Betriebsind bei der Installation besonders akribisch zu beachten:

4.1.1 Temperaturregime

Abgeleitet aus dem temperaturabhängigen Vermehrungsverhaltenvon Mikroorganismen, speziell von Legionellen, sind dieTempera-turbereiche

< 25°C (besser < 22°C) für das Kaltwasser (TWk) bzw.(≤ 60 ... > 55)°C für das Warmwasser (TWw)

als Betriebstemperatur im gesamten Installationssystem ein-zuhalten.

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Zwingend erforderlich ist hierfür eine entsprechende Verlegungund Dämmung der wasserführenden Installationsteile, für denTWw-Bereich eine entsprechende Heizkapazität, abgeglicheneZirkulation (möglichst bis an die Armaturen durchgeschleift) usw.

Muss oder soll eine TWw-Installation mit einer niedrigeren Be-triebstemperatur betrieben werden, wie z. B. auch beim Einsatzvon Zentralthermostaten, dann ist durch zusätzliche Maßnahmendie hygienische Sicherheit bis zu jeder einzelnen Zapfstelle zugewährleisten. Als solche zusätzlichen Maßnahmen haben sichwiederholte thermische Eingriffe, die geregelte Zudosierung vonDesinfizienzien bzw. deren Generierung im Trinkwasser selbst ausdessen Inhaltsstoffen bewährt.

4.1.2 Auslegung der Installation

Eine bedarfsgerechte Dimensionierung von Rohrleitungen undBehältern, kürzestmögliche Leitungswege zu (Vorlauf) und von(Rücklauf) den Verbrauchern, eine thermisch und hydraulischabgeglichene uneingeschränkte Zirkulation [10], ein strikterVerzicht auf „hydraulische Reserve“ für künftige Systemerweite-rungen und sonstige Bedarfssteigerungen sind für die Gestaltungund Auslegung von TW-Versorgungsanlagen unverzichtbar,besonders wenn daraus Wasser für die Öffentlichkeit bereitgestelltwird.

Eine TWw-Speicherung sollte über mindestens zwei nach demSpeicher-Ladesystem betriebene und hydraulisch seriell geschalte-te Speicher erfolgen, in denen das Wasser über eine Verweildauervon mindestens 20 Minuten einer Temperatur von 60°C ausge-setzt ist.

Wenn aus bestimmten Gründen anstelle einer Zirkulation (oderdiese ergänzend) auf den Einsatz von Begleitheizung zurückge-griffen werden muss, ist zu beachten, dass dann im späterenBetrieb kaum eine Möglichkeit für den Einsatz verfahrenstechni-scher Maßnahmen möglich ist.

Anstelle längerer vom Versorgungsstrang abgehender TWw-Stichleitungen, insbesondere zu absehbar selten genutztenArmaturen, sind dezentrale Warmwasserbereiter zu bevorzugen.

4.1.3 Wahl der Materialien

Grundsätzlich gilt für die Wahl von Installationsmaterialien,Geräten und Funktionsteilen (Pumpen, Filter, Behälter usw.) sowiealle weiteren mit dem Trinkwasser in Kontakt stehenden Einbautenzwingend, dass sie auf ihre Trinkwassertauglichkeit geprüft undentsprechend zertifiziert (DVGW KTW) sind.

4.2 Betriebsregime

Mit einer Trinkwasserversorgungsanlage wird ein Lebensmittel-behältnis geplant, errichtet und betrieben. Es steht außerFrage, dass sowohl bei deren Errichtung wie auch bei derInbetriebnahme und im späteren Betrieb mindestens die fürHerstellung, Lagerung und den Transport von Lebensmittelngeltenden hygienischen Grundsätze und Maßstäbe in vollemUmfang gelten und einzuhalten sind. Es bedarf keiner aus-schweifenden Phantasie zu konstatieren, dass aufgrund der„Vorgeschichte“ vielfach bereits zum Zeitpunkt der Inbetrieb-nahme ein vorhandenes Kontaminationspotential nicht ausge-schlossen werden kann, insbsondere wenn die InbetriebnahmeMonate nach dem Abschluss der Baumaßnahmen erfolgt. Einenach den Regeln der Technik durchgeführte Grunddesinfektionkann in solchem Fall hygienesichernd wirksam sein. Die ineinem Betriebshandbuch niedergelegte Betriebsweise für dasjeweilige Versorgungssystem umfasst neben der Gewährleis-tung der stabilen Versorgung der Nutzer mit Trinkwasser diebetriebstechnischen Bedingungen und Voraussetzungen fürden Erhalt eines hygienisch einwandfreien Zustandes desSystems. Das betrifft eine durchgehend bestimmungsgemäßeNutzung der gesamten Anlage unter allen Betriebszuständenund unter Berücksichtigung von zeitweiligen Abweichungenvom „Normalbetrieb“ wie Perioden der Minderauslastung

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(Hotels usw.), von Schließ- und Ruhezeiten ebenso wie dieregelmäßige Kontrolle der thermischen Parameter, der hydrau-lischen Verhältnisse sowie der Funktionstüchtigkeit von Bautei-len und Regeleinrichtungen.

Eine sorgfältige Wartung entsprechend allgemeiner und spezifi-scher Vorgaben, konsequente Instandhaltung und nicht zuletzt dieEinhaltung des gebäude- und nutzungstypischen Hygieneplansrunden die für einen hygienisch sicheren Betrieb erforderlichenVoraussetzungen ab.

Während es technisch möglich und rechtlich geboten ist, dieGefahr einer möglichen Infektion von Nutzern einer neuerrichte-ten / totalrekonstruierten gebäudeinternen Versorgungsanlage zuvermindern, lässt sich dies auf ein Bestandsgebäude nicht ohneweiteres übertragen, sondern ist oft erst im Ergebnis einer sorgfäl-tig vorbereiteten und durchgeführten hygienetechnischen Sanie-rung zu erreichen.

5. Dekontamination – hygienetechnische Sanierung

Tritt in einem Bestandsgebäude eine gesundheitsgefährdendemikrobielle Kontamination des Trinkwassers / der Trinwasserin-stallation auf, hat der Betreiber diese umgehend zu beseitigenund für einen anhaltenden Schutz vor Rekontamination zusorgen. Hierfür ist – abgesehen von der Durchführung gefah-renabwendender Sofortmaßnahmen – eine sachkundige Analy-se des zu beseitigenden Problems Voraussetzung für dieErarbeitung eines wirksamen Sanierungskonzeptes, daseinerseits die Besonderheiten des die Kontamination verursa-chenden Biofilms und andererseits die bau- und betriebstech-nischen Spezifika des zu dekontaminierenden / hygienisch zusanierenden Installationssystems umfasst. Ein solches objekt-spezifisches Sanierungskonzept ist eine anspruchsvolle planeri-sche Leistung, seine Realisierung erfordert hohes Maß anSach- und Fachkunde der Ausführenden.

5.1 Mikrobiologische Untersuchung

Die mikrobiologische Untersuchung, sei sie veranlasst durch einebehördliche Auflage oder Ergebnis der Pflichterfüllung desBetreibers zur Eigenüberwachung, muss unter folgenden Aspek-ten und Fragestellungen vorbereitet und durchgeführt werden:handelt es sich um eine lokale oder systemische Kontamination,welche Aussagen liefern die Untersuchungsbefunde bezüglichbau- / betriebstechnischer Mängel als Ursachen, welche Dring-lichkeit liegt für eine erforderliche Dekontamination vor usw. Diemikrobiologische Bestandsaufnahme soll also nicht nur feststellenhelfen, ob eine gesundheitsgefährdende Kontamination vorliegt,ob und wie dringlich eine hygienetechnische Sanierung erforder-lich ist, sondern auch Hinweise liefern für die Erarbeitung desnotwendigen Sanierungskonzeptes.

Im Vordegrund steht derzeit die Legionellen-Kontamination alseine Art „Leitkeim“ für gebäudeintere Hygieneprobleme imTrinkwasserbereich.

Der hierfür festzulegende Mindestumfang an Probenahmestellenwird im einschlägigen Regelwerk [8,9] empfohlen (vgl. Tab. 4).

orientierende Untersuchung

Kaltwasserzulauf zum Trinkwassererwärmer

Warmwasser am Austritt aus dem Trinkwassererwärmer / Vorlaufverteiler

Entnahmearmaturen*)

Zirkulationsrücklauf vor Wiedereintritt in den Trinkwassererwärmer /Zirkulationssammler

Tabelle 4: Mindestumfang von Probenahmestellen für mikrobiologischeUntersuchungen (nach DVGW Arbeitsblatt W 551 n. F.)

weitergehende Untersuchung

weitere Entnahmearmaturen (warm und kalt), bevorzugt selten genutzteDruckausgleichsgefäße

Entleerungsleitungen, Be- und Entlüftungsleitungen

Leitungsabschnitte mit Stagnationswasser

*) vorzugsweise Warmwasser, verschiedene Steigstränge, unterschiedliche Entfernungvon der Versorgungsleitung, unterschiedliche Armaturen-Typen; Kaltwasser exemplarisch

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Für die Beauftragung der Durchführung der Beprobung sindentsprechend akkreditierte Laboratorien mit akkreditiertenProbenehmern zu wählen.

Für die Befundbewertung wurde eine Bewertungsskala geschaffen[8,9], vgl. Tab. 5, die allgemein angewendet wird, aber in demFalle außer Kraft gesetzt ist, wenn es einrichtungstypisch oderregional strengere Maßstäbe gibt, die dann gültig sind.

Die Bewertung der ermittelten mikrobiologischen Befunde ineinem konkreten Objekt im Hinblick auf Sanierungsnotwendigkeit

und -dringlichkeit (Tab. 5 Teil I) sowie eventuell erforderlicheweitergehende Untersuchungen und Maßnahmen (Tab. 5 Teil II)ist gemeinsam mit der zuständigen Behörde vorzunehmen. Ihrwird der höchste ermittelte Zahlenwert KBE/Volumeneinheitzugrundegelegt.

Ergibt die Bewertung die Notwendigkeit einer Sanierung –ungeachtet der Dringlichkeit und unabhängig von Sofortmaßnah-men zur Gefahrenabwehr – dann ist die Erarbeitung eines Kon-zeptes für eine sichere, langfristig wirksame und Rekontaminationweitgehend ausschließende Sanierung zu erarbeiten.

Befund Kontaminations- Maßnahme(n) weitergehende Nachuntersuchung(KBE Legionellen/100 ml) Bewertung Untersuchung

I

> 10.000 extrem hoch direkte Gefahrenabwehr unverzüglich 1 Woche nach Desinfektion/(Desinfektion, Nutzungs- Sanierungeinschränkung wie Dusch-verbot) Sanierung erforderlich

< 1.000 hoch Sanierungserfordernis in umgehend -Abhängigkeit vom Ergebnisweitergehender Unter-suchung

≥ 100 mittel keine innerhalb von 4 Wochen -

< 100 gering keine keine nach 1 Jahr*)

II

< 10.000 extrem hoch direkte Gefahrenabwehr unverzüglich 1 Woche nach Desinfektion/(Desinfektion, Nutzungs- Sanierungeinschränkung wie Dusch-verbot) Sanierung erforderlich

< 1.000 hoch kurzfristige Sanierung innerhalb von 1 Woche nach Desinfektion/max. 3 Monaten Sanierung**)

≥ 100 mittel mittelfristige Sanierung innerhalb max. 1 Jahr 1 Woche nach Desinfektion/Sanierung

< 100 gering keine - nach 1 Jahr*)

Tabelle 5: Bewertung der Befunde mikrobiologischer Untersuchungen bei orientierender Untersuchung (I) und bei weitergehender Untersuchung (II)(nach DVGW-Arbeitsblatt W 551 n. F.)

*) werden bei Nachuntersuchungen in jährlichem Abstand < 100 KBE Legionellen/100 ml nachgewiesen, kann das Untersuchungsintervall auf max. 3 Jahre ausgedehnt werden.**) werden bei 2 Nachuntersuchungen in vierteljährlichem Abstand < 100 KBE Legionellen/100 ml nachgewiesen, braucht die nächst Nachuntersuchung erst 1 Jahr nach der

2. Nachuntersuchung vorgenommen zu werden.

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5.2 Sanierungskonzept

Aufgabe und Ziel des Sanierungskozeptes ist, mittels einer Korre-lation mikrobiologischer Untersuchungsbefunde mit bau-, be-triebs- und hygienetechnischen Parametern des zu sanierendenInstallationssystems eine Beurteilung des Bestandsgebäudesvorzunehmen hinsichtlich einzusetzender / anzuwendenderMaßnahmen, Verfahren, Geräte, Anlagen usw. für die erforderlichemikrobielle Dekontamination (Sanierung) sowie einen nachhalti-gen Schutz vor Rekontamination.

Das erfordert als ersten Schritt die Erlangung einer möglichstlückenlosen Transparenz des Installationssystems. Das erfordertneben der Erfassung von thermischen, hydraulischen und techni-schen Betriebsparametern (vgl. Tab. 6) auch eine an den Kriterienund Vorgaben der Normen und des Regelwerks orientierte Erfas-sung der bautechnischen Situation des zur Sanierung anstehen-den Systems [11]. Der Algorithmus der Erarbeitung des Konzeptesbesteht aus der mikrobiologischen, bau- und betriebstechnischenZustandserhebung, der Festlegung objekttypischer Maßnahmen,deren Realisierung (Sanierung), Nachuntersuchung und Erfolgs-kontrolle, Wartungs- und Instandhaltungsplan, Instandsetzung imBedarfsfall und Überwachung zur Gewährleistung des dauerhaftenErfolgs.

Ein Sanierungskonzept stützt sich auf drei Arten von Maßnahmen:bau-, betriebs- und verfahrenstechnische.

Bautechnischen Maßnahmen sollte die oberste Priorität einge-räumt werden, gefolgt von betriebstechnischen. Deren Durchfüh-rung beseitigt im allgemeinen noch nicht die Kontaminationsursa-che, sie sind jedoch unabdingbare Voraussetzung dafür, dass diesmittels nachfolgender verfahrenstechnischer Maßnahmenüberhaupt erst möglich wird.

Thermische Messwerterfassung

Temperatur Trinkwasser kalt (TWk) am Eintritt in das Gebäude, amEintritt in die Trinkwassererwärmung (TWE)

Temperatur Trinkwasser warm (TWw) im Speicher (Temp.-Schichtung?),am Speicheraustritt

Temperatur TWw (einschl. Zirkulation) sowie TWk im Verteilungssystem

Temperatur-Zeit-Verlauf bis zum Anliegen der Soll-Temperatur (TWwund TWk) an exponierten Zapfstellen

Heizleistung und Dämmung (TWw und TWk)

Tabelle 6: Erfassung von System- und Betriebsparametern eines zusanierenden Installationssystems

Strömungstechnische Kriterien

Bedarfsgerechte Dimensionierung der Leitungen TWk und TWw einschl.Zirkulation

Förderleistung Zirkulationspumpe(n)

Hydraulischer Abgleich des Zirkulationssystems

Funktion von Rückflussverhinderern

Durchflussleistung der Entnahmearmaturen

Querverbindungen TWw / TWk

Länge von Stichleitungen

Betriebsweise / Betriebszustände

Wasserqualität / Wasserparameter

Füllvolumen des Gesamtsystems

Anzahl und Art(en) der Entnahmearmaturen und deren Nutzungsfre-quenz

Wasserverbrauch TWk und TWw (Durchschnittsverbrauch täglich,monatlich, saisonal; Extremwerte, vor allem Spitzenlast-Werte)

Baumaßnahmen (stattgefundene, laufende, geplante Maßnahmen)

Schließ- und Ruhezeiten

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6. Sanierungsmaßnahmen

Bau- und betriebstechnische Maßnahmen dienen in erster Liniedem Ziel, dem vorhandenen Biofilm als Kontaminationsquelle dieöklogische Nische zu verschließen, also in der Installation Verhält-nisse zu schaffen, die letztlich die Eliminierung des Biofilmsermöglichen und sein Wiederaufleben oder seine Neuentstehungverhindern.

6.1 Bautechnische Maßnahmen

Bei bautechnischen Sanierungsmaßnahmen handelt es sich in derRegel um mehr oder weniger komplexe Eingriffe in das Installati-onssystem mit dem bereits erwähnten Ziel der Ausschaltung einesbautechnischen Gefährdungspotentials und die Schaffung derVoraussetzungen für eine erfolgreiche Dekontamination regelkon-former Betriebsweise (W 551, VDI 6023).

Beispielhaft sind bautechnisch zu erfüllende Forderungen undNotwendigkeiten zur Herstellung eines hygienisch adäquatenZustandes in einem Trinkwassersystem in Tabelle 7 zusammenge-stellt.

Die Rangfolge sowie die Dringlichkeit ihrer Realisierung ergebensich aus den vorliegenden mikrobiologischen Untersuchungsbe-funden an den beprobten Stellen / Bereichen, den korreliertenströmungstechnischen und thermischen Messwerten und Parame-ter und sonstigen lokalen bautechnischen Auffälligkeiten. DieWirksamkeit und Auswirkung ihrer Durchführung im Sinne derZielstellung des Sanierungskonzeptes ist prozessbegleitend zukontrollieren, um rechtzeitig korrigierende oder ergänzendeSchritte einleiten zu können.

6.2 Betriebstechnische Maßnahmen

Betriebstechnische Maßnahmen können permanent oder perio-disch einzuleitende Stell-, Steuer- und Regelvorgänge an vorhan-denen oder einzubringenden Komponenten und Einrichtungen

Trinkwassererwärmung, Speicherung, Bereitstellung

TWE-Speichergröße und -anzahl nach Bedarf/Verbrauch dimensionieren

nicht benötigte komplett abtrennen

in den Speichern Temperaturgradienten vermeiden

Heizleistung der notwendigen Betriebstemperatur (permanent,temporär) anpassen

Tabelle 7: Ausgewählte bautechnische Maßnahmen

Leitungsanlagen

bedarfsgerechte Dimensionierung (Rohquerschnitte usw.)bevorzugt als Zirkulation auslegen;

gleichmäßige Temperaturverteilung (min. =/>50° C)

erforderliche Dämmung (auch Kaltwasser!)

Leitungsmaterial wärmebeständig > 70° C, Vermeidung vagabundieren-der elektr. Ströme

Stagnationsbereiche, Endstränge u. a. Anreicherungsstellen fürWasserkeime beseitigen, nicht benötigte Rohrleitungen/Blindsträngeabtrennen

bei Entlüftungseinrichtungen unbedingt Rückfluss/Kontaminations-möglichkeiten für zentrale Wasserversorgung ausschließen

Armaturen

3-Liter-Regel für Durchgangsmisch- und –regelarmaturen bis zurentferntesten Zapfstelle

Entnahmearmaturen mit Einzelsicherung

aerosolarme und nicht zur Verkalkung neigende/leicht zu reinigendeEntnahmearmaturen/Duschen

Zapfhähne ohne Staueffekt mit sieblosen Strahlreglern bevorzugen

Überlaufstandventile statt Überläufe an Waschbecken, QuerverbindungTWwarm/TWkalt infolge defekter Rückflussverhinderer vermeiden

Austausch ungeeigneter Armaturen/Mischventil

sonstige Anlagen/Einbauten

hygienische Sicherheit funktionsgerechter Dosieranlagen, Filter usw.gewährleisten

DIN-gerechte Enthärtungsanlagen erforderlich

Materialien und Einbauten

DVGW-Registrier-Nummer bzw. KTW-Empfehlung unabdingbar

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sein (Temperaturregime, automatisch oder personengesteuertinitiierte Simulation erforderlicher Betriebszustände bei Ausblei-ben bestimmungsgemäßen Betriebes wie Ausbleiben von Ver-brauch, Abnahme, gestörter Zirkulation usw.), die dazu beitragen,thermische, hydraulische und betriebstechnische Mängel mitkontaminationsfördernden Auswirkungen zu unterbinden / zubeseitigen. Eine wesentliche betriebstechnische Maßnahme ist dieGewährleistung einer regelmäßigen und damit bestimmungsge-mäßen Betätigung sämtlicher Zapfstellen und sonstigen Auslauf-armaturen. Erfolgt dies im Prozess des normalen Nutzungsregimesnicht / nicht regelmßig, d. h. in maximalen Intervallen von 72Stunden, ist es durch personell oder automatisch mittels einge-bauter zeitgesteuerter Magnetventile oder entsprechend pro-grammierbarer Einzelarmaturen oder Armaturengruppen zusichern.

Ebenso verdienen mit Blick auf einen bestimmungsgemäßenBetrieb die Maßnahmen große Aufmerksamkeit, die in Abhängig-keit von der Dauer einer Betriebsunterbrechung einzuleiten sind(vgl. Tab. 8).

Eine wesentliche betriebstechnische Maßnahme ist die Gewähr-leistung einer regelmäßigen und damit bestimmungsgemäßenBetätigung sämtlicher Zapfstellen und sonstigen Auslaufarmatu-ren. Erfolgt dies im Prozess des normalen Nutzungsregimes nicht/ nicht regelmßig, d. h. in maximalen Intervallen von 72 Stunden,ist es durch personell oder automatisch mittels eingebauterzeitgesteuerter Magnetventile oder entsprechend programmierba-rer Einzelarmaturen oder Armaturengruppen zu sichern.

Ebenso verdienen mit Blick auf einen bestimmungsgemäßenBetrieb die Maßnahmen große Aufmerksamkeit, die in Abhängig-keit von der Dauer einer Betriebsunterbrechung einzuleiten sind(vgl. Tab. 8).

Betriebstechnische Maßnahmen richten sich im Wesentlichen aufdie Schwerpunkte

Gewährleistung eines kontaminationshemmenden Temperatur-regimes im TWw- und TWk-Versorgungsteil,Sicherung eines ununterbrochen bestimmungsgemäßenBetriebs (u. a. regelmäßige Nutzung /Öffnung der Zapfstel-len),Registrierung von Wasser- und Energieverbrauch zur Erken-nung von anormalen Abweichungen,Funktions- und Betriebskontrolle von Zusatzeinrichtungen(Dosierstationen, Enthärtungsanlagen usw.) sowie Filterpflege,Erfassung und Dokumentation wichtiger Betriebsparameterfür die frühzeitige Erkennung hygienisch bedenklicher Abwei-chungen,Kontrolle und Durchführung erforderlicher Wartungs-, In-standhaltungs- und Instandsetzungsarbeiten.

Über alle Betriebsparameter und betriebsrelevanten Daten undBefunde ist ein Betriebsbuch zu führen, dessen regelmäßigeAuswertung Grundlage der erforderlichen Wartung, Instandhal-tung und Instandsetzung ist.

Dauer der Betriebs- zu treffende Maßnahmeunterbrechung

> 3 Tage Anlage/Anlagenteil absperren, bei Wieder-inbetriebnahme spülen über die Entnahmear-maturen bis zum vollständigen Trinkwasser-austausch

> 4 Wochen Anlage/Anlagenteil absperren, bei Wieder-inbetriebnahme spülen nach DIN 1988-2

> 6 Monate Leitungen entleeren und bei Wiederinbetrieb-nahme spülen nach DIN 1988-2

> 1 Jahr Anlage/Anlagenteil von der Trinkwasser-versorgung trennen, Wiederinbetriebnahme nurdurch ein eingetragenes Installationsunter-nehmen

Tabelle 8: Maßnahmen bei Betriebsunterbrechung (nach [21])

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6.2 Verfahrenstechnische Maßnahmen

In Kombination mit vorangegangenen bau- und betriebstechni-schen verfolgen verfahrenstechnische Maßnahmen das Ziel, einevorhandene Kontamination zu beseitigen sowie eine Rekontami-natin (möglichst) dauerhaft auszuschließen.

Mit ihren spezifischen Wirkungen und Wirkungsgrenzen werdendie einzelnen Techniken und Verfahren wie

Grundesinfektion – thermisch, chemischUV-DesinfektionIntervall- oder Permanentdosierung von Desinfizienzien –ex-situ, in-situ

dieser Zielstellung unterschiedlich gerecht. Dieser Sachverhaltmuss im Rahmen der Erarbeitung eines Sanierungskonzeptesbeachtet werden.

Ferner ist zu unterscheiden, ob es angesichts eines Hygienepro-blems angeraten ist, mittels gewählter Maßnahmen eine Gefahrenabwendende allgemeine Keimminderung bis unter die Eingreif-grenze oder ob eine „Desinfektion“9 , also eine generelle normge-rechte Keimreduktion im gesamten Installationsbereich (plankto-nische Spezies ebenso wie die in Biofilmen sessilen) das Sanie-rungziel ist.

Die Bewertung der nachfolgend vorgestellten Verfahren bezüglichihrer Wirkungen und Wirkungsgrenzen erfolgt unter dem Kriterium„Desinfektion“

6.2.1 Grunddesinfektion

Eine Grunddesinfektion zielt darauf ab, ein Gesamtsystem oderauch nur hydraulisch separierbare Teilsysteme so zu behandeln,dass ein darin vorhandener Biofilm im Sinne der Definition fürDesinfektion komplett inibiert bzw. abgetötet wird. Elementare

Voraussetzungen für die Erzielung dieses Resultates ist, dass dieIntensität des jeweiligen desinfizierenden Agens und dessenEinwirkdauer im gesamten zu behandelnden Installationsbereichwirksam werden.

Thermische Grunddesinfektion

Als „Agens“ der Desinfektion kann eine entsprechend keimredu-zierende Temperatur genutzt werden. Um eine RF 5 entsprechen-de thermische Inhibierung / Abtötung sämtlicher in dem vorhan-denen Biofilm vegetierender Mikroorganismen zu erreichen, isterforderlich das gesamte auf seinen wasserkontaktierten Innen-oberflächen, vom Biofilm bewachsene Installationsmaterial fürmindestens (3 ... 5) Minuten auf eine Materialtemperatur vonmindestens 70°C zu erhitzen.

Welche Kosten und sonstige Aufwendungen dies erfordert, ist inTabelle 9 aufgelistet.

Die erforderliche Materialtemperatur kann nur mit dem Wasser alsWärmetransportmedium mit einer Vorlauftemperatur von ca. 80°Cund höher auf das Installationsmaterial bis zum letzten Auslauf(Strahlregler, Duschkopf usw.) gebracht werden. Und sämtlicheAuslaufarmaturen müssen so lange gespült werden, bis auch siedie erforderliche Materialtemperatur angenommen haben 10.

Zu beachtende Probleme und limitierende Faktoren sind: Thermo-stress für das Installationsmaterial, Kalkausfällung bei hohenWasserhärten, Verbrühungsschutz für Nutzer während der Durch-führung, thermostatgesicherte Armaturen ohne Möglichkeit desUmfahrens des integrierten Thermostaten usw.

9) Desinfektion ist stets nur das Ergebnis einer keimmindernden Maßnahme: dieInhibierung / Abtötung vorhandener Keime im Zahlenverhältnis 105 : 100, alsoeine Keimreduzierung um 5 Zehnerpotenzen, Reduktionsfaktor RF 5.

10) Kann oder soll dieses Temperatur-Zeit-Orts-Regime nicht eingehalten werden, istzweifellos auch unter anderen Bedingungen eine (meist nur) vorübergehendeKeimreduzierung möglich, was aber nicht „Desinfektion“ genannt werden sollte.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7108


Allein daraus erhellt, welche objektiven Hindernisse die Durchfüh-rung einer thermischen Desinfektion entgegenstehen, so dass inder Praxis meist „nur“ eine thermische Behandlung möglich istund durchgeführt wird, die jedoch auch in jedem Fall mit hohenenergetischen Aufwendungen und hohen Wasserverbräucheneinhergeht.

Thermische Desinfektionsmaßnahmen sind ohne erheblichezusätzliche Aufwendungen und technische Vorkehrungen nurmöglich im Bereich funktionierender Zirkulationssysteme, nichteinsetzbar für nichtzirkulierende Syteme (wie z, B. TWk-Versor-gungen, begleitbeheizte Installationen) usw.

Chemische Grunddesinfektion

Für die Durchführung einer regelwerkskonformen Gunddesinfekti-on unter Einsatz chemischer Desinfizienzien ist in der Regel dasjeweilige Gebäude bzw der zu desinfizierende Teil davon zuevakuieren oder anderweitig für die Benutzung des Trinkwasserin-stallationssystems zu sperren und dies mit zeit- und personalauf-wendigen Maßnahmen zu sichern.

Wichtig ist, vor der Wahl des einzusetzenden Desinfektionsmittelsin der erforderlichen Konzentration über die resultierende Einwirk-dauer dessen Verträglichkeit mit den einzelnen Bestandteilen desInstallationssystems (besonders der Rohrwerkstoffe, aber nichtnur dieser Komponenten) abzuklären, im Bedarfsfalle mit den

jeweiligen Herstellern / Lieferanten. In Abhängigkeit vom einzu-setzenden Desinfizienz für die Grunddesinfektion sind auch dieArbeits- und Gesundheitsbestimmungen für das durchführendeund beteiligte Betriebspersonal strikt einzuhalten.

Während der gesamten Dauer der chemischen Grunddesinfektionist das Installationssystem als Trinkwasserversorgungsanlage solange außer Betrieb, bis sich nach dem Abschluss, d. h. einemdurch Spülung zu erreichenden in der TrinkwV zugelassenenGrenzwert für das eingesetzte Desinfektionsmittel im gesamtenbetroffenen Bereich eingestellt hat. Die Entsorgung der Desinfek-tionsmittelreste und während der Desinfektion gebildeter Folge-produkte hat unter Wahrung aller umweltrelevanten Kriterien undVorgaben zu erfolgen. Einen Überblick über diese Problematikgibt Tabelle 10.

6.2.2 UV-Desinfektion

Ultraviolettes Licht besitzt eine wellenlängenselektive zellinakti-vierende Wirkung mit einem Wirkungsoptimum um 260 nm.Quecksilber-Niederdruck-Strahler mit dem Emissionsschwerpunkt254 nm liefern das UV-Licht, dessen Inaktivierungswirkund sehrdicht bei dieser optimalen Wellenlänge der UV-Strahlung liegt. Esist erwiesen, dass die inhibierende Wirkung dieser UV-Strahlungauf der Auslösung photochemischer Reaktionen in der Erbsub-stanz der Mikroorganissmen, der Nucleinssäure, (DNA), beruhtund zur Inhibierung und Abtötung entsprechend stark bestrahlter/ lädierter mikroorganismischer Einzelindividuen führt [13].

Daraus erklärt sich die experimentell viellfältig verifizierte notwen-dige Dosis für eine Desinfektion in Ring-Spalt-Reaktoren ebensowie in anderen Strahleranordnungen mit dieser UV-Strahlung:

Desinfektion, Keimminderung um 5 log-Stufen, mittels UV-Strahlung erfordert, dass in jedes Volumenteilchen des zu desinfi-ziernden Wassers während seiner Verweildauer in der Bestrah-lungszone des UV-Desinfektors eine Dosis von mindestens40 mWscm-2 der Wellenlänge 254 nm eingetragen wird.

Personalbedarf 22 Personen

Zeitaufwand 760 Personen-Stunden

Energiebedarf 12,6 MWh

Wasserverbrauch 210 m3

Tabelle 9: Aufwendungen für eine thermische Desinfektion eines Klinik-gebäudes (500 Betten)*)

*) H.-J. Linde, A. Hengerer, E. Voggesberger, J. Hecht, W. Ehret, H. Wolf: Sanierungvon Warmwassersystemen mit Legionellenbefall – Dokumentation eigenerErfahrungen mit thermischer Desinfektion; Zbl. Hyg. 197, 441 –451 (1995).

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Tabelle 10: Gebräuchliche Desinfektionsmittel für die Durchführung von Grunddesinfektionen

1) als Messwert „freies Chlor“ (DPD-Methode)2) abhängig von Größe, Verzweigtheit, Kontaminationsgrad usw. des Systems, sollte bei sehr starker Zehrung auf längere Dauer ausgedehnt werden3) Atemschutz vor allem bei evtl. Leckagen usw. sowie bei Entnahme größerer Wassermengen während und am Ende der Einwirkdauer, Körperschutz sollte vor allem für

Havariefälle vorgehalten werden4) als Messwert Chlordioxid5) als Messwert Wasserstoffperoxid6) nach neueren Erkenntnissen selbst in Konzentrationen von 600 mg/l und 24 Std. Einwirkdauer keine hinreichende Inhibierung von Biofilmen erreichbar (vgl. S. Schulte, J.

Wingender: Verfahren zur Beurteilung der Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln gegenüber Biofilmen; IWW JOURNAL November 2000, 5 – 7)7) bei Anwendung von Silber-Ionen-haltiger Zubereitungen den Schwermetallgehalt beachten

Stoffname Wirkstoff Formel/ Initialkonz. Wirkkonz. Einwirk- Final- Entaktivierung Arbeits-Symbol dauer konz. vor Einleitung Gesundheits-

mg/l mg/l h mg/l ins Abwasser schutz

Chlorbleich- Hypochlorit ClO- 501) 101) 1 ... 122) < 0,31) Aktivkohle Thiosul- Atemschutzlauge fat, Wasserstoff- Körperschutz3)

peroxid

Na-, Ca-, Mg- Hypochlorit ClO- 501) 101) 1 ... 122) < 0,31) Aktivkohle, Thiosul- AtemschutzHypochlorit fat, Wasserstoff Körperschutz3)

peroxid

Chlordioxid Chlordioxid ClO2 10 ... 204) 6 ... 104) 1 ... 122) < 0,24) Aktivkohle, AtemschutzThiosulfat Körperschutz3)

Wasserstoff- Wasserstoff- H2O2 1505),6),7) 1505) 1 ... 122) < 0,15) allg. nicht erforderl. Körperschutz3)

peroxid peroxid

Diese Dosis ist abhängig von der Strahlerleistung (in Abhängigkeitvon der Betriebsdauer), Strahleranordnung und Geometrie derBestrahlungskammer, der UV-Durchlässigkeit (Transparenz) desStrahler-Quarzhüllrohres und der Transmission des zu behandeln-den Wassers bei 254 nm Wellenlänge.

Während lebensdauerabhängige Strahlerleistung, Transmission desHüllrohres (Bestrahlungsmodul), Strahleranordnung und Geomet-rie der Bestrahlungskammer als Geräteparameter vorgegeben sind,ist die mit einer solchen Vorrichtung erzielbare Desinfektionswir-kung sowohl von der Transmission des jeweils zu behandendenTrinkwassers vor Ort abhängig. Ist dies in die erforderliche Be-strahlungsstärke (mWcm–2) eingerechnet, so muss noch dasZeitglied (s) für die Erzielung der erforderlichen Dosis ermitteltwerden, hinter dem sich die Verweildauer, also die Durchflussmen-

ge / -geschwindigkeit verbirgt. Das bedeutet, dass entsprechenddieser gerätetypischen und lokalen Einflussparameter jeder UV-Desinfektor eine (keineswegs hydraulisch!) begrenzte maximaleDurchflussleistung hat, wenn die Desinfektion des durchfließen-den Wassers gewährleistet sein soll!

Da sich infolge Belags des Hüllrohres mit Wasserinhaltsstoffen wieKalk und anderer weniger wichtiger Effekte die Transmissiondesselben verringern kann, muss jeder UV-Desinfektor mit einemSensor ausgerüstet sein, der die damit einhergehende Dosismin-derung an ein Steuergerät signalisiert, von welchem ein Wartungs-signal ausgeht oder im Falle ausbleibender Wartung der Wasser-fluss unterbrochen wird, da dann die Desinfektionswirkung nichtmehr gewährleistet ist.

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Eine normgerecht dimensionierte, regelgerecht installierte undbestimmungsgemäß betriebene UV-Desinfektionsanlage ist

geeignet, das durchfließende Trinkwasser zu desinfizieren. Einesolche Anlage ist nicht in der Lage, einen Biofilm im nachgelager-ten Installationssystem zu schädigen, obwohl dies fälschlicherwei-se manchmal suggeriert wird. Das heißt, eine UV-Anlage kann nurals Eingangssperre für biofilmbildende Mikroorganismen dienen,deren Wirkung auch nur so lange anhält, wie sie in Betrieb sind(das verbietet einen Bypass-Betrieb während der Zeit von Wartun-gen, bei Betriebsausfällen usw. und die resultierende Forderungnach Einbau von mehr als nur einer Anlage).

Vor der Entscheidung für die UV-Desinfektion zur verfahrenstechni-schen Lösung eines Hygieneproblems ist zu prüfen, welche Typen UV-Desinfektoren ausgewählt werden müssen, an welcher Stelle desInstallationssystems die Installation erfolgt, wie sie betrieben werden,wie die Wartung gewährleistet wird usw. (vgl. Abb. 5 und Tab. 11).

Unter Beachtung vor allem dieser verfahrens- und systembeding-ten Wirkungsgrenzen und als Resultat sachkundiger Prüfung undverantwortungsvoller Entscheidung ist die UV-Desinfektion einezuverlässig wirksame verfahrenstechnische Variante für die Ge-

1

2

3

4

5

6

7

8

Einspeisung Netz

Sammelstörmeldung

Strahleranschlußleitung

Anschlußleitung Magnetventil

Magnetventil

UV-Sensor

Absperrventil

Entleerungs-/Probeentnahmen

12

3

4

6

75

8

8

TW

Abb. 5 Installationsbeispiel einer UV-Anlage

Tabelle 11: Zur Trinkwasseraufbereitung / Desinfektion zugelassene Stoffe und Verfahren(Auszug aus: Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß § 11 TrinkwV 2001; Stand Februar 2004)

1) Zusatz bis zu 6 mg/l freies Chlor und Gehalte bis zu 0,6 mg/l nach der Aufbereitung bleiben außer Betracht, wenn anders die Desinfektion nicht gewährleistet werden kannoder wenn die Desinfektion teilweise durch Ammonium beeinträchtigt wird.

2) Ein Höchstwert für Chlorit von 0,2 mg/l ClO2- nach Abschluss der Aufbereitung muss eingehalten werden. Der Wert für Chlorit gilt als eingehalten, wenn nicht mehr als

0,2 mg Chlordioxid/l zugegeben werden.

Aufbereitungsstoffe, die zur Desinfektion eingesetzt werdenStoffname zulässige Konzentrations- berechnet zu beachtende Bemerkungen

Zugabe bereich nach Ab- als Reaktions-schluss der Aufber. produkte

Calciumhypochlorit 1,2 mg/l max. 0,3 mg/l freies Chlor Trihalogenmethane 1)min. 0,1 mg/l freies Chlor Bromat

Chlor 1,2 mg/l max. 0,3 mg/l freies Chlor Trihalogenmethane 1)min. 0.1 mg/l freies Chlor

Chlordioxid 0,4 mg/l max. 0,2 mg/l Chlordioxid Chlorit, Chlorat 2)min. 0,05 mg/l Chlordioxid

Natriumhypochlorit 1,2 mg/l 0,3 mg/l freies Chlor Trihalogenmethane 1)0,1 mg/l freies Chlor

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währleistung einer einwandfreien Trinkwasserqualität in einergebäudeinternen Versorgungsanlage.

6.2.3 Chemische Desinfektion

Die für die Desinfektion von Trinkwasser zugelassenen Stoffe undVerfahren sind in der als Anlage zu § 11 der TrinkwV 2001 in ihrerjeweils aktuellen Fassung der vom Umweltbundesamt geführtenListe zu entnehmen (nicht aufgeführte Stoffe und Verfahrengelten als „verboten“); Tabelle 11 gibt einen relevanten Ausschnittwieder. Als Stoffe für die Desinfektion von Trinkwasser sind Chlor,Hypochlorit und Chlordioxid Desinfizienzien der Wahl.

Die gebäudeinterne Nutzung dieser Stoffe und Verfahren für dieTrinkwasserdesinfektion ist in spezifischer Weise zu differenzierenin zirkulierende (üblicherweise TWw-Systeme) und nicht zirkulie-rende Installationen (üblicherweise TWk-Systeme).

Tabelle 11: (Fortsetzung)

3) Für in Betrieb befindliche ungeprüfte Anlagen muss bis zum 31.12.2005 eine Prüfung nachgeholt werden. Für die Übergangszeit hat der Hersteller eine Erklärungabzugeben, dass die geforderte Desinfektionswirksamkeit sichergestellt wird oder das Gesundheitsamt den Weiterbetrieb duldet. Das Verfahren ist nicht anwendbar für dieErzeugung einer Desinfektionskapazität im Verteilungsnetz.

4) Bei Einsatz des Verfahrens außerhalb des Wasserwerkes ist auf die Einhaltung des Grenzwertes für Trihalogenmethane (THM) beim Verbraucher zu achten..

Desinfektionsverfahren

Desinfektionsverfahren Technische Regeln Anforderungen an das Verfahren Bemerkungen

UV-Bestrahlung (240 ... 290)nm DVGW Arbeitsblatt 294 Es sind nur gemäß technischer Regel 3)DVGW Merkblatt W 293 geprüfte Anlagen zulässig, die eineÖNORM M 5873-1 Desinfektionswirksamkeit entsprechend

einer Bestrahlung von mindestens400 J/m2 (bezogen auf 254 nm) einhalten

Dosierung von Chlorgaslösungen DVGW Arbeitsblätter Einsatz erweiterter Vakuumchlorgas- 4)W 296, W 623 dosieranlagen

Dosierung von Natrium- und DVGW Arbeitsblätter 4)Calciumhypochloritlösung W 296, W 623

Elektrolytische Herstellung und DVGW Arbeitsblätter 4)Dosierung von Chlor vor Ort W 296, W 623

Dosierung einer vor Ort herge- DVGW Arbeitsblätterstellten Chlordioxidlösung W 224, W 624

Beide Typen von Versorgungssystemen / Teilinstallationen erfor-dern für die Desinfektion unterschiedliche Verfahren.

In das Wasser nichtzirkulierender Systeme kann logischerweise dieDosierung einmalig nur so erfolgen, dass einerseits beim Verbrau-cher der vorgeschriebene Grenzewert nicht überschritten wird,andererseits 30 Minuten nach Einbringung des Desinfektionsmit-tels der untere Grenzwert noch vorhanden sein muss, während dietemperatur-, verweildauer-, und von Wasserparametern (CSBusw.) abhängige Zehrung des Desinfektionsmittels bis zu seinemNullwert nur im Ergebnis langwieriger Studien und umfangreicherMessprogramme vor Ort aufgeklärt und dosiertechnisch umge-setzt werden kann.

Zirkulierende Systeme hingegen bieten die Möglichkeit – vorallem wenn die Erzeugung und Dosierung der Desinfizienzien imBypass zur Vorlaufleitung und eine konzentrationsgesteuerte

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Dosierung der in-situ erzeugten Desinfektionsmittel erfolgt, dassnach jedem Zirkulationsdurchlauf immer nur soviel Desinfizienzzudosiert wird, wie die Zehrung des Systems verbraucht hat .Damit ist gewährleistet, dass permanent die für eine Desinfektionnotwendige desinfizierend wirkende Konzentration im Vorlaufwas-ser enthalten ist und eine „Überdosierung“ vermieden werdenkann.

Von entscheidender Bedeutung ist, dass in jedem Fall zweiunterschiedliche Verfahren für die Kontrolle der Einhaltungstoffspezifisch zugelassener Grenzwerte möglich sind:

die in-situ-Messung der Konzentration des zugegebenenDesinfizienzes nach der Dosierung und die Nutzung diesesMesswertes für die Regelung der Dosiervorrichtung (bevor-zugt genutzt für zirkulierende Systeme) sowiedie mittels Kontaktwasserzähler volumenstromproportionalgesteuerte Dosierung einer Stammlösung (üblicherweisegenutzt in nicht zirkulierenden Systemen).

TW 000∑ m3

Ci(≥ 25 x DN)

Steuer-Einheit

HubfrequenzHubhöhe

Volumen C0

Kontakt-Wassermengen-Zähleri/V(dm3 ... m3)/min„Schlupf“

Steuereinheitvolumenstrom-proport. Impulse ... DosiermengenKontrolle/Signalisierung von BetriebsabweichungenNotabschaltung

C0

Konz.-Anal.Ci

Abb. 7 Volumenproportionale/Konzentrationsgesteuerte Dosierung

Stamm-lösung

Stamm-lösung

Stamm-lösung

„Chlorbleichlauge“Hypochlorit-Lösung

Prec. I Prec. II

NaClO2-Lösung

Na-/Ca-Hypochlorit H2O

HClPeroxid

TW

Elektro-lyse

NaCl/H2O

Dosier-Anlage

Abb. 6 Bereitstellung von Stammlösungen für Dosieranlagen

Neben der Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Stammlö-sungen für freies Chlor (z. B. Chlorbleichlauge) wird zunehmenddavon Gebrauch gemacht, diese benötigten Stammlösungen nachzugelassenen Verfahren (Tab. 11) vor Ort herzustellen (Abb. 6).Hierbei ist es von außerordentlicher Bedeutung, dass im Falleeiner nachgelagerten volumenstromproportional gesteuertenDosierung die Desinfektionsmittelkonzentration innerhalb derEinzelchargen konstant ist und sich während der Zeit bis zu ihremVerbrauch nicht verändert (Abb. 7). Im Falle der Bereitstellungvon freiem Chlor auf elektrolytischem Wege lässt sich dieseForderung mittels einer sensor- und aktorkontrollierten und durcheine entsprechende elektronische Steuereinheit geregeltenVerfahrensauslegung realisieren (Abb. 8). Sofern keine automati-sche Erfassung und Aufzeichnung der Messwerte für die zugege-bene Menge und die Konzentration an Desinfizienz an einerexponierten Zapfstelle erfolgt, ist die Führung eines Betriebsbu-ches über diese Konzentrationswerte erforderlich (Menge zugege-benen Desinfizienzes wöchentlich, Konzentration an Desinfizienzdurch eingewiesene Person mit Konzentrationsangabe täglich).

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Eine elegante Variante, das erforderliche Desinfizienz „freiesChlor“ vor Ort auf elektrolytischem Weise zu erzeugen und inverordnungsgerechten Konzentrationen dem Trinkwasser in einemununterbrochenen 24-stündigen Betrieb der zu desinfizierenden /zu schützenden Trinkwasserversorgungsanlage zuzudosieren istdas vorstehend bereits erwähnte Verfahren der in-situ-Generie-rung des Desinfizienzes und seiner konzentrationsgeregeltenZudosierung in das Vorlaufwasser eines zirkulierenden TW-Versorgungssystems (i. a. TWw).

Nach diesem Verfahren wird ein Teilstrom des Vorlaufwassers einerzirkulierenden TWw-Versorgungsanlage entnommen (üblicherwei-se (30 ... 40 l/h) und durch eine Elektrolysezelle, bestückt mitgleichstrombeaufschlagten Spezialelektroden geführt (Abb. 9).Aus nativ im Trinkwasser enthaltenem Chlorid oder im Bedarfsfalleaus über den Wert der elektrischen Leitfähigkeit kontrolliertzudosierter Kochsalzlösung (TrinkwV-gerechte NaCl-Spezifikation)

NaCl (zugelass. Qualität*)

H2O (Trinkwasser)

Steuer-Einheit

Elektrolyse

VolumenCNaClU = / ATt (Elektrolyse)

Zellkonstante

Elektrolyt (Vorrat) CNaCl !

V: konstantCNaCl konstantA: Stromstabilis.t: konstantZellkonst.: konstruktiv

(zeitlich geregelter Ablauf des Zyklus)

Sensorik

Aktorik

*) NaCl: CAS-Nr. 7647-14-5;EINECS-Nr. 231-598-3 entspr. DIN EN 973

Vorzüge: keine Gefahrstoffe (Transport/Lagerung/Handling)Desiniffizienz-Herstellung bedarfsgerecht/zeitnah zum VerbrauchIn verzweigten Systemen verbrauchernah,u. U. Teilbereichen

Stamm-/Dosierlösung(freies Chlor)

Dosier-Station

Abb. 8 Elektrolyti-sche Herstellung vonfreiem Chlor(Hypochlorit) imBatch-Verfahren(Chargenbetrieb)

Zirkulation

Absperrventil Meßstelle 2Meßstelle 1

Impfstellefür NaClLösung

RegelbareStromquelle

ElektrolytischeZelle

Abb. 9 Elektrolytische Generierung von freiem Chlor im Bypass-Verfahren

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wird als Desinfizienz unterchlorige Säure (HOCl) sowie im pH-abhängigen Gleichgewicht mit ihr vorliegendes Hypochlorit (ClO-)erzeugt. Dessen Zudosierung zum den Verbrauchern zuzuführen-den Trinkwasser im von der TrinkwV / Anlage zu §11 vorgegebe-nen Konzentrationsintervall (0,1 ... 0,3 ... 0,6) mg/l kann durcheine spezielle Chlormessvorrichtung (T = 60°C!) erfasst und alsermittelte Konzentrationsdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauffür die Regelung der Elektrolysekapazität genutzt werden.

Werden weitere für einen stabilen und hygienisch sicheren Anlagen-betrieb erforderliche Betriebsparameter sensorbasiert und regelwirk-sam erfasst und dokumentiert, elektronisch gespeichert (GLT, perModemanschluss Zentralcomputer, Abb. 10) sichert die zum eineneinen stabilen Anlagenbetrieb, zum anderen kontinuierliche Dekon-tamination / dauerhaften Kontaminationsschutz unter Einhaltungder verordnungsgemäßen Vorgaben und entbindet den Betreibervon der Pflicht der Führung eines Betriebsbuches.

7. Zusammenfassung

Es gibt kein a priori einsetzbares universelles Verfahren für diegebäudeinterne hygienische Prävention bzw. Dekontaminationvon Trinkwasser und Trinkwasserinstallationen. Ein Unternehmeroder Sonstiger Betreiber/Inhaber einer Trinkwasserversorgungs-anlage (Hausinstallation) – speziell wenn daraus Trinkwasser andie Öffentlichkeit bereitgestellt wird – benötigt im Bedarfsfallenicht einfach ein Gerät oder eine Anlage, sondern vielmehr eineLösung für sein Hygieneproblem. Diese Lösung muss immer fürein konkretes Gebäude mit einem unikalen Installationssystemgefunden werden. Basierend auf einer soliden Kenntnis desInstallationssystems, seiner Betriebsweise, des bestehendenHygieneproblems usw. ist ein objektspezifisches Sanierungskon-zept basierend auf bau-, betriebs-, und verfahrenstechnischenMaßnahmen erforderlich für die Problemlösung. Dies ist dasResultat der Sach- und Fachkompetenz von Planern, Fachfirmen,Betreiber und zuständiger Behörde. Die Realisierung einessolchen Komplexes bis zur Erreichung des Hygienezieles ist keinEreignis, sondern ein mehr oder weniger langer Prozess, getra-gen von der uneingeschränkten Kooperationsbereitschaft allerBeteiligten.

ClSpannung

StromstärkeTemperaturDurchfluss

Leitfähigkeit„freies Chlor”

Modem

T LF D

NaCl

Filte

r

Elek

trol

yse-

Zelle

Abb. 10 Aufbau einer im Bypass installierten Elektrolyseanlage

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[1] Gesetz zur Verhütung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten beimMenschen (Infektionsschutzgesetz – IfSG) vom 20. Juli 2000; Bundesgesetz-blatt 2000 Teil I S. 1045.

Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch(Trinkwasserverordnung –TrinkwV 2001), in Kraft ab 01.01.03; Bundesgesetz-blatt 2001 Teil I Nr.24, ausgegeben am 28. Mai 2001.

[2] DVGW-Arbeitsblatt W 270 „Vermehrung von Mikroorganismen auf Werkstoffenfür den Trinkwasserbereich – Prüfung und Bewertung; Wirtschafts- undVerlagsgesellschaft Gas und Wasser mbh, Bonn 1999.

[3] Chaklis, W. G., Marshall, K. C.: Biofilms – a Basic for an InterdisciplinaryApproach, in: Biofilms, Hsg. W. G. Chaklis et al., Wiley & Sons, New York 1990.

[4] Tiefenbrunner, F, Starlinger, R., Dietrich, M. P.: Der Biofilm – das unerkannteWesen; Sanitär- und Heizungstechnik (2), 66 – 72 (1997).

[5] Flemming, H.-C: gwf. (139), 65 – 72 (1998); Geldreich, E. E.: Microbial qualityof water supply in distribution systems, Chapter 4 in: Biofilms in waterdistribution systems; Lewis Public., Boca Raton 1996.

[6] zitiert nach H.-C. Flemming in: Erfassung des Wachstums und desKontaminationspotentials von Biofilmen in der Verteilung von Trinkwasser;Berichte aus dem IWW Band 36 (2003), Rheinisch-Westfälisches Institut fürWasserforschung Mülheim.

[7] Kreysig, D.: Legionellen – Humanpathogene wassergängige Bakterien; IKZHaustechnik, Strobel Verlag, Teil 1: Vorkommen, Verbreitung, Infektionsgefahr,2003 (14) 24-28; Teil 2: Diagnostik, Therapie, Infektionspfade 2003 (16) 28-

32; Teil 3: Legionellen in wasserführenden Systemen 2003 (21) 27-34; Teil 4:Mikrobielle Kontamination von Trinkwasserversorgungsanlagen in Bestands-gebäuden –Detektion. Bewertung, Sanierung 2004 (7) 30-34; Teil 5: Sanierungkontaminierter Trinkwassersysteme, 2004 (15) 36-41; Teil 6: Verfahrens-technische Systeme zur Wassernachbehandlung, 2004 (16) 1-7.

[8] DVGW-Arbeitsblatt W 551: Trinkwassererwärmungs- und Leitungsanlagen;Technische Maßnahmen zur Verminderung des Lgionellenwachstums.

[9] VDI-Richtlinien – VDI 6023: Hygienebewusste Planung, Ausführung, Betriebund Instandhaltung von Trinkwasseranlagen.

[10] DVGW-Arbeitsblatt W 553: Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralenTrinkwassererwärmungsanlagen.

[11] Kreysig, D.: Legionellen – Mode-Bakterien oder Tödliche Gefahr?; Wärme +Versorgungstechnik, Teil 1: Vorkommen, Eigenschaften, Ökologie, klinischeBedeutung, 2001 (6), 39-44; Teil 2: Infektionsquellen, Erkennung undBewertung, 2001 (11) 35-41; Teil 3: Wirksamkeit und Wirkungsgrenzen vonVerfahren der gebäudeinternen Desinfektion von Trinkwasser und Trinkwasser-installationen – eine vergleichende Betrachtung, 2002 (10) 25-32.

[12] Technische Regel – Arbeitsblatt W291: Reinigung und Desinfektion vonWasserverteilungsanlagen; Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wassermbh Bonn, 2000.

[13] DVGW Technische Mitteilungen Merkblatt W 294: UV-Desinfektonsanlagen fürdie Trinkwasserdesinfektion – Anforderungen und Prüfung; Wirtschafts- undVerlagsgesellschaft Gas und Wasser mbh Bonn.

Literatur – eine Auswahl

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Prof. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen – Gefährdet das Raumklima unsere Gesundheit? Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Raumklimas auf Gesundheit, Komfort und Leistung

Einleitung

Die Qualität der Außenluft in Städten in Industrieländern hat sichin den letzten Jahrzehnten stark verbessert. Gleichzeitig hat sichdie Raumluftqualität auf Grund von Energieeinsparungen, vermin-derter Ventilation und zahlreicher neuer Materialien und Quellenfür die Raumluftverschmutzung jedoch verschlechtert. DieseEntwicklungen und die Tatsache, dass die Menschen in Industrie-ländern durchschnittlich 90 % ihrer Lebenszeit innerhalb vonGebäuden verbringen, macht die Raumluftqualität zu einemernstzunehmenden Problem mit weitreichenden Konsequenzenfür die menschliche Gesundheit. Die folgenden drei Schätzungenbasieren auf großen, weltweiten Feldstudien.

In vielen Industrieländern leiden über 50 % der Schulkinder anAsthma und Allergien. Diese Zahl hat sich innerhalb derletzten 20 Jahre verdoppelt. Eine neue Studie der TechnischenUniversität Dänemark hat zum ersten Mal gezeigt, dass eineVerbindung zwischen Phthalaten aus Kunststoffen und einerschlechten Ventilation in Häusern besteht.Üblicherweise leiden 20-60 % der in Büroräumen beschäftig-ten Menschen an Symptomen, die dem Sick-Building-Synd-rom zugeordnet werden. Hierzu zählen beispielsweise Kopf-schmerzen, Müdigkeit und Reizungen der Schleimhäute. DieTechnische Universität Dänemark hat gezeigt, dass eine

Gefährdet das Raumklimaunsere Gesundheit?Neue Erkenntnisse über denEinfluss des Raumklimas aufGesundheit, Komfort undLeistung

Prof. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen schlechte Raumluftqualität Ursache des Sick-Building-Syndroms ist und die Produktivität von Beschäftigten im Büroverringert.Nach WHO-Angaben sterben in Entwicklungsländern jedenTag rund 5000 Menschen an verschmutzter Raumluft. Ursachehierfür ist die Raumluftverschmutzung durch Kochen ohneAbzug mit Holz und Dung als Brennstoff.Eine schlechte Raumluftkvalität und zu warme oder kälteraumtemperaturen verringert die Lernfähigkeit von Schülern.

In den letzten Jahren hat sich das Interesse hinsichtlich desInnenraumklimas stark auf die Lüftung von Gebäuden fokussiert.Die Anforderungen an die Absenkung des Wärmeverbrauchs fürdie Heizung bedeuten, dass die Häuser oft dichter geworden sindund eine minimale Lüftung nicht immer gewährleistet ist. Diesesund die Einführung vieler neuer Baumaterialien führt oft zukleinen Lüftungsmengen und schlechter Raumluftqualität und inGebäuden häufig zu Bauschäden (Schimmelpilz). Aufgrund derhöheren Anforderungen an die Wärmedämmung von Gebäudenwerden die Transmissionswärmeverluste kleiner.

In diesem Bericht werden einige neue Ergebnisse hinsichtlich desEinflusses des Raumklimas auf die Gesundheit, Behaglichkeit undLeistung der Nutzer und neue Erkenntnisse über Quellen zurLuftverunreinigung dargestellt.

Raumluftqualität-Gesundheit-Behaglichkeit

Ausgehend von der Aussage in der WHO-Verfassung (WHO, 1946)kann Gesundheit definiert werden als „Zustand vollständigenkörperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefindens und nicht nurals das Nichtvorhandensein von Krankheit oder Schwäche“.Dementsprechend kann eine gesunde Raumluft definiert werdenals Luft, die keinerlei Risiko auf Erkrankung birgt und die Behag-lichkeit und das Wohlbefinden aller Bewohner sicher stellt. Ob-wohl das Recht auf Gesundheit bereits 1946 anerkannt wordenist, wurde erst mehr als ein halbes Jahrhundert später erkannt,dass jeder Mensch ein Recht auf ein gesundes Raumklima hat

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(WHO, 2000; Mølhave und Krzyzanowski, 2003). Um dieseAnforderung zu erfüllen, muss jeder Bauingenieur und Entwicklerentsprechende Technologien einsetzen, die eine ausgezeichneteRaumluftqualität sicherstellen und dauerhaft den Gehalt anschädlichen Verbindungen in der Atemluft mit unerwünschtenAuswirkungen auf Gesundheit oder Lebensqualität verringern.

Der Einfluss der Raumbedingungen auf die Gesundheit derGebäudeinsassen schwankt zwischen den einzelnen Gebieten derErde. In Entwicklungsgebieten wurde eine begrenzte AnzahlStudien zu Raumluftqualität und Gesundheit durchgeführt. DieseStudien konzentrieren sich hauptsächlich auf die Verbindungzwischen der Raumluftverschmutzung durch Biomasseverbren-nungen ohne Entlüftung und die Auswirkungen für die Gesund-heit, wie beispielsweise akute respiratorische Infekte, chronischeBronchitis und Lungenkrebs. Die WHO hat errechnet, dass dasVerbrennen fester Brennstoffe zu Koch- und Heizzwecken in denEntwicklungsländern für beinahe 4 % der weltweiten Krankheiten(global burden of disease) verantwortlich ist, d.h. für fast 2Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr (Smith, 2003). Dies isteine der wichtigsten Umwelt-/Gesundheitsfragen der Welt, derbisher jedoch wenig Aufmerksamkeit gewidmet wurde.

Studien über den Einfluss der Raumbedingungen auf die Gesund-heit in Industrieländern wurden hauptsächlich in Europa undNordamerika durchgeführt. Es gibt viele Indizien für einen Zusam-menhang zwischen Raumluftqualität und Lungenkrebs, Allergienund weiteren Beeinträchtigungen für Gesundheit und Wohlbefin-den einschließlich Building Related Illnesses (gebäudeassoziierteErkrankungen, BRI), Sick Building Syndrome (SBS) und MultipleChemical Sensitivity (erworbene Unverträglichkeit gegen vielfälti-ge Chemikalien, MCS) (Sundell, 1999).

Gesundheit

Die Zahl der Allergiker und Asthmakranken in den Industrielän-dern hat sich innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte verdoppelt.Diese Krankheiten stellen derzeitig eines der größten Probleme

des öffentlichen Gesundheitswesens dar, mit enormen Kostendurch Arzneien, Behandlungen und Krankschreibungen. In vielenIndustrieländern leidet die Hälfte der Schulkinder an diesenallergischen Krankheiten; dies ist auch einer der Hauptgründe fürAbwesenheiten in der Schule.

Verschlechtert hat sich die Raumluftqualität teils wegen derumfangreichen Energieeinsparungs-Kampagnen und teils wegender hohen Energiepreise. Diese haben die Leute motiviert, ihreWohnräume abzudichten und die Luftwechselrate zu verringern,so dass der Luftaustausch in vielen Wohnungen auf einem histori-schen Tiefpunkt ist. Andere Faktoren für eine schlechte Raumluft-qualität sind die zahlreichen neuen Materialien, insbesonderePolymere, und die vielen Elektrogeräte, die in den letzten Jahr-zehnten vor allem in Kinderzimmern Einzug gehalten haben(Abbildung 1).

Abbildung 1Verunreinigungsquellen in einem Kinderzimmer.

Die weltweit größte Studie über den Zusammenhang zwischenschlechter Raumluftqualität und Asthma wurde an 11.000Kindern durchgeführt. In 200 Häusern mit asthmakranken und200 Häusern mit gesunden Kindern wurden detaillierte chemische,physikalische, biologische und medizinische Maßnahmen umge-

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setzt. Diese Häuser lagen in Gebieten mit einer ausgezeichnetenAußenluftqualität. Die Ergebnisse zeigen, dass eine niedrigeVentilation das Risiko von allergischen Symptomen erheblichsteigert (Abbildung 2) und dass die Emission von Phthalaten ausPolyvinylchlorid und Weichmachern in Kinderzimmern das Asth-marisiko drastisch erhöht (Abbildung 3). Die weltweite Produktionan Weichmachern hat seit den 50er Jahren enorm zugenommenund liegt bei derzeit 3,5 Millionen Tonnen pro Jahr. Diese Ergeb-nisse können die zukünftige Entwicklung von Raumbedingungeneinschneidend beeinflussen, um Kinder vor Asthma und Allergienzu schützen. Es liegt nicht viel Material vor. Allerdings konntenZusammenhänge zwischen einer Reihe von Baufaktoren undgesundheitlichen Erscheinungen identifiziert werden.

Feuchtigkeit

In einem großen Literaturreview (Bornehag et. al. 2001) wurdeFeuchtigkeit in Gebäuden als eine signifikante Ursache für Ge-sundheitsprobleme (Atemwege, Asthma, Husten etc.) genannt,und es bestanden über die Schimmelpilzbildung hinaus weitereFeuchtigkeitsprobleme.

Die Kriterien für ein als „feucht“ klassifiziertes Gebäudekönnen variieren. Zu den identifizierten gesundheitsrelevantenFeuchtigkeitsproblemen gehören Wasserschäden (sichtbareFeuchtigkeitsflecken oder abgelöste/verfärbte Fußbodenmate-rialien), übermäßige Kondenswasserbildung auf kalten Oberflä-chen (beispielsweise auf der Innenseite der Fensterscheiben)und Anzeichen von Keimwachstum (sichtbare Schimmelspurenund schlechter Geruch). Es muss allerdings unterschiedenwerden zwischen Feuchtigkeit in der Gebäudestruktur undFeuchtigkeit in der Raumluft. Feuchtigkeit in der Gebäudekon-struktion (von außen und innen) kann zu einem Qualitätsver-lust der Baumaterialien führen und schafft günstige Bedingun-gen für Keimwachstum und chemische Reaktionen, die oft alsQuellen für Allergene, Reizmittel und schlechten Geruchidentifiziert werden. Die relative Raumluftfeuchtigkeit kann zuBeschlag auf kalten Innenflächen oder zu Kondensbildung in

Abbildung 2Odds ratio für einen „Fall“, d.h. für Kinder mit wenigstens zwei von dreimöglichen Symptomen (Stridor, Rhinitis, Ekzem) in Abhängigkeit von derLuftwechselzahl in Einfamilienhäusern. (Bornehag et al., 2003)

Abbildung 3Weichmacher für Polyvinylchlorid in Wohnräumen erhöhen das Asthmarisikofür Kinder.Jede Spalte steht für etwa 90 Wohnräume. DEHP: Diethylhexylphthalat.

Odd

s R

atio

für

ein

en „

Fall“

mittlere Lüftungsraten

20

0

1

0,5

1,5

n = 0,17 n = 0,29 n = 0,38 n = 0,62

rela

tive

s A

sthm

aris

iko

mittlere phthalate Konzentration:mg pro DEHP/Gramm Hausstaub

0,3 0,6 1,0 2,1

3

0

1

2

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der Gebäudekonstruktion führen, so dass auch das Risiko aufKeimwachstum und chemische Prozesse erhöht wird. Bei einerRaumtemperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeitvon 50 % liegt der Taupunkt beispielsweise bei 12°C. Dasbedeutet, dass es in diesem Fall in Gebäuden mit Raumtempe-raturen von ca. 12°C ein hohes Risiko auf Kondensatbildunggibt. Dann sind sie der ideale Ort für Keimbildung, auch wennsich die relative Luftfeuchtigkeit immer noch auf einem akzep-tablen Niveau befindet. Es ist außerdem hinreichend erwiesen,dass ein erhöhter Wassergehalt in der Raumluft zu einemerhöhten Risiko auf Hausstaubmilbenbefall führt. Der Haus-staubmilbenbefall kann als gering eingestuft werden (bis zu1000 ng/g Staub), wenn die absolute Raumfeuchtigkeit beieiner relativen Luftfeuchtigkeit von 45 % (Raumtemperatur20-22°C) unter 7 g/kg Luft liegt.

Es wird oft vermutet, dass trockene Raumluft, also eine geringeLuftfeuchtigkeit, für das Austrocknen der Schleimhäute deroberen Atemwege und der Haut verantwortlich ist, da die trocke-ne Luft zu einem höheren Verdunstungseffekt führt. Eine Reihevon Labor- und Feldstudien hat jedoch gezeigt, dass als „trocken“empfundene Luft meist verschmutzt oder zu warm ist, nichtwirklich physikalisch „trocken“. Seit das Gefühl „Trockenheit“ inengem Zusammenhang mit der Verbreitung von SBS gesehenwird, wird dieses Gefühl als Indikator für Gesundheitsprobleme inGebäuden, jedoch nicht als Indikator für einen niedrigen Wasser-gehalt der Luft herangezogen (Fang et al., 2004).

Ventilation

Es liegen bislang kaum Studien über Zusammenhänge zwischengesundheitlichen Beeinträchtigungen und den Ventilationsraten inHäusern vor. Literatur über „Feuchtigkeit“ legt allerdings denSchluss nahe, dass eine unangemessene Ventilation in Häusern einernstzunehmender Risikofaktor für gesundheitliche Beeinträchti-gungen (Husten, Stridor, Asthma und Infektionen der Atemwege)darstellt. Ein feuchtes Haus wird auch mit einer niedrigen Luft-wechselrate assoziiert (meist unter 0,5 pro Stunde), die wiederum

mit einem erhöhten Hausmilbenbefall und wahrscheinlich auchmit einer erhöhten Konzentration an vielen im Raum erzeugtenLuftverunreinigungen steht. Allerdings können auch Bewohnervon Häusern mit einer höheren Luftwechselrate (meist über 0,5pro Stunde) durch die Luft übertragenen Schadstoffen ausgesetztsein, wenn z.B. das Schlafzimmer, in dem der Mensch im Vergleichzu anderen Räumen der Wohnung einen wesentlichen Teil seinerZeit verbringt, schlecht gelüftet ist.

Behaglichkeit

Wenn die Lüftungsraten auf Basis der Behaglichkeit festgelegtwerden, ist in der Regel auch die Gesundheit gewährleistet, abernicht immer. Es gibt z. B. Schadstoffe wie Radon und Kohlenmon-oxid (CO), die eine Person nicht direkt bemerken kann (Geruch,Irritation), die aber gesundheitsgefährdend sind.

Wie oben erwähnt, ist die Behaglichkeit eine Frage der empfunde-nen Raumluftqualität. In EN15251 werden mehrere Kategorien fürRaumluftqualität angeführt.

Verschiedene Parameter wie decipol (Fanger 1988, DIN 1946-2,%-Unzufriedene (Abbildung 4??), CO

2-Konzentration (Abbil-

dung 5) und die erforderliche Lüftungsrate (Tabelle 1) werdenverwendet, um diese Kategorien zu bestimmen.

Früher wurden in fast allen Normen und Richtlinien die erfor-derlichen Lüftungsraten pro Person in l/s oder m3/h angegeben(Tabelle 1), als ob die Personen (Nutzer) allein die Verunreini-gungsquellen waren. Seit Jahren haben aber Labor- und Feldun-tersuchungen gezeigt, dass Personen und ihre Tätigkeit (Aktivi-tätsniveau, Raucher), Gebäudeeinrichtung (Fußbodenbelag,Möbel, Farben, Reinigung etc.), raumlufttechnische Anlagen(Kanäle, Filter etc.) und sogar die Außenluft Quellen von Luft-verunreinigung sind.

Der Zusammenhang zwischen der Lüftungsrate pro Standard-Person und der Raumluftqualität ist bekannt (Abbildung 4).

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Tabelle 1 – Empfohlene Luftwechselraten in Nichtraucher-Räumen in Bürogebäuden gemäß EN15251 [11]

Art des Gebäudes oder Raums Kategorie Fläche m2 qp qB qtot qB qtot qB qtot

/Person l/s, m2 l/s,m2 l/s,m2 l/s,m2

bei einer für sehr geringfügig für geringfügig für nicht geringfügigNutzung verschmutztes verschmutztes verschmutztesvon Gebäude Gebäude Gebäude

Einzelbüro I 10 1,0 0,5 1,5 1,0 2,0 2,0 3,0

II 10 0,7 0,3 1,0 0,7 1,4 1,4 2,1

III 10 0,4 0,2 0,6 0,4 0,8 0,8 1,2

Untergliedertes Großraumbüro I 15 0,7 0,5 1,2 1,0 1,7 2,0 2,7

II 15 0,5 0,3 0,8 0,7 1,2 1,4 1,9

III 15 0,3 0,2 0,5 0,4 0,7 0,8 1,1

Konferenzraum I 2 5,0 0,5 5,5 1,0 6,0 2,0 7,0

II 2 3,5 0,3 3,8 0,7 4,2 1,4 4,9

III 2 2,0 0,2 2,2 0,4 2,4 0,8 2,8

Auditorium I 0,75 15 0,5 15,5 1,0 16 2,0 17

II 0,75 10,5 0,3 10,8 0,7 11,2 1,4 11,9

III 0,75 6,0 0,2 0,8 0,4 6,4 0,8 6,8

Restaurant I 1,5 7,0 0,5 7,5 1,0 8,0 2,0 9,0

II 1,5 4,9 0,3 5,2 0,7 5,6 1,4 6,3

III 1,5 2,8 0,2 3,0 0,4 3,2 0,8 3,6

Klassenraum I 2,0 5,0 0,5 5,5 1,0 6,0 2,0 7,0

II 2,0 3,5 0,3 3,8 0,7 4,2 1,4 4,9

III 2,0 2,0 0,2 2,2 0,4 2,4 0,8 2,8

Kindergarten I 2,0 6,0 0,5 6,5 1,0 7,0 2,0 8,0

II 2,0 4,2 0,3 4,5 0,7 4,9 1,4 5,8

III 2,0 2,4 0,2 2,6 0,4 2,8 0,8 3,2

Kaufhaus I 7 2,1 1,0 3,1 2,0 4,1 3,0 5,1

II 7 1,5 0,7 2,2 1,4 2,9 2,1 3,6

III 7 0,9 0,4 1,3 0,8 1,7 1,2 2,1

Persönliche Lüftung und individuell geregelte Mikro-umgebung

Mit dem neuen Konzept der persönlichen Lüftung wird dieVentilationsluft direkt zu den Raumnutzern geleitet. Die Effizienzdes Systems zur Bereitstellung sauberer Atemluft wurde imVergleich zur derzeitig genutzten Luftverteilung des gesamten

Volumens 100fach gesteigert. In der Praxis ermöglicht diesesSystem die Verbesserung der Atemluftqualität und schützt Raum-nutzer und PKW-Insassen vor per Luft übertragbaren Infektions-krankheiten. Die Akzeptanz dieses Systems hinsichtlich Erschei-nungsbild und thermischem Komfort der Raumnutzer wurde beiExperimenten am Menschen belegt. Um den Bewegungen derRaumnutzer Rechnung zu tragen, d.h. die saubere Zuluft in einer

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Zone zu verteilen, die die typischen, moderaten Kopf- undKörperbewegungen der Raumnutzer bei der Büroarbeit abdeckt,wurden für die persönliche Lüftung in Büroräumen neue Luftver-sorgungsanschlüsse (ATDs) entwickelt. Die neuen ATDs wurdenunter Laborbedingungen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dassATDs in der Praxis sehr effektiv sind, d.h. Raumnutzer atmenwährend der gesamten Arbeitszeit am Schreibtisch eine Luft ein,die viel sauberer als die Raumluft ist [24, 25, 26].

In Experimenten mit einer atmenden, thermischen Versuchspuppeunter verschiedenen Bedingungen innerhalb des nach den aktuel-len Raumklimanormen empfohlenen Raumtemperaturbereichswurde ein individuell geregeltes System (ICS) mit persönlicherLüftung (RMP), Luftanschluss für Kaltluft unter der Schreibtisch-platte (UD ATD), Bürostuhl mit konvektiv beheizter Rückenlehne(beheizbarer Stuhl), Strahlenheizplatte unter dem Schreibtisch(UD RHP) und Fußbodenheizplatte (Fußboden RHP) entwickeltund optimiert. In Experimenten mit Versuchspersonen wurde dieReaktion der Menschen auf die mit ICS erzeugte Mikroumgebunguntersucht. Die Versuchspersonen konnten Strömungsgeschwin-

digkeit und -richtung der persönlichen Luft, Luftstromgeschwin-digkeit unter der Schreibtischplatte, Temperatur des Konvektions-stroms vom Stuhl und Oberflächentemperatur der Heizplattenregeln. Mit ICS lag der thermische Komfort der Versuchspersonenbei 20°C, 22°C und 26°C über dem thermischen Komfort bei22°C ohne individuelle Regelung. Dieses Ergebnis ist bemerkens-wert. Man kann mit ICS im ganzen in den gegenwärtigen Normenempfohlenen Raumtemperaturbereich ein hochwertiges Raumkli-ma erzeugen. Im Sommer kann man mit ICS eine maximale Anzahlzufriedener Raumnutzer bei gleichzeitiger Energieeinsparungerreichen, indem man die höchste in den Normen empfohleneRaumtemperatur (also 26°C) zulässt und so weniger Kühlenergieverbraucht und im Winter Räume nur bis auf die niedrigsteempfohlene Temperatur von 20°C aufheizen, was ebenfallsEnergie spart. Weitere Einsparungen lassen sich durch die Installa-tion kleinerer Klimaanlagen erreichen.

Raumklima und Leistung

Schlechte Raumluft resultiert in steigenden ökonomischen Kostendurch eine erhöhte Anzahl von Krankheiten und Krankentagen,niedrigere Leistung und hohe Kosten für medizinische Behandlung(Seppänen 2002, Seppänen und Fisk 2002).

Die Auswirkungen der Raumluft auf die Produktivität ist erst imletzten Jahrzehnt zu einem Thema geworden. Ursache warenumfassende Forschungen und ein Verständnis für die engenZusammenhänge zwischen Faktoren wie Entlüftung, Klimatisie-rung, Schadstoffen in der Raumluft und der Beeinträchtigung vonGesundheit und Wohlbefinden. Die Komplexität einer realenUmgebung erschwert die Einschätzung des Einflusses einzelnerParameter auf die menschliche Leistungsfähigkeit, weil vieledieser Parameter gleichzeitig vorhanden sind und deshalb auchgemeinsamen Einfluss auf jede Person ausüben. Darüber hinausbeeinflusst die Motivation der Beschäftigten das Verhältniszwischen Leistung und Umgebungsbedingungen (so kommt esz.B. bei hochmotivierten Beschäftigten seltener zu Leistungsein-brüchen wegen ungünstiger Umgebungsbedingungen; sie können

Abbildung 4Skizze des Individuell Kontrollierten Systems (ICS) im Einsatz.

RMP

BeheizbarerStuhl

DU RHP

Fußboden RHP

UD ATD

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allerdings müder werden, was auch einen Einfluss auf die Leis-tungsfähigkeit haben kann).

Es gibt umfangreiche Indizien, dass eine als schlecht empfundeneRaumluftqualität negative Auswirkungen auf die Arbeitsleistunghat. Diese Auswirkungen wurden von Wargocki et al. (1999)erstmalig demonstriert, indem er unbefangene weibliche Personenden Emissionen eines Teppichs unter realistischen Bürobedingun-gen aussetze. Die Studie zeigte, dass SBS-Symptome durch eineVerbesserung der empfundenen Luftqualität reduziert werdenkonnten und die Leistung bei typischen Büroarbeiten gesteigertwurde. Diese Feststellungen wurden später durch mehrere unab-hängige Studien in Dänemark mit verschiedenen Luftwechselraten[1, 8, 17, 20, 21], Schadstoffquellen und Testpersonen bestätigt.Auf Grundlage dieser Ergebnisse konnte eine generelle Verbin-dung zwischen der Lüftungsrate pro Person und der Leistungsfä-higkeit hergestellt werden (Abbildung 5). Die quantitativenZusammenhänge wurden auf Grundlage dieser Ergebnisse herge-

stellt. Sie zeigen, dass im Bereich zwischen 15 und 68 % Unzufrie-denheit bei der Eingabe von Texten für jede 10 % ein Leistungs-abfall um ca. 1 % zu erwarten ist.

Die Gehälter von Beschäftigten in typischen Bürogebäudenübertreffen die Energie- und Wartungskosten des Gebäudesungefähr um das Hundertfache. Dasselbe gilt für Gehälter undjährliche Bau- oder Mietkosten [14, 6]. Deshalb sollte eineProduktivitätssteigerung von nur 1 % ausreichen, um selbst eineVerdopplung der Energie- oder Wartungskosten oder größereInvestitionen in Konstruktions- oder Mietkosten abzudecken.

Die Ergebnisse der Studien über die Beziehung zwischen Raum-temperatur und Leistung wurden von Seppänen und Fisk [12, 13]zusammengestellt (siehe Abbildung 6).

Es wurden nicht für alle in Abbildung 4 aufgenommene Untersu-chungen Details zu Kleidung und Tätigkeit angegeben, deshalb

Abbildung 5Leistung bei der Texteingabe abhängig von der empfundenen Luftqualität in% der unzufriedenen Beschäftigten, basierend auf Laborstudien mittypischen Quellen für Raumluftverschmutzung wie Teppich, Linoleum, Bücherund Papier auf Holzregalen, Dichtungsmittel und PCs (1, 8, 17, 19, 20, 21)

Abbildung 6Beziehung zwischen Raumtemperatur und Leistung, verschiedeneveröffentlichte Studien, basierend auf Seppänen und Fisk (12, 13)

Leis

tung

: [A

nsch

läge

/Min

ute]

146

empfundene Luftqualität: [% unzufrieden]

142

150

154

158

(R3 = 0,61; p = 0,005)

0 20 8040 60

Teppichstudien

Mischung von Baumaterialien

PCs

Rel

ativ

e Le

istu

ng

.8

Temperatur [°C]

8.5

.9

.95

Zusammensetzung gewichtetProbengröße gewichtetungewichtet

15 25 353020

PMV-Index

-1,5 -1,0 -0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,01

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können Temperaturen schwer dem entsprechenden Komfortbe-reich zugeordnet werden. Laut den Autoren stellt sich dieseBeziehung so dar, dass die Produktivität steigt, wenn sich diethermischen Bedingungen einem erwarteten thermischen Kom-fortbereich nähern. Die entsprechenden PMV-Index-Werte im Bildgelten für sitzende Arbeit und normale Winterkleidung (1,0 clo).

Qualität des Raumklimas beeinflusst Leistung der Kinderbei Schulaufgaben

In sechs identischen Klassenräumen einer Grundschule in Däne-mark wurden fünf unabhängige Feldexperimente durchgeführt[18]. Bei drei Experimenten im Spätsommer und im Winter wurdedie Luftwechselrate pro Kind von etwa 3 l/s auf 10 l/s angeho-ben, bei zwei Experimenten im Spätsommer die Temperatur von25 °C auf 20 °C gesenkt. Die Luftwechselrate wurde mit demvorhanden mechanischen Ventilationssystem angehoben, dieTemperatur wurde durch Betrieb oder Leerlauf der in den Klasseninstallierten geteilten Kühlgeräte abgesenkt. Die 10- bis 12-jährigen Schüler erledigten unter allen Bedingungen bis zu achtverschiedene Aufgaben des Schulalltags vom Lesen bis hin zumRechnen. Die Aufgaben wurden so gewählt, dass sie Bestandteileines gewöhnlichen Schultags hätten sein können. Lehrer habenden Schülern die Aufgaben erklärt. Weder Schüler noch Lehrerwurden vom Experiment informiert. Unterrichtsplan und normaleSchulaktivitäten blieben unverändert, damit Unterrichtsumgebungund tägliche Routine so normal wie möglich waren.

Die Ergebnisse zeigten, dass eine erhöhte Luftwechselrate undeine verringerte Raumtemperatur bei vielen Aufgaben zu einerdeutlichen Leistungssteigerung führten – insbesondere bei derSchnelligkeit, aber auch hinsichtlich der Fehlerhäufigkeit: EineVerdopplung der Luftwechselrate steigerte die Leistung bei derSchularbeit um etwa 14,5 % (Abbildung 7), eine Verringerung derLufttemperatur in der Klasse um 1°C führte zu einer Leistungs-steigerung von etwa 3,5 %.

Die vorliegenden Studien legen nahe, dass eine Verbesserung derRaumluftqualität durch Erhöhung der Luftwechselrate undSenkung der Klassenraumtemperaturen bei einer ganzen Reihetypischer Schularbeiten zu einer wesentlichen Leistungssteigerungführen kann. Dies betrifft sowohl regelbasierende logische undmathematische Aufgaben, bei denen Konzentration und logischesDenken gefordert ist, als auch sprachbasierte Aufgaben, dieKonzentration und Begriffsvermögen verlangen. Man kann alsobehaupten, dass Luftqualität und Temperatur in Klassenräumensehr wichtige Faktoren im Lernprozess sind, denen neben Lehrma-terial und -methoden eine hohe pädagogische Bedeutung zu-kommt.

Abbildung 7. Leistung bei der Schularbeit abhängig von der Luftwechselrate

Obwohl die Experimente mit dänischen Schülern durchgeführtwurden, können die Ergebnisse auch auf andere europäischeLänder und die USA übertragen werden, da die Bedingungen inden Klassenräumen und Bildungsniveau und Bildungsprogrammein Dänemark mit denen der anderen Industrieländer vergleichbarsind.

Schu

lleis

tung

0,8

Luftwechselrate [L/s pro Person]

0,6

1,0

1,2

1,4

R3 = 0,90

0 5 1510

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 125


Zusammenfassung

Mehrere Untersuchungen haben gezeigt, dass, obwohl die Richt-linien für die erforderlichen Lüftungsraten erfüllt sind, vielePersonen unzufrieden mit der Raumluftqualität sind. In mehrerenUntersuchungen wurde bestätigt, dass eine Mindestlüftung fürdie Gesundheit und Behaglichkeit notwendig ist.

Referenzen

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Eine erhöhte Raumluftqualität erhöht auch die Leistung derNutzer. Verminderung der Verschmutzungsquellen, Verbesserungder Raumluftqualität bei Luftreinigung oder erhöhte Lüftungsra-ten können die Leistungen von Personen in Büros und vonSchülern um 5 – 10 % erhöhen. Ein gutes Raumklima lohnt sichalso. Energieeinsparung ohne ein optimales Raumklima ist eineschlechte Investition.

6. Djukanovic, R., Wargocki P., und Fanger, P.O. (2002) “Cost-benefit analysis ofimproved air quality in an office building”, In: Proceedings of Indoor Air 2002,Monterey, The 9th International Conference on Indoor Air Quality and Climate,Vol. 1, pp. 808-813. (Kosten-Nutzen-Analyse verbesserter Raumluftqualität ineinem Bürogebäude“, In: Tagungsband Raumluft 2002, Monterey, 9.Internationale Konferenz über Raumluftqualität und Klima, Bd. 1, S. 808-813.)

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8. Lagercrantz, L., Wistrand, M., Willén, U., Wargocki, P., Witterseh, T and Sundell,J (2000) “Negative impact of air pollution on productivity: previous Danishfindings repeated in new Swedish test room” In: Proceedings of HealthyBuildings 2000, Espoo, Finland, Vol. 1, 653-658. („Negativer Einfluss derLuftverschmutzung auf die Produktivität: frühere dänische Befunde in neuenschwedischen Testraum bestätigt“, In: Tagungsband Gesunde Gebäude 2000,Espoo, Finnland, Bd. 1, 653-658.)

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11. EN 15251 (2007) “Indoor environmental input parameters for design andassessment of energy performance of buildings- addressing indoor air quality,thermal environment, lighting and acoustics”. („Bewertungskriterien für denInnenraum einschließlich Temperatur, Raumluftqualität, Licht und Lärm“). CEN,Brüssel, 2007

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12. Seppänen, O., Fisk, W.J. (2005a) ‘Some quantitative relations between indoorenvironmental quality and work performance or health’. In: Proceedings of 9thInternational conference on Indoor Air Quality and Climate, Beijing September2005 (“Einige quantitative Beziehungen zwischen der Qualität des Raumklimasund die Arbeitsleistung oder Gesundheit“. In: Tagungsband der 9. Internationa-len Konferenz über Raumluftqualität und Klima, Peking September 2005)

13. Seppänen O, Fisk WJ. (2005b). A procedure to estimate the cost effectivenessof indoor environmental improvements is office work. Proceedings of the 8 thRehva World Conference Clima 2005, Lausanne Switzerland. (Eine Vorgehens-weise zur Bewertung der Kosteneffektivität von Verbesserungen desRaumklimas bei der Büroarbeit. Tagungsband der 8. Rehva Weltklimakonferenz2005, Lausanne, Schweiz.)

14. Skåret, J. E. (1992) “Indoor environment and economics”, Project no. N 6405,“The Norwegian Institute of Building Research (NBI-Byggforsk)”, Oslo, (inNorwegian). („Raumklima und Wirtschaft“, Projekt Nr. N 6405, „NorwegischesInstitut für Gebäudeforschung (NBI-Byggforsk)“, Oslo (auf Norwegisch).

15. Smith K. R., (2003) “The global burden of disease from unhealthy buildings:preliminary results from comparative risk assessments”, In: Proceedings ofHealthy Buildings 2003, Singapore, The 7th International Conference Energy-Efficient Healthy Buildings, Vol. 1, 118-126. („Die globale Krankheitsbelastungdurch ungesunde Gebäude: vorläufige Ergebnisse aus vergleichendenRisikoanalysen“, In: Tagungsband Gesunde Gebäude 2003, Singapur, 7.Internationale Konferenz über Energieeffiziente Gesunde Gebäude, Bd. 1, 118-126.)

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24. Kaczmarczyk, Jan ; Melikov, Arsen Krikor ; Bolashikov, Zhecho D. ; Nikolaev,Lazar: Human response to five designs of personalized ventilation: HVAC&RResearch Journalvol: 12, issue: 2, pages: 367-384, 2006 (Menschliche Reaktionauf fünf Ausführungen der persönlichen Lüftung: Forschungszeitschrift Klima-und Kühltechnik Bd.: 12, Ausgabe: 2, Seiten: 367-384, 2006)

25. Melikov, Arsen Krikor ; Knudsen, G.L.Human response to individually controlledenvironment submitted to HVAC&R Research Journal, 2007 (MenschlicheReaktion auf individuell kontrollierte Umgebungen, ForschungszeitschriftKlima- und Kühltechnik, 2007)

26. Cermak, R. ; Melikov, Arsen Krikor ; Forejt, L. ; Kovar, O. ”Performance ofpersonalized ventilation in conjunction with mixing and displacementventilation“ International Journal of heating, Ventilation and RefrigerationResearchvol: 12, issue: 2, pages: 295-311, 2006 („Leistung persönlicherLüftung im Verband mit Misch- und Verdrängungslüftung“ InternationaleZeitschrift für Heiz-, Lüftungs- und Kühlforschung, Bd.: 12, Ausgabe: 2, Seiten:295-311, 2006)

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Dipl.-Ing. Wolfgang Prüfrock – Statusbericht zu den neuen Technischen Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI)

1 Einführung

Die Normungsarbeit des DIN wird seit vielen Jahren zu etwa 85 %von den europäischen Themen bestimmt. Dies fällt jedem Nor-menanwender sofort ins Auge, wenn er heute fast nur noch aufDIN EN-Normen trifft.

So auch für den Bereich der Trinkwasser-Installation, in den dieeuropäische Normung zunehmend Einzug hält, ohne dass jedochheute schon ganz auf ein nationales Normenwerk verzichtetwerden kann.

Die Gründe hierfür sind vielfältig. Die wichtigsten werden in dennachfolgenden Ausführungen benannt.

2 Auf dem Weg zur europäischen Technischen Regel fürTrinkwasser-Installationen (TRWI)

2.1 Allgemeines

Bei den Normen über Trinkwasser-Installationen handelt es sichum sog. Funktionalnormen, die im Gegensatz zu den Produktnor-men sehr viel schwerer europäisch zu harmonisieren sind.

Statusbericht zu den neuenTechnischen Regeln fürTrinkwasser-Installationen(TRWI)Ein Kompendium aus europäischen unddeutschen Normen

Dipl.-Ing. Wolfgang Prüfrock Dies haben die in den letzten fast 20 Jahren abgelaufenen euro-päischen Normungsprozesse ganz deutlich gezeigt. Der ersteVersuch von deutscher Seite, die deutsche Normenreihe DIN 1988als Vorschlag für die europäische Normenreihe EN 806 zu präsen-tieren, ist leider nur unvollkommen geglückt, und nach vielenJahren Arbeit im CEN/TC 164/WG 2 musste nach einer mehrjähri-gen Denkpause ein neuer Ansatz versucht werden, bevor man alsletzte Entscheidung den Normungsauftrag mit dem Vermerk „zurZeit nicht erfüllbar“ an den Auftraggeber zurückreichen musste.

Die Gründe für das erste Scheitern waren im Wesentlichen diefolgenden:

Die aus der DIN 1988 abgeleiteten deutschen Normungsvor-schläge fanden in der europäischen Fachdebatte keine Mehr-heit, da die Unterschiede in den technisch/handwerklichenTraditionen sowie in den nationalen Regelwerken sehr vielgrößer waren als vermutet.

Die ersten europäischen Norm-Entwürfe zu EN 806-1 „Allge-meines“, -2 „Planung“ und -3 „Berechnung“ wurden alleabgelehnt, und es war erforderlich, einen neuen Lösungsan-satz zu finden.

Im Zuge dieses neuen Ansatzes wurden nach einer Analyse derAblehnungsgründe neue Vorlagen erstellt, die auf die konsensfä-higen Festlegungen reduziert wurden. Für nichtkonsensfähigeTeilbereiche wurden Verweise auf nationale Regelungen, seien esstaatliche Vorschriften, Normen oder sonstige Vorgaben, aufge-nommen.

Diese reduzierten europäischen Normen, die nunmehr als1. Schritt einer europäischen Konsensfindung zu bewerten sind,fanden dann Mehrheit in der europäischen Abstimmung, und dieNormen wurden veröffentlicht und national implementiert. Durchdie zahlreichen Fortlassungen und Verweisungen auf die nationa-

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len Regelwerke ergab sich die Notwendigkeit, ergänzend zu denEuropäischen Normen, das entsprechende DIN-Normenwerk zuüberprüfen und zu überarbeiten, um den deutschen Anwendernwieder ein umfassendes und detailliertes Regelwerk für dieTrinkwasser-Installation zur Verfügung zu stellen.

Die Arbeiten an den restlichen europäischen Normen und denergänzenden DIN-Normen sind in vollem Gang und im Folgendenwird ein Sachstandsbericht sowie ein Ausblick auf das angestrebteZiel, die „Neue TRWI“ gegeben.

2.2 Die noch verfügbare Normenreihe DIN 1988-1 bis -8und die bereits vorliegenden Europäischen Normen EN

Grundsätzlich gilt, dass die Europäischen Normen EN nationalimplementiert werden müssen. Sie stehen in Deutschland als DIN-EN-Normen zur Verfügung. Entgegenstehende nationale Normenzum selben Thema/Gegenstand sind zurückzuziehen.

Für größere Normenreihen, die aus mehreren Teilen bestehen,wie mit DIN 1988-1 bis -8 gegeben, würde diese Regelung zugroßen Schwierigkeiten führen, wenn sukzsessive einzelne Teileaus dieser Reihe zurückgezogen und durch die entsprechenden

Teile aus der EN-Normenreihe ersetzt würden. Die einzelnenTeile der DIN 1988 enthalten zahlreiche Verweisungen auf dieanderen Teile, und die nachfolgenden EN-Normen korrespondie-ren inhaltlich nur unvollständig mit den Teilen aus der ReiheDIN 1988.

Für diese Fälle wird von Seiten des CEN ein sog. Normenpaketdefiniert, was bedeutet, dass die nationale Normenreihe erstzurückgezogen werden muss, wenn die entsprechende europäi-sche Normenreihe komplett vorliegt. Somit existieren für einegewisse Übergangszeit die bereits erstellten Europäischen Normenparallel zur noch komplett existierenden Normenreihe DIN 1988-1bis -8.

Daher ist bei der Abfassung von Ausschreibungen, Angeboten,Verträgen usw. stets eine genaue Bezeichnung erforderlich, nachwelchen Normen die geforderten Leistungen zu erbringen sind.Für die deutschen Verhältnisse empfiehlt sich nach wie vor, dieBezugnahme auf DIN 1988, da dieses eingeführte Regelwerk dietechnischen Sachverhalte detailliert und vollständig beschreibt.Der gegenwärtige Stand des europäischen und nationalen Nor-menwerkes für die Trinkwasser-Installation ist aus Tabelle 1ersichtlich.

Deutsche Norm Europäische NormDIN Nr. Ausgabe Titel EN Nr. Ausgabe Titel

1988-1 12.88 Allgemeines 806-1 12.01 Allgemeines

1988-2 12.88 Planung und Ausführung 806-2 06.05 Planung806-4 Entw. 04-07 Installation

1988-3 12.88 Ermittlung der Rohrdurchmesser 806-3 07.06 Berechnung der Rohrdurchmesser

1988-4 12.88 Schutz des Trinkwassers 1717 05.01 Schutz des Trinkwassers

1988-5 12.88 Druckerhöhung und Druckminderung -

1988-6 05.02 Feuerlösch- und Brandschutzanlagen -

1988-7 04.12 Vermeidung von Korrosion und Steinbildung -

1988-8 12.88 Betrieb 806-5 In Bearb. Betrieb und Instandhaltung

Tabelle 1: Stand der Europäischen und Deutschen Normung für Trinkwasser-Installationen

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2.3 Struktur und Aufbau des europäischen Normenwerkesüber Trinkwasser-Installationen

2.3.1 AllgemeinesDie Europäischen Normen aus dem Bereich Wasserversorgungwerden im CEN/TC 164 erarbeitet, welches von der französischenNormungsorganisation AFNOR geführt wird. Das TC 164 gliedertsich in 13 Arbeitsgruppen (WG). Für die Normen über Trinkwasser-Installationen ist CEN/TC 164/WG 2 „Systems inside buildings“zuständig, welches vom DIN geführt wird.

Die anschließenden Ausführungen informieren über Aufbau undInhalt der bisher vorliegenden europäischen Arbeitsergebnisse.

2.3.2 DIN EN 806-1 „Allgemeines“Diese Norm trifft Festlegungen über die Fachbegriffe und diegrafischen Symbole, wie sie in den Planungs- und Ausführungs-zeichnungen zur Anwendung kommen. Weiterhin werden diegrundsätzlichen Ziele einer ordnungsgemäßen Trinkwasser-Installation sowie die Zuständigkeiten für Planung, Bau- undBetrieb der Anlagen benannt. Diese Norm orientiert sich weitge-hend an DIN 1988-1, so dass hier keine Widersprüche bei derAnwendung der einen oder anderen Norm entstehen.

2.3.3 DIN EN 806-2 „Planung“In diesem Teil sind weitgehende und zum Teil auch erheblicheAbweichungen von DIN 1988-2 zu registrieren.

Dieser zentrale Teil aus der Reihe EN 806 hat die längsten Debattenund schwierigsten Konsensfindungen erfordert und auch in einerersten Version keine Zustimmung in der europäischen Schlussab-stimmung erhalten, so dass das gesamte Verfahren mit der Veröf-fentlichung eines 2. Norm-Entwurfs wiederholt werden musste.Zum zweiten Anlauf wurde das Papier vollständig überarbeitet undfür viele zur Zeit nicht harmonisierbare Festlegungen auf diegültigen nationalen Regelungen verwiesen. Dies ist sozusagen dieBestätigung aus dem europäischen Normungsgremium, dassnationale Rest- bzw. Ergänzungsnormen weiterhin notwendig sind.

Diese Optionen für nationale Abweichungen beziehen sich z.B.auf die Auslegung der Anlage nach dem Betriebsdruck und denBetriebstemperaturen. Die entsprechenden Daten sind aus derTabelle 2 ersichtlich.

Klasse für Druck Auslegungstemperaturenmaximalen für KunststoffrohrsystemeBetriebsdruck Klasse Temperatur

PMA 1,0 10 bar 1 60 °C

PMA 0,6 6 bar

PMA 0,25 2,5 bar 2 70 °C

Tabelle 2: Nationale Optionen für Druck und Temperatur in derTrinkwasser-Installation nach EN 806-2

Diese Option war notwendig, obwohl Normung eigentlich dieReduzierung von Varianten zum Ziel hat, damit auch wichtigePartnerländer wie Frankreich, England und Italien der Normzustimmen konnten.

In England ist z. B. die drucklose Behälterversorgung weit verbreitet(Niederdrucksystem 2,5 bar), in Frankreich das Mitteldrucksystemmit 6 bar und in Deutschland das Hochdrucksystem mit 10 bar.

Bezüglich der zwei Temperaturklassen für Kunststoffrohrsystemewurde einem dringenden Wunsch aus Italien gefolgt, wo Systememit einer Auslegungstemperatur von 60 °C offensichtlich weitverbreitet sind.

Weitere Beispiele für die Eröffnung nationaler Optionen sindFestlegungen zum Brandschutz, zum Schallschutz und zur Trink-wasserhygiene, wofür in Deutschland spezielle staatliche Verord-nungen zu beachten sind.

Bezüglich der Werkstoffe für Rohre, Fittings und Rohrverbin-dungsarten werden alle in den europäischen Normen beschriebe-nen einschlägigen Produkte aufgeführt mit Verweis auf dieseNormen. Damit haben alle Werkstoffe aus Metallen, Kunststoffenund Verbundmaterialien, die in den Mitgliedsstaaten Verwendung

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finden, Eingang in EN 806-2 gefunden. Die Forderung nach einereuropäischen Zulassung für Werkstoffe und Bauteile in Kontaktmit Trinkwasser konnte in EN 806-2 noch nicht verankert werden,da das von Seiten der EU geplante EAS (European AcceptanceScheme) noch auf sich warten lässt.

Weitere Kapitel der EN 806-2 befassten sich mit der Verlegung derLeitungen, dem Schutz vor Temperatureinflüssen, der Anordnungvon Absperr- und Entnahmearmaturen, dem Schutz vor Druck-überschreitungen in Warmwassersystemen, dem Einbau vonWasserzählern und der Behandlung von Trinkwasser (z.B. fürZwecke der Enthärtung, des Korrosionsschutzes u.a.).

Etwas ausführlicher werden die Anlagen zur Druckerhöhungbehandelt. Hierfür wurden weitgehend die deutschen Vorschlägeaus DIN 1988-5 übernommen.

Die weiteren Aussagen zur Druckminderung, zu Feuerlöschanla-gen und zum Korrosionsschutz sind sehr kurz und allgemeingehalten und somit ebenfalls eine Aufforderung zur nationalenRestnormung.

Der ausführliche Hauptabschnitt 19 behandelt spezielle Anforde-rungen für offene (über einen Dachbehälter) versorgte Systeme.Dies war ein Zugeständnis an die Verhältnisse im VereinigtenKönigreich, wo diese Systeme noch weit verbreitet sind. Für diemeisten anderen Staaten sind diese Festlegungen nur von sehruntergeordneter oder gar keiner Bedeutung.

In Gesprächen mit den britischen Fachkollegen war zu erfahren,dass auch in England langfristig auf die Druckwasserversorgungumgestellt wird, aber die große Mehrheit der bestehendenGebäude wird nach wie vor über Dachbehälter versorgt undsomit musste sich dieses System in der Europäischen Normwiederfinden.

Das Fazit zu EN 806-2 lässt sich aus deutscher Sicht wie folgtzusammenfassen:

Die Norm ist das Ergebnis eines ersten Versuchs einer europäi-schen Harmonisierung auf dem Gebiet der Planung von Anlagenzur Trinkwasser-Installation. Sie ist der kleinste gemeinsameeuropäische Nenner und erreicht somit nur eine relativ geringeNormungstiefe. Wichtige Teilbereiche werden nicht oder nurungenügend abgehandelt, und an vielen Stellen wird auf nationa-le Regelungen verwiesen. Hieraus leitet sich die Notwendigkeit füreine nationale Restnormung ab, die von den Ländern, die überentsprechende nationale Regelwerke verfügen, auch aufgegriffenworden ist.

2.3.4 EN 806-3 „Berechnung der Rohrinnendurchmesser“Auch bei diesem europäischen Projekt wurde ein ähnlich mühsa-mer Weg beschritten, wie bei EN 806-2, und es kam erst imzweiten Anlauf zu einem Erfolg.

Der 1. Norm-Entwurf aus dem Oktober 1996 hatte einen Umfangvon rund 80 Seiten und behandelte einen vereinfachten Berech-nungsgang sowie vier differenzierte Berechnungsverfahren, jeeines aus Frankreich, Großbritannien, Holland und Deutschland.Dies sollte Wahlmöglichkeiten eröffnen und den wichtigsten CEN-Mitgliedsländern eine Zustimmung erleichtern.

Nach Durchführung der CEN-Umfrage (Entwurfsverfahren) undVerarbeitung der zahlreichen Stellungnahmen wurde die Schluss-abstimmung, die sog. formelle Abstimmung durchgeführt, und eskam zu einer mehrheitlichen Ablehnung.

Es wurde dann auch hierfür eine mehrjährige Denkpause einge-legt, um zu ermitteln, ob das Projekt ganz fallen gelassen werdensollte oder ob, wie beim Teil 2, ein zweiter Versuch begonnenwird. Wie eine Erlösung kam dann ein Vorschlag von unserenSchweizer Kollegen, vorgetragen von Herrn Bruno Stadelmann,das in der Schweiz weitgehend praktizierte vereinfachte Verfahrenals Vorlage für eine Europäische Norm zu übernehmen.

CEN/TC 164/WG 2 folgte diesem Vorschlag vor allem in Erkennt-nis der Tatsache, dass es sich auch hier nach realistischer Einschät-

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zung der Situation in den Mitgliedsstaaten zunächst nur um einenersten Schritt einer Harmonisierung handeln kann, d.h. Normungauf einem niedrigen Niveau.

Dieser zweite Ansatz hat dann auch problemlos die Abstimmungs-hürden genommen, und die EN 806-3 konnte im April 2006präsentiert werden.

EN 806-3 definiert zwei Arten von Installationen, die sog. Normal-Installation und die Spezial-Installation. Das vereinfachte Berech-nungsverfahren ist nur für die Normal-Installation anwendbar.

Für die Berechnung der Spezial-Installationen wird auf die natio-nal genormten differenzierten Berechnungsverfahren verwiesen,die im informativen Anhang C aufgeführt sind. Für Deutschlandwird dort auf DIN 1988-3 verwiesen.

Die Normal-Installation deckt insbesondere den Bereich derWohngebäude ab, d.h. Ein- und Mehrfamilienhäuser mit bis zu 5Etagen und einer üblichen Ausstattung mit Küchen und Bädern.

Einige wichtige Randbedingungen für die Anwendung des Be-rechnungsverfahrens sind aus Tabelle 3 ersichtlich.

Ausgehend von der entferntesten Entnahmestelle werden die LU-Werte für die einzelnen Teilstrecken aufaddiert, und aus Tabellenfür die verschiedenen Rohrarten werden die den LU-Wertenzugeordneten Rohrnennweiten direkt entnommen. Die Wahrschein-lichkeit der gleichzeitigen Nutzung und der sich daraus ableitendeSpitzendurchfluss sind in den Tabellenwerten berücksichtigt.

Die praktische Durchführung der Berechnung wird an der Normal-Installation eines Mehrfamilienhauses mit 5 Wohnungen beispiel-haft erläutert.

In der Schweiz und auch in Deutschland wurden zwischenzeitlichVergleichsrechnungen durchgeführt, die ergeben haben, dass fürreine Wohngebäude mit dem Verfahren nach EN 806-3 weitge-hend dieselben Rohrnennweiten ermittelt werden, wie nach einerdifferenzierten Berechnung. Dies ergibt sich auch daraus, dassnach der Bestimmung des hydraulisch erforderlichen Rohrinnen-durchmessers die jeweils nächst höhere Rohrnennweite auszuwäh-len ist, wodurch die Ungenauigkeiten des vereinfachten Verfah-rens zum Teil kompensiert werden.

Für größere Gebäude und insbesondere für den gewerblichenBereich wird aber auf jeden Fall auch weiterhin das differenzierteBerechnungsverfahren benötigt, was in Form einer überarbeitetenDIN 1988-3 auch erneut zur Verfügung stehen wird.

2.3.5 EN 806-4 (Entwurf) „Installation“EN 806-4 befasst sich mit der Errichtung der Anlagen in denGrundstücken und Gebäuden und korrespondiert somit ebenfallsmit DIN 1988-2 „Planung und Bau“.

Es werden die verschiedenen Verfahren für das Verbinden derRohre untereinander sowie mit Behältern und Apparaten aufge-führt. Alle in der Trinkwasser-Installation üblichen Metall- undKunststoffrohre sowie Mehrschichtrohrsysteme werden berück-sichtigt.

Parameter Wert

maximale in Steig- und Stockwerksleitungen 2 m/s

Fließgeschwindigkeit in Einzelzuleitungen 4 m/s

Druckbedingungen Ruhedruck max 5 bar

Fließdruck min 1 bar

Fließzeit kein Dauerverbrauch > 15 min

Tabelle 3: Bedingungen für die Anwendbarkeit der Berechnung nach EN 806-3

Den vorgesehenen Entnahmeeinrichtungen werden Belastungs-werte (Load Units, LU) zugeordnet, wobei 1 LU einem Armaturen-durchfluss von 0,1 l/s entspricht.

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Ausführlich wird die Rohrverlegung behandelt, wie Lage der Rohrein Fußböden und Wänden (Abstände, Freiräume), Wand- undDeckendurchführungen, Rohrbefestigungen, Dämmung derRohre, Auswahl und Anordnung der Entnahme- und Leitungsar-maturen sowie die Kennzeichnung von Rohrleitungen und Arma-turen.

Ein weiteres Kapitel befasst sich mit der Kombination von Bautei-len aus unterschiedlichen Metallen im Hinblick auf die Minderungdes Korrosionsrisikos.

Sehr ausführlich werden die Maßnahmen für eine fachgerechteInbetriebnahme der fertiggestellten Installation beschrieben. Eswerden die Verfahren zur Befüllung und Druckprüfung spezifiziertnach den verschiedenen Werkstoffgruppen beschrieben sowie dasSpülen der Rohrleitungen, einmal als reine Wasserspülung, zumanderen als Spülung mit einem Wasser/Luft-Gemisch.

Weiterhin werden verschiedene Verfahren und Mittel zur Desin-fektion der Anlagen benannt, sofern eine solche nach nationalenoder örtlichen Vorschriften gefordert wird. Insbesondere wird aufdie Desinfektion von Wasserbehältern eingegangen, wiederum einZugeständnis bzw. Erfordernis für die in Großbritannien üblichendrucklosen Systeme. Im englischen Wohnungsbau hat man eineeinzige Trinkwasser-Entnahmestelle, die direkt aus der Nieder-druck-Versorgungsleitung gespeist wird, den sog. „Drinkingwatertap“ in der Küche. Die Bäder werden aus dem mit Desinfektions-mitteln versetzten Wasser des Dachbodenbehälters versorgt. EN 806-4 enthält 3 Anhänge, den „Normativen Anhang A“, derzusätzliche Festlegungen über Rohrverbindungen und Verbin-dungsverfahren enthält, sowie den „Informativen Anhang B“ miteinem Verfahren zur Berechnung und Kompensation von Wärme-wirkungen auf Kunststoffrohrleitungen. Die Ergebnisse dieserBerechnungen sind bei der Gestaltung der Rohrbefestigungen zubeachten. Der ebenfalls „Informative Anhang C“ gibt in einerTabelle Richtwerte für die maximalen Befestigungsabstände vonRohrleitungen aus Metall an.

Die Einspruchsfrist zum Norm-Entwurf DIN EN 806-4 läuft nochbis zum 31. Mai 2007.

Es bleibt abzuwarten, welchen Grad der Akzeptanz das Papier inder europäischen Umfrage erreicht.

Von Seiten des Deutschen Installateurhandwerks wurde bereitsdeutliche Kritik angemeldet, so dass ggf. auch für diesen Teil derEN 806 eine nationale Ergänzungsnorm notwendig sein könnte.

2.3.6 EN 1717 „Schutz des Trinkwassers“Diese Norm gehört ebenfalls zum Gesamtkomplex Trinkwasser-Installation. Sie wurde von einer anderen Arbeitsgruppe des CEN/TC 164 erstellt und ist bedauerlicherweise nicht als ein Teil derNormenreihe EN 806 nummeriert worden.

Die Normeninhalte korrespondieren recht gut mit dem Inhalt vonDIN 1988-4. So finden sich z.B. die 5 Gefahrenklassen für schädli-che Auswirkungen auf das Trinkwasser durch Rückfließen oderRücksaugen wieder, hier als Kategorien 1 bis 5 bezeichnet.

Abgestuft nach dem Gefährdungspotential der fünf Flüssigkeits-kategorien werden mittels einer Schutzmatrix die jeweils geeigne-ten Sicherungseinrichtungen zugeordnet. Die Systematik derSicherungseinrichtungen berücksichtigt alle in den Mitgliedsstaa-ten eingeführten Bauformen, jeweils durch zwei Großbuchstabengekennzeichnet. So stehen z.B. die Bauarten AA, AB, AC und ADfür vier verschiedene Bauformen des freien Auslaufs.

In einem umfangreichen „Normativen Anhang A“ sind in Form vonDatenblättern alle Sicherungseinrichtungen mit Kurzzeichen,grafischem Symbol, Definition, Funktionsanforderung, Produkt-anforderung sowie Anforderungen an den Einbau aufgeführt.

Diese Datenblätter waren auch die Grundlage für die Erarbeitungder Europäischen Produktnormen für die diversen Sicherungsar-maturen, die inzwischen weitgehend vorliegen.

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Der „Informative Anhang B“ gibt einige Beispiele für die Zuord-nung verschiedener Flüssigkeiten zu den Kategorien 1 bis 5, z.B.erwärmtes Wasser im Sanitärbereich Kategorie 2 (Flüssigkeit ohnegesundheitliche Gefährdung) oder Wasser aus Wasch- und Ge-schirrspülmaschinen Kategorie 5 (Gesundheitsgefährdung durchKrankheitserreger).

Diese Zuordnung ist leider nicht besonders gut gelungen, da fürdie Vielzahl der in der Praxis vorgekommenen Fälle, insbesondereaus dem gewerblichen Bereich, eine eindeutige Zuordnung zueiner der Kategorien nicht möglich ist, was zu Unsicherheiten beider Anwendung der Norm führt.

Die im Norm-Entwurf noch enthaltene sehr detaillierte Anwen-dungsmatrix wurde im Zuge der Einspruchsberatung ersatzlosgestrichen. Um für die deutschen Anwender eine Hilfe zu geben,wurde in DIN EN 1717 eine aus 63 Positionen bestehende Anwen-dungsmatrix in Form eines Nationalen Anhanges“ ergänzt. In derSenkrechten dieser Matrix sind die einzelnen Entnahmestellen undApparate aufgeführt und in der Waagerechten die geeignetenSicherungsarmaturen. Die Felder mit den in Deutschland nichtgebräuchlichen Sicherungsarmaturen wurden durch ein Rasterbesonders markiert. Mit dieser und einigen weiteren Ergänzungenim „Nationalen Anhang“ wurde ein mit DIN 1988-4 etwa ver-gleichbares Regelungsniveau erreicht.

Abschließend sei noch der „Informative Anhang C“ der EN 1717erwähnt, in dem die Analyse einer Trinkwasser-Installation bezüg-lich der potentiellen Rückfluss- und Kontaminationsgefahrenbeschrieben wird.

2.3.7 EN 806-5 „Betrieb und Instandhaltung“Zu diesem Teil liegt bislang nur eine erste Beratungsunterlagevor, die sich weitgehend aus der englischen Übersetzung DIN1988-8 herleitet. Auch für diesen Teil besteht von Seiten der

deutschen Experten im CEN/TC 164/WG 2 die Vorgabe,möglichst viele der in Deutschland eingeführten Regelungen inEN 806-5 zu verankern.

Inwieweit dies gelingt, werden die weiteren Beratungen und dieErgebnisse der Europäischen Umfragen und Abstimmungenzeigen, die in den Jahren 2007/2008 stattfinden werden.

3. Das Konzept für eine „Neue TRWI“

3.1 Gründe für eine Übergangsregelung

Die vorgestellten Europäischen Normen sowie die nationalenErgänzungsnormen in Form von Überarbeitungen von einzelnenTeilen der Normenreihe DIN 1988-1 bis -8 bilden die Bausteinefür eine „Neue TRWI“. Ziel ist es, den Normenanwendern erneutein vollständiges und in sich geschlossenes und widerspruchsfreiesNormenwerk für die Trinkwasser-Installation zur Verfügung zustellen.

Wie ausgeführt, können die vorliegenden europäischen Arbeits-ergebnisse gegenwärtig diesen Anspruch noch nicht erfüllen.Auf der anderen Seite sind sie aber als DIN-EN-Normen in dasDIN-Normenwerk integriert und haben somit denselben Statuswie die rein nationalen DIN-Normen. Auch die EuropäischenNormen unterliegen einem 5-jährigen Überprüfungsmodus, unddas Endziel ist es natürlich, einen Zustand zu erreichen, dernationale Ergänzungsnormen zum selben Thema entbehrlichmacht.

Das zuständige Fachgremium im Normenausschuss Wasserwesenhat nach einigen Diskussionen ein Konzept für die Erarbeitung dernationalen Ergänzungsnormen entwickelt, und es wird angestrebt,das Ergebnis als ein gemeinsames Regelwerk des DIN und desDVGW zu präsentieren.

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3.2 Das System, Europäische Normen und deutscheErgänzungsnormen

Die einzelnen Bausteine der „neuen TRWI“ zeigt die Tabelle 4.

Die zweistelligen und dreistelligen Teilnummern wurden gewählt,um sowohl einen Bezug zur bisherigen Normenreihe DIN 1988 alsauch zur europäischen Normenreihe EN 806 herzustellen. Beieiner Revision der Europäischen Normen ist daran gedacht, diedeutschen Ergänzungsnormen als Vorschläge einzubringen, um indiesem zweiten Schritt die Zahl der notwendigen deutschenRestnormen zu reduzieren oder ganz entbehrlich zu machen.

Zur Bearbeitung der nationalen Ergänzungsnormen wurdenArbeitskreise eingesetzt, und erste Arbeitsergebnisse in Form vonNorm-Vorlagen bzw. Manuskripten für Norm-Entwürfe liegenbereits vor.

Bei der Auswahl der TRWI-Bausteine ist entscheidend, welcheQualität bzw. welchen Grad der Normungstiefe die europäischenArbeitsergebnisse erreicht haben bzw. noch erreichen werden undwelcher Restnormungsbedarf sich noch ableitet. Für die beidenTeile EN 806-4 und -5, die noch in Bearbeitung sind, kann dieseFrage erst zu einem späteren Zeitpunkt beantwortet werden.

Für die verfügbaren Europäischen Normen stellt sich die Situationwie folgt dar:

EN 806-1 „Allgemeines“: kann DIN 1988-1 vollständigersetzen.

EN 806-2 „Planung“: erfordert umfangreiche Ergänzungsnor-men, wieDIN 1988-20 für Planung,DIN 1988-500 für Druckerhöhung und Druckminderung undDIN 1988-60 für Feuerlösch- und Brandschutzanlagen.

Lfd. Nr DIN Nr Kurztitel Ersatz für Zu integrierende Nationale Bearbeitungs-DIN Bereiche Ergänzungen zu stand

1 EN 806-1 Allgemeines 1988-1 - - Norm 2001-12

2 1988-20 Planung 1988-2 DWGW W 551, EN 806-2 Norm-Vorlage(teilweise) VDI 6023

3 1988-30 Ermittlung der Rohrdurchmesser 1988-3 DVGW W 553 EN 806-3 -

4 1988-40 Installation 1988-2 ZVSHK EN 806-4 -(teilweise) MB Spülen

MB Dichtheit

5 EN 1717 Schutz des Trinkwassers 1988-4 - - Norm 2001-5(teilweise)

6 1988-400 Schutz des Trinkwassers 1988-4 - EN 1717 Man. für(teilweise) Norm-Entwurf

7 1988-500 Druckerhöhung und Druckminderung 1988-5 - EN 806-2 -

8 1988-50 Betrieb und Instandhaltung 1988-8 EN 15161 EN 806-5 -

9 1988-60 Feuerlösch- und Brandschutzanlagen 1988-6 - - Norm-Vorlage

10 1988-70 Vermeidung von Korrosion 1988-7 - - -und Steinbildung

Tabelle 4: Bausteine der „Neuen TRWI“

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EN 806-3 „Berechnung, vereinfachtes Verfahren“: erforderteine nationale Ergänzungsnorm DIN 1988-30, in der eindifferenziertes Berechnungsverfahren beschrieben wird.

EN 806-4 „Installation“: Da diese Norm erst als Entwurfvorliegt, ist die Ergänzungsnorm DIN 1988-40 vorgemerkt,über deren Erfordernis aber erst nach Fertigstellung der EN806-4 entschieden wird.

EN 806-5 „Betrieb und Instandhaltung“: Über die Notwendig-keit einer Ergänzungsnorm DIN 1988-50 kann erst zu einemspäteren Zeitpunkt entschieden werden.

EN 1717 „Schutz des Trinkwassers“: erfordert eine nationaleErgänzungsnorm DIN 1988-400, in der insbesondere derinformative nationale Anhang aus der zur Zeit verfügbarenDIN EN 1717 als normativer Teil festgesetzt wird.

Für die Bereiche „Feuerlösch- und Brandschutzanlagen“ sowie„Vermeidung von Korrosion und Steinbildung“ werden in derReihe EN 806 nur wenige allgemeine Aussagen getroffen undansonsten auf die nationalen Regelwerke verwiesen.

Somit ergab sich die Notwendigkeit zur Komplettierung der TRWI,die Teile 6 und 7 als DIN 1988-60 und -70 überarbeiten.

3.3 Zeitliche Abschätzung für die Verfügbarkeit derNormen für die „Neue TRWI“

Aus Tabelle 4 ist der gegenwärtige Überarbeitungsstand dereinzelnen 10 Normenteile für die TRWI ersichtlich. Bereits verfüg-bar sind die beiden Teile DIN EN 806-1 und DIN EN 1717. ImJahre 2007 werden noch die Norm-Entwürfe zu DIN 1988-20, -60und -400 erscheinen, evtl. auch der Entwurf zu DIN 1988-30.

Im Jahre 2008 werden dann aus diesen Norm-Entwürfen diefertigen Normen, und die entsprechenden Teile der jetzt nochgültigen DIN 1988 können zurückgezogen werden.

Im Jahre 2008 werden auch die noch ausstehenden EuropäischenNormen EN 806-4 und -5 vorliegen und parallel dazu auch dieevtl. erforderlichen Ergänzungsnormen DIN 1988-40 und -50.

Die von der europäischen Normung nicht berührten Teile DIN1988-60 und -70 sollten dann ebenfalls im Jahre 2008 verfüg-bar sein.

Dieser Zeitplan für die Verfügbarkeit aller Normen für die „NeueTRWI“ bis 2008 ist eine recht optimistische Einschätzung. Solltendie nationalen und europäischen Einspruchsverfahren mehr Zeit inAnspruch nehmen als erhofft, kann sich das Zieldatum auch bis indas Jahr 2009 verlängern.

4 Schlussbetrachtung und Ausblick

Vertreter des DVGW und des DIN haben in mehreren Gesprächenden beiderseitigen Willen zum Ausdruck gebracht, die „NeueTRWI“ als Gemeinschaftswerk beider regelsetzender Institutionenzu präsentieren.

Dazu werde die einzelnen Normen wie auch schon die Normenrei-he DIN 1988-1 bis -8 in das DVGW-Regelwerk integriert. Sieerhalten dazu auf den Titelblättern den Zusatz „Technische Regeldes DVGW“.

Um dem Normenanwender das Leben zu erleichtern, ist vorge-sehen, aus dem Basismaterial der einzelnen Normen nachden Hauptkapiteln Planung, Bau sowie Betrieb und Instandhal-tung ein Gesamtwerk TRWI zu erstellen und die nach dieserVorgabe neu zusammengestellten Normentexte, soweit erfor-derlich, durch verbindende und erläuternde Texte noch zuergänzen.

Dieses Werk soll ebenfalls das Ergebnis einer gemeinsamen Arbeitder zuständigen Fachgremien des DVGW und des DIN sein undnicht wie der bekannte Kommentar zu DIN 1988-1 bis -8 dasWerk einzelner Autoren.

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Die Bearbeitung soll parallel zu den Normungsarbeiten ablaufen,so dass die Veröffentlichung zeitnah mit der Fertigstellung derEuropäischen Normen und deutschen Ergänzungsnormen, d. h.voraussichtlich im Jahr 2009, erfolgen kann.

Gemeinsames Ziel von DVGW und DIN ist es, unter Einbeziehungder europäischen Normungsergebnisse dem deutschen Normen-anwender wieder ein komplettes, modernisiertes gut verständli-ches Technisches Regelwerk für die Trinkwasser-Installation zurVerfügung zu stellen, welches die Akzeptanz der Fachkreiseerreicht und somit auch den Status „Allgemein anerkannte Regelder Technik“ für sich in Anspruch nehmen kann.

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Dr. rer. nat. Lutz Weber – Das Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen

1 Einleitung

Haustechnische Installationen erzeugen vielfältige Geräusche, dieüber Anschlüsse und Befestigungselemente in den Baukörpereingeleitet und von dort in fremde Räume übertragen werden.Obgleich ihre Lautstärke zumeist verhältnismäßig gering ist,werden Installationsgeräusche doch häufig als außerordentlichstörend empfunden. Die wichtigsten Gründe hierfür sind:

Moderne Gebäude verfügen über eine dichte Hülle und sindmit Fenstern und Türen mit Mehrscheiben-Isolierverglasungausgestattet. Dies vermindert die Übertragung von Außenlärmund senkt den Grundgeräuschpegel im Gebäudeinneren ab.Diese an und für sich positive Entwicklung hat jedoch denNachteil, dass Installationsgeräusche, die früher akustischweitgehend verdeckt wurden, nun erheblich deutlicherwahrgenommen werden.Installationsgeräusche treten zu allen Tages- und Nachtzeitenauf, also auch dann, wenn ein erhöhtes Ruhebedürfnis be-steht.Die von Sanitärinstallationen hervorgerufenen Geräuschewerden als besonders störend empfunden, weil sie Informatio-nen über Herkunft und Entstehung des Schalls und damit

Das Gehör schläft nie -ein Plädoyer für leiseInstallationen

Dr. rer. nat. Lutz Weber letztlich über die Privatsphäre des Verursachers enthalten. Sowirkt z. B. das Rauschen einer WC-Spülung bei gleicherLautstärke erheblich störender als das Plätschern von Regen.Die meisten Installationsgeräusche treten nur kurzzeitig undmit wechselnder Lautstärke auf, so dass im Gegensatz zugleichbleibenden Dauergeräuschen, wie etwa dem Rauschenvon Heizungs- und Lüftungsanlagen, keine Gewöhnungeintritt.

Aus diesen Gründen bilden Installationsgeräusche eine der häu-figsten Ursachen für Beschwerden und Rechtsstreitigkeiten imBauwesen. Besonders Sanitärinstallationen sind hiervon starkbetroffen [1]. Dies ist insofern nicht verständlich, als viele Herstel-ler mittlerweile geräuscharme Installationssysteme und schalliso-lierende Befestigungselemente anbieten. Bei richtigem Einsatzder verfügbaren Produkte lassen sich störende Lärmeinwirkungenweitgehend vermeiden, sofern bei Planung und Ausführungeneinige grundlegende akustische Regeln beachtet werden.

Im vorliegenden Beitrag werden nach einer kurzen Einführung inSchallentstehung, -ausbreitung und -wahrnehmung zunächst diegesetzlichen Schallschutzanforderungen für Installationsgeräuscheerläutert. Anschließend wird das Geräuschverhalten typischerSanitärinstallationen vorgestellt und am Beispiel von Abwassersys-temen konkretisiert. Ein kurzer Überblick über Schallschutzmaß-nahmen bei Wasserinstallationen beschließt den Beitrag.

2 Akustische Grundlagen

2.1 Schall und Schalldruckpegel

Unter Schall versteht man periodische Schwankungen des Drucks,die sich wellenförmig in Luft ausbreiten. Die Amplitude derSchwankungen wird als Schalldruck bezeichnet und bestimmt diewahrgenommene Lautstärke. Der Schalldruck ist im Allgemeinensehr viel kleiner als der atmosphärische Luftdruck (s. Bild 1).

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Um ihn besser an die menschliche Wahrnehmung anzupassen,wird der Schalldruck p gemäß

Frequenzgemisch. Sie werden deshalb durch Frequenzspektrenbeschrieben, wobei der betrachtete Frequenzbereich in Bänder(zumeist Terzen) unterteilt und die Pegelanteile in den einzelnenTerzen ermittelt werden. Die Summe aller Pegelanteile bezeichnetman als Gesamtschallpegel. Beispiele für Frequenzspektrenwerden noch mehrfach zu sehen sein.

Die Summation von Schallpegeln erfolgt aufgrund der logarithmi-schen Basis der Pegelskala nach der Beziehung

Bild 1: Typische Werte des Schalldrucks (menschlicher Wahrnehmungsbe-reich) im Vergleich zum atmosphärischen Luftdruck.

Während Töne aus monofrequenten Schwingungen bestehen,enthalten Geräusche, wie z. B. auch Installationsgeräusche, ein

L = 20 lg

dB (1)( )pp

0

als Schalldruckpegel L angegeben, wobei p0 = 2 · 10-5 N/m2 den

Schalldruck an der menschlichen Hörschwelle bezeichnet. Durchdie logarithmische Skalierung reduziert sich der akustische Werte-bereich von p = 2 · 10-5 – 20 N/m2 auf L = 0 – 120 dB.

Neben dem Schalldruck ist die Frequenz die zweite wichtigeGröße zur Kennzeichnung von Schallsignalen. Die Frequenz wirdin Hz, d. h. in Schwingungen pro Sekunde, gemessen. Dasmenschliche Gehör kann Schall im Frequenzbereich von etwa16 – 20 000 Hz wahrnehmen. Bei der Messung von Installations-geräuschen beschränkt man sich aus messtechnischen Gründenauf den Bereich von 100 – 5000 Hz (siehe Bild 2).

Bild 2: Menschlicher Hörbereich im Vergleich zu dem für die Messung desInstallations-Schallpegels L

In verwendeten Frequenzbereich.

Diese ungewohnte, aber physikalisch korrekte Vorgehensweise,führt bei zwei gleichen Pegeln mit einem Betrag von jeweils 0 dBzu dem Ausdruck:

L1 + L

2 = 10 lg

10L1/10dB + 10L2/10dB dB (2)( )

den man scherzhaft auch als „kleines Einmaleins der Akustik“bezeichnet. Verallgemeinert bedeutet dies, dass sich der Gesamt-pegel bei Überlagerung von zwei gleichen Geräuschen um 3 dBerhöht.

2.2 Schallwahrnehmung

Das Gehör hat sich im Laufe der Evolution lange vor dem Sehver-mögen entwickelt und diente von Anfang an neben der Orientie-rung auch zur Warnung vor Gefahren. Das ist der Grund, weshalbdas Gehör auch im Schlaf aktiv ist und unser Organismus auf Lärmmit der Ausschüttung von Stresshormonen reagiert. Nicht umsonstleitet sich das Wort Lärm von dem Begriff Alarm ab, der wiederumauf das französische a l'arme (zu den Waffen) zurückgeht.

0 dB + 0 dB = 3 dB (3)

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Lärm wirkt deshalb nicht nur störend, sondern kann auf Dauerdie Gesundheit schädigen. Mögliche Folgen von dauerhafterLärmeinwirkung sind z. B. erhöhter Blutdruck, Kreislaufstörun-gen, Nervosität und Schlafstörungen. Daneben beeinträchtigtLärm in hohem Maße die Konzentrations- und Leistungsfähig-keit. Da das Gehör ein äußerst empfindliches Sinnesorgan ist,genügen bereits verhältnismäßig niedrige Pegel, um Störungenhervorzurufen. Der Aufbau des menschlichen Gehörs ist in Bild 3dargestellt.

ist die Empfindlichkeit am größten. Bei höheren und vor beiallem tieferen Frequenzen ist das Gehör hingegen wenigerempfindlich. Die Frequenzempfindlichkeit des menschlichenGehörs wird durch die so genannte A-Bewertung beschrieben,die in Bild 4 aufgetragen ist:

Der auf die Ohrmuschel treffende Schall wird auf das Trommelfellgelenkt und versetzt es in Bewegung. Die Bewegung wird über dieKette der Gehörknöchelchen auf die mit Flüssigkeit gefüllteSchnecke übertragen. Die hierdurch in der Flüssigkeit erzeugtenWellen regen die im Inneren der Schnecke angeordneten Sinnes-zellen an. Neben dem Weg über das Trommelfell erfolgt bei hohenFrequenzen außerdem eine Schallübertragung über die Schädel-knochen (Knochenleitung).

Aufgrund seines Aufbaus reagiert das menschliche Gehör aufTöne mit verschiedener Frequenz unterschiedlich empfindlich.Im Bereich der menschlichen Sprache bei etwa 1000 – 5000 Hz

Bild 3: Schematische Übersicht über den Aufbau des menschlichen Gehörs. Um ein mit einem Mikrofon aufgenommenes Schallsignal an diemenschliche Hörcharakteristik anzupassen, wird zu dem gemesse-nen Spektrum terzweise die A-Bewertung addiert. Hierdurchwerden die Pegelanteile bei hohen und tiefen Frequenzen abge-senkt (bei 100 Hz beispielsweise um 19,1 dB), so dass auch derGesamtschallpegel abnimmt. Zur Kennzeichnung A-bewerteterPegel wird an die Einheit dB in Klammern der Buchstabe A ange-hängt (dB(A) statt dB).

Der Zusammenhang zwischen dem Schallpegel in dB(A) und derempfundenen Lautstärke ist nicht linear. Er lässt sich am bestenanhand von Beispielen veranschaulichen. Hierzu sind in Bild 5 eineReihe von Alltagsgeräuschen mit den zugehörigen Schallpegelnwiedergegeben.

Bild 4: Frequenzbewertung A für den Bereich von 50 – 5000 Hz.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7140


Eine für die Praxis wichtige Frage ist auch, wie das menschlicheGehör Änderungen der Lautstärke wahrnimmt. Hierbei ist zwischenniedrigen und hohen Pegeln zu unterscheiden. Für L ≥ 40 dB wirdeine Pegeländerung von ∆L = 10 dB als Verdoppelung bzw.Halbierung der Lautstärke empfunden. Die Wahrnehmungs-schwelle für Lautstärkeänderungen beträgt hier etwa 1 – 2 dB(A).Bei leiseren Geräuschen ist das Gehör im Vergleich dazu deutlichempfindlicher. Hier tritt schon bei ∆L ≈ 5 dB (bei L = 30 dB) bzw.∆L ≈ 3 dB (bei L = 20 dB) eine Verdoppelung der Lautstärke ein.

2.3 Installations-Schallpegel

Der Installations-Schallpegel LIn ist die maßgebende Beurtei-lungsgröße zum Nachweis der gesetzlichen Schallschutzanforde-rungen. Er wird nach einem genormten Verfahren [2 – 4] alsA-bewerteter Gesamtpegel im Frequenzbereich von 100 – 5000 Hzermittelt. Die Messung erfolgt unter vorgegebenen Betriebsbedin-gungen der zu prüfenden Installation. Zur Vereinheitlichung derraumakustischen Bedingungen wird der Messwert rechnerisch aufeine äquivalente Schallabsorptionsfläche von A = 10 m2 bezogen.Bei der Messung von L

In sind folgende Punkte zu beachten:

Wasserinstallationen erzeugen zumeist zeitlich veränderlicheGeräusche. Maßgebend ist der maximale Schallpegel, den dieInstallation während der Betriebszeit im Empfangsraumhervorruft.Es werden nur Funktionsgeräusche, nicht aber Benutzungsge-räusche berücksichtigt. Funktionsgeräusche entstehen beimnormalen Betrieb der Installation ohne Einfluss des Nutzers(z. B. Abwassergeräusche). Stärke und Dauer von Benutzungs-geräuschen hängen hingegen weitgehend vom Nutzerverhaltenab. Ein Beispiel hierfür ist das Schließen eines WC-Deckels.Geräuschspitzen, die bei der Betätigung von sanitären Einrich-tungen entstehen (z. B. beim Öffnen oder Schließen vonWasserarmaturen), werden nicht zur Bewertung herangezogen.

Auf den ersten Blick erscheinen die oben aufgeführten Regelnverhältnismäßig klar und einfach. In der Praxis ist die Unterschei-dung jedoch nicht immer einfach. Dies ist an dem in Bild 6 darge-stellten Beispiel zu sehen, das den Zeitverlauf des Schallpegels beieiner WC-Spülung zeigt. Der Zeitverlauf lässt sich in vier typischeAbschnitte unterteilen:

1. Geräuschimpuls bei Betätigung der Spültaste. Dies ist zwardas lauteste Geräusch, wird aber nicht berücksichtigt, da essich um ein Benutzungsgeräusch handelt.

Bild 5: Schallpegel einiger typischer Geräusche als Pegelskala.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 141


2. Strömungsgeräusch des Wassers bei Entleerung des Spülkas-tens.

3. Geräuschimpuls beim Schließen der Hebeglocke. DiesesGeräusch ist für den Installations-Schallpegel maßgebend.

4. Rauschen des Füllventils beim Nachfüllvorgang.

Aufgrund seiner Bauweise kann der Pendelfallhammer sowohl zurAnregung von waagerechten als auch von senkrechten Flächenverwendet werden. Da die Hammerschläge die Lautstärke üblicherBenutzungsgeräusche deutlich übersteigen, werden zu demgemessenen Pegel Korrekturwerte (abhängig von der Art dergeprüften Installation zwischen -5 und -12 dB) addiert. Dennochergeben sich den bisherigen Erfahrungen zufolge für Benutzungs-geräusche strengere Anforderungen als für Funktionsgeräusche.

2.4 Schallschutzanforderungen

Die Anforderungen an Installationsgeräusche sind national unter-schiedlich geregelt. In Deutschland ist DIN 4109 [5] die maßge-bende Norm. Die in DIN 4109 enthaltenen Anforderungen sindbaurechtlich eingeführt und daher für alle Bauvorhaben verbind-lich. Da sie lediglich dazu geeignet sind „.... Menschen in Aufent-haltsräumen vor unzumutbaren Belästigungen durch Schallüber-tragung zu schützen“ (Zitat aus DIN 4109), bezeichnet man sieauch als Mindestanforderungen. Ihr Geltungsbereich beschränktsich auf schutzbedürftige Räume (d. h. Wohn-, Schlaf- oderArbeitsräume), die sich in fremden Wohn- oder Arbeitsbereichenbefinden. Für den eigenen Bereich existieren keine verbindlichenAnforderungen, sondern lediglich Empfehlungen [8].

Nach einer Verschärfung im Jahr 2001 [6] betragen die gesetzli-chen Mindestanforderungen für Installationsgeräusche inDeutschland derzeit

Seit DIN 4109-10 [9] im Jahr 2005 zurückgezogen wurde, sindVorschläge für erhöhten Schallschutz nur noch in VDI 4100 [8] zufinden. Dort wird für Wohnungen, die gehobenen Komfortansprü-chen genügen und in denen die Bewohner ein hohes Maß anRuhe finden sollen, für Installationsgeräusche ein Grenzwert von

LIn ≤ 25 dB(A)

Im Gegensatz zu den in Deutschland geltenden Schallschutzanfor-derungen [5, 6] werden in der Schweiz neuerdings auch Anforde-rungen an Benutzungsgeräusche gestellt [7]. Zur reproduzierba-ren Anregung dieser Geräusche wird ein genormter Pendelfall-hammer verwendet (siehe Bild 7), der aus einer Höhe von 100 mmauf das Prüfobjekt (z. B. eine WC-Schüssel) herabfällt.

Bild 6: Zeitverlauf der bei einer WC-Spülung entstehenden Geräusche. Derresultierende Installations-Schallpegel beträgt L

In = 28,5 dB(A).

30 dB(A) für Wohn- und Schlafräume,35 dB(A) für Unterrichts- und Arbeitsräume.

LIn ≤

Bild 7: EMPA-Pendelfallhammer zur Nachbildung von Benutzungsgeräuschen.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7142


genannt. Dieser Wert liegt 5 dB unter den Mindestanforderungenund entspricht damit in etwa einer Halbierung der wahrgenomme-nen Lautstärke. Für den Schallschutz im eigenen Wohnbereichschlägt VDI 4100 einen Wert von

LIn ≤ 30 dB(A)

vor. Obgleich die beiden letztgenannten Werte nicht verbindlichsind, sondern im Einzelfall zwischen Bauherr und beauftragtemUnternehmen vereinbart werden müssen, werden sie in derRechtsprechung häufig als Orientierungswerte für Wohnungen mitgehobenem Komfortanspruch herangezogen.

Zu beachten ist, dass sich der Installations-Schallpegel auf dieSumme aller vorhandenen Geräuschanteile bezieht. Dies bedeutet,dass Geräusche, die gleichzeitig an verschiedenen Stellen dersanitären Anlage entstehen (z. B. Armaturen- und Abwassergeräu-sche) zu einem Gesamtwert addiert werden. Aus diesem Grundmüssen die verschiedenen Teile der Installation für sich alleinbetrachtet jeweils einen ausreichenden akustischen Sicherheits-spielraum aufweisen. Wie Untersuchungen in ausgeführten

Bauten zeigen, ist dies in der Praxis leider häufig nicht der Fall, sodass die schalltechnischen Mindestanforderungen in vielen Bautenüberschritten werden (siehe Bild 8).

3 Entstehung und Übertragung von Installationsgeräuschen

Die beim Betrieb von Wasserinstallationen entstehenden Geräu-sche haben unterschiedliche Ursachen. Die wichtigsten Anre-gungsmechanismen sind:

Prallgeräusche entstehen, wenn Wassertropfen oder -strahlenauf die Oberfläche von Sanitärgegenständen treffen. EinBeispiel hierfür ist die Anregung einer Bade- oder Duschwan-ne durch den aus einem Brausekopf austretenden Wasser-strahl. Prallgeräusche weisen zumeist hohe Pegel auf undrufen deshalb häufig Lärmstörungen hervor.Strömungsgeräusche in Wasserarmaturen und –ventilen sindvor allem bei Heizungs- und Trinkwassersystemen anzutreffen.Fließgeräusche entstehen in Toiletten und Abwassersystemen.Die Rohre sind nur teilweise mit Wasser gefüllt und dieBewegung des Wassers erfolgt allein durch die Schwerkraft.Auf Abwassersysteme wird noch genauer eingegangen.Antriebsgeräusche elektrischer Pumpen und Ventile spielen z. B.bei Whirlwannen oder Abwasserhebeanlagen eine wichtige Rolle.Mechanische Geräusche treten beim Öffnen und Schließenvon Ventilen auf. Beispiele hierfür sind Hebeglocken undFüllventile in WC-Spülkästen.

Allen Geräuschen gemeinsam ist, dass sie sowohl als Luftschall inden Installationsraum abgestrahlt, als auch über Auflagen undHalterungen als Körperschall ins Bauwerk eingeleitet werden(unter Körperschall versteht man Schwingungen fester Körper mitFrequenzen im menschlichen Hörbereich). Obgleich auch derLuftschall in andere Räume übertragen wird, ist für den Installati-ons-Schallpegel fast immer der Körperschall maßgebend. DerLuftschall ist nur dann von Bedeutung, wenn die Körperschall-übertragung durch eine wirksame elastische Entkopplung unter-bunden wird.

Bild 8: Statistische Übersicht über Messungen des Installations-Schallpegelsin ausgeführten Bauten [1].

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 143


Tabelle 1 enthält einen Überblick über die gebräuchlichstenWasserinstallationen und die von ihnen hervorgerufenen Ge-räuschpegel. Hierbei wurde eine fachmännische Ausführung nachdem aktuellen Stand der Technik vorausgesetzt. Es sind sowohlFunktions- als auch Benutzungsgeräusche aufgeführt.

Art der Installation Installations-Schallpegel [dB(A)]Funktions- Benutzungs-geräusche geräusche1)

Abwassersysteme (bei einem 10 – 30 –Durchfluss von 2,0 l/s)

Toiletten 15 – 30 30 – 40

Waschtische 15 – 25 25 – 35

Bade- und Duschwannen 25 – 35 30 – 40

Whirlwannen 25 – 40 30 – 40

1) nach SIA 181 mit Pendelfallhammer

Tab. 1: Funktions- und Benutzungsgeräusche gebräuchlicher Wasserinstalla-tionen. Die angegebenen Pegel beziehen sich auf die bauliche Situation imInstallations-Prüfstand des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik, Stuttgart(körperschallisolierter Musterbau in Massivbauweise, Sende- und Emp-fangsraum diagonal versetzt in übereinander liegenden Stockwerken). DiePegel sind als Anhaltswerte aufzufassen und können im Einzelfall auchüber- oder unterschritten werden.

Die Übertragung von Installationsgeräuschen in Gebäuden ist inBild 9 schematisch dargestellt.

Die Einleitung von Körperschall ins Bauwerk lässt sich durchkörperschallisolierende Befestigungselemente wirksam vermin-dern. Für die Schallausbreitung im Baukörper ist der Abstandzwischen Sende- und Empfangsraum maßgebend. Jede Stoß-stelle im Ausbreitungsweg vermindert den Schallpegel um etwa10 dB. Die resultierende Pegelminderung wird durch dasStoßstellendämm-Maß K

ij beschrieben und ist in Bild 10

schematisch dargestellt. Die Stoßstellendämmung ist umsohöher, je größer der Massenunterschied zwischen den angren-zenden Bauteilen ist.

Bild 9: Übertragung von Installationsgeräuschen in Gebäuden. Die Stärke derPfeile dient als Maß für den auf dem jeweiligen Weg übertragenen Schallanteil.

Bild 10: Stoßstellendämmung an der Verbindungsstelle von vier Bauteilen(so genannter Kreuzstoß). Die Bauteile 1 und 3 sowie 2 und 4 sind jeweilsgleich schwer. Die Stoßstellendämmung für den Weg 1 ➔ 2 wird als K

12, die

für den Weg 1 ➔ 3 als mit K13

bezeichnet.

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7144


4 Abwassergeräusche

Die Geräusche von Abwassersystemen werden häufig alsbesonders störend empfunden. In VDI 4100 ist deshalb fürAbwassergeräusche, die gesondert (d. h. ohne die Geräuscheanderer Installationen) auftreten, eine Verschärfung der Anforde-rungen um 5 dB(A) vorgesehen. In jedem Fall sollte dem Schall-schutz bei Abwasserinstallationen erhöhte Aufmerksamkeitgewidmet werden.

Die Anregung von Abwassersystemen erfolgt auf zwei verschiede-ne Arten: Durch Wirbelbildung in der die Rohrwand herabfließen-den Wasserschicht (Fließgeräusche) sowie durch Umlenkung derStrömung im Bereich von Abzweigen und Bögen (Prallgeräusche).Während Fließgeräusche hauptsächlich bei hohen Frequenzenauftreten, enthalten Prallgeräusche in starkem Maße tieffrequenteGeräuschanteile. Letztere stellen in Bezug auf den Schallschutzdas größere Problem dar, da die Schalldämmung von Bauteilen beitiefen Frequenzen erheblich geringer ist. In Bild 11 ist die Entste-hung und Übertragung von Abwassergeräuschen schematischdargestellt:

Da Messungen am Bau schwierig und schlecht reproduzierbarsind, werden Abwassergeräusche zumeist nach DIN EN 14366[10] in einem akustischen Prüfstand gemessen. Dabei wird dasAbwassersystem an einer Installationswand befestigt und derSchallpegel vor und hinter der Wand bestimmt. Die Messungerfolgt mit konstantem Wasserdurchfluss, wobei Durchflussmen-gen von 0,5 l/s, 1,0 l/s, 2,0 l/s und 4,0 l/s verwendet werden.Für die Praxis ist vor allem der Messwert bei 2,0 l/s maßgebend,da er in etwa dem Geräuschpegel der durch eine WC-Spülungerzeugten Abwassergeräusche entspricht. Bild 12 zeigt die Mess-anordnung sowie Ergebnisse für ein typisches Abwassersystem:

Bild 11: Entstehung und Übertragung von Abwassergeräuschen (links).Hierbei bezeichnen F

F und F

P die Anregung durch Fließ- und Prallgeräusche.

Im Diagramm auf der rechten Seite, das den Einfluss der Prallgeräusche aufden Installations-Schallpegel veranschaulicht, werden Messergebnisse aneinem durchgehenden Rohr (ohne Prallgeräusche) und an einem Rohrsys-tem mit Abzweigen und Bögen (mit Prallgeräuschen) verglichen. Der Anteilder Fließgeräusche ist in beiden Fällen gleich.

Bild 12: Aufbau zurMessung von Abwasser-geräuschen im Prüfstandnach DIN EN 14366(oben) mit einem Beispielfür den im Empfangsraumgemessenen Schallpegel(unten). Die farbigenPfeile veranschaulichendie verschiedenenBeiträge zu den imInstallations- undEmpfangsraum erzeugtenSchallpegeln.

Bei der Messung nach DIN EN 14366 werden neben dem Installa-tions-Schallpegel L

In zwei weitere Messgrößen - der Luftschallpe-

gel im Installationsraum La und der charakteristische Körperschall-pegel im Empfangsraum L

sc – bestimmt. Die beiden Messgrößen

haben keine unmittelbare praktische Bedeutung, sondern sind alsAusgangsdaten für akustische Berechnungen bestimmt. Wegen

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 145


der Normierung auf eine Bezugswand mit m’’ = 250 kg/m2 ist Lsc

im Mittel etwa 2,5 dB(A) kleiner als LIn [11].

Da die Schalleinleitung in die Installationswand im Wesentlichendurch Körperschall erfolgt, ist die Befestigung des Abwassersys-tems an der Wand von entscheidender akustischer Bedeutung.Durch die Verwendung optimierter Rohrschellen mit wirksamerKörperschallisolation lässt sich die Schallübertragung erheblichvermindern. In Bild 13 ist der Einfluss der Rohrschellen auf denInstallations-Schallpegel exemplarisch dargestellt. Der Unterschiedbei Verwendung verschiedener Arten von Schellen kann mehr als10 dB(A) betragen.

5 Schallschutz bei Wasserinstallationen

Die Vielzahl verschiedener Installationen erfordert Schallschutz-maßnahmen unterschiedlicher Art. Im Folgenden werden diewichtigsten Maßnahmen in kurzer Form vorgestellt.

5.1 Grundrissgestaltung

Der Installations-Schallpegel hängt neben der akustischenQualität der Installation in ebenso starkem Maße von denbaulichen Gegebenheiten ab. Besonders die Grundrissgestal-tung spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Installationsräu-me und schutzbedürftige Räume sollten niemals direktaneinandergrenzen, sondern einen möglichst großen Abstandvoneinander haben. Jedes zusätzliche Bauteil, das sich zwi-schen den Räumen befindet, verringert den Installations-Schallpegel, wie schon erwähnt, im Mittel um ca. 10 dB(A).Eine Verbesserung ergibt sich auch bei Erhöhung der Bauteil-

Bild 13: Installations-Schallpegel eines Abwassersystems bei Verwendungunterschiedlicher Rohrschellen. Zum Vergleich ist auch ein bei starrerBefestigung (Schelle ohne Profilgummi) gemessenes Spektrum eingezeich-net. Bei den abgebildeten Rohrschellen handelt es sich um ein Standardpro-dukt (Schelle 1) und eine zweiteilige Schallschutzschelle (Schelle 2).

Neben den Schellen hängt der Installations-Schallpegel in starkemMaße vom verwendeten Abwasserrohr ab. Schwere Rohre lassensich weniger leicht anregen als Rohre mit geringem Gewicht undübertragen deshalb weniger Luft- und Körperschall. Wegen derinneren Dämpfung des verwendeten Materials sind schwereKunststoffrohre gegenüber Gussrohren hierbei zusätzlich imVorteil. Die Unterschiede sind in Bild 14 am Beispiel von dreiverschiedenen Arten von Rohren dargestellt:

Bild 14: Installations-Schallpegel von drei Abwassersystemen ausverschiedenen Arten von Rohren. Abgesehen von den Rohren bestandenzwischen den Systemen keine Unterschiede. Die verwendeten Bezeichnun-gen bedeuten:HT-Rohr: Leichtes Kunststoffrohr mit m’ = 1,5 kg/m,PP-Rohr: Schweres mineralgefülltes Kunststoffrohr mit m’ = 3,5 kg/m,SML-Rohr: Gussrohr mit m’ = 9,0 kg/m.

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masse, wobei eine Verdoppelung der Masse gemäß Bild 15 einePegelminderung von ca. 3,5 dB bewirkt.

me Maßnahme zur Verringerung von Armaturengeräuschen bildenWasserschalldämpfer, wie sie z. B. in die S-Anschlüsse von Füllar-maturen eingesetzt werden. In Bild 16 sind Aufbau und Wirkungvon Wasserschalldämpfern veranschaulicht.

5.3 Maßnahmen bei Abwassersystemen

Bei Abwassersystemen empfiehlt es sich, wie schon erwähnt, zurVerbesserung des Schallschutzes schwere Rohre sowie Rohrschel-len mit guter Körperschallisolation einzusetzen. Das Verbesse-rungspotenzial für Rohre und Schellen beträgt jeweils etwa 10dB(A).

5.4 Elastische Trennung

Die elastische Trennung von Installation und Bauwerk ist diewichtigste und am häufigsten verwendete Schallschutzmaßnahmeim Bereich der Haustechnik. Abhängig davon, um welche Installa-tion es sich handelt, kann die Trennung auf unterschiedliche Arterfolgen. So können Waschtische und WCs auf der Rückseite mitelastischen Schaumstoffmatten bekleidet werden, um den direk-ten Kontakt zwischen Keramik und Wand zu unterbrechen. Zwarwird auf diese Weise keine vollständige Trennung erreicht, da dieBefestigungsschrauben als Körperschallbrücken wirken, derSchallpegel verringert sich aber dennoch um mehrere dB. BeiBade- und Duschwannen kommen elastische Randdämmstreifen,

5.2 Armaturengeräusche

Die in Armaturen und Ventilen entstehenden Strömungsgeräuschehängen in starkem Maße von Wasserdruck und Durchfluss ab undlassen sich deshalb durch den Einsatz von Druckreglern undDurchflussbegrenzern erheblich vermindern. Eine weitere wirksa-

Bild 15: Änderung des Installations-Schallpegels in Abhängigkeit von derflächenbezogenen Masse der Installationswand bezogen auf eine Wand mitm'' = 220 kg/m2. Die dargestellten Ergebnisse beziehen sich auf diebaulichen Verhältnisse im Installationsprüfstand im Fraunhofer-Institut fürBauphysik. Die blaue Kurve gilt für horizontale, die rote für diagonaleSchallübertragung.

Bild 16: Prinzipskizze eines Wasserschalldämpfers (links oben),praktisches Beispiel (links unten) und akustische Wirkung(rechts).In der Skizze links oben bedeuten: 1 luftgefüllte Kammer,2 Gummi-Manschette, 3 wassergefüllter Rohrquerschnitt. DiePfeile repräsentieren Richtung und Stärke der Schallübertragung,wobei e die einfallende, r die reflektierte und d die durchgelasse-ne Welle bezeichnen.Im Foto links unten ist ein Schalldämpfer für S-Anschlüsse miteinem Stützring aus Kunststoff dargestellt.Das Diagramm auf der rechten Seite zeigt die Verminderung desArmaturengeräuschpegels Lap durch einen Wasserschalldämpferin Abhängigkeit von der Frequenz (idealisierte Darstellung).

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körperschallisolierende Befestigungen und Füße mit Elastomerein-lage zum Einsatz (siehe Bild 17). Des Weiteren lässt sich dieSchallübertragung in den Boden des Installationsraums nach demgleichen Prinzip durch Einbau eines schwimmenden Estrichsvermindern.

Die Eigenfrequenz einer elastischen Lagerung ergibt sich zu

Bild 17: Körperschallisolierender Wandanker (oben) und Fuß (unten) fürBade- und Duschwannen (schematische Darstellung).

Die akustische Wirkung elastischer Elemente beruht vor allem aufdem Masse-Feder-Prinzip. Dabei ist zu beachten, dass nur oberhalbder Resonanzfrequenz des schwingenden Systems eine Verminde-rung der Schallübertragung erfolgt, während in der Umgebung derResonanz eine erhöhte Übertragung zu verzeichnen ist. Unterhalbder Resonanz verhält sich das System akustisch neutral. Das be-schriebene Verhalten ist in Bild 18 dargestellt und muss bei derAuslegung elastischer Lagerungen berücksichtigt werden.

Bild 18: Verminderung der Schallübertragung durch eine elastischeLagerung in Abhängigkeit vom Verhältnis f/f

R (Frequenz dividiert durch

Resonanzfrequenz). Positive Werte bedeuten eine Verminderung, negativeeine Verstärkung der Schallübertragung. Neben der Resonanzfrequenz hatdie Dämpfung des Systems (hier Lehr’sches Dämpfungsmaß D) großenEinfluss auf das akustische Verhalten. Als Modell diente ein bedämpfterEin-Massen-Schwinger.

fR = (3)( )1

2π √ s’1

m’’1

+1

m’’2

Hierbei sind m’’1 und m’’

2 die Massen der schwingenden Bauteile

und s' = E/d (mit E = Elastizitätsmodul und d = Dicke der Trenn-fuge) die dynamische Steifigkeit der Elastomerschicht.

5.5 Vorwandinstallation

Bei Vorwandinstallationen wird vor der vorhandenen Wand ineinigen Zentimetern Abstand eine weitere Wand errichtet, an derdie Sanitärobjekte befestigt werden. Dies hat den großen Vorteil,dass die Versorgungs- und Entwässerungsleitungen auf einfacheWeise im Hohlraum zwischen den beiden Wänden verlegt werdenkönnen. Auch in akustischer Hinsicht weisen Vorwandinstallatio-nen günstige Eigenschaften auf. Dies gilt vor allem dann, wenndie Vorwand in Leichtbauweise (d. h. unter Verwendung von

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7148


Gipskarton- oder Gipsfaserplatten) errichtet wird. Der Grundhierfür besteht in dem Massenunterschied zwischen Vorwand undMassivwand, der die Stoßstellendämmung erhöht und die Körper-schallübertragung zwischen den Wänden herabsetzt. Der akusti-sche Effekt ist aus Bild 10 ersichtlich, in dem die Stoßstellendäm-mung über dem Massenverhältnis aufgetragen ist. Eine bauübli-che Vorwandkonstruktion in Leichtbauweise, wie sie in Bild 19beispielhaft dargestellt ist, kann den Installations-Schallpegel um10 dB(A) und mehr herabsetzen [12].

6 Zusammenfassung

Installationsgeräusche können erhebliche Störungen hervorrufenund überschreiten nicht selten die gesetzlichen Mindestanforde-rungen. Um Schallschutzmängel zu vermeiden, sind neben einerfachgerechten Ausführung (Vermeidung von Körperschallbrücken,etc.) zumeist zusätzliche Schallschutzmaßnahmen erforderlich.Art, Auswahl und Anwendung dieser Maßnahmen wurden imvorliegenden Beitrag beschrieben. Des Weiteren wurden diewichtigsten Grundlagen für das Verständnis der akustischenVorgänge in Wasserinstallationen vorgestellt.

Geräuscharme Installationen und geeignete Produkte zur Körper-schallisolation sind auf dem Markt erhältlich. Bei sachgemäßerAnwendung der verfügbaren technischen Mittel ist es dahermöglich, auch unter ungünstigen baulichen Verhältnissen einen

Bild 19: Beispiel für eine marktübliche Vorwandinstallation in Leichtbauweise.

hinreichenden Schallschutz zu gewährleisten. Für ein hohesSchallschutzniveau sind neben dem Einsatz akustisch hochwerti-ger Bauteile allerdings in der Regel geeignete bauliche Vorausset-zungen erforderlich.

In Anbetracht der zunehmenden Lärmbelastung in unserer Um-welt sei zum Abschluss eine Äußerung von Robert Koch zitiert:„Eines Tages werden wir den Lärm ebenso bekämpfen müssen wiefrüher Pest und Cholera.“ Die Zeit dafür scheint nicht mehr fernund die Verminderung von Installationsgeräuschen stellt dabeieinen kleinen, aber wichtigen Schritt dar.

7 Literatur

[1] Kötz, W.-D.: Der Bauliche Schallschutz in der Praxis - Die Geräusche derWasserinstallation. Zeitschrift für Lärmbekämpfung 39 (1992), S. 151 –157.

[2] DIN 52219 (1993): Bauakustische Prüfungen - Messung von Geräuschender Wasserinstallationen in Gebäuden. Deutsches Institut für Normunge.V., Berlin.

[3] DIN EN ISO 16032 (2004): Akustik - Messung des Schalldruckpegels vonhaustechnischen Anlagen in Gebäuden – Standardverfahren. DeutschesInstitut für Normung e.V., Berlin.

[4] DIN EN ISO 10052 (2005): Akustik - Messung der Luftschalldämmung undTrittschalldämmung und des Schalls von haustechnischen Anlagen inGebäuden – Kurzverfahren. Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

[5] DIN 4109 (1989): Schallschutz im Hochbau - Anforderungen undNachweise. Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

[6] DIN 4109/A1 (2001): Schallschutz im Hochbau - Anforderungen undNachweise, Änderung A1. Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

[7] SIA 181 (2006): Schallschutz im Hochbau. Schweizerischer Ingenieur- undArchitektenverein, Zürich.

[8] VDI 4100 (1994): Schallschutz von Wohnungen – Kriterien für Planungund Beurteilung. Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf.

[9] DIN 4109-10 (2000) (Entwurf, zurückgezogen): Schallschutz im Hochbau- Teil 10: Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz von Wohnungen.Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

[10] DIN EN 14366 (2005): Messung der Geräusche von Abwasserinstallationenim Prüfstand. Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin.

[11] L. Weber, J. Mohr: Measurement of waste water noise according to prEN14366. Fortschritte der Akustik - DAGA 2004, S. 477 - 478.

[12] R. Materna: Damit das Örtchen still bleibt. Trockenbau Akustik 12/06(2006), S. 16 - 21.

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Thomas Zackell – Erkennung und Behebung von Schall- und Hygieneproblemen in der Haustechnik

Einleitung

Im Bereich der Haustechnik steigt der Anteil der unsachgemäßenInstallation durch Zeitdruck, fehlerhafte Projektpanung-/steue-rung und unkontrollierte Subunternehmer. Dies hat zur Folge, dasdem Bauherren und zukünftigen Bewohnern nicht nur ein wirt-schaftlicher Schaden entsteht, sondern auch bei ungünstigerKonstellationen die Gesundheit der Nutzer auf Dauer gefährdetwerden kann! Hierdurch ergeben sich mehr rechtliche und auchfinanzielle Probleme für den Planer, Ersteller und dem Betreibereiner Trinkwasseranlage, dies ist auch im Bereich der Akustik inder Haustechnik festzustellen.

Die nachfolgende Dokumentation zeigt beispielhaft die Problemeim Bereich der Akustik und Trinkwasserhygiene in der Hausinstal-lation auf.

Die Geräusche von Wasser- und Heizungsinstallationen sind eineder häufigsten Ursachen für Lärmbeschwerden in Bauten undführen nicht selten zum Rechtsstreit zwischen Auftraggeber undBauunternehmen. Sanitär- und Heizungsbetriebe sind hiervonbesonders betroffen, da Schallschutzmängel im Haustechnikbe-reich zumeist Ihnen zur Last gelegt werden, obgleich andereGewerke häufig eine Mitschuld oder sogar die Hauptschuld anden vorhandenen Mängeln tragen. Für Sanitär- und Heizungsun-

Erkennung und Behebungvon Schall- und Hygiene-problemen in der Haustechnik

Thomas Zackell ternehmen entsteht hierdurch eine schwierige Lage, da sieeinerseits strenge Schallschutzanforderungen erfüllen müssen undandererseits oft Bausituationen vorfinden, die bereits akustischeMängel aufweisen. Das Risiko, wegen Schallschutzmängeln inRegress genommen zu werden, lässt sich jedoch erheblich verrin-gern, wenn bei Planung und Ausführung einige wesentlichePunkte beachtet werden. Hier sollen die wichtigsten akustischenGrundlagen erläutert, sowie praktische Hinweise zur Vermeidungvon Schallschutzmängeln gegeben werden. Die Ausführungenbeziehen sich hierbei auf die gesamte Haustechnik.

Schallschutzanforderungen

Das zentrale Regelwerk für den baulichen Schallschutz inDeutschland ist DIN 4109. Die in DIN 4109 festgelegten akusti-schen Mindestanforderungen haben den Zweck, Menschen vorunzumutbaren Geräuschbelästigungen aus benachbarten Woh-nungen zu schützen und sind auch ohne gesonderte vertraglicheVereinbarung für alle Bauvorhaben rechtlich verbindlich. Dieakustischen Mindestanforderungen für Sanitärgeräusche wurdenim Jahr 2001 verschärft und betragen derzeit:

wobei LIn den von der sanitären Anlage im schutzbedürftigen

Raum hervorgerufenen Installations-Schallpegel bezeichnet (derBegriff Installations-Schallpegel wird später erläutert). Die obigenAnforderungen beziehen sich ausschließlich auf die Schallübertra-gung zwischen fremden Wohnungen. Für den Schallschutz imeigenen Wohnbereich bestehen keine gesetzlichen Anforderun-gen. Gleiches gilt für Räume, die nicht für den ständigen Aufent-halt bestimmt sind, wie z. B. Küchen, Bäder, Flure und Treppen-häuser.

Ist ein über die Mindestanforderungen hinausgehender Schall-schutz gewünscht, so muss dies in der Regel zwischen demBauherrn und dem beauftragten Unternehmen vertraglich verein-

30 dB(A) für Wohn- und Schlafräume,35 dB(A) für Unterrichts- und Arbeitsräume.

LIn ≤

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7150


bart werden. In der Vergangenheit bot sich hierfür die DIN 4109Teil 10 an, in der zwischen drei verschiedenen Schallschutzstufenunterschieden wurde. Doch dieser Entwurf, der sich teilweise andie VDI 4100 anlehnte, wurde im Juni 2005 zurückgezogen. DieBedeutung der drei Schallschutzstufen ist in der nachfolgendenTabelle erläutert, da der zurückgezogene Entwurf zum Teil nochbei laufenden Projekten verwendet wird, wo er im Vorfeld perWerksvertrag vereinbart wurde.

Sollte die VDI 4100 jedoch im Bereich von Doppel- und Reihen-häusern vereinbart werden, so müssen die Grundwerte jeweils um5 dB(A) reduziert werden. Wenn die VDI 4100 im Werksvertragdefiniert ist, sind automatisch Schallschutzanforderungen imeigenen Wohnbereich von maximal 30 dB(A) einzuhalten!

Sollten Abwassergeräusche separat betrachtet werden, so müssendie Grundwerte jeweils um 5 dB(A) reduziert werden. Dies bedeu-tet in der letzten Konsequenz, dass alle Installationen innerhalbdes eigenen Wohnbereiches genau aufeinander abgestimmtwerden müssen und auch die Zimmertüren den entsprechendenVerhältnissen angepasst werden müssen.

Die hier dargestellten Kennwerte beziehen sich auf Aufenthalts-räume im Sinne der Landesbauordnung, was dadurch umfassenderist, als die schutzbedürftigen Räume nach DIN 4109.

Fakt ist:

Der Entwurf der DIN 4109 Teil 10 ist zurückgezogen und damitnicht mehr verwendbar!Die bestehende DIN 4109 definiert nur den “Standard Schall-schutz im Hochbau“.Erhöhte Schallschutzanforderungen können derzeit nur über VDI4100 definiert werden. Die Richtlinie wird nun überarbeitetwerden müssen, um sie auf den aktuellen Stand der Technik zubringen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass sich in der Rechtspre-chung in zunehmendem Maße die Meinung durchsetzt, dass beiImmobilien, die von Preis und Ausstattung in die Kategorie"Komfortwohnung" fallen, über die gesetzlichen Mindestanforde-rungen hinaus ein erhöhter Schallschutz zu erwarten ist. DieseSichtweise wird häufig nicht nur auf die Schallübertragungzwischen fremden Wohnungen, sondern auch auf den Schall-schutz im eigenen Wohnbereich bezogen.

Schallschutz- Maximalwert akustischer Komfortstufe von LIn [dB(A)]

SSt I 30 normalerweise keine unzumutbarenBelästigungen

SSt II 27 Bewohner finden im allgemeinenRuhe

SSt III 24 Bewohner finden ein hohes Maßan Ruhe

Tabelle 1: Schallschutzstufen nach DIN 4109 Teil 10 (Achtung dieserEntwurf wurde zurückgezogen!)

Ähnliche Schallschutzstufen – allerdings mit anderer Unterteilung– sind auch in der derzeit gültigen VDI 4100 enthalten, wo auchnützliche Hinweise für die praktische Schallschutzplanung zufinden sind. Neben ihrer Funktion als bauakustische Grenzwertesind die oben genannten Schallschutzstufen auch als akustischesQualitätsmerkmal für Sanitärprodukte von Bedeutung. Ein Pro-dukt, dass die Anforderungen der Schallschutzstufen SSt II oderSSt III erfüllt, gewährleistet ein hohes Maß an Lärmminderungund einen zusätzlichen Sicherheitsspielraum beim Einsatz am Bau.

Die Kennwerte der VDI 4100 stellen sich wie folgt dar:

Schallschutzstufe I ist nicht mehr Stand der Technik und daherohne BedeutungSchallschutzstufe II entspricht der Mindestanforderung derDIN 4109 in Höhe von L

In < 30 dB(A)

Schallschutzstufe III gewährleistet mit LIn < 25 dB(A) einen

erhöhten akustischen Komfort

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 151


Praxishinweis:

Bitte halten Sie sich an die Empfehlung des BGH-Urteils vom 14.Mai 1998 (Aktenzeichen: VII ZR 184/97), das empfiehlt, den lautWerkvertrag geschuldeten Schallschutz als festen Zahlenwert zufixieren (z. B. die Installation ist so auszuführen, dass der Installa-tions-Schallpegel einen Wert von L

In = X dB(A) nicht überschrei-

tet). So kann es bei späteren Auseinandersetzungen keine Diskus-sionen über vermeintlich vereinbarte Schallschutzniveaus geben.

Es sollte keine Leistungsbeschreibung, kein Angebot und vor allenDingen kein Werkvertrag abgeschlossen werden, in dem nicht dervereinbarte Schallpegel als klarer Zahlenwert genannt wird.

Bei einer Unterschrift des Bauherren oder seines Handlungsbe-vollmächtigten in einem Werkvertrag, kommt ein zivilrechtlicherVertrag zustande, der auch bei Änderung der Richtlinien (Pegel-senkung, usw.) Bestand hat und zwar unabhängig vom Abnahme-termin.

Sollte ein solcher Werkvertrag nicht vorliegen, so gelten diea.R.d.T zum Zeitpunkt der Abnahme, selbst wenn sich die Anfor-derungen seit der Planung verändert haben.

Entstehung und Übertragung von Installationsgeräuschen

Installationsgeräusche entstehen zum einen durch Wirbelbildungin der die Rohrwand hinabfließenden Wasserschicht (Strömungs-geräusche) und zum anderen durch Umlenkung der Strömung imBereich von Abzweigen und Bögen (Prallgeräusche). Während dieStrömungsgeräusche hauptsächlich bei hohen Frequenzen liegen,enthalten die Prallgeräusche in starkem Maße tieffrequenteGeräuschanteile. Letztere stellen in Bezug auf den Schallschutzdas größere Problem dar, da sie erheblich schwerer zu bekämpfensind. Infolge der Anregung durch die Wasserströmung wird dieRohrwand in Schwingungen versetzt und erzeugt Schallwellen inder umgebenden Luft (Luftschallabstrahlung). Gleichzeitig wird

ein Teil der Schwingungen über die Rohrschellen in die Installati-onswand eingeleitet (Körperschallübertragung) und breitet sichvon dort in andere Teile des Gebäudes aus.

Der im schutzbedürftigen Raum erzeugte Schallpegel ist vorallem von den Installationen (Abwasserrohre, Versorgungsrohreund der Vorwandinstallation) auf die Installationswand über-tragenen Körperschall zurückzuführen. Da bei ordnungsgemä-ßer Montage keine anderen Kontaktstellen zwischen Rohrlei-tung und Bauwerk vorhanden sind, erfolgt die Körperschall-übertragung im wesentlichen nur über die Rohrschellen.Hieraus geht hervor, dass die Rohrschellen im sanitären Schall-schutz eine überaus wichtige Rolle spielen. Durch die Verwen-dung akustisch optimierter Schellen lässt sich gegenüberStandardschellen mit Profilgummieinlage eine Verminderungdes Installations-Schallpegels von mehr als 10 dB(A) erreichen.Ein Beispiel für die Schallschutzwirkung unterschiedlicherRohrschellen ist in Bild 2 dargestellt.

Akustisch optimierte Schellen gibt es in verschiedenen Ausführun-gen. Marktüblich sind z. B. Doppelschellen (siehe Bild 2), beidenen das Oberteil der Schelle am Rohr und das Unterteil an derInstallationswand befestigt wird, sowie Schellen mit einem imFußteil integrierten Elastomerlager. Beide Arten von Schellenweisen in der Regel eine gute Körperschallisolation auf, wobeijedoch die Schallschutzwirkung von Doppelschellen stark von denMontagebedingungen (Lastverteilung im Rohrstrang) abhängtund daher starken Schwankungen unterliegt.

Bild 1: Geprüfte schallentkoppelte Wandscheiben im Trinkwasserbereich.

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0 dB(A)

20 dB(A)

15 dB(A)

10 dB(A)

30 dB(A)DIN 4109 Mindestanforderung

Rascheln von Blättern im Wald

Nächtliche Hintergrund-geräusche in einem Schlafzimmer

Hörbarkeitsschwelle

Schwere Kunststoff- oder Gussrohremit akustisch optimierten Schellen

Schwere Kunststoff- oder Gussrohremit Standardschellen

HT-Rohr mitStandardschellen

-20

20

10

0

-10

Ins

talla

tion

s-Sc

hallp

egel

[dB

(A)]

Standardschelle, 22 dB(A)Akustisch optimierte Rohrschelle, 11 dB(A)

Frequenz [Hz]63 1000125 250 8000500 2000 4000

Standardschelle Akustisch optimierte Rohrschelle

Neben den Schellen ist das Gewicht der Montagewand für denSchallschutz von entscheidender Bedeutung. Schwere Wändelassen sich weniger leicht anregen als Wände mit geringemGewicht und übertragen deshalb weniger Luftschall. Je höher dasFlächengewicht der Installationswand ist, desto einfacher wird dasEinhalten der Norm.

In der Praxis bedeutet dies, das bei schweren Installationswänden(m > 220 kg/m2) auch HT-Rohre den Schallschutz im Bereich derHaustechnik erfüllen. Doch hier ist ganz klar die Frage zu stellen:“Welches Schallschutzniveau muss ich erreichen und mit welchemNiveau gebe ich mich zufrieden?“

Bei ansonsten gleichen Einbaubedingungen liegt die Streubreitedes gemessenen Installations-Schallpegels für marktübliche Rohrebei ungefähr 10 dB(A). (Siehe Bild 3)

Bild 2: Installations-Schallpegel bei Verwendung unterschiedlicherRohrschellen.

Bild 3: Installationsschallpegel LIn bei Verwendung Installationswand

220 kg/m2 und einem Wasserdurchfluss von 2,0 l/s.

Messung von Haustechnikgeräuschen im Prüfstand

Da Messungen am Bau schwierig und schlecht reproduzierbarsind, erfolgt die Messung von Haustechnikgeräuschen untergenau definierten Bedingungen im akustischen Prüfstand. Hierbeiwird das Abwasser- und/oder Versorgungssystem in praxisnaherWeise in den Prüfstand eingebaut und der resultierende Schallpe-gel in den Räumen vor und hinter der Installationswand bestimmt(siehe Bild 4). Aus messtechnischen Gründen wird das Abwasser-und/oder Versorgungssystem bei den Untersuchungen mit einemkonstanten Wasserdurchfluss betrieben. Bei üblichen Systemen

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Massivwand, 250 ± kg/m2

(keine Loch- oderHohlsteine)

Raum ≥ 50 m3

Körperschall-messung R

aum

höhe

3,0

± 0

,5 mRaum ≥ 50 m3

Luftschall-messung

0,15 ± 0,05 m

Körperschallübertragung

Luftschallabstrahlung des Rohresund der angrenzenden Bauteile

Fallhöhe6,0 ± 0,2 m

Wassereinspeisung

mit der Nennweite DN 100 werden zur Nachbildung unterschied-licher Betriebszustände die Durchflussmengen (0,5 l/s, 1,0 l/s,2,0 l/s und 4,0 l/s) verwendet.

rung auf eine fiktive Bezugswand mit einer flächenbezogenenMasse von 250 kg/m2. Aufgrund der Normierung ist der charakte-ristische Körperschallpegel im Mittel etwa 2,5 dB(A) niedriger alsder bislang gemessene Installations-Schallpegel.

Übertragung von Prüfstandsmessungen auf dem Bau

Eine wichtige Aufgabe bei der akustischen Planung von Bautenbesteht in der Abschätzung des zu erwartenden Installations-schallpegels. Den Ausgangspunkt hierzu bilden die schalltechni-schen Daten der verwendeten Sanitärprodukte, die zumeist aufMessungen in einem bauakustischen Prüfstand beruhen. Stimmendie baulichen Verhältnisse in dem geplantem Gebäude und imPrüfstand überein, so können die Messwerte direkt übernommenwerden. Dies trifft bei üblichen Häusern in Massivbauweise invielen Fällen zumindest näherungsweise zu. Bestehen jedochgrößere bauliche Unterschiede (z. B. hinsichtlich der Bauteilmas-sen und der Anordnung von Installationsraum und schutzbedürfti-gem Raum), so ist eine Prognose des Installations-Schallpegelsäußerst schwierig, da bislang kein zuverlässiges Berechnungsmo-dell für Installationsgeräusche zur Verfügung steht. Im folgendenwird gezeigt, wie auch in solchen Fällen eine grobe Abschätzungdes Installations-Schallpegels erfolgen kann. Alle weiteren Aus-führungen beziehen sich ausschließlich auf den Massivbau. ImLeichtbau herrschen erheblich kompliziertere akustische Verhält-nisse, so dass Aussagen zu dieser Bauweise derzeit nicht möglichsind.

Zunächst ist wichtig, die Geräuschentstehung im Prüfstand und amBau miteinander zu vergleichen. Die Messung von Abwassergeräu-schen im Prüfstand erfolgt, wie schon erwähnt, bei konstantemWasserdurchfluss. Die maßgebenden Geräusche am Bau entstehenhingegen bei der Toilettenspülung, bei der das Abwasserrohr nurkurzzeitig durchflutet wird. Außerdem enthält das Wasser Fäkalienund andere Feststoffe, die im Prüfstand nicht vorhanden sind.Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik in Stuttgarthaben gezeigt, dass der durch die Toilettenspülung hervorgerufene

Bild 4: Messung von Abwassergeräuschen im Prüfstand nach DIN EN 14366.

Bislang wurde zumeist an einer Installationswand mit einerflächenbezogenen Masse von 220 kg/m2 gemessen (die angege-bene Masse ergibt sich aus den Bestimmungen in DIN 4109). AlsMessgröße dient der Installations-Schallpegel L

In. Im Jahr 2002

wurden mit DIN EN 14366 zwei neue Messgrößen für Abwasser-geräusche eingeführt, die als Luftschallpegel L

a (im Raum vor der

Installationswand) und charakteristischer Körperschallpegel Lsc

(im Raum hinter der Wand) bezeichnet werden. Der Unterschiedzu den bisherigen Messungen besteht in der Trennung der vor-handenen Schallübertragungswege, die sich in der Praxisallerdings kaum auf das Messergebnis auswirkt, und der Normie-

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-4

4

0

-1

-2

-3

1

2

3

∆ L [

dB]

m’’ [kg/m2]

140 200160 300180 220 240 260 280

angrenzender Messraum

maximale Schallpegel im allgemeinen gut mit dem bei einemkonstanten Wasserdurchfluss von 2,0 l/s gemessenen Wert überein-stimmt. Zur Abschätzung des Installations-Schallpegels am Bau istdemnach dieser Messwert heranzuziehen.

Bei Messungen im Prüfstand grenzen der Installationsraum undder schutzbedürftige Raum direkt aneinander an. Am Bau sind diebeiden Räume häufig weiter voneinander entfernt, so dass sicheine entsprechende Verminderung des Installations-Schallpegelsergibt. In erster Näherung kann angenommen werden, dass jederweitere Raum, der sich zwischen Installationsraum und schutz-bedürftigem Raum befindet, eine Pegelminderung um etwa10 dB(A) bewirkt.

Eine weitere wichtige Einflussgröße für den Installations-Schallpe-gel stellt die flächenbezogene Masse der Installationswand dar.Messungen im Prüfstand beziehen sich zumeist auf eine flächen-bezogene Masse von 220 kg/m2. Bei leichteren Wänden tritt eineErhöhung, bei schweren Wänden hingegen eine Verminderung desInstallations-Schallpegels ein. (Siehe Bild 5)

Hinweise zur Vermeidung von Schallschutzmängeln

Im folgenden sind in kurzer Form die wichtigsten Punkte zusam-mengefasst, die bei der Planung und Ausführung von Sanitärin-stallationen in akustischer Hinsicht zu beachten sind. Auch wennin der Praxis abweichende Bausituationen auftreten können, wirddie Gefahr von Schallschutzmängeln bei Befolgung der nachfol-genden Hinweise in den meisten Fällen erheblich reduziert:

Ein wirkungsvoller Schallschutz beginnt bereits bei der Grundriss-planung. So sollten Sanitärinstallationen z. B. niemals an denWänden schutzbedürftiger Räume befestigt werden. Zwischendem Installationsraum und dem nächstgelegenen schutzbedürfti-gen Raum sollte sich nach Möglichkeit immer mindestens einweiterer Raum befinden. Auch wenn der Installateur in der Regelkeinen direkten Einfluss auf die Grundrissplanung hat, sollte erdennoch auf vorhandene Mängel hinweisen und gegebenenfallszusätzliche sanitäre Schallschutzmassnahmen vorsehen.

Auf jeden Fall sollte die Vorwandinstallation auf die Bausituationabgestimmt sein und es sollten nur geprüfte Systeme verwendetwerden.

Es sollten nach Möglichkeit nur Sanitärprodukte eingesetztwerden, die über ein von einer unabhängigen Prüfstelle ausge-stelltes akustisches Prüfzeugnis verfügen. Bei Abwassersystemenspielen neben den Rohren auch die verwendeten Rohrschelleneine wesentliche Rolle, weshalb nur die im Prüfzeugnis genanntenSchellen oder akustisch gleichwertige Produkte verwendet werdendürfen. Beim Vergleich unterschiedlicher Systeme ist zu beachten,

Bild 5: Änderung des Installations-Schallpegels im angrenzenden Messraum(UG hinten) in Abhängigkeit von der flächenbezogenen Masse dermassiven Installationswand bei gleicher Geräuschanregung. Aufgetragen istdie Pegeldifferenz gegenüber einer Installationswand mit einer flächen-bezogenen Masse von m'' = 220 kg/m2. Die dargestellten Berechnungs-ergebnisse beziehen sich auf die Verhältnisse im Installationsprüfstand imFraunhoferInstitut für Bauphysik und lassen sich nicht ohne weiteres aufandere Bausituationen übertragen. Bei den durchgeführten Berechnungenwurde vereinfachend angenommen, dass sich Dicke, innere Dämpfung undElastizitätsmodul der Installationswand nicht ändern.

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dass die angegebenen akustischen Kennwerte z. T. nicht direktmiteinander vergleichbar sind (siehe oben).

Die Sanitärinstallation sollte nirgendwo direkten Kontakt mit demBauwerk haben. Selbst kleine Kontaktstellen – von den Akustikernals Körperschallbrücken bezeichnet – können eine erheblicheErhöhung des Installations-Schallpegels um mehrere Dezibelbewirken. Dies gilt neben Rohren auch für Armaturen und andereSanitärobjekte, wie z. B. WC´s, Waschtische und Wannen. Geeigne-te elastische Profile zur Entkopplung der Sanitärinstallation vomBauwerk werden von den meisten Herstellern als Zubehör angebo-ten. Akustisch kritisch sind insbesondere auch Deckendurchbrüche,da hier Brand- und Schallschutzanforderungen zusammentreffen.Zur Vermeidung von Körperschallbrücken sollten hier vorzugsweiseBrandschutzmanschetten mit akustischer Entkopplung zwischenRohr und Brandschutzmanschette eingesetzt werden.

Bei der Verlegung in Schächten kann der zwischen Rohren undSchachtwand verbleibende Hohlraum zur akustischen Optimie-rung des Systems vollständig mit schallabsorbierendem Material(gut geeignet sind z. B. Mineral- oder Steinwolle) gefüllt werden.Selbstverständlich dürfen die Rohre die Schachtwand an keinerStelle direkt berühren.

Richtungsänderungen von Abwasserleitungen sind, so weitmöglich, zu vermeiden, da Abzweige und Rohrbögen zusätzlicheGeräuschquellen darstellen.

In kritischen Fällen stellt der Einsatz von Rohrummantelungeneine wirkungsvolle Lärmminderungsmaßnahme dar. GeeigneteSysteme (sie bestehen in der Regel aus einer Schicht aus weichemSchaumstoff, die auf der Außenseite mit einer Schwerfolie verse-hen ist) vermindern nicht nur die Schallabstrahlung des Rohrs,sondern – sofern die Rohrschellen über der Ummantelung ange-bracht werden – auch die Schallübertragung ins Bauwerk. Dieresultierende Verminderung des Installations-Schallpegels kannz. T. mehr als 10 dB(A) betragen.

Zusammenfassung Schallprobleme

Im vorliegenden Beitrag wurden die wichtigsten Grundlagen zuEntstehung, Übertragung und Beurteilung von Installationsge-räuschen dargestellt. Außerdem wurden einfache Verfahren zurPrognose und Minderung des resultierenden Installations-Schallpegels erläutert, die unter normalen Bedingungen diesichere Einhaltung der gesetzlichen Schallschutzanforderungengewährleisten. Bei schalltechnisch günstiger Grundrissgestal-tung des Bauwerks und sorgfältiger Ausführung der Sanitärin-stallation (Ausführungsmängel sind heutzutage aufgrund vonZeitdruck an der Tagesordnung) ist auch mit kostengünstigenSystemen ein hinreichender Schallschutz erreichbar. Wirdhingegen ein erhöhter akustischer Komfort gewünscht oderliegen ungünstige bauliche Verhältnisse vor, so müssen hoch-wertige Schallschutzprodukte eingesetzt werden. DerartigeSysteme haben zudem den Vorteil eines erhöhten akustischenSicherheitsspielraums, wodurch Ausführungsmängel, die leiderauf vielen Baustellen an der Tagesordnung sind, weniger starkins Gewicht fallen.

Einleitung Trinkwasserprobleme

Werden Trinkwassersysteme präventiv hygienisch geplant,installiert, in Betrieb genommen und betrieben, so sind diesehygienisch einwandfrei. Leider kommt es in dieser Gesamtkettejedoch häufig zu gravierenden Fehlern und Verletzungen dergrundlegenden Hygienevorschriften. Hierdurch kann es zu einernachhaltig und oft schwierig zu beseitigenden mikrobiellenVerunreinigung von Installationssystemen kommen. UnserTrinkwasser ist zwar das am besten und am meisten kontrollierteLebensmittel, allerdings nur bis es das Wasserwerk verlässt. Umdie Trinkwasserqualität auch in der Hausinstallation zu gewähr-leisten, ist die Einhaltung grundlegender Vorschriften undRegeln daher unabdingbar. Denn nirgendwo ist die Verzahnungzwischen Technik und Hygiene größer.

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Biofilme

Grenzflächen, wie z.B. Wandungen von Rohren, Speichern,Apparaten, werden von Biofilmen besiedelt. Die Entstehung vonBiofilmen, welche mit Mikroorganismen und Krankheitserregernwie Legionellen oder Pseudomonaden befallen sein können, ist inder Regel immer dann möglich wenn:

falsche Installationsmaterialien, von denen verwertbareNährstoffe abgegeben werden können, verwendet werdenTrinkwasser stagniertTrinkwasser unnötig gespeichert wirdTemperaturbereiche gegeben sind, bei denen Bakterienwachs-tum, insbesondere das von Krankheitserregern begünstigtwird.

Im Warmwasser zählen Legionellen und atypische Mykobakterienzu den wichtigsten Mikroorganismen, welche sich in Trinkwasser-anlagen vermehren können und zu mikrobiellen Problemenbeitragen. Im Kaltwasser spricht man hier von Pseudomonadenund anderen heterotrophen Bakterien.

Legionellen

Legionellen sind eine Gattung stäbchenförmiger, im Wasserlebender Bakterien, welche ihre optimalen Lebensbedingungenbei Temperaturen von 25 – 50°C vorfinden. Somit kommen sieweitverbreitet in Warmwassererzeugungs- und Warmwasservertei-lungsanlagen vor.

Bild 6: Biofilm auf einer Rohrwandung

Bild 7: Legionella pneumophila im Elektronenmikroskop

Legionellen wurden erstmals im Juli 1976 im Bellevue-StandfortHotel in Philadelphia entdeckt. Dort wurden Untersuchungengestartet, nachdem bei einem Kongress ehemaliger amerikanischerSoldaten 180 von 4400 Delegierten erkrankten. 29 Menschenstarben damals an der „Legionärskrankheit“ (Legionellenpneu-monie). Es gelang den Forschern das Bakterium aus Lungengewe-be eines Verstorbenen zu isolieren. Auch in Deutschland gab es

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bis heute mehrere Fälle von Legionellenbefall mit tödlichenFolgen, wie im September 1999, wo vier Insassen einer Justizvoll-zugsanstalt erkrankten. Die Duschsysteme, welche von denHäftlingen benutzt wurden, waren erst 3 Monate zuvor neuinstalliert worden. Ein weiterer Fall in Deutschland ereignete sichim Juli 2003 im Klinikum Frankfurt-Oder. Dort gab es sieben Fälle,von denen zwei der Erkrankten starben. Die Staatsanwaltschaftermittelte damals wegen fahrlässiger Tötung.

Pseudomonas aeruginosa

Bei diesem Bakterium handelt es sich ebenfalls um einen weitver-breiteten stäbchenförmigen Boden- und Wasserkeim, welcher inLeitungswasser, Waschbecken, Spülmaschinen und sogar Desin-fektionsmitteln vorkommen kann. Auch in Shampoo ist dieserKeim lebensfähig. Er besitzt Haftfimbrien (aus Protein bestehen-der fadenförmiger Fortsatz) um sich an der Oberfläche festzuset-zen. P. aeruginosa zeichnet sich vor allem durch geringe Nähr-stoffansprüche aus und ist schon bei Temperaturen unterhalb von15°C zur Vermehrung fähig. Dadurch kann er nahezu alle Wassereinschließlich Trinkwasser kontaminieren.

Für Infektionen sind sehr hohe Keimdosen nötig, die in Trinkwas-sersystemen jedoch äußerst selten erreicht wurden. Darüberhinaus ist das Risiko bei einem normal gesunden Menschen, aneiner Infektion mit P. aeruginosa zu erkranken, sehr gering. Ist dasImmunsystem jedoch geschwächt, wie beispielsweise bei Patien-ten in einem Krankenhaus, ist er der häufigste Erreger von kran-kenhausbedingten Infektionen wie Wund-, Harn- und Atemwegs-erkrankungen, mit nicht selten tödlichem Verlauf.

Anforderungen an die Planung, Montage und Inbetrieb-nahme

In der VDI-Richtlinie 6023, Hygiene in Trinkwasser-Installationen,wird die Erstellung eines Systems in drei Punkte aufgeteilt.Planung, Montage und Inbetriebnahme. Die folgende Zusammen-fassung beinhaltet lediglich einen Teil der Vorschriften und erhebtkeinen Anspruch auf Vollständigkeit. Es wird im allgemeinen wiefolgt beschrieben.

Planung

Bei der Planung von Trinkwasser-Installationen ist darauf zuachten, dass Leitungen und Apparate für den bestimmungsgemä-ßen Verbrauch nach DIN 1988-3 dimensioniert sind. Eine Überdi-mensionierung ist auf jeden Fall zu vermeiden. Einzelzuleitungensollen so kurz wie möglich gehalten werden, so dass eine Ober-grenze von 3 Liter Wasservolumen nicht überschritten wird.Ringleitungen sind unter diesem Aspekt empfehlenswert, da durchsie ein höchstmöglicher Wasseraustausch gewährleistet ist. Bei derBestimmung der Gleichzeitigkeiten sind Erfahrungswerte ver-gleichbarer Objekte hilfreich. Siehe auch VDI 3807 oder DVGW W410. Es ist ein kleinstmöglicher Gleichzeitigkeitsfaktor zu wählen.Darüber hinaus ist es wichtig, dass ein Wärmeübergang vonWarmwasserleitungen auf Kaltwasserleitungen so weit wie mög-lich verhindert wird. Kaltwassertemperaturen müssen dauerhaftauf < 25°C gehalten werden. Besser < 20°C.

Bild 8: Pseudomonas aeruginosa (eingefärbt)

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Offene Trinkwassersysteme sind unter keinen Umständen zulässig.

Zum Bezug von Bauwasser muss der Hausanschluss beim Wasser-versorgungsunternehmen (WVU) im Vorfeld der Bauarbeitenbeauftragt werden. Soll dieser auch später der Trinkwasserversor-gung dienen, muss dies vor der Installation im Hinblick aufDimensionierung und Werkstoffauswahl mit dem WVU abge-stimmt werden.

Bei der Planung der Warmwassererzeugungsanlage und desWarmwasserverteilsystems ist zu entscheiden, ob eine zentraleoder dezentrale Installation sinnvoll ist. Unter dem Gesichts-punkt der Legionellenbildung muss das Zirkulationssystem soberechnet werden, dass an keiner Stelle des Systems die Tempe-ratur mehr als 5K unter die Ausgangstemperatur am Speichersinkt. Positive Probenentnahmen in verschiedenen Temperatur-bereichen haben gezeigt, dass die Legionellenkonzentration ab55°C stark abnimmt. Die höchste Konzentration wurde hierbeiim Temperaturbereich zwischen 40°C – 50°C nachgewiesen.Siehe dazu auch Arbeitsblätter DVGW W 551 und W 553. Nichtdurchströmte Bauteile, wie beispielsweise Ausdehnungsgefäße,sind nicht zulässig. Solche Bauteile müssen zwangsweise durch-strömt werden. Denn gerade auf den Gummimembranen inAusdehnungsgefäßen bildet sich oft ein Biofilm. Auch beimAustausch von Trinkwasserausdehnungsgefäßen muss dieLeitungsführung ggf. so angepasst werden, dass ein Durchströ-men des Gefäßes gewährleistet ist. Dies wird in der Praxis leiderimmer wieder vernachlässigt. Nicht durchströmte Bypassleitun-gen und Anlagenteile für zukünftige Gebäude- oder Anlagener-weiterung sind ebenfalls nicht zulässig.

Feuerlöschleitungen „nass“ können wegen der Stagnation desWassers in diesen Leitungsteilen in Verbindung mit Trinkwas-serinstallationen nicht hygienisch sicher betrieben werden.Deswegen sind sie entweder als Hydrantenanlagen oder alsFeuerlöschleitungen „nass-trocken“, wie in DIN 1988-6 be-schrieben, zu planen.

Oft kommt es vor, dass Trinkwassersysteme zur Nachspeisung vonRegenwassernutzungsanlagen mit diesen fest verbunden sind.Eine Befüllung ist in solchen Fällen ausschließlich über den freienAuslauf zulässig. Entnahmestellen von Regenwassernutzungsanla-gen sind immer mit Hinweisschildern „Kein Trinkwasser“ zukennzeichnen.

Für die Werkstoffauswahl muss vor Beginn der Planung eineWasseranalyse vom WVU eingeholt werden. Die meisten WVUstellen aktuelle Wasseranalysen kostenlos im Internet zum Down-load zur Verfügung. Anhand dieser Analyse werden die zu verwen-denden Werkstoffe ausgewählt. Sollen metallische Werkstoffeverwendet werden, so ist die Korrosionswahrscheinlichkeit vorabzu bewerten (DIN 50930-6).

Montage

Auf Baustellen bietet sich dem Betrachter oft ein erschreckendesBild was die Lagerung von Installationsmaterialien angeht. Materi-alien sind beim Transport und der Lagerung stets so zu schützen,dass Innenverschmutzung, z.B. durch Erde, Tiere, Schlamm,Schmutzwasser usw. vermieden wird. Schutzvorrichtungen wieSchutzkappen an Rohrenden dürfen erst unmittelbar vor derMontage entfernt werden. Bei bereits montierten Anlagenteilenmüssen offene Rohrenden gegen Verschmutzung geschütztwerden.

Bei der Prüfung auf Dichtheit des Systems ist Trinkwasser nurdann zulässig, wenn sich der bestimmungsgemäße Gebrauch desSystems innerhalb von 48 Stunden anschließt. Hierzu werden inder Praxis gerne Schläuche oder gar Abdrückpumpen eingesetzt.Diese werden dann unter Zuhilfenahme von verschmutztenBaueimern mit Wasser befüllt. Eine Kontaminierung des Systemsmit Krankheitserregern ist hier natürlich vorprogrammiert. Wasserdarf nur in hygienisch einwandfreiem, die Bestimmungen derTrinkwasserverordnung 2001 erfüllenden Zustand zur Dichtheits-prüfung verwendet werden. Ein Befüllen und anschließendes

U P O N O R K O N G R E S S 2 0 0 7 159


Entleeren ist ebenfalls aus hygienischen Gesichtspunkten nichtzulässig. Wenn Wasser aus den genannten Gründen als Prüfmedi-um entfällt, ist die Anlage mit ölfreier Druckluft oder mit inertenGasen durchzuführen. Aufgrund der Kompressibilität von Luft,bzw. Gas, darf der Prüfdruck maximal 3 bar betragen.

Inbetriebnahme

Mit dem Spülen der Anlage beginnt die Inbetriebnahme, d. h. dieAnlage ist erst unmittelbar vor der eigentlichen Inbetriebnahme zuspülen. Hierfür darf nur der vom WVU ordnungsgemäß hergestell-te und ausreichend gespülte Hausanschluss verwendet werden.Rohrleitungen müssen fest verlegt sein. Vor dem Spülen ist zuprüfen, ob das Wasser die Anforderungen der TrinkwV 2001erfüllt. Handelt es sich bei dem Objekt um ein medizinisch ge-nutztes Gebäude, z.B. ein Krankenhaus, ist zudem zu beachten,dass Pseudomonas aeruginosa in 100 ml nicht nachweisbar ist.Das System ist so sorgfältig zu spülen, dass keine Rückstände vontechnischen Hilfsmitteln, (Lötpaste, Kleber, usw.) die zur Installa-tion verwendet wurden, in der Anlage zurückbleiben.

Spätestens jetzt ist der Betreiber über seine Pflichten zum bestim-mungsgemäßen Betrieb der Anlage aufzuklären und darüber einProtokoll anzufertigen.

Bei zentraler Warmwasserbereitung mit Zirkulationsleitung ist dasSystem jetzt im laufenden Betrieb hydraulisch so abzugleichen,dass überall maximal 5K Temperaturdifferenz vom Verlassen desWarmwasserbereiters eingehalten werden. Bei Großanlagen musshier eine Warmwasseraustrittstemperatur von 60°C eingehaltenwerden, welche für max. 1 Stunde, während der Nachleidezeit desSpeichers bis auf 55°C absinken darf. Die Temperaturen sindhierbei an den Absperr- bzw. Regulierventilen zu erfassen.

Sanierungsmaßnahmen bei kontaminierten Systemen

Ist eine Sanierung eines Wassersystems erforderlich, weil esbeispielsweise mit Legionellen kontaminiert ist, so sollte das Ziel

dieser Sanierungsmaßnahme sein, dass das System nach derSanierungsmaßnahme den gleichen Zustand hat wie eine neuerrichtete Anlage. Ist dieses Ziel erreicht, so kann von einemeigensicheren Betreib ausgegangen werden. Hierbei sind keinelaufenden oder regelmäßig zu wiederholenden Desinfektions-maßnahmen mehr notwendig.

Der Zielwert der koloniebildenden Einheiten (KBE) sollte hierbei100 KBE/100ml Wasser oder weniger sein. Andernfalls ist nachzu-bessern.

Soll eine Sanierung erfolgreich sein, ist es nicht nur hilfreich,sondern unbedingt nötig, vorab die Besonderheiten der betreffen-den Anlage zu kennen. Wie Erfahrungen aus der Praxis zeigen, istes nicht möglich, ohne eine Anlagendokumentation eine erfolgrei-che Sanierung vorzunehmen. Bei der Auswahl der zu ergreifendenTechniken und Methoden sollte ingenieurmäßig vorgegangenwerden.

Die unterschiedlichen Maßnahmen werden zwischen betriebstech-nischen, verfahrenstechnischen und bautechnischen Maßnahmendifferenziert.

Betriebstechnische Maßnahmen

Unter betriebstechnischen Maßnahmen versteht man eine Be-kämpfung von Legionellen durch bereits vorhandene Systemkom-ponenten wie etwa:

Erhöhung der Temperatur am TrinkwassererwärmerErhöhung der ZirkulationstemperaturModifikation der Laufzeiten der ZirkulationspumpeVeränderungen am hydraulischen Abgleich des Zirkulations-systemsÄnderungen der Einstellung zentraler MischarmaturenRegelmäßige (tägliche) Leitungsspülungen in Netzteilen, diekaum oder nur geringfügig genutzt werden. (z.B. Zapfstellenin nicht belegten Hotelzimmern)

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In der Praxis konnte vor allem durch Durchführen täglicher, ca.5-minütiger Leitungsspülung hinreichend Erfolg erzielt werden.Um die Wirkung solcher Maßnahmen erkennen zu können,müssen Nachuntersuchungen auf Legionellen erfolgen.

Verfahrenstechnische Maßnahmen (Desinfektion)

Desinfektionsmaßnahmen sollten immer in Zusammenhang mitder Planung weiterer betriebstechnischer und vor allem bautech-nischer Maßnahmen erfolgen. Ein System, das einmalig desinfiziertwurde, ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit überkurz oder lang neu kontaminiert, da durch Desinfektion nicht dieUrsache der Kontaminierung behoben werden kann. Untersuchun-gen haben hier sogar ergeben, dass nach nicht ausreichenderDesinfektion die Kolonienzahl einen höheren Wert hatte als vorher.Dies geschah, weil die in dem Fall unzureichende Chlordioxiddes-infektion den festen Biofilm anlöste. Die im Biofilm eingelagertenKolonien wurden somit nach der Desinfektion freigesetzt.

Eine genaue Beschreibung der zu verwendenden Maßnahmenliefert z.B. das DVGW-Arbeitsblatt W 291 „Reinigung und Desin-fektion von Wasserverteilungsanlagen“.

Bautechnische Maßnahmen

Als bautechnische Maßnahmen werden Eingriffe in das Gesamt-system oder Teile des Systems verstanden. Zu betrachten sind hier:

Trinkwassererwärmer oder sonstige BehälterRohrleitungen (kalt, warm, Zirkulation)Entnahme-, Misch- und Regelarmaturen

Altanlagen sind häufig falsch dimensioniert oder enthaltenLeitungsteile und Entnahmearmaturen welche nicht mehr genutztwerden. Hier müssen zu groß dimensionierte Rohrleitungenausgetauscht und nicht mehr genutzte Systemkomponentenzurückgebaut werden. Trinkwassererwärmer sind ebenfalls auf ihreGröße zu überprüfen und ggf. auszutauschen.

Bei älteren Anlagen mit Zirkulation, in denen das System aufgrundfehlender Regelarmaturen nicht hydraulisch abgeglichen werdenkann, sind solche Komponenten nachzurüsten, da sonst eineLegionellenprophylaxe durch thermische Desinfektion im späterenlaufenden Betrieb nicht gewährleistet werden kann und so neuekolonienbildende Einheiten entstehen können.

Zusammenfassung Trinkwasserprobleme

Es bleibt festzuhalten, dass das Zusammenspiel von fachgerechterund gewissenhafter Planung, Montage und Inbetriebnahme fürdie Errichtung von Trinkwassersystemen unabdingbar ist. Nurdann kann ein hygienisch unbedenklicher Betrieb gewährleistetwerden.

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Index der bisherigen Referenten

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Die nachstehend aufgeführten Referenten haben anlässlich dervergangenen Kongresse referiert. Die einzelnen Referate stehenauf Wunsch zur Verfügung und können bei der Uponor GmbH,Norderstedt abgefordert werden.

Christian Achilles – Assessor jur.1998 Auf dem Weg zum Euro ... – volkswirtschaftlicher Rah-

men und betrieblicher Handlungsbedarf

Prof. Wolfgang Akunow1996 Der historische Werdegang der „russischen Seele“

Dipl.-Chem. Heinz-Dieter Altmann2004 DIN 18 560 „Estriche im Bauwesen“ – neue Bezeichnun-

gen und erweiterte Anforderungen an Estriche

Prof. Dr.-Ing. Heinz Bach1981 Effektive Wärmestromdichte bei Fußbodenheizungen –

Konsequenzen für eine wärmetechnische Prüfung

Prof. Dr. Wilfrid Bach1990 Ozonzerstörung und Klimakatastrophe – welche Sofort-

maßnahmen sind erforderlich?

Reinhard Bartz2007 Regelwerks- und Hygienekonforme Planung von Trink-

wasserinstallationen

Dr. Alexander Graf von Bassewitz1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik. Physikalische Unter-

suchungen und Beurteilung der Werkstoffe. Anwendungs-technische Überlegungen.

1985 Lebensdauer von Kunststoffrohren am Beispielvon Rohren aus hochdruckvernetztem PE nach Verfah-ren Engel – Zeitstandsprüfung, Alterung, Extrapolation

Prof. Dipl.-Ing. Eckhard Biermann1993 Die neue VOB – Ausgabe 1993. Einbeziehung der

EG-Länder und Österreich

Helmut Blöcher, Architekt1995 Architektur der Sportschule Oberhaching

Dipl.-Ing. Gerd Böhm1986 Einfluß der Betriebstemperaturen auf Wirkungsgrad und

Nutzungsgrad des Heizkessels

Prof. Dr. Ing. Udo Boltendahl1992 Beurteilung von Energiesystemen im Hinblick auf Res-

sourcenschonung und Umweltbelastung

Dr.-Ing. Bent A. Børresen1994 Fußbodenheizung und Kühlung von Atrien

Dr.-Ing. Theo Bracke1985 Ein emissionsfreies Heizsystem auf der Basis bewährter

Technik. Massiv-Absorber – Massiv-Speicher

Dr. Bernulf Bruckner2004 Basel II. Konsequenzen für den Mittelstand

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Ralf-Dieter Brunowsky, Dipl.-Volkswirt1999 Zukunftsperspektiven in Europa nach Einführung

des Euro

Dr.-Ing. Sergej Bulkin1992 Passive und aktive Nutzung der Sonnenenergie für

Niedertemperaturheizungen in Rußland

Prof. Dr.-Ing. Winfried Buschulte1979 Primärenergeriesparende Verbrennungstechnik1980 Wirkungsgradverbesserung bei mineralisch befeuerten

Wärmeerzeugern durch rußfreie Verbrennung undAbgaskühlung

1982 Senkung des Brennstoffverbrauchs von Wärmeerzeugerndurch Abgasnachkühlung

1986 Vorteile der rücklauftemperaturgeführten Heizwasservor-lauftemperatur bei Teilbeheizung einer Wohnanlage

Dr. Paul Caluwaerts1980 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen

Heizsystemen und ihr Einfluß auf die Wirtschaftlichkeitund die erforderliche Heizleistung. Die differenziertenWärmeverluste bei mäßiger Wärmedämmung

1981 Rationelle Klassifizierung unterschiedlicher Heizsystemeunter Berücksichtigung von Komfort und Energiever-brauch

Dr. Dipl.-Ing. Hans Ludwig von Cube1981 Energiesparen – eine der rentabelsten Investitionen für

die kommenden Jahre

Prof. Dr. Felix von Cube2003 Lust an Leistung

Gerhard Dahms1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik

Physikalische Untersuchungen und Beurteilung derWerkstoffe. Anwendungstechnische Überlegungen.

1980 Thermoplaste – Elastomere. Die peroxydische Vernetzungdes Polyethylens nach dem Verfahren Engel. „VELTA“Rohre aus RAU-VPE 210Sauerstoffpermeation bei Kunststoffrohren und ihreEinwirkung auf Heizungsanlagen nach DIN 4751

1983 Kriterien für Auswahl- u. Anwendung von Kunststoffrohren inHeizungs- und Sanitärsystemen. Maßnahmen zur Verhütungvon Sauerstoffdiffusion bei Kunststoffrohren

1985 ... eine runde Sache – Rohre aus RAU-VPE 210 fürFußbodenheizungen. Fakten und Argumente

Dipl.-Ing. Holmer Deecke2003 Betonkernaktivierung von A – Z2004 Kühlung am Beispiel Airport Bangkok

Dr. Michael Despeghel2007 Training für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch

orientiertes Lebenskonzept

Dr.-Ing. Günther Dettweiler1992 Der neue Flughafen München. Energiekonzeption nach

neuesten ökonomischen und ökologischen Gesichtspunk-ten. Umweltschutzmaßnahmen

Heinz Diedrich1980 Niedertemperatur-Warmwasserheizungen in Verbindung

mit elektrischen WärmeerzeugernElektrizitätswirtschaftliche Überlegungen bei Einsatz vonElektrozentralspeichern von Wärmepumpen

Dr.-Ing. Arch. Bernd Dittert1980 Überblick über die Möglichkeiten der Energieeinsparung

– bautechnische, wärmetechnische und regeltechnischeMaßnahmen

1991 Bauphysikalische und heiztechnische Versuche an Fach-werkhäusern

163



Dipl.-Ing. Werner Dünnleder1991 Legionellenfreie Warmwasserversorgung unter Beibehal-

tung der Wirtschaftlichkeit

Dipl.-Ing. Volkmar Ebert1983 Auswirkung der novellierten Heizungsanlagen-

Verordnung vom 24.02.1982und der Heizkostenverordnung vom 23.02.1981 aufHeizungsanlagen-Konzepte

Prof. Dr.-Ing. Herbert Ehm1987 Gebäude- und Anlagenkonzeption für Niedrigenergie-

häuser – bautechnische Randbedingungen1993 Neufassung der energiesparrechtlichen und emissionstech-

nischen Richtlinien. Wärme-, Heizanlagen- und Kleinfeu-erungsanlagen-Verordnung

1999 Perspektiven der Energieeinsparung von Neubau- undGebäudebestand

Dipl.-Ing. Heinz Eickenhorst1983 Hinweise für Planung und Ausführung von elektrisch

angetriebenen Wärmepumpen in Wohnhäusern

Dipl.-Ing. Hans Erhorn1986 Schimmelpilz – Wirkung, Ursachen und Vermeidung

durch richtiges Lüften und Heizen2006 Auswirkungen der DIN 18599 auf den Neubau

Thomas Engel1982 Polyethylen – ein moderner Kunststoff – von der Entde-

ckung bis heute

o. Prof. Dr.-Ing. Horst Esdorn1988 Deckenkühlung – neue Möglichkeiten für alte Ideen

Dipl.-Ing. Gerhard Falcke u. Dipl.-Ing. Rolf-Dieter Korff1983 Praktische Betriebserfahrungen mit Freiabsorbitions- und

Luft/Luftwärmepumpen Systemen

Prof. Dr. sc. Poul Ole Fanger1982 Innenklima, Energie und Behaglichkeit1994 Projektierungen für ein menschenfreundliches Innenkli-

ma. Neue europäische Forschungsergebnisse und Normen1998 Feuchtigkeit und Enthalpie – wichtig für die empfundene

Luftqualität und erforderliche Lüftungsrate

Prof. Dr.-Ing. Klaus Fitzner1993 Fragen zur natürlichen und mechanischen Lüftung von

Gebäuden1996 Quellüftung mit und ohne Deckenkühlung

Dr. sc. Techn. Karel Fort1995 Dynamisches Verhalten von Fußbodenheizsystemen

Dipl.-Ing. (FH) Hans H. Froelich1994 Beurteilung der thermischen und akustischen

Eigenschaften von Fenstern auf der Grundlage aktuellerAnforderungen und Erkenntnisse

Dr. Bernhard Frohn2005 Energiekonzept am Beispiel bob (Balanced Office Buil-

ding)

Dipl.-Ing. Manfred Gerner – Architekt BDB-AKH1990 Wärmedämmung bei historischem Fachwerk

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Dr. E.h. mult.Karl Gertis1984 Passive Solarenergienutzung – Konsequenzen für den

praktischen Gebäudeentwurf und für die Heiztechnik.1985 Feuchteflecken in Wohnungen – ist falsches Heizen

schuld?1986 Neue bauphysikalische Rahmenbedingungen für die

zukünftige Heiztechnik1987 Verunsichern „baubiologische“ Argumente den Bauherrn

und Planer von Heizungsanlagen?1988 Umweltverschmutzung durch private Hausheizung?

164



1992 Verschärfung der Wärmeschutzverordnung oder neueHeizwärmeverordnung?

1993 Bauen und wohnen wir gesund? Kenntnisstand undPerspektiven

2001 Energie gespart, Gesundheit gefährdet – wohnen wir imNiedrigenergiehaus ungesund?

2005 Im Büro schwitzen? Kritische Anmerkungen zum som-merlichen Wärmeschutz

Dr. Klaus Gregor2006 Folgen der Deregulierung und das Wachsen der Eigen-

verantwortung im Arbeitsschutz

Prof. Dr.-Ing. Helmut Groeger1982 Baukonstruktive Randbedingungen für Niedertempera-

tur-Fußbodenheizungen

Josef Grünbeck1987 Das mittelständische Unternehmen der Zukunft – wirt-

schaftliche und gesellschaftspolitische Bedeutung

Dr.-Ing. Michael Günther1993 Voraussetzungen für den effektiven Einsatz der Brenn-

werttechnik unter besonderer Berücksichtigung moder-ner Flächenheizungen.

1998 Bauwerksintegrierte Heiz- und Kühlsysteme in Kombina-tion mit Quelllüftung – messtechnische Untersuchungenin einem Bürohaus und Schlussfolgerungen

1999 Die Zukunft der Niedertemperatur-Heizung nach Inkraft-treten der Energieeinsparverordnung (EnEV 2000)

2000 Ideen und Hypothesen von gestern – Grundlagen desFuture Building Design von morgen?

2001 Integrale Planung – Anspruch nur für den Architekten?2002 Geothermische Nutzung des Untergrundes im Zusam-

menwirken mit thermisch aktiven Flächen2003 Wie sind Gebäude und Bauteile mit Flächenheizung und

-kühlung wirtschaftlich zu dämmen?

2004 Industrieflächenheizung mit Walzbeton am Beispiel BVBMW Dynamic Center Dingolfing

2005 Abnahmeprüfung von Raumkühlflächen nach VDI 60312006 Rasenheizungen nicht nur in den WM-Stadien:

Spielsicherheit vs. Ökologie (zur Schnee- und Eisfreihal-tung von Freiflächen)

2007 Energieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich?

Dipl.-Ing. Norbert Haarmann1984 Planungshinweise für Wärmepumpenheizungsanlagen

Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser1989 Wege zum Niedrigenergiehaus1995 Wärmeschutzverordnung 1995 – Wärmepaß und Energiepaß1996 Energiesparendes Bauen in Deutschland – Erfahrungen

mit der WSchV’95 – Entwicklung zur Energiesparverord-nung 2000

1998 Wasserdurchstömte Decken zur Raumkonditionierung- Heiz- und Kühldecken- Bodenplattenkühler- Wärmeverschiebung zwischen Gebäudezonen

1999 Auswirkungen eines erhöhten Wärmeschutzes auf dieBehaglichkeit im Sommer

2005 Der Energiepass für Gebäude. Europäische Richtlinie überdie Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden ab 2006

Univ. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen1993 Energetische Beurteilung von Gebäuden

Dipl.-Ing. Rainer Heimsch, VDI/AGÖF2000 Energiesparendes Beheizen und Temperieren von histori-

schen Gebäuden2003 Erhalt und Nutzung von historischen Gebäuden unter

dem Aspekt Raumtemperierung und Bauphysik

Prof. Dr.-Ing. Günter Heinrich1990 Abwärmenutzung mit Niedertemperaturheizung bei der

Rauchgasentschwefelung

165



Prof. Dr.-Ing. Siegmar Hesslinger1987 Brennwerttechnik und Maßnahmen zur Minderung von

NOx und SO

2-Emission

1989 Hydraulisches Verhalten von Heiznetzen insbesondere beiTeillast und die Auswirkung auf die Heizleistung vonRaumheizflächen

2002 Untersuchung einer solarunterstützten Nahwärmeversor-gung von Passiv-Doppelhäusern mit Wärmepumpenheizung

Dr.-Ing. Rainer Hirschberg1996 Das thermische Gebäudemodell – Basis rechnergestützter

Lastberechnungen2002 Die Anlagenbewertung ist Sache der TGA-Branche

(Anwendung der EnEV und daraus resultierende Konse-quenzen für Planer und Anlagenersteller)

Dipl.-Ing. Klaus Hoffmann, Baudirektor1984 Heizung und Lüftung in Sporthallen

Karl Friedr. Holler, Oberingenieur VDI1983 Wärmeerzeugung im Niedertemperaturbereich

Vorteile – Probleme, Entwicklung – Trend1985 Wärmeerzeugung mit Nieder-Tieftemperatur –

Vorteile – ProblemeKleine, mittlere und größere Leistungen. Brennwertkessel.

1989 Modernisierung von Heizungsanlagen ohne Schorn-steinschäden – Neufassung der 1. Verordnung zurDurchführung des Bundesmmissionsschutzgesetzes –1. BImSchV – Auswirkung auf Heizung und Schornstein

Dipl.-Phys. Stefan Holst1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok

Dr. Siegfried Hopperdietzel1980 Kunststoff für die Heizungstechnik. Kontinuität der

Produktion von Kunststoffrohren.Erfahrung – Prüfung – Rezepturgestaltung

Dipl.-Ing. Architekt Michael Juhr1998 Die Industriefußbodenheizung aus der Sicht des Architek-

ten – am Beispiel des Logistikzentrums Hückelhoven2001 Produkt Bauwerk

Kostenreduktion im Herstellungsprozess durch die Opti-mierung der Zusammenarbeit von Auftraggebern, Planern,ausführenden Firmen und Produktherstellern

Dipl.-Ing. Uwe H. Kaiser1985 Kunststoffe für Rohre.

Überblick, Werkstoffe, Eigenschaften und Anwendungsbe-reiche

Dipl.-Ing. Eberhard Kapmeyer1990 Aktueller Stand der Maßnahmen zur Energieeinsparung

durch die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland1992 CO

2 Minderungspolitik in der Bundesrepublik Deutschland

Prof. Dipl.-Ing. Manfred Karl1996 Fußbodenheizung als integraler Bestandteil von Solarheiz-

anlagen

Dipl.-Ing. Walter Karrer1989 Anwendung von CAD in der technischen Gebäudeausrüstung

Dr. Helmut Kerschitz1979 Theoretische Überlegungen zur Nutzung der Sonnenenergie

Dr. Ing. Achim Keune2007 Die VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die

Hygiene in der Raumlufttechnik

Helmut Klawitter, Ing. grad.1985 Schweißverbindungen von PP-R

Materialstruktur, Eigenschaften, Anwendung

Prof. Dr.-Ing. Karl-Friedrich Knoche1981 Entwicklungstendenzen bei Absorptionswärmepumpen

166



Dr.-Ing. Uwe Köhler1979 Möglichkeiten zur Einsparung von Primärenergie bei

Heizungsanlagen mit Wärmeerzeugung durch fossileBrennstoffe

1980 Verbesserung des Energieausnutzungsgrades von Heiz-anlagen mit Wärmepumpen und Niedertemperaturheiz-flächen

1981 Verbesserung der Heizleistung von Flächenheizungen1982 Die Wärmebedarfsrechnung im Verhältnis zur tatsächlich

erforderlichen Heizleistung

Markus Koschenz, Dipl.-Ing., Dipl. Wirtschaftsing. FH2003 tabs mit Phasenwechselmaterial, auf der Suche nach

thermischer Speichermasse für Leichtbauten und Reno-vationen

o. Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kraft1991 Thermische und hygrische Wechselbeziehungen zwischen

Außenwandkonstruktionen mit hinterlüfteter Wetter-schale und der Raumheizung

Raimund KrawinkelDipl.-Ing. Klaus Krawinkel1983 Grundsätzliches zur Energieeinsparung bei der Gebäudepla-

nung. Praktische Erfahrung mit einer Niedertemperatur-Großanlage am Beispiel der Sportschule Kaiserau. Von derPlanung bis zur Fertigstellung.

1995 Integrale Planung am Beispiel der Sportschule Oberhaching

Prof. Dr. Dieter Kreysig2007 Biofilm und Trinkwasserhygiene

Dr.-Ing. Rolf Krüger1984 Stand der Technik bei beheizten Fußbodenkonstruktio-

nen. Randbedingungen und Schadensursachen. Koordi-nation der Gewerke

Dr.-Ing. Boris Kruppa1999 Untersuchungsergebnisse der ProKlimA Felduntersu-

chung: Raumklima in Bürohäusern

Dr. rer. nat. Dipl. Chem. Carl-Ludwig Kruse1984 Korrosionsschäden in WW-Heizungsanlagen und ihre

Vermeidung1985 Vermeidung von Korrosionsschäden bei Fußbodenhei-

zungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung derSauerstoffdurchlässigkeit von Kunststoffrohren

1986 Abgasseitige Korrosion bei Öl- und Gasfeuerung1988 Korrosion in der Trinkwasser-Installation1990 Stand der Normung über Aufbau der Bodenkonstruktion

von Warmwasser- Fußbodenheizung2005 Neue technische Regeln für den Korrosionsschutz in der

Sanitär- und Heizungstechnik DIN 1988-7,EN DIN 12502-1 bis 5 und EN DIN 14868

Prof. Dr. Jean Lebrun1982 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen

Heizsystemen und ihr Einfluß auf die Wirtschaftlichkeitund die erforderliche Heizleistung

Bernd Lindemann, Ing. VDI1996 „VELTA“ Industrieflächenheizung in der Praxis

Entscheidungs-, Planungs-, Berechnungs- und Ausfüh-rungsgrundlagen, Vergleiche

Dipl.-Ing. Manfred Lippe2002 Brandschutz für die TGA

- Leitungsanlage- Lüftung- Schnittstellen zum Bauwerk

Dipl.-Ing. Harald Lötzerich1989 Kesselaustausch – ein Konzept für Energieeinsparung

und Umweltschutz

167



Prof. Dr.-Ing. Harald Loewer1985 Mensch und Raumluft – Lüftungs- und Heizungstechnik

in wirtschaftlicher Verbindung1991 Es kommt auch auf die Luftqualität an. Stand der Entwick-

lung von Bewertung und Regelung der Raumluftqualität

Dipl.-Ing. Gottfried Lohmeyer1992 Betonböden im Industriebau – Hallen- und Freiflächen

Dipl.-Ing. Hans Joachim Lohr2005 Nutzung oberflächennaher Geothermie zur Beheizung und

Kühlung von Gebäuden am Beispiel ausgeführter Gebäu-dekonzepte von der Entwurfsplanung bis zur Realisierung

Dr.-Ing. Rudi Marek2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung (Kombina-tionsreferat)

Dipl.-Ing. (FH) Martin Maurer1995 Wärme – Kraft – Kopplung

Grundlagen – Technik – Einsatzbeispiele

Dr. P. May1979 Energieeinsparung unter Nutzung von Sonnenenergie

Nutzbare Leistungen der Sonne

Dr. rer. nat. Erhard Mayer1993 Was wissen wir über thermische Behaglichkeit?

Dipl.-Ing. Robert Meierhans1998 Heizen und Kühlen mit einbetonierten Rohren2000 Neue Hygienekonzepte – Thermoaktive Flächen auch im

Krankenhaus

Prof. Dr. Meinhard Miegel1998 Krisen nutzen – Zukunft gestalten2004 Wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen demographi-

scher Umbrüche

Dr. Marco Freiherr von Münchhausen2006 Effektive Selbstmotivation – So zähmen Sie Ihren inneren

Schweinehund

Prof. Dr.-Ing. Jens Mischner1997 Zur Gestaltung und Bemessung von Wärmeerzeugungs-

anlagen mit WärmepumpenGrundlagen, Kosten, Primärenergieaufwand, THG –Emissionen, Optimierung

Dr.-Ing. Helmut Neumann1985 Wärmepumpentechnik – eine Herausforderung für den

Praktiker. Planen und Dimensionieren vonWärmepumpenheizungsanlagen. Einbindung von Wärme-pumpen in neue und bestehende Heizungsanlagen

1986 Elektro-Zentralspeicher – Wärmeerzeuger fürFlächenheizung unter Berücksichtigung geeigneterWerkstoffe

Prof. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen1979 Thermische Behaglichkeitsgrenzen und daraus resultie-

rende Erkenntnisse für Raumheizflächen1980 Thermische Behaglichkeit in Räumen in Abhängigkeit von

Art und Anordnung des HeizsystemsDie differenzierten Wärmeverluste bei optimaler Wärme-dämmung

1981 Thermischer Komfort und die Spezifikation von thermischangenehmer Umgebung.Differenzen des Komforts mit unterschiedlichen Heizme-thoden.

1982 Wie wird das thermische Raumklima gemessen?1984 Thermische Behaglichkeit, ihre Grenzen und daraus

resultierende Erkenntnisse für Raumheizflächen1986 Eine experimentelle Untersuchung des Energieeinsatzes

bei Radiatorheizung und Fußbodenheizung unter dyna-mischen Betriebsbedingungen

168



1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauchunterschiedlicher Heizsystemebei miteinander vergleichbarer thermischer Behaglichkeit

1988 A SOLUTION TO THE SICK BUILDING MYSTERYEine neue Methode zur Beschreibung der Raumluft-qualität von Prof. Dr. sc. P.O. Fanger

1990 Neue Erkenntnisse über die erforderlichen Außenluftratenin Gebäuden

1992 Bewertung der Effektivität von Lüftungsanlagen.1994 Fußbodenheizung in Niedrigenergiehäusern

Regelfähigkeit – Behaglichkeit – Energieausnutzung1995 Raumklima- und Energiemessungen in zwei Niedrig-

energiehäusern1995 Möglichkeiten und Begrenzungen der Fußbodenkühlung1996 Eine drahtlose Einzelraumregelung nach der

empfundenen Temperatur1996 Auslegung, Leistung und Regelung der Fußbodenkühlung1997 Flächenheizung und Kühlung. Einsatzbereiche für

Fußboden- Wand- und Deckensysteme1998 Heizungssysteme – Komfort und Energieverbrauch1999 Stand der internationalen und nationalen Normung für

Heizsysteme in Gebäuden, CEN; ISO; DIN; VDI2000 Flächenkühlung mit Absorptionswämepumpen und

Solarkollektoren2001 Messungen und Bewertung der Betonkernaktivierung

BV M+W Zander, Stuttgart2002 Sind „kalte“ Fensterflächen heute überhaupt ein Problem

für Behaglichkeit?2003 Wie viel und wie wird in der Zukunft gelüftet?2004 Neue Erkenntnisse über Regelung und Betrieb für die

Betonkernaktivierung2005 Lohnt es sich, in ein gutes Raumklima zu investieren? Die

Abhängigkeit von Arbeitsleistung und Raumklima2006 Energieeffizienz für Heizungsanlagen nach Europäischen

Normen2007 Gefährdet das Raumklima unsere Gesundheit?

Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Raumklimas aufGesundheit, Komfort und Leistung

Wolf Osenbrück, Rechtsanwalt1990 Aktuelle Rechtsprobleme der HOAI1991 HOAI ’91 – wesentliche Leistungsbild- und Honorar-

verbesserungen1994 Vergabeordnung für freiberufliche Leistungen (VOF)

von Architekten und Ingenieuren1995 VOB-Nachträge: Baupraxis und Rechtswirklichkeit1996 5. Änderungsverordnung zur HOAI

Ausführungszeichnungen – Montagezeichnungen

Dipl.-Ing. Jürgen Otto1979 Die regeltechnische Qualität der Fußbodenheizung im

Vergleich1980 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit

Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigenReglern und Raumtemperaturreglern.

1987 Einflüsse von Regelung, Rohrnetzhydraulik und Nutzer-verhalten auf die Heizanlagenfunktion

1991 Hydraulik des Kesselkreises. Einführung verschiedenerKesselausführungen und Wärmeverbraucher

Prof. Dr. Erich Panzhauser1986 Heizsystem auf dem humanökologischen Prüfstand

Dr.-Ing. Joachim Paul1991 Wärmepumpen mit Wasser als Kältemittel – oder:

Wie kann man Leistungszahlen verdoppeln?

Dipl.-Phys. Sven Petersen2004 Der Einfluss des Oberbodens auf die Fußbodenheizung

und den hydraulischen Abgleich2005 Rahmenbedingungen für den Einsatz der Flächentempe-

rierung in der sanften Renovierung2006 Ganzheitliche Lösungen durch das Zusammenspiel der

Uponor-Produkte

169



Dipl.-Ing. Wolfgang Prüfrock2007 Statusbericht zu den neuen Technischen Regeln für

Trinkwasser-Installationen ((TRWI) – ein Kompendiumaus Europäischen und Deutschen Normen

Dipl.-Ing. Rainer Pütz2006 Verminderung des Wachstums von Legionellen und

Pseudomonas aeruginosa in der Trinkwasserinstallationzur Erhaltung der Trinkwassergüte im Sinne aktuellerGesetze, Verordnungen und Regelwerke

Thomas Rau2002 Intelligente Architektur

Prof. Dr.-Ing. Rudolf Rawe1987 Einfluß der Auslastung auf Wirkungsgrad und Nutzungs-

grad von Wärmeerzeugern1989 Anlagen zur Brennwertnutzung im energetischen Vergleich1990 Niedertemperatur-Wärmeerzeuger im Vergleich – Einfluß

konstruktiver und betrieblicher Parameter auf Verlustebei Betrieb und Bereitschaft

Siegfried Rettich, Ing. Betriebswirt (WA)1994 Kommunale Energiekonzepte

Voraussetzung für eine zukunftsgerechte Energiepolitik

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter1997 Zur Auslegung von Heizungs- und Lüftungsanlagen für

Niedrigenergiehäuser unter Berücksichtigung nahezufugendichter Bauweisen

2001 Der Einfluss von DIN 4701-Blatt 10 auf die zukünftigeHeizungstechnik

Dipl.-Ing. Wolfgang Riehle1990 Die Fußbodenheizung aus Architektensicht1996 Niedrigenergie im Bürohausbau

Kosten- und Energiesparkonzepte am Beispiel einesAtrium-Bürohauses

Prof. Frieder Roskam1994 Wünsche – Bedürfnisse – Bedarf – vom Sportverhalten

zur Sportanlage

Dipl.-Ing. habil. Lothar Rouvel1993 Das Gebäude als Energiesystem

Dipl.-Ing. Christoph Saunus1994 Planungskriterien von Kunststoff-Trinkwassersystemen

Franzjosef Schafhausen1994 Globale Probleme lokal lösen. Das CO

2- Minderungspro-

gramm der Bundesregierung und seine Einbindung in dieeuropäische Strategie und in weltweite Konzepte

1997 Von Rio nach Norderstedt. Fünf Jahre nach Rio – wiegeht es mit der globalen Klimavorsorge vor Ort weiter?

Dipl.-Ing. Giselher Scheffler1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffen aus der Sicht des

Architekten

Dr.-Ing. Siegfried Schlott VDI1997 Quelllüftung und Fußbodenheizung in der Musikhalle

Markneukirchen. Ein Jahr Betriebserfahrung

Dr.-Ing. Peter Schmidt1983 Wesentliche Änderungen bei der Wärmebedarfs-

berechnung mit der Neuausgabe der DIN 4701

Dipl.-Psychologe Rolf Schmiel2005 Leistungspsychologie für Führungskräfte

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmitz1993 Schadstoffarme Heizungsanlagen der neuen Generation

Dipl.-Ing. Jörg Schütz2006 Die Trinkwasserverordnung – Auswirkungen auf die

technischen Regeln der Gebäudetechnik

170



Dipl.-Ing. Karl Seiler1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffrohren aus der Sicht

des verarbeitenden Handwerks

Rechtsanwalt Olaf Silling2004 Die zivilrechtlichen Haftungsrisiken der EnEV

Dipl.-Ing. Peter Simmonds1994 Regelungsstrategien für kombinierte Fußbodenheizung

und Kühlung1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok

Dipl.-Ing. Aart L. Snijders1999 Nutzung von Aquiferspeichern für die Klimatisierung von

Gebäuden

Prof. Dr. jur Carl Soergel1988 Aktuelle Probleme aus dem Baurecht1989 Bauvertragliche Gewährleistung im Verhältnis zur Pro-

dukthaftung

Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer1995 Planung mit Hilfe der Computersimulation Beispiel:

Niedrigenergiehaus1996 Ein Beitrag zur integrierten Planung für ein ganzheit-

liches Gebäudekonzept2002 Untersuchung verschiedener Regelstrategien für Beton-

kernaktivierung auf Basis der Gebäudesimulation2005 Zusätzliche Aufheizleistung bei unterbrochenem Heizbe-

trieb – eine Planungshilfe im Rahmen der Heizlastberech-nung nach DIN EN 12831

Dr.-Ing. Peter Stagge1986 Betrachtungen zur Prüfpraxis und Gütesicherung von

Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus vernetztemPolyethylen. Gütesicherung von Rohren aus peroxydver-netztem Polyethylen (VPEa) mit dem VMPA-Überwa-chungszeichen

o. Prof. Dr.-Ing. Fritz Steimle1991 Thermodynamische Begründung für Niedertemperatur-

heizung1993 Entscheidungskriterien zur richtigen Brennwerttechnik1995 Wärmebereitstellung für Niedrigenergiehäuser1997 Kühlung und Entfeuchtung

Kältemittel der nächsten Jahre1998 Entwicklung der Wärmepumpentechnik – der Fußboden

als Heiz- und Kühlfläche2001 Tendenzen zur Kälteversorgung und Entfeuchtung in

Gebäuden2003 Bedarfsgeregelte Lüftung in großen und kleinen Gebäuden

Rudolf Steingen1992 Der Wettbewerbsgedanke im Baurecht

Friedrich Wilhelm Stohlmann, Rechtsanwalt1990 Produkthaftungsgesetz 1990 – Wie wirkt sich das

Produkthaftungsgesetz auf die Sanitär- undHeizungsbranche aus? Abgrenzung vertraglicher Gewähr-leistung zu gesetzlicher Produkthaftung

1997 Das Vertragsverhältnis zwischen Auftraggeber undArchitekt sowie zwischen Auftraggeber und ausführen-dem Unternehmer unter besonderer Berücksichtigungder Ansprüche zwischen Planer/ausführender Firmauntereinander

2000 BauhandwerkersicherungsgesetzBauvertragsgesetz

2003 Die Auswirkungen des neuen Werkvertragsrechts(01.01.2002) auf die Planung und Ausführunghaustechnischer Anlagen

Heino M. Stüfen1980 Heiztechnische Konzeption und Berechnungsmethodik

der „VELTA“ Fußbodenheizung1983 Grundsätzliches zur Planung von Flächenheizungen1984 Querschnittsbericht „VELTA“ Fußbodenheizungen

Erfahrungen von 150.000 „VELTA“ Fußbodenheizungsanlagen

171



1986 Erspare Dir und Deinem Kunden Ärger. Planung undErstellung sicherer und funktionstüchtiger Flächenhei-zungsanlagen.

1987 „VELTA“ Industrieflächenheizung – System MELTAWAY-Anwendungsmöglichkeiten und Erfahrungen

1989 Beurteilung der Regelfähigkeit einer Fußbodenheizung1990 „VELTA“ Technik heute. Anwendungsspektrum und

Perspektive für die 90er Jahre

Prof. Dr. Peter Suter1986 Leistungsabgabe und Komfort von Fußbodenheizungen in

Räumen mit stark unterschiedlichen Wandtemperaturen

Dipl.-Ing. Architekt Hadi Teherani2004 Innovative Gebäudekonzepte trotz effizienter Ökonomie2006 Gebaute Emotion

Dr. rer. nat. Markus Tempel2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung(Kombinationsreferat)

Prof. Dr.-Ing. Gerd Thieleke2004 Zukünftige Hausenergieversorgung auf Basis Brennstoff-

zelle und Wärmepumpe

Univ. Prof. Dr. Friedrich Tiefenbrunner1989 Problematik der Verkeimung von Trinkwasserleitungen

Minoru Tominaga2002 Kundenbegeisterung als Erfolgsstragegie

Prof. Dr.-Ing. Achim Trogisch1998 Kann die WSVO im Widerspruch zur Gewährleistung eines

optimalen sommerlichen Raumklimas stehen?

Dipl.-Ing. Klaus Trojahn1991 Fußbodenheizung im Sportstättenbau

Frank Ullmann1992 Der Fachingenieur als Unternehmer – Einführung in

modernes Management für Technische Büros

Prof. Dipl.-Ing. Klaus W. Useman1988 Kunststoffrohre in der Trinkwasser-Installation

Thomas Vogel, Dipl.-Ing. (FH) VDI2000 Brand- und Schallschutz

Prof. Dr. Norbert Walter1994 Zentraleuropäisches Hoch am Bau

Dr. rer. Nat. Lutz Weber2007 Das Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen

Peter Wegwerth, Ing.grad.1981 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen

mit Zementestrich in Kombination mit witterungs-abhängigen Reglern und Raumtemperaturreglern

1983 Großflächige Wärmetauscher aus Kunststoff für Flächen-heizungen, Fassaden und Dachabsorber

1984 Membranausdehnungsgefäße richtig dimensionieren undeinsetzen

1987 Hydraulische Randbedingungen in Heizungsanlagen mitgeringer Spreizung

1988 Regeltechnische Notwendigkeiten für NT-Flächenheizungen

Haymo Wehrlin, Ing.grad.1981 Stand der Haus-Heiz-Wärmepumpe und der Solartechnik

aus heutiger Sicht

Dipl.-Ing. Manfred Wenting1988 Großbilddemonstration „VELTA“ Software zur Dimensio-

nierung von Rohr-Fußbodenheizungen1992 Regeltechnische Maßnahmen für die Fußboden-

heizungstechnik. Von der individuellen Raumtemperatur-regelung bis zum DDC- (Direct-Digital-Control) System

172



Prof. Dr.-Ing. Hans Werner1982 Bauphysikalische Einflußgrößen auf die Wärmebilanz von

Gebäuden1983 Anforderungen an die Regelfähigkeit von Heizungssyste-

men aufgrund bauphysikalischer Einflußgrößen1985 Bilanzierung der Transmissionswärmeverluste zweier

Räume mit unterschiedlichen Heizflächen1991 Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs von Gebäuden

nach ISO 9164 und CEN/TC 89 künftige Europanorm

Horst Wiercioch2001 Betriebserfahrungen mit Betonkernaktivierung

BV M + W Zander, Stuttgart

Detlef Wingertszahn, Dipl.-Ing.2001 Moderne Technische Gebäudeausrüstung, ein Ansatz zur

nachhaltigen Betriebskostensenkung

Dr. Andreas Winkens2003 Schimmelpilzbildung in Abhängigkeit unterschiedlicher

Wärmeverteilsysteme

Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff2000 Auswirkungen der EnEV 2001 und der begleitenden

Normung auf die Gebäude- und Anlagenplanung

Thomas Zackell2007 Erkennung und Behebung von Schall- und Hygienepro-

blemen in der Haustechnik

Prof. Dr.-Ing. Günter Zöllner1982 Wärmetechnische Prüfungen von Heizflächen und ihre

Bedeutung1984 Wärmetechnische Prüfung und Auslegung von Warmwas-

serfußbodenheizungen1986 Energieeinsatz von Heizsystemen unter besonderer

Berücksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch

unterschiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleich-barer thermischer Behaglichkeit

Upo kongr 07 Titel 19.03.2007 15:06 Uhr Seite 1

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