Hygiene

Fremderwärmung von Trinkwasser vermeiden

Wenn im Estrich Flächenheizungen und Kaltwasser führende Trinkwasser-Installationen parallel geführt werden müssen, kann das schnell zu Zielkonflikten führen. Deshalb wurde beim Bau von zwei hochwertig ausgestatteten Mehrfamilienhäusern bereits früh nach einer Lösung für das Hygienerisiko gesucht.

Für TGA-Fachplaner gehört die Spannungsmatrix aus Kosten, Zeit und Ausführungsqualität zum täglichen Geschäft. Drei schnell gegenläufige Eckpunkte eines Modells, das auszubalancieren vor allem im gehobenen Geschosswohnungsbau immer eine Gratwanderung ist: Gerade in Ballungszentren stehen die teilweise beträchtlichen Erwerberkosten in einem direkten Zusammenhang zu entsprechenden Erwartungen an die Ausführungsqualität, die dann umgekehrt wieder zu besonders hohen Abstimmungsaufwendungen – und damit neuerlichen Kosten – im Realisierungsprozess führen.

Fast schon ein Paradebeispiel für dieses Spannungsfeld ist aktuell ein Projekt an der Zweibrückener Straße in Hannover. Auf dem ehemaligen Gelände eines AWO-Heims realisiert die Gundlach GmbH & Co. KG als Bauträger ein Ensemble aus zwei Mehrfamilienhäusern mit 47 Eigentumswohnungen für Menschen, die „einen hohen Anspruch an die Qualität des Wohnraums stellen und die zudem Flexibilität und individuelle Gestaltungsmöglichkeiten erwarten.“ Entsprechend werden die 69 bis 153 m² großen Wohnungen beworben und gebaut, sagt Projektleiter Dipl.-Ing. Architekt Harald Bauleke: „Bodentiefe Fenster, Loggia oder Balkon, Tiefgarage und Fahrstuhl gehören genauso zu den typischen Ausstattungsmerkmalen auf diesem Niveau wie bodenebene Duschen, Flächenheizung in allen Räumen, erhöhter Schallschutz und Warmwasserversorgung auf Komfortstufe III.“

Nicht zu vergessen die zusätzlich installierte „Intelligenz“ der Gebäudeautomation, um Jalousien, Verschattung und Heizung genauso via Smartphone zu steuern wie optional die Beleuchtung.

Gemeinsame fachliche Expertise nutzen

Dass für die anspruchsvolle TGA möglichst nicht mehr Platz aufgewendet werden darf als bei einfacher ausgestatteten Objekten – das versteht sich allerdings auch fast von selbst. Denn Raum für Haustechnik lässt sich bekanntlich im Gegensatz zur anrechenbaren Wohnfläche nicht vermarkten. Deswegen werden die meisten Elektroinstallationen in den beiden Neubauten beispielsweise in den Betondecken verlegt, Heizung- und Sanitär kommen zu erheblichen Teilen fast schon zwingend in den Estrich, weil alles andere aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen kaum darstellbar ist.

Geplant wurde die gesamte Installation durch das Garbsener Planungsbüro IGH-Planung GmbH & Co. KG, für ein optimales Ergebnis dann in enger Abstimmung umgesetzt durch das Fachhandwerksunternehmen „H2O Versorgungstechnik“ aus Hannover. Die durchgängige Kooperation mit dem Planungsbüro hat dabei einen guten Grund, so Geschäftsführer Matthias Linke, denn „gerade bei derart umfassenden Installationen kommt es immer wieder zu Zielkonflikten, die nur durch die gemeinsame fachliche Expertise aufgelöst werden können.“ Dazu gehören beim Hannoveraner Projekt vor allem die Flächentemperierung sowie die Anbindeleitungen für Trinkwasser warm und kalt, die beispielsweise von der zentralen Wohnungsstation ausgehend ausnahmslos im Boden installiert sind.

Planer Dipl.-Ing. Andreas Rödel, Geschäftsführer der IGH, kennt die damit verbundenen Probleme aus langjähriger Berufserfahrung: „Dieses Verlegeschema birgt automatisch ein Problem, denn entweder erwärmen die parallel geführten Rohrschleifen der Fußbodenheizung die Anbindeleitungen für Trinkwasser kalt – oder wir haben eine ungleichmäßige Erwärmung von Bodenflächen, wenn wir die Rohrschlangen der Fußbodenheizung aus thermischen Gründen mit einem hinreichenden Abstand zu den Trinkwasserleitungen installieren.“ Beides aber würde – Stichwort: Ausführungsqualität! – von Bauträger Gundlach nicht akzeptiert werden.

Aufgelöst wurde der Zielkonflikt auf dieser Baustelle durch Systemanbieter Viega mit dem Flächentemperier­system „Fonterra“ und der Planungssoftware „Viptool“: Der Problemkreis „Trinkwasser-Fremderwärmung“ fiel so schon in der Entwurfsphase auf, so dass durch eine Überplanung mit 300 mm Abstand zwischen den Rohrleitungen für Trinkwasser kalt und Flächenheizung gemäß DIN 16355 der aus trinkwasserhygienischen Gründen unerwünschte Wärmeübergang ausgeschlossen werden konnte – und der Boden speziell in den Transferräumen trotzdem noch ein gleichmäßiges Wärmebild abgibt.

„Gerade in gehoben ausgestatteten Objekten würden die Eigentümer oder Mieter der Wohnungen unabhängig von unseren Grundanforderungen zum Erhalt der Trinkwassergüte auf Abweichungen wie nicht erwärmte Fußbodenflächen mittlerweile überaus kritisch reagieren“, ist die Erfahrung von „H2O“-Firmenchef Matthias Linke: „Und dann wird eben auch sehr schnell geklagt.“ Um dem von vorneherein aus dem Wege zu gehen, arbeite Gundlach nur mit ausgewählten Fachhandwerksunternehmen zusammen, unterstreicht Projektleiter Bauleke in diesem Zusammenhang den Qualitätsanspruch seines Hauses: „Die Haustechnik ist mittlerweile so anspruchsvoll, dass wir nicht nur die Fachkenntnis der einzelnen Unternehmen benötigen, sondern genauso deren Blick für die Arbeit der zusammenhängenden oder nachfolgenden Gewerke. Hinzu kommen der definierte Kostenrahmen sowie das in der Regel sehr enge Zeitfenster – also in vielen Fragen ein kontinuierlicher Abstimmungsbedarf. Das aber können wir nur mit entsprechend qualifizierten Partnern aus dem Handwerk gewährleisten.“

Offener Diskurs für optimale Lösung

Im aktuellen Fall gehörten daher sogar Estrichleger Timo Engelke von „ESTEC Industrieböden“ (Neuenkirchen-Delmsen) und Viega-Planerberater Marco Trümper mit zur Diskussionsrunde im Hauptquartier von Gundlach. Für Dipl.-Ing. Bauleke eine Notwendigkeit, weil „die Frage der Fremderwärmung von Trinkwasser kalt durch parallel geführte Heizschleifen im Estrich ja nicht nur unter fachlichen, sondern genauso unter wirtschaftlichen Aspekten beantwortet werden muss. Außerdem gilt es, den sehr eng getakteten Zeitplan einzuhalten. Das funktioniert aber nur, wenn die verschiedenen Gewerke wie die Räder eines Uhrwerks nahezu minutengenau aufeinander abgestimmt arbeiten.“

Im offenen Diskurs wurde deswegen beispielsweise auch gleich ein neues, auf zwei Ebenen zu installierendes „Fonterra“-System zum Schutz vor unkontrollierter Wärmeabstrahlung in Transferräumen mit besprochen. Bei diesem innovativen System ging es aber nicht nur um die Fremderwärmung von parallel verlegten Kaltwasser führenden Leitungen im Estrich, sondern auch um die unterschiedlichen Dämmlösungen, die Viega bereits in den Markt eingeführt hat: Welches der Systeme ist in der Praxis wie zu verarbeiten, oder wie positionieren sich die Systeme im Vollkostenvergleich? Aus Sicht des Estrichlegers ist eine derart umfassende Betrachtung mitentscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Projektes, wenn sich beispielsweise werksseitig vorgedämmte Rohre besonders einfach und ohne Zusatzschüttung direkt in die Dämmung auf der Bodenplatte integrieren lassen.

Für Viega-Planerberater Marco Trümper stellt dieser Meinungsaustausch eine typische Baustellensituation aus der Praxis dar: „Jeder Fachhandwerker möchte die optimale Leistung abliefern, aber jeder betrachtet eine solche Installationssituation zugleich aus einem anderen Blickwinkel – und hat dafür fachlich gesehen auch gute Gründe. Es ist also eine Abwägung der Argumente notwendig. An der sollte jedoch unbedingt der Bauherr beteiligt sein, denn er muss letztlich die eingangs beschriebene Spannungsmatrix aus Kosten, Zeit und Ausführungsqualität insgesamt verantworten.“

Beim Neubauvorhaben in Hannover löste Projektleiter Bauleke nach Austausch aller Argumente das Ganze fast schon salomonisch – und vertagte die endgültige Entscheidung zur Übernahme der „Fonterra“-Lösung aus Termingründen auf künftige Bauprojekte. Dann liege auch eine belastbare Vollkostenrechnung aus Material und Installationsaufwand vor: „Die Zeitachse gibt eine so grundlegende Veränderung der Ausschreibung beim aktuellen Bauvorhaben einfach nicht mehr her. Zudem steht die Obergrenze der Kosten hier ebenfalls seit langem fest. Für künftige Ausschreibungen kann so aber durch alle beteiligten Gewerke nachgewiesen werden, welche der Installationslösungen den Zielkonflikt aus thermischer Trennung der warm- und kaltgehenden Rohrleitungen bei Einhaltung der Komfortansprüche am besten funktioniert. Die schlechteste Lösung wäre es auf jeden Fall gewesen, das Problem nicht schon jetzt generell zu thematisieren und später möglicherweise mit Mängelrügen arbeiten zu müssen.“

Womit sich in der Summe der erhöhte Abstimmungsaufwand sowohl für die beteiligten Fachhandwerksunternehmen wie für den Bauträger am Ende doch wieder in jeder Hinsicht rechnet.

Die Elektroinstallationen werden in den Betondecken verlegt, Heizung- und Sanitär kommen in den Estrich, weil alles andere aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen kaum darstellbar ist.

„Gerade in gehoben ausgestatteten Objekten reagieren Mieter auf Abweichungen wie nicht erwärmte Fußbodenflächen mittlerweile überaus kritisch.“

Fremderwärmung PWC – ein beträchtliches Risiko für den Erhalt der Trinkwassergüte

Die hygienekritische Fremderwärmung von Trinkwasser kalt-Installationen (PWC) durch parallel geführte Zirkulationsleitungen von Trinkwasser warm (PWH-C) oder Heizkreise im Estrich ist selbst in der Fachliteratur ein vergleichsweise junges Thema. Mittlerweile liegen aber hinreichend belastbare Studien vor, dass in konventionell ausgeführten Installationen die Temperatur von PWC häufig deutlich über der von Hygienikern als unproblematisch angesehen 20 °C-Marke liegt.

Eine Ursache dafür ist der erhöhte Komfortanspruch in der Warmwasserversorgung, also beispielsweise die häufigere Installation von Zirkulationsleitungen für Trinkwasser warm (PWH) zusammen mit Rohrleitungen für PWC in einem gemeinsamen Schacht. Ein weiterer Grund ist die schon erhöhte Einspeisetemperatur von PWC am Hauseingang durch den Versorger aufgrund einer verringerten Installationstiefe der Hauptleitungen.

Bei der Detailplanung der Hausinstallationen muss dadurch künftig wesentlich stärker als bisher auf potenzielle Fremderwärmung der PWC-Installationen geachtet werden. Eine wirkungsvolle thermische Trennung kann dann beispielsweise durch separate Schächte für PWC- und PWH- bzw. PWH-C-Installationen erfolgen. In der Etagenverteilung empfiehlt sich eine ähnliche Trennung zwischen Kalt- und Warmwasser führenden Rohrleitungen: die einen (PWC) zum Beispiel durchgeschliffen in der Vorwand, die anderen (PWH bzw. PWH-C) als kurze Stichleitungen von oben kommend.

In Bestandsobjekten mit thermischen Auffälligkeiten bei PWC ist gegebenenfalls eine Kaltwasser-Zirkulation mit ergänzendem Kühler vorzusehen.

Detaillierte Informationen zu dem Problemkreis „Hygienekritische Fremderwärmung von Trinkwasser kalt“ gibt es unter anderem in dem VDI-Fachbuch „Gebäudetechnik als Strukturgeber für Bau- und Betriebsprozesse“; 2019 im Verlag Springer Vieweg (ISBN 978-3-662-58156-8) erschienen und im gut sortierten Buchhandel.

„Fonterra“-Lösung schützt Transferräume vor unkontrollierter Wärmeabgabe

TGA-Fachplaner Andreas Rödel ist häufig mit der Auslegung von Trinkwasser- und Heizungsinstallationen in Geschosswohnungsbauten, aber auch in trinkwasser-hygienisch noch wesentlich anspruchsvolleren Krankenhäusern oder Seniorenheimen befasst. Er kennt das Thema Fremderwärmung von Trinkwasser-Installationen daher genauso im Detail wie das Problem überhitzter Transferräume. Das sind die Räume – zumeist Flure –, in denen die Anbindeleitungen von Flächentemperiersystemen zu den Heizkreisen in den einzelnen Räumen verlaufen.

Rödel: „Diese Anbindeleitungen sorgen für eine unkontrollierte Wärmeabgabe in die Transferräume, die dann sehr schnell überhitzen. Um das zu unterbinden, werden bei dem ,Fonterra‘-System die Anbindeleitungen in der Dämmung auf der Rohdecke verlegt. Für die Flächentemperierung in den einzelnen Räumen verspringen sie dann erst in den Türdurchgängen auf die zweite Installations­ebene, eine Noppenplatte. Bei bestimmungsgemäßem Betrieb wird dadurch der Wärmeübergang von den Heizkreisen auf das Trinkwasser kalt genauso zuverlässig verhindert wie die übermäßige Erwärmung der sogenannten Transferräume.“

In der Planungsphase des Gundlach-Bauprojektes in Hannover stand diese technische Lösung noch nicht zur Verfügung. „Heute“, so Dipl.-Ing. Rödel, „gehört eine solche Ausstattung bei mir aber zu fast jeder Ausschreibung dazu.“

Mehr Informationen unter www.viega.de/fonterra

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