Neue Konzepte für die Verteilung von Trinkwasser in Gebäuden

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1 Trinkwasserinstallation Neue Konzepte für die Verteilung von Trinkwasser in Gebäuden Prof. Dipl.-Ing. Bernd Rickmann Fachbereich Energie Gebäude Umwelt Laborbereich Haus- und Energietechnik Bernd Rickmann Folie 1 / 31

2 Status Bernd Rickmann Folie 2 / 31

3 Installationsstandard für den Wohnungsbau Bernd Rickmann Folie 3 / 31

4 Grundsätzliche Anforderung: Schlankes System Risikofaktoren: Überdimensionierung Verzweigungsgrad Ein schlankes System beinhaltet ein bedarfsgerecht dimensioniertes Rohrleitungssystem sowohl hinsichtlich Verzweigungsgrad als auch hinsichtlich der Durchmesser Quelle: Arbeitskreis Trinkwasserinstallation und Hygiene - Bernd Rickmann Folie 4 / 31

5 Stagnation / schwache Durchströmung Risikofaktor: Verzweigungsgrad / Stichleitungen Einzelzuleitung = Stichleitung Bernd Rickmann Folie 5 / 31

6 Reihenleitungen Reihen- oder Ringleitungen sollten bevorzugt werden; Verzweigungsgrad minimieren Alle Teilstrecken sind hintereinander geschaltet relativ hoher Druckverlust bzw. größere Nennweiten Eine häufig genutzte Entnahmearamtur sollte am Ende der Reihenleitung angeordnet werden. Bernd Rickmann Folie 6 / 31

7 Reihenleitung Reihen- oder Ringleitungen sollten bevorzugt werden; Verzweigungsgrad minimieren Einzelzuleitung = Stichleitung Bernd Rickmann Folie 7 / 31

8 Ringleitungen Reihen- oder Ringleitungen sollten bevorzugt werden; Verzweigungsgrad minimieren Druckverluste durch Parallelschaltung rel. gering kleinere Leitungsdurchmesser die Bedarfsdeckung erfolgt immer über alle Teilstrecken der Stockwerksinstallation Bernd Rickmann Folie 8 / 31

9 Stockwerksinstallationen als Reihenleitungen Bernd Rickmann Folie 9 / 31

10 Temperaturhaltung Risikofaktoren: Warmwassertemperaturen < 55 C Kaltwassertemperaturen > 25 C Bernd Rickmann Folie 10 / 31

11 Wärmeübergang Warm-/Kaltwasser Räumliche Trennung bzw. thermische Entkopplung Installationsschächte für Trinkwasserleitungen (kalt) müssen so geplant und gebaut werden, dass eine Trinkwassertemperatur von 25 C möglichst nicht überschritten wird. Trinkwasserleitungen (kalt) müssen so geplant und gebaut werden, dass sie zu warmgehenden Leitungen thermisch entkoppelt sind. Eine räumliche Trennung ist schon im Rohbau einzuplanen. Lassen die baulichen Gegebenheiten eine räumliche Trennung nicht zu, ist die thermische Entkopplung in den Installationsschächten und Kanälen über einen bauseits vorzusehenden Zwischensteg, z.b. aus Leichtbausteinen, zusätzlich zur Rohrdämmung sicherzustellen. Quelle: DIN , Entwurf Juli 2008 Bernd Rickmann Folie 11 / 31

12 Wärmeübergang im Installationsschacht Reduzierung der wärmeabgebenden Oberfläche Reduzierung der Bereitschaftsverluste (30 40 %) konventionell oben liegender Zirkulations-Inliner Zirkulationssammler Bernd Rickmann Folie 12 / 31

13 Wohnungsbau: Oben liegender Zirkulationssammler Reduzierung der Bereitschaftsverluste (30 40 %) Bernd Rickmann Folie 13 / 31

14 Wohnungsbau: Inliner-Zirkulation Reduzierung der Bereitschaftsverluste (30 40 %) Bernd Rickmann Folie 14 / 31

15 Risikoinstallationen Altenheime, Krankenhäuser, Hotels Temperaturhaltung 55 C bis zur Entnahmestelle Minimierung des Wasserinhalts Durchströmung aller Leitungen auch bei reduzierter Nutzung Kaltwassertemperaturen < 25 C) Bernd Rickmann Folie 15 / 31

16 Temperaturhaltung 55 C bis zur Entnahmestelle Für die Installation von Systemen sind Zirkulationsleitungen mit möglichst kurzen Verbindungen zur Entnahmestelle anzustreben. In diesen Zirkulationsleitungen darf die Warmwassertemperatur 55 C nicht unterschreiten. Quelle: RKI Robert Koch Institut - Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention Bernd Rickmann Folie 16 / 31

17 Bedarfsdeckung über Ringleitung Druckverluste durch Parallelschaltung rel. gering kleinere Leitungsdurchmesser die Bedarfsdeckung erfolgt immer über alle Teilstrecken der Stockwerksinstallation Bernd Rickmann Folie 17 / 31

18 Temperaturhaltung über Strömungsteiler (Warmwasser) keine Parallelverlegung von TWW- und TWZ-Leitungen in Schächten bzw. in der Hauptverteilung Bernd Rickmann Folie 18 / 31

19 Temperaturhaltung über Strömungsteiler (Kaltwasser) Durchströmung nicht genutzter Stockwerksinstallationen durch nachgeschalteten Verbrauch oder durch Zwangsspülmaßnahmen Es muss eine periodische Spülung in Krankenhäusern, Arztpraxen oder Hotels sichergestellt sein, unabhängig davon, ob die Zimmer belegt sind oder nicht. Quelle: Ergebnisse einer Expertenanhörung am im Universitätsklinikum Bonn, Bundesgesundheitsblatt, Ausgabe Juni 2006 Bernd Rickmann Folie 19 / 31

20 Berechnung von Trinkwasser-Installationen Ermittlung der Nennweiten Verbrauchsleitungen (TW / TWW) Zirkulationsleitungen (TWZ) Analyse des Rohrnetzes / Nachweis der Funktion Simulation der Temperaturverhältnisse im Zirkulationssystem Simulation des Wasserwechsels bei Einzelentnahme bzw. bei Zwangsspülung zur Optimierung der Durchströmung Bernd Rickmann Folie 20 / 31

21 Spitzenvolumenstrom in l/s Spitzenvolumenstrom: Krankenhaus-Bettenbauten 25 In der Berechnung wird mit dem jeweiligen Spitzenvolumenstrom in den Teilstrecken eine Rohrnetzbelastung unterstellt, die es in der Realität so nicht oder nur zufällig gibt (Berechnungsmodell). 20 In den Teilstrecken in der Nähe der Entnahmestellen ist das Auftreten des rechnerischen Spitzenvolumenstroms wahrscheinlicher als in den Leitungen der Hauptverteilung Summenvolumenstrom in l/s Bernd Rickmann Folie 21 / 31

22 Dimensionierung der Verbrauchsleitungen (TW / TWW) Bernd Rickmann Folie 22 / 31

23 Spitzenvolumenstrom: Warmwasser Krankenhaus mit 600 Planbetten Bernd Rickmann Folie 23 / 31

24 Spitzenvolumenstrom in l/s Spitzenvolumenstrom: Krankenhaus-Bettenbauten Summenvolumenstrom in l/s Bernd Rickmann Folie 24 / 31

25 Druckverlauf im ungünstigsten Strang Bernd Rickmann Folie 25 / 31

26 Druckverlauf im ungünstigsten Strang Bernd Rickmann Folie 26 / 31

27 Druckverlauf im ungünstigsten Strang Stockwerks-Druckverlust im hydraulisch ungünstigsten Fließweg Bernd Rickmann Folie 27 / 31

28 Druckverlauf im ungünstigsten Strang Stockwerks-Druckverlust im hydraulisch ungünstigsten Fließweg Bernd Rickmann Folie 28 / 31

29 Druckverlauf im ungünstigsten Strang Bernd Rickmann Folie 29 / 31

30 Stockwerks-Druckverlust Geradsitzventil Wohnungs-Wasserzähler Einzel- bzw. Gruppen-TWE Einzelwiderstandsbeiwerte der Fittinge Bernd Rickmann Folie 30 / 31

31 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bernd Rickmann Folie 31 / 31