Druckregelungsprobleme in Hochhäusern

In der heutigen Ära der globalen Urbanisierung bieten Hochhäuser eine praktische Möglichkeit, die Bedürfnisse vieler Menschen zu erfüllen und gleichzeitig nachhaltig bebaute Flächen zu sparen.

Wenn es allerdings um die Planung von Wasserversorgungssystemen geht, stellen hohe Gebäude eine Herausforderung dar.

Der ideale interne Wasserdruck für ein Wohn- oder Geschäftsgebäude beträgt je nach lokaler Anforderung zwischen 2 und 5 bar an der Entnahmestelle. Bei einem Wasserdruck von weniger als 2 bar reicht der Druck, zum Beispiel zum Duschen, nicht aus. Bei einem Druck von mehr als 5 bar wird möglicherweise Wasser verschwendet und das wasserführende System dauerhaft zu stark mit Druck belastet. Dies kann wiederum zu Schäden an der Installation und an wasserführenden Geräten führen.

Herausforderung Hochhaus

Kommunale Wassersysteme liefern in der Regel einen Wasserdruck von etwa 3 bis 4 bar. Der Wasserdruck nimmt gegen die geodätische Höhe ab. Das bedeutet, dass der städtische Wasserdruck in der Regel nur bis zur 3. Etage eines Gebäudes ausreicht. Aus diesem Grund müssen beim Bau des Wasserversorgungssystems in höheren Gebäuden entsprechende Anpassungen vorgenommen werden, um einen idealen Wasserdruck auf allen Ebenen des Gebäudes zu gewährleisten. Wird beispielsweise ein 100 m hohes Gebäude mit einer Druckerhöhungsanlage (DEA) versorgt und am Verbraucher werden 3 bar benötigt, muss der Versorgungsdruck ca. 13 bar betragen. Für die unteren Stockwerte wäre dies viel zu hoch, weshalb hier Druckminderer zum Einsatz kommen.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Herausforderung anzugehen. Eine davon ist die Verwendung von Druckerhöhungspumpen, um Wasser mit ausreichendem Druck in höhere Stockwerke zu liefern. Hierbei gibt es für den Einsatz von Druckminderern mehrere Möglichkeiten. Die Auswahl der richtigen Lösung ist im Einzelfall zu treffen.

Möglichkeit 1: Die Einteilung in Druckzonen

Dabei werden mehrere Stockwerke gesammelt über einen Druckminderer abgesichert. In diesem Fall wird der Druckminderer auf der unteren Ebene der Zone platziert und auf einen hohen Druckbereich eingestellt. Diese Art der Installation ist ein kostengünstigerer Lösungsansatz, hat jedoch im Wartungsfall den Nachteil, dass die einzelne Zone während dieses Zeitraums notversorgt werden muss und die Druckregelung in einem wesentlich breiter gestreuten Bereich erfolgt.

Möglichkeit 2: Stichwort Reservoirnutzung

Reservoirnutzung wird seit mehr als einem Jahrhundert eingesetzt und ist auch heute noch im asiatischen Raum und mittleren Osten weit verbreitet. Das Wasser wird dabei in einen Hochbehälter auf dem Dach des zu versorgenden Gebäudes gepumpt. Das Wasser fließt dann durch die Schwerkraft zu den einzelnen Stockwerken, die zu hoch sind, um mit dem städtischen Druck ausreichend versorgt zu werden. Die mit diesem Top-Down-Versorgungsmodell versorgten Etagen haben jedoch in den unteren Etagen das gegenteilige Problem, da der Wasserdruck mit jedem Stockwerk nach unten aufgrund der geodätischen Höhe ansteigt. Während also der Wasserdruck in den oberen Stockwerken eines hohen Gebäudes ausreichend ist, herrscht in den unteren Stockwerken meistens ein zu hoher Druck.

Möglichkeit 3: Die Stockwerksregelung

Jedes Stockwerk, das eine Wasserdruckreduzierung benötigt, wird mit einem eigenen Druckminderer ausgestattet. Jeder Druckminderer kann dann individuell eingestellt werden. Das Resultat: ein optimaler Druck für Etage, Wohnung oder Büro.

• Eine konstante Versorgung aller Stockwerke ist im Wartungsfall jederzeit gewährleistet.

• Einsparungen bei den Betriebskosten durch Ressourcen schonenden Wasserverbrauch.

• Anfänglich höhere Projektkosten.

Die optimale Platzierung eines Druckreduzierventils in einem Wasserversorgungssystem innerhalb eines Hochhauses hängt also immer vom Design der Trinkwasserinstallation ab. Ein integriertes Filtersieb schützt die Funktion des Druckminderers und die nachfolgende Installation zusätzlich vor Korossionspartikeln, die sich aus der Leitung lösen können.

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