Effiziente Lösungen zur Sicherstellung der Trinkwasserhygiene

Die verbreitete Expertenmeinung, dass Legionellen über 50 °C langsam absterben, widerlegten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums in Braunschweig kürzlich in einer Studie. Sie wiesen nach, dass sich die gefährlichen Krankheitserreger auch noch bei Temperaturen zwischen 50 und 60 °C vermehren. Was bedeutet das für die Energieeffizienz und die Trinkwasserhygiene in der Gebäudeinstalla­tion? Müssen wir die normativen Temperaturvorgaben überdenken? Welche Lösungsansätze bieten sich an?

Legionellen kommen in fast allen Wässern vor – insbesondere bei Temperaturen über 20 °C. Daher dürfen diese Bakterien im Gegensatz zu vielen anderen Mikroorganismen in geringer Anzahl im Trinkwasser enthalten sein und können so in die Installation gelangen. In dieser geringen Konzentration geht keine nennenswerte Bedrohung von ihnen aus. Sind sie jedoch einmal in die Hausinstal­lation gelangt, können sie sich unter bestimmten Bedingungen rasant vermehren.

Wie bei allen Lebewesen wird das Wachstum von Mikroorganismen durch mehrere Faktoren bestimmt: die passende Temperatur, ausreichend Nahrungsangebot und vor allem eines – Zeit. Betrachtet man die ersten Erfahrungswerte mit der Legionellenuntersuchungspflicht nach Trinkwasserversorgung (TrinkwV), so müssen in vielen Objekten Idealbedingungen für Legionellen vorgeherrscht haben.

Gemäß der Auswertung von Agrolab aus 400.000 Proben in verschiedenen Einrichtungen zwischen 2012 und 2014 wurden in mehr als zehn Prozent der Liegenschaften Legionellen in nicht zulässigen Mengen gefunden. In ca. einem Prozent der Gebäude war das Trinkwasser so stark kontaminiert, dass unverzügliches Handeln erforderlich war.

Durch diese Befunde ausgelöste Gefährdungsanalysen bringen häufig die allgemein bekannten Gründe als Hauptursachen für eine zu hohe Legionellenbelastung ans Licht: Die Nutzung der Zapfstellen entsprach nicht dem bei der Planung angenommenen Verbrauch, der hydraulische Abgleich war ungenügend oder die Warmwassertemperatur war zu niedrig eingestellt. Die Ergebnisse verdeutlichen die höchst riskanten Entwicklungen im Installationsbereich. Denn das Absenken der Temperatur in der zentralen Trinkwassererwärmung widerspricht ebenso jeglichen Hygieneempfehlungen wie die Reduktion des Wasserverbrauchs an den Ent­nahmestellen.

Fest steht, dass die Betreiber in diesen Fällen den in der VDI 3810 definierten Grundlagen der Betreiberverantwortung nicht nachgekommen sind. Diese umfasst die Einhaltung der Gesetze sowie der anerkannten Regeln und des Standes der Technik. In Bezug auf Trinkwasser ist dies insbesondere das Verhindern von nachteiligen Veränderungen des Trinkwassers sowie der Betrieb DIN EN 806-5 inklusive der darin geforderten Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen.

Im Wesentlichen erfordert der in der Richtlinie VDI/DVGW 6023 definierte ­bestimmungsgemäße Betrieb einen vollständigen Wasseraustausch an jeder Stelle der Trinkwasser-Installation durch Entnahme innerhalb von 72 Stunden. Weiter sind in den Normen und Richtlinien einzuhaltende Temperaturbereiche für Trinkwasser kalt und warm dokumentiert:

Demnach ist Kaltwasser vor Erwärmung zu schützen und darf nach 30 Sekunden mit maximal 25 °C (DIN EN 806-2) aus dem Zapfhahn fließen, die VDI/DVGW-Richtlinie 6023 empfiehlt sogar maximal 20 °C. Und das zu Recht, denn eine Auswertung von 75.000 Datensätzen durch die Technische Universität Dresden zeigt, dass das mikrobiologische Wachstum im zulässigen Temperaturbereich für Kaltwasser von 20 bis 25 °C bereits signifikant höher ist.

Für Warmwasser gibt es die Anfor­derung nach 60 °C am Speicherausgang und maximal 5K Temperaturabfall (DVGW W 551). In Verbindung mit der DIN EN 806-2 resultiert daraus, dass das Warmwasser bei Armaturen ohne Temperaturbegrenzung nach 30 Sekunden mit mindestens 55 °C aus dem Zapfhahn fließen muss.

Die Grundlage für diese Temperaturgrenzen war bislang die Experten­meinung, dass Legionellen ab etwa 50 °C die Vermehrung stoppen und über 60 °C sicher absterben. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektions­forschung in Braunschweig haben nun nachgewiesen, dass zumindest bestimmte Legionellenstämme höheren Temperaturen standhalten.

Risikofaktoren vermeiden

Welche Schlussfolgerung können wir nun aus den Erkenntnissen des Helmholtz-Zentrums zur anhaltenden Vermehrung von Legionellen bei Temperaturen zwischen 50 und 60 °C ziehen? Allen, die mit der Sanierung bestehender Anlagen befasst sind, ist bekannt, dass das Anheben der Warmwassertemperatur nicht das Allheilmittel ist und erhebliche Risiken mit sich bringt. Denn dafür sind zum einen die vorhandenen Installationswerkstoffe, ins­besondere die in Bestandsobjekten weit verbreiteten verzinkten Eisen­rohre, oft nicht geeignet.

Darüber hinaus widersprechen höhere Warmwassertemperaturen einem möglichst energieeffizienten Betrieb der Trinkwasser-Installation und führen durch die thermische Kopplung zwangsweise zu einem Temperaturanstieg in den Kaltwasser­leitungen. Eine Dämmung der Leitungen im Bestand verzögert die Erwärmung des Kaltwassers zwar, ist jedoch bei gleichbleibender Temperatur im Schacht keine zielführende Lösung. Umfangreiche bauliche Maßnahmen sind hingegen meist kosten­intensiv.

Dabei ist es für jeden Mikrobiologen selbstverständlich, dass die Stagnation die Hauptursache für Bakterienwachstum in solch gefährlichem Ausmaß ist. Wird Stagnation vermieden, ist die mikrobielle Gefahr weitestgehend gebannt. Zirkulierende Systeme, bei denen das Wasser im Kreislauf gepumpt wird, sind bei Warmwasser-Installationen längst Stand der Technik.

Doch was passiert in diesen Systemen? Nicht nur durch hohe Temperaturen, auch durch Stagnation werden immer mehr und mehr Schadstoffe, wie zum Beispiel Nickel und Blei, aus den Installationsmaterialien gelöst und das Wasser verliert möglicherweise sogar seine Qualität als Trinkwasser.

Sofern das Temperaturniveau es zulässt, finden auch Mikroorganismen tage-, wochen- oder gar monatelang Zeit, sich im Kreislaufwasser nahezu unbegrenzt zu vermehren.

Gerade bei zirkulierendem Kaltwasser ist es nur mit hohem Aufwand möglich, die Temperaturvorgaben von max. 25 °C einzuhalten – die in der VDI/DVGW-Richtlinie 6023 empfohlenen 20 °C sind ohne aktive Kühlung nicht zu erreichen. Zirkulation alleine ist nicht im Stande, Stagnation zu vermeiden. Der Schlüssel ist der viel zitierte Grundsatz: „Wasser muss fließen.“ Und nicht nur das, stagnierendes Wasser muss durch frisches ­ersetzt werden.

Intelligente Elektronik schont die Ressource

Der meist nicht zuverlässig planbare Faktor ist das Nutzerverhalten. Im Bestand und im Neubau gibt es immer objektspezifisch unvermeidbare Nutzungsunterbrechungen, die dennoch nicht zwangsläufig zur Stagnation führen müssen. Automatische Armaturen mit Freispül-Automatik sind die sicherste Möglichkeit, das Stagnationswasser bis zum Punkt der Entnahme mit Frischwasser auszuspülen.

WimTec hat sich auf Sanitärelektronik spezialisiert und bietet mit „HyPlus“ ein Gesamtkonzept für alle Wasserabgabestellen. Im Vergleich zu manuellen Armaturen wird der Wasserverbrauch bei automatischen „HyPlus“-Armaturen bereits durch die berührungslose Auslösung signifikant gesenkt. Wasser fließt nur dann, wenn es tatsächlich benötigt wird. Einen Teil des gesparten Wassers verwenden automatische Armaturen zum Sicherstellen des Wasseraustauschs durch bedarfsgerechtes Freispülen direkt an der Zapfstelle.

In allen Objekten ist die ganzheitliche Betrachtung der Trinkwasser-Installation von zentraler Bedeutung. Lösungen für einzelne, kontaminierende Schwachstellen bringen meist nur kurzfristige Erfolge, für den nachhaltigen Erhalt der Trinkwassergüte braucht es ein Gesamtkonzept wie das von WimTec.

Bei modernen Armaturen können die Häufigkeit und die Menge der Freispülung exakt eingestellt werden – durch das Spülintervall (0,5 bis 24 Stunden) und die Mindestspüldauer (10 bis 180 Sekunden). Dabei erkennt die intelligente Elektronik an jeder Zapfstelle, ob eine Benutzung stattgefunden hat.

Darüber hinaus erfasst sie die Entnahmedauer, die sie über das eingestellte Spülintervall aufsummiert. Wird die Wasserabgabestelle im festgelegten Spülintervall zu wenig benutzt, spült die intelligente Freispül-Automatik nur die erforderliche Restmenge laut eingestellter Mindestspüldauer aus.

Bei ausreichender Benutzung innerhalb des festgelegten Spülintervalls findet keine zusätzliche Spülung statt. Bei einer Nutzungsunterbrechung ergibt sich je nach Armatur und Durchfluss ein maximal erreichbares Spülvolumen von bis zu 2.592 Liter pro Tag.

Das bedeutet, dass mit der maximalen Spülleistung von „HyPlus“-Armaturen wie der berührungslosen Reihenwaschanlage von WimTec selbst zu groß dimensionierte Kalt- und Warmwasserleitungen ausreichend gespült werden können.

Mit dem Gesamtkonzept des Herstellers können Armaturen einfach nachgerüstet werden und sind eine effektive Lösung für die wirtschaftliche Sanierung und den laufenden Betrieb.