Wärmeübergang in Trinkwasserinstallationen
Wandarmaturen, wie sie in großen Liegenschaften wie Hotels oder Krankenhäusern eingesetzt werden, können Probleme verursachen. Treffen die an die Armatur angeschlossenen Warm- und Kaltwasserleitungen aufeinander, greifen die 55 bis 60 °C der Warmwasserleitung auf das kalte Wasser über. Das ist hygienisch heikel. So kann es zur Verkeimung des Trinkwassers kommen. Bei welchen Armaturen und Installationsarten dieses Problem entsteht und wie man es in den Griff bekommt, untersuchen Prof. Dr. Carsten Bäcker und Projektingenieur Stefan Brodale von der FH Münster. An ihrem Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt läuft ein Forschungsauftrag für das Unternehmen Gebr. Kemper aus Olpe.
„Wir haben herausgefunden, dass das Verkeimungsproblem vor allem auftritt, wenn die Warm- und Kaltwasserleitung sowie die Zirkulationsleitung im Hohlraum der Vorwand zu eng beieinanderliegen“, berichtet Prof. Bäcker. „Durch das Luftvolumen und den zu geringen Abstand greift die Hitze der Warmwasserleitung nämlich auf die Kaltwasserleitung über.“
Zusätzlich komme es auf die Art der Armatur und die der Installation an – bei Wandarmaturen trete das Problem häufiger auf als bei Standarmaturen.
Die Empfehlung der Gebäudetechnikexperten lautet deshalb: Die Leitungen sollten mit genug räumlichen Abstand verlegt werden. Der sollte mindestens 1 m betragen. „Wir verlegen die Leitungen nicht parallel, sondern die Warmwasserleitung oberhalb der Armatur und die Kaltwasserleitung unter ihr – so steigt die sich erwärmende Luft rund um die Warmwasserleitung nach oben und hat keinen Einfluss auf die Kaltwasserleitung“, fasst Stefan Brodale zusammen. Dieses Prinzip hat das Forschungsteam in seinen messtechnischen Untersuchungen auch für gängige Installationsarten wie die T-Stück-Installation, das Durchschleifen und die Ringinstallation bestätigen können. Herausgefunden haben Prof. Dr. Carsten Bäcker und Stefan Brodale dies mithilfe einer selbst gebauten Vorwand inklusive Schacht, in der sie verschiedene Armaturen installiert und mindestens 15 h betrieben haben. Mit einer Thermografiekamera haben sie Momentaufnahmen gemacht, die sie dann miteinander verglichen haben. „Wir empfehlen zudem, den Schacht mit seinen Leitungen thermisch von der Vorwand abzutrennen“, sagt Prof. Dr. Carsten Bäcker. „Bei genug räumlichem Abstand der Leitungen plus Thermotrennung konnten wir die besten Temperaturergebnisse für die Kaltwasserleitung erzielen.
Das ist auf den Aufnahmen deutlich erkennbar.“ Ihre Methodik stellt das Forschungsteam am 14. Februar 2018 beim 18. Sanitärtechnischen Symposium auf dem Steinfurter Campus der FH Münster vor.
