Ringleitungen in der
Stockwerksinstallation

An die Qualität des Trinkwassers als wichtigstes Lebensmittel werden in Deutschland höchste Ansprüche gestellt. Neben Hauseigentümern oder Betreibern tragen hier vor allem Planer und SHK-Installateure die Verantwortung dafür, dass das Trinkwasser an jeder Zapfstelle eines Gebäudes den chemischen und mikrobiologischen Anforderungen der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) entspricht.

Bei der Planung und Auslegung von Trinkwasserinstallationen innerhalb des Stockwerks gilt das Hauptaugenmerk der Vermeidung der Stagnation des Trinkwassers über einen längeren Zeitraum in ungünstigen Temperaturbereichen zwischen 25 und 55 °C. Damit sich Keime, wie etwa Legionellen, gar nicht erst vermehren können, muss ein regelmäßiger Wasseraustausch in allen Leitungsteilen sichergestellt werden. Neben der Leitungsführung ist hier das Wasservolumen in den Rohrleitungen eine wesentliche Einflussgröße. So fordert etwa die VDI 6023, dass Überdimensionierungen sowohl bei Trinkwasserleitungen als auch bei Trinkwasserspeichern und Apparaten zu vermeiden sind.

Ringleitungen – sicher und flexibel

Neben der Frage der Dimensionierung treten aber noch zwei weitere Hygieneaspekte in den Vordergrund: der optimale Wasseraustausch sowie die Temperaturhaltung für Kalt- und Warmwasser. Wie diese Ziele konkret erreichbar sind, sagt die VDI 6023 zwar nicht. Allerdings können die Auswahl der Installationsart und die Dimensionierung auf die folgenden Punkte heruntergebrochen werden:

a) Druckverluste reduzieren und damit

b) kleinere Rohrdurchmesser und Wasservolumen ermöglichen,

c) sicher für den Wasseraustausch in allen Leitungsteilen sorgen und

d) die Temperaturhaltung in Kalt- und Warmwasser sicherstellen.

Bei der Druckverlustoptimierung zeigt sich, dass die alleinige Fokussierung auf Zeta-Werte einzelner Installationssysteme nicht zu dem Ziel führt, optimale Rahmenbedingungen für einen häufigen Wasseraustausch zu schaffen. Das größere Optimierungspotential liegt stattdessen in der Auswahl einer geeigneten Installationsart.

Zur Absicherung des Wasseraustauschs ist hier das Durchschleifen der Entnahmestellen mithilfe sogenannter U-Wandscheiben einer Einzelzuleitung mit T-Stück-Installation vorzuziehen. Auf diese Weise wird Stagnation in den Teilstücken vor selten genutzten Entnahmestellen sicher vermieden. Insbesondere Ringleitungen bieten hier große Vorteile, weil unabhängig vom jeweiligen Verbraucher immer das gesamte Stockwerks-Leitungssystem durchströmt wird (Bild 2). Im Gegensatz zur Durchschleif-Reiheninstallation muss also nicht darauf geachtet werden, dass sich die am häufigsten genutzten Entnahmestellen immer am Strangende befinden. Das vereinfacht die Installation und hilft Fehler zu vermeiden.

Bei Ringleitungen ist es dagegen unerheblich, welche Armatur häufig und welche eher selten betätigt wird, denn das Wasservolumen wird mithilfe von U-Wandscheiben – ohne Stagnationszonen – immer voll ausgetauscht. Auch installationstechnisch hat die Ringleitung Vorteile, da die Anordnung der Entnahmestellen und die mögliche Reihenfolge der Anschlüsse im Ring ohne Belang sind. Gegenüber der klassischen T-Stück- oder der Durchschleif-Reiheninstallation besteht damit das geringste Stagnationsrisiko. Dazu kommt der Vorteil der höheren Versorgungssicherheit. Wenn beispielsweise abweichend von den geplanten Duscharmaturen nachträglich ein Modell mit deutlich größeren Zapfmengen, wie z. B. einer „Rainshower-Brausearmatur“ installiert wird, stehen hier mehr Druckreserven zur Verfügung, um den erhöhten Spitzenbedarf abzudecken.

Installationsarten im Vergleich

Die Auswirkungen der drei genannten Installationsarten auf der Warmwasserseite sollen im Folgenden anhand eines Systemvergleichs betrachtet werden. Ein wesentliches Kriterium ist dabei der Warmwasserinhalt. Dieser spielt für die Temperaturhaltung im Trinkwassersystem eine wichtige Rolle. Denn gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 551 sind Warmwasser-Stockwerks- und Einzelzuleitungen mit einem Wasservolumen von mehr als 3 l bis zum ungünstigsten Fließweg mit einer Zirkulation auszustatten. Gleichzeitig müssen die vertraglich zu vereinbarenden Komfortkriterien für die Warmwasserbereitstellung – entsprechend der VDI-Richtlinie 6003 – berücksichtigt werden.

Grundlage für die Berechnungen ist eine typische Mehrfamilienhaus-Stockwerksinstallation mit einem Bad und benachbarter Küche. Hierfür wurde die Warmwasserverteilung jeweils als T-Stück-, Durchschleif-Reihen- sowie als Durchschleif-Ring­installation nach den Regeln der DIN 1988-300 dimensioniert (Bilder 3 bis 5). Für alle Varianten liegt der gleiche Druck an den Stockwerksabsperrungen an, sodass die Ergebnisse direkt miteinander vergleichbar sind. Als ungünstigster Fließweg in der Installation ergibt sich die Dusche. Diese bietet sich daher an, um die Auswirkungen der einzelnen Installationsarten hinsichtlich der Stagnation zu verdeutlichen.

Die Ergebnisse der Vergleichsrechnungen wurden in Tabelle 1 zusammengestellt. Den größten Warmwasserinhalt in Bezug auf die Stockwerksinstallation hat hier mit 3,0 l die Durchschleif-Reiheninstallation. Dies liegt vor allem an der Reihenschaltung aller Rohrnetzwiderstände und den sich daraus ergebenden Druckverlusten, die insgesamt größere Rohrdimensionen erforderlich machen. Der Grenzwert von 3 l kann mit dem vorgegebenen Eingangsdruck von 1364 mbar nicht unterschritten werden. Daher wurde er für die Reiheninstallation auf 1619 mbar erhöht. Falls nicht mehr Eingangsdruck zur Verfügung steht, müsste die Zirkulation in das Stockwerk geführt werden.

Die Warmwasser-Ausstoßzeit gemäß VDI-Richtlinie 6003 wurde für alle Installationsarten mit einer handelsüblichen Duscharmatur berechnet, für die bei 3000 mbar Fließdruck eine Zapfleistung von 20 l/min angegeben ist. Die Auslegung nach DIN 1988-300 erfolgte für einen Mindestfließdruck von 1000 mbar, sodass etwa 13 l/min an Warmwasser entnommen werden können. Für die Durchschleif-Reiheninstallation ergibt sich damit eine Warmwasser-Ausstoßzeit (42 °C) von rund 15 Sekunden.

Die Durchschleif-Ringinstallation (Bild 5) kommt aufgrund der Aufteilung auf zwei Fließwege zu den Verbrauchern mit einem deutlich geringeren Eingangsdruck aus, was sich in einer durchgehenden Dimensionierung mit 16 x 2 mm Verbundrohr bemerkbar macht. Das Ergebnis: der Warmwasserinhalt liegt mit 2,2 l deutlich unter der 3 l Grenze. Damit werden bei der Durchschleif-Ringinstallation selbst für die hier zugrunde gelegte Vollausstattung die Anforderungen des DVGW-Arbeitsblatts W 551 eingehalten und das Einschleifen der Zirkulationsleitung vermieden. Die Warmwasser-Ausstoßzeit beträgt unter gleichen Rahmenbedingungen ebenfalls 15 Sekunden. Die T-Stück-Installation erreicht mit rund 12 Sekunden zwar eine etwas geringere Warmwasser-Ausstoßzeit. Allerdings kann die Installation nicht stagnationsfrei betrieben werden. Würde beispielsweise die Badewanne durch den Mieter selten genutzt, so stagniert das Wasser in der Einzelanbindung. Womit das Risiko einer Verkeimung der Installation ansteigt.

Im Gegensatz zur T-Stück- und Reiheninstallation, kommt es bei der Durchschleif-Ringinstallation auch bei der Nutzung einzelner Entnahmestellen zu keinerlei Stagnation in den Leitungsteilen. Sie ermöglicht damit – völlig unabhängig von den unterschiedlichen Nutzungsgewohnheiten der Bewohner – einen schnellen und kompletten Wasseraustauch ohne Stagnationszonen. Die Durchschleif-Ringinstallation erfüllt alle oben genannten Hygieneanforderungen der VDI 6023, ebenso wie die Komfortkriterien für die Warmwasserbereitstellung nach VDI 6003.

Optimale Hygiene bei hoher Wirtschaftlichkeit

Wie der Vergleich zeigt, bietet die Durchschleif-Ringinstallation mit Abstand die besten Voraussetzungen für eine hygienische Trinkwasserversorgung, ohne dabei Abstriche beim Komfort machen zu müssen. Allerdings ist diese Installationsart häufig mit dem Vorurteil der höheren Kosten behaftet. Auf den ersten Blick scheint dies angesichts der größeren Rohrlängen und der Doppelwandwinkel nachvollziehbar. Schaut man jedoch genauer hin, so zeigt sich, dass die Durchschleif-Ringinstallation im Vergleich zur T-Stück-Installation insgesamt sogar günstiger ist (Bild 6).

So schlägt sich etwa die größere Rohrlänge im Ring gerade nicht in höheren Materialkosten nieder. Zwar werden für das genannte Installationsbeispiel rund 40 % mehr Rohr benötigt. Dies wird aber durch die kleinere Dimension sowie die geringere Anzahl an Fittings kompensiert. Insgesamt liegen die Materialkosten für die Ringleitung daher nur knapp 12 % über der T-Stück-Installation. Wird darüber hinaus auch der Aufwand für die Montage mitberücksichtigt, ergeben sich deutliche Vorteile für die Durchschleif-Ringinstal-
lation. Es werden nicht nur deutlich weniger Pressstellen benötigt, es entfallen auch Dimensionswechsel beim Material, Werkzeug und Fittings. Auf diese Weise kann die komplette Installation schnell und einfach mit einem vorgedämmten Rohr vom Ring erfolgen, sodass sich die Montagezeit deutlich verringert. Damit ist die Durchschleif-Ringinstallation bei den Gesamtkosten für Material und Montage etwa 6 % günstiger als die T-Stück-Installation. Unterm Strich steht eine erheblich verbesserte Trinkwasserhygiene bei gleichzeitig hoher Wirtschaftlichkeit.