Trinkwasserinstallation

Qualität maßgeblich beeinflussen

Die Qualität des Trinkwassers wird in erheblichem Maße vom konstruktiven Aufbau der Trinkwasserinstallation, von der Auswahl der Rohrwerkstoffe, von der handwerklichen Ausführung, von der Bemessung der Leitungsanlage im Gebäude und auch von der Betriebsführung beeinflusst. Bei festgestellten trinkwasserhygienischen Problemen im laufenden Betrieb einer Trinkwasserinstallation muss damit gerechnet werden, dass von den Verantwortlichen der Nachweis geführt werden muss, dass die Planung und die Bemessung sowie der Bau der gesamten Trinkwasserinstallation zum Zeitpunkt der Abnahme und der nachfolgende Betrieb den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.) entsprochen hat.

Die Ermittlung der erforderlichen Rohrdurchmesser der Verbrauchs- und Zirkulationsleitungen einer Trinkwasserinstallationen muss durch eine Rohrnetzberechnung auf Grundlage der technischen Regeln für die Trinkwasserinstallation nachgewiesen werden.

 

Planen mit Sicherheit

Das Ergebnis einer Dendrit-Berechnung liefert nicht nur die Dimensionierung aller Komponenten einer Trinkwasserinstallation unter Berücksichtigung der a.a.R.d.T., sondern auch eine umfangreiche Dokumentation der Ergebnisse sowohl in tabellarischer Form als auch in Grafiken sowie Analysen zu den zu erwartenden Betriebsverhältnissen in der Leitungsanlage und an den Entnahmestellen.

 

Verbrauchsleitungen

Es können beliebige Kalt- und Warmwasserrohrnetze mit Verästelungsstruktur für die vertikale oder horizontale Erschließung eines Gebäudes mit oberer oder unterer Verteilung bzw. in Kombination dargestellt und berechnet werden. Ein Rohrnetz kann durch Druckerhöhungsanlagen und/oder Druckminderer in Druckstufen unterteilt werden. Stockwerksinstallationen können mit Stich-, Reihen- oder Ringleitungen bzw. mit Ringleitungen im Anschluss an Strömungsteiler ausgestattet werden.

Die Ermittlung der Rohrdurchmesser von Verbrauchsleitungen sowie die Bemessung der eingebauten Armaturen, Apparate, Pumpen usw. erfolgt auf hydraulischer Grundlage (Stromfadenmodell) unter Berücksichtigung der maßgeblichen Normen, Arbeitsblätter und Richtlinien.

Die Druckverluste in den Rohrleitungen werden unter Berücksichtigung der temperaturabhängigen Stoffwerte des Wassers differenziert berechnet, d. h. getrennt nach Druckverlusten in geraden Rohrleitungen und in Form- und Verbindungsstücken. Für die Berechnung der Druckverluste in Einzelwiderständen werden die vom Hersteller eines Rohrsystems auf Grundlage des Arbeitsblattes W 575 messtechnisch ermittelten Widerstandsbeiwerte verwendet.

Alle Herstellerangaben werden über die VDI-3805-Schnittstelle in Dendrit STUDIO 2.0 integriert. Für produktneutrale Ausschreibungen können die Referenzrohrreihen der DIN 1988-300 (Kupfer, verzinktes Stahlrohr und nichtrostender Stahl, stoffschlüssige Kunststoffsysteme (PP, PB, PVC-C), Metall-Kunststoff-Verbund und PEX-Systeme) mit den dort angegebenen Referenzwerten verwendet werden. Die Druckverluste in Wasserzählern, Filtern, Wasseraufbereitungsanlagen usw. werden aus Hersteller- bzw. Referenzdaten berechnet.

Dimensionierung nach:

  • DIN 1988-200:2012-05
  • DIN 1988-300:2012-05
  • DIN 1988-500:2011-02
  • DIN 1988-600:2010-12
  • DVGW Arbeitsblatt W 551:2004-04
  • VDI/DVGW-Richtlinie 6023:04-2014
  • VDI-Richtlinie 6003: Oktober 2004
  • DVGW-Arbeitsblatt W 575

Ringleitung

Berechnung ohne Grenzen

Für die differenzierte Berechnung der Druckverluste in Ringleitungen wird das Spöler-Cross Verfahren verwendet. 

Dabei handelt es sich um ein modifiziertes Verfahren nach Hardy Cross) für die Berechnung von Ringleitungen und vermaschten Netzen, das zusätzlich die Berechnung von Spitzendurchflüssen in den jeweiligen Teilstrecken eines Ringes nach den Regeln der DIN 1988-300 ermöglicht. Dadurch können auch größere Ringleitungsstrukturen für die Versorgung von mehreren Nutzungseinheiten oder von Reihenduschanlagen usw. gebildet werden. Eine Ringleitung wird dadurch nicht nur, wie normativ vorgesehen, auf eine Nutzungseinheit beschränkt. Die Ringleitungen werden immer für einen konstanten Durchmesser bemessen, damit eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Ringes erfolgt.

Werden Ringleitungen an Strömungsteiler angeschlossen, stellt sich hier mit laufendem Betrieb ein intensiver Wasserwechsel bei abgesenkten Temperaturen des kalten Trinkwassers in der Stockwerksinstallation ein. Der Vergleich von Volumenstromund Temperaturmessdaten aus Strömungsteiler-Installationen mit vergleichbaren Daten konventioneller Verteilungssysteme hat gezeigt, dass der Wasserwechsel hier deutlich intensiver ist und sich gleichmäßiger über den Tag verteilt. Der intensivere und gleichmäßigere Wasserwechsel ist darauf zurückzuführen, dass durch Wasserentnahmen an beliebiger Stelle eine Zwangsdurchströmung in allen im Fließweg vorgelagerten Ringleitungen erfolgt (Induktion). Gegenüber dem aktuellen Installationsstandard (Reihenleitung) liegt die mittlere Wasserwechselrate pro Tag bei Strömungsteiler-Installationen bis zu vierzigfach höher. Von den im Betrachtungszeitraum aufgetretenen Stagnationsphasen waren mehr als 90 % kürzer als 30 Minuten. Stagnationsphasen, die länger als zwei Stunden andauerten, wurden bei den untersuchten Strömungsteiler-Installationen im gesamten Messzeitraum nicht nachgewiesen. Aus dem über den Tag gleichmäßig verteilten Wasserwechsel ergibt sich für die untersuchten Strömungsteiler-Installationen gegenüber dem aktuellen Installationsstandard ein erheblich niedrigeres Temperaturniveau).

Fließwegdokumentation - Alles im Blick

 

Nach einer hydraulischen Berechnung wird mit Anklicken einer Entnahmearmatur in der CADZeichnung der entsprechende Fließweg markiert. Die zugehörigen Ergebnislisten für den Fließweg und die darin enthaltenen Teilstrecken mit ihren Merkmalen können entsprechend angezeigt werden.

In einem Diagramm wird zusätzlich die Summe der Druckkomponenten im Fließweg dargestellt, jeweils berechnet für das Ende einer Teilstrecke. Diese Summen entsprechen an jedem Berechnungspunkt dem Mindestversorgungsdruck (Bernoullische Gleichung). Am Ende des Fließwegs darf der Fließdruck im Auslegungsfall bei Spitzendurchfluss den Mindestfließdruck an der Entnahmearmatur nicht unter- und einen Ruhedruck von 5000 hPa aus Schallschutzgründen nicht überschreiten.

In Verbindung mit der Kennlinie der Entnahmearmatur ermöglicht die grafische Darstellung des Druckverlaufs eine schnelle Beurteilung der Berechnungsergebnisse.

Damit eine Kontrolle der Hygiene- und Komfortanforderungen des DVGW-Arbeitsblattes W 551 und der VDI-Richtlinie 6003 an Entnahmearmaturen bereits im Planungsprozess erfolgen kann, werden für jede Entnahmearmatur sowohl der Fließ- als auch der Ruhedruck und die möglichen Durchflüsse an den Entnahmearmaturen berechnet. Der Betriebsbereich der Entnahmearmatur wird auf der Armaturenkennlinie farblich markiert.

Zur Vermeidung gravierender Fehlfunktionen ist es erforderlich, dass bereits im Planungsprozess für Warmwasser-Entnahmestellen die Ausstoßzeit für das nicht zirkulierende Wasservolumen im Fließweg und für Kaltwasser-Entnahmestellen die Ausstoßzeit für Stagnationswasser mit Temperaturen ≥25 °C bekannt ist. Mit dieser Kenntnis können Temperatur-Zapfprofile berechnet und die Einhaltung der 30-Sekunden-Regel bzw. von Komfortkriterien überprüft werden.

Hier gelangen Sie zum Video.

Zirkulation - Optimale Temperaturhaltung

Zur Sicherstellung der hygienischen Anforderungen an das Trinkwasser wird der Warmwassertemperatur im Speicher und in der Leitungsanlage besondere Bedeutung beigemessen. Durch ein geeignetes Zirkulationssystem muss dafür gesorgt werden, dass die Temperatur in Verteilungs- und Steigleitungen nicht unter 55 °C absinkt. Nur Stockwerks- oder Einzelzuleitungen in Wohngebäuden mit einem Wasservolumen ≤3 Liter dürfen ohne Zirkulation realisiert werden.

Im Wohnungsbau umfasst die Zirkulation des Warmwassers in der Regel nur die Verteilungs- und Steigleitungen. Hier können beliebig aufgebaute Zirkulationssysteme mit unten- oder obenliegendem Zirkulationssammler oder mit einer Inliner-Zirkulation realisiert werden. In Gebäuden des Gesundheitswesens ist bei Planung, Bau und Betrieb von Trinkwasserinstallationen zusätzlich die „Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention“ des Robert Koch Instituts zu beachten. Danach soll eine Zirkulation des Warmwassers über die Stockwerksleitungen bis möglichst nahe an die Entnahmestelle angestrebt werden.

Eine Warmwasserzirkulation bis zu den Entnahmestellen kann konventionell oder material- und energiesparend über Warmwasser-Ringleitungen mit Strömungsteilern in vertikalen oder horizontalen Rohrnetzstrukturen dargestellt und berechnet werden. Die Wärmeverluste der von der Zirkulation betroffenen Rohrleitungen werden unter Berücksichtigung aller Einflussfaktoren differenziert berechnet. Die Zirkulationsvolumenströme können durch Vorgabe eines Beimischfaktors in den normativ vorgesehenen Grenzen variiert werden. Damit sich die berechneten Zirkulationsvolumenströme im laufenden Betrieb tatsächlich einstellen können, muss mindestens jedem Anschluss einer Zirkulation an die Warmwasserleitung ein Regulierventil zugeordnet werden, in dem zusätzlich Druckverlust für den sogenannten hydraulischen Abgleich erzeugt werden muss. Zur Sicherstellung dieses hydraulischen Gleichgewichtszustands kann das Zirkulationssystem durch eine Kombination von statischen und thermostatischen Zirkulationsregulierventilen in mehrere Regulierebenen eingeteilt und einreguliert werden.

 

  • Berücksichtigung aller relevanten Regelwerke 
  • Differenzierte hydraulische Berechnungen für Verästelungs und Ringleitungsstrukturen
  • Beliebiger Rohrnetzaufbau mit unteren oder oberen Verteilungen
  • Ringleitungsberechnungen unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit 
  • Definition von objektspezifischen Gleichzeitigkeitskurven für Sonderbauten
  • Strömungsteiler in Kalt- und Warmwasserinstallationen
  • DIN-Referenzrohrreihen 
  • Produktspezifische Daten der Partnerunternehmen
  • Einteilung in beliebig viele Druckstufen
  • Auslegung von Druckerhöhungsanlagen
  • Berechnung der Zirkulationssysteme mit Beimischverfahren
  • Hydraulischer Abgleich in mehreren Ebenen
  • Nachweis der Hygiene- und Komfortanforderungen an der Entnahmestelle