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News vom 11.12.2006

Hygienische und energiesparende Trinkwarmwasserversorgung

Ein exorbitanter Heizölverbrauch, Versorgungsengpässe im Trinkwarm-Wasserbereich und ein zusätzlicher Raumbedarf, der durch Umfunktionierung der Haustechnikanlagen gelöst werden sollte, zwang im Juli 2005 den Caritasverband Hagen als Betreiber des Pflegeheims, Sanierungsmaßnahmen einzuleiten.

Das Pflegeheim St. Clara in Hagen hatte mit sehr hohem Heizölverbrauch und mit Versorgungsengpässen in der Trinkwarmwasserversorgung zu kämpfen.
Das Pflegeheim St. Clara in Hagen hatte mit sehr hohem Heizölverbrauch und mit Versorgungsengpässen in der Trinkwarmwasserversorgung zu kämpfen.
Die vorhandene Trinkwarmwasseranlage war nicht leistungs- und lastabhängig geregelt.
Die vorhandene Trinkwarmwasseranlage war nicht leistungs- und lastabhängig geregelt.
Bei der Sanierung wurden Varmeco-Leitwerkspeicher eingesetzt.
Bei der Sanierung wurden Varmeco-Leitwerkspeicher eingesetzt.
Ebenso wurden Varmeco-Frischwasserkaskaden mit mit Schaltschrank SYSTEM 018 eingesetzt.
Ebenso wurden Varmeco-Frischwasserkaskaden mit mit Schaltschrank SYSTEM 018 eingesetzt.
Das zugrunde liegende Schaltschema.
Das zugrunde liegende Schaltschema.
Man beauftragte das TGA-Planungs- & Sachverständigenbüro Werner G. Steden VDI in Dortmund, zur Erstellung eines Sanierungskonzeptes. Die dazu notwendige Bestandsaufnahme der im Jahre 1966 erbauten Anlage, deckte eine Reihe von Problemfeldern auf:

Die vorhandene Trinkwarmwasseranlage war nicht leistungs-/ lastabhängig geregelt, die Kalt-, Warm- Zirkulationsleitungen im Gebäude ungedämmt und die Trinkwasserrohrführung im Kesselhaus überdimensioniert. Hinzu kam, dass die Trinkwasserrohrführung gedoppelt, die Nassleitung der Feuerhydrantenleitung nicht entkoppelt; die Entleerungsleitungen der einzelnen Trinkkaltwassergruppen mit langen stagnierenden Leitungsabschnitten (zu große Wasservolumina) versehen und die beiden vorhandenen Kessel weder mit einer Kesselkaskadenregelung versehen, noch hydraulisch getrennt waren.

Im übrigen war die Regelungen der Kessel und Gruppen veraltet, bzw. nicht mehr in Funktion und weitere Aggregate der Anlage entsprachen nicht mehr dem heutigen Stand der Technik und den Richtlinien der EnEV. Gleichwohl wurden im Zuge der Gesamtrecherche keine Probleme durch Pseudomonaden oder im Trinkwarm-Wasserbereich mit Legionellen bekannt. Die jährlichen Hygieneuntersuchungen blieben bis dahin unauffällig.

Dem Sanierungskonzepte von Werner G. Steden folgend, wurde die Heizzentrale komplett erneuert und umgebaut:

Die Heizungsanlage erhielt eine neue Regelung mit Kesselführungskaskade und hydraulischer Trennung sowie Rücklauftemperaturanhebung für die NT-Kessel. Dabei wurde die gesamte anlagentechnische Regelung in einem Schaltschrank zusammen geführt. Die Umstellung auf Gas erforderte neue Brenner für eine modulierende Betriebsweise, regelbare Umwälzpumpen in den Heizungsgruppen und differenztemperaturgesteuerte Zirkulationspumpen. Die stagnierenden Entleerungsleitungen wurden reduziert und es erfolgte ein Umschluss von Gebäudeteilen auf die Feuerlöschleitung zur Erhöhung der Durchflussmenge zur Vermeidung von Stagnationswasser. Zur Verringerung der Wasservolumina wurde die hydraulische Dimensionierung reduziert. Die gesamte Trinkwasser- und Heizungshydraulik, einschl. der Armaturen, wurden gedämmt und nicht mehr benötigte Leitungsabschnitte demontiert.

Durch den Einbau der patentierten Frischwassertechnik von Varmeco GmbH & Co. KG können nunmehr alle Warmwasser-Zapfstellen in der Anlage des Pflegeheims mit bester Trinkwasserqualität gespeist werden.

Ausgeführt wurde das SYSTEM 018, das aus kaskadierbaren Frischwassermodulen (Durchfluss-Wassererwärmer) besteht. Das System bewirkt eine drastische Senkung des Wasservolumens in der Trinkwasseranlage, beschleunigt durch das Durchlaufprinzip in erheblichem Maße den Wasseraustausch in der Gesamtanlage und sorgt allein damit für eine hohe Trinkwasserhygiene. Trotzdem wurde als weitere ergänzende Maßnahme auf die Möglichkeit der thermischen Desinfektion nicht verzichtet.

Hydraulisch ist das System mit Heizkesselkaskaden vergleichbar, d.h., auch hier werden je nach Leistungsbedarf bis zu 4 Module parallel geschaltet. Bei geringem Trinkwarmwasser-Bedarf bzw. geringer Zapfmenge arbeitet nur ein Gerät, mit steigendem Durchfluss werden weitere Geräte zugeschaltet. Dadurch ist die hohe Regelgüte auch im Teillastbereich gegeben und gleichfalls eine hohe Verfügbarkeit gesichert. Durch die Kaskadierung lässt sich der Leistungsbereich der Frischwassersysteme nahezu beliebig erweitern. Die Frischwasser-Kaskaden werden nicht direkt an das Heizungssystem angeschlossen, sondern zur Lastentkoppelung und zur Erlangung der erforderlichen Kapazität an einzelne oder mehrere parallel geschaltete Leitwerkschichtspeicher angeschlossen. Diese sind auf der Heizungsseite angeordnet und werden direkt über die Kesselanlage beladen.

Durch diese hydraulische Anordnung ist es möglich, extrem kalte Rücklauftemperaturen (im Lastfall unter 30°C) der NT-Kesselanlage zur Verfügung zu stellen. Um das System für den Betreiber möglichst transparent zu gestalten, wurden alle relevanten Datenpunkte über das verbreiterte MOD-Bus Protokoll der Gebäudeleittechnik zur Verfügung gestellt.

Die neue Trinkwarmwasseranlage entspricht den heutigen hygienischen und energetischen Anforderungen. Das potentielle Kontaminationsvolumen wurde um ein Vielfaches reduziert. Die Systemtemperaturen konnten wesentlich erhöht, bzw. im kalten Bereich reduziert werden. Die Messungen der Systemtemperaturen (Trinkkaltwasser ≤ 20 ºC, Trinkwarmwasser = 60 ºC, Trinkwasserzirkulation = 54 - 56 ºC) bestätigen geradezu Idealzustände und somit eine Temperaturdifferenz von 6 ºC. Auf einen zentralen Thermomischer musste verzichtet werden. Der Verbrühungsschutz findet dezentral und nur in den relevanten Bereichen statt. Einhebelmischer und/oder Thermostate sichern diese Bereiche ab.

Sicherlich gibt es in der Anlage noch Handlungsbedarf an der einen oder anderen Stelle, zumal die Sanierungsarbeiten bei laufendem Betrieb durchgeführt werden mussten. Dennoch konnte ein wesentlicher Beitrag geleistet werden, die Anlagen hygienisch und auch energetisch zu optimieren.
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