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Zirkulationsleitung - Trinkwasser

Autoren
OldBo
17.03.2020
Zirkulationsleitungen sind heutzutage ein wichtiger Bestandteil einer Trinkwarmwasseranlage, da sie zur Sicherstellung der Hygiene notwendig sind.
Reihenleitungssystem
 Reihenleitungssystem
Wärmedämmung Trinkwasser warm nach DIN 1988-200 Tabelle 9
 Wärmedämmung Trinkwasser warm nach DIN 1988-200 Tabelle 9

Zirkulationsleitungen sind heutzutage ein wichtiger Bestandteil einer Trinkwarmwasseranlage, da sie zur Sicherstellung der Hygiene notwendig sind. Nach der Trinkwasserverordnung, die DIN 1988-200 und  den technischen Merkblättern W 551 und W 553 des DVGW sind für alle Trinkwarmwasseranlagen (außer „Kleinanlagen”) Zirkulationssysteme (Leitungen, Regelarmaturen, Zirkulationspumpe) einzubauen, um die für die Bekämpfung von schädlichen Mikroorganismen (z. B. Legionellen) benötigte Soll-Wassertemperatur von 60 °C im Leitungssystem (einschließlich Auslaufarmaturen) einzuhalten.

Wenn eine Zirkulationsleitung vorhanden ist, dann muss auch eine Zirkulationspumpe installiert und in Betrieb sein. Eine Schwerkraftzirkulation ist nicht mehr zulässig. Das Schalten der Pumpe über Taster- oder Funksysteme werden in der Praxis kontrovers diskutiert und entsprechen nicht den technischen Vorgaben. Die Fließrichtung der Pumpe ist grundsätzlich in Richtung Trinkwassererwärmer und der Einsatz eines Rückflussverhinderers (oder zugelassene Schwerkraftbremse) ist zwingend notwendig, um eine Schwerkraftzirkulation und ein Zapfen durch die Zirkulationsleitung zu verhindern. Außerdem ist die Zirkulation einzuregulieren, damit die Fließgeschwindigkeit nicht zu hoch ist (Erosionskorrosion) und die Speicherschichtung nicht zerstört wird.

In vielen Kleinanlagen werden zur "Komfortsteigerung" auch, oft unnötiger Weise, Zirkulationsleitungen mit Zirkulationspumpe eingebaut.

Ich habe schon nach einem Jahr (vor 39 Jahren) meine Zirkulationsleitung als Ringleitung umfunktioniert. Das Wasser sucht sich den Weg, je nach Zapfstelle, aufgrund des geringeren Widerstandes selber. Die geringen Fließgeräusche nehme ich in Kauf. Mein Tinitus ist lauter ;>))

Kleinanlagen sind

  •  Anlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern (in Zweifamilienhäusern wird trotzdem eine ZL empfohlen)
  •  Anlagen, in denen die einzelnen Rohrleitungen zwischen dem Abgang des Trinkwassererwärmers bis zur letzten Entnahmestelle einen Inhalt von < 3 Liter haben (z. B. auch in kleinen Bürogebäuden)
  •  Anlagen mit Trinkwassererwärmer von < 400 Liter Inhalt
  • 3-Liter-Regel und 30-Sekunden-Regel
Großanlagen sind
  •  Anlagen in Mehrfamilienhäusern (Wohngebäuden)
  •  Anlagen mit Trinkwassererwärmer von > 400 Liter Inhalt
  •  Anlagen in Altenheimen und Krankenhäusern
  •  Anlagen in Bädern, Schwimmbädern und Sportanlagen
  •  Anlagen in Hotels und auf Campingplätzen
  •  Anlagen in Industriegebäuden

In diesen Anlagen sollte auf jeden Fall die Temperatur von 60 °C im Trinkwassererwärmer aufgrund der Hygiene vorhanden sein

Wenn man die Vorgabe (überall >55 °C) ernst nimmt, so darf besonders in Großanlagen die Warmwassertemperatur zu keiner Zeit unter 55°C fallen. Dazu zählt auch der vollständige Warmwasserspeicher. Das ist nicht gewährleistet, wenn der Anschluss im oberen Bereich angeordnet ist. Außerdem ist der Fühler in der Regel in der Mitte des Speichers. Dadurch wird der untere Bereich nicht die ausreichende Temperatur bekommen.

Hier gibt es 2 Möglichkeiten,
die Zirkulationspumpe bzw. der ZL-Anschluss ganz unten am Speicher
oder eine Umschichtpumpe. Diese sorgt dafür, dass der gesamten Warmwasserspeicher nach den Vorgaben aufgeheizt wird. Diese wird auch bei einer thermischen Solaranlage eingesetzt.

Beides ist in der Fachwelt eher unbekannt.
Die zusätlichen Vorteile für die Zirkulation ganz unten sind, der Speicher kann oft eine Nummer kleiner gewählet werden und es wird keine zusätzliche Technik benötigt.

Nicht nur die Kaltwasserleitungen, sondern auch die Warmwasserleitungen, sollten grundsätzlich immer regelmäßig durchströmt werden. Hier bietet sich die "Reihenleitung" an. Stockwerks- und Einzel- bzw. Stichleitungen), die nicht ständig durchströmt werden, und über 3 Liter Wasserinhalt haben, sind in das Zirkulationssystem einzubinden. Das System muss hydraulisch und thermisch abgeglichen werden. Dadurch wird ein gleichmäßiges Durchströmen und eine kleine Wassermenge in allen Leitungen gewährleistet. Außerdem wird die Schichtung im Speicher nicht zerstört.

Die Zirkulationsanlage ist 24 Stunden am Tag in Betrieb zu halten. Bei Hygienisch einwandfreien Kleinanlagen kann die Laufzeit auf 16 Stunden reduziert werden. Da in diesen Anlagen ständig warmes Wasser umgewälzt wird, müssen diese Leitungen nach den Vorgaben der EnEV bzw. nach DIN 1988-200 Tabelle 9 gedämmt werden, damit die Energieverluste gering gehalten werden. Das Zirkulationswasser darf nicht mehr als 5 K abkühlen.

Ab welcher Leitungslänge eine Zirkulationsleitung notwendig ist, ist immer wieder ein Streitfall. Oft wird eine Zirkulationsleitung mit Pumpe nur gebraucht bzw. gewünscht, wenn der Technikraum nicht zentral geplant wird oder/und die Zapfstellen sich zu weit auseinander befinden. Dadurch ergeben sich viel zu lange Zuleitungen.

Inliner-Zirkulationssystem
Inliner-Zirkulation<br />1 Etagenabgang Warmwasser<br />2 Warmwasser-Verteilleitung<br />3 Zirkulations-Sammelleitung<br />4 Anschlussstutzen<br />5 Innenliegende Zirkulationsleitung<br />6 Warmwasser-Steigleitung<br />7 Endverschlussstück
 Inliner-Zirkulation
1 Etagenabgang Warmwasser
2 Warmwasser-Verteilleitung
3 Zirkulations-Sammelleitung
4 Anschlussstutzen
5 Innenliegende Zirkulationsleitung
6 Warmwasser-Steigleitung
7 Endverschlussstück
Quelle: Viega GmbH & Co. KG
Bei dem Inliner-Zirkulationssystem kann auf eine separate Zirkulationsleitung verzichtet werden. Dies ist besonders bei der Sanierung in größeren Wohngebäuden interessant.

Hierbei wird im letzten T-Stück des Warmwasser-Steigestranges ständig Wasser durch den Inliner zurück in den Trinkwassererwärmer geleitet und durch Warmwasser ersetzt wird. Dadurch ist gewährleistet, dass ausreichend warmes Wasser in hygienisch unbedenklichen Temperaturen an jedem Etagenabgang verfügbar ist.

Für die kurzen Etagenleitungen ist keine Zirkulation notwendig.

Gegenüber der herkömmlichen Zirkulation, fällt die Temperatur bei der Inliner-Zirkulation nicht kontinuierlich ab, da das Zirkulationswasser im warmen Trinkwasser zurückströmt. Die Temperatur des zurückströmenden Wassers ist somit höher als bei konventionellen Zirkualtionen, was wiederum energetische Vorteile hat.
Zirkulations-Regulierventil
Zirkulations-Regulierventil<br />1 Temperatureinstellung - 2 Zirkulations-Reguliermodul - 3 Pressanschluss - 4 Ventilgehäuse aus Rotguss - 5 Aufnahme für Thermometer oder Temperaturfühler - 6 Desinfektions-Regulierventil
 Zirkulations-Regulierventil
1 Temperatureinstellung - 2 Zirkulations-Reguliermodul - 3 Pressanschluss - 4 Ventilgehäuse aus Rotguss - 5 Aufnahme für Thermometer oder Temperaturfühler - 6 Desinfektions-Regulierventil
Quelle: Viega GmbH & Co. KG
Das Zirkulations-Regulierventil (ZRV) gewährleistet in Warmwasser-Zirkulationsleitungen eine konstante Temperatur. Der Volumenstrom wird in Abhängigkeit von der Temperatur der Zirkulations-Steigleitung durch das selbsttätiges Öffnen und Schließen reguliert. Außerdem wird die kontrollierte thermische Desinfektion mit 70 bis 75 °C in allen Steigleitungen gesteuert.

Wenn die Temperatur über den eingestellten Wert steigt, schließt der Ventilkegel des Zirkulations-Reguliermoduls 2 und reduziert damit den Zirkulationsfluss. Sinkt die Temperatur wieder unter den eingestellten Wert, öffnet der Ventilkegel das Ventil und gibt den Durchfluss in der Zirkulationsleitung frei.

Das ZRV ist sowohl in parallel geführten als auch in innenliegenden Zirkulationsleitungen einsetzbar.
Die Diskussion über Zirkulationsleitung - Ja oder Nein - dreht sich immer wieder im Kreis.

Hier ein Beispiel im HaustechnikDialogForum, wie man selber testen kann, ob eine Zirkulation sinnvoll ist.

Zitat von @jaspi:
Die Argumente waren im Wesentlichen: Man will heutzutage sofort warmes Wasser, die modernen Pumpen brauchen kaum noch Strom etc.

Antwort von @kathrin:
"Man" aus Sicht des HBs ist die Allgemeinheit, aus seiner eigenen gemachten Erfahrung oder den üblichen "durchschnittlichen" Kundenanforderungen.
In diesem konkreten Fall ist "man" aber du resp. die zukünftigen Bewohner deiner DHH. Also: Welchen Komfort wollt ihr? Testhalber für ein paar Stunden die Zirkupumpe abschalten, kein WW zapfen. Dann die verschiedenen WW-Zapfstellen normal aufdrehen und messen, wie lange es dauert, bis warmes Wasser kommt. Dann Frage in die Runde: ist die Wartezeit akzeptabel oder nicht. Dabei auch berücksichtigen, wie oft die entsprechende WW-Zapfstelle voraussichtlich pro Tag genutzt wird.
Energieverbrauch: der Stromverbrauch der Zirkupumpe ist nur ein kleiner Teil. Viel grösser ist der Energieverbrauch durch den dauernden Energieverlust der Zirkuleitungen (sind diese gedämmt oder nicht?) und die wegen der Speicherabkühlung nötige häufigere Speicher-Wiederaufladung. Um eine Entscheidungsgrundlage zu haben, den Unterschied messen: An Tagen ohne Heizbetrieb (also jetzt im Sommer) 1-2 Tag Betrieb mit laufender Zirkupumpe, 1-2 Tage Betrieb ohne Zirkupumpe, Energieverbrauch/Tag messen. Idealerweise dabei gar kein WW-Verbrauch. Wohnt ihr schon im Haus oder nicht?
Je nachdem, wie ungünstig die Zirkuleitung verlegt ist, kann der Energieverbrauch durch die WW-Zirkulation x-fach höher sein als der Energieverbrauch fürs warme Wasser selbst; es lohnt sich also durchaus, zur Abklärung von Bedarf und Energieverbrauch ein paar Tests zu fahren.

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lowenergy schrieb: Bei ausschließlich Fußbodenheizung benötigst bei entsprechender Bauart der Hydraulik definitiv keinen zusätzlichen Pufferwasserspeicher im Hausheizkreis! Daher nochmal die Frage für wieviele Personen...
schorni1 schrieb: Der Wärmebedarf ist an sich linear zur Außentemperatur. Bei der örtlich festgesetzten niedrigsten Norm-Außentemperatur ist dieser 100% und läuft gegen Null an der Heizgrenze (zwischen 12 und 20 Grad außen)....
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