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Fachartikel
30. Mai 2022

Richtlinie W3/E3

Kaltwasser soll kalt bleiben

Seit September 2020 ist die SVGW-Richtlinie W3/E3, «Hygiene in Trinkwasserinstallationen», in Kraft. Die neue Anforderung in der Richtlinie, Installationsschächte thermisch zu trennen, ist sowohl für den Planer wie auch für den Installateur ungewohnt. Umfangreiche Labormessungen und Simulationsberechnungen wurden nun durchgeführt, um abzuklären, ob anstelle der thermischen Schachttrennung auch mit anderen Massnahmen ein gleichwertiges Resultat erzielt werden kann.
Cosimo Sandre 

Die korrekte Warmwassertemperatur beim Austritt des Warmwasserspeichers ist kein Garant für eine bedenkenlose Trinkwasserhygiene. Dies ging aus all den Gesprächen zur Legionellen-Problematik hervor, die vor der Erarbeitung der Richtlinie W3/E3, «Hygiene in Trinkwasserinstallationen», geführt wurden. Zudem zeigte eine Vielzahl von Probenahmen, dass sowohl in PWH-Verteilsystemen (Warmwasser) als auch in PWC-Verteilsystemen (Kaltwasser) die Legionellen-Höchstwerte überschritten werden. In der Richtlinie W3/E3 werden deshalb Massnahmen beschrieben, damit in PWC-Installationen die Temperatur nicht über 25 °C hinausgeht.

Wissenschaftliche Grundlagen für die thermische Schachttrennung

Die in der W3/E3 beschriebene thermische Schachttrennung basiert auf einer mehrjährigen in Deutschland durchgeführten und 2018 publizierten Studie, an der fünf wissenschaftliche Partner aus vier Forschungsinstituten beteiligt waren. Die Studie hatte zum Ziel, die Mindest-Warmwassertemperaturen auszuloten, mit denen die gesetzlichen Höchstwerte an Legionella spp. eingehalten werden können. Dafür wurden umfangreiche Feld- wie auch Laborversuche durchgeführt.
Im Rahmen eines Laborversuchs wurde auch untersucht, wie in einem Installationsschacht sowohl ohne wie auch mit thermischer Schachttrennung die Temperatur von der PWH-Installation sich auf die Temperatur in der PWC-Installation auswirkt. Selbst bei vollständiger regelkonformer Dämmung aller Leitungen und einer thermischen Schachttrennung konnte an sommerlichen Tagen aufgrund der erhöhten Umgebungstemperatur und des von der PWH- und PWH-C-Installation ausgehenden Temperatureintrags während der nächtlichen Stagnationsphase die Kaltwassertemperatur auf 25 bis 30 °C ansteigen. Untersuchungen zu alternativen Lösungen für die Einhaltung der maximalen Kaltwassertemperatur waren zum Zeitpunkt der Erarbeitung der Richtlinie W3/E3 nicht verfügbar.

Verwendete Abkürzungen
PWC: Potable Water Cold (Kaltwasser)
PWH: Potable Water Hot (Warmwasser)
PWH-C: Potable Water Hot Circulation (Warmwasserzirkulation)

Aufwendige thermische Schachttrennung

Nun ist die neue Anforderung, Installationsschächte thermisch zu trennen, sowohl für den Planer wie auch für den Installateur ungewohnt. Zudem ist eine lückenlose Ausführung aufgrund der Einbauelemente und den horizontal verlaufenden Verteil- und Ausstossleitungen sehr anspruchsvoll. Eine der meistgestellten Fragen nach Erscheinen der Richtlinie W3/E3 war deshalb, ob anstelle der thermischen Schachttrennung auch mit anderen Massnahmen wie dem Ausflocken des Installationsschachtes oder dem stärkeren Dämmen der PWC-Steigleitung ein gleichwertiges Resultat erzielt werden kann.

Untersuchungen durch zwei Systemanbieter

In unabhängigen Untersuchungen haben sich die beiden Systemanbieter Geberit Vertriebs AG und R. Nussbaum AG mit der Problematik befasst und umfangreiche Labormessungen und Simulationsberechnungen durchgeführt (Fig. 1 und 2).
Folgende Installationsvarianten sowie Untervarianten wurden untersucht (Fig. 3–6):

Thermische Schachttrennung mit ohne
Ausflockung mit ohne
Dämmungsmaterial PIR Zellkautschuk
Dämmstärke PWC 30 mm 50 mm
Position Steigleitungen nebeneinander enfernt

Bei den verschiedenen Versuchsreihen wurden die PWH- und PWH-C-Steigleitungen sowohl als Rohr-an-Rohr-System (RAR) als auch konventionell nebeneinander verlegt.

Ergebnisse

Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Bei Installationsschächten mit raumhoher Vorwand auf der gesamten Raumbreite wird die Luft-Temperatur im Schacht massgeblich von der Badezimmer-Raumtemperatur beeinflusst.
  • Je stärker die Dämmung der PWH-Steigleitung, desto tiefer ist die Schacht- bzw. Kaltwasser-Stagnationstemperatur.
  • Je stärker die Dämmung der PWC-Steigleitung, desto langsamer wird die Kaltwasser-Stagnationstemperatur erreicht.
  • Mit einem thermisch getrennten Schacht können tiefe Kaltwassertemperaturen erzielt werden. Jedoch nur dann, wenn die Schachttrennung einwandfrei und lückenlos ausgeführt wird.
  • Mit stärkerer Dämmung der PWC-Steigleitung (PIR 50 mm statt 30 mm) können die gleichen oder sogar geringfügig besseren Kaltwassertemperaturen erzielt werden als mit einem thermisch getrennten Installationsschacht (Fig. 5).
  • Mit PWC-Steigleitung PIR 30 mm und PWH-Steigleitung PIR 50 mm können tiefere Kaltwassertemperaturen erzielt werden als mit PWC- und PWH-Steigleitung Zellkautschuk 19 mm.

Auswirkungen der Schachtausflockung

Die seit Jahren angewendete Schachtausflockung dient dazu, die Schallschutz- und/oder Brandschutzanforderungen einzuhalten. Sie war und ist aber nicht als Ersatz der Installationsdämmung gedacht.
Die Schachtausflockung ist aus verschiedenen Gründen eher kontraproduktiv. Sie führt bei nahe installierten PWC- und PWH-Steigleitungen aufgrund der Massen-Wärmeübertragung zur grössten Erwärmung des Kaltwassers (Fig. 3 und 4). Die Schachtausflockung erwärmt zudem das Kaltwasser in den Ausstossleitungen respektive verzögert in den Ausstossleitungen das Abkühlen des Warmwassers auf Umgebungstemperatur.

Nachteile

Wegen der Schacht-Einbauelemente verteilt sich das Flockungsmaterial nicht regelmässig im Schacht und verdichtet sich mit der Zeit im unteren Schachtbereich, was im oberen Schachtbereich zu Lufträumen führt.
Je nach verwendetem Flockungsmaterial kann dieses mit chemischen Mitteln imprägniert sein. Diese chemischen Mittel können bei Feuchtigkeit im Schacht und unvollständiger Dämmung der PWC-,
PWH- und PWH-C-Steigleitungen diese von aussen korrodieren.
Für das Einhalten der Schallschutz- und/oder Brandschutzanforderungen können anstelle der Ausflockung auch andere bauliche Massnahmen geeignet sein.
Ausgeflockte Schächte erzielen nur bei weit auseinanderliegenden PWC-Steigleitungen PIR 30 mm und PWH-Steigleitungen PIR 50 mm tiefere Kaltwassertemperaturen (Fig. 6).

Fazit
  • Die PWC- und PWH-Steigleitungen sind immer und in jedem Fall regelkonform und lückenlos zu dämmen.
  • Im Wohnungsneubau sind PWC-Steigleitungen mit einer Dämmstärke min. PIR 50 mm eine gleichwertige Alternative zu thermisch getrennten Schächten.
  • Bei mehreren Medientemperaturen > 40 °C sind thermisch getrennte Installationsschächte vorzuziehen.
  • Bei der Dämmung von PWC- und PWH-Steigleitungen ist auf eine geringe Wärmeleitfähigkeit zu achten (PIR vor Zellkautschuk) (Fig. 3 und 4).
  • Das Ausflocken von Schächten ist aus den Gründen oben kontraproduktiv.
Datengrundlage und Unterstützung

Rolf Weiss; Adrian Lüthi, Geberit Vertriebs AG
Patrik Zeiter; Florian Müller, R. Nussbaum AG
Markus Rasper, suissetec
Reto von Euw, HSLU

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Kommentare (1)

Andreas Janisch am 21.06 2022 um 10:15

Kaltwasser soll kalt bleiben

Ein sehr guter Artikel mit einer eindeutigen Aussage. Vielen Dank

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