Hygiene ab Werk und bis zur Inbetriebnahme

Um die hygienischen Anforderungen an das mithilfe einer Druckerhöhungsanlage (DEA) verteilte Trinkwasser in Gebäuden zu erfüllen, ist bei der Fertigung, der Montage und beim Betrieb ein hohes Maß an Sorgfalt erforderlich. Das neue DVGW-Merkblatt W 551-7 (Juni 2023) konkretisiert diese Maßnahmen. Der Beitrag erläutert, wie DEA-Hersteller Grundfos die technischen Hinweise und Empfehlungen des Merkblatts realisiert.

Der konstante Druck ist eine zentrale Forderung an DEA – doch nicht die einzige: Weil es um die Versorgung mit Trinkwasser geht, ist auch die Hygiene eine Basis-Anforderung. Zur besseren Orientierung und Handhabung in der Praxis hat der DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches) diese Anforderungen im DVGW-Merkblatt W 551-7 zusammengefasst.

Die Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass eine unsachgemäße Vorgehensweise bei Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Trinkwasserinstallationen, insbesondere bei zentralen Aggregaten (z.B. Wasserzähler, Wasserbehandlungsanlage und Druckerhöhungsanlage) zu mikrobiellen Kontaminationen führen kann. Erschwerend kommt hinzu, dass eine solche Kontamination sehr schnell auch die vor- und/oder nachgeschaltete Trinkwasserinstallation betrifft. Ist sie einmal betroff en, kann nur mit sehr hohem Aufwand wieder in einen einwandfreien Zustand versetzt werden.

Hygiene-Vorsorge schon bei der Auslegung

Die zu erwartenden Verbrauchsschwankungen in größeren Gebäuden zwingen den TGA-Planer dazu, die DEA auf den maximal zu erwartenden Nennvolumenstrom (Gleichzeitigkeitsfaktor des Gebäudes) auszulegen. Die meiste Zeit ist der Förderstrombedarf jedoch sehr viel geringer. Die beste Lösung ist deshalb zumeist, mehrere kleine Pumpen parallel zu installieren, die über eine Mehrpumpensteuerung geregelt werden. Hygienisch gesehen ist bei einem Mehrpumpensystem auf eine entsprechende Steuerung mit Pumpenmanagement in Zusammenhang mit einem gesamten Trinkwasser-Hygiene-Management wert zu legen, denn nur, wenn alles aufeinander abgestimmt ist, kann sichergestellt werden, dass alle parallelen Abschnitte und Trinkwasserzonen den erforderlichen Wasserwechsel durchleben.

Hilfreich ist zudem der Betrieb unter Proportionaldruck: Die Vorteile ergeben sich zum einen aus dem Komfort für den Betreiber: Die DEA passt die Förderhöhe an den tatsächlichen Bedarf an. Der Verbraucher hat somit jederzeit einen gleichbleibenden Wasserdruck an allen Zapfstellen. Zum anderen reduziert er die Kosten: Denn die Förderhöhe reduziert sich je nach tatsächlich benötigtem Druck; ein niedrigerer Systemdruck bedeutet niedrigere Energiekosten. Nicht zuletzt profitiert der Betreiber von einem geringeren Verschleiß an Rohren, Anschlussteilen, Ventilen und Pumpen – auch dies dient der Hygienesicherheit.

Hygienesicherheit: Konstruktive Gestaltung der Pumpen

Was haben die Hersteller mit Blick auf ein hygienisch günstiges Design weiter zu bedenken? Wichtig ist das Kriterium „Low Thermal Impact“. Was das bedeutet, lässt sich aus der DIN 1988-2 herleiten. Dort heißt es: „Rohrleitungen für kaltes Trinkwasser sind vor Erwärmung zu schützen“. Je effizienter eine Pumpe arbeitet, desto weniger (Reibungs-) Verluste werden in Wärme umgewandelt. Das Trinkwasser wird weniger erwärmt (reduziertes Verkeimungsrisiko) und die Wirtschaftlichkeit der DEA ist höher (geringere Betriebskosten).

Die Kombination aus Hocheffizienzmotor und Drehzahlsteuerung bietet sich in besonderer Weise an: Durch Drehzahlanpassung und Hocheffizienzmotoren wird die geringstmögliche Energie (Wärme) in das Trinkwasser eingetragen. Unter dem Gesichtspunkt des Verschleißes und damit der Zuverlässigkeit und der Standzeiten sind frequenzgesteuerte Pumpen ebenfalls von Vorteil – beispielsweise vermeiden sie materialermüdende Druckstöße und Kavitationserscheinungen.

Auch die Werkstoffwahl und -verarbeitung ist von Bedeutung: Edelstahl besitzt von Hause aus eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit und hat besonders glatte Oberflächen. Das Edelstahl-Feinguss-Verfahren (Wachsausschmelzverfahren) erhöht den Hygieneschutz weiter: Die Pumpen weisen dann eine extrem glatte, spaltenfreie Oberfläche auf. Weiter ist beim Verteiler auf der Saug- und Druckseite durch entsprechende Fertigungsverfahren (z.B. Aushalsung) auf Strömung und damit Stagnation zu achten. Das Ergebnis: Strömungsgünstige Rohrleitungen mit geringen Druckverlusten und günstigen hygienischen Bedingungen.

Beprobung bei der Übergabe

Eine generelle Untersuchungspflicht von Wasserversorgungsanlagen gemäß TrinkwV gibt es nicht. Viele Auftraggeber schreiben aber einen Nachweis der Einhaltung der Anforderungen bei Übergabe vor. Daher werden Trinkwasserinstallationen vor Übergang in den bestimmungsgemäßen Betrieb vermehrt beprobt. In den meisten Laboren werden die Trinkwasserproben auch auf Pseudomonas aeruginosa (PSA) getestet.

Im positiven Fall ist eine Desinfektion erforderlich – mit oft großen Schwierigkeiten. Denn beispielsweise bieten großflächige organische Stoffe wie Gummikompensatoren oder Membrandruckbehälter (MDB) ideale Nährböden für Keime. Diese Komponenten lassen sich jedoch nur aufwändig desinfizieren. Selbst nach einer Desinfektionsmaßnahme sind sehr oft noch Keime im MDB oder im Kompensator nachweisbar und entwickeln sich zur Quelle einer zweiten Verkeimung. Die ursprüngliche Verkeimungsquelle lässt sich in den seltensten Fällen finden. In der Praxis ist deshalb ein kompletter Austausch dieser Komponenten in der Regel günstiger und erfolgversprechender als eine Desinfektion.

Alle Druckerhöhungsanlagen unterzieht Grundfos noch im Werk einer Nassprüfung. Da es nicht möglich ist, die Anlage nach dem Test vollständig zu entleeren und zu trocknen, muss sie vor dem Einsatz in einer Trinkwasserversorgung gründlich gespült werden. Ansonsten besteht die Gefahr einer Verkeimung. Dies gilt auch, wenn die Anlage über einen längeren Zeitraum stillgelegt war.

Anmerkung 1: Das Spülen sollte erst unmittelbar vor Inbetriebnahme stattfinden.

Anmerkung 2: Dabei ist ein abschnittsweises Vorgehen äußerst wichtig, um eventuell vorhandene Keime nicht in der gesamten Trinkwasserinstallation zu verteilen.

Der Membrandruckbehälter sollte erst bei Übergang in den bestimmungsgemäßen Betrieb aktiviert werden. Für den Installateur ist eine genaue Spüldokumentation empfehlenswert.

Anmerkung 3: Nach DIN 1988-200 ist der bestimmungsgemäße Betrieb wie folgt begrifflich festgelegt: „Betrieb der Trinkwasser-Installation mit regelmäßiger Kontrolle auf Funktion sowie die Durchführung der erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen für den betriebssicheren Zustand unter Einhaltung der zur Planung und Errichtung zugrunde gelegten Betriebsbedingungen.

Eine über einen längeren Zeitraum (7 d nach DIN EN 806-5) nicht genutzte Trinkwasser-Installation ist eine nicht bestimmungsgemäß betriebene Trinkwasser-Installation.“

Chemische und thermische Desinfektion im Werk

Der Test der Druckerhöhungsanlage auf dem Prüfstand bei Grundfos erfolgt mit Wasser. Das Prüfwasser wird automatisiert mit einem Desinfektionsmittel auf gleichbleibender Konzentration gehalten; der Prüflauf erfolgt mit einem auf dem Prüfstand fest installierten Membrandruckbehälter. Der Kunden-MDB wird originalverpackt der DEA beigelegt und ist somit im Werk Wahlstedt nicht mit Wasser in Kontakt gekommen. Ebenso werden die Kompensatoren auf dem Prüfstand nicht angeschlossen.

Nach der Funktionskontrolle/Desinfektion wird die Desinfektionslösung aus der Druckerhöhungsanlage abgelassen. Alle offenen Rohre und Anschlüsse werden mit Schutzkappen verschlossen, um das Innere der Druckerhöhungsanlage zu schützen. Das Desinfektionsmittel wirkt noch einige Zeit im Restwasser innerhalb der DEA bei Lagerung und Transport. Nichtsdestotrotz sollte diese Zeit so gering wie möglich gehalten werden. Denn äußere Einflüsse wie z.B. höhere Temperaturen können die Wirkungszeit verkürzen.

Zusätzlich zur chemischen Desinfektion können die Druckerhöhungsanlagen optional thermisch desinfiziert werden. Dazu werden die DEA mit über 76°C heißem Trinkwasser für mehrere Minuten durchspült. Als Zusatzleistung ist darüber hinaus eine mikrobiologische Einzeluntersuchung möglich.

Montage, Einbau und Inbetriebnahme

Vor der Montage der Druckerhöhungsanlage sollte eine Kontrolle der Verpackung und des Zustandes der Unversehrtheit der Verschlüsse durchgeführt werden. Sind die Verschlüsse in ihrer Funktion beeinträchtigt, sollte dies dokumentiert werden. In diesem Fall und bei anderen Auffälligkeiten, z.B. unsachgemäße Lagerung, sollte eine Risikobewertung durchgeführt werden.

Ein der am wenigsten Beachtung findende Schritt ist das Spülen und Befüllen der Trinkwasserinstallation. Oft stagniert Wasser in der Hausanschlussleitung und es wird die gesamte Installation in einem Arbeitsgang gespült und befüllt. Nicht selten kommt es dabei zu Verunreinigungen, die nicht sofort bemerkt werden. Das Spülen und Befüllen sollten daher vorher gut geplant und in sinnvolle Abschnitte aufgeteilt werden. Durch abschnittsweises Vorgehen und bei unsicherer Sachlage oder sensiblen Objekten kann durch einzelne mikrobiologische Untersuchungen der Wasserqualität die Ausbreitung von unerwünschten Keimen verhindert werden.

Nach dem Spülen erfolgt die Inbetriebnahme mit Wasser. Dieser Zeitpunkt ist gut zu planen. Denn nach dem Befüllen, Spülen und der Inbetriebnahme ist eine Stagnation in der Trinkwasserinstallation zu vermeiden (die Empfehlung lautet, eine Stagnation über 72 Stunden zu vermeiden; nach 7 Tagen Stagnation sind die Leitungen gemäß Norm zwingend zu spülen). Optimal ist es, wenn die DEA unmittelbar nach Inbetriebnahme in den bestimmungsgemäßen Betrieb übergeht. Sollte dies nicht möglich sein, ist dieser durch geeignete Maßnahmen zu simulieren (entweder manuell durch Spülen oder mit automatischen Spüleinrichtungen).

Fazit

Die wichtigsten Faktoren, die einen unmittelbaren Einfluss auf die Vermehrung von Mikroorganismen im Wasser haben, sind 

• Stagnation, z.B. Intervall und Menge des Wasseraustausches,
• Nährstoffe, z.B. ungeeignete Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser, externe Einträge, sowie
• Temperatur. 

Hersteller und Verarbeiter sind müssen sensibilisiert und geschult sein. Und sie müssen entsprechend hygienebewusst handeln.

Autor: Maik Benjamin Maibaum, Regional Lead Digital Product Specialist, Commercial Buildings Service CBS Central & Eastern Europe, bei Grundfos GmbH

Bilder: Grundfos

www.grundfos.de