IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 10/1997, Seite 74 ff.


SANITÄRTECHNIK


Wasser - und Energieeinsparung in der Sanitärtechnik

Aspekte der Hygiene, Funktion und Nutzung, der Baukosten und der Wirtschaftlichkeit

Dipl.-Ing. Hugo Feurich VDI, Teil 1

Bei der Planung und Ausführung sanitärer Anlagen sind neben Anforderungen der Hygiene, der Funktion und Nutzung, auch solche der Baukosten und in besonderem Maße der zu erwartenden Betriebskosten zu berücksichtigen. Das gilt sowohl für den Wohnungsbau wie für öffentliche und gewerbliche Bauten. Eine wesentliche Rolle spielt dabei der Wasserverbrauch und der Energieverbrauch für die Wassererwärmung, aber auch die Dimensionierung der Leitungsanlagen und deren Ausführung unter Berücksichtigung gesetzlicher Bestimmungen. Die grundsätzliche Aufgabenstellung besteht in dem Vermeiden einer ungenutzten Trinkwasservergeudung und einer sich daraus ergebenden Verringerung des Aufwandes für die Abwasserbehandlung in Kläranlagen, nicht dagegen im Wassersparen im Sinne eines Verzichts, da die wasserwirtschaftlichen und ökonomischen Bedingungen in Deutschland dies nicht erfordern [1].

Wasserverbrauch

Der Wasserverbrauch hat einerseits mit dem Bau öffentlicher Kanalisationsanlagen und andererseits mit einer allmählich zunehmenden Sanitärausstattung über ein Jahrhundert eine steigende Tendenz gehabt [2]. In Berlin verbesserten sich mit dem Bau der Kanalisation ab 1873 die hygienischen Bedingungen langsam. Die Polizeiverordnung von 1874 schrieb zwingend vor, die Gebäude an die Kanalisation anzuschließen. Ab September 1874 waren die Gebäude an die städtische Wasserversorgung anzuschließen, und ein Jahr später mußten die Abtrittsgruben, die bisher der Fäkalienentsorgung in Verbindung mit Hoftoilettendienten,beseitigt werden.

Tabelle 1: Durchschnittlicher Haushaltswasserverbrauch je Einwohner und Tag in europäischen Ländern

Land

L/E u. d

Land

L/E u. d

Belgien

116

Luxemburg

183

Dänemark

175

Niederlande

173

Deutschland

145

Norwegen

167

Finnland

150

Österreich

215

Frankreich

161

Schweden

195

Großbritannien

161

Schweiz

260

Italien

214

Spanien

131

Ungarn

153

   

In Stockholm steigerte sich der private Wasserverbrauch ab 1885 bis 1960 von 41 auf 315 Liter pro Kopf und Tag. In Barcelona veränderte sich der entsprechende Wasserverbrauch ab 1957 bis 1960 von 205 auf 224 Liter pro Kopf und Tag, in der Bundesrepublik Deutschland ab 1950 bis 1987 von 85 auf 146 Liter pro Kopf und Tag. Die Tabelle 1 zeigt eine Übersicht des Haushaltswasserverbrauchs in den europäischen Ländern 1991.

Seit etwa vier Jahren ist eine rückläufige Tendenz beim Wasserverbrauch festzustellen. So liegt der durchschnittliche Wasserverbrauch in deutschen Haushalten pro Kopf und Tag heute etwa bei 136 Litern [3]. Die Tabelle 2 zeigt hierzu eine Aufstellung der Verbrauchswerte nach dem Verwendungszweck.

Tabelle 2: Durchschnittlicher privater Wasserverbrauch

Verwendungszweck

Wasserverbrauch

Pro Kopf und Tag

Pro Kopf und Tag

Pro Jahr

 

In Liter

In %

In m

Toilettenspülung*)

45

33,1

16,4

Baden und Duschen

40

29,4

14,6

Wäsche waschen

14

10,3

5,1

Geschirrspülen

9

6,6

3,3

Körperpflege

9

6,6

3,3

Wohnungsreinigung

6

4,4

2,2

Trinken, Essenzubereitung

3

2,2

1,1

Sonstige Verwendungen

(wie Gemüse/Obst waschen, Garten wässern, Blumen gießen, Auto waschen)

10

7,4

3,7

zusammen

136

100,0

49,7

*) 9 l Spülwasservolumen je Spülvorgang

Einen Einfluß auf den Wasserverbrauch im Wohnbereich hat dabei die Anzahl der Personen je Wohneinheit [1]. In einem Fünf-Personenhaushalt liegt der Pro-Kopf-Verbrauch etwa um ein Drittel unter demjenigen eines Singlehaushalts, wie aus der Darstellung in Bild 1 hervorgeht.

Die Klosettspülung benötigt mit einem Spülwasservolumen von 9 Litern, bei den noch am weitesten verbreiteten 9-Liter-Klosetts, die größte Wassermenge, gefolgt von dem Wasserverbrauch für Baden und Duschen mit 40 Litern. Bei einem durchschnittlichen Wasserverbrauch von 49,7 m im Jahr und einem Wasserpreis von 8,00 DM/m, einschließlich Entwässerungsentgelt, liegen die Wasserkosten bei 397,60 DM pro Kopf und Jahr. Mit moderner Sanitärtechnik, wie wassersparenden Spülsystemen und Klosettbecken, selbstschließenden Entnahmearmaturen für Wasch- und Brausestellen u.a., können ohne Komfort- und Hygieneeinbuße durchaus 40 bis 50% Wasser eingespart werden.

Bild 1: Pro-Kopf-Wasserverbrauch in Abhängigkeit von der Haushaltsgröße [1].

Das bedeutet allerdings nicht ohne weiteres eine gleichverlaufende Kosteneinsparung, da die Kosten der öffentlichen Trinkwasserversorgung und Abwasserbeseitigung bei einem sich allgemein verringernden Wasserverbrauch steigen müssen. Die Ursache hierfür ergibt sich aus etwa 80 bis 90 % festen Kosten der Ver- und Entsorgungsunternehmen, die unabhängig von der verbrauchten Wassermenge anfallen.

Wasserentnahmestellen - Wasser- und Energieverbrauch

Bei der Auswahl von Entnahmearmaturen, Wassererwärmern und Entwässerungsgegenständen kommt es darauf an, eine möglichst umfassende Bewertung nach Nutzungsanforderungen, Funktions- und Qualitätsmerkmalen, dem Leistungs- und Geräuschverhalten, dem Wasser- und Wärmeverbrauch unter dem Gesichtspunkt von Einsparungsmöglichkeiten, aber auch von Komfortansprüchen, den Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten vorzunehmen.

Zu beachten ist die Beziehung zum Sanitärobjekt und zum Nutzer, z.B. bei einer Behinderung sowie zum Einsatzbereich. Neben grundsätzlichen Hygieneanforderungen spielen Anforderungen an die Genauigkeit der Temperatureinstellung, an die Vermeidung von Temperaturschwankungen und an eine Temperaturbegrenzung eine Rolle. Bestimmte Einsatzbereiche erfordern die Einhaltung dafür geltender Bestimmungen und Empfehlungen. Für den öffentlichen und gewerblichen Bereich ist die sogenannte Vandalensicherheit zu beachten.

Bild 2: Wasserverluste tropfender Armaturen:
60 Tropfen/min = 8,7 m/a
120 Tropfen/min = 19,5 m/a
75 mm Strahllänge = 49,7 m/a
255 mm Strahllänge = 149,2 m/a

Tropfende Sanitärarmaturen (Bild 2), nicht abschließende Spüleinrichtungen von WC-Anlagen und eine unregulierte Wasserentnahme sind die hauptsächlichen Ursachen eines hohen, nicht genutzten Wasserverbrauchs. Bei jährlichen Wasserverlusten einer tropfenden Entnahmearmatur von etwa 8,7 bis 149,2 m kommt deren Verhinderung erhebliche Bedeutung zu.

Bei öffentlichen und betrieblichen Einrichtungen führt das Offenlassen von Brause- und Wascharmaturen zur ungenutzten Verschwendung. Maßnahmen gegen diese Mängel bestehen in der Auswahl von Armaturen mit guter Regelcharakteristik, mit verschleißfreien Dichtungssystemen und mit selbstschließender Funktion.

Nutzungsanforderungen

Wasch- und Badevorgänge unterliegen individuellen Benutzungsgewohnheiten und dem individuellen Benutzungsverhalten der Menschen, die nicht in Normen festgeschrieben werden können. Daraus ergibt sich bereits eine große Streuung im Warmwasserverbrauch, der für den Wohnbereich je Person und Tag zwischen 20 und 80 Liter bei einer Bezugstemperatur von 60C liegt. Die Bewertung erfolgt entsprechend den in Tabelle 3 zusammengestellten Warmwasserbedarfswerten verschiedener Gebäude [4] mit niedriger Komfort (Mindestbedarf), mittlerer Komfort (Durchschnittsbedarf) und höherer Komfort (Spitzenbedarf).

Tabelle 3: Warmwasserbedarf in Gebäuden 1) 2) [4]

Gebäudedeart

Zweckbestimmung

Warmwasserbedarf in l 60C/Tag

 

   

Einheit

nK

mK

hK

Einfamilienhaus

einfacher Standard

mittlerer Standard

gehobener Standard

P

P

P

30

35

40

40

50

60

50

60

80

Mehrfamilienhaus

sozialer Wohnungsbau

Allgemeiner Wohnungsbau

gehobener Wohnungsbau

P

P

P

20

30

40

30

40

50

40

50

70

Gewerbeküchen

 

Cafestuben

Kochen, Spuülen

Geschirrabwaschen

Besetzung mäßig

Besetzung stark

 

 

S

S

 

 

15

20

 

 

20

30

 

 

30

40

Gaststätten

Besetzung mäßig

Besetzung mittel

Besetzung stark

S

S

S

10

20

25

15

25

30

25

35

45

Speiserestaurant

Essen einfach Tellergerichte

Essen bis 3 Gänge

Essen bis 4 und mehr Gänge

E

E

E

8

12

20

10

15

25

15

20

30

Gasthöfe

Hotels

Appartementhäuser

Standard

Einfach

2. Klasse

1. Klasse

Luxus

 

B

B

B

B

 

20

30

40

80

 

40

50

80

100

 

50

70

100

150

Kinderheime

Altersheime

einfacher Standard

einfacher Standard

B

B

40

30

50

40

60

50

Krankenhäuser

Medizinisch-technische

Einrichtungen

einfach

durchschnittlich

umfangreich

 

 

B

B

B

 

 

50

70

100

 

 

60

80

120

 

 

80

100

150

Duschen

Schüler

Sportler

Fabriken: Arbeit:

schwach schmutzig

stark schmutzig

D/P

D/P

 

D/P

D/P

15

20

 

20

30

20

25

 

30

40

25

30

 

40

50

Baden

Normale Wannen

Großwannen

Hydrotherapiewannen

Großraumwannen

B/P

B/P

B/P

B/P

60

80

150

150

75

100

200

200

100

150

250

300

1) Verbraucher Einheiten:

P = Person; E = Essen; B = Bett; D/P = Dusche pro Person; S = Sitzplatz; B/P = Bad pro Person

2) Bereiche des Warmwasserbedarfs:

nK = niedriger Komfort (Mindestbedarf: der bei der Anlagenbemessung nicht zu unterschreiten ist)

mK, mittlerer Komfort (Durchschnittsbedarf: Berechnungsgrundlage für Gesamtbedarf an Wasser, Wärme, Energiemittel, Kosten)

hK = höherer Komfort (Spitzenbedarf): für die Berechnung der Heizleistungen

In der Normung wurden für den Wasserverbrauch beim Baden im Wohnungsbau die Begriffe "Komfort" und "Luxus" eingeführt. So unterscheidet man in der DIN 4708 Teil 2 [5] Wohnungen mit Normalausstattung und mit Komfortausstattung. Gemessen wird der Komfort an der Badewannengröße oder an der Ausstattung einer Brausekabine mit Normal- oder Luxusbrause. Hier wird der Begriff Luxus unsachlich zur Kennzeichnung einer bestimmten Wasserentnahme für ein Brausebad verwendet.

Abhängig von den Einsatzbereichen sanitärer Entnahmearmaturen sind folgende Bestimmungen zu beachten:

- DIN 18 025 Teil 1 [6], Wohnungen für Rollstuhlbenutzer: Sanitärarmaturen sind als Einhebel-Mischbatterien mit Temperaturbegrenzern und schwenkbarem Auslauf vorzusehen.

- Arbeitsstättenverordnung [7] und Arbeitsstätten-Richtlinien [8]: Für alle hygienischen Problembereiche besteht die Forderung nach Verwendung von Sanitärarmaturen ohne Handbetätigung.

- Unfallverhütungsvorschrift VBG 103 [9]: In Arbeitsbereichen mit erhöhter Infektionsgefährdung müssen an Handwaschplätzen Wasch-Armaturen installiert sein, die ohne Berührung mit der Hand benutzt werden können. Das betrifft entsprechende Bereiche z.B. in Krankenhäusern, OP-Abteilungen, Sektionsräumen, medizinischen Laboratorien, Arztpraxen, Heilpraxen, Rettungs- und Krankentransporten.

- Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention [10]: Wasserhähne an Waschbecken, die vorzugsweise von Ärzten oder Pflegepersonal benutzt werden, sollten Fuß- oder Ellenbogenbedienung o.ä. besitzen. Der Wasserstrahl sollte nicht direkt in den Siphon (Ablaufventil) gerichtet sein.

- Fleischhygiene-Verordnung [11]: In fleischverarbeitenden Betrieben sind in größtmöglicher Nähe des Arbeitsplatzes in ausreichender Anzahl Einrichtungen zur Reinigung und Desinfektion der Hände mit heißem Wasser einzusetzen, die nicht von Hand zu betätigen sein dürfen. Das gilt z.B. für Schlachthöfe, Zerlegungs- und Verarbeitungsbetriebe, fleischverarbeitende Industrie sowie Fleischabteilungen mit Frischfleisch und Metzgereien.

- Verordnung über Hygiene- und Qualitätsanforderungen an die Gewinnung, die Behandlung und das Inverkehrbringen von Milch [12]: In Räumen, in denen Milch behandelt wird, müssen in größtmöglicher Nähe des Arbeitsplatzes und in ausreichender Anzahl Einrichtungen zum Waschen der Hände vorhanden sein, die nicht von Hand betätigt werden dürfen. Hierzu gehören Molkereien, Käsereien, Milchsammelstellen, Be- und Verarbeitungsbetriebe von Molkereiprodukten.

- Hygieneanforderungen im Küchenbereich [13]: In gewerblichen Küchen sind, um die Übertragung von Krankheiten zu verhindern, die Armaturen der Waschanlagen so zu gestalten, daß sie nicht von Hand, sondern z.B. elektronisch zu bedienen sind. Das gilt für Großküchen und gewerblich genutzte Küchen.

- Baufachliche Richtlinien für die Durchführung von Baumaßnahmen der Bundeswehr [14]: Waschtische in Truppenküchen müssen mit berührungslos gesteuerten Armaturen ausgestattet sein.

- Bestimmung für Autobahnraststätten [15]: Im öffentlichen WC-Bereich von Raststättenvorräumen sind Waschtische grundsätzlich mit elektronischen Armaturen auszustatten.

- Richtlinien für den Bäderbau [16]: Duschanlagen: bewährt haben sich Zentralmischbatterien, Thermo-Mischventile, Sicherheitsmischbatterien oder gleichwertige Armaturen. Eine Temperaturregelung nur über einfache Brausebatterien ist abzulehnen. Vorzuziehen sind Duschanlagen mit Selbstschlußvorrichtung für einen wirtschaftlichen Betrieb. Empfohlen werden feststehende Brauseköpfe mit kurzer Ausladung und regulierbar für einmalige Mengeneinstellung.

- Baurichtlinien für Medizinische Bäder [17]: Alle Duschen erhalten eine automatische Wassertemperaturregelung. (Fortsetzung folgt)


L i t e r a t u r:

[1] Moll, H.-G.: Wassersparen um jeden Preis? Nein Danke; Neue DELIWA-Zeitschrift, Heft 8/95.

[2] Lein, Peter: Vom Wasserhahn zur elektronisch gesteuerten Armatur; Die vergessenen Tempel - Zur Geschichte der Sanitärtechnik; 1988, Blaue Hörner Verlag, Marburg.

[3] Wassermemorandum - Fünf Forderungen für den verantwortungsbewußten Umgang mit Wasser, 2. Auflage 10/95, Techem AG.

[4] Feurich, Hugo: Sanitärtechnik, 7. Auflage 1995. Krammer Verlag, Düsseldorf.

[5] DIN 4708 Teil 2, 10/79, Zentrale Wassererwärmungsanlagen; Regeln zur Ermittlung des Wärmebedarfs zur Erwärmung von Trinkwasser in Wohngebäuden. Beuth Verlag GmbH, Berlin.

[6] DIN 18 025 Teil 1, 12/92, Barrierefreie Wohnungen; Wohnungen für Rollstuhlbenutzer; Planungsgrundlagen.
DIN 18 025 Teil 2, 12/92, ...; Wohnungen für Menschen mit sensorischen und anderen Behinderungen.

[7] Verordnung über Arbeitsstätten vom 20. März 1975.

[8] Arbeitsstätten-Richtlinien, 04/76, Normenheft 100 und 101.

[9] Unfallverhütungsvorschrift VBG 103, 04/86, Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege.

[10] Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention; Bundesgesundheitsamt Berlin, 1992. Gustav Fischer, Verlag, Stuttgart/Jena.

[11] Fleischhygiene-Verordnung FIHV vom 30.10.86. EG-Richtlinie 73 A für Fleischerzeugnisse.

[12] Verordnung über Hygiene- und Qualitätsanforderungen an die Gewinnung, die Behandlung und das Inverkehrbringen von Milch (Milchversorgung). EG-Richtlinie 85/397/EWG des Rates vom 05.08.85.

[13] Hygieneanforderungen im Küchenbereich zur Verhütung übertragbarer Krankheiten; Bundesgesundheitsblatt, Sonderdruck vom 09.12.77.

[14] Baufachliche Richtlinien für die Durchführung von Baumaßnahmen der Bundeswehr; Teil: Wirtschaftsgebäude, vom 11.12.86.

[15] Bestimmung für Autobahnraststätten; Einführung durch den Bundesminister für Verkehr, aufgesetzt durch die Gesellschaft für Nebenbetriebe der Bundesautobahnen mbH.

[16] Richtlinien für den Bäderbau, 1977. W. Tümmels Buchdruckerei und Verlag GmbH, Nürnberg.

[17] Baurichtlinien für Medizinische Bäder, 2. Auflage 1990. Verlag Arno Schrickel, Oberstdorf.

[18] DIN 1385, 05/88, Klosettbecken mit angeformtem Geruchverschluß; Bau- und Prüfgrundsätze.

[19] DIN 1986 Teil 1, 06/88, Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke; Technische Bestimmungen für den Bau.
DIN 1986 Teil 2, 03/95, ...; Ermittlung der Nennweiten von Abwasser- und Lüftungsleitungen.

[20] Feurich, Hugo: Das Drei-Liter-WC aus Berlin; SHT Heft 10/1996. Krammer Verlag, Düsseldorf.

[21] Feurich, Hugo: Vorregulierung bei Sanitärarmaturen; SHT Heft 1/1965.


[Zurück]   [Übersicht]   [www.ikz.de]