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Zukunftsthemen fassbar gemacht

Viega startet Fachsymposien-Reihe. Im Fokus: Building Information Modeling, Trinkwassergüte sowie Energieeffizienz

In Deutschland und Österreich veranstaltet Viega diesmal insgesamt 16 Fachsymposien zum Thema „Trinkwassergüte und Energie­effizienz – vernetzt durch digitale Prozesse“. Mehr als 4000 Teilnehmer werden erwartet. Bild: Viega

Die Gebäudetechnik wird wichtigster Strukturgeber in der Planungsphase eines Objektes. Sind die zentralen Fragen dazu geklärt, sind auch die meisten anderen Projektfragen geklärt, wird aktuell am Beispiel der neuen „Viega World“ gewissermaßen exemplarisch dokumentiert. Bild: Viega

Über ein Ultrafiltrations-Filtersystem im Zirkulationssystem des Trinkwassers warm kann die Konzentration im System zirkulierender Mikroorganismen und Nährstoffe direkt kontrolliert werden. Eine Absenkung der trinkwasserseitigen Warmwasser-Systemtemperaturen um 5 K wäre dadurch denkbar. Bild: Viega

Wie groß energetisches Einsparpotenzial eines Objektes sein kann, wird am Neubau der Viega World deutlich. Grundlage dafür ist ein durchgeplantes Energiekonzept, hier das Sankey-Diagramm zu den Energieflüssen, ohne nutzerseitigen Strombedarf. Bild: Viega

„Die Bauindustrie zählt zu den bislang am wenigsten digitalisierten Industriezweigen. Das Bauwesen steht vor globalen Veränderungen, die die gesamte Wertschöpfungskette beeinflussen“, so Prof. Christoph van Treeck. Bild: Viega

„Temperaturen, Durchströmung, Wasseraustausch und Nährstoffe sind die entscheidenden Faktoren in einem zusammenhängenden Wirkkreis der Trinkwassergüte. Bild: Viega

Prof. Dr.-Ing. Doreen Kalz: „Zur signifikanten Steigerung der Energieeffizienz muss der Fokus künftig insbesondere auch auf dem Aufwand für die Bereitung von Trinkwarmwasser liegen.“ Bild: Viega

„Für den Erhalt der Trinkwasser-Hygiene bei gleichzeitig möglichst hoher Energieeffizienz ist ein Trinkwasser-Management-System notwendig“, ist Dieter Hellekes überzeugt. Bild: Viega

 

Seit 2009 veranstaltet der in Attendorn beheimatete Systemanbieter Viega im Zwei-Jahres-Rhythmus Fachsymposien speziell für TGA-Fachplaner und planende Fachhandwerker. In diesem Jahr standen der Erhalt der Trinkwassergüte sowie die gestiegenen Anforderungen an Komfort und Energieeffizienz in der Technischen Gebäudeausrüstung im Fokus der Veranstaltung. Die IKZ-Redaktion hat das Symposium in München besucht.

Der Andrang war erwartungsgemäß hoch: Rund 300 Planer und planende Fachhandwerker folgten der Einladung zum Fachsymposium in den Showpalast München, das unter der Überschrift „Trinkwassergüte und Energieeffizienz – vernetzt durch digitale Prozesse“ stand. Die zentrale These der Veranstaltung „Die Gebäudetechnik wird der Strukturgeber des Bauens der Zukunft“ mag den einen oder anderen Planer überrascht haben. Für Dirk Gellisch, Mitglied der Viega-Geschäftsführung, ist es aber unstrittig, „dass speziell die TGA-Gewerke Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung sowie die Trinkwasser-Installationen künftig das Design eines jeden Zweckgebäudes massiv beeinflussen werden.“ Als Beispiel für diese Prognose diente im Rahmen des Fachsymposiums der Neubau der „Viega World“. Als „Leuchtturmprojekt“ für die Zukunft des Bauens ist das interaktive Seminarcenter mit rund 12 200 m² Brutto-Geschossfläche auf der Basis dezidiert beschriebener Nutzungsanforderungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg konsequent entlang eines digitalen Modells entwickelt worden.

Über Auftraggeber-Informations-Anforderungen und BIM-Abwicklungspläne
Dass zunehmend mithilfe von Bauwerksdatenmodellen (BIM-Modellen) geplant und zusammengearbeitet wird, schafft eine so noch nicht da gewesene Transparenz des Planungsprozesses und fördert gerade auch ganzheitliche Planungsansätze unter frühzeitiger Berücksichtigung der Erfordernisse der Technischen Ausrüs­tung, machte im Rahmen des Fachsymposiums schon der erste Referent, der Rechtsanwalt Dr. jur. Robert Elixmann, deutlich. Ausgehend von einer rechtlichen Positionsbestimmung der TGA-Fachplanung umriss Elixmann die wesentlichen Veränderungen in den Bauprozessen, auf die sich Fachingenieure idealerweise schon heute einstellen sollten. Dabei verwies er insbesondere auf Stichworte wie Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA), klar definierte BIM-Abwicklungspläne (BAP) und Besondere Vertragsbedingungen BIM. Aus denen würden sich künftig neue vertragliche Anforderungen ergeben.
Ein wichtiger Merksatz war daher für Dr. Elixmann, dass „eine Verpflichtung zur Erstellung und Fortschreibung eines BIM-Abwicklungsplans helfen kann, die Projektbeteiligten anzuhalten, vorausschauend Abstimmungen zum Datenaustausch untereinander zu treffen und diese zu dokumentieren.“

Abstimmung der Technik klärt das Projekt
Warum das notwendig ist und wie dieser Brückenschlag in die Praxis aussehen kann, das zeigte im Anschluss Prof. Christoph van Treeck auf. Der Inhaber des Lehrstuhls für Energieeffizientes Bauen an der RWTH Aachen University und Leiter des BIM Centers am Campus Aachen stellte dabei eine direkte Verknüpfung zu den Zukunftsthemen BIM und Integrale Planung her: „In der Planungspraxis gewinnt man den Eindruck, dass BIM eine inzwischen anerkannte Methodik darstellt. Für viele Akteure scheint jedoch die Methode der Integralen Planung, also die Zusammenarbeitsform, eine größere Herausforderung darzustellen. Mit BIM kann jedoch gerade zu Beginn sehr konkret definiert werden, welche Planungsleistungen zu welchem Zeitpunkt und in welcher inhaltlichen Tiefe und Qualität, das heißt in welchem Fertigstellungsgrad, zu erbringen sind.“ Sein Fazit: „Die Gebäudetechnik stellt dadurch den wichtigsten Strukturgeber in der Planung dar. Sind die Fragen der Technik geklärt, sind nämlich auch die meisten Projektfragen geklärt.“

Ultrafiltration: Trinkwasser-Temperaturen um 5 K absenkbar
Zu den zentralen technischen Fragen, die mehr denn je die Struktur und das Design eines Zweckgebäudes bestimmen, gehören dabei zweifellos die der Energieerzeugung, der effizienten Energienutzung und – daraus resultierend – nicht zuletzt die Frage der Bereitstellung von hygienisch einwandfreiem Trinkwasser warm. Ein anerkannter Spezialist auf diesem Gebiet ist Prof. Thomas Kistemann, Professor für Hygiene, Umweltmedizin und Medizinische Geographie und stv. Direktor des Instituts für Hygiene und Öffentliche Gesundheit/Public Health an der Universität Bonn. Er stellte im Rahmen des Fachsymposiums eine direkte Verbindung zwischen Energieeffizienz, Erreichung der Klimaziele und Erhalt der Trinkwassergüte her: „In einer Trinkwasseranlage sind die Durchströmung, die Systemtemperaturen, der Wasseraustausch und das Vorhandensein von Nährstoffen die entscheidenden Faktoren in einem zusammenhängenden Wirkkreis der Trinkwassergüte. Gleichzeitig macht in modernen Gebäuden aber die Bereitstellung von Trinkwasser warm einen erheblichen Anteil am Gesamtenergieverbrauch aus. Ambitionierte Klimaschutzziele können also nur erreicht werden, wenn auch in diesem Bereich der Energiebedarf substantiell reduziert wird.“
Ein neuerer Ansatz ist aus Sicht des Trinkwasserhygienikers die Kontrolle des Wachstums von Mikroorganismen durch Reduzierung von organischem Material mittels Ultrafiltration in der Trinkwasser-Installation. Eine Absenkung der bisher geforderten Systemtemperaturen von 60/55 °C für Trinkwasser warm um etwa 5 K sei damit bereits heute denkbar. Die Wirksamkeit der Technologie habe man in einer vergleichenden, explorativen Pilotuntersuchung von zwei großen Wohngebäuden (je 63 Wohneinheiten) nachweisen können: „Eine Temperaturabsenkung um 5 K hatte unter der Wirkung der Ultrafiltration in der Zirkulation keinen negativen Einfluss auf die systemische mikrobielle Stabilität. Es bleibt jedoch, ganz im Sinne des Wirkkreises der Trinkwassergüte, auch unter Einsatz von Ultrafiltration weiterhin eine ganz wesentliche Aufgabe, den bestimmungsgemäßen Betrieb der gesamten Trinkwasser-Installation, das heißt auch in jeder Nutzungseinheit mit ausreichendem Wasseraustausch, jederzeit sicherzustellen.“
Zudem fordert der Hygieniker ein prozessorientiertes Qualitätsmanagement, wie es der Wassersicherheitsplan (WSP) bereitstelle. Das sei aktueller Stand der Wissenschaft, so Kistemann.

„Regenerative Energien besser nutzen“
Inwieweit die in einem solchen System eingesetzte Primärenergie aus regenerativen Quellen stammen könnte und wie sich umgekehrt deren Anteil am Primärenergiebedarf über abgesenkte Systemtemperaturen für Trinkwasser warm signifikant erhöhen ließe, dieser Frage stellte sich in München Prof. Dr.-Ing. Doreen Kalz, Professorin für Gebäude- und Energietechnik an der Beuth-Hochschule für Technik in Berlin. Sie machte auf der Basis aktueller Forschungsarbeiten des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesys­teme ISE (Freiburg) deutlich, wie eng verzahnt mittlerweile sämtliche haustechnischen Prozesse in einem Gebäude sind: „Die Einhaltung der Hygienebedingungen und des Nutzerkomforts bestimmen maßgeblich die Betriebsweise und auch die Effizienz der Wärmeerzeugung. Technologien unter Nutzung von Erneuerbaren Energien, wie die Wärmepumpe, können mit spürbar abgesenkten Temperaturen beispielsweise bei der Erwärmung von Trinkwasser warm deutlich effizienter arbeiten. Die unmittelbaren Effekte einer Umstellung der Trinkwasseranlage auf ein Niedertemperatursystem sind daher, gemessen an üblichen Dimensionen von Energieeffizienzsteigerungen bei der Wärmeerzeugung, von entscheidender Bedeutung.“
Die abgeleitete Forderung: „Zur Steigerung der Energieeffizienz muss der Fokus künftig auch auf dem Aufwand für die Bereitung von Trinkwarmwasser liegen. Dabei hat auch die Art, wie es im Gebäude verteilt wird, sowie die Qualität des hydraulischen Abgleichs der Zirkulationskreise einen großen Einfluss auf die Effizienz der Erzeugertechnologien.“

„Trinkwasser-Management-System notwendig“
Wie das schon in naher Zukunft technisch und über die Normen- und Regelwerke abgedeckt machbar sein könnte, dazu gab Viega-Trainingsleiter Dieter Hellekes einen Einblick. Anhand eines neuen Trinkwasser-Management-Systems (TWMS) deklinierte Hellekes entlang des Hygiene-Wirkkreises aus Durchströmung, Trinkwasser-Temperaturen, Wasseraustausch und Nährstoffen die wesentlichen Einflussparameter auf den Erhalt der Trinkwassergüte durch. Am Beispiel des Neubaus „Viega World“ ließ sich dabei aufzeigen, wie sich dieser Wirkkreis durch das abgestimmte Zusammenspiel aus Sensoren und Aktoren, Hygienestationen, vor allem aber Ultrafiltration, Durchfluss-Trinkwassererwärmern und Durchfluss-Trinkwasserkühlern für Trinkwasser kalt hygienisch optimal erfüllen lässt.
Dieter Hellekes: „Um die zentralen Anforderungen an eine hygienisch einwandfreie, energetisch effiziente Trinkwasseranlage zu erfüllen, benötigen wir dringend innovative Systemlösungen, wie das neue Trinkwasser-Management-System von Viega, sowie flankierend Wissens­transfer und Services für den Erhalt der Trinkwassergüte, und zwar für Trinkwasser warm wie für Trinkwasser kalt.“

Schlussbemerkung
Die Zukunft des Bauens und die damit verbundenen zentralen Herausforderungen entlang wesentlicher Veränderungen wie BIM, Integraler Planung oder Digitalisierung werden nicht nur für die TGA-Fachingenieure, sondern für alle am Bauprozess Beteiligten zu einer umfassenden Neuorientierung und zu einer genauso signifikanten Neubewertung etablierter Strukturen führen. Mit dem aktuellen Fachsymposium „Trinkwassergüte und Energieeffizienz – vernetzt durch digitale Prozesse“ hat Viega einmal mehr die wesentlichen Ansatzpunkte aufgezeigt, welche Aspekte dabei besonders zu beachten sind – und wie sich gerade kleine und mittelständische Ingenieurbüros schon heute auf diese Veränderungen einstellen können.

www.viega.de

 

Noch Anmeldungen möglich
Die Viega Fachsymposien „Trinkwassergüte und Energieeffizienz – vernetzt durch digitale Prozesse“ in Salzburg und München waren die ersten in einer Reihe von insgesamt 16 Veranstaltungen. Weitere Symposien finden im Januar und Februar in Frankfurt, Wien, Dresden, Düsseldorf, Hannover, Graz, Hamburg und Leipzig statt. Detaillierte Informationen zu den jeweiligen Veranstaltungsorten und zum Programm gibt es unter www.viega.de/symposium. Dort ist auch eine Anmeldung möglich. Die Teilnahme ist kostenlos.

 

 

VDI-Fachbuch zum Thema
Der VDI-Verlag hat zur Viega-Fachsymposien-Reihe „Trinkwassergüte und Energieeffizienz – vernetzt durch digitale Prozesse“ ein 372 Seiten starkes Fachbuch mit dem Titel „Gebäudetechnik als Strukturgeber für Bau- und Betriebsprozesse“ herausgegeben (ISBN 978-3-662-58156-8). In mehreren Kapiteln sind dabei die Vorträge des Fachsymposiums vertiefend zusammengefasst und um eine Vielzahl von Abbildungen erweitert. Das Vorwort ist von Prof. Dr.-Ing. Manfred Fischedick, Vizepräsident des Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie. Die Teilnehmer an den Fachsymposien erhalten das Buch direkt im Anschluss an die jeweilige Veranstaltung.

 

 

 

 


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