Forscher von der FH Münster untersuchen den Wärmeübergang in Trinkwasser-Installationen

(7.11.2017) Wandarmaturen, wie man sie beispielswiese in Hotels und Krankenhäusern findet, sind mitunter nicht ganz unproblematisch: Kommen sich nämlich die zur Armatur führenden Warm- und Kaltwasserleitungen zu nahe, strahlen die 55 bis 60°C der Warmwasserleitung auf das kalte Wasser ab - und das ist hygienisch heikel, weil es zur Verkeimung des Trinkwassers kommen kann. Bei welchen Armaturen und Installationsarten dieses Problem entsteht und wie man es in den Griff bekommt, das untersuchen Prof. Dr. Carsten Bäcker und Projektingenieur Stefan Brodale vom Fachbereich Energie - Gebäude - Umwelt der FH Münster im Rahmen eines Forschungsauftrags für die Gebr. Kemper GmbH + Co. KG aus Olpe.

Stefan Brodale (links) und Prof. Dr. Carsten Bäcker haben ihre Testwand auch mit Temperaturfühlern ausgestattet. (beide Fotos © FH Münster / Fachbereich Energie - Gebäude - Umwelt)

„Wir haben herausgefunden, dass das Verkeimungsproblem vor allem auftritt, wenn die Warm- und Kaltwasserleitung sowie die Zirkulationsleitung im Hohlraum der Vorwand zu eng beieinanderliegen“, berichtet Prof. Bäcker. „Durch das Luftvolumen und den zu geringen Abstand greift die Hitze der Warmwasserleitung auf die Kaltwasserleitung über.“ Zusätzlich komme es auf die Art der Armatur und die der Installation an: So soll das Problem bei Wandarmaturen häufiger auftreten als bei Standarmaturen.

Die Empfehlung der beiden Wissenschaftler lautet deshalb: Die Leitungen sollten mit genug räumlichem Abstand von mindestens einem Meter verlegt werden. „Wir verlegen die Leitungen nicht parallel, sondern die Warmwasserleitung oberhalb der Armatur und die Kaltwasserleitung unter ihr – so steigt die sich erwärmende Luft rund um die Warmwasserleitung nach oben und hat keinen Einfluss auf die Kaltwasserleitung“, fasst Brodale zusammen. Dieses Prinzip hat das Forschungsteam in seinen messtechnischen Untersuchungen für die gängigen Installationsarten bestätigen können - wie die

• T-Stück-Installation,
• das Durchschleifen und
• die Ringinstallation.

Testwand inklusive Vorwand und Schacht

Untersucht haben Bäcker und Brodale dies anhand einer selbstgebauten Vorwand inklusive Schacht, in der sie verschiedene Armaturen installiert und mindestens 15 Stunden betrieben haben. Mit einer Thermografiekamera wurden Momentaufnahmen gemacht, die sie dann miteinander verglichen. „Wir empfehlen außerdem, den Schacht mit seinen Leitungen thermisch von der Vorwand abzutrennen“, sagt Bäcker. „Bei genug räumlichem Abstand der Leitungen plus Thermotrennung konnten wir die besten Temperaturergebnisse für die Kaltwasserleitung erzielen. Das ist auf unseren Aufnahmen eindeutig erkennbar.“

Ihre Methodik, beeinflussende Faktoren und weitere Ergebnisse möchten die Forscher am 14. Februar 2018 beim 18. Sanitärtechnischen Symposium auf dem Steinfurter Campus der FH Münster vorstellen. Denn der Forschungsauftrag für Kemper läuft noch bis Anfang 2018. Als nächstes steht für Bäcker und Brodale die technische Untersuchung horizontaler Installationsarten und getrennte Schächte auf dem Plan.

Weitere Informationen zum Wärmeübergang in Trinkwasser-Installationen können per E-Mail an Kemper Olpe angefordert werden.