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UPONOR ACADEMY

Uponor Kongress 2009


31. Internationaler

Uponor Kongress 2009 F端r alle Beteiligten und Freunde unseres Hauses

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31. Internationaler Uponor Kongress in A-6580 St. Christoph/Tirol 22. – 27. März 2009 Veranstalter Uponor Central Europe Uponor GmbH Postfach 1641 97433 Haßfurt Germany T +49 (0)9521 690-0 F +49 (0)9521 690-710 W www.uponor.de E central-europe@uponor.de Gesamtherstellung concept-design Künnemann GmbH + Co. KG, Steinfurt Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers bzw. Verfassers des Beitrags. Der Inhalt der einzelnen Beiträge entspricht nicht unbedingt der technischen Auffassung des Kongress-Veranstalters.

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Inhalt Vorwort ........................................................................................................................................................................................ 9 Dr. Franz Alt Green Building – eine Chance im Klimawandel ................................................................................................................... 13 RA Steffen Barth Das Grüne Haus – Vertrags- und vergaberechtliche Überlegungen ................................................................................ 17 Reinhard Bartz Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation ........................................................................................................................ 23 Dipl.-Ing. Jürgen Klement Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung ......................... 57 Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte ......................................... 63 Prof. Ph. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden ........................................................................................................................... 75 Dipl.-Phys. Sven Petersen Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen ................................................................................... 91 Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland – Nationale und internationale Chancen? ............................. 105 Index der bisherigen Referenten ......................................................................................................................................... 119

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Thema „Green Building“ 31. Internationaler

Uponor Kongress 2009 Fit für die Zukunft Klimawandel, ökonomische sowie soziologische Sachzwänge

Das Logo ist eine Auszeichnung für solche Gebäude, die

sind die Triebfedern für eine Neudefinition der Konzeptionie-

als besonders energie- und resourcenschonend eingestuft

rung von Gebäuden. So wurden weltweit in den vergangenen

werden. Der Bewertung liegen Inhalte zugrunde, die den

Jahren diverse Bewertungssysteme entwickelt, die gezielt

Zeitgeist treffen und deren Gewichtung daher in Zukunft

das Thema Nachhaltigkeit in den Vordergrund stellen. Neben

immer stärkeren Einfluss auch auf Konzept, Planung und

den Lebenszykluskosten und Emissionen eines Gebäudes

Ausführung der Haustechnik durch Architekt, Planer und

bewerten diese Systeme auch Faktoren wie Image oder Wert-

Handwerk nehmen wird. Denn sowohl Eigentümer als auch

steigerung einer Immobilie durch nachhaltige Bauweise. Auch

Bewohner und Nutzer werden diesem Zeitgeist folgen und

der positive Einfluss eines Gebäudes auf die Gesundheit seiner

dem Konzept des „Green Building“ künftig eine erhöhte

Bewohner und Nutzer wird in die Bewertung einbezogen.

Aufmerksamkeit zukommen lassen.

Die EU trägt dieser Entwicklung Rechnung und vergibt seit

Der Uponor Kongress 2009 widmet sich daher aus

einigen Jahren das „Green Building“-Zertifikat unter Berück-

aktuellem Anlass dem Thema „Green Building“ und damit

sichtigung verschiedenster Nachhaltigkeitskriterien.

der erfolgreichen Umsetzung des nachhaltigen Bauens.

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Vorwort

Georg Goldbach

Unter dem Eindruck immer weiter steigender Rohstoff-

Mit dem Kongress 2009 wollte Uponor die Bedeutung

kosten und Energiepreise fand weltweit in den letzten

und Konsequenzen für die technische Gebäudeausrüs-

Jahren ein Umdenken bei der Konstruktion von Gebäu-

tung (TGA) aufzeigen. Dabei wurde der Bogen gespannt

den statt. Es wird immer mehr auf den späteren Energie-

von den rechtlichen Grundlagen über Lüftungskonzepte,

bedarf geachtet und der gesamte Lebenszyklus energe-

Bewertungssysteme bis zu konkreten Anwendungen

tisch und unter umwelttechnischen Gesichtspunkten

in der Installation oder bei der Pumpentechnik und der

bewertet. Außerdem sollen Gebäude zu einem behaglichen

Bedeutung für unser zukünftiges Handeln. Darüber

Arbeits- oder Wohnumfeld führen und die Gesundheit der

hinaus wurden die Chancen aufgezeigt, die sich daraus

Bewohner oder Angestellten schützen.

für die Branche ergeben.

Verschiedenste Staaten führten bereits Bewertungs-

Im Namen von Uponor bedanke ich mich bei den Refe-

systeme zur Beurteilung des Green Building ein, und es

renten und Teilnehmer für engagierte Beiträge und

bildeten sich Organisationen, um den Bau solcher Ge-

lebhafte Diskussionen in Vorträgen und Workshops.

bäude zu fördern. In Deutschland wurden im Januar 2009

Danke auch dem Arlberg-Hospiz, das auch im 31. Jahr

die ersten Zertifi kate der DGNB (Deutsche Gesellschaft

des Kongresses wieder einen perfekten Rahmen für

für nachhaltiges Bauen) vergeben und Green Building

unsere Veranstaltung geboten hat.

immer mehr zu einem Schlagwort.

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Referenten Dr. Franz Alt Journalist, Moderator RA Steffen Barth Fachanwalt für Bau- und Architektenrecht Schindhelm & Pfisterer, Pforzheim Reinhard Bartz Schulungsleiter im Bereich Trinkwasserhygiene, Ludwigfelde Dipl.-Ing. Jürgen Klement Beratender Ingenieur DVGW, VDI, VSIA Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken Product and Application Specialist Productmanagement Building Services Grundfos, Erkrath Prof. Ph. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen Director: International Centre for Indoor Environment and Energy, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, Department of Mechanical Engineering Dipl.-Phys. Sven Petersen Referent Uponor Academy, Norderstedt Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer Fraunhofer-Institut für Bauphysik/Universität Stuttgart/ Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen DGNB

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Dr. Franz Alt – Das Grüne Haus – Green Building – eine Chance im Klimawandel

Dr. Franz Alt

haben wir verbraucht und verbrannt, woran die Natur einige hundert

Green Building – eine Chance im Klimawandel

Millionen Jahre gearbeitet hat. Die Hälfte aller fossilen Rohstoffe ist bereits weg. Und die zweite Hälfte geht noch viel schneller zu Ende, weil die Milliardenvölker Asiens, aber auch Brasilien, Argentinien, Chile, Mexiko und Südafrika rasch so leben wollen wie wir. In wenigen Jahrzehnten ist also Schluss mit Kohle, Gas und Öl. Und dann?

Als der Weltklimarat der UNO am 4. Mai 2007 seinen dritten Bericht

Wenn wir das größte Gemetzel der Menschheitsgeschichte um die

zum Klimawandel vorlegte, geschah in den deutschen Medien etwas

letzten fossilen Ressourcen vermeiden wollen, müssen wir so rasch wie

Seltenes: Plötzlich wurde nicht mehr nur über die Probleme, sondern

möglich und zu 100 % auf Erneuerbare Energien umsteigen.

auch über die Chancen des Klimawandels berichtet. Die Erneuerbaren Energien sichern in Deutschland mittlerweile 215.000 Arbeitsplätze. Schon 2020 werden es mehr sein als in der Zum Beispiel:

Autobranche. Jetzt sind sich fast alle Ökonomen, Parteien und Journalisten darin einig, dass uns zwar nur noch eine kurze Zeit zum

Klimaschutz ist viel preiswerter als Klimazerstörung.

Handeln bleibt, wir aber diese Zeit gewinnbringend nutzen können.

Die deutsche Wirtschaft wird durch verstärkten Kampf gegen

Denn die notwendigen Technologien sind bereits vorhanden. Claudia

den Klimawandel erheblich gewinnen.

Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung fasst zusam-

Bislang wurden Erneuerbare Energien eher belächelt oder

men, was jetzt plötzlich Mehrheitsmeinung der Ökonomen ist:

verspottet, jetzt plötzlich werden sie bestaunt. Sogar Windräder stören plötzlich nicht mehr die Landschaft.

„Investitionen in den Klimaschutz rechnen sich auf Dauer.“

Sie genießen eine weit höhere Akzeptanz als Atomanlagen in der Landschaft. Erneuerbare Energien werden als Jobknüller gefeiert, vorher

Heute schon ist Deutschland Exportweltmeister bei Umwelt-

wurden sie als Jobkiller abgelehnt.

technologien. Einst haben die deutschen Unternehmer Umweltauflagen verteufelt, jetzt profi tieren sie davon.

Ein richtiger Klimawandel in den Medien! Endlich! Einige Journalisten

Kraftwerke mussten ihre Abgase entschwefeln

beginnen, sich aus den Fesseln der alten Energiewirtschaft zu befreien

PKWs den Katalysator einbauen

und sich ihres eigenen Verstandes zu bedienen. Sie spüren, dass die

Chemiefabriken ihre Abwässer klären

kurze fossil-atomare Epoche zu Ende geht. Erst vor gerade mal 200

Müllfabriken Filter installieren

Jahren begann das Industriezeitalter im großen Stil mit dem riesigen Verbrauch fossiler Rohstoffe. Jetzt, am Beginn des 21. Jahrhunderts,

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Dr. Franz Alt – Das Grüne Haus – Green Building – eine Chance im Klimawandel

Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat die rot-grüne

Die Lösungen sind bekannt. Jede und jeder von uns ist Teil des

Bundesregierung die Nutzung von Sonne-, Wind- und Bioenergie

Problems. Entscheidend wird sein, ob möglichst viele von uns jetzt Teil

vorangetrieben. Schon vorher hatten die Deutschen gelernt, ihren Müll

der Lösung werden wollen. Das Land und die Welt brauchen Zukunfts-

zu trennen. Gelbe, grüne und graue Tonnen schärften das Umweltbe-

modelle durch Zukunftsmenschen.

wusstsein ebenso wie die qualvolle Einführung von Dosenpfand. Die weltweiten Treibhausgas-Emissionen müssen in den Industrielän2007 ist Deutschland Windweltmeister. Allein das Bundesland Bayern

dern bis zum Jahr 2050 um 80 % reduziert werden. Das heißt: Bislang

hat 2006 mehr Solaranlagen installiert als die USA und Japan

hat ein deutscher Mensch pro Jahr 10,5 Tonnen Treibhausgase zu

zusammen. Die Deutschen kaufen energiesparsame Küchengeräte,

verantworten: durch Energieverbrauch, Essen, Wohnen, Mobilität,

Energiesparlampen und wassersparende Waschmaschinen. Das alles

Konsum.

macht Sinn in vierfacher Hinsicht: Ökologisches Handeln ist gut für die Umwelt, gut für unseren Geldbeutel, gut für neue Arbeitsplätze und

Wir müssen und können uns aber künftig so verhalten, dass wir im

gut für künftige Generationen, denen wir unerträgliche Umweltbela-

Schnitt noch zwei Tonnen CO2 jährlich verbrauchen.

stungen ersparen. Und plötzlich schreiben auch konservative Zeitungen hierzulande, was

Beispiele, die zeigen, dass jede und jeder ihre oder seine eigene

unsere japanischen Kollegen schon vor 10 Jahren erkannt haben: „Die

Klimabilanz verbessern kann. Ich mache diese Vorschläge als freier

Rettung der Welt ist nicht teuer“, „Die Rettung des Klimas ist möglich

Journalist, unabhängig von wirtschaftlichen Interessen – allein

und machbar“, „Noch ist die Welt zu retten“.

verantwortlich „dem gestirntem Himmel über mir und dem moralischen Gesetz in mir“ (Immanuel Kant):

Der Chefvolkswirt der Deutschen Bank, Norbert Walter, hatte schon 2005 begriffen: „Wer heute noch gegen Erneuerbare Energien ist, hat nicht alle Tassen im Schrank.“

1. Weg vom Atomstrom – Ökostrom bestellen. Zum Beispiel bei www.greenpeace-energy.de, www.lichtblick.de, www.naturstrom.de oder www.ews-schoenau.de

Auch Apokalyptiker unter meinen Journalisten-Kollegen beginnen zu

Dieser Umstieg erspart pro Person im Jahr zwei Tonnen CO2.

verstehen und auch zu vermitteln, dass die bisher publizierten Katastrophenszenarien über schmelzende Gletscher, überflutete Küsten und endlose Wüsten nicht wie ein unabwendbares Schicksal

2. Haus oder Wohnung besser dämmen, so wie eine Thermoskanne gedämmt ist. Das spart bis zu 80 % Heizenergie und mehr.

über uns hereinbrechen müssen. 3. Wer kein oder wenig Fleisch isst, schont das Weltklima. Denn Die Volkswirtschaften der Welt werden weit weniger belastet, wenn wir

Fleischproduktion ist sehr energieaufwendig.

zur Vernunft kommen und ökologisch umsteuern. Freilich sind die Autoren der Weltklimaberichte auch darüber einig, dass wir nicht

4. Wer Biolebensmittel kauft, schont ebenfalls das Klima, denn

länger so bedenkenträgerisch wie bisher mit dem Handeln warten

Biolandwirtschaft setzt nicht auf energieaufwendig produzierten

dürfen. Die Zeit drängt und die Probleme drängen erst recht. Es ist

Chemiedünger, sondern auf Handarbeit.

nicht „Fünf vor Zwölf“, es ist Zwölf. Jeder Tag, an dem wir nicht handeln, ist für unsere Kinder und Enkel ein verlorener Tag.

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Dr. Franz Alt – Das Grüne Haus – Green Building – eine Chance im Klimawandel

5. Weniger Auto fahren, kleinere Autos fahren, mehr zu Fuß gehen und Rad fahren oder öffentliche Verkehrsmittel benutzen. Wenn Sie 10.000 Kilometer weniger Auto fahren und dafür die Bahn benutzen, sparen Sie eine Tonne CO2. 6. Dabei geht es immer um Gewinn, nicht um Verzicht. Ist es Verzicht, wenn ich sicherer, gesünder, preiswerter und umweltfreundlicher mit Bahn oder Bus fahre anstatt im Stau zu stehen? 7. Hamburger Schulen haben es vorgemacht: Durch achtsameren Umgang mit Strom, Wasser und Heizung ersparen sie der Umwelt pro Jahr 91.000 Treibhausgase. Mit dem eingesparten Geld finanzieren sie Solaranlagen. 8. Wer bewusst näher an seinem Arbeitsplatz wohnt, erspart durch einen Umzug vom Land in die Stadt häufig das Auto. 9. Geld ökologisch und ethisch investieren. Das bedeutet oft höhere Gewinne und ein gutes Gewissen. Allein 2007 hat sich der Wert ethischen Investments in Deutschland mehr als verdoppelt – auf über zehn Milliarden Euro.

Und wenn man für dieses Verhalten belächelt wird? Einfach an den Philosophen Schopenhauer denken: „Neue Ideen werden am Anfang belächelt, später bekämpft und irgendwann sind sie selbstverständlich“. Und nicht vergessen: Wer zuletzt lacht, lacht am besten. Lachen ist sowieso lebensfreundlich und deshalb auch immer umweltfreundlich.

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Dr. Franz Alt – Das Grüne Haus – Green Building – eine Chance im Klimawandel

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RA Steffen Barth – Das Grüne Haus – Vertrags- und Vergaberechtliche Überlegungen

RA Steffen Barth

Das Grüne Haus – Vertrags- und vergaberechtliche Überlegungen

Flexibilität der Grundrisse? Barrierefreiheit? Nachhaltigkeit? Recycling ohne Sondermüll ? Antwort: Keine gesetzliche Definition Keine Norm, keine anerkannte Regel der Technik und/oder Baukunst Keine Deutungshoheit, viele grüne Häuser denkbar Ausfüllungs-/Defi nitionsbedürftiger Begriff

Für Zuhörer und Leser hat es sich als sinnvoll herausgestellt, dass zuerst einmal der Autor sich selbst darüber im Klaren ist, worüber er

Schnell erkennt man, dass es weder eine gesetzliche Definition noch

sprechen und schreiben will/soll. Bei dem heute gewählten Thema

eine durch Normen oder Verkehrssitte geprägte allgemeine Begriffs-

stellt sich also die Frage:

bestimmung des Grünen Hauses gibt. Es existiert auch keine Deutungshoheit eines mehr oder weniger interessengeleiteten Ver-

Was ist ein Grünes Haus?

bandes. Es sind viele Grüne Häuser unterschiedlicher Eigenschaften denkbar. Bereits in einer allgemeinen Diskussion ist das Grüne Haus

I.

somit ein ausfüllungs- und definitionsbedürftiger Begriff. Begibt man sich aus dem Feld der unverbindlichen Diskussion hinaus in die harte

Würde man eine repräsentative oder nicht repräsentative Umfrage

Realität des Planungs- und Baugeschehens, denkt man also einmal

starten, würde sich ein sehr breites Spektrum an Meinungen und

darüber nach, welche Leistung der Planer und bauausführende Unter-

Antworten ergeben. Spricht man vor Fachingenieuren und Personen

nehmen eines Grünen Hauses schulden und – umgekehrt – welche

aus dem Baugewerbe, bleibt die Bandbreite möglicher Antworten

Vergütung der Auftraggeber hierfür zu leisten hat, d. h. auch welche

immer noch sehr groß.

Leistungen des Auftragsnehmers mit der vereinbarten Vergütung abgegolten sind, ob der Auftragnehmer überhaupt eine bestimmte Leistung durchzuführen hat und ob der Auftraggeber hierfür eine

Was also ist ein grünes Haus?

zusätzliche Vergütung schuldet, gelangt man schnell zu den Kern-

Parteizentrale der Grünen ?

fragen des Werkvertragsrechtes und des Bauvertragsrechtes. Da es

Fassadenbegrünung ?

sich bei den Teilnehmern des Uponor-Kongresses 2009 nicht um

Wärmedämmung ?

Juristen, sondern im Wesentlichen um Fachingenieure handelt – von

Energieversorgung ?

denen aber die Beherrschung des Werkvertragsrechtes verlangt wird

Energiebedarf ?

– soll das folgende Kapitel das Verständnis für die juristischen Aspekte

CO2-Bilanz der Baustoffe ?

des Grünen Hauses erleichtern:

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RA Steffen Barth – Das Grüne Haus – Vertrags- und Vergaberechtliche Überlegungen

II.

sondern bei späteren Streitigkeiten bezüglich der Fälligkeit des Honorars und Verjährung der Mängelhaftung zu mühseligen Auseinan-

Schnellkurs Werkvertragsrecht – Bauvertragsrecht

dersetzungen darüber führt, ob und in welcher Weise die Abnahme schlüssig erklärt wurde.)

Das Werkvertragsrecht des Bürgerlichen Gesetzbuches (§§ 631 – 651 BGB) verpflichtet den „Unternehmer“ (= Auftragnehmer) zur

Das gesetzliche Leitbild des BGB geht davon aus, dass die Vergütung

Herstellung des versprochenen Werkes. Nach dem gesetzlichen

(erst) bei der Abnahme des Werkes zu entrichten ist. Ein Anspruch des

Leitbild ist der Unternehmer vorleistungspflichtig, er muss also zuerst

Unternehmers auf Abschlagszahlungen wurde erst durch relativ junge

die von ihm selbst geschuldete Leistung mangelfrei erbringen, bevor

Gesetzesänderungen eingefügt, die inzwischen aber auch schon

der „Besteller“ (= Auftraggeber) die vereinbarte Vergütung

wieder korrigiert werden mussten (Gesetz zur Beschleunigung fälliger

(Werklohn) zu zahlen braucht.

Zahlungen aus dem Jahr 2000, Forderungssicherungsgesetz 2008). Dennoch ist die gesetzliche Regelung wenig geeignet für das komplexe

Nach § 633 BGB hat der Unternehmer dem Besteller das Werk

Geschehen eines Bauvertrages. Für die Honorare der Architekten und

frei von Sach- und Rechtsmängeln zu verschaffen. Das Werk ist

Ingenieure besitzt § 8 HOAI eine Spezialregelung für Abschlagszah-

frei von Sachmängeln, wenn es

lungen.

die vereinbarte Beschaffenheit hat,

Exkurs: In diesem Zusammenhang kann nur knapp auf das ebenfalls

sich für die nach dem Vertrag vorausgesetzte, ansonsten für

relativ neue Instrumentarium der Bauhandwerkersicherung nach

die gewöhnliche Verwendung eignet und eine Beschaffenheit

§ 648a BGB hingewiesen werden. Je schwieriger es ist, Abschlagszah-

aufweist, die bei Werken der gleichen Art üblich ist und die

lungen beanspruchen zu können, desto wichtiger wird es, zumindest

der Besteller nach der Art des Werkes erwarten kann.

eine Sicherheitsleistung zu erhalten. Der durch das Forderungssicherungsgesetz 2008 verschärfte § 648a BGB gibt dem Unternehmer eines Bauwerkes, einer Außenanlage oder eines Teils davon das Recht,

Das Werkvertragsrecht spricht von dem Begriff der Abnahme und

Sicherheit für die von ihm zu erbringenden Vorleistungen zu verlangen.

knüpft an die Abnahme erhebliche Folgen. Abnahme im Sinne des

Sicherheit kann bis zur Höhe des voraussichtlichen Vergütungsan-

Werkvertragsrechtes ist weder das einseitige oder gemeinsame

spruchs, d. h., nicht nur bezüglich einer oder zweier Raten, verlangt

Aufmaß noch die technische Prüfung auf Mängel. Abnahme im Sinne

werden. Die Sicherheit erfolgt in der Praxis zumeist durch selbst-

des Werkvertragsrechtes ist vielmehr die rechtsgeschäftliche

schuldnerische Bankbürgschaft.

Abnahme, d. h., die körperliche Hinnahme des hergestellten Werkes im

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Rahmen der Besitzübertragung, verbunden mit der Anerkennung/

Das Forderungssicherungsgesetz 2008 gibt dem Unternehmer, d. h.

Billigung des Werkes als in der Hauptsache vertragsgemäße Leistung.

auch dem Architekten und dem Ingenieur, nunmehr einen einklagbaren

(Anmerkung: Da auch Architekten- und Ingenieurverträge mit nur

Anspruch auf Leistung der Sicherheit durch den Besteller; zuvor stand

geringen Ausnahmen dem Werkvertragsrecht unterliegen, hat auch im

dem Unternehmer nur ein Leistungsverweigerungsrecht zu. § 648a

Vertragsverhältnis des Architekten bzw. Ingenieurs zu seinem

BGB ist zwingendes Recht, kann also weder durch Allgemeine

Auftraggeber eine Abnahme i. S. v. § 640 BGB zu erfolgen, was in der

Geschäftsbedingungen noch individualvertraglich abbedungen

Praxis zumeist nicht ausdrücklich oder gar schriftlich geschieht,

werden.

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RA Steffen Barth – Das Grüne Haus – Vertrags- und Vergaberechtliche Überlegungen

Kurze Hinweise zur VOB

III.

Die VOB/A regelt das Verfahren der Vergabe von Aufträgen über

Nach diesem Galopp durch die Grundlagen des Werkvertragsrechts

Bauleistungen durch öffentliche Auftraggeber. Darüber hinaus

des BGB und durch die VOB/A, VOB/B und VOB/C lässt sich das

sehen die Bestimmungen des Zuwendungsrechtes (Förderung

heutige Thema „Was ist das Grüne Haus?“ zumindest juristisch klarer

durch öffentliche Mittel) vor, dass ein Zuwendungsempfänger die

beantworten:

Bestimmungen der VOB/A anzuwenden und einzuhalten hat, auch wenn er selbst kein öffentlicher Auftraggeber ist. Bei Vergabe von

Es kommt darauf an, was zwischen den Beteiligten direkt oder

Bauleistungen unterhalb der Schwellenwerte ist die VOB/A reines

indirekt vereinbart worden ist. Das juristische Schlüsselwort lautet

Innenrecht der Verwaltung (Verwaltungsanweisung). Oberhalb der

Beschaffenheitsvereinbarung. Das Werk muss die vertraglich

Schwellenwerte stellt die VOB/A aufgrund der Verknüpfung mit

vereinbarte Beschaffenheit besitzen. Die Beschaffenheit ergibt sich

dem GWB und der VgV Außenrecht dar. In beiden Fällen kommt der

aus der vertraglichen Leistungsbeschreibung, die entweder mit einem

VOB/A jedoch keine unmittelbare Bedeutung auf den Vertragsin-

Leistungsverzeichnis (LV) oder mit einem Leistungsprogramm

halt zu. In jüngster Zeit wird teilweise versucht, eine indirekte

(funktionale Leistungsbeschreibung) verknüpft sein kann.

Bedeutung des Vergaberechts der VOB/A auf das Vertragsrecht der VOB/B zu konstruieren.

Die Vor- und Nachteile der beiden Varianten sind bekannt: Bei der werkvertraglichen Leistungsbeschreibung mit LV sind die einzelnen

Die VOB/B beinhaltet Vertragsrecht. Sie ist jedoch weder Gesetz

Positionen exakt aufzuführen nach Leistungsinhalt, Beschaffenheit

noch Handelsbrauch, Verkehrssitte oder gar Gewohnheitsrecht,

und Massen. Die Leistungsbeschreibung mit LV findet sich deshalb in

sondern Allgemeine Geschäftsbedingung im Sinne des BGB. Sie

der Regel bei individuellen Bauvorhaben, während die Leistungs-

bedarf deshalb der wirksamen Einbeziehung in Verträge über

beschreibung mit Leistungsprogramm sich eher für gestalterisch und

Bauleistungen. Das Forderungssicherungsgesetz 2008 lässt nun-

technisch weniger anspruchsvolle, zum Teil aber auch für hoch

mehr kraft Gesetzes die frühere durch Rechtsprechung begründete

komplexe Fälle eignet. Ausnahmen bestätigen die Regel. Zumeist

AGB-rechtliche Privilegierung der VOB/B bei Verwendung

finden sich in Leistungsbeschreibungen mit LV auch funktionale

gegenüber Verbrauchern entfallen. Umgekehrt ist die VOB/B bei

Teilbeschreibungen.

Verwendung gegenüber Kaufl euten und der öffentlichen Hand nunmehr gesetzlich privilegiert, allerdings nur, sofern sie ohne

Nach klassischem Planerverständnis dürfte sich eine funktionale

jegliche Änderung/Abweichung vereinbart wird, was in der Praxis

Baubeschreibung für ein Grünes Haus wohl nur in Ausnahmefällen

nur sehr selten der Fall ist. Die Praxisbedeutung der VOB/B wird

eignen, d. h., dass man zur Lösung der planungsrechtlichen, gestalte-

deshalb stark zurückgehen.

rischen, technischen und kostenmäßigen Zielkonflikte bzw. Anforderungen eher eine Leistungsbeschreibung mit LV wählt.

Bei der VOB/C handelt es sich überwiegend um technische Normen (ATV), teilweise findet sich in ihr aber auch Vertragsrecht. Trotz der

Gerade bei neuen Anforderungen und neuen technischen Lösungen

Bezugnahme in § 1 Nr. 1 Satz 2 VOB/B gelten bei wirksamer Ein-

stellt sich für die Planer dann aber auch das Problem, ob die Leistungs-

beziehung der VOB/B nicht automatisch auch die Bestimmungen

beschreibung alle erforderlichen Leistungen beinhaltet. Speziell bei

der VOB/C.

Globalpauschalverträgen (Festpreis) kann einer vereinbarten oder fehlenden Komplettheitsklausel eine enorme Bedeutung zukommen,

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RA Steffen Barth – Das Grüne Haus – Vertrags- und Vergaberechtliche Überlegungen

noch dazu, wenn der Auftragnehmer über die Bauleistungen hinaus

Im Rahmen einer Beschaffenheitsvereinbarung kann es auch sinnvoll

auch Planungsleistungen zu erbringen hat.

sein, auf Normen zu verweisen, deren Einhaltung im konkreten Fall öffentlich-rechtlich zwar nicht vorgeschrieben ist (z. B.: Barriere-

Mit Unterzeichnung der Komplettheitsklausel vereinbaren die

freiheit), die aber für den Lebenszyklus einer Immobilie und künftig

Vertragsparteien, dass mit der als Globalpauschalpreis vereinbarten

veränderte Anforderungen des Marktes sinnvoll ist. Dies gilt auch für

Vergütung alle Leistungen des Unternehmers abgegolten sind, auch

mögliche Zertifizierungen, insbesondere, soweit sie sich auf eine grüne

soweit sie nicht ausdrücklich vereinbart wurden, zur Herbeiführung des

Beschaffenheit von Gebäuden beziehen. Besonders interessant er-

vertraglich vereinbarten Werkes (Erfolg) aber erforderlich sind

scheinen hier die Aktivitäten und das neue Siegel der Deutschen

(Beispiel Olympiastadion Berlin: Mehrkosten in Millionenhöhe für die

Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB e.V.).

Entfernung und Entsorgung einer Beschichtung von Betonstufen mit zuvor nicht erkannter PCB-Belastung). Entgegen eines weit verbrei-

IV.

teten Irrglaubens gibt es weder originäre Bauherrenaufgaben noch originäre Bauherrenrisiken. Offene Risikozuweisungen sind vertrags-

Das teilweise bestehende Spannungsverhältnis des Vergaberechtes

rechtlich zulässig. Die Rechtsordnung schützt einen Auftragnehmer

zum Vertragsrecht könnte im Bereich des Grünen Hauses besondere

nicht vor leichtfertiger Kalkulation. So hat der Bundesgerichtshof in

Anforderungen an diejenigen Fachingenieure stellen, die von öffent-

seinem Kammerschleuse-Urteil aus dem Jahr 1996 (IBR 1996, 487;

lichen Auftraggebern mit der Fertigung von Ausschreibungen für

BauR 1997, 126; NJW 1997, 61; ZfBR 1997, 29) unmissverständlich

Bauleistungen (öffentliches Vergaberecht) beauftragt werden. Dem

formuliert:

in § 9 VOB/A enthaltenen Grundsatz der Produktneutralität („oder gleichwertiger Art“) steht der Wunsch gegenüber, sich vertragsrechtlich auf ein qualitativ bekanntes und bewährtes Produkt stützen zu

Eine Ausschreibung, die neben bestimmt formulierten

können. Gerade bei neuen Produkten oder auch neuen Anwendungs-

Mindestanforderungen festlegt, dass weitere Leistungen der

gebieten wird auf Seiten der mit der Erstellung von Ausschreibungs-

von dem Auftragnehmer als Vertragsleistung übernommenen

unterlagen beauftragten Ingenieure besondere Sorgfalt erforderlich

Tragwerksplanung zu entsprechen haben, liegt den Vertrags-

sein, um den Spagat zwischen Vergaberecht und Vertragsrecht zu

inhalt hinreichend bestimmbar fest.

bewältigen.

Für die Wirksamkeit eines Vertragsschlusses ist nicht von Bedeutung, dass die übernommenen Verpflichtungen kalkulierbar sind.

Unklare und/oder unvollständige Leistungsbeschreibungen

Eine mit § 9 VOB/A unvereinbare Ausschreibungstechnik führt

tragen mehrere Gefahrenpotentiale in sich:

nicht dazu, dass anstelle der ausgeschriebenen Leistung eine

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mit § 9 VOB/A übereinstimmende Leistung Vertragsinhalt wird.

Wer trägt das Leistungsrisiko? Auftragnehmer oder

§ 9 VOB/A enthält kein zwingendes Vertragsrecht.

Auftraggeber?

Ein sachkundiger Auftragnehmer kann sich nicht darauf

Wer trägt das Vergütungsrisiko? Auftraggeber oder

berufen, er habe die mit einer funktionalen Leistungsbeschrei-

Auftragnehmer?

bung verbundene Risikoverlagerung nicht erkennen können

Risiken für den Fachplaner (Honorarrisiko und

oder nicht zu erkennen brauchen.

Haftungsrisiko).

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RA Steffen Barth – Das Grüne Haus – Vertrags- und Vergaberechtliche Überlegungen

Zusammenfassung Das Grüne Haus ist keine Utopie. Angesichts fehlender allgemeingültiger Vorgaben bedarf es in jedem Einzelfall einer sorgfältigen Gestaltung des gesamten Vertragswerkes (Architekten, Ingenieure, bauausführende Unternehmen, Vergabeunterlagen, Leistungsverzeichnis), um das jeweils gewünschte mehr oder weniger Grüne Haus termingerecht, zu den kalkulierten Kosten und ohne spätere Prozesse wegen Mängeln der Planung, Bauausführung oder Objektüberwachung realisieren zu können.

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Reinhard Bartz

sich daraus ergibt, zu erwähnen: Es wird in absehbarer Zeit ein

Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Spezialist gefragt sein, der auf zwei sich bisher ausschließenden Fachgebieten Sachkenntnisse haben sollte. Das eine Fachgebiet ist die Sanitärtechnik, das zweite die Trinkwasserhygiene mit Kenntnissen zu mikrobiologischen Zusammenhängen. Dieser Fachmann sei an dieser Stelle „Leitungsdiagnostiker“ genannt. Auf ihn wartet ein riesiger Markt. Dieser riesige Markt ergibt sich aus einer Vermutung, die wiederum auf täglichen praktischen Erfahrungen beruht. Es kann davon ausgegangen werden, dass der größte Teil aller Trinkwasserinstallationen – zumindest im öffentlichen und gewerblichen Bereich – wenigstens teilweise sowohl regelwerkswidrig als auch hygienewidrig geplant, errichtet oder betrieben wurden und werden. Denke man nur an das Problem der Überdimensionierung.

1. Regelwerkskonformität: Bedeutung, Notwendigkeit und juristische Bewertung Die Bedeutung und Notwendigkeit der Regelwerks- und Hygienekonformität Einerseits haben die Kenntnisse zu den Ursachen und Folgen mikrobieller Kontaminationen innerhalb von Trinkwasserleitungssystemen in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Andererseits ist aber auch eine wachsende Sensibilisierung nicht nur der Fachwelt für das Thema Trinkwasserhygiene zu bemerken. Daraufhin hat sich in den letzten Jahren eine erhebliche Veränderung im technischen Regelwerk vollzogen. Und nicht zu vergessen ist die sich aus diesen Faktoren ergebende juristische Konsequenz für alle Beteiligten. Was leider momentan noch nicht spürbar wird – dennoch zu erwarten sein dürfte – ist eine Auswirkung all dessen auf eine Umsatzsteigerung bei Planern und Installateuren. Denn der technische Aufwand für eine Regelwerks- und Hygienekonformität mit gleichzeitiger juristischer „Sattelfestigkeit“ wird mit früheren Praktiken nicht mehr zu vergleichen sein. Und um nur eine Profi lierungsmöglichkeit, die

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Bild 1: Besonders die ausgedehnten Leitungsnetze großer Sportanlagen – im Bild das Berliner Olympiastadion – stellen Planer und Betreiber vor Probleme: Einerseits herrscht innerhalb der Woche wenig Betrieb und dadurch eine sehr geringe gleichzeitige Nutzung der Sanitäranlagen, andererseits muss das Leitungssystem beispielsweise am Wochenende oder bei großen Veranstaltungen einen sehr hohen Spitzendurchfl uss verkraften.

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Falls sie noch regelwerkskonform geplant und errichtet wurden, werden sie aber hygienewidrig betrieben – Stichwort Stagnation. Wenn man nun noch die Forderungen der neuen Trinkwasserverordnung daneben hält, woraus sich eine enorme Zunahme an mikrobiologischen Untersuchungsergebnissen – und damit sicherlich auch die der positiven Befunde – in den kommenden Jahren ergeben wird, kann unschwer geschlussfolgert werden, dass dieser „Leitungsdiagnostiker“ allein für Sanierungsfälle genug Aufträge erhalten könnte. Sein Job wird es sein, zunächst im Sanierungsfall, in Bestandsgebäuden, wenn ein positiver mikrobiologischer Befund vorliegt, die Ist-Situation zu analysieren, die Ursachen der Kontamination zu erfassen und Sanierungskonzepte zu erarbeiten. Aber er soll künftig auch im präventiven Sinne im Rahmen von Beratungen von Planern, Architekten, Betreibern und Installateuren vor Beginn einer Planung tätig werden, um Kontaminationsursachen schon von vornherein zu minimieren und für die Regelwerks- und Hygienekonformität die

Bild 2: Übersicht über das Regelwerk in der Sanitärtechnik

Voraussetzungen zu erreichen. Was ist Regelwerkskonformität?

realisiert werden und darf nicht nur als Empfehlung, der nachgekom-

Zunächst ein kleiner juristischer Exkurs. Im Bild 2 ist eine Übersicht zu

Konsequenz: Sollte ein Verstoß gegen dieses Regelwerk nachweisbar

den Gesetzen und Regeln der Sanitärtechnik dargestellt. Daraus ist

sein, muss mit juristischen Sanktionen gerechnet werden.

men werden kann , interpretiert werden. Quasi lautet die eindeutige

erkennbar, dass sich das Regelwerk in eine imperative Ebene und eine optionale Ebene gliedert

So weit ist es den meisten Betroffenen noch klar. Aber wie sieht es mit den juristischen Sanktionen beim optionalen Regelwerk aus? Muss

Was bedeutet die imperative Ebene?

auch hier, im Falle der Nichteinhaltung, mit einer „Bestrafung“ gerechnet werden?

Wie schon unschwer am verwendeten Vokabular in einem solchen Regelwerk erkennbar ist, muss das, was in ihm als Forderung oder

Was bedeutet die optionale Ebene?

Festlegung genannt wird, als zwingend oder verbindlich verstanden

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werden. So würde wohl jeder den Kopf schütteln, wenn der Satz

Hierzu sollte zunächst die sogenannte Leiter der technischen

lautete: „Es wird empfohlen, bei grün leuchtender Ampel über die

Lösungen zu Rate gezogen werden (siehe Bild 2). Die unterste

Kreuzung zu gehen.“ Vielmehr hat jeder Verständnis, wenn in diesem Zusammenhang die Vokabel „verboten“ verwendet wird. In imperativen Regularien ist also auch ein solches Vokabular zu fi nden, was da lautet: es ist zu; Sie haben zu; man muss; Sie dürfen ... usw. Das heißt, das was in einem imperativen Regelwerk gefordert wird, muss

Leiterstufe ist der „Stand der allgemein anerkannten Regeln der Technik“. Die darüber liegende nennt sich „Stand der Technik“, ist also Spiegelbild eines höheren technischen Niveaus als die Erstgenannte. Die oberste Stufe ist mit „Stand der Wissenschaft und Forschung“ tituliert. Diesbezüglich stellt sich die Frage:

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Welche Leiterstufe ist die, die das zu erfüllende Niveau angibt?

Und nun stellt sich die spannende Frage:

Oder anders gefragt: „Bei welchem technischen Niveau habe ich

Was sind „allgemein anerkannte Regeln der Technik“?

juristisch ‚gute Karten‘?“ Hier sollte man sich von drei Fragen leiten lassen: Antwort: Wenn vertraglich nichts anderes vereinbart wurde, ist immer das Niveau der „allgemein anerkannten Regeln der

Allgemein anerkannte Regeln der Technik:

Technik“ Maß aller Dinge.

1. Ist das, was als technische Lösung realisiert werden soll, in der Praxis bewährt? (Aber Vorsicht, nicht nach dem Motte handeln: „Das habe ich

Aus dem ersten Teil der Antwort ist jedoch auch auf eine Grundsätz-

schon 30 Jahre so gemacht, und das war so schon immer o.k.!“

lichkeit hinzuweisen. Im Streitfall wird zunächst der Richter immer

Gerade dann, wenn man es schon immer so gemacht hat,

nach dem vereinbarten Vertrag fragen. Was ist die werkvertraglich geschuldete Leistung? Und dann ist diese zunächst Maß aller Dinge. Das bedeutet, es kann vertraglich vereinbart werden was will. Außer es liegt ein Verstoß gegen gute Sitten und Gebräuche vor. Denn dann ist auch eine solche zweiseitige Willenserklärung nichtig.

Grafi k 1: Die Leiter des Niveaus der technischen Lösung

Stand der Wissenschaft und Forschung

sollte man sein Handeln auf den Prüfstand stellen.) 2. Ist das, was als technische Lösung realisiert werden soll, von der Wissenschaft als richtig anerkannt und 3. Ist dies im Kreise der entsprechend vorgebildeten Techniker durchweg bekannt?

Können alle drei Fragen mit einem eindeutigen „JA“ beantwortet werden, ist zu vermuten, dass die anerkannten Regeln der Technik erreicht werden. Da es kein Nachschlagewerk gibt mit dem Titel „Anerkannte Regeln

Stand der Technik

der Technik“, drängen sich weitere Fragen auf: Sind das, was im optionalen Regelwerk niedergeschrieben steht,

Stand der allgemeinen anerkannten Regeln der Technik

allgemein anerkannte Regeln der Technik? Wenn ja, was heißt denn nun „optional“? Muss das, was in einer Norm oder einer Richtlinie mit den Worten „es wird empfohlen“ eingeleitet wird, realisiert werden, oder ist es halt nur eine Empfehlung und kann nicht zur „Bestrafung“ bei ihrer Nichteinhaltung führen?

Erst wenn die geschuldete Leistung Interpretationen zulässt, wird der „Gutachter“ nach dem Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technik forschen.

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Grafi k 2: Zum Zeitpunkt der Bauabnahme müssen die allgemein anerkannten Regeln der Technik eingehalten sein

Planungsphase

Bauphase

Das optionale Regelwerk unterliegt meistens dem Länderrecht. Und

Bauabnahme

Das Regelwerk analysieren:

dies bedeutet, dass bei Unklarheit ein Anruf bei den örtlichen Baubehörden als sinnvoll erscheint, um zu erfahren, ob ein in Frage

Was ist die Zielstellung dieses optionalen Regelwerkes?

kommendes Dokument (Norm, Richtlinie, Merkblatt, Arbeitsblatt ...)

Was ist die darin empfohlene technische Lösung?

bei der Defi nition der allgemein anerkannten Regeln der Technik für ein konkretes Bauvorhaben zu Rate gezogen werden kann. Dabei wird sich herausstellen, ob das angefragte Dokument u.U. baurechtlich

Denn diese beiden Fragen muss er beantworten, um herauszufi nden,

eingeführt oder der Inhalt dem Niveau der allgemein anerkannten

was zu tun ist, um einer möglichen Nichteinhaltung anerkannter

Regeln der Technik entspricht. Hieraus ergibt sich auch, dass

Regeln der Technik aus dem Wege zu gehen, was u.U. eine „Bestra-

Letzteres mit Gültigkeit am Ort des Baugeschehens versehen sein

fung“ nach sich ziehen würde. Und hierbei gilt:

muss und nicht am Ort der Planung. Hinzu kommt die spannende Feststellung, dass die technische Lösung das Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technik zum Zeitpunkt der Bauabnahme

Bewertung der Zielstellung und der technischen Lösung:

erfüllen muss und nicht während der Planung oder Ausführung (siehe Bild 3). Daraus wiederum leitet sich zum einen eine ständige Weiterbildungspfl icht aller Fachleute und zum anderen eine ständige Überprüfung des geplanten und angewendeten technischen Niveaus auf seine Regelkonformität hin ab. Aus Letzterem kann sogar eine

1. Die Zielstellung – auch eines als optional eingeordneten Regelwerkes – ist imperativ, wenn dieses zu den allgemein anerkannten Regeln der Technik zählt. 2. Die enthaltene technische Lösung – die meist mit den

Nachbesserungspflicht während der Realisierung eines Bauvorhabens

Worten „es wird empfohlen“ eingeleitet wird – hat optionalen

begründet werden.

Charakter, ist also nur eine Empfehlung.

Falls nun aus diesen genannten Recherchen geschlussfolgert werden

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kann, dass es sich beim fraglichen optionalen Regelwerk um das

Daraus ist zu schlussfolgern: In der Praxis wird das Handeln – besser

Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technik handelt – und

gesagt – die erbrachte technische oder bauliche Leistung danach

dies ist bei „jungem“ Regelwerk oftmals der Fall – kommt eine weitere

bewertet, inwiefern sie der Zielstellung des auf sie anzuwendenden

und sehr interessante Aufgabe auf den Fachmann zu. Er hat nämlich

Regelwerkes mit dem Niveau der allgemein anerkannten Regeln der

jetzt dieses Regelwerk zu analysieren und zwei wichtige Fragen zu

Technik entspricht. Die technische Lösung ist zunächst zweitrangig.

beantworten:

Dies bedeutet, dass die technische Lösung so lange nicht in den

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Blickpunkt der Kritik gerät, so lange bezüglich ihrer Anwendung zwei

mikrobieller Verkeimung – z.B. legionella pneumophila - zu vermei-

Fragen mit einem eindeutigen „Ja“ beantwortet werden können:

den, durch die sich ein Nutzer eine Krankheit „holen“ könnte. Damit wäre die erste Frage nach der Zielstellung beantwortet. Und

Die gewählte technische Lösung bewerten:

hierbei sollte jedem klar sein, dass diese einen imperativen Charakter hat. Dies bedeutet, alle bautechnischen, betriebstechnischen und

1. Ist durch diese technische Lösung die Zielstellung erreicht worden und

verfahrenstechnischen Maßnahmen werden danach beurteilt, ob sie die Erreichung dieser Zielstellung ermöglicht haben.

2. ist durch diese technische Lösung nicht gegen ein drittes Regelwerk mit dem Niveau der allgemein anerkannten Regeln

Anders ausgedrückt: Ergibt die mikrobiologische Untersuchung

der Technik verstoßen worden?

in einem Objekt keine Kontamination in krankmachender Größen-

Somit ist dem Fachmann die Wahl der konkreten technischen Lösung weitestgehend überlassen. Dazu ein Beispiel: Das DVGW Arbeitsblatt W 551 Bei diesem Regelwerk kann getrost davon ausgegangen werden, dass es in die Schublade „Allgemein anerkannte Regeln der Technik“ gehört, und es ist eindeutig ein optionales Regelwerk. 1. Zunächst ist also zu klären, wie die Zielstellung lautet. Man kann diese, angelehnt an die neue Trinkwasserverordnung, etwa so formulieren:

Zielstellung W 551: Vermeidung von Kontaminationen pathogener Keime in einer Konzentration, dass eine Erkrankung besorgt werden muss.

Aus dieser Formulierung ist auch zu erkennen, dass es nicht darum geht, in einem Trinkwasserleitungssystem Keimfreiheit zu erzielen. Es geht vielmehr darum, eine solche Menge an krankmachender

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Bild 3: Schnittbild einer mit Legionellen besiedelten Amöbe (bearbeitete elektronenmikroskopische Aufnahme): Für eine mögliche Erkrankung ist die im Trinkwasser vorhandene Konzentration pathogener Keime von entscheidender Bedeutung. Deren Anzahl wird in KBE (koloniebildende Einheit) gemessen. Laut DVGW-Arbeitsblatt W 551 besteht bei mehr als 1000 KBE nachgewiesener Legionella-Bakterien pro 100ml Trinkwasser akuter Handlungsbedarf.

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ordnung, wird kein Mensch danach fragen, ob die Empfehlungen des Arbeitsblattes W 551 bezüglich der technischen Lösungen umgesetzt

Zusammenfassend:

wurden. Bei der Auswahl einer bautechnischen, betriebstechnischen 2. Nachdem die Zielstellung „gefunden“ wurde, ist aus dem

oder verfahrenstechnischen Lösung geht es in erster Linie

Regelwerk die technische Lösung, die eine Empfehlung darstellt,

um die Beantwortung der Frage, ob mittels dieser die

zu entnehmen. An dieser Stelle sei nur eine genannt:

Zielstellung des für diesen Fall gültigen Regelwerkes – welches das Niveau der allgemein anerkannten Regeln der Technik besitzt – erfüllbar ist oder nicht. Kann diese mit

Technische Lösung W 551:

einem eindeutigen „JA“ beantwortet werden, geht es zweitens um die Beantwortung der Frage, ob mit dieser

Wie in Bild 4 dargestellt, ist bei Neuanlagen – oder bei

Lösung eventuell gegen ein anderes, also sogenanntes

„Altanlagen“, zu denen ein positiver mikrobiologischer

„drittes“ Regelwerk verstoßen werden könnte. Kann diese

Befund vorliegt – permanent eine TWW-Vorlauftemperatur

Frage mit einem klaren „Nein“ beantwortet werden, steht

(gemessen am Speicheraustritt) von mindestens 60°C und

der Ausführung nichts mehr im Wege. Aber auch an dieser

eine TWZ-Temparatur von mindestens 55°C einzuhalten.

Stelle nochmals: Wenn im Vertrag nichts anderes vereinbart wurde.

Wenn hierauf die oben erwähnte Logik der Optionalität angewendet wird, kann bei dieser technischen Lösung auch nur von einer

Aber:

Empfehlung gesprochen werden. Demnach besteht auch kein Zwang zur Umsetzung. Deshalb ist auch im gleichen Regelwerk eine

Nun wäre die Welt zu einfach, wenn dies die ganze Wahrheit wäre. Zu

Öffnungsklausel zu fi nden, die da sinngemäß lautet: Es können auch

juristischen Streitereien kommt es ja bekanntlich immer dann, wenn

andere technische Lösungen oder Verfahren angewendet werden,

eine der Vertragsparteien sich nicht zufrieden gestellt fühlt. Wenn

wenn sie zielführend sind.

dies der Auftraggeber ist, wird meistens um die Nichterreichung der Vertragszielstellung gestritten. Will meinen, die Zielstellung des anzuwendenden Regelwerkes – vorausgesetzt es ist das Niveau der

Wenn: über 400 Liter Speicherinhalt oder über 3 Liter in jeder Leitung

allgemein anerkannten Regeln der Technik – sei nicht erreicht. Um bei unserem Beispiel zu bleiben: Die mikrobiologische Beprobung in dem

Dann: TWW mind. 60° C

Objekt ergibt eine Kontamination, die eine Erkrankung besorgen lässt. Erst jetzt wird sich der Jurist oder Gutachter um die technische Lösung kümmern. Bisher hatte ihn nur die Zielstellung interessiert. Erst wenn diese als nicht erreicht bewertet wird, kommt die Frage

TWZ mind. 55° C

nach der konkret realisierten bautechnischen, betriebstechnischen oder verfahrenstechnischen Lösung. Und wenn diese nicht den

Grafi k 3: Technische Empfehlung im DVGW Arbeitsblatt W551

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Empfehlungen des genannten Regelwerkes entsprechen, kommt

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natürlich prompt die hochnotpeinliche Frage: „Warum sind sie denn

Zur Beruhigung: Einen solchen Widerspruch wird es immer geben, so

nicht den Empfehlungen des technischen Regelwerkes gefolgt, mittels

lange der Mensch nach neuen Erkenntnissen strebt, und das ist gut

deren Anwendung sie mit Sicherheit die Zielstellung erreicht hätten?!“

so!

Und das heißt, wenn die technische Empfehlung nicht angewendet und die Zielstellung nicht erreicht wurde, liegt die volle Beweislast auf

2. Mikrobiologische Kontaminationen

den Schultern des Beklagten. Und dann ist auch der Vorwurf nicht weit, der da lautet: Vorsätzlichkeit oder Fahrlässigkeit. Denn es

Bevor im Weiteren auf einzelne Regelwerke sowie ihre Zielstellungen

wurde, so die Logik, bewusst entgegen einer Empfehlung gehandelt,

und technischen Empfehlungen eingegangen wird, soll zunächst ein besseres Verständnis dafür geschaffen werden.

Deshalb:

2.1. Quellen mikrobieller Kontaminationen

Wenn ein Regelwerk das Niveau der allgemein anerkannten

Es erscheint zunächst als Widerspruch, wenn einerseits festgestellt

Regeln der Technik widerspiegelt, ist jeder gut beraten,

werden kann, dass die Trinkwasserversorgung in unseren Landen

wenn er zur Erreichung der darin formulierten Zielstellung

sowohl quantitativ als auch qualitativ ein hohes Niveau hat. Es kann

auch den technischen Empfehlungen folgt, auch wenn diese

bedenkenlos ein Glas Wasser gezapft und dies getrunken werden,

nur einen optionalen Charakter tragen.

Zum Schluss noch ein „Schmankerl“: Was ist, wenn es zu einem Widerspruch kommt zwischen der technischen Empfehlung eines als allgemein anerkannte Regel der Technik eingeordneten Dokuments und den Erkenntnissen aus Wissenschaft und Forschung, also der untersten und obersten Leiterstufe. Dazu ein Beispiel: In einer jüngst

Bild 4: Gefährliches Duschvergnügen: Liegt innerhalb des Trinkwasserinstallationssystems eine Verkeimung mit Legionella-Bakterien vor, kann es durch das Einatmen kontaminierter Aerosole (Wassertröpfchen) zu einer Infektion kommen.

verabschiedeten Richtlinie wird empfohlen, dass der Wasserinhalt aus der Leitung zwischen Duscharmatur und Brausekopf nach dem Schließen der Armatur selbstständig herausläuft. Allgemein bekannt als automatische Brauserohrentlehrung. Warum soll dies so sein? Die Antwort ist klar: Weil Stagnation das Aufwachsen pathogener Keime fördert. Wissenschaftliche Untersuchungen haben nun aber ergeben, dass die – ähnlich wie Legionellen – bekannten pseudomonas aeruginosa, auch Pseudomonaden genannt, um einen erheblichen Faktor schneller aufwachsen, wenn der Brauseschlauch entleert wurde. Warum? Auch hier ist die Antwort klar: Pseudomonaden leben aerob, also mehr Sauerstoffzufuhr bedeutet mehr Wachstum. Was nun tun? Will man regelwerkskonform oder wissenskonform handeln?

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sollte sich am anderen Ende der Leitung ein örtlicher Wasserversorger befinden. Andererseits sind aber reinste Horrorgeschichten zu vernehmen von kontaminierten Leitungsnetzen, tausenden Todesfällen aufgrund der so genannten Legionärskrankheit und Notwendigkeiten der Desinfektion. Dieser vermeintliche Widerspruch löst sich jedoch auf, wenn eines klar wird:

Das so genannte „Legionellen-Problem“ – besser allgemein beschrieben mit Kontamination von Trinkwasserinstallationen mit pathogenen Keimen – ist ein rein „hausgemachtes“ Problem.

Dies soll heißen, es ist kein Problem der örtlichen Wasserversorger oder gar der freien Natur. Wir können sogar von einem Phänomen sprechen. Insbesondere trifft dies für Legionellen zu: Sie gelten – wie der Fachmann sagt – als ubiquitär, also überall vorkommend. Warum? Legionellen sind immer dann und dort zu vermuten, wenn und wo Mikroorganismen stoffwechseln und Aminosäuren hinterlassen. Und dies passiert weltweit. Sie sind somit in jedem – zumindest – Süßwasser zu vermuten. Aber was ist nun das Phänomen? Bild 5: Legionellen sind stäbchenförmige Bakterien mit einer Länge von 0,6 bis 20 μm und einem Durchmesser von 0,3 bis 0,9 μm – hier unter dem Mikroskop betrachtet.

Phänomen legionella pneumophila: Legionellen sind bisher nur innerhalb von Gebäude- oder

Somit stellt sich die Frage: Worin liegen die Ursachen dafür? Bevor

ähnlichen Installationen in einer Konzentration nachgewie-

dann die Frage gestellt werden muss: Was kann dagegen getan

sen worden, die eine Erkrankung des Menschen besorgen

werden?

lässt. Aber zuvor macht die Beantwortung einer anderen Frage Sinn: Wie kommt es überhaupt zu mikrobiellen Kontaminationen von

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Das heißt, man könnte offensichtlich bedenkenloser in einem

Trinkwasserinstallationen?

scheinbar „dreckigen“ Tümpel planschen als in einem vermeintlich

Aus deren Beantwortung ergeben sich die Handlungsmöglichkeiten

„sterilen“ Gebäude duschen. Letzteres erscheint lebensgefährlicher.

und Handlungsnotwendigkeiten.

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Die Quellen mikrobieller Kontaminationen von

Solange geplant ist, durch dieses Rohr später Heizungswasser strömen zu

Trinkwasserinstallationen:

lassen, ist die Welt noch heil. Aber falls die Absicht besteht, unser Lebensmittel Nr. 1 hindurch zu schicken: Vorsicht. Allein der Luftkontakt, der durch ihr „Hindurchpfeifen“ zustande kommt, garantiert eine

1. Kontaminationen von Installationsmaterialien vor und

Kontamination.

während der Montage oder Reparaturarbeiten. Hinzu kommt natürlich die Lagerung auf der Baustelle. Wenn Schlamm, Dreck und kleines Getier das Rohr passiert, ist jedes Wundern hinterher 2. Verwendung bioverwertbarer Materialien.

überflüssig. Vor diesem Hintergrund hat das Spülen laut DIN 1988 eine völlig neue Bedeutung bekommen, wenn man an seine Historie denkt. Diese Spülung wurde seinerzeit ins Leben gerufen, um Lochfraß zu

3. Infektion des Trinkwassers durch Luftkontakt.

vermeiden. Heute hat es in erster Linie mikrobielle Veranlassung. Hierauf wird aber im Rahmen eines separaten Abschnittes noch eingegangen.

4. Eintragen von nicht TrinkwVO relevanten Arten und

Nicht zu vergessen ist auch, dass kein Installateur mit sterilen Händen

Mengen von Mikroorganismen über das zentrale

arbeitet. Das Löten mit weißen Handschuhen gehört mit Recht in die

Versorgungsnetz der Wasserversorger.

Welt des Träumens. Aber man sollte doch ernsthaft darüber nachdenken, ob es wirklich unvermeidbar ist, mit den kontaminiertesten aller Hände (jeder muss mal zur Toilette) unbedingt in das Innere eines Trinkwasser-

5. Rückfließen kontaminierter Wässer.

rohres zu fassen.

Fazit: Es geht nicht darum, diese Quellen zu verdammen oder gar völlig ausschließen zu wollen. Es geht vielmehr darum, sie zu erkennen und

Installationsmaterial ist so auf die Baustelle zu bringen und

zu begreifen. Erst dann können Vermeidungsstrategien entwickelt und

dort zu lagern, dass eine Verunreinigung vermieden wird, also

Verständnis für Festlegungen im technischen Regelwerk aufgebracht

Kappen, Folien o.ä. drauf! Die persönliche Hygiene sowie die der

werden.

verwendeten Werkzeuge nicht vergessen.

Zur 1. Quelle: Montage und Reparaturarbeiten Es geht hierbei nicht um die Herstellung intensivmedizinischer Sterilität Das Material, welches in das Gebäude gelangt, ist nicht mehr steril,

auf der Baustelle. Jeder sollte sich aber fragen, ob das was er tut, wirklich

sondern bereits mikrobiell belastet. Auf diese Erkenntnis hat das

so und nicht eventuell anders getan werden kann! Es geht – wenn

Regelwerk schon vor langer Zeit reagiert. Demnach ist es bereits als

möglich – um Vermeidung, nicht immer um Verbot. Oftmals ist Gewohn-

Verstoß zu werten, wenn ein Installateur das Rohrmaterial auf dem

heit und Gedankenlosigkeit die Ursache vermeidbaren Handelns. Dies

Dach seines Transporters ungeschützt zur Baustelle „kutschiert“.

trifft insbesondere auch auf die 2. Quelle zu.

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Zur 2. Quelle: Bioverwertbare Materialien

Zur 3. Quelle: Luftkontakt

Dazu zählen vor allem Dicht- und Flussmittel wie Hanf, Fermit und

Immer dann, wenn Trinkwasser mit Luft in Kontakt kommt, kann

dergleichen. Mikrobiologie „jubelt“ regelrecht, wenn es durch das

potenziell eine Infektion unterstellt werden. Auch dies weiß man schon

Wasserrohr strömt und vor sich ein Hanfhärchen „auftauchen“ sieht,

seit langem und hat deshalb auch untersagt, eine Tonne auf das Dach zu

das quer durch den Fitting gespannt wurde. Als ebenso „aufregend“

stellen, schwarz anzustreichen und unter diesem Wasser Menschen

werden Flussmittel oder Dichtungspasten empfunden, die eine nahezu

duschen zu lassen. So lange jemand sich selbst in seinem eigenen Garten

perfekte Kontaminationsgrundlage bieten. Völlig neu muss der

damit umbringt, wird niemand ihn bestrafen wollen. Aber Vorsicht, wenn

Umgang mit Fetten überdacht werden. Vor dem Hintergrund der

dies einem nicht zum Haushalt gehörenden Gast passiert.

Lebensmittelhygiene ist sicherlich allen die Zulassung von Armaturenfetten bekannt. Dabei wurde bisher in erster Linie die Gefahr

Luftkontakt ist in keinem Installationssystem vermeidbar. Jedes System

betrachtet, die von einer möglichen Schädigung des Lebensmittels

ist irgendwo offen, spätestens am Ausgang der Armatur, abgesehen von

Trinkwasser durch diese Stoffe ausgeht. Nach jetzigem Wissensstand

indirekt eingebundenen Druckerhöhungsanlagen. In dem Zusammenhang

muss ebenso anders herum gedacht werden: Könnte eventuell dieses

sollte man sich einen Begriff einprägen: retrograd. Mikrobiologie wächst

Fett das Aufwachsen pathogener Keime fördern, wenn sie schon im

zurück. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein am Luftsprudler einer

Wasser oder Leitungsnetz präsent sind? Praktische Erfahrungen liefern

Armatur anhaftendes Bakterium, dessen „Wohnsitz“ vielleicht bis vor

diesbezüglich jedenfalls schon entsprechende Beweise.

kurzem noch der Abflusssiphon war, es aber durch das Aufspritzen des Wasserstrahles von der Ablaufgarnitur bis zur Armatur geschafft hat, von hier aus durchaus den „Siegeszug“ durch die gesamte Trinkwasserinstal-

Fazit:

lation antreten kann.

Hilfsstoffe wie Dicht- und Flussmittel sind bioverwertbar und fördern die mikrobielle Kontamination. Deshalb sollte ihre

Fazit:

Verwendung entweder vermieden oder, wo dies nicht möglich ist, minimiert werden.

Mikroorganismen kontaminieren über Luftkontakt das Installationssystem und breiten sich retrograd – auch gegen den Volumenstrom – im Installationssystem aus. Deshalb sind offene Trinkwasser-

Für den Praktiker bedeutet das, beim Verwenden solcher Stoffe nicht

Behälter nicht erlaubt und alle Öffnungen eines Installations-

nach dem Motto „viel hilft viel“ zu handeln, sondern beispielsweise

systems „sauber“ zu halten. Das „Reintreffen“ des Arma-

Hanf, das quer über die Öffnungen des Materials ragt, vor dem

turenwasserstrahles in den Waschtischabfluss sollte nicht nur

Zusammenschrauben des Fittings mit dem Rohr zu entfernen oder

in medizinischen Einrichtungen vermieden werden.

beim Verwenden des Armaturenfettes, Sparsamkeit walten zu lassen und überfl üssiges Material sorgfältig zu beseitigen. Daher ist es ein Irrtum anzunehmen, nur weil die eigene Wohnung unmittelbar hinter dem Hauswasseranschluss liegt und weit oben im 6. Stock seit Monaten eine Wohnung leer steht, sei dies nur ein Hygieneproblem derer da oben.

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Zur 4. Quelle: Örtliches Versorgungsnetz

Zur 5. Quelle: Rückfließen

Hiermit sei nicht das negiert, was zu Beginn bezüglich der guten

Dass ein Nichttrinkwasser nicht in Trinkwasser zurück fließen soll,

Versorgungsqualität in unseren Landen geschrieben wurde. Die

leuchtet jedem noch ein. Trotzdem ist es nach wie vor kein besonders

Trinkwasserqualität der örtlichen Wasserversorger ist o.k. Aber sie

seltener Fund, wenn bei Besichtigungen von Hausinstallationen der

liefern halt auch kein steriles Wasser - was übrigens auch furchtbar

Schlauch, mit dem die Heizungsanlage irgendwann einmal befüllt

wäre. Was nicht im Wasser sein darf, kann in der TrinkwVO als so

wurde oder eventuell mal wieder werden soll, mittels einer Schelle zu

genannte Leitkeime nachgelesen werden. Und sie sind auch nicht da,

einer „ständigen“ Verbindung zwischen Trinkwasser- und Nichttrink-

außer das Wasser hatte Abwasserkontakt.

wassersystem geworden ist. Wenn der „Fachmann“ noch gut war, ließ er sich hierbei wenigsten von der DIN 1988 Teil 4 insofern inspirieren, eine Sicherungskombination gewählt zu haben, also RV und RB. Zum

Fazit:

Glück wird es in Zukunft den so genannten „kurzzeitigen Anschluss“ nicht mehr geben, wenn wir an die DIN EN 1717 denken. Jeder, der in

Die TrinkwVO lässt aber – zwar mit Grenzwerten versehen –

einem Einfamilienhaus lebt, sollte per Definition den Inhalt des Teiles 4

eine bestimmte Anzahl von allgemeinen Keimen zu. So ist es

der DIN 1988 beherrschen, wenn er einmal im Jahr versucht den

zu verstehen, dass auch über das örtliche Versorgungsnetz

Wasserverlust seiner Heizungsanlage auszugleichen. Was er vielleicht

minimale Mengen „Mikrobiologie“ in das Hausinstallations-

noch lernen und behalten konnte, war die geforderte ununterbrochene

system gelangen.

Anwesenheit und das Aufstecken des Schlauches vor und sofortiges Abziehen nach dem Wasser-Auffüllen. In Zukunft ist jede Verbindung wie eine „ständige“ zu verstehen und auch so abzusichern. Das

Diese minimalen Mengen – die selbst pathologisch noch nicht einmal

verlangt in vielen Fällen, wo bisher die Sicherungskombination des

eine Rolle spielen müssen – sind im Konglomerat mit anderen

Rätsels Lösung war, einen Systemtrenner, wenn der maximale Betriebs-

wiederum als Förderer für das Ansiedeln und Ernähren unserer

wasserspiegel hinter der Absicherungsstelle oberhalb dieser liegen

pathogenen Spezies denkbar.

kann (Schlauch hoch heben – und schon ist es passiert).

Bild 6: Wachstum von Legionellen Kolonien auf einem Spezialnährboden (BCYE-α-Agar) nach 5 Tagen Inkubationszeit.

Da jeder so genannte „wesentliche Eingriff“ in die Hausinstallation allein der Fachfrau oder dem Fachmann erlaubt ist, sollten die Alarmglocken schrillen, wenn ein Laie dank seiner Heimwerkerfähigkeiten versucht eine Baumarktarmatur zu installieren.

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Fazit:

Ursachen der besonders erfolgreichen Vermehrung von „legionella pneumophila“ innerhalb von Installationen:

In Zukunft muss nach EN 1717 abgesichert werden: 1. Der Biofilm mit seinen nahezu perfekten ökologischen 1. Bestimmung der Risiken, d.h.:

Bedingungen bietet einen optimalen Vegetationsplatz als

- Kann Rückfließen stattfinden?

Nährstoffquelle, mit idealen Schutzeffekten vor Temperatur-

- Kann dadurch eine Verunreinigung erfolgen?

schwankungen und räuberischen Spezies, als Reaktionsfläche

- Ermittlung der Fluidklasse, also des

für Stoffwechselprozesse sowie mit weiteren wichtigen

Gefährdungsgrades durch die Flüssigkeit! - Bestimmung des Sicherungspunktes! - Bestimmung des maximalen Betriebswasserspiegels hinter der Absicherung! - Ermittlung des Druckes am Sicherungspunkt (p = atm oder p > atm?)!

Synergieeffekten. 2. Die Temperaturverhältnisse befinden sich – zumindest teilweise – im idealen Bereich. Da mit einer Vermehrung bereits oberhalb von 15°C gerechnet werden muss, kann sich auch die Kaltwasserinstallation durchaus als Quelle profilieren. 3. Nur unter den Bedingungen einer Haus- oder ähnlichen Installation gibt es die idealen Bedingungen von Stagnation

2. Auswahl der Schutzmaßnahmen - Installationsmatrix (s. DIN EN 1717) anhand der Risikoanalyse ausfüllen! - Auswahl der Sicherungseinrichtung anhand der Schutzmatrix (s. DIN EN 1717)

des Trinkwassers. Hierbei kann als Stagnation durchaus schon eine Verweildauer von Trinkwasser in einem Leitungsabschnitt von 24 bis 72 Stunden bewertet werden. 4. Damit im engen Zusammenhang steht die Überdimensionierung von Installationen, mit der eine viel zu geringe Wasseraustauschrate einhergeht.

2. Mikrobiologische Kontaminationen 2.2. Ursachen des Phänomens legionella pneumophila Bisher kam es ausschließlich innerhalb von Gebäude- oder ähnlichen Installationen zum Aufwachsen einer solchen Konzentration, dass eine Erkrankung besorgt werden muss. Was sind die wichtigsten Ursachen für das „Phänomen legionella pneumophila?

Bild 7: Kupferrohr (DN 50), 18 Jahre in Betrieb bei 15 – 18 °dH und 60°C Betriebstemperatur.

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Bild 8: Verzinkter Fitting, 20 Jahre in Betrieb bei 12 – 15 °dH im Kaltwasserbetrieb.

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Das zentrale Problem „Stagnation“

Gemeint ist, dass bereits jede Zapfstelle „Aufmerksamkeit“ erregen sollte, wenn sie nicht spätestens nach 3 Tagen einmal benutzt wird.

Stagnation ist schon seit der DIN 1988 als Übel detektiert und mit

Nun gibt es sicherlich „schlimmere“ Fälle als diese. Ortsbegehungen in

Vokabularien wie „ist zu vermeiden“ versehen.

den installationstechnischen „Katakomben“ liefern auch heute noch Beweise, die den Interessierten schaudern lassen, selbst bei Neubauten

Bisher scheint allerdings der Schwachpunkt zu sein, dass ihre Defini-

oder frisch sanierten Einrichtungen:

tion nicht eindeutig war. Wenn ein Installationssystem so geplant und ausgeführt wurde, dass Stagnation herrscht, ist das eine Regelwerkswidrigkeit, also nicht regelwerkskonform. Gleiches gilt, wenn ein

Stagnationsverursacher:

System mit diesem Ergebnis betrieben wird, beispielsweise leerstehende Wohnungen oder nicht genutzte Leitungsabschnitte. In beiden

Blindstopfen beispielsweise sind nicht nur nicht erwünscht , sie

Fällen könnte auf Grund des Verstoßes gegen die allgemein

sollten als verboten begriffen werden, sind aber nach wie vor zu

anerkannten Regeln der Technik „Klage“ eingereicht werden. Der

besichtigen. Entleerungsleitungen oder nicht zwangsweise

Erfolg einer solchen „Klage“ wurde jedoch – zumindest bisher – immer

durchströmte „Fahnenstangen“, Stichleitungen mit einer

eingeschränkt durch die mangelnde Qualität der Stagnationsdefinition.

Zapfstelle, die alle „Jubeljahre“ (kommt übrigens aus dem

Die Frage musste immer lauten: „Wogegen wurde denn verstoßen?“

Jüdischen und heißt jedes 50. Jahr) mal „besucht“ wird, viel zu

Die Antwort scheiterte beispielsweise oftmals an konkreten Zeitanga-

große Speicher. Aber ebenso sind Leerstände in Wohngebäu-

ben, die über die Verweildauer des Wassers an ein und der selben Stelle

den, nicht genutzte Hotelzimmer, saisonal genutzte

notwendig gewesen wäre. Eine Antwort fällt heute auf Grund der

Einrichtungen, Gäste-WC, Patientenzimmer mit bettläge-

Erkenntnisse, die sich aus der Mikrobiologie und dem aktuellen

rigen Personen, die ihre Waschtische, Toiletten oder Duschen

Regelwerke ergeben, etwas leichter. Was das Regelwerk besagt, dazu

nicht benutzen ... usw. usf. als Problemfälle zu begreifen.

mehr im Teil 3. Zum Schluss die Frage: „Ist Duschen lebensgefährlich?“ oder: „Worin Stagnation:

besteht die Gefahr?“.

Vom Standpunkt mikrobieller Erkenntnisse aus kann Stagnation

Infektionsgefahren

– als Ursache für das förderliche Aufwachsen wassergängiger Mikroorganismen – durchaus bereits mit einer Verweildauer von

Legionellen sind mögliche Erreger von drei – durch ihre Symptome zu

24 bis 72 Stunden charakterisiert werden.

unterscheidende – Erkrankungsformen: Das so genannte „PontiacFieber“ - oder auch „Sommergrippe“ genannt -, die berühmt-berüchtigte „Legionärskrankheit“ und die Wundinfektion. Das Pontiac-Fieber klingt nach wenigen Tagen ab und hinterlässt kaum Spuren, so dass die Betroffenen – schätzungsweise über 100.000 pro Jahr - nicht einmal wissen, dass sie „Opfer“ der Legionelle wurden. Wundinfektionen sind u.a. bei Opfern großflächiger Brandwunden beobachtet worden. Bleibt unsere „Legionella pneumonie“, die Legionärskrankheit.

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Symptomatik von Legionellose-Erkrankungen

Pontiac-Fieber

Legionärskrankheit

erhöhte Körpertemperatur um 39 °C

Fieber bis > 40 °C

Schüttelfrost

Schüttelfrost, Übelkeit, Durchfall

allgemeines Unwohlsein

starker Muskel- und Gelenkschmerz

Kopf- und Gliederschmerz

extrem starker Kopfschmerz

leichte Benommenheit

Seh-, Hör-, Sprech- und Gleichgewichtsstörungen, Orientierungslosigkeit

Appetitlosigkeit, Durchfall möglich

delirienhafte Anfälle Atembeschwerden, Atemschmerz, Atemnot

trockener Husten

Husten mit blutigem Auswurf Herzbeschwerden

Komplikationen: nicht bekannt

Komplikationen: Schock, akute Niereninsuffizienz bis zum dialysepflichtigen Nierenversagen, Atemlähmung

Gelangen Legionellenbakterien in die Lunge, beispielsweise durch

Aber die Legionelle hat eine geschickte Abwehrstrategie entwickelt,

Inhalation kontaminierter lungengängiger Aerosole oder durch Trinken

die sie dazu befähigt, sich im Inneren ihres Angreifers sogar zu

verseuchten Wassers, wenn der Verschluss zur Luftröhre nicht

vermehren. Erst wenn der Körper mit der Produktion von Antikörpern

funktioniert, das ist z.B. bei älteren Menschen und Rauchern der Fall,

beginnt, darf Hoffnung aufflammen. Allerdings braucht der an einer

beginnt die mögliche Inkubation. Negativ wirkt sich dabei auch das

Legionärskrankheit Erkrankte immer professionelle Hilfe, besonders

Nichtfunktionieren des Flimmerepithels, das natürlicherweise zum

bei vorgeschädigtem Immunsystem oder schlechtem Allgemeinzustand.

Schutz der Lunge vor unerwünschten Eindringlingen gedacht ist, aus. Raucher haben dieses Schutzschild u.U. bereits „erfolgreich“

Nicht nur der „arme alte Kranke“ ist bedroht, sondern durchaus auch

geschädigt.

ein Hochleistungssportler, dessen Immunsystem nach einem Goldmedaillengewinn „am Ende“ ist. Auch Kleinstkinder können hier eingeord-

Die Fachwelt ist sich weitgehend einig, dass die Anzahl der eingeatme-

net werden, ebenso wie Über-40-jährige, dabei Männer mehr als

ten Legionellen bei einer Infektion eine entscheidende Rolle spielt.

Frauen.

Gelangen die Bakterien innerhalb eines Wirtes in die Lunge, z.B. in einer Amöbe (Einzeller) in der sie sich bereits vermehrt haben, besteht

Infektionsmöglichkeiten

eine ernste Gefahr. Die Makrophagen (so genannte Fresszellen im Blut)

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haben eigentlich die Aufgabe, jegliche Eindringlinge zu vernichten,

An erster Stelle ist hier sicherlich die Dusche zu nennen. Jedoch kann

sich dabei zu opfern und so gemeinsam ausgeschieden zu werden.

durchaus eine Lanze für die Duschköpfe gebrochen werden: Aerosole

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

werden selten durch diese, vielmehr durch das „Zerplatzen“ des

gebildet. Um gleich an dieser Stelle Protest abzuwenden, sei betont,

Wassers – besonders begünstigt durch hohe Versorgungsdrücke –

dass das nur für nicht nach Herstellerangaben gepfl egte Geräte gilt.

auf der Haut des Duschenden verursacht. Sollten Duschköpfe zu Aerosolbildnern „verkommen“ sein, bietet sich zur Entkalkung

Ebenso „interessant“ sind Kühltürme von Industrieanlagen, Klimaanla-

Zitronensäure an.

gen oder Mutters Sprühflasche zum Befeuchten der Blumen. In der Vergangenheit musste sogar Angst auf dem Zahnarztstuhl herrschen, Bild 9: Mit AntikalkSystem und geringer Aerosolbildung sorgt z.B. der AQUAJET-Comfort Duschkopf in öffentlichgewerblichen Bädern, Saunen, Sportstätten und auch Hotels für ein optimal verteiltes, weiches Strahlbild.

und dies nicht nur vor möglichen Schmerzen, sondern auch vor den phantastischen Aerosolen des wassergekühlten Hochgeschwindigkeitsbohrers. Besondere Bedeutung im Hinblick auf die Schwere der Folgen, spielen so genannte „nosokomial“ – also in Krankenhäusern und ähnlichen Gebäuden – erworbene Legionellen-Infektionen. Pfl egeeinrichtungen und Altenheime spielen eine eben solche Rolle. Der Grund liegt hier insbesondere in der potenziell zu unterstellenden höheren Immunschwäche der betroffenen Personen. Die Probenahme zur Feststellung einer Kontamination Laut TrinkwVO liegt die Verantwortung für die Einhaltung der Trinkwasserqualität beim Betreiber, also Inhaber der Trinkwasserversorgungsanlage. Dazu zählt die gesamte Trinkwasser-Hausinstallation. Aus dieser Verantwortung leitet der Jurist eine Pflicht zur Untersuchung des Trinkwassers im Gebäude ab. Denn die Abgabe von Trinkwasser „im guten Glauben“ („Das, was der Wasserversorger mir liefert, wird schon in Ordnung sein und auch so aus den Armaturen kommen!“) wäre bereits eine Ordnungswidrigkeit. Somit ist seit Inkrafttreten der neuen TrinkwVO mit einer erheblichen Zunahme der

Weiterhin seien Springbrunnen genannt, deren Installationen und

durchgeführten Beprobungen zu rechnen und damit logischerweise

rezyklierendes Wasser, besonders bei für uns angenehmen Außentem-

auch die der positiven Befunde. Wo mehr beprobt wird, gibt es auch

peraturen, hervorragende Kontaminationsbedingungen schaffen.

mehr Ergebnisse.

Wenn dann noch hohe Fontänen mit Aerosolen (zu erkennen an den nassen Fliesen im Umkreis von 20 m) hinzukommen, steht dem

Was an dieser Stelle interessant erscheint und eine Bemerkung Wert

„erfolgreichen“ Inhalieren möglicher Erreger nichts mehr im Wege.

ist, ergibt sich aus dem Zusammenhang von Temperatur und Vermehrungsgeschwindigkeit der legionella pneumophila:

Aber denkt auch jeder im Whirlpool an eine Infektionsgefahr, wenn ihm das „Wasser bis zum Halse steht“? Auch hier werden u.U. Aerosole

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Die Bewertung dieser Beprobungsergebnisse:

3. Regelwerksforderungen und Hygienekonformität

Es liegen Erkenntnisse vor, wonach bei idealen Temperaturverhältnissen

3.1. Die VDI-Richtlinie 6023:

eine Verdopplung einer KBE (Kolonie Bildende Einheit) in ca. 2,8

Hygienebewusste Planung, Ausführung, Betrieb und

Stunden zu unterstellen ist. Es existieren eine Vielzahl von Trinkwasser-

Instandhaltung von Trinkwasseranlagen

installationen, die im Temperaturbereich zwischen 30 °C und 45 °C betrieben werden. Jeder kennt wahrscheinlich die Geschichte mit dem

Eine erste Bemerkung zu dieser Richtlinie ergibt sich schon aus der in

Schachbrett und den Reiskörnern: Aus einem werden zwei, aus zwei

ihr formulierten Verantwortlichkeit. Demnach sollen die hygie-

werden vier, aus vier werden acht ... usw. usf. Das heißt, auch die

nischen Anforderungen an die technische Gebäudeausrüstung

Legionellen kennen den Logarithmus. Daraus ergibt sich eine interes-

gemeinsam festgelegt werden, nämlich in Zusammenarbeit zwischen

sante Erkenntnis: Ein bisschen kontaminiert geht nicht.

dem Architekten, Hygieniker, Ingenieur und Betreiber. Dies ist sogar mehrfach bemerkenswert: Zum einen wegen der Botschaft zur

Damit ist nicht gemeint, dass in jedem Installationssystem dieses

gemeinschaftlichen Hygiene-Verantwortlichkeit aller am Bau

Temperaturbereichs garantiert Legionellen en masse zu entdecken sind.

Beteiligter. Denn Trinkwasserhygiene kann nicht nur durch einen

Sondern, dass unter diesen Voraussetzungen und zusätzlich günstigen

erreicht und verantwortet werden, sondern bedarf der Mithilfe aller.

Vermehrungsbedingungen, wie Stagnation, Überdimensionierung und

Zum anderen wegen des Hinweises, die Scheuklappen abzulegen und

mangelnde Wasserentnahme, ein Beprobungsergebnis mit geringer

auch die Probleme des anderen zu betrachten. Wenn also der Architekt

Legionellenanzahl sehr kritisch bewertet werden sollte. Die Probenahme

- er möge mir diesen scherzhaften „Angriff“ verzeihen - als Künstler

muss, um als repräsentativ für ein Installationssystem zu gelten, immer an

ein Gebäude kreiert, in dem der eine Sanitärraum vom anderen so weit

verschiedenen Entnahmestellen erfolgen, um eventuell falsche

entfernt ist oder so ungünstig liegt, dass mittels der dazwischen

Schlussfolgerungen zu vermeiden.

verlaufenden Trinkwasserleitung die Erdkrümmung bewiesen werden kann, steht der Sanitärfachmann vor einem Problem.

Die Praxis zeigt, dass an verschiedenen Entnahmestellen im System durchaus völlig unterschiedliche Ergebnisse zustande kommen können.

Ziel einer hygienekonformen Installationsplanung muss immer sein:

Es ist möglich, dass an einer „günstigen“ Stelle (z. B. wo wenig Stagnation

Nicht so viel wie möglich, sondern so wenig wie nötig. Viel Installation

vorherrscht) die Anzahl weit unterhalb der „Eingreifgrenze“ liegt, aber in

bedeutet auch viel Mikrobiologie (siehe Teil 2). Sehr wichtig ist auch,

einem anderen Installationsabschnitt, der unglücklicherweise aber nicht

dass der Betreiber bereits vor der Planung in das „Hygiene-Boot“

beprobt wurde, die Kontaminations-Werte weit darüber liegen können.

geholt wird. Er muss, nach Übergabe der nach den anerkannten Regeln der Technik geplanten und ausgeführten Anlage, diese auch regelwerks- und hygienekonform betreiben. Deshalb ist es beispielsweise

Schlussfolgerung:

notwendig, dass er dem Planer glaubhaft erklären kann, dass jede von ihm gewünschte Zapfstelle auch später hygienekonform genutzt wird

Im juristischen Streitfall, und der sollte wiederum Maß aller Dinge

(man denke an die 72 Stunden).

sein, wird eine repräsentative Beprobung abverlangt. Also ein Beprobungsergebnis, was die tatsächlichen Verhältnisse im gesamten Installationssystem widerspiegelt.

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Eine zweite Bemerkung gilt dem geforderten gleichwertigen

des Installateurs oder Planers schon wesentlich freundlicher aus. Denn

Nebeneinander von

sie werden auf jeden Fall Rechenschaft über dieses „Meisterwerk“ ablegen müssen. Übrigens – man hätte dies auch am Beispiel des

vorsorgenden, planenden,

Gartenanschlusses erklären können.

benutzenden, betreibenden und erhaltenden, pflegenden

Im Punkt 4.1. der VDI-Richtlinie 6023 geht es um die „Allgemeinen Planungsregeln“. Daraus folgernd sind weitere Besonderheiten zu

Handlungen und Maßnahmen. Bemerkenswert deshalb, weil damit

beachten: Das Erstellen eines Raumbuches dürfte noch allgemein

unterstellt wird, dass u.a. auch der Betreiber dieses Regelwerk

bekannt und üblich sein. Aber „spannend“ wird es schon bei der

kennt, beherrscht und anwendet. Die Praxis lehrt aber oftmals

geforderten Nutzungsbeschreibung und Konzeption der TW-Anlage.

etwas anderes. Die Lehre daraus kann nur sein, dass der fachlich in

Denn hier muss „Farbe bekannt“ werden. Im Zusammenhang mit

diesem Falle Kompetentere - gemeint ist der Sanitärfachmann - seiner

der Defi nition des bestimmungsgemäßen Betriebes ist demnach

Informationspflicht gegenüber dem Betreiber gerecht wird. Der Autor

für jede geplante oder vom Bauherrn gewünschte Zapfstelle nachzu-

kann deshalb, aus seiner Praxiserfahrung, nur dringend dazu raten, im

weisen, dass sie regelwerks- und hygienekonform betrieben

Übergabeprotokoll an den Betreiber unbedingt einen diesbezüglichen

werden kann.

Hinweis zu formulieren, um wenigsten ein Nachfragen zu provozieren. Liest der Betreiber darin beispielsweise, dass er die Trinkwasserinstal-

Beispiel: Wenn der Bauherr an einer bestimmten Stelle im Gebäude

lation nach den anerkannten Regeln der Technik zu betreiben hat, wird

eine Zapfstelle wünscht, sollte der Planer von ihm eine Nutzungsbe-

er u.U. dazu animiert nachzufragen, was denn damit gemeint sei. Dann

schreibung verlangen. Aus dieser muss hervorgehen, dass durch diese

kann all das, was im Regelwerk aufgelistet werden – vorausgesetzt es

Zapfstelle während der späteren Nutzung keine Stagnation verursacht

ist das, was als anerkannte Regeln der Technik gilt. Andererseits ist es

wird. Dies bedeutet wiederum, dass glaubhaft nachzuweisen ist, dass

eine sicherlich juristisch interessante Absicherung des Planenden oder

der bestimmungsgemäße Betrieb insofern eingehalten wird, dass

Ausführenden gegenüber dem Auftraggeber.

spätestens alle 72 Stunden ein Betätigen erfolgt, das wäre hygienekonformes Handeln. Sollte dies nicht nachweisbar sein, dann entweder

Beispiel: Der Bauherr wünscht sich in der Nähe seines Heizkessels

auf die Zapfstelle verzichten oder die Leitung durchschleifen zu einem

einen Trinkwasser-Anschluss zum Befüllen und (gelegentlichen)

anderen ständigen Verbraucher. Eine elegante Lösung wäre an dieser

Nachfüllen seiner Heizungsanlage. Aus Kostengründen lehnt er ein

Stelle eine elektronisch gesteuerte Zapfstelle vorzusehen, die

„Durchschleifen“ der Rohrleitung zu einem anderen ständigen

spätestens nach 72 Stunden der Nichtbetätigung selbstständig einen

Verbraucher ab. An dieser Stelle macht es Sinn, durch einen schriftlich

Wasserfl uss auslöst.

fi xierten - und damit auch später wieder beweisbaren – Hinweis darauf aufmerksam zu machen, dass diese Zapfstelle, die auf Kundenwunsch

Nun mag dies etwas überspitzt erscheinen, aber der Kern des

als Stichleitung ausgelegt wurde, entsprechend den anerkannten

Problems wird oft erst durch Übertreibung sichtbar. Eines der

Regeln der Technik und damit hygienekonform zu betreiben sei. Sollte

wichtigsten Ziele einer hygienebewussten TW-Anlagenplanung muss

es nun dazu kommen – was sehr wahrscheinlich ist – dass in diesem

sein, das Anlagennetz so klein wie möglich, nur so groß wie nötig

Objekt mikrobielle „Auffälligkeiten“ festgestellt werden und der

auszulegen. Dies ist eine von wenigen Situationen, in der „Geiz ist

Gutachter diesen seltenen Fund eines mit Sicherheit nur alle Jubeljahre

geil!“ ein guter Slogan ist.

besuchten Wasseranschlusses macht, sehen die Verteidigungserfolge

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Noch deutlicher wird es bei der geforderten Vermeidung von Überdimensionierungen. Schätzungen besagen, dass der größte Teil

Benennung aller Inspektions- und Wartungsmaßnahmen für

der Trinkwasserinstallationen – zumindest im öffentlich-gewerblichen

alle Apparate und Anlagenteile;

Bereich – überdimensioniert ist. Das heißt, das Wasservolumen im

Kennzeichnung aller Apparate, Anlagenteile und Leitungen zur

Gebäude ist zu groß und die Wasseraustauschraten zu klein. Eigentlich

eindeutigen Identifikation;

völlig normal, wenn wir uns die Berechnungsverfahren zur Rohrdimen-

Planung nur von Anlagenteilen, die zwangsweise durchströmt

sionierung in Erinnerung rufen. Beispielsweise das vereinfachte Ver-

werden, also Vorsicht bei Entleerungsleitungen, Bypässen usw.;

fahren: Addition aller Berechnungsdurchfl üsse ergibt den Summen-

Erarbeitung eines Instandhaltungs- und Hygieneplans;

durchfl uss (alle Zapfstellen wären offen). Dieser wird mit dem Gleich-

Erteilung des Wartungsauftrages an den Auftragnehmer bereits

zeitigkeitsfaktor multipliziert (wie viele Zapfstellen sich gleichzeitig

mit dem Auftrag zur Installation;

öffnen werden). Und an dieser Stelle beginnt der „Spaß“. Denn wer will

Dimensionierung der Zirkulationsleitung nach DVGW W 553;

behaupten, zu wissen, wie viele Zapfstellen sich in Zukunft zur gleichen

Dämmung der Kaltwasserleitungen, dass eine Erwärmung dieses

Zeit öffnen werden. Dann kommt meistens ein „kleiner Angstzuschlag“

Wassers innerhalb des Gebäudes auf über 25 °C nicht erfolgen

hinzu. Das Ergebnis heißt Überdimensionierung.

kann. (Der Autor hält diese 25°-Grenze allerdings für bedenklich hoch und würde aus seinen Praxiserfahrungen für 20 °C

Dem Autor sind unzählige Fälle bekannt, bei denen die Gleichzeitigkeit

plädieren.);

mit dem Faktor 0,7 errechnet und damit unterstellt wurde, dass 70

Erfassung mindestens der Parameter Temperatur, Druck und

Prozent aller Zapfstellen im gleichen Moment geöffnet sind. Praktische

Durchflussmenge;

Überprüfungsmessungen haben ergeben, dass dem Planer nur 35 Prozent

Schaffung von Möglichkeiten der Überwachung von Kompo-

diesen Gefallen getan haben. Die mikrobiellen Folgen sind katastrophal

nenten bei sicherheitsrelevanten Anlagen;

und auch leider alltäglich.

Spülen der Anlage unmittelbar vor Inbetriebnahme und Protokollierung.

Ziel muss es sein, die geringst mögliche Gleichzeitigkeit zu unterstellen, um so einen möglichst kleinen Querschnitt zu erreichen. Welche technischen Möglichkeiten es dafür gibt, ohne eine „hydraulische

Eine Bemerkung sei hinsichtlich der „erlaubten“ Einzelzuleitungen

Katastrophe“ zu riskieren, wird im Teil 4 dieses Beitrages erklärt.

mit einem maximalen Wasserinhalt von 3 Litern gestattet. Gemeint ist die berühmte „3-Liter-Regel“. Sie wird mittlerweile in verschiedenen Argumentationen und damit auch in unterschiedlichem Sinne

Weitere Forderungen der VDI 6023, die der Autor für

verwendet. Beispielsweise im Zusammenhang mit Zirkulationslei-

wichtig hält sind:

tungen, die in diesem Falle nicht notwendig seien. Oder im Zusammenhang mit den laut DVGW W 551 geforderten 60° C im Vorlauf und

Aufzeigen der Möglichkeiten und Grenzen einer späteren

55 °C Zirkulationstemperatur, die bei 3-Liter-Leitungen ebenfalls

Nutzungsänderung der TW-Anlage, (Wenn eine spätere

nicht gelten.

Erweiterung geplant ist, darf beispielsweise nicht das jetzige Rohr auf den dann notwendigen Rohrquerschnitt ausgelegt

Sicherlich können Trinkwasserhygienemaßnahmen übertrieben werden,

werden.);

und wirtschaftliche Erwägungen sowie der gesunde Menschenverstand müssen immer eine Rolle spielen. Der Autor will auch nicht zum

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Ausdruck bringen, dass die 3-Liter-Regel nicht vernünftig ist. Aber es

4. Elektronisch gesteuerte Armaturen als technische Lösung

sollte nicht leichtfertig mit dieser Ausnahmeregelung umgegangen werden, sondern der Grundsatz gelten: möglichst nicht anwenden. Als

4.1. Technischer Aufbau und Funktionsweise

oberstes Prinzip muss immer angestrebt werden: keine Stagnation! Bis zum Beispiel bei einem 12er Rohrquerschnitt 3 Liter zusammen

4.1.1. Einleitung

kommen, können 23 Meter Rohr verarbeitet werden. Hier nicht von Der Aufbau einer elektronisch gesteuerten Sanitärarmatur wird

Stagnation zu reden, das wäre leichtfertig.

prinzipiell durch die Funktionsweise vorgegeben. Die drei wichtigsten Eine letzte Bemerkung wert sind die geforderten Maßnahmen bei

Baugruppen sind – mit wenigen Ausnahmen – der Sensor, die

Betriebsunterbrechung:

Elektronik und das Ventil. Der Sensor registriert ein physikalisches Signal – zum Beispiel die Anwesenheit einer Person – und gibt dieses an die Elektronik weiter. Die Elektronik verarbeitet das Signal – zum Beispiel im Rahmen eines Spülprogramms – und veranlasst das Ventil, Wasser entsprechend einer Logik abzugeben.

Betriebsunterbrechung

Handlungen

> 3 Tage

absperren

> 4 Wochen

absperren

Spülen

Eine Möglichkeit zur Unterscheidung von Elektronikarmaturen ist zum

> 6 Monate

entleeren

Spülen und mikro-

Beispiel die, nach der konstruktiven Lösung der drei Baugruppen.

biologische Beprobung

Diese können separat vorliegen und unter Umständen auch separat

Inbetriebnahme durch

montiert werden oder in einer so genannten Kompaktbauweise, bei der

Fachbetrieb

alle Komponenten im Armaturengehäuse untergebracht sind.

> 1 Jahr

trennen

Inhalt austauschen

Bild 10

Bild 11

Aus den genannten 3 Tagen (72 Stunden) ergibt sich die Notwendigkeit, die Wahl bzw. den Betrieb jeder Zapfstelle danach zu bewerten, ob durch ihr Nichtbenutzen im genannten Zeitraum in der davor liegenden Leitung eine Stagnation verursacht werden kann. Wenn ja, müssen betriebstechnische Maßnahmen veranlasst werden, die den Wasserinhalt der nicht durchströmten Leitung austauschen. Eine Lösung wäre die Installation einer elektronisch gesteuerten Zapfstelle, die es für alle Arten (Waschtisch, Urinal, Dusche, WC usw.) gibt. Diese elektronisch gesteuerten Armaturen „merken“ sich, wann sie das letzte Mal benutzt wurden und „zählen“ dann beispielsweise 24 oder 72 Stunden weiter und lösen danach selbstständig einen Wasserfluss aus. Der Autor sieht hierin eine der wichtigsten Verkaufsargumente für solche Technik, weniger wegen des Komforts.

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Bild 10 + 11: Aufbau von elektronisch gesteuerten Armaturen einerseits mit separaten Baugruppen (Bild 10) und andererseits als Kompaktbauweise (Bild 11)

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

Für ein besseres Verständnis des Aufbaus und der Funktionen macht es

Infrarotsensor

Sinn, die verschiedenen Arten von elektronisch gesteuerten Armaturen in eine vernünftige Systematisierung zu bringen. Man könnte diese nach der

Die Infrarotsensorik unterscheidet man zusätzlich danach, ob der Sensor

Bauart, Art der Auslösung/Aktivierung oder Methode der Start-Stopp-

eigene oder fremde Strahlung zu seiner Aktivierung nutzt. Aktiv ist der

Funktion vornehmen. Im Folgenden soll aber nach den beiden Kriterien

Sensor dann, wenn er selbst ein infrarotes Licht ausstrahlt und dieses dann

Sensorprinzip und Spannungsversorgung unterschieden werden, da

wieder empfängt. Passiv hingegen bedeutet, dass er die von einem Objekt

beide einer Erläuterung bedürfen und wichtige Hinweise auf die Funktion

selbst ausgestrahlten „Wärme“-Wellen verarbeitet. An dieser Stelle soll die

vermitteln.

erstgenannte Variante beschrieben werden, da sie momentan die am häufigsten verwendete ist.

4.1.2. Systematisierung nach dem Sensorprinzip Der ‚Infrarot’-Bereich des Lichtspektrums liegt zwischen 780 nm bis 1 mm Ein Sensor – in der Fachwelt auch als Messwerterfasser oder Messwertauf-

Wellenlänge. Bereits im Jahr 1666 hatte Sir Isaac Newton die Existenz

nehmer bezeichnet – ist eine mechanisch-elektronische Baugruppe, die

dieser Strahlung theoretisch vorweggenommen. 1800 war es Sir Wilhelm Herschel, der die relative Energie dieser Strahlung nachwies. Abhängig vom Einsatzgebiet wird das gesamte Spektrum in unterschiedlich definierte Bereiche unterteilt (z. B. technisch nach DIN in IR-A bis IR-C). In der Elektronik und Computertechnik arbeitet man vorwiegend im „nahen“ Infrarot bei 880 bis 950 nm Wellenlänge, da die hier meistens verwendeten Fototransistoren oder Silicium-Fotodioden die beste Wirkung zeigen.

eine erfasste oder gemessene physikalische Größe in ein analoges elektrisches Signal umwandelt. Dabei können diese physikalischen Größen sowohl Druck, Gewicht, Licht, Temperatur, magnetischer Fluss, Schall, Strahlung oder eine Reihe anderer sein. Der Sensor misst diese physikalischen Größen und wandelt sie unter anderem mit photoelektrischen, induktiven, kapazitiven oder feldstärkegesteuerten Wandlern in eine elektrische Spannung um und stellt dieses Signal zur weiteren Nutzung oder Auswertung zur Verfügung.

Auf den ersten Blick ist der opto-elektronische Sensor an zwei „Augen“ zu erkennen. Hinter einem dieser „Augen“ verbirgt sich ein Sender, der

In der Sanitärtechnik haben sich weitestgehend die im u.s. Schaubild

infrarotes Licht ausstrahlt, welches allerdings durch das menschliche Auge

aufgeführten Sensorarten durchgesetzt. Ihre Entwicklung ist nicht nur das

nicht oder nur mit technischer Unterstützung wahrnehmbar ist. Trifft

Ergebnis technischer Notwendigkeiten, sondern ebenso an den Einsatzbe-

dieses Licht auf eine Reflexionsfläche – beispielsweise den Körper einer

dingungen und Wünschen der Kunden orientiert. Heute gibt es Infrarot,

Person – wird es von hier zurückgeschickt und vom zweiten Auge, der

Radar, Piezotaster oder kapazitiv gesteuerte Armaturen. Im Folgenden

Sensorik, aufgefangen. Dieses zweite Auge ist - ähnlich einer Fotosensorik

werden drei von ihnen erläutert, da die übrigen auf einer ähnlichen

- in der Lage, infrarotes Licht zu erkennen und in ein elektrisch verwert-

Funktionsweise basieren oder - daraus abgeleitet - leicht erklärbar sind.

bares Signal umzuwandeln.

Systematisierung der elektronisch gesteuerten Armaturen nach dem Sensorprinzip

Sensoren elektronisch gesteuerter Armaturen

Infrarot aktiv

42

Infrarot passiv

Radar

Piezo

kapazitiv

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Bild 12: Prinzip eines Infrarotsensors

Auch bei der Infrarotsensorik wird Licht entweder mehr oder weniger refl ektiert. Das führt zu teilweise erheblichen Konsequenzen: Aufgrund der beschriebenen Refl exionsunterschiede ist die Reichweitenabhängigkeit des Sensors einerseits von der Oberflächengestaltung und andererseits von den allgemeinen Helligkeitsbedingungen abhängig. In einem dunklen Raum ist das „Erkennen“ einer Hand vor dem Waschtisch durch die Infrarotsensorik schwieriger als in einem hellen. Es fällt dem Sensor schwerer, eine dunkle Oberfläche zu erkennen als eine hell leuchtende. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, bei einer solchen Sensorik, eine Reichweiteneinstellung als

Allerdings ist ihre „Sehfähigkeit“ physikalisch, aufgrund der Wirkung

Justierungsmöglichkeit vorzusehen, mit deren Hilfe die Strahlungsin-

optischer Gesetzmäßigkeiten, begrenzt. Man erinnere sich an den

tensität des Infrarotsenders an die jeweiligen Bedingungen anzupassen

Physikunterricht, als der Lehrer zu erklären versuchte, warum Pauls

ist. Ändern sich die Rahmenbedingungen während des Betriebes, führt

Pullover schwarz aussieht aber Paulas weiß. Die Lösung fand man

das allerdings zu Problemen - besonders, wenn der Sanitärraum nicht

bekanntlich im unterschiedlichen Licht-Absorptionsverhalten der jeweiligen

nur durch künstliches Licht sondern auch über Fenster durch

Materialoberflächen. Die für das menschliche Auge dunkel erscheinenden

natürliches Licht erhellt wird. Nachts herrschen dann andere Bedin-

Oberflächen „schlucken“ das auf sie auftreffende Licht mehr als helle

gungen als am Tage, wenn die Sonne scheint. Ähnlich ändern sich die

Oberflächen. Die geringste Absorption und damit höchste Reflexionsfähig-

Bedingungen beispielsweise beim Urinal. Ein Nutzer trägt ein weißes

keit hat demnach ein Spiegel. Er wirft nahezu das gesamte auf ihn

Hemd und ein anderer einen schwarzen Pullover.

auftreffende Licht wieder zurück. Hinzu kommt, dass die Stärke der Lichtreflexion von der allgemeinen Helligkeit der Umgebung mit bestimmt

Die Sensortechnik hat aus diesem Grund eine Entwicklung durchlaufen

wird. Befinden wir uns in einem hellen Raum, ist auch die Reflexionsfähig-

müssen, die solche Erscheinungen oder Rahmenbedingungen

keit der in ihm befindlichen Oberflächen höher als in einem dunklen.

weitestgehend kompensiert. Extremsituationen bleiben allerdings auch heute noch Verursacher von vermeintlichen Störungen. Der Rat an den

Bild 13: Protronic Waschtischarmatur mit Infrarotsensorik

Praktiker lautet, eine Reichweite am Infrarotsensor immer unter möglichst typischen Rahmenbedingungen einzustellen und sich nicht an den Ausnahmesituationen zu orientieren. Tragen die Mehrheit aller Urinalbesucher dunkle Kleidung – unter Umständen genügt schon eine dunkle Krawatte – sollte sich der Techniker zur Reichweiteneinstellung kein weißes Hemd anziehen. Radarsensor Im Gegensatz zum Infrarotsensor ist der Radarsensor meist nicht auf Anhieb zu erkennen. Spült beispielsweise ein Urinal wie von Geisterhand gesteuert, ohne dass vom Nutzer eine Spülarmatur betätigt

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Reinhard Bartz – Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks- und hygienekonformen Trinkwasserinstallation

wurde, ist oftmals ein Radarsensor im Spiel. Der Sensor ist in der Regel

an der sich das Urinal befindet. Trifft diese Welle vor der Wand auf eine

hinter der Wand installiert.

refl ektierende Oberfläche – zum Beispiel den Körper einer Person – wird sie zurück zum Sensor geschickt. Dieser ist in der Lage, die

Am Anfang der Entwicklung von Radarsensoren für Sanitärarmaturen

Frequenzen der ausgestrahlten und der empfangenen Wellen zu

stand der Wunsch nach Unsichtbarkeit. Gerade öffentliche und

vergleichen. Stimmen diese überein, besteht kein Anlass zum Handeln.

gewerbliche Sanitärbereiche sind stark vandalismusgefährdet. Hier galt

Erst wenn ein Unterschied festzustellen ist, reagiert der Sensor. Ein

es eine Technik zu entwickeln, die durch den Nutzer schwer zu

sich innerhalb der Radarkeule bewegender Nutzer bewirkt, dass die

beschädigen ist. Besonders gefährdet sind dabei sichtbare und

refl ektierte Welle sich gegenüber der ausgestrahlten verändert. Der

zugängliche Komponenten. Des Weiteren wünschte z. B. der Innenar-

Radarsensor ignoriert sich nicht bewegende Objekte, registriert aber

chitekten, dass die Technik seine Kreativität möglichst nicht beein-

Bewegungen in seinem Einfl ussbereich.

trächtigt. Es begann die Suche nach einer Sensor-Technik, die

Damit sind Konsequenzen hinsichtlich der „Verarbeitung“ solcher

zumindest nichtmetallische Materialien – wie Fliesen, Marmor, Holz

Signale durch die Elektronik verbunden. Genügt dem Infrarotsensor die

oder Beton – durchdringen konnte.

reine Refl exion für eine Reaktion der Elektronik, benötigt der Radarsensor zusätzlich noch die Veränderung der Signaleigenschaften

Fündig wurde man beim Österreicher Christian Andreas Doppler.

für ein Aktionsmuster.

Der Mathematiker und Physiker lebte von 1803 bis 1853 und sagte theoretisch den nach ihm benannten „Doppler-Effekt“ voraus. Er versuchte damals nachzuweisen, dass die Farbe des Lichtes eines Sternes einen Hinweis darauf gibt, ob sich der Stern von uns entfernt oder auf uns zu bewegt. Diese Annahme war und ist zwar nicht richtig, aber seine theoretischen Berechnungen bleiben im Prinzip wahr. Heute bezeichnet man die Veränderung der Frequenz von Wellen als Doppler-Effekt, wenn sich die Quelle und der Empfänger (Beobachter) relativ zueinander bewegen, also sich einander nähern oder voneinander entfernen. Als Beispiel sei ein Polizeiauto mit eingeschalteter Sirene genannt, das sich zunächst auf uns zu bewegt, dann an uns vorbei fährt und schließlich entfernt. Eine sich uns nähernde Schallquelle klingt heller, da sie den eigenen Schallwellen hinterher fährt. So erreicht uns als „Empfänger“ pro Zeiteinheit öfter eine Welle als im Fall einer sich von uns entfernenden. Letztere klingt demzufolge tiefer oder dunkler. Diesen Gesetzmäßigkeiten unterliegen auch Radarwellen. Sie haben zudem noch den Vorteil, nichtmetallische Materialien durchdringen zu können. Eine im Radarsensor befindliche Schwingdiode erzeugt eine bestimmte frequentierte Wellenfolge. Diese so genannte Radarkeule durchdringt – am Beispiel des Urinals – von hinten die geflieste Wand,

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Bild 14: Radarsensorsteuerung eines Urinals: nichtmetallische Materialien können durch die Radarstrahlung durchdrungen werden

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Aus diesem Grund können für den Radarsensor zusätzliche Infor-

Das wichtigste Einsatzgebiet für Piezosensoren ist die Dusche, da hier

mationen definiert werden, die ihn zum „Handeln“ veranlassen.

kaum die Forderung nach Berührungslosigkeit erhoben wird. Nach

Beispielsweise lassen sich die Richtungen, aus der der Nutzer auf das

Auslösen des Piezosensors fl ießt das Duschwasser für eine definierte

Urinal zugehen muss, definieren. Ebenso lässt sich das typische

Zeit. Aufgrund der integrierten Start/Stopp-Funktion kann der

Nutzerverhalten programmieren, um beispielsweise ein ungewolltes

Wasserfl uss beispielsweise zum Einseifen oder Shampoonieren

Auslösen der Spülarmatur zu vermeiden. Ein typisches Fehlverhalten

unterbrochen werden, was ebenfalls einen Wasser sparenden Effekt

wäre das Spülen des Urinals beim bloßen Vorbeigehen einer Person,

mit sich bringt.

ohne das diese das Urinal im bestimmungsgemäßen Sinne benutzt hätte. Bild 15: Duscharmatur mit Piezosensorik

Hingegen können Temperaturschwankungen oder Fremdsignale zu tatsächlichen Problemen führen. Änderungen der Umgebungstemperatur außerhalb bestimmter Toleranzgrenzen führen bei der temperaturabhängig arbeitenden Schwingdiode zu anderen Ergebnissen bei Frequenzen und Reichweiten. Daraus lässt sich ableiten, dass Radarsensoren unter bestimmten Rahmenbedingungen, wie sie beispielsweise in einer Autobahnparkplatztoilette herrschen, nicht eingesetzt werden sollten. Hier können durchaus Temperaturschwankungen zwischen Sommer und Winter von 30 Kelvin auftreten. Piezosensor Der Piezosensor gilt zu recht als technisch sehr zuverlässig, äußerst Die bisher beschriebenen Sensoren zählen zu den so genannten

robust und damit für vandalismusgefährdete Einsatzgebiete geeignet,

berührungslosen. Sie werden immer dann eingesetzt, wenn auf eine

da er keine sich mechanisch bewegenden Bauteile enthält.

Vermeidung von Infektionsübertragung bei der Armaturenauslösung und/oder auf Wassereinsparung Wert gelegt wird. Für den Piezosensor

4.1.3. Systematisierung nach dem Prinzip der

ist hingegen eine Berührung notwendig.

Spannungsversorgung

Das Wort „piezo“ stammt aus dem Griechischen und heißt „Druck“.

Die Art der Spannungsversorgung einer elektronisch gesteuerten

Ende des 19. Jahrhunderts entdeckten die Gebrüder Curie, dass bei

Sanitärarmatur wird im Wesentlichen durch zwei Kriterien beeinfl usst:

Druck auf einen Quarzkristall Ladungen erzeugt werden. Umgekehrt

Einerseits durch die technische Lösung der Armatur sowie der in ihr

lassen sich bei Anlegen einer Spannung solche Kristalle auch

verwendeten Baugruppen und andererseits durch die örtlichen oder

verformen. Diesen piezoelektrischen Effekt macht man sich bei den

baulichen Voraussetzungen.

gleichnamigen Sensoren zunutze, um Sanitärarmaturen elektrisch und nicht mechanisch zu aktivieren. Für die Betätigung des Piezosensors

Am Beispiel der technischen Lösungen des Hauses FRANKE AQUA-

genügt ein leichter Druck des Nutzers auf den Piezo-Taster, in der

ROTTER AG erläutert, gab bzw. gibt es Armaturenvarianten, die

Regel mit einer Kraft von umgerechnet ungefähr 20 Gramm.

sowohl direkt an das 230V-Stromnetz des Gebäudes angeschlossen

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oder über eine Sicherheitskleinspannung versorgt werden. Letztere

da diese sich in der Regel im Schutzbereich 3 befinden, und hier ist der

kann netzabhängig oder -unabhängig über Batterie bzw. Akku

Einwand des Elektrikers gegen eine Steckdose unwahrscheinlich.

erfolgen. Bezüglich der Spannungsversorgung lohnt sich für einen Anwender Bei einem Direktanschluss der Armaturen an das Hausnetz sollte auf

aber durchaus der Blick in die technischen Unterlagen solcher

die geltenden Sicherheitsbestimmungen insbesondere des Verbandes

Armaturen. Denn vor der Entscheidung pro oder kontra sollte nach

Deutscher Elektrotechniker und die von ihm herausgegebenen

den beiden Begriffen Anschluss-Spannung und Betriebs-Span-

VDE-Vorschriften geachtet werden. Aufgrund der einzuhaltenden

nung Ausschau gehalten werden. Die Betriebs-Spannung dient mehr

Maßnahmen, die sich auf den Schutz gegen gefährliche Körperströme

oder weniger nur der Information, nämlich darüber, mit welcher

in der Elektro-Installation beziehen, kann es unter Umständen

Spannung die Technik der Armatur „intern“ funktioniert. Wichtiger ist

unzulässig sein, einen direkten Netzanschluss herzustellen. Da die

dagegen die Information zur Anschluss-Spannung, denn sie gibt

Sensorik und Elektronik einer Armatur in der Regel mit Schutzklein-

Auskunft darüber, welche Voraussetzungen am Installationsort

spannung versorgt werden, spielt die Beachtung dieser Sicherheits-

geschaffen werden müssen, um diese Technik in Betrieb nehmen zu

maßnahmen dort kaum eine Rolle. Wichtiger ist sie bei der Wahl der

können. Findet der Leser beispielsweise hinter dem Begriff Anschluss-

Magnetventile, die es auch in einer 230V-Ausführung gibt. Hier

Spannung den Wert 24VDC, ist entweder vor Ort diese Voraussetzung

müssen die Schutzbereiche 0 bis 2, also z.B. einschließlich bis 120 cm

zu schaffen, oder unter der Rubrik Zubehör in den technischen

um einen Duschkopf herum, von solcher Technik „frei“ gelassen

Unterlagen des Armaturenanbieters nachzuschauen, ob dieser denn

werden. Bei Waschtischarmaturen ist das Problem nicht all zu groß,

auch ein entsprechendes Netzteil anbietet. Hier wäre es „unklug“, einen Transformator (Trafo) anzuschließen, da wir schon aus dem Physikunterricht kennen, dass die beiden Buchstaben DC (Direct

Spannungsversorgung elektronisch gesteuerter Armaturen

Current) einen unmissverständlichen Hinweis darauf geben, dass es sich um Gleichspannung handelt und ein Trafo „nur“ AC (Alternating Current), also Wechselspannung liefert. Falls jemand mit AC und DC nicht ganz so vertraut ist, sollte er sich auf jeden Fall auf die durch den Hersteller entweder mit angebotenen oder zumindest empfohle-

Netz abhängig

Netz unabhängig

nen Zubehöre verlassen und auf gar keinen Fall selbst eine vermeintlich billigere Lösung basteln wollen. Ob man sich für eine Batterie- bzw. Akku-Variante entscheidet, sollte

230 V

Netzteil

Trafo

Batterie

unbedingt von dem zu erwartenden Wartungs- und Instandhaltungsaufwand abhängig gemacht werden. Dieser ergibt sich vorwiegend aus der Benutzungshäufi gkeit der Armatur. Handelt es sich um nur

AC

DC

AC

Systematisierung der elektronisch gesteuerten Armaturen nach der Spannungsversorgung

46

DC

eine oder relativ wenige Zapfstellen und ist die Nutzungsfrequentierung relativ gering oder ist die Bereitstellung von 230VAC am „Ort des Geschehens“ zu aufwändig, kann durchaus die Entscheidung für eine solche Variante sinnvoll sein. Beispielsweise die „stand-alone“

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4. Elektronisch gesteuerte Armaturen als technische Lösung 4.2. Technischer Aufbau und Funktionsweise 4.2.1. Die Elektronik Die Elektronik ist nach der bereits erläuterten Sensorik die zweite namensgebende Baugruppe einer elektronisch gesteuerten Armatur. Sie hat sich in den vergangenen rund 40 Jahren Entwicklungsgeschichte den spektakulärsten Änderungen unterwerfen müssen. Heutige Elektroniken sind kleine „Rechenkünstler“, die sogar digitale Informationen im Rahmen von BUS-Protokollen verarbeiten können. Armaturen dieser Generation sind nicht nur in der Lage, die Wasserabgabe einer Armatur zu veranlassen, sondern können diese auch im Rahmen von Wassermanagementsystemen „intelligent“ steuern. Begriffe, wie Flash- und RAM-Speicher, Transceiver und Controller oder Multicasting, mit denen heute technische Details modernster Elektronikarmaturen beschrieben werden, lassen die Herzen eines jeden Elektronikfans höher schlagen. Trotzdem bleibt es eine Armatur, die im Bedarfsfall Wasser abgeben soll und möglichst von jeder/m Sanitärfachfrau /-mann technisch beherrscht werden muss, ohne ein Elektronikstudium absolviert zu haben. Aktuelle Elektronikbausteine und ihre Armaturen lassen sich in zwei weitere Gruppen unterteilen: Bild 16: PROTRONIC Urinalsspülarmatur mit Spannungsversorgung über ein Netzteil (lila).

1. Einzelarmaturen, so genannten „stand-alone“ Lösungen 2. netzwerkfähige Armaturen

Situation beim Hausarzt, der im Behandlungsraum nur eine einzige Waschtischarmatur installiert hat. Ansonsten sollte man sich lieber für

„Stand-alone“ Elektronikarmaturen

eine netzabhängige Lösung entscheiden, denn dann fällt das unter Umständen lästige Auswechseln der Batterien bzw. Akkus weg. Aus

Einzelarmaturen für den stand-alone Betrieb sind sowohl batterie-

Gründen der Vandalismusgefährdung sollte bei der Entscheidung pro

betrieben also netzunabhängig mit einer 6V-Lithium-Batterie, als auch

Netzabhängigkeit zusätzlich auf die Installationsvariante mittels einer

in einer netzabhängigen Variante erhältlich, die zur Absicherung einer

Unterputzdose refl ektiert werden und weniger auf die Variante mit

unterbrechungsfreien Stromversorgung bei einem Netzausfall

Stecker und Dose.

zusätzlich eine Batterie besitzt.

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So lässt sich einerseits eine Änderung z. B. des Parameters Öffnungs-

zeit (beim Urinal = Spülmenge), mittels eines so genannten Wedelcodes vornehmen. Dazu sind lediglich ein Inbusschlüssel zum Öffnen der Armaturenabdeckung und die eigene Hand erforderlich. Nach Entfernen der Abdeckung ist die Batterie zugänglich. Zum Start der Programmierung muss die Batterie für ca. 5 sec. aus der Armatur entfernt werden, damit die Elektronik in den Justiermodus schaltet. Nach ihrem Wiedereinsetzen beginnt eines der beiden „Augen“ des Infrarotsensors, mittels einer dahinter befindlichen Leuchtdiode, zu blinken. Anschließend hält man die eigene Hand als Refl exionsfläche vor die Sensorik, bis diese zu blinken aufhört. Nachdem nun die Hand aus dem Refl ektionsbereich entfernt und erneut wieder vor die Sensorik geführt wurde, beginnt die Leuchtdiode, synonym für eine entsprechende Öffnungszeit/Spülmenge, nacheinander zunächst zweimal, dann dreimal usw. bis sechsmal zu blinken. (Das zweimalige Blinken entspricht der geringsten Spülmenge und das sechsmalige der Bild 17: PROTRONIC Armatur mit zusätzlicher 6V-Lithium-Batterie zur Absicherung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung und Gruppenelektronik

größten.) Wird die Hand nach einer dieser Blinkfolgen aus dem Refl ektionsbereich genommen, erfolgt eine Probespülung. Sollte diese nicht den Wünschen entsprechen, steht ab dem Ende dieser Probespülung ein Zeitfenster von 20 sec. zur Verfügung, um die beschriebene

Eine so genannte Gruppenelektronik, wie z.B. in der infrarotgesteuerten PROTRONIC Familie von Franke Aquarotter zeichnet sich durch den gleichen Elektronikbaustein für alle Anwendungsbereiche von der Waschtischarmatur bis zu verschiedenen Spülarmaturenvarianten und Unterputz- oder Aufputzlösungen aus. Der Vorteil liegt auf der Hand: Geringere Entwicklungs- und Herstellkosten und einfachere Beherr-

Bild 18: An der PROTRONIC Urinalspülarmatur kann der Parameter Öffnungszeit/Spülmenge per Hand mittels eines „Wedelcodes“ (s.o.) eingestellt werden.

schung der einheitlichen Technik in unterschiedlichen Armaturenvarianten durch den Betreiber. Erwähnenswert bei dieser Elektronik sind die beiden Möglichkeiten der Parametrierung, also das Einstellen oder Verändern von Parametern wie: Sensorreichweite Öffnungszeit Spülmenge Zwangsauslösung/Hygienespülung usw.

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Prozedur zu wiederholen. Wird die Hand innerhalb dieser Zeit nicht

Bild 19: „remote-controle“ per Fernbedienung

wieder vor die Sensorik gehalten, erfolgt ein abschließendes Blinken, welches die Aktivierung mit der neu eingestellten Öffnungszeit/

Spülmenge signalisiert. Danach nur noch „Deckel drauf und fertig“. Natürlich gibt es – wie sollte es im Zeitalter von „remote-control“ auch anders sein – eine zweite wesentlich komfortablere Variante, wenn man sich für eine optionale Fernbedienung des Herstellers entschließt. Diese lässt einfach und schnell mittels der entsprechenden Tasten eine Parametrierung der Öffnungszeit und auch eine Änderung der Sensorreichweite zu. Gleichzeitig kann ein Testmodus genutzt werden, bei dem die zuvor genannten Parameter auch ohne Wasserabgabe der Armatur veränderbar sind. Zusätzlich ermöglicht eine „reset“-Taste das Zurücksetzen der Programmierung auf die Werkseinstellungen. Als sehr sinnvoll erscheint der Hinweis des Herstellers, möglichst die Reinigungskraft mit einer solchen Fernbedienung auszustatten. Sie kann so nämlich per Tastendruck auch alle Armaturen ausschalten,

Netzwerkfähige Elektronikarmaturen

um ein ungewolltes Auslösen von infrarotgesteuerten Wasch- und Duscharmaturen während der Reinigungsarbeiten zu vermeiden.

Netzwerkfähige Elektronikarmaturen sind in der Lage nicht nur allein (stand-alone) zu agieren, sondern können über ein gebäudeinternes

Eines der wichtigsten Entscheidungsargumente für eine elektronisch

Netzwerk zentral gesteuert und verwaltet werden. Die jüngste Elektronik-

gesteuerte Armatur stellt heute die Programmierbarkeit einer 24 h

armaturengeneration aus dem Hause Franke Aquarotter kann so in das

Hygienespülung dar. Ihr Sinn besteht in der Vermeidung von Stagnation. Im aktuellen Regelwerk, das zu den „allgemein anerkannten Regeln der Technik“ zählt, ist ein maximaler Zeitrahmen von 3 Tagen genannt, nach dem spätestens ein Wasseraustausch in den Trinkwasserleitungen stattgefunden haben sollte. Der Autor empfi ehlt aufgrund seiner seit vielen Jahren gewonnenen Erfahrungen mit dem Thema Trinkwasserhygiene einen Wasseraustausch, mindestens der nicht durchströmten Leitungen, bereits nach 24 Stunden. Diese Hygienespülung wird an der Fernbedienung mittels einer Tastenkombination aktiviert. 24 Stunden nach ihrer letzten Benutzung wird dann automatisch eine Zwangsspülung oder Wasserabgabe der Armatur veranlasst.

Wassermanagement AQUA 3000 open eingebunden werden. Das System basiert auf einer innovativen Elektronikplattform. Hierbei handelt es sich um ein intelligentes Elektronikmodul, dass für alle Anwendungsbereiche - Waschen, Duschen, Spülen - programmiert werden kann. Die Armaturen/Elektronikmodule werden über ein Systemkabel vernetzt, das die Datenkommunikation ermöglicht. Um die gesamte Komplexität und Leistungsfähigkeit zu begreifen, macht es Sinn, etwas tiefer in die Theorie einer netzweiten Elektroniktechnologie einzusteigen. Die Basis bildet die CAN-Bus-Technologie (Controller Area Network), die ihrerseits wiederum auf der Nutzung digitaler Signale und Informationen beruht. Deshalb zunächst ein kleiner Exkurs in die Welt der Bits und Bytes.

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Das CAN-Bus-System wurde vor 25 Jahren von Bosch zur Vernetzung von Steuergeräten in Automobilen entwickelt, um den Verdrahtungsaufwand bei Kabelbäumen zu reduzieren und das Gewicht zu minimieren. BUS (Bidirectional universal switch) beschreibt ein

Taktlänge (Bit pro sec. / Baud)

Pegel high

Leitungssystem mit den dazugehörigen Steuerungskomponenten, um Daten und Energie zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten, so genannten BUS-Teilnehmern („Knoten“) auszutauschen.

low h-Bit

l-Bit 8 Bit = 1 Byte

t

Bild 21: Die Nutzung binärer Daten zur Maschinenlesbarkeit von Informationen

Sekunde. Nicht zu verwechseln mit der Baudrate, die die Anzahl der Zustandsänderungen pro Zeiteinheit nennt. Der Name kommt von dem Erfinder, der 1874 den nach ihm benannten Baudot-Code erfand, Jean-Maurice-Emile Baudot. Im Falle des von Franke Aquarotter verwendeten CAN-BUS-Systems handelt es sich um eine Baudrate von 20 kbits/s. Aufgrund dieser relativ geringen Baudrate ist auch keine Abschirmung des Kabels gegen Fremdeinfl üsse notwendig. Bild 20: Was ist ein BUS?

Eine Besonderheit dieses Datenbusses ist die Eigenschaft der verwendeten digitalen Signale. Sie werden nämlich auf zwei Leitungen „redundant reversibel“ übertragen. Das heißt, ein Signal wird

50

Die sichere Übertragung von Daten ist aus der heutigen Zeit nicht

doppelt und gleichzeitig auf zwei Leitungen (redundant – überfl üssig,

mehr wegzudenken. Digitalisierte Daten werden im Interesse einer

aus Sicherheitsgründen) aber mit entgegen gesetztem Vorzeichen

Maschinenlesbarkeit und ihrer elektronischen Verarbeitung in

(reversibel – umgekehrt) gesendet. Man nennt auch hier das eine

Computern, in ein Binärformat (zweistellig) umgewandelt. Nur eine

Signal „high“ und das andere „low“. Dadurch ist aber die Datenüber-

Maschine erkennt und „liest“, ob ein Zustand elektrisch „high“ (also 1)

tragung, auch während einer elektromagnetischen Störung auf das

oder „low“ (also 0) vorhanden ist. Einen solchen Zustand nennt man

Signal, relativ sicher. Denn bei einer Störung würden das „high“- und

Bit (Binary digit). Um ein Zeichen und damit eine Information, so

auch das „low“-Signal in die gleiche Richtung verschoben. Die

darzustellen, dass es unterscheidbar ist, müssen mehrere Bits

Differenz zwischen beiden, die vom Empfänger ausgewertet werden

aneinandergereiht werden. Das nennt man dann ein Byte oder auch

kann, bliebe aber bestehen. Um trotzdem zwei (binäre) Zustände zu

Oktett, wenn es aus acht Zeichen besteht. Und in welcher Geschwin-

haben, sind in der einen Situation beide Signale gleich (auch „rezessiv“

digkeit solche Daten übertragen werden, beschreibt man mit der so

genannt) und entsprechen der „1“ und in der anderen Situation

genannten Bitrate, also der Anzahl der übertragenen Bits pro

different (auch „dominant“ genannt) und entsprechen der „0“.

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Bild 22: Das „redundant – reversible“ Signal des CAN-Bus.

Aus der Gebäudeleittechnik sind eine Reihe von Datenbussystemen bekannt. Beispielsweise der LON-, EIB- oder PROFI-Bus. Die Schwierigkeit besteht immer darin, unterschiedliche Systeme von unterschiedlichen Anbietern miteinander kompatibel zu gestalten. Der CAN-Bus bietet den Vorteil, über ein Ethernet, also ein lokales Netzwerk (LAN – local area network) wie es jeder aus einem vernetzten Büro kennt, kommunizieren zu können. Verschiedene Ethernet-taugliche Systeme können dieses als Schnittstelle nutzen und

Bild 23: Die Vernetzung von Sanitärarmaturen über ein lokales Netzwerk (LAN)

so eine Kompatibilität erreichen. Auch die Sanitärarmaturen sind in nahezu unbegrenzter Anzahl über das Ethernet miteinander vernetzbar. Ihre Schnittstelle zum LAN ist der ECC-Controller, der gleichzeitig

Der Erstgenannte enthält das jeweilige Betriebsprogramm, das nicht

als Netzteil fungiert. Pro ECC können maximal 32 Elektronikmodule/

nur zur Steuerung einer Armatur dient, sondern auch das Aufheizen

Armaturen angeschlossen werden. Er bildet den Übergabepunkt zum

eines Trinkwasserspeichers oder der Zirkulationsleitung steuern und

Ethernet. Der folgende Artikel geht darauf ausführlicher ein.

überwachen kann.

Die Elektronik der Armaturenfamilie AQUA 3000 open

Der RAM-Speicher enthält das jeweilige Anwendungsprogramm, auch „ID“ genannt. Einerseits stellt die ID den Inhalt des Programms dar,

Das Herzstück jeder Armatur dieser Produktfamilie ist das Elektronik-

das für diese Armatur erstellt wurde. Hiermit wird u. a. der Ablauf der

modul. Es verfügt über mehrere digitale Ein- und Ausgänge, Anschlüs-

gewünschten Wasserabgabe oder das Erfassen und Speichern von

se für bis zu acht „intelligente“ Sensoren (u. U. mit eigenem Sensor-

Daten wie Temperaturen und Öffnungszeiten gesteuert. Diese

bus), zwei Eingänge für Temperaturfühler sowie analoge Ausgänge für

Armaturen-ID kann jederzeit, auch durch den Betreiber selbst, mittels

das Ansteuern mono- oder bistabiler Magnetventile. Ein Elektronikmo-

einer vom Hersteller mitgelieferten Software, geändert werden.

dul besitzt, wie aus der PC-Technik bekannt, einen FLASH- und einen

Andererseits ist die ID, die in einer Zahlenfolge dargestellte Bezeich-

RAM-Speicher.

nung des Programms. Anhand dieser Zahlenfolge kann der

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Eingeweihte erkennten, um welches Armaturenprogramm oder um

Zur Parametrierung oder Änderung der hinterlegten Wasch-,

welche Variante es sich handelt und welche Sensoren angeschlossen

Spül- oder Dusch-Programme ist ein Laptop oder PC unentbehrlich.

bzw. aktiviert sind. Die Bezeichnung 06003 steht zum Beispiel für ein

Die kostenlose Software, die auf jedem handelsüblichen Rechner läuft,

Duschprogramm mit angeschlossenem Piezotaster (06). Die letzte Zahl

liefert der Hersteller zu diesem Zweck mit. Alle Armaturen, treffender

(3) zeigt, dass sowohl der Warm- als auch der Kaltwassertemperatur-

formuliert alle Elektronikmodule, sind über eine Systemleitung

sensor angeschlossen sind. Die mittleren beiden Nullen geben in

miteinander verbunden, welche an einem „intelligenten“ Netz- und

diesem Falle an, dass es sich um die Urvariante handelt und noch

Steuerteil endet: dem ECC-Funktionscontroller. Dieser bietet,

nicht modifiziert ist.

zusätzlich zur 24 V DC Spannungsversorgung, die Möglichkeit, sowohl weitere Funktions- und Programmablaufsteuerungen zu übernehmen als auch den bereits erwähnten RJ 45 Anschluss für einen PC zur Kommunikation mit den Elektronikmodulen. So lassen sich, neben allen üblichen Parametern wie Öffnungszeiten der Magnetventile oder Reichweiten der Sensoren, bis zu 1800 Parameter aktivieren oder verändern. Jeder ECC-Funktionscontroller kann maximal 32 Armaturen/Elektronikmodule steuern. Werden mehrere ECCs benötigt, erfolgt deren Vernetzung über Ethernet. Jedes Elektronikmodul verfügt über folgende Programme. Diese sind entweder werkseitig schon aktiviert oder können vom Betreiber mittels der mitgelieferten PC-Software jederzeit „zum Leben erweckt“ werden. Ebenso sind die entsprechenden Parameter dieser Programme veränderbar.

1.

Automatische Laufzeitreduzierung: Die Öffnungszeiten der Magnetventile ändern sich frequentierungsabhängig. Ein Beispiel ist die Autobahnraststätte: Je höher die Benutzungshäufi gkeit eines Urinals in einem definierten Zeitraum umso kürzer die Öffnungszeit. Gleiches macht für Duschen in einer Schwimmhalle Sinn, um unnötigen Wasserverbrauch durch „spielende“ Kinder zu reduzieren.

2.

Spitzenlastreduzierung: Bei Aktivierung dieses Parameters nimmt die Armatur an der Gleichzeitigkeitsunterdrückung teil.

Bild 24: Das Elektronikmodul - Herzstück einer jeden AQUA 3000 open Armatur, die über einen CAN-Bus „kommuniziert“

Markanteste Beispiele sind die Urinalreihen in einem Sportstadion oder einer Schule: Von allen „Teilnehmenden“ gibt immer nur eine Armatur Wasser ab und alle anderen folgen nacheinander.

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Bild 25: Das Elektronikmodul ermöglicht bereits vielfältige Funktionalitäten

3.

Hygienespülung: Diese ist sowohl temperatur- als auch zeit- und

(laut Regelwerk 25°C; der Autor empfi ehlt allerdings 22°C), wird

frequentierungsabhängig möglich. Eine 24h-Zwangsspülung ist

die entsprechende Armatur so lange geöffnet, bis dieser Wert

grundsätzlich aktiviert. Beispiele für ihre Notwendigkeit:

wieder unterschritten wird.

Stichleitungen oder selten genutzte Zapfstellen. Zur Vermeidung von Stagnation in nicht zwangsweise durchströmten Leitungen

4. Spülung bei Netzwiederkehr: Grundsätzlich ist für den Fall der

können 5 verschiedene Varianten von automatisch auslösenden

Netzwiederkehr nach einer Unterbrechung der Stromversorgung

Armaturenöffnungen aktiviert werden. Bei Warmwasserleitungen

eine Zwangsspülung aktiviert, auch „Power-On-Spülung“ genannt.

geschieht dies vorwiegend zeit- oder benutzungsabhängig und bei

Sinn macht dies in erster Linie bei Urinalen oder WC, die auch

Kaltwasserleitungen zusätzlich temperaturabhängig. Im Falle eines

während eines Stromausfalls benutzt worden sein könnten und

Anstiegs der Kaltwassertemperatur über einen bestimmten Wert

nach Netzwiederkehr von den „Folgen“ befreit werden sollten.

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5.

Temperaturmessung: In Abhängigkeit der Armaturenart können

9.

Öffnungszeit: Die Öffnungszeiten der Magnetventile können

sowohl Warmwasser- als auch Kaltwassertemperaturfühler an das

entweder mittels der Software verändert werden oder über einen

Modul angeschlossen werden. Zwei Beispiele: die Temperaturüber-

so genannten Wedelcode. Diese Möglichkeit macht Sinn, wenn

wachung für die „Hygienespülungen“ und die Temperaturmes-

kein PC zur Verfügung steht. Dazu ist im Falle eines vorhandenen

sungen am Installationsmaterial bei einer thermischen Behandlung.

Piezosensors eine bestimmte Betätigungsfolge oder im Falle eines

Diese wird durch Anlegefühler, die an der Außenwand des

Infrarotsensors eine bestimmte Refl ektionsauslösung erforderlich.

Installationsmaterials angebracht sind, erreicht. 10. Reichweite: Eine Änderung der Reichweite des Infrarotsensors 6. Temperaturspeicherung: Die über die Kalt- und Warmwassertemperaturfühler erfassten Werte werden während des Normalbe-

ist ebenso in den beiden zuvor genannten Varianten (PC oder Wedelcode) möglich.

triebes alle 2 Minuten über einen Zeitraum von 90 Minuten im Armaturenmodul gespeichert. „Ältere“ Daten können, vor allem

11. Thermische Behandlung: In jedem Armaturenmodul kann die

für langfristige Auswertungen, an einen angeschlossenen PC zum

Teilnahme und der Ablauf, also ob und wie diese Armatur

Speichern weitergeleitet werden. Während einer thermischen

an der thermischen Behandlung des Systems teilnehmen soll,

Behandlung des Installationssystems werden die Temperaturen

programmiert werden.

allerdings alle 10 Sekunden erfasst mit dem Ziel, einer nachvollziehbaren Protokollierung. Nur so kann eine Regelwerks- und vor

Das Ziel ist immer die Erreichung einer bestimmten Temperatur des

allem Hygienekonformität der thermischen Behandlung gewähr-

Installationsmaterials durch das ausströmende heiße Wasser nach

leistet werden. Wenn dann noch periodisch die Ergebnisse mikro-

dem Öffnen der Magnetventile. Dazu kann einerseits ihre

bieller Beprobungen als Auswertedaten zur Verfügung stehen,

zeitabhängige Öffnung aktiviert werden und andererseits ihre

kann tatsächlich von Desinfektionen gesprochen werden und

temperaturabhängige. Dabei öffnen die Magnetventile entspre-

nicht nur von Behandlungen.

chend einer hinterlegten Temperaturtabelle unterschiedlich lange:

Protokollspeicher: Die Anzahl der Öffnungen und Öffnungs-

Öffnung aktivierbar. Damit wird die während einer thermischen

zeiten eines Magnetventils können erfasst und gespeichert

Behandlung des Systems ausströmende Wassermenge, und so die

werden. Ebenso werden Statistikdaten wie Betriebsstundenzähler

Wasser- und Energiekosten, reduziert. Dazu wird dem Temperatur-

und die letzte thermische Behandlung sowie die Zeit seit der

sensor, der an einer „repräsentativen“ Stelle des Installationsmate-

letzten Hygienespülung und Störungen aller Art erfasst.

rials angebracht werden sollte, eine „Abschalttemperatur“

je wärmer desto kürzer. Zusätzlich ist eine so genannte triggernde 7.

vorgegeben, die um 2 Kelvin über der Temperatur liegt, die zu 8. Sicherheitsabschaltung bei Thermischer Behandlung: Mit

54

einer thermischen Behandlung des Installationsmaterials

Start der thermischen Behandlung schalten die daran teilneh-

notwendig ist. Wird diese „Abschalttemperatur“ nach dem Öffnen

menden Armaturen aus Sicherheitsgründen ab und sind nicht

des Magnetventils erreicht und durch den Fühler registriert,

benutzbar. Dies entspricht den Forderungen, die sich aus der

veranlasst das Modul das Schließen des Ventils. Erst wenn das

Verkehrssicherungspflicht des Betreibers ergeben. Eine ungewollte

Material wieder auf die um 2 Kelvin niedrigere Temperatur

Aktivierung eines Sensors führt, je nach Programmierung, zur

abgekühlt ist, öffnet das Magnetventil erneut. Damit ist eine

Unterbrechung der thermischen Behandlung entweder nur an

Wassermengeneinsparung um ca. 1 ⁄ 3 durchaus realisierbar. Als

dieser Armatur oder an allen.

Temperaturfühler stehen drei Arten zur Verfügung (Einschraub-

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fühler für den Armaturenblock, Einsteckfühler für die Wassermen-

Bild 26: Über Parametrierungsmasken können die „IDs“ und bis zu 1800 Parameter verändert werden

genregulierung oder Anlegefühler). Welcher gewählt wird, sollte von der Zielstellung und Möglichkeit abhängig gemacht werden, wie eine „repräsentative“ Temperaturerfassung zu erreichen ist. Unter „repräsentativ“ ist zu verstehen, dass ein Messort für die Temperaturerfassung auszuwählen ist, der den Rückschluss zulässt, dass auch alle anderen Materialtemperaturen, die keiner Erfassung unterliegen, mindestens diesem Wert entsprechen. 12. Programmumschaltung: In jedem Modul können zwei völlig unterschiedliche IDs, also Anwendungsprogramme für Spülen, Waschen oder Duschen, aktiviert werden. Die jeweiligen Programme sind über einen ECC-Funktionscontroller oder einen PC umschaltbar. Beispiel Schule: Nachdem die Schüler in die Ferien geschickt wurden, könnte der Hausmeister vom „Normalbetrieb“ auf den „Ferienbetrieb“ umschalten. Als Folge kann nun keine

Die Elektronikmodule können, wie bereits erwähnt, mittels eines

Armatur mehr „normal“ benutzt werden, dafür ist aber für eine

RJ 45 Anschlusses des mit ihnen verbundenen ECCs/Netzteils auch

selbstständige Spülung alle 24 h gesorgt. Zusätzlich könnte bei

mit einem PC kommunizieren. Da dieser wiederum das „Tor“ zum

einer unberechtigten Aktivierung eines Sensors ein Alarm

Internet ist, eröffnet sich somit die Möglichkeit, Änderungen der

ausgelöst werden, wodurch die Sicherheit während der Ferien

Software oder so genannte Updates selbst des Betriebsprogramms via

erhöht wird. Ähnliches bietet sich für Sportstadien an, die vom

Mail vom Hersteller und Entwickler zum Endkunden zu schicken. Was

Wochen-/Trainingsbetrieb auf Wochenend-/Spielbetrieb

zudem eine nicht zu überschätzende Vereinfachung der Fehlersuche

umschalten. Auch so lässt sich das Problem der Überdimensionie-

und Fehlerbehebung aus der Ferne darstellt. Wenn in der Vorgänger-

rung lösen.

variante noch ganze Busknoten in solchen Fällen ausgetauscht werden mussten, reicht heute ein so genanntes Flashen. Darunter versteht

13. Vor- und Nachspülung: Die Vorspülung stammt noch aus der Zeit der so genannten Flachspüler bei den WCs. Bei diesen

man das „Überschreiben“ des Flash-Speichers mit einer neuen Software.

Keramiken kam es zu unschönen Anhaftungen von Fäkalien, wenn ihre Oberflächen, durch längeres Nichtbenutzen und Verdunsten des Wassers, trocken waren. Für solche Fälle macht es Sinn, dass vor ihrer Benutzung eine geringe Spülmenge die Keramikoberfläche anfeuchtet. Das Nachspülen sollte dann aktiviert werden, wenn potenziell die Möglichkeit besteht, dass nach einer Hauptspülung noch ungewollt Abfälle in das WC oder Urinal gelangen.

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Dipl.-Ing. Jürgen Klement – Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung

Für Dipl.-Ing. Jürgen Klement

dichtring im Wasser-/Heizkörperbereich sichtbar durch seine gelbe

aus der TI Uponor MLC-G

Einfärbung sowie der Materialart. Gas-Komponenten deshalb niemals

Das Uponor Verbundrohrsystem MLC-G für die Gasinstallation

mit dem Standard-Programm für Wasser-/Heizkörper mischen! Das gelbe Uponor Unipipe MLC-G Gasrohr Mehrschichtverbundrohr (PE-Xb – Haftvermittler – überlappt längsverschweißtes Aluminium – Haftvermittler – PE-Xb) ist gegen Erdgas und die zulässigen Begleitstoffe (z. B. Odoriermittel) beständig und diffusionsdicht. Das Uponor Unipipe MLC-G Gasrohr besteht aus einem überlapptlängsverschweißten Aluminiumrohr, auf das innen und außen eine Schicht aus vernetztem Polyethylen aufgebracht ist. Alle Schichten werden durch eine zwischenliegende Haftvermittlerschicht dauerhaft miteinander verbunden. Das überlappte Verschweißen des Aluminiumrohres bietet durch die breitere Verbindungsstelle eine sehr sichere und dauerhafte

Das lückenlose Programm ermöglicht die komplette Gasinstallation.

Verbindung.

Dabei ist die Verlegung besonders einfach und wirtschaftlich: Die Kernstücke des Systems, das Uponor Mehrschichtverbundrohr und die

Die Uponor MLC-G Gas Pressfi ttings sind mit erdgasbeständigen

zugehörigen Fittings werden im eigenen Haus gefertigt und sind somit

O-Ringen, welche nicht heißwasserbeständig sind, ausgestattet.

perfekt aufeinander abgestimmt. Durch die Formstabilität des Rohres

Deshalb dürfen die Komponenten nicht für die Sanitär oder Heizungs-

und die geringe Längenausdehnung sind nur wenige Befestigungs-

installation eingesetzt werden. Die Uponor MLC-G Gasfi ttings

punkte nötig. Abgerundet wird das Uponor Verbundrohrsystem durch

bestehen aus einem verzinnten Messinggrundkörper mit werkseits

ein durchdachtes Werkzeugprogramm: vom Rohrschneide-Werkzeug

fi xierten Presshülsen aus Edelstahl für das schnelle Herstellen der

über Entgrater bis hin zu Presswerkzeugen. Die dauerhafte Sicherheit,

Verbindungen. Die fi xierte Presshülse bietet einen Schutz des

verbunden mit einer langen Lebensdauer, sind die wichtigsten

innenliegenden Dichtrings vor mechanischen Beschädigungen. Zur

Anforderungen, die heute an eine zuverlässige und hochwertige

optischen Kennzeichnung tragen die Gasfi ttings gelbe Anschlagringe.

Gasinstallation gestellt werden.

Die Uponor MLC-G Gas Pressfi ttings sind nur für das einmalige Verpressen bestimmt und danach nicht wiederverwendbar. Das

Mit dem Uponor MLC-G Verbundrohrsystem wird auf eine geprüfte

Nachverpressen ist nicht zulässig. Die Verpresstechnik der Uponor

und zertifizierte Qualität gesetzt, Voraussetzung um alle erforder-

MLC-G Gasfi ttings mit dem Uponor Unipipe MLC-G Gasrohr erzeugt

lichen Bauregeln einzuhalten. Das Uponor Unipipe MLC-G Gasrohr

unlösbare, dauerhaft dichte Verbindungen. Die erforderlichen

ist korrosionsbeständig, fl exibel und formstabil.

Pressbacken müssen das KSP0 Pressprofil besitzen.

Merkmale MLC-G Gassystem

Sicherheitseinrichtungen

Das Rohr ist in der farblichen Kennzeichnung für Gas international

Beim Einsatz von Mehrschichtverbundrohren in der Gasinstallation

(gelb) permanent eingefärbt. Die Fittings besitzen einen gelben

müssen gemäß DVGW-TRGI 2008 Gasströmungswächter (GS)

Pressanschlagring. Der Dichtring unterscheidet sich zum Standard-

eingesetzt werden. Diese müssen metallisch wärmeleitend jeweils mit

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

57


Dipl.-Ing. Jürgen Klement – Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung

einer thermischen Absperreinrichtung (TAE) verbunden sein. Für das

Die DVGW-TRGI 2008 regelt, wie Gasanlagen geplant, ausgeführt,

Uponor MLC-G Gassystem sind deshalb vorgefertigte GS/TAE-Ein-

gewartet und instand gehalten werden müssen. Die Vorgaben der

heiten, bestehend aus einem GS mit verbundener TAE, erhältlich.

DVGW-TRGI 2008 sind ausnahmslos für alle Installationen mit dem Uponor MLC-G Gassystem zu beachten und einzuhalten.

Definition Der Gasstromungswächter ist eine aktive Sicherungsmaßnahme zum

Die Technischen Regeln für Gas-Installationen gelten für

Schutz der Gasanlage gegen Manipulationen, welche bei versehentlichen oder vorsätzlichen Beschädigungen der Gasleitung (z. B.

Planung

Brandfall), sofort selbsttätig den Gasdurchsatz unterbricht. Die

Erstellung

DVGW-TRGI 2008 schreiben bei der Verwendung von Mehrschichtver-

Änderung

bundrohren beim GS jeweils den Einsatz einer thermisch auslösenden

Instandhaltung

Absperreinrichtung vor. Deshalb bietet Uponor schon werkseits fest verbundene Kombilösung GST in verschiedenen Typen an. Die Auswahl des Gasstromungswächters richtet sich leistungsbezogen entsprechend

Sie gelten für Gasinstallationen in Gebäuden und auf Grund-

dem Einbaufall bei bestimmtem Leitungsdurchmesser und -länge und

stücken, die mit Gasen der 1., 2. und 4. Gasfamilie und mit Drucken

der Nennwärmebelastung bzw. Gesamtnennwärmebelastung. Für

bis 100 mbar (Niederdruck) betrieben werden.

Uponor MLC-G dürfen nur GS Typ K mit Druckverlust 0,5 mbar (bei Nenndurchfluss) verwendet werden. Die GS/ TAE-Einheit muss in der

Das Uponor MLC-G Verbundrohrsystem für die Gasinstallation kann

auf dem Typenschild angegebenen Einbaulage (waagerecht oder

eingesetzt werden für Gasanlagen beginnend hinter der Hauptabsper-

senkrecht nach oben) eingebaut werden, um das geforderte Schließ-

reinrichtung (HAE) bis zum Gasgeräteanschluss.

verhalten und damit die Funktion sicherzustellen. Allgemeine Anforderungen an die Gasinstallation Thermisch auslosende Absperreinrichtung (TAE) Einsatzgrenzen Der im Innenraum der TAE beinhaltete Schließkörper reagiert auf thermische Beanspruchung und unterbricht bei Erreichen der

Das Uponor MLC-G Gassystem darf nicht eingesetzt werden für

Auslösetemperatur den Gasdurchfl uss. Die TAE bleiben bei Tempera-

Betriebsdrucke über 100 mbar und als frei verlegte Außenleitung.

turen bis 925 °C sowie nach dem Abkühlen dicht.

Erdverlegte Außenleitungen dürfen nur zum Anschluss von Gasgeräten im Freien verwendet werden (Bild 1).

Planungsgrundlagen Gasinstallation Das Uponor MLC-G Gassystem ist nur geeignet für den Einsatz von

58

Die Technischen Regeln für die Gasinstallation (kurz: TRGI) sind als

Erdgas gem. der 2. Gasfamilie. max. 100 mbar (10 kPa oder 0,01 MPa)

DVGW-Arbeitsblatt G 600 die verbindliche und gleichsam wichtigste

und wird innerhalb von Gebäuden zur Gasgeräte-Versorgung

Vorschrift für das Fachhandwerk in der Gasinstallation.

eingesetzt.

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Instandhaltung Die Instandhaltung in Anlehnung an DIN EN 13306 und DIN 31051 ist die Gesamtheit der Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes sowie zur Bewahrung und Wiederherstellung des Soll-Zustandes und gliedert sich in (vgl. Bild 2): Sichtkontrolle durch den Betreiber der Gasinstallation „Hausschau“ im Zuge der Erfüllung der Verkehrssicherungspflicht Inspektion (Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes) Wartung (Bewahrung des Soll-Zustandes) Instandsetzung (Wiederherstellung des Soll-Zustandes). Hauptabsperreinrichtung (HAE) Die HAE ist die Absperreinrichtung am Ende der Hausanschlussleitung, die dazu bestimmt ist, die Gasversorgung eines oder mehrerer Gebäude abzusperren. Gasdruckregelgerät (GR) Das GR ist ein Bauteil zum Regeln des Druckes im nachgeschalteten Teil der Leitungsanlage. Es kann als Haus- oder Zähler-Druckregelgerät Bild 1: Einsatzbereiche MLC-G

eingesetzt werden. Thermisch auslösende Absperreinrichtung (TAE)

Begriffe der Gasinstallationstechnik

Eine TAE bewirkt die Absperrung des Gasfl usses, wenn die Temperatur dieses Bauteiles einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Gasinstallation Die Gasinstallation ist die Einrichtung hinter der Hauptabsperreinrich-

Gasströmungswächter (GS)

tung (HAE) bis zur Mündung der Abgasanlage ins Freie. Gasinstallati-

Der GS ist eine Einrichtung, die den Gasdurchfl uss selbsttätig sperrt,

onen bestehen aus Leitungsanlagen, Gasgeräten, Verbrennungsluft-

wenn der Schließdurchfl uss überschritten wird.

versorgung und Abgasanlagen. Das Uponor MLC-G Gassystem dient zur Erstellung von Leitungsanlagen zur Versorgung von Gasgeräten.

Gassteckdose (GSD) Die GSD ist die Sicherheits-Gasanschlussarmatur nach DIN 3383-1

Erstellung der Gasinstallation

oder DVGW-Prüfgrundlage VP 635-1.

Nach der DVGW-TRGI 2008 ist die Erstellung der Gasinstallation (früher Gasanlage) die Gesamtheit der Maßnahmen für die Errichtung der Gasinstallation.

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Dipl.-Ing. Jürgen Klement – Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung

Leitung

Einzelzuleitung

Die Leitung besteht aus Rohren und ihren Verbindungen.

Bei Gasinstallationen mit nur einem Gasgerät ist die Einzelzuleitung der Leitungsteil von HAE bis zur Gasgeräteanschlussarmatur.

Leitungsanlage Die Leitungsanlage besteht aus der Leitung sowie den notwendigen

Geräteanschlussleitung

Bauteilen. Sie kann sowohl aus Außenleitungen und/oder Innenlei-

Die Geräteanschlussleitung ist der Leitungsteil von der Gerätean-

tungen bestehen.

schlussarmatur bis zum Anschluss am Gasgerät.

Außenleitung

Besondere Anforderungen bei der Verlegung von Kunststoff-

Die Außenleitung ist die Leitung hinter der HAE, die außerhalb von

Innenleitungen für Betriebsdrücke bis zu 100 mbar

Gebäuden verlegt ist. Für den Bereich der Verwendung von Kunststoff- Innenleitungen Innenleitung

schreibt die DVGW-TRGI 2008 besondere Vorschriften zur Verlegetech-

Die Innenleitung ist die im Gebäude verlegte Gasleitung hinter der

nik vor. Weitergehend als die allgemein gültigen Einbauvorschriften

HAE. Die Innenleitung und die Außenleitung können aus Verteilungs-

wird hier die „Forderung nach Explosionssicherheit der Gasinstallation”

leitung, Steigleitung, Verbrauchsleitung, Abzweigleitung, Einzelzulei-

gefordert, weil Mehrschichtverbundrohre die HTB-Qualität nicht

tung und Gasgeräteanschlussleitung bestehen.

bereits von sich aus darstellen. Zur Erfüllung der geforderten Explosionssicherheit sind also beim Einbau vom Uponor MLC-G Gassystem

Verteilungsleitung

Sicherheitseinrichtungen in Verbindung mit spezifischen Bruchverhal-

Die Verteilungsleitung ist der Leitungsteil zu mehreren Gaszählern.

tensanforderungen an das Rohrleitungssystem sowie eine darauf abgestimmte spezielle Leitungsführung zu den einzelnen Gasgeräten

Steigleitung

erforderlich. Diese Sicherheitseinrichtungen erfüllen dann auch die

Die Steigleitung ist der Leitungsteil der Verteilungsleitung, der

Anforderung zum Schutz gegen Eingriffe Unbefugter.

senkrecht von Geschoss zu Geschoss fuhrt. Dokumentationspflicht Verbrauchsleitung Eine Verbrauchsleitung ist der Leitungsteil beginnend ab Abzweig von

Die Ergebnisse einer Dichtheits- und Belastungsprüfung müssen

der Verteilungsleitung oder ab Ende Verteilungsleitung bzw. ab HAE

dokumentiert und aufbewahrt werden (in der Regel durch die übliche

bis zu den Abzweigleitungen.

Installationsanmeldung oder Fertigmeldung beim Netzbetreiber bzw. als separates Prüfprotokoll). Erst nach erfolgreich abgelegten

Abzweigleitung

Prüfungen darf in Uponor-MLC-G Gasinstallationen Gas eingelassen

Die Abzweigleitung ist der Leitungsteil, der von der Verbrauchsleitung

werden. Es ist festzustellen, dass die Leitungsanlage entsprechend der

zur Geräteanschlussarmatur führt. Sie dient ausschließlich zur

vorgesehenen Druckstufe für dicht befunden worden ist.

Versorgung eines Gasgerätes.

60

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Dipl.-Ing. Jürgen Klement – Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung

Berechnungsgrundlagen: Tabellen- und Diagrammverfahren

auf Volumenströme unmittelbar mit der Nennbelastung QNB (Typenschild oder Beschreibung) ermittelt werden. Zeta-Werte unter

Die DVGW-TRGI 2008 legen mit der Änderung der Rohrnetzberechnung

0,5 werden beim neuen Verfahren vernachlässigt.

eine der wichtigsten Neuerungen vor. Die Bemessung der Leitungsanlage wurde komplett überarbeitet und ersetzt die bisherigen, strömungs-

Für gebogenes Rohr wird kein zusätzlicher Druckverlust berück-

technisch kaum nachzuvollziehenden Dimensionierungen.

sichtigt. Die Gleichzeitigkeit ist in den Tabellen integriert. Druckverluste werden nun dynamisch, also entsprechend des tatsächlichen

Änderungen und Neuerungen

Volumenstroms berücksichtigt. Form- und Verbindungsstücke werden als Längenzuschläge angerechnet. Die notwendigen Tabellen und

Anstelle von Zeta-Werten wird der Druckverlust der Formteile durch

Diagramme in den DVGW-TRGI 2008 sind exemplarisch für metallene

äquivalente Rohrlängen berücksichtigt. Jedes System eines Herstellers

Leitungen abgebildet, die Werte für das Uponor Mehrschichtver-

hat eigene Auslegungsdiagramme für jeden Teilabschnitt der Gas-

bundrohrsystem MLC-G finden sich in der technischen Information

installation.

MLC-G von Uponor.

Der Installateur/Planer liest die erforderliche Rohrdimension abhängig

Tabellenverfahren

von den festgelegten Parametern Leitungslänge und Anschlussvolumenstrom des Gasgerätes aus den Auslegungsdiagrammen ab. Statt

Das Tabellenverfahren ist das allgemeine Verfahren. Aus den Tabellen

wie bisher 2,6 mbar führt die neue DVGW-TRGI 2008 einen zulässigen

in Abhängigkeit von der Belastung vorgegebenen Druckverlusten der

Druckverlust von 3 mbar ein, dazu wurde der Nenn-Ausgangsdruck auf

Bauteile wird anhand des vorhandenen Leitungsschemas der Druckver-

23 mbar angehoben, um einen Gasgeräteanschluss von 20 mbar

lust der Leitungslänge ermittelt.

sicherzustellen. Der Heizwert ist jetzt einheitlich definiert für Erdgas L mit H = 8,6 kW/m 3, so können die Druckverluste ohne Umrechnungen

Dabei können einzelne Bauteile der Leitungsanlage beliebig kombiniert werden. Es können mehrere Rohrwerkstoffe (z. B. Stahl und Kupfer) innerhalb einer Gasinstallation kombiniert werden. Diagrammverfahren Das Diagrammverfahren kann bei einer Einzelzuleitung oder bei einer Verteilerinstallation genutzt werden. Es führt wesentlich schneller zum Ziel, setzt aber voraus, dass neben dem ermittelten Rohrdurchmesser auch die im Diagramm der Belastung zugeordneten Größen von Gasströmungswächter, Gaszähler und Geräteanschlussarmatur wie angegeben eingesetzt werden. Der Gesamtdruckverlust von 300 Pa ist vorgegeben.

Bild 2: Prüfungen

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Dipl.-Ing. Jürgen Klement – Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung

Es können natürlich auch größere Gaszähler oder Armaturen eingesetzt werden, der hieraus resultierende Druckgewinn kann aber nicht zu einer eventuellen Minderung des Rohrdurchmessers genutzt werden. Es stehen insgesamt 5 Diagramme zur Berechnung für unterschiedliche Abnehmeranzahlen zur Verfügung. Bei einer Einzelzuleitung (mit konstantem Rohrdurchmesser) wird benötigt: Skizze des Rohrleitungsverlaufs daraus: Rohrlänge, Anzahl der Winkel (keine gebogenen Richtungsänderungen) Nennbelastung in kW des Gasgerätes Nennweite und Art (Eck/Durchgang) der Geräteanschlussarmatur

Dies ist ein Auszug aus dem Kapitel „Das Uponor Verbundrohrsystem MLC-G für die Gasinstallation“ des Uponor Gesamttechnik Hauskataloges 2009 Zusammengefasst von Dipl.-Phys. Sven Petersen

62

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken

Anspruch Deutschlands als Hochtechnologiestandort und nützt dabei

Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

sowohl Investoren als auch Betreibern. Energiepolitisch wird sich der Verbrauch von Energie zukünftig zum Luxus entwickeln, so dass auch Investoren ein Interesse an energiesparender Technik haben werden, um ihre Objekte aus Sicht der Nebenkosten interessant und leicht vermietbar zu machen. An dieser Entwicklung hat die Pumpentechnik nicht den größten, aber doch einen nennenswerten Anteil. Dabei sollen in diesem Artikel Wege zur Energieeinsparung aufgezeigt werden, die über den heute ohnehin schon hohen Standard hinausgehen, ohne dabei das Investment zu erhöhen. Stand der Technik in der Pumpentechnik Bevor näher darauf eingegangen wird, welche Maßnahmen zu weiteren Energieeinsparungen führen, soll zunächst der derzeitige Stand der Technik in der Gebäudetechnik in Bezug auf Anlagen, die mit Pumpen arbeiten, definiert werden. Wie eingangs erwähnt wurde, ist hier in den letzten Jahren bereits eine Menge passiert. Deutsche Anlagenplaner und Anlagenbauer haben erkannt, dass Energieeffizienz – zumindest in einem bezahlbaren Rahmen – die Pflicht und nicht etwa die Kür darstellt. Die Energieeinsparverordnung schafft – über die gesetzlichen

Fachartikel zum gleichnamigen Vortrag anlässlich

Rahmenbedingungen hinaus – auch bei den Kunden ein Verständnis für

des UPONOR Kongresses „Green Building“ am

die Notwendigkeit des Einsatzes moderner Technologien in ihren

23. bis 27.03.2009 in Sankt Christoph am Arlberg

Gebäuden.

in Österreich Heute kann man so gut wie keine neu erstellte Heizungsanlage mehr Einleitung

fi nden, in der nicht elektronisch drehzahlgeregelte Pumpen eingesetzt werden. Diese Technologie kann als Stand der Technik angesehen

Das Thema „Green Building“ des UPONOR Kongresses lässt bereits

werden, auch wenn die Energieeinsparverordnung nur eine Drehzahl-

erahnen, dass Energieeinsparung und Reduzierung von klimaschäd-

anpassung in mindestens drei Stufen fordert. Die erhebliche Energie-

lichen Emissionen ein zentrales Thema der kommenden Jahre auch in

einsparung resultiert dabei aus dem wohlbekannten physikalischen

der Gebäudetechnik sein wird. Zwar ist Deutschland bereits jetzt

Zusammenhang, dass die hydraulische Leistung in dritter Potenz von

Vorreiter, wenn es um die Erstellung von energieeffi zienten und damit

dem geförderten Volumenstrom abhängig ist (Affi nitätsgesetze). Einer

umweltverträglichen Anlagen und Gebäuden geht, doch kann hier

Anlage wird immer nur gerade soviel Medium und Druck zur Verfügung

nicht genug unternommen werden, den Standard so weit wie möglich

gestellt, wie zur Deckung des momentanen Bedarfes notwendig ist.

weiter zu verbessern. Die Kenntnis der Planung und Ausführung von

Hierbei gibt es verschiedene Regelstrategien, die noch erörtert

„grünen Anlagen“ in „grünen Gebäuden“ unterstreicht dabei den

werden.

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Großen Einfl uss auf die Energieeffizienz der Gesamtanlage hat

Pumpenbaureihen. Bereits im Jahr 2007 waren alle innerhalb von

natürlich ebenfalls der hydraulische Wirkungsgrad der Pumpe selbst.

Grundfos ausgelieferten und CEMEP relevanten Motoren EFF1

Dieser wurde durch computergestütztes Gehäuse- und Laufraddesign

klassifiziert. Auch wenn Grundfos diese Motorenklassifi zierung als

in den letzten Jahren drastisch verbessert. Letztlich hat auch der

heutigen Stand der Technik ansieht, beginnen andere Hersteller erst

Wirkungsgrad auf der Antriebsseite einen wesentlichen Effekt auf die

jetzt, ihr Produktprogramm entsprechend auf EFF1 als Standard

Energieeffizienz. Hier haben sich im Bereich der kleinen Heizungsum-

anzupassen.

wälzpumpen elektronisch kommutierte Gleichstrom Synchronmotoren durchgesetzt, die man meist an ihrem Energielabel der Klasse „A“

In den kommenden Jahren wird die EFF Kennzeichnung jedoch durch

erkennen kann. Für größere Pumpen, die meist mit asynchronen

die neu entwickelte IEC Kennzeichnung nach IEC 60034-30 abgelöst

Normmotoren ausgestattet sind, hat sich hier in den letzten Jahren die

werden. Dabei entspricht die neue Klasse IE2 im weitesten Sinne dem

CEMEP Klassifizierung EFF durchgesetzt. Als Ausdruck höchster

heutigen EFF1 Standard. Im Rahmen der IEC Kennzeichnung wird

Effizienz dient hierbei die Klassifizierung eines Elektromotors als EFF1.

jedoch die heutige Begrenzung der EFF Kennzeichnung (Nur 2 und 4

Diese Klassifi zierung ist mittlerweile im Markt angekommen und auch

polige Motoren von 1,1 bis 90 kW) aufgehoben und gleichzeitig neue

angenommen worden.

Klassen (IE3 und IE4) definiert, die gegenüber EFF1 noch weitere Wirkungsgradverbesserungen bringen sollen.

Bei Grundfos werden EFF1 Motoren bei Pumpen der Baureihe TP (einstufi ge Inline Pumpen) seit 2004 und seit 2005 bei Pumpen der Baureihe CR (mehrstufi ge Inline Pumpen) als Standard verbaut. Heute verwendet Grundfos EFF1 Motoren – soweit möglich – auf allen

Abb. 1: Logo der CEMEP EFF1 Klassifi zierung für Elektromotoren sowie Typenschild

64

Abb. 2: Wirkungsgrade von Elektromotoren gemäß IEC 60034-30 (Quelle: Motor Summit 2008, Zürich, 4E Motor Systems, Conrad U. Brunner)

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Life-Cycle-Costs von Pumpensystemen

Tab. 1: Verteilung der Lastzustände beim „Blauer Engel Profi l“ für Heizungsanlagen Betriebspunkt

Volumenstrom in Prozent der Vollast

häufi g derart, dass eine Pumpe gesucht wurde, deren Bestpunkt

1

100 %

410 h

6%

(Betriebspunkt bei voller Drehzahl mit höchstem Gesamtwirkungsgrad)

2

75 %

1.026 h

15 %

möglichst nahe an dem berechneten Auslegungsbetriebspunkt lag. Bei

3

50 %

2.394 h

35 %

ungeregelten Pumpen (z.B. Zubringerpumpen vor hydraulischen

4

25 %

3.010 h

44 %

Weichen) ist diese Vorgehensweise auch weiterhin angebracht. Bei

6.840 h

100%

Die Auslegung von Umwälzpumpen geschah in der Vergangenheit

---

Betriebsstunden Absolut

Betriebsstunden in Prozent Gesamtstunden

geregelten Pumpen kann der planende Ingenieur jedoch allein aus der Kennlinie nicht entnehmen, welche Pumpe die Anforderungen seines Systems optimal erfüllt und letztlich die höchste Effizienz aufweist.

Schwieriger wird es bei von Heizungen abweichenden Anlagen. Hier

Hierzu ist eine softwaregestützte Auswahl der Pumpe unter Analyse

existieren keine standardisierten Profile, die der Planer verwenden

der unterschiedlichen Life-Cycle-Costs (Lebenszykluskosten) - oder

kann. Im Rahmen integraler Planungen gehört es vielmehr zu den

kurz LCC – erforderlich.

planerischen Aufgaben, das Gespräch mit dem Kunden zu suchen, um die Belastung seiner speziellen Anlage (z.B. Umluftkühlung für ein

Die Auslegungssoftware addiert hierzu die Energieverbräuche von

Einkaufszentrum) so genau wie möglich zu ermitteln. Nur ein so gut

unterschiedlichen Lastzuständen betriebsstundenweise auf und

wie möglich passendes Profil ermöglicht die Auswahl der energetisch

analysiert unter Einrechnung der Investitionskosten und weiterer LCC

effizientesten Pumpe für die geplante Anwendung. Das lässt den

Bestandteile, welche Pumpe für dieses System die am besten

Schluss zu, dass die Planung großen Einfl uss auf die spätere Energie-

geeignete ist. Hierzu wird ein Belastungsprofil der geplanten Anlage

effizienz der Anlage hat. Zwar sind die verwendeten Komponenten ein

benötigt. Das bedeutet jedoch auch, dass es schon in der Planung

wesentliches Instrument zur Erreichung einer guten Energieeffizienz,

nicht ausreicht „nur“ das Rohrnetz zu berechnen, sondern dass schon

aber die genaue Planung der Anlage, die Ermittlung eines zur

zu Beginn Überlegungen in Bezug auf die spätere Verwendung der

Anwendung passenden Profils und letztlich die Auswahl der richtigen

Anlage angestellt werden müssen.

Komponenten, sind wenigstens ebenso wichtig.

Für Heizungsanlagen existiert hierbei das Profil „Blauer Engel“, dass

Die Frage ist, wie sich die LCC von Pumpen allgemein zusammenset-

für die Ermittlung der gesamten Leistungsaufnahmen bei der Vergabe

zen. Der weitaus größte Anteil wird durch den Einsatz von elektrischer

des Energielabels herangezogen wird. Dieses Profil bildet die unter-

Energie (rund 90 % oder mehr) verursacht. Bei den LCC handelt es

jährige Belastung der Heizungsanlage recht solide ab. In Tabelle 1 ist

sich um Kosten, die unter Einbeziehung von Steigerungsraten für

dieses Profil aufgeführt.

Preise und Energie für jedes Jahr der voraussichtlichen Lebensdauer einer Komponente berechnet und dann auf den Investitionszeitpunkt

Man erkennt, dass der Vollastzustand gemäß dem Profil nur an 410 h

abgezinst werden. Die Tabelle 2 zeigt die Kostenbestandteile der LCC.

im Jahr, also an 6 % der gesamten Betriebsstunden, überhaupt erreicht wird. Es ist demnach auch nicht zielführend, eine drehzahlregelbare Pumpe auf den Bestpunkt auszulegen, der sich lediglich auf die maximale Drehzahl bezieht.

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Abb. 3: Verteilung der LCC einer Pumpe über ihre Lebensdauer

2 – 5 % Wartung 5 – 8 % Anschaffung

90 % Energiekosten Tabelle 2: Kostenbestandteile von Life-Cycle-Costs

Da die Energiekosten in der Gesamtbilanz den weitaus größten Anteil haben, sollte hier versucht werden, durch den Einsatz der richtigen

1

Investitionskosten

Technik möglichst viel einzusparen. Dass man hierbei mit Hilfe von

2

Installations- und Inbetriebnahmekosten

geeigneter Software noch weitere Wege beschreiten kann, als lediglich

3

Energiekosten

die effizientesten Komponenten einzusetzen, soll im folgenden noch

4

Betriebskosten (Überwachung etc.)

5

Wartungs- und Reparaturkosten

6

Kosten infolge von Systemausfällen

7

Umweltkosten

In der Gebäudetechnik hat es sich bewährt, den Anlagenzustand über

8

Stillegungs- und Entsorgungskosten

die Messung des Differenzdruckes an der Pumpe selbst zu erfassen

Life-Cycle-Costs (zu zukünftigen Preisen berechnete, abgezinste und aufsummierte Kosten über Lebensdauer)

oder die Lage des Betriebspunktes über andere Methoden festzustel-

beschrieben werden. Energieeinsparpotentiale verschiedener Regelungsarten

len. Bekanntermaßen steigt der Differenzdruck bei einer konstanten Drehzahl entlang der Pumpenkennlinie an und der Volumenstrom nimmt zeitgleich ab, wenn die Anlagenkennlinie steiler wird (Drosselungsvorgang). Der Druckanstieg wird registriert und die Regelung kann die Drehzahl so lange mittels einer Änderung der Frequenz der

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Versorgungsspannung über den Frequenzumformer nach unten

Volumenstrom kennen, um mit Hilfe des aktuellen Differenzdruckes die

anpassen, bis ein Differenzdruck erreicht wird, der sich auf der

Lage innerhalb des Kennlinienfeldes der Pumpe ermitteln zu können.

Differenzdruck-Sollwertkurve befi ndet. Die derzeit meist

Die Absenkung des Sollwertes für den Differenzdruck resultiert aus der

verwendeten Regelungsarten weisen Unterschiede in der Art

Tatsache, dass der Druckverlust im Rohrnetz der Anlage quadratisch

und Lage der Differenzdruck-Sollwertkurve auf.

mit einer Reduzierung des Volumenstroms sinkt. Als Standard gilt eine Absenkung des Differenzdruck-Sollwertes bei minimalem Volumen-

Differenzdruckregelung konstant

strom von 50 % gegenüber dem Auslegungsdifferenzdruck. Dieser Standardwert resultiert daraus, dass der Druckverlust des Rohrnetzes

H

Bei dieser Regelungsart

idealerweise nur 50 % des Gesamtdruckverlustes einer Anlage

versucht die Regelung über eine

ausmacht. Bei modernen Regelungen kann dieser untere Sollwert

Anpassung der Drehzahl den

jedoch auch nach oben und unten angepasst werden. Diese Rege-

Differenzdruck in der Anlage

lungsart wird vornehmlich dort eingesetzt, wo das Rohrnetz einen

immer auf einem konstanten

deutlichen Anteil am Gesamtdruckverlust der Anlage aufweist.

Wert zu halten. Die Differenzdruck-Sollwertkurve beschreibt

0 0

Q

Differenzdruckregelung proportional, extern

innerhalb des Pumpenkennliniefeldes eine gerade, horizontale Linie. Mit dieser Regelungsart

Bei dieser Regelungsart wird innerhalb der Regelung das

H

wird gegenüber einem ungeregelten Betrieb bereits deutlich Energie

Verhalten nachgebildet, dass

eingespart. Gleichzeitig werden Geräusche in der Anlage an Regelven-

sich bei einer Messung des

tilen etc. deutlich verringert. Diese Regelungsart wird oft verwendet,

Differenzdruckes an der Pumpe

wenn die Regelventile einen sehr großen Anteil am Gesamtdruckverlust

zeigen würde, wenn man eine

haben und das Rohrnetz vergleichsweise kurz ist bzw. einen sehr geringen Anteil am Gesamtdruckverlust aufweist.

Anlage mit einer Schlecht-

0 0

Q

punktregelung betreiben würde (konstanter Differenzdruck an

Differenzdruckregelung proportional

einer oder mehreren hydraulisch ungünstigen Punkten im Rohrsystem). Hierbei hat die Differenz-

H

0 0

Q

Bei dieser Regelungsart ist die

druck-Sollwertkurve einen quadratischen Verlauf, die das reale Verhal-

Differenzdruck-Sollwertkurve

ten eines Rohrnetzes noch wirklichkeitstreuer nachbildet, als dies bei

nicht als horizontale Gerade

der normalen proportionalen Differenzdruckregelung der Fall ist. In

ausgeführt, sondern verläuft

modernen Regelungen können hier die oberen und unteren Sollwert-

schräg. Das bedeutet, dass es

punkte festgelegt werden. Der Regler ermittelt dann den quadra-

zu jedem Volumenstrom einen

tischen Verlauf der Sollwertkurve zwischen diesen Punkten. Der

anderen Differenzdrucksollwert

Einsatzbereich entspricht dem der proportionalen Differenzdruckre-

gibt. Als Folge muss die

gelung.

Regelung den aktuellen

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken – Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte

Die verschiedenen Regelungsarten weisen auch unterschiedliche

Man erkennt, dass die Energieeinsparung erwartungsgemäß dort am

Potenziale in Bezug auf die Einsparung von elektrischer Antriebsener-

größten ist, wo die Regelungsart die stärkste Absenkung des

gie auf, da bei gleichen Volumenströmen unterschiedliche Förderhöhen

Differenzdrucks im Schwachlastbereich herbeiführt. Wie eingangs

aufgebaut werden. Mit der im Hause Grundfos entwickelten Software

erwähnt, ist dies jedoch nicht für alle Anlagen möglich und richtig.

CAPS wurden die aufgenommenen Mengen an elektrischer Energie für

Auch hier ist ein weiteres Mal zu erkennen, dass die Planung einen

ein Jahr für eine Beispielanlage unter Einsatz der unterschiedlichen

wesentlichen Einfluss auf die Energieeffizienz einer Anlage hat. Die

Regelungsarten und unter Verwendung des Profils „Blauer Engel“

genaue Kenntnis der Hydraulik einer Anlage ist wichtig, um alle darin

berechnet.

enthaltenen Potenziale so weit wie möglich ausschöpfen zu können.

Als Beispielanlage wurde hier eine Fernwärmeversorgung mit einem

Weitere Einsparungen durch Laufradoptimierung erzielen

Volumenstrom von 500 m³/h und einem Druckverlust im Vollastfall von 45 m verwendet. Dabei wurde bei der proportionalen Differenzdruck-

Vor allem beim Einsatz in größeren Anlagen ist es üblich Norm- oder

regelung und der proportional externen Differenzdruckregelung davon

Blockpumpen einzusetzen. Hier hat es sich in Vergangenheit bewährt,

ausgegangen, dass auch Absenkungen der Sollwertkennlinie um 70 %

eine leicht überdimensionierte Standardpumpe über ein Abdrehen des

bei minimalem Volumenstrom möglich sind. Dies ist selbstverständlich

Laufrades derart anzupassen, dass die neue Kennlinie der Pumpe bei

nicht bei allen Anlagen der Fall. Werden die Sollwertkennlinien zu

maximaler Drehzahl genau auf dem Auslegungspunkt der Anlage bei

extrem abgesenkt, so kann die Regelung schwierig sein. Tabelle 3 zeigt

Vollast liegt.

die ermittelten Einsparpotentiale der verschiedenen Regelungsarten bezogen auf die als Standard angesehene konstante Differenzdruckre-

Zwar begrenzt ein Abdrehen des Laufrades die maximale Leistungsauf-

gelung.

nahme der Pumpe, da bei maximaler Drehzahl nicht unnötig zu viel hydraulische Leistung zur Verfügung gestellt werden kann, doch hat ein Abdrehen des Laufrades bekanntermaßen auch eine Verringerung des

Tab. 3: Jährlicher Energiebedarf und Einsparpotentiale verschiedener Regelungsarten Regelungsart

Konstanter Differenzdruck (Standard) Proportionaler Differenzdruck

Absenkung H Soll bei Qmin

Elektrischer Energiebedarf

hydraulischen Wirkungsgrades der Pumpe zur Folge. Allgemein lässt sich Einsparung in Prozent

sagen, dass größere Laufraddurchmesser den Wirkungsgrad einer Pumpe verbessern, während kleinere Durchmesser diesen verschlechtern.

0%

294.990 kWh/a

---

50 %

214.210 kWh/a

27,4 %

Dieser wohlbekannte Zusammenhang ist in den Algorithmus der

Proportionaler Differenzdruck, extern

50 %

184.910 kWh/a

37,3 %

Grundfos Software CAPS eingeflossen, um Kunden die energetisch

Proportionaler Differenzdruck

70 %

184.800 kWh/a

37,4 %

bestmögliche Pumpe für ihre Anlage anbieten zu können. Dabei wird

Proportionaler Differenzdruck, extern

70 %

146.160 kWh/a

50,5 %

nicht der übliche Weg beschritten, eine Pumpe über ihren Bestpunkt auszuwählen und anschließend das Laufrad passend abzudrehen, sondern es werden in kürzester Zeit viele in Frage kommende Pumpen miteinander verglichen. Dabei wird jede mögliche Pumpe auch in Bezug auf ihren Laufraddurchmesser derart auf ihren Energieverbrauch mit Hilfe des eingegebenen Lastprofils („Blauer Engel“ oder auch benutzerdefiniert)

68

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Abb. 4: Norm- und Blockpumpen der Baureihen NBE und NKE (Werkbild Grundfos)

analysiert, dass auch größere Laufraddurchmesser als eigentlich

Das Programm lässt jedoch auch einen übergroßen Motor zu. Es ist

erforderlich möglich und auch wahrscheinlich sind.

durchaus denkbar, dass ein größerer Motor, mit einem hierdurch noch größeren möglichen Laufraddurchmesser und einer herabgesetzten

Ausgehend von der Erkenntnis, dass der Wirkungsgrad einer Pumpe mit

Drehzahl noch niedrigere Life-Cycle-Costs aufweist. Hierdurch würde der

steigendem Laufraddurchmesser ansteigt, wird zunächst eine hydraulisch

Investitionsaufwand leicht erhöht werden, was jedoch in der LCC-Analyse

passende Pumpe von der Software ausgewählt und bei dieser der

Berücksichtigung findet.

Laufraddurchmesser soweit vergrößert, solange der gewählte Motor bezüglich Leistung und Drehmoment genügend Reserven hat oder aber

Eine Vergrößerung des Laufraddurchmessers bringt, bedingt durch

das Laufrad nicht mehr in das gewählte Pumpengehäuse passt. Für jeden

komplexe Zusammenhänge in der Pumpe (z.B. Erhöhung von

Laufraddurchmesser wird nun der Energieverbrauch mit Hilfe des

Innenwiderständen), nicht immer zwangsläufi g eine Energieeinsparung

Lastprofils berechnet. Dabei wird mittels der gewünschten Regelungsart

mit sich. Aus diesem Grund wird die gesamte Analyse ständig neu für

der Betriebspunkt genau angefahren. Faktisch wird also die Pumpe

jeden eingegebenen Betriebspunkt und alle in Frage kommenden Pum-

vergrößert und die Drehzahl reduziert („Size Up and Speed Down“). Wird

pen durchgeführt. Um das Potential dieser computergestützten

immer die ursprüngliche Motorgröße vorausgesetzt, so ändert sich an

Laufrad Optimierung aufzuzeigen, wurde die bereits zuvor als Beispiel

den Investitionskosten bis hier her nichts.

verwendete Anlage (Q = 500 m³/h und H = 45 m) einer entsprechenden Optimierung unterzogen. Dabei wurde davon ausgegangen, dass die Anlage mit einer proportionalen Differenzdruckregelung bei einer Absenkung von 50 % arbeiten kann.

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Abb.5: Auslegungsergebnisse für die Beispielanlage, links konventionell, rechts mit Laufradoptimierung

Abbildung 5 zeigt die Auslegungsergebnisse unter Einsatz eines

Erhöhung seiner Investition, nur durch Verwendung eines optimierten

herkömmlichen Auslegungsalgorithmus (linke Seite) und unter Anwen-

Algorithmus’ zur Auslegung der Pumpe auf seine spezielle Anlage.

dung einer Auslegung unter LCC Gesichtspunkten mit Hilfe des Lastprofils für Heizungsanlagen (rechte Seite). Man erkennt, dass sich in diesem Fall auch der Wirkungsgrad im Auslegungspunkt der Anlage verbessert hat. Dies ist jedoch nicht generell der Fall. Es kommt ebenso häufig vor, dass sich der Wirkungsgrad im Auslegungspunkt leicht verschlechtert, während sich der Energieverbrauch über ein Jahr deutlich verbessert. In diesem Fall weist das herkömmlich ausgelegte Aggregat einen Gesamtwirkungsgrad von 79,2 % auf, während sich bei der laufradoptimierten Auslegung der Gesamtwirkungsgrad auf 83,3 % verbessert hat. Dabei ist der Pumpentyp „NK150-400“ gleich geblieben und auch die Motorgröße von 90 kW hat sich nicht verändert. Für den Kunden bedeutet dies eine Einsparung von elektrischer Energie ohne

70

Abb. 6: Jahresnutzungsgrade der Pumpe aus dem Beispiel für verschiedene Laufraddurchmesser mit entsprechender Drehzahlanpassung

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Um die Vorgehensweise der Software zu verdeutlichen, wurden die Ergebnisse für den Jahresnutzungsgrad (also die unterjährig aufaddierten hydraulischen Leistungen im Verhältnis zu den aufaddierten elektrischen Leistungsaufnahmen) der Pumpe für jeden möglichen Laufraddurchmesser ausgegeben. Die Ergebnisse sind in Abbildung 6 zu erkennen. Erkennbar ist hier der deutliche Anstieg des Jahresnutzungsgrades mit zunehmendem Laufraddurchmesser. Diese Entwicklung ist zwar

Abb. 7: Energieeinsparungen durch Laufradoptimierung gegenüber Standardverfahren bei verschiedenen Förderhöhen und einem Volumenstrom von 50 m³/h

typisch, aber, wie zuvor erwähnt, nicht unbedingt bei jeder Pumpe und jeder Anlage in dieser Form vorzufinden. Um ein zufälliges Ergebnis auszuschließen, wurden diese Untersuchungen für verschiedene Betriebspunkte vorgenommen. Es wurden Volumenströme von 50 m³/h, 100 m³/h, 500 m³/h und 1000 m³/h untersucht. Zu jedem dieser Volumenströme wurden Betriebspunkte gegen Förderhöhen von 10 m bis 60 m in Schritten von jeweils 5 m eingegeben. Die Ergebnisse für die einzelnen Volumenströme sind den Abbildungen 7 bis 10 zu entnehmen. Dabei wurden jedoch nicht nur

Abb. 8: Energieeinsparungen durch Laufradoptimierung gegenüber Standardverfahren bei verschiedenen Förderhöhen und einem Volumenstrom von 100 m³/h

die ohnehin auf der Pumpe verwendeten Motoren wie zuvor (blaue Balken), sondern ebenfalls übergroße Motoren zugelassen (rote Balken). Die Ergebnisse zeigen, dass in fast allen Betriebsbereichen durch die Optimierung der Laufräder signifi kante Veränderungen des Jahresnutzungsgrades von typischerweise zwischen 1 % und 7 % erreicht werden konnten. Die durchschnittliche Verbesserung des gesamten Jahresenergieverbrauches über alle Berechnungsergebnisse beträgt dabei 5,3 %. Doch auch sehr deutliche Verbesserungen von über 10 %

Abb. 9: Energieeinsparungen durch Laufradoptimierung gegenüber Standardverfahren bei verschiedenen Förderhöhen und einem Volumenstrom von 200 m³/h

(!) sind keine Seltenheit, wie die Ergebnisse zeigen. Selbst ohne Erhöhung des Investitionsaufwandes (d.h. mit gleichbleibendem Motor) sind noch in 70 % der Fälle Verbesserungen möglich gewesen, die hier bei durchschnittlich 3,6 % gelegen haben. Die computergestützte Laufradoptimierung ist bereits jetzt als Standard in der Grundfos eigenen Auslegungssoftware CAPS enthalten und bietet daher allen Kunden, die genaue Kenntnisse über

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Abb. 10: Energieeinsparungen durch Laufradoptimierung gegenüber Standardverfahren bei verschiedenen Förderhöhen und einem Volumenstrom von 500 m³/h

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die von ihnen geplante Anlage haben, schon heute die Möglichkeit,

Hier wird nun die nächste Pumpe hinzugeschaltet. Beide Pumpen

die bestmögliche Pumpe für ihre Anwendung zu fi nden. Dabei wird

werden dann synchron angesteuert, um mit derselben Drehzahl zu

wertvolle elektrische Energie und letztlich auch Energiekosten

fahren. Dazu wird zunächst das Drehzahlstellsignal zurückgenommen

eingespart.

und der Regler fängt erneut an, die Drehzahlen der Pumpen auf den Bedarf der Anlage anzupassen.

Versteckte Einsparpotentiale fi nden sich auch in Mehrpumpenanlagen, wie sie vor allem in der Wasserversorgung (Wasserwerke,

Fraglich ist nun, ob der ideale Umschaltpunkt, an dem man die zweite,

Druckerhöhungsanlagen), aber auch in Heizungs- und Kälteanlagen

dritte oder auch vierte Pumpe hinzuschaltet, immer dann erreicht ist,

eingesetzt werden. Es lassen sich über die vorgenannten Opti-

wenn die schon in Betrieb befi ndlichen Pumpen ihre maximale

mierungsmaßnahmen hinaus, noch weitere Einsparungen erzielen.

Drehzahl erreicht haben. Dies ist meist genau nicht der Fall. Die

Auch bei dieser Art der Optimierung kann der Computer große

computergestützte Auslegung rechnet auch hier die eingegebenen

Dienste leisten.

Betriebsdaten der Anlage für verschiedene Betriebsfälle mit einer unterschiedlichen Anzahl an in Betrieb befi ndlichen Pumpen durch

Bei herkömmlichen Mehrpumpenanlagen wird mit einer geregelten

und kann so optimierte Zu- und Abschaltpunkte ermitteln. In

Führungspumpe begonnen, die versucht den Bedarf der Anlage zu

Abbildung 11 ist das Auslegungsergebnis der Grundfos Auslegungs-

decken. Ist diese nahe 100 % ihrer Drehzahl angekommen, geht man

software CAPS für eine Mehrpumpenanlage mit 3 NK Normpumpen aus

davon aus, dass die Anlage mehr Druck und Volumenstrom benötigt.

dem vorherigen Beispiel dargestellt.

Abb. 11: Auslegungsergebnis für eine Mehrpumpenanlage mit 3 Pumpen mit Angabe von optimierten Zuschaltpunkten. Die Gesamtwirkungsgradverläufe sind ebenfalls dargestellt.

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Die Software hat in diesem Beispiel die optimalen Zuschaltpunkte bei einer Zuschaltung von einer auf zwei Pumpen bei einer Drehzahl von 73 %, und bei einer Zuschaltung von zwei auf drei Pumpen bei einer Drehzahl von 76 % ermittelt. Diese Zuschaltpunkte (und auch die Abschaltpunkte, die ebenfalls angezeigt werden können) können an der ControlMPC, dem Grundfos eigenen Mehrpumpencontroller, direkt eingegeben werden und stellen so ein Maximum an Energieeffizienz sicher. Die Software geht alle möglichen Betriebsfälle in allen möglichen Kombinationen durch. Eine Zuschaltung ist dabei dann als optimal anzusehen, wenn die Zuschaltung zu einem verbesserten Gesamtwirkungsgrad der Anlage führt. Andererseits wird eine Abschaltung einer Pumpe dann als optimal angesehen, wenn eine geringere Anzahl an in Betrieb befindlichen Pumpen zu einem besseren Gesamtwirkungsgrad der Anlage führt. Fazit Im Bereich der Pumpentechnik ist in Deutschland in den letzten Jahren bereits vieles passiert, was die Energieeffizienz der Anlagen in der Gebäudetechnik bereits stark erhöht hat. Trotzdem konnte gezeigt werden, dass es trotz des Einsatzes von elektronisch drehzahlregelbaren Pumpen und hocheffizienten Antrieben, noch weitere Einsparpotentiale zu erschließen gibt. Der Schlüssel hierzu liegt in der integralen Planung der Anlagen, die ein hohes Maß an Wissen sowohl über die Hydraulik der Anlagen, als auch über deren Laufzeiten und Nutzungsprofile erfordert. Dem planenden Ingenieur kann über geeignete Auslegungssoftware ein Werkzeug zur Verfügung gestellt werden, dass eine tiefer gehende Optimierung ermöglicht, die die Erfahrungen des Planers unterstützt und im Ergebnis die Energie- und Kosteneffizienz der zukünftigen Pumpenanlage zu steigern in der Lage ist. Das nützt den Kunden und der Umwelt und zeigt, dass der Fachplaner hier auch die wichtige Rolle des Effi zienzplaners übernimmt.

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Prof. Ph. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen – Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden

Prof. Ph. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen

Bestimmung der erforderlichen Lüftungsraten im Wohnungsbau und in

Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden

Büros/Versammlungsräumen präsentiert. Letztendlich stellt der Bericht auch verschiedene Konzepte der Lüftungssysteme dar. Lüftung, Gesundheit, Behaglichkeit und Leistung Um die erforderlichen Lüftungsraten zu bestimmen, müssen Gesund-

Einleitung

heit, Behaglichkeit und Leistung der Raumnutzer zuzüglich der Bauschäden berücksichtig werden.

In den letzten Jahren hat sich das Interesse hinsichtlich des Innenraumklimas stark auf die Lüftung von Gebäuden fokussiert. Die

Gesundheit

Anforderungen an die Absenkung des Wärmeverbrauchs für die Heizung bedeuten, dass die Häuser oft dichter geworden sind und eine

Wenn die Lüftungsraten auf Basis der Behaglichkeit festgelegt werden,

minimale Lüftung nicht immer gewährleistet ist. Dieses und die

ist in der Regel auch die Gesundheit gewährleistet, aber nicht immer.

Einführung vieler neuer Baumaterialen führt oft zu kleinen Lüftungs-

Es gibt z. B. Schadstoffe wie Radon und Kohlenmonoxid (CO), die eine

mengen und schlechter Raumluftqualität und in Gebäuden häufig zu

Person nicht direkt bemerken kann (Geruch, Irritation), aber diese

Bauschäden (Schimmelpilz). Aufgrund der höheren Anforderungen an

Stoffe sind gesundheitsgefährdend.

die Wärmedämmung von Gebäuden werden die Transmissionswärmeverluste kleiner. Da sich Lüftungsmenge und damit Wärmeverluste

Richtlinien und Normen wie ASHRAE 62.1-2007 und EN15251

durch die Lüftung nicht viel ändern, sind die Wärmeverluste durch

beschäftigen sich mit Begriffen wie „Raumluftqualität“ und „Empfun-

Lüftung heute oft ebenso groß bzw. größer als die Verluste bei

dene Raumluftqualität“ “Akzeptable (zufriedenstellende) Raumluft-

Transmission. Die Möglichkeiten, diese Verluste abzusenken, sind

qualität“, „Prozentsatz unzufriedener Personen“.

Wärmerückgewinn oder kleinere Luftmengen. Das ist aber nur akzeptabel, wenn die Raumluftqualität zufriedenstellend ist.

ASHRAE-Standard gibt wie folgt die Definition von „Akzeptable Raumluftqualität“:

Durch die o. g. Verhältnisse wurden Forschungs- wie Normungsarbeit auf diesem Gebiet intensiviert und eine neue Europäische Norm,

Raumluft, in der eine erhebliche Anzahl von Personen (80 %

EN15251 wurde in 2008 publiziert.

oder mehr), die sich in einem Raum aufhalten, keine Unzufriedenheit ausdrücken, und in der es keine bekannten Schadstoffe in

In diesem Bericht werden einige neue Ergebnisse hinsichtlich des

Konzentration gibt, die zu signifikanten Risiken führen können

Einfl usses der Lüftung auf die Leistung der Nutzer und neue

(bestimmt bei anerkannten Autoritäten).

Erkenntnisse über Quellen zur Luftverunreinigung dargestellt. Ferner wird der heutige Stand der Normungs- und Richtlinien-Arbeit zur

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Diese Definition beinhaltet Gesundheit und Behaglichkeit.

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In den Normenausschüssen (ASHRAE-62.1, ISOTC205) befindet sich

Die Zahl der Allergiker und Asthmakranken in den Industrieländern

ebenfalls eine Definition für Raumluftqualität, die die Gesundheit nicht

hat sich innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte verdoppelt. Diese

berücksichtigt.

Krankheiten stellen derzeitig eines der größten Probleme des öffentlichen Gesundheitswesens dar, mit enormen Kosten durch

Hier wird von

Arzneien, Behandlungen und Krankschreibungen. In vielen Industrie-

„Akzeptable empfundene Raumluftqualität“ gesprochen,

ländern leidet die Hälfte der Schulkinder an diesen allergischen

und eine Definition lautet:

Krankheiten; dies ist auch einer der Hauptgründe für Abwesenheiten in der Schule. Verschlechtert hat sich die Raumluftqualität teils wegen

Raumluft, in der eine erhebliche Anzahl von Personen die sich in

der umfangreichen Energieeinsparungs-Kampagnen und teils wegen

dem Raum aufhält, keine Unzufriedenheit auf Basis des Geruches

der hohen Energiepreise. Diese haben die Leute motiviert, ihre

und Wahrnehmungsirritationen ausdrückt. Akzeptable empfundene

Wohnräume abzudichten und die Luftwechselrate zu verringern, so

Raumluftqualität ist notwendig, aber nicht ausreichend, um die

dass der Luftaustausch in vielen Wohnungen auf einem historischen

Definition von akzeptabler Raumluftqualität in diesem Standard zu

Tiefpunkt ist. Andere Faktoren für eine schlechte Raumluftqualität

erfüllen.

sind die zahlreichen neuen Materialien, insbesondere Polymere, und die vielen Elektrogeräte, die in den letzten Jahrzehnten vor allem in

Diese kleinen Unterschiede in den zwei Definitionen sind sehr wichtig

Kinderzimmern Einzug gehalten haben (Abbildung 1).

für die Anforderungen an die Lüftung. Es gibt z. B. Schadstoffe (Radon, CO), die keine Gerüche oder Irritationen verursachen, so dass

Die weltweit größte Studie (Bornehag 2003, 2004) über den

es relativ einfach ist, eine akzeptable empfundene Luftqualität zu

Zusammenhang zwischen schlechter Raumluftqualität und Asthma

erreichen.

wurde an 11.000 Kindern durchgeführt. In 200 Häusern mit asthmakranken und 200 Häusern mit gesunden Kindern wurden detaillierte chemische, physikalische, biologische und medizinische Maßnahmen umgesetzt. Diese Häuser lagen in Gebieten mit einer ausgezeichneten Außenluftqualität. Die Ergebnisse zeigen, dass eine niedrige Ventilation das Risiko von allergischen Symptomen erheblich steigert (Abbildung 2) und dass die Emission von Phthalaten aus Polyvinylchlorid und Weichmachern in Kinderzimmern das Asthmarisiko drastisch erhöht (Abbildung 3). Die weltweite Produktion an Weichmachern hat seit den 50er Jahren enorm zugenommen und liegt bei derzeit 3,5 Millionen Tonnen pro Jahr. Diese Ergebnisse können die zukünftige Entwicklung von Raumbedingungen einschneidend beeinfl ussen, um Kinder vor Asthma und Allergien zu schützen. Es liegt nicht viel Material vor. Allerdings konnten Zusammenhänge zwischen einer Reihe von Baufaktoren und gesundheitlichen Erscheinungen identifiziert werden.

Abbildung 1: Verunreinigungsquellen in einem Kinderzimmer

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Behaglichkeit

20

Odds Ratio für einen „Fall“

Wie oben erwähnt, ist die Behaglichkeit eine Frage der empfundenen Raumluftqualität. In EN 15251 werden mehrere Kategorien für

1,5

Raumluftqualität angeführt. Verschiedene Parameter wie %-Unzufriedene (Abbildung 4),

1

CO2-Konzentration (Abbildung 5) und die erforderliche Lüftungsrate (Tabelle 1) werden verwendet, um diese Kategorien zu bestimmen. Der Zusammenhang zwischen der Lüftungsrate pro Standard-Person

0,5

und der Raumluftqualität ist bekannt (Abbildung 4). Für die erforderlichen Lüftungsraten ist es entscheidend, ob die

0 n = 0,17

n = 0,29

n = 0,38

n = 0,62

empfundene Luftqualität für die Personen, die gerade in einen Raum hineinkommen, oder Personen, die sich in einem Raum aufhalten,

mittlere Lüftungsraten Abbildung 2: Odds ratio für einen „Fall“. d.h. für Kinder mit wenigstens zwei von dreimöglichen Symptomen (Stridor, Rhinitis, Ekzem) in Abhängigkeit von der Luftwechselzahl in Einfamilienhäusern. (Bornehag et al., 2003)

akzeptabel ist. Personen gewöhnen sich (adoptieren) schnell an viele Gerüche wie von Personen (Bioeffl uenten) (Gunarsen and Fanger 1992). Für Tabakrauch und andere Quellen gibt es auch eine Adaption zum Geruch, aber weniger, und hinzu kommt ein Gefühl von Irritation

3

(Augen, Nase, Schleimhaut), das mit der Zeit schlimmer werden kann. Grundsätzlich sind die Anforderungen an die existierenden Normen und Richtlinien (EN15251) auf Basis von nicht adaptierten Personen

relatives Asthmarisiko

gemacht worden (Tabelle 1, Abbildung 4). Für adaptierte Personen braucht man nur ein Drittel der Lüftung.

2

1

0 0,3

0,6

1,0

2,1

mittlere phthalate Konzentration: mg pro DEHP/Gramm Hausstaub Abbildung 3: Weichmacher für Polyvinylchlorid in Wohnräumen erhöhen das Asthmarisiko für Kinder. Jede Spalte steht für etwa 90 Wohnräume. DEHP: Diethylhexylphtalat.

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Leistung Schlechte Raumluft resultiert in steigenden ökonomischen Kosten durch eine erhöhte Anzahl von Krankheiten und Krankentagen, niedrigere Leistung und hohe Kosten für medizinische Behandlung [Seppanen]. Auswirkungen der Raumluft auf die Produktivität sind erst im letzten Jahrzehnt zu einem Thema geworden. Ursache waren umfassende Forschungen und ein Verständnis für die engen Zusammenhänge zwischen Faktoren wie Entlüftung, Klimatisierung, Schadstoffen in der Raumluft und der Beeinträchtigung von Gesundheit und Wohlbefi nden. Die Komplexität einer realen Umgebung erschwert die Einschätzung des Einfl usses einzelner Parameter auf die menschliche Abbildung 4: Zusammenhang zwischen der Lüftungsrate pro Standard-Person und der Raumluftqualität

Leistungsfähigkeit, weil viele dieser Parameter gleichzeitig vorhanden sind und deshalb auch gemeinsamen Einfl uss auf jede Person ausüben. Darüber hinaus beeinfl usst die Motivation der Beschäftigten das Verhältnis zwischen Leistung und Umgebungsbedingungen (so kommt es z.B. bei hochmotivierten Beschäftigten seltener zu Leistungseinbrüchen wegen ungünstiger Umgebungsbedingungen; sie können allerdings müder werden, was auch einen Einfl uss auf die Leistungsfähigkeit haben kann). Es gibt umfangreiche Indizien, dass eine als schlecht empfundene Raumluftqualität negative Auswirkungen auf die Arbeitsleistung hat. Diese Auswirkungen wurden von Wargocki et al. (1999) erstmalig demonstriert, indem er unbefangene weibliche Personen den Emissionen eines Teppichs unter realistischen Bürobedingungen aussetzte. Die Studie zeigte, dass SBS-Symptome durch eine Verbesserung der empfundenen Luftqualität reduziert werden konnten und die Leistung bei typischen Büroarbeiten gesteigert wurde. Diese Feststellungen wurden später durch mehrere unabhängige Studien

Abbildung 5: Kohlendioxid als Indikator für Belastung durch menschlichen Stoffwechsel Anmerkung: Die Kurve zeigt die empfundene Luftqualität ( % Unzufriedene) als Funktion der Kohlendioxid-Konzentration über der der Außenluft. Sie gilt für Räume, in denen sitzende Personen die einzige Verunreinigungsquelle bilden, und basiert auf denselben Daten wie Abbildung 4. Die Kohlendioxid-Konzentration im Freien beträgt gewöhnlich etwa 350 ppm (700 mg/m³).

78

in Dänemark mit verschiedenen Luftwechselraten [Wargocki 2000, 2004, 2006], Schadstoffquellen und Testpersonen bestätigt. Auf Grundlage dieser Ergebnisse konnte eine generelle Verbindung zwischen der Lüftungsrate pro Person und der Leistungsfähigkeit hergestellt werden (Abbildung 6). Die quantitativen Zusammen-

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Tabelle 1: Empfohlene Luftwechselraten in Nichtraucher-Räumen in Bürogebäuden gemäß EN15251 [11]

Art des Gebäudes oder Raums

Kategorie Fläche m2 qp /Person l/s, m2 bei einer Nutzung von

qB qtot l/s,m2 für sehr geringfügig verschmutztes Gebäude

qB qtot l/s,m2 für geringfügig verschmutztes Gebäude

qB qtot l/s,m2 für nicht geringfügig verschmutztes Gebäude

Einzelbüro

I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III

0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 1,0 0,7 0,4

1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 1,0 0,7 0,4 2,0 1,4 0,8

2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 2,0 1,4 0,8 3,0 2,1 1,2

Untergliedertes Großraumbüro

Konferenzraum

Auditorium

Restaurant

Klassenraum

Kindergarten

Kaufhaus

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10 10 10 15 15 15 2 2 2 0,75 0,75 0,75 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 7 7 7

1,0 0,7 0,4 0,7 0,5 0,3 5,0 3,5 2,0 15 10,5 6,0 7,0 4,9 2,8 5,0 3,5 2,0 6,0 4,2 2,4 2,1 1,5 0,9

1,5 1,0 0,6 1,2 0,8 0,5 5,5 3,8 2,2 15,5 10,8 0,8 7,5 5,2 3,0 5,5 3,8 2,2 6,5 4,5 2,6 3,1 2,2 1,3

2,0 1,4 0,8 1,7 1,2 0,7 6,0 4,2 2,4 16 11,2 6,4 8,0 5,6 3,2 6,0 4,2 2,4 7,0 4,9 2,8 4,1 2,9 1,7

3,0 2,1 1,2 2,7 1,9 1,1 7,0 4,9 2,8 17 11,9 6,8 9,0 6,3 3,6 7,0 4,9 2,8 8,0 5,8 3,2 5,1 3,6 2,1

79


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hänge wurden auf Grundlage dieser Ergebnisse hergestellt. Sie zeigen,

zwei Experimenten im Spätsommer die Temperatur von 25 °C auf

dass im Bereich zwischen 15 und 68 % Unzufriedenheit bei der

20 °C gesenkt. Die Luftwechselrate wurde mit dem vorhandenen

Eingabe von Texten für jede 10 % ein Leistungsabfall um ca. 1 % zu

mechanischen Ventilationssystem angehoben, die Temperatur wurde

erwarten ist.

durch Betrieb oder Leerlauf der in den Klassen installierten Kühlgeräte abgesenkt. Die 10- bis 12jährigen Schüler erledigten unter allen

Die Gehälter von Beschäftigten in typischen Bürogebäuden übertref-

Bedingungen bis zu acht verschiedene Aufgaben des Schulalltags vom

fen die Energie- und Wartungskosten des Gebäudes ungefähr um das

Lesen bis hin zum Rechnen. Die Aufgaben wurden so gewählt, dass sie

Hundertfache. Dasselbe gilt für Gehälter und jährliche Bau- oder

Bestandteil eines gewöhnlichen Schultags hätten sein können. Lehrer

Mietkosten [Djukanovic]. Deshalb sollte eine Produktivitätssteigerung

haben den Schülern die Aufgaben erklärt. Weder Schüler noch Lehrer

von nur 1 % ausreichen, um selbst eine Verdopplung der Energie- oder

wurden vom Experiment informiert. Unterrichtsplan und normale

Wartungskosten oder größere Investitionen in Konstruktions- oder

Schulaktivitäten blieben unverändert, damit Unterrichtsumgebung und

Mietkosten abzudecken.

tägliche Routine so normal wie möglich waren.

In sechs identischen Klassenräumen einer Grundschule in Dänemark

Die Ergebnisse zeigten, dass eine erhöhte Luftwechselrate und eine

wurden fünf unabhängige Feldexperimente durchgeführt [Wargocki

verringerte Raumtemperatur bei vielen Aufgaben zu einer deutlichen

2006]. Bei drei Experimenten im Spätsommer und im Winter wurde die

Leistungssteigerung führten – insbesondere bei der Schnelligkeit, aber

Luftwechselrate pro Kind von etwa 3 l/s auf 10 l/s angehoben, bei

auch hinsichtlich der Fehlerhäufi gkeit: Eine Verdopplung der

158

1,4

R3 = 0,90

154 1,2

Schulleistung

Leistung: [Anschläge/Minute]

(R3 = 0,61; p = 0,005)

150

1,0

146

Teppichstudien Mischung von Baumaterialien

0,8

PCs 142 0

20

40

60

80

empfundene Luftqualität: [% unzufrieden]

0,6 0

Abbildung 6: Leistung bei der Texteingabe abhängig von der empfundenen Luftqualität in % der unzufriedenen Beschäftigten, basierend auf Laborstudien mit typischen Quellen für Raumluftverschmutzung wie Teppich, Linoleum, Bücher und Papier auf Holzregalen, Dichtungsmittel und PCs (1, 8, 17, 19, 20, 21)

80

5

10

15

Luftwechselrate [L/s pro Person] Abbildung 7: Leistung bei der Schularbeit abhängig von der Luftwechselrate

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a)

Wasserdampf b) g/(h × Person)

Sensorische Verunreinigungslast olf / Person

Kohlendioxid l/(h × Person)

0 % Raucher c)

1

19

20 % Raucher c)

2

19

11 × 10 -3

50

40 % Raucher c)

3

19

21 × 10 -3

50

Niedriges Niveau, 3 met

4

50

Mittleres Niveau, 6 met

10

100

430

Hohes Niveau (Sportler), 10 met

20

170

750

Kohlenmonoxid l/(h × Person)

Tabelle 2: Durch Personen verursachte Verunreinigungslast (CR 1752)

Sitzend, 1 bis 1,2 met 50

Körperliche Tätigkeit 200

Kinder Kindergarten, 3 bis 6 Jahre, 2,7 met

1,2

18

90

Schule, 6 bis 14 Jahre, 1 bis 1,2 met

1,3

19

50

a) b) c)

Durch Tabakrauch Gilt für Personen nahe an der thermischen Neutralität Durchschnittsraucher, 1 bis 2 Zigaretten/h je Raucher, Emission 44 ml CO je Zigarette

Luftwechselrate steigerte die Leistung bei der Schularbeit um etwa

und Bildungsniveau und Bildungsprogramme in Dänemark mit denen

14,5 % (Abbildung 7), eine Verringerung der Lufttemperatur in der

der anderen Industrieländer vergleichbar sind.

Klasse um 1 K führte zu einer Leistungssteigerung von etwa 3,5 %. Luftverunreinigungsquellen Die vorliegenden Studien legen nahe, dass eine Verbesserung der Raumluftqualität durch Erhöhung der Luftwechselrate und Senkung

Früher wurden in fast allen Normen und Richtlinien die erforderlichen

der Klassenraumtemperaturen bei einer ganzen Reihe typischer

Lüftungsraten pro Person in l/s oder m³/h angegeben, als ob die

Schularbeiten zu einer wesentlichen Leistungssteigerung führen kann.

Personen (Nutzer) allein die Verunreinigungsquellen waren. Seit

Dies betrifft sowohl regelbasierende logische und mathematische

Jahren haben aber Labor- und Felduntersuchungen gezeigt, dass

Aufgaben, bei denen Konzentration und logisches Denken gefordert

Personen und ihre Tätigkeit (Aktivitätsniveau, Raucher), Gebäudeein-

ist, als auch sprachbasierte Aufgaben, die Konzentration und

richtung (Fußbodenbelag, Möbel, Farben, Reinigung etc.) Raumluft-

Begriffsvermögen verlangen. Man kann also behaupten, dass

technische Anlagen (Kanäle, Filter etc.) und sogar die Außenluft

Luftqualität und Temperatur in Klassenräumen sehr wichtige Faktoren

Quellen zur Luftverunreinigung sind.

im Lernprozess sind, denen neben Lehrmaterial und -methoden eine hohe pädagogische Bedeutung zukommt.

Es ist aber schwierig, die verschiedenen Quellen miteinander zu vergleichen. Mit der Einführung der Olf-Decipol-Einheit (Fanger,

Obwohl die Experimente mit dänischen Schülern durchgeführt wurden,

1988) wurde es aber möglich, den Einfl uss der verschiedenen Quellen

können die Ergebnisse auch auf andere europäische Länder und die

zu bewerten.

USA übertragen werden, da die Bedingungen in den Klassenräumen

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81


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Personen

Tabelle 3: Durch das Gebäude verursachte Verunreinigungslast, einschließlich der Möbel, Teppiche und raumlufttechnischen Anlagen Sensorische Verunreinigungslast olf/(m² Fußboden)

Deswegen wurde die Einheit für Luftverunreinigungsquellen, Olf, auch definiert als die Luftverunreinigung, die eine Standard-Person (sitzende, thermische Neutralität) abgibt. Die Tabelle 2 zeigt die Verunreinigungsquellen von Personen. Oft wird die CO2 Emission als

Mittel

Bereich

0,02 – 0,95

Bestehende Gebäude

Indikator für die Bioeffl uenten von Personen verwendet. CO2 selbst ist

Büros a)

0,3 d)

Büros b)

0,6 c)

0–3

keine Luftverunreinigungsquelle.

Schulen (Klassenräume) a)

0,3

0,12 – 0,54

Kindergärten a)

0,4

0,20 – 0,74

Versammlungsräume a)

0,3 d)

0,13 – 1,32

Gebäudeeinrichtung

Neue Gebäude (Nichtraucher)

Es gibt relativ wenig quantitative Kenntnisse über Luftverunreinigung der Gebäudeeinrichtung (Fanger et. al. 1988a, Fanger 1988, Bluyssen et. al.1996). Einige der Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.

Sehr verunreinigungsarme Gebäude

0,02

Verunreinigungsarme Gebäude

0,1

Nicht verunreinigungsarme Gebäude

0,2

a)

Neue Untersuchungen (Wargocki et. al., 2002a) in Nichtraucher-

b)

Gebäuden zeigen Werte um 0,08 – 0,13 olf/m². Diese Werte liegen im

c)

Bereich der Werte in Tabelle 1, die in EN15251 für die drei Gebäudekategorien „sehr-verunreinigungsarme“ „verunreinigungsarme“ und „nicht-verunreinigungsarme“ verwendet werden. Wie bei vielen Verunreinigungsquellen in der Gebäudeeinrichtung

d)

Die Daten stammen aus mehr als 40 maschinell belüfteten Gebäuden in Dänemark. Die Daten stammen aus dem europäischen Audit-Projekt zur Optimierung der Innenraum-Luftqualität und des Energieverbrauchs in Bürogebäuden, 1992-1995. Enthält die Belastung, die durch anwesenden und vorher anwesende Tabakraucher verursacht wird. Enthält die Belastung durch vorher anwesende Tabakraucher. Anmerkung: Über die Verunreinigungslast vieler Werkstoffe, die in der Praxis verwendet werden, stehen wenig Informationen zur Verfügung. Es ist immer wichtig zu versuchen, die durch das Gebäude verursachte Verunreinigungslast zu minimieren. Es werden Untersuchen durchgeführt, um Informationen über die Verunreinigungslast von Werkstoffen sowie deren Verringerung zur Verfügung zu stellen.

(Teppich, Möbel, Farben etc.) ist die Emission bei neuen Produkten am höchsten. Neue Entwicklungen von Filtertechniken und Luftreiniger (elektrostaRaumlufttechnische Anlagen (RLT-Anlagen)

tisch, Ozone, ultraviolette Strahlung etc.) werden in den kommenden Jahre neue Möglichkeiten bieten.

Lüftungsanlagen werden installiert, um die Raumluftqualität zu verbessern, aber mehrere Untersuchungen zeigen, dass RLT-Anlagen

Außenluft

selbst eine Quelle zur Luftverunreinigung sind (Kruppa 1999, Wargocki

82

et. al. 2002c, Bluyssen et. al. 2000). Schlechte Wartung, mangelnde

Die Außenluft dient überwiegend dazu, die Raumluftqualität zu

Hygiene in den Anlagen, Feuchtigkeit und die verwendeten Materi-

verbessern. Aber eine akzeptable Luftqualität ist in vielen Großstädten

alien für RLT-Anlagen und alte Filter sind oft die Ursache. Heute

und Industriegebieten nicht immer gewährleistet. In EN13799 (Tabelle

werden Filter üblicherweise eingesetzt, um die RLT-Anlagen zu

4) werden Empfehlungen für eine akzeptable Außenluft genannt.

schützen (Partikel, Verschmutzung). Für die Raumnutzer sind die Filter

Diese Anforderungen liegen nicht in der Verantwortung der Planer,

auf der einen Seite zwar vorteilhaft, weil sie Partikel wie Pollen von der

sondern der Behörden. Aber die Planer von RLT-Anlagen müssen die

Außenluft stoppen, auf der anderen Seite sind die Filter aber auch eine

Qualität der Außenluft berücksichtigen und vielleicht notwendige

Quelle zur Luftverunreinigung.

Filter und Luftreiniger einsetzen.

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von verschiedenen Quellen addiert und die erforderliche Lüftungsrate

Tabelle 4: Beispiele für die Qualität der Außenluft nach EN13779 Pollutant

averaging time

guideline value

source

Sulphur dioxide SO2

24 hrs

125 μg/m3

WHO 1999

Sulphur dioxide SO2

1 year

50 μg/m3

WHO 1999

Ozone O3

8 hrs

120 μg/m3

WHO 1999

Nitrogen dioxide NO2

1 year

40 μg/m3

WHO 1999

Nitrogen dioxide NO2

1 hr

200 μg/m3

WHO 1999

3

Particulate Matter PM10

24 hrs

50 μg/m max. 35 days exceeding

99/30/EC

Particulate Matter PM10

1 year

40 μg/m3

99/30/EC

wird berechnet (siehe analytische Methode später). Wohnungen und Einfamilienhäuser In Wohngebäuden geht es hauptsächlich um drei Typen von Luftverunreinigungsquellen: Verunreinigung direkt zu der Person relatiert (Bioeffl uenten, Feuchtigkeit, Tabakrauch, Tabelle 2) Verunreinigung indirekt zu den Personen relatiert (Feuchtigkeit vom

Erforderliche Lüftungsraten

Kochen, Duschen, Waschen, Hausstaubmilben) Verunreinigung zu dem Gebäude relatiert (Emission von Gebäude-

Obwohl in vielen Fällen die Luftverunreinigungsquellen im Wohnungs-

materialien und Möbel, Baufeuchte, Schimmelpilz, Radon).

bau (Einfamilienhäuser) und in Büro-/Verwaltungsgebäuden gleich sind, werden die Anforderungen an die Lüftungsraten getrennt und in

Tabelle 5 zeigt die Empfehlungen in EN15251.

verschiedenen Normen behandelt.

Wegen Bioeffl uenten ist für nichtadaptierte Personen und eine Raumluftqualität von mehr als 80 % Zufriedene die erforderliche

Eine andere Frage ist, ob es notwendig ist, für alle Verschmutzungs-

Lüftungsrate 7,5 l/s . Person. In Wohnungen wäre es aber akzeptabel,

quellen zu lüften. Ist es nicht so, dass, wenn für die Emission von

für adaptierte Personen zu lüften.

Baumaterialien gelüftet wird, d.h. die Konzentration von Schadstoffen wird geringer, dann auch gleichzeitig für die Emission von Personen

Wenn eine Wohnung nicht jeden Tag 24 Stunden voll benutzt ist und

(Bioeffluenten) gelüftet wird?

auch die Räume unterschiedlich benutzt und belastet sind, gibt es für eine bedarfsgeregelte Lüftung ebenfalls gute Möglichkeiten.

Wenn es sich um Gesundheit und Vermeidung von zu hohen Schadstoffkonzentrationen handelt, werden nur die gleichen Schadstoffe Ein Szenario könnte sein: Tabelle 5: Anforderungen an die Lüftungsraten in Wohnungen nach EN15251 Kategorie

Luftwechselrate 1)

Aufenhaltsräume und Schlafzimmer

Abluft, l/s

l/s,m2 (1)

l/s, pers 2) (2)

Küche (4a)

ach

l/s/m2 (3)

00:00 – 07:00

Erhöhte Zuluft im Elternschlafzimmer; niedrigere Zuluft in den unbenutzten Räumen (Wohnzimmer, Küche, Bad)

Bad (4b)

Toilette (4)

07:00 – 08:00

Erhöhte Luftabsaugung in Küche und Bad Niedrige Basislüftung oder nur Infiltration

I

0,49

0,7

10

1,4

28

20

14

08:00 – 17:00

II

0,42

0,6

7

1,0

20

15

10

17:00 – 19:00

Erhöhte Luftabsaugung in der Küche

III

0,35

0,5

4

0,6

14

10

7

19:00 – 24:00

Erhöhte Zuluft im Wohnzimmer

1)

2)

Die Luftwechselrate und Luftmenge in ach und l/sm2 sind gleich bei einer Raumhöhe von 2,5 m Anzahl von Personen könnte auf Basis der Anzahl an Schlafzimmern bestimmt werden.

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Büro- und Verwaltungsgebäude

In EN15251 werden aber drei Kategorien auf Basis von 15 % (Kategorie I), 20 % (Kategorie II) und 30 % (Kategorie III) Unzufrie-

In diesem Abschnitt werden die Anforderungen in EN15251 für die

dene empfohlen (Tabelle 1 und Abbildung 4).

Berechnung der erforderlichen Lüftungsraten dargestellt. Die Anforderungen sind für die erforderliche Lüftungsrate im In den Normen sind oft mehr als eine Methode für die Bestimmung

Atmungsbereich in der Aufenhaltszone. Um die Gesamtlüftungsrate

des erforderlichen Außenluftstroms angegeben. Es gibt eine vorge-

zu bestimmen muss auch die Lüftungseffektivität nach folgender

schriebene Methode, bei der Anforderungen für die erforderlichen

Gleichung berücksichtigt werden:

Luftströme als Tabellenwerte für die verschiedenen Räume gegeben sind. Es gibt zusätzlich auch eine analytische Methode, bei der der erforderliche Luftstrom in Abhängigkeit von welchen Schadstoffen,

Gesamt Lüftungsrate = V/␧␯

Schadstoffemissionen und Anforderungen an maximal erlaubte Schadstoffkonzentrationen berechnet wird. Analytische Methoden Früher waren die Anforderungen an Lüftungsraten als Anforderungen zu l/s oder m³/h pro Person zu sehen. Heute wissen wir, dass auch

Alle die Normen haben auch eine analytische Methode in dem

andere Quellen die Luft in Innenräumen verschmutzen können. Darum

Normtext oder in einem informativen Anhang. Die analytischen

wird in neuen Richtlinien hauptsächlich von zwei Quellen gesprochen:

Methoden haben alle eine Berechnung des erforderlichen Luftstroms auf Gesundheitsbasis und eine auf Komfortbasis. Der größte Wert wird dann für die Planung eingesetzt.

1. Personen und ihre Tätigkeit (Bioeffl uenten) , 2. Gebäude und Lufttechnische Anlagen (VOC’s, Staub), Die erforderlichen Lüftungsraten für die zwei Gruppen von

Die Basis für die Berechnungen ist basiert auf einem Massen-

Verschmutzungsquellen werden addiert:

gleichgewicht.

Der erforderliche Außenluftstrom wird berechnet als:

Lüftungsrate V = RP • PD • A b + Rr • Pr • A b

l/s

dabei sind

84

(1)

Q =

G (C i – CO) • ␧␯

l/s

dabei sind

R P = Außenluftstrom pro Person

l/s Person

G = Gesamtbelastung

mg/s

PD = Belegung Person pro m²

Person/m2

C i = Zugelassene Konzentration

mg/l

R r = Außenluftstrom für Gebäude

l/s • m²

C o = Außenluftkonzentration

mg/l

A b = Bodenfläche

␧␯ = Lüftungseffektivität

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T Versorgung T eingeatmet

Verdrängungslüftung

Mischlüftung

Mischlüftung

Lüftungseffektivität

T Versorgung T eingeatmet

Lüftungseffektivität

T Versorgung T eingeatmet

Personifizierte Lüftung

Lüftungseffektivität

T Versorgung T Raum

Lüftungseffektivität

°C

°C

°C

°C

<0

0,9 – 1,0

< -5

0,9

<0

1,2 – 1,4

-6

1,2 – 2,2

0–2

0,9

-5 – 0

0,9 – 1,0

0–2

0,7 – 0,9

-3

1,3 – 2,3

2–5

0,8

>0

1

>2

0,2 – 0,7

0

1,6 – 3,5

>5

0,4 – 0,7

Abbildung 8: Lüftungseffektivität

Für jeden Schadstoff, der in Betracht kommt, wird eine Berechnung gemacht. Leider sind aber die Kenntnisse über Emission von Schad-

␧␯ =

stoffen (G) und zugelassene Konzentration (C i) sehr mangelhaft. Aus

Ce – C s Ci – C s

Forschungsergebnissen und Materialprüfungen erfolgt in den nächsten

␧␯ =

Lüftungseffektivität

Jahren jedoch viel mehr Information.

Ce =

Verunreinigungskonzentration der Abluft

Lüftungseffektivität

Cs =

Verunreinigungskonzentration der Zuluft

Ci =

Verunreinigungskonzentration im Atmungsbereich

Den in Tabelle 1 angegebenen Lüftungsraten liegt ein Lüftungssystem mit völliger Vermischung, d. h. Lüftungseffektivität = 1

Die Lüftungseffektivität ist von der Luftverteilung und von der Lage

zugrunde.

der Verunreinigungsquellen im Raum abhängig. Sie kann deshalb verschiedene Werte für verschiedene Verunreinigungen haben. Bei

Die Luftqualität muss nicht überall innerhalb eines belüfteten Raumes

vollständiger Vermischung von Luft und Verunreinigungen beträgt die

gleich sein. Worauf es für die Nutzer ankommt, das ist die Luftqualität

Lüftungseffektivität 1. Wenn die Luft im Atmungsbereich eine bessere

im Atmungsbereich. Eine derartige Inhomogenität der Luftqualität in

Qualität als die Abluft aufweist, ist die Lüftungseffektivität größer als

einem Raum hat Auswirkungen auf die Anforderungen an die Lüftung.

1 und die gewünschte Luftqualität im Atmungsbereich kann dann mit

Dieses wird durch die Lüftungseffektivität ausgedrückt:

einem geringeren Luftvolumenstrom erzielt werden. Wenn die Luft im Atmungsbereich eine schlechtere Qualität als die Abluft aufweist, ist

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die Lüftungseffektivität kleiner als 1: in diesem Fall ist ein höherer Luftvolumenstrom erforderlich.

Tabelle 6: Vor- und Nachteile unterschiedlicher Lüftungskonzepte Lüftungskonzept

Vorteile

Nachteile

Fensterlüftung

− keine Investitionskosten − keine Wartung − einfacher Nutzereinfluss

− − − − −

Natürliche Lüftung mit Außenluftdurchlässen

− kostengünstig − einfacher Nutzereinfluss − Schallschutz und Filterung möglich

− nutzerabhängig − wetterabhängig (Wind, Temperatur) − kein gesicherter Minimum-Luftwechsel − kein Wärmerückgewinn − Behaglichkeit – Zug − Architektur ?

Mechanische Abluftanlage

− zusätzliche Investitionskosten gering − verschiedene Volumenströme möglich − Nutzereinfluss mit Außenluftdurchlässen − Wärmerückgewinn möglich − Filterung bei Außenluftdurchlässen möglich

− Wärmerückgewinn ist aufwändig (Wärmepumpe) − Vermeidung von evtl. Zugrisiko bei Außenluftdurchlässen

Mechanische Zu-/Abluftanlage

− Wohnkomfort (Behaglichkeit, Raumluftqualität) − Wärmerückgewinn − min. Luftwechsel sichern − Bedarfsregelung möglich − Filterung − Schalldämmung

− hohe Investitionskosten − Platzbedarf − Wartungsaufwand (Filterwechsel) − Schallemission vom Lüfter

Die Lüftungseffektivität ist eine Funktion der Lage sowie der Eigenschaften der Luftdurchlässe und der Verunreinigungsquellen. Ferner ist sie eine Funktion der Zulufttemperatur und des Zuluftvolumenstromes. Die Lüftungseffektivität kann durch numerische Simulation berechnet oder experimentell gemessen werden. Beispiele für die Lüftungseffektivität bei verschiedenen Lüftungsarten sind in Abb. 8 angeben. Die Lüftungseffektivität berücksichtigt die Luftverteilung im Raum, aber nicht, wie effektiv die Lüftungsanlage die Außenluft durch die Kanäle zum Raum bringt. Wenn z. B. ein Teil der Außenluft wegen Undichtigkeiten in den Kanälen nicht in den Raum kommt, muss die Außenluftrate erhöht werden. Diese „Systemeffektivität“ ist noch nicht in den erforderlichen Lüftungsraten berücksichtigt. Lüftungskonzepte Um die erforderlichen Lüftungsraten zu gewährleisten, sind diverse Lüftungskonzepte einsetzbar. Oft wird von nur zwei Konzepten – freie Lüftung – mechanische Lüftung – gesprochen, aber wie Tabelle 6

nutzerabhängig keine Garantie min. Lüftung kein Wärmerückgewinn Außenschall, Regen, Einbruch − Behaglichkeit - Zug − keine Luftfilterung

zeigt, gibt es viele Varianten dazu. In Tabelle 6 sind einige Argumente für und gegen verschiedene Lüftungskonzepte aufgeführt. Wohnungslüftung Viele Parameter spielen eine Rolle, um das optimale Lüftungskonzept zu wählen - Gebäudetyp, Raumklima, Außenklima, Investitionskosten,

In Deutschland und Dänemark werden die meisten Wohngebäude mit

Betriebskosten etc. sind alles Faktoren, die berücksichtigt werden

Fenstern gelüftet, während in den Niederlanden, Schweden und

müssen.

Finnland fast alle Neubauten mit mechanischer Lüftung versorgt werden. In diesen Ländern wird aber in der Gebäudeverordnung auch

In diesem Bericht sind nur einige Lüftungskonzepte dargestellt, und es

eine mechanische Lüftung gefordert. Mit mechanischer Lüftung gibt

wird nicht versucht, eine Methode zu erstellen, um das optimale

es die Möglichkeit des Wärmerückgewinns und damit die Möglichkeit

Konzept zu finden. Obwohl alle Konzepte sowohl in Wohngebäuden als

von Energieeinsparungen. Aber die Wirtschaftlichkeit ist nicht immer

in auch Büros einsetzbar sind, werden die zwei Einsatzbereiche separat

gewährleistet.

diskutiert.

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Oft sind die Investitions- und Betriebskosten (Ventilatoren, Filter,

Hinzu kommt der Trend der Hybride-Lüftungssysteme, bei denen,

Reinigung) im Verhältnis zu der Energieeinsparung zu hoch. Oft sind

abhängig von der Jahreszeit, die freie Lüftung durch die mechanische

die Häuser zu undicht gebaut. Nicht nur wegen der Bauteile (Fenster,

Lüftung unterstützt wird.

Türen), sondern auch wegen der Installation. Bei undichten Häusern sind die Lüftungsraten sehr abhängig von dem Wetter (Außentempera-

Zum Schluss sollten auch die persönlichen Lüftungssysteme erwähnt

tur und Wind), und somit kommt nur ein Teil der Lüftung durch das

werden. Grundsätzlich ist es effektiver, dem Nutzer die frische Luft

Lüftungssystem und ein Wärmerückgewinn ist nur teilweise möglich.

direkt an den Arbeitsplatz zu bringen, anstatt diese erst im ganzen

Allein die Argumente für verbesserten Wohnkomfort, Behaglichkeit,

Raum zu mischen. Einige neue Untersuchungen (Melikov et. al. 2000

Gesundheit und Vermeidung von Feuchtigkeitsschäden genügen, um

und Cermak et. al. 2002) zeigen auch die Vorteile solcher Lüftungs-

eine mechanische Lüftung zu installieren. Man kauft ja auch nicht ein

konzepte, bei denen die verbesserte empfundene Raumluftqualität mit

Auto mit Klimaanlage, um Energie zu sparen.

weniger Luftmengen erreicht werden kann.

Aber mit einer mechanischen Lüftung wird der Wohnkomfort erhöht

Zusammenfassung

und gleichzeitig wird Heizenergie eingespart. Heute liegen viele Kenntnisse über erforderliche Lüftungsraten Für sehr empfindliche Nutzer (Allergiker) ist eine mechanische Lüftung

und Lüftungskonzepte vor. Die Anforderungen an die verschiedenen

ein Muss, um die Außenluft zu filtern.

nationalen und internationalen Normen sind aber oft sehr unterschiedlich.

Lüftung im Büro In mehreren Untersuchungen wurde bestätigt, dass eine gewisse In Büro- und Versammlungsräumen ist eine mechanische Lüftung oft

Lüftung für die Gesundheit und Behaglichkeit notwendig ist. Eine

erforderlich, um ein akzeptables und kontrollierbares Raumklima zu

erhöhte Raumluftqualität erhöht ebenfalls die Leistung der Nutzer.

erreichen. Einige Untersuchungen (Kruppa, 1999) haben größere Probleme mit SBS-Symptomen in Gebäuden mit Klimaanlagen als in

Grundsätzlich werden heute Verschmutzungsquellen wie Personen

Gebäuden mit freier Lüftung gefunden.

(Bioeffluenten, Feuchtigkeit), Gebäude (Abgasung von Baumaterialien und Einrichtung, elektronische Geräte wie PC, TV und RLT-Anlagen)

Einige Erklärungen dafür sind Probleme in Klimaanlagen mit Be- und

berücksichtigt.

Entfeuchtung, keine Wartung (Filteraustausch, schmutzige Kanäle) und die geringe Möglichkeit des Nutzereinfl usses auf die Regelung der

In Wohnungen ist eine Grundlüftung von 0,3 bis 0,5 Luftwechseln pro

Luftrate (geschlossene Fenster).

Stunde ( 0,35 l/s m²) erforderlich. In Büro- und Versammlungsräumen ist die erforderliche Lüftung sehr von der Personendichte abhängig

Der heutige Trend in Bürogebäuden, die Heizung und Kühlung über

und von der Materialwahl für Wände, Böden und Einrichtung. Nur mit

Wassersysteme (Flächenheizung/-kühlung) vorzunehmen und die

mechanischer Lüftung oder einer Mischung aus mechanischer Lüftung

RLT-Anlagen hauptsächlich für die Lüftung zu nutzen, gibt eine viel

und freier Lüftung (hybride Lüftung) ist es möglich, eine optimale

bessere Grundlage, um ein optimales Raumklima und damit auch eine

Raumluftqualität mit akzeptablem Energieaufwand zu erreichen.

erhöhte Leistung der Nutzer zu erreichen.

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Dipl.-Phys. Sven Petersen – Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen

Dipl.-Phys. Sven Petersen

Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen

Leider ist bei Nachfragen immer wieder festzustellen, das im Bundesdurchschnitt bei nur ca. 10 % aller Fußbodenheizungen dieser hydraulische Abgleich auch wirklich durchgeführt wurde. Ausgangssituation Bei einem Marktanteil der Fußbodenheizung, der im Ein- und Mehrfamilienhaus in den letzten Jahren kontinuierlich auf heute über 50 % gestiegen ist, ist dieser nicht durchgeführte hydraulische Abgleich mittlerweile auch von wirtschaftlicher Bedeutung. Er kann praktisch

Einleitung

ohne Zusatzkosten durchgeführt werden, da alle Stellglieder vorhanden sind und einfach nur fachgerecht benutzt werden müssen.

Die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs sind in der VOB klar geregelt.

Hinweise hierfür liefert das Optimus-Projekt von Prof. Dieter Wolf: (Uponor-Kongress 2008)

Dort heißt es: VOB Teil C (ATV) DIN 18380 Heizanlagen und zentrale Wassererwärmungsanlagen 3.

Ausführungen

3.1

Allgemeines

3.1.1 Die Bauteile von Heizanlagen und Wassererwärmungsanlagen

3.5

Zitat: Das weitere wesentliche Einsparpotenzial, das durch das OPTIMUS-Projekt nachgewiesen werden konnte, liegt in der

sind so aufeinander abzustimmen, dass die geforderte Leistung

vom Fachunternehmer dokumentierten angepassten Einstellung

erbracht, die Betriebssicherheit gegeben und ein sparsamer und

der Hydraulik (Hydraulischer Abgleich durch voreinstellbare

wirtschaftlicher Betrieb möglich ist und Korrosionsvorgänge

Thermostatventile), der Regelpumpen (künftig nur Hocheffizi-

weitgehend eingeschränkt werden.

enzpumpen) und der Vorlauftemperaturregler nach einer

Einstellung der Anlage

baulichen Modernisierung. Die durch eine Optimierung der

3.5.1 Der Auftragnehmer hat die Anlagenteile so einzustellen, dass

Regelung und Hydraulik in modernisierten Mehrfamilienhausern

die geplanten Funktionen erbracht und die gesetzlichen

erreichbare Einsparung liegt allein für den Raumheizverbrauch

Bestimmungen erfüllt werden. Der hydraulisch Abgleich ist mit

bei Werten von 15 bis 19 kWh/(m 2a) und in Einzelfällen bei

den rechnerisch ermittelten Einstellwerten so vorzunehmen, dass

noch höheren Einsparbeträgen.

bei bestimmungsmäßigen Betrieb, also z. B. auch nach Raumtemperaturabsenkungen oder Betriebspausen der Heizanlage, alle

Aus: Wolff 2008

Wärmeverbraucher entsprechend ihrem Wärmebedarf mit Heizwasser versorgt werden 3.5.2 Die Einstellung ist zur Abnahme vorzunehmen. ...

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Dabei ist natürlich auch zu beachten, dass zwischen Anlagenplanung

Tabelle 1: Typische Bereiche für äquivalente Energiepreise

und realer Ausführung immer Unterschiede liegen. Es sind insbeson-

Maßnahme Energieeinsparung in kWh/(m2a)

Investition in €/m2

Äquivalenter Energiepreis in €/kWh

Dämmung (Dach, Kellerdecke, Außenwand)

50 … 150

50 … 250

0,02 … 0,20

tionierung) und der Unterschied zwischen den Wärmeleitwiderständen

Fenster

20 … 50

30 … 150

0,06 … 0,30

des realen und des geplanten Oberbodenbelages zu nennen. Es sollte

Kesseltausch

20 … 120

20 … 80

0,02 … 0,20

also nicht nur der hydraulische Abgleich durchgeführt werden, sondern

Komfortlüftung

10 … 25 (max)

20 … 70

0,08 … 0,25

für eine energetische Optimierung noch eine Nachkalkulation auf

5 … 20 (max)

35 … 50

0,10 … 0,30

Grund der realen Werte stattfinden. Im Einfamilienwohnhaus ist dies

Heizungsunterstützung

10 … 25 (max)

50 … 80

0,10 … 0,40

Hydraulischer Abgleich und Heizungsoptimierung nach baulicher Modernisierung

10 … 20

1 …6

0,02 … 0,04

dere geänderte Heizkreislängen (Zusammenlegen von Heizkreisen, Abstände von Wänden, Umlenkbereiche, Änderung der Verteilerposi-

Solare Trinkwassererwärmung

Der vom Fachhandwerker dokumentierte hydraulische Abgleich ist

zur Zeit leider illusorisch, obwohl aus Gewerbeobjekten bekannt ist, dass hier gigantische Einsparpotentiale liegen.

Zitat Prof. Fisch: (Uponor-Kongress 2008)

mittlerweile auch eine Voraussetzung für den Erhalt von KFW-Fördergeldern.

Nötig ist aus meiner Sicht ein mindestens zweijähriges betriebsbegleitendes Monitoring mit intensiver Evaluierung und Optimierung. Anschließen sollte sich eine kontinuierliche

Zitat KFW-Merkblatt CO2-Gebäudesanierungsprogramm:

Überwachung der Energieeffizienz. Nur so wird aus guten Konzepten auch eine gute Performance

Wie ist die Verwendung der Mittel nachzuweisen? Kreditnehmer haben innerhalb von 9 Monaten nach Vollauszahlung des Darlehens den programmgemäßen und zeitgerechten

Die Nichtdurchführung des Abgleiches kann dabei finanzielle

Einsatz der Mittel durch Vorlage von Rechnungen der Fachunter-

Konsequenzen für den Auftragnehmer haben. Wenn festgestellt

nehmen nachzuweisen. Die Rechnungen müssen die Arbeitsko-

wurde, dass der Abgleich nicht durchgeführt wurde oder gar einige

sten sowie die Adresse des Investitionsobjektes ausweisen und im

Räume eines Gebäudes nicht warm werden, müssen die Ventilvorein-

Falle der Heizungserneuerung zusätzlich die Durchführung des hydraulischen Abgleichs gemäß der ANLAGE des Merkblattes. Bei einer Förderung nach A. ist ferner die Bestätigung des Sachverständigen über die plangemäße Durchführung der Maßnahmen (Formular-Nr. 140 169) vorzulegen. Diese Unterlagen werden durch die Hausbank geprüft, die Bestätigung des Sachverständigen ist über die Hausbank bei der KfW einzureichen.

stellungen am Verteiler im nachhinein angefasst werden. Diese Ventilvoreinstellungen sollten eigentlich das Ergebnis der Planung sein und dem ausführenden Unternehmen vorliegen. Die Realität im Einfamilienwohnhaus und, wenn auch nicht mehr ganz so ausgeprägt, darüber hinaus, sieht aber häufi g leider so aus, dass der Wärmebedarf der Räume geschätzt wird, die Druckverluste der Heizkreise nicht kalkuliert werden, deshalb keine Einstellwerte für die Ventile vorliegen, und beim Verlegen der Heizkreise die tatsächlich verlegten Rohrmeter

Die KfW behält sich eine Überprüfung der Berechnungsunterla-

der Heizkreise nicht festgehalten werden. In diesen Fällen hilft häufi g

gen sowie eine Vor-Ort-Kontrolle der geförderten Gebäude vor.

nur ein zeitaufwendiges Auslitern der Heizkreise oder der Einsatz einer teuren Wärmebildkamera, um die tatsächlich verlegten Rohrmeter,

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welche für die nachträgliche Bestimmung der Ventilvoreinstellungen

Heizkreis werden durch eine größere Pumpenleistung ausgeglichen

benötigt werden, zu bestimmen. Beide Varianten müssen hierbei vom

und in den Heizkreisen, durch die deswegen zu viel Wasser fließt,

Auftragnehmer bezahlt werden, da dieser dem Kunden eine mangel-

regelt die Einzelraumregelung den Überschuss weg, indem sie bei

freie Ausführung seines Gewerkes schuldet.

Temperaturanstieg im Raum die Thermoantriebe schließt. Da zudem häufi g die regelungstechnischen Besonderheiten der Fußbodenhei-

Dass trotz dieser potentiellen Gefahr so wenig Anlagen einreguliert

zung, besonders der gegenüber Radiatorenanlagen unterschiedliche

werden erstaunt um so mehr, wenn man sich ansieht, wie schnell heute

Heizkörperexponent von n = 1,1 und die notwendige Einbeziehung der

ein Abgleich durchgeführt werden kann. Beim Uponor Provario-Vertei-

Rücklauftemperatur durch ein Doppelfühlerprinzip, nicht beachtet

ler ist das ein Vorgang von wenigen Minuten, der sogar werkzeugfrei

werden, ergibt sich als Fazit dieser ganzen Situation die landläufi ge

durchgeführt werden kann und bei dem auch später an den Zahlen des

Meinung, eine Fußbodenheizung sei träge und nicht regelbar, die auf

Einstellringes immer abzulesen ist, in welcher Stellung sich das Ventil

Grund der eben genannten Versäumnisse im regelungstechnischen

befindet.

Bereich in der Form nicht haltbar ist. (vgl. Karel Fort, velta Kongress 1995)

Der hydraulische Abgleich wird so stark betont, weil sämtliche nachfolgenden Regelungseinrichtungen immer nur auf die eingestell-

Die Vorlauftemperatur

ten Wassermengen zugreifen. Ohne Abgleich läuft die Anlage zwar, sie funktioniert aber nicht richtig. Zu geringe Wassermengen in einem

Die Ermittlung der Vorlauftemperatur ist über die EN 1264 definiert. Die Einflussfaktoren zur Bestimmung der Heizmittelübertemperatur sind hierbei der Verlegeabstand, Wärmebedarf und der Oberbodenbelag. Die Zusammenhänge sind in den Auslegungsdiagrammen der Uponor-Systeme einfach nachzuvollziehen. Allerdings werden bei der Ermittlung der Vorlauftemperaturen einige Annahmen gemacht, die auf Erfahrungswerten und noch nicht so leistungsfähigen Rechenprogrammen beruhen. Das sind eine festgelegte Spreizung von 5 K für den ungünstigsten Heizkreis und eine Verlegung von VZ 15 in diesem Raum.

Bild 1

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Dipl.-Phys. Sven Petersen â&#x20AC;&#x201C; Auslegung und hydraulischer Abgleich von FuĂ&#x;bodenheizungen

Bild 2: Optimierung der Vorlauftemperatur mit HSE 4.7

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Das Programm Uponor HSE in der aktuellen Version 4.7 bietet dort

Zu Frage 1:

mehr Möglichkeiten. Hier kann die Vorlauftemperatur unter 3 Gesichtspunkten optimiert werden (Bild 2):

Setzt man statt eines Teppichs mit R λ,B = 0,15 m2K/W einen Fliesenbelag mit R λ,B = 0,02 m2K/W ein, so kann die Wassermenge um

1. Heizleistung und Druckverlust

ungefähr den Faktor 2,5 reduziert werden.

2. minimale Vorlauftemperatur 3. minimale Investitionskosten

Zu Frage 2:

Die Angaben führen zu unterschiedlichen Verlegeabständen.

Bei R λ,B = 0,15 m2K/W, Wärmebedarf 40 W/m2 ergibt eine

Die Optimierung ist graphisch darstellbar, so dass der Nutzer sehen

Verringerung des Verlegeabstandes von Vz15 auf Vz 10 eine

kann, welche Räume mit ihrer Kombination aus Wärmebedarf und

Reduzierung der Vorlauftemperatur um 1,5 K

Oberbodenbelag als Begrenzungspunkt der Optimierung wirken.

Bei R λ,B = 0,02 m2K/W, Wärmebedarf 40 W/m2 ergibt eine ‚ Verringerung des Verlegeabstandes von Vz15 auf Vz 10 eine

Der Oberbodenbelag

Reduzierung der Vorlauftemperatur um 1 K Bei R λ,B = 0,15 m2K/W, Vz 15 ergibt eine Verringerung des

Der Haupteinfl ussfaktor auf die benötigten Wassermengen ist die

Wärmebedarfs von 60 W/m2 auf 40 W/m2 eine Reduzierung der

Dämmung, die auf die Fußbodenheizung aufgebracht wird, sprich: Der

Vorlauftemperatur um 4,5 K

Oberbodenbelag. Seine Auswirkung kann man in 2 Fragestellungen

Bei R λ,B = 0,02 m2K/W, Vz 15 ergibt eine Verringerung des

darstellen:

Wärmebedarfs von 60 W/m2 auf 40 W/m2 eine Reduzierung der Vorlauftemperatur um 3 K

1. Wie stark muss sich bei konstanter Vorlauftemperatur die

Eine Verringerung des Wärmedurchlasskoeffizienten von

Wassermenge ändern, damit trotz Änderung des Oberbodenbelages

R λ,B =0,15 m2K/W auf R λ,B = 0,02 m2K/W bei einem Wärmebedarf von

der Wärmebedarf des Raumes exakt abgedeckt wird?

60 W/m2 führt bei einer Verlegung von Vz 15 zu einer Reduzierung der Vorlauftemperatur von 7,5 K

2. Wie stark kann sich bei konstanter Wassermenge die Vorlauftemperatur ändern, damit trotz Änderung des Oberbodenbelages der Wärmebedarf des Raumes exakt abgedeckt wird?

Eine Verringerung des Wärmedurchlasskoeffizienten von R λ,B = 0,15 m2K/W auf R λ,B = 0,02 m2K/W bei einem Wärmebedarf von 40 W/m2 führt bei einer Verlegung von Vz 15 zu einer Reduzierung der Vorlauftemperatur von 6 K

Allgemein kann man sagen, dass heute über 95 % der Oberbodenbeläge wärmetechnisch für die Fußbodenheizung geeignet sind.

Mann sieht, der Effekt des Oberbodens dominiert die Effekte einer

Aus den Auslegungsdiagrammen zu den Uponor Fußbodenheizungs-

Absenkung des Wärmebedarfes oder eines verringerten Verlegeab-

systemen kann folgendes abgelesen werden :

standes.

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Weitere Effekte, wie die Erhöhung der Rohrdimension von

Die Wärmepumpe

14 mm auf 17 mm Außendurchmesser (1), einer Verringerung der Estrichüberdeckung von 45 mm auf 30 mm (2) oder die Systemände-

Interessant werden diese Betrachtungen speziell für den Fall, wenn

rung von Tecto mit einem 17er Rohr auf das Klettsystem mit einem

Wärmepumpen zum Einsatz kommen sollen.

17er Rohr (3) haben dagegen nur untergeordnete Auswirkungen (40 W/m2, Vz 15, R λ,B = 0,15 m2K/W: (1): ca. 0,5 K, (2): ca. 0,5 K, (3): 0 K)

Hier sehen die aktuellen Förderrichtlinien vor, dass nicht der COP-Wert der Wärmepumpe als Förderrichtlinie herangezogen wird sondern die

Dies soll natürlich nicht den Eindruck vermitteln, diese Maßnahmen

Gesamteffi zienz der Anlage in Form der Jahresarbeitszahl (JAZ). Die

würden nichts bringen, ihre Vorteile liegen aber in anderen Bereichen

COP-Werte von Wärmepumpen werden immer bei einer Vorlauftempe-

als der Reduktion der Vorlauftemperatur bzw. der Wassermenge.

ratur von 35 °C bestimmt. Die JAZ liegen dann bei einer Luft-Wasser-

So bringt die Erhöhung der Rohrdimension von 14 mm auf 17 mm

Wärmepumpe etwas über den COP-Werten, da die Prüfungen für 2 °C

geringere Druckverluste bei gleicher Wassermenge. Die Heizkreise

Außentemperatur durchgeführt werden, die reale Durchschnittstempe-

können größer werden oder es kann mehr Wasser transportiert werden,

ratur in Deutschland für die Heizperiode aber bei 5 °C liegt. Pro Grad

um die Fußbodenheizung auch zur Flächenkühlung zu nutzen.

Celsius der im Temperaturhub in der Wärmepumpe eingespart werden kann, verbessert sich der COP-Wert um ca. 2 bis 2,5 Prozent.

Eine Reduzierung der Estrichüberdeckung von 45 mm auf 30 mm spart 15 mm Aufbauhöhe und trägt durch die um ca. 25 % verringerte

Die JAZ einer Sole-Wasser-Wärmepumpe liegt im Normalfall unter dem

Estrichmasse zu einer noch besseren Regelbarkeit des Systems bei.

COP-Wert, da die Energiebedarfe für die Umwältzpumpen noch mit einbezogen werden müssen.

Außerdem ist dies eine schöne Lösung, wenn auf Grund von Rohrleitungen auf dem Estrich die Aufbauhöhen bei heute sehr scharfen

Selbiges – nur im größerem Maße – gilt auch für Wasser-Wasser-

Schallschutzbestimmungen mit 45 mm Überdeckung nicht mehr

Wärmepumpen. Wenn zusätzlich eine Brauchwassererwärmung

eingehalten werden können. Besonders im Wohnungstrenndeckenbe-

stattfindet muss noch mal ungefähr 0,3 vom COP-Wert abgezogen

reich wird immer nur eine Trittschalldämmung eingeplant, die nicht

werden.

eingeschnitten werden darf. Eine Verringerung des Verlegeabstandes wird immer dann durchgeführt, wenn man möglichst isotherme Oberbodentemperaturen erreichen möchte. Je wärmetechnisch besser der Oberbodenbelag ist, desto enger sollte der Verlegeabstand gewählt werden. Das führt im Badezimmer zur generellen Forderung nach einem Verlegabstand von Vz 10. Man sollte sich heute mit dem Verlegeabstand immer am verwendeten Oberbodenbelag und der Nutzung des Raumes orientieren und nicht nur auf eine Abdeckung des Wärmebedarfes aus sein.

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Die JAZ müssen für die Förderung folgende Anforderungen erfüllen: Förderung von effi zienten Wärmepumpen Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Auszug 1. Basisförderung *) **) Baumaßnahme

Wärmequelle

Mindestanforderung Jahresarbeitszahl ( JAZ )

Förderbeträge Wohngebäude

Förderbeträge Nichtwohngebäude

Neubau

Luft

3,5

a.) € 5,- je m² Wohnfläche bis 2 Wohneinheiten max. € 2000,- je Wohneinheit b.) max. 8 % der Nettoinvestitionssumme bei mehr als 2 Wohneinheiten

a.) € 5,- je m² beheizter Nutzfläche b.) max. 8 % der Nettoinvestitionssumme

Neubau

Erdreich / Grundwasser

4

a.) € 10,- je m² Wohnfläche bis 2 Wohneinheiten max. € 2000,- je Wohneinheit b.) max. 10 % der Nettoinvestitionssumme bei mehr als 2 Wohneinheiten

a.) € 10,- je m² beheizter Nutzfläche b.) max. 10 % der Nettoinvestitionssumme

Gebäudebestand

Luft

3,3

a.) € 10,- je m² Wohnfläche bis 2 Wohneinheiten max. € 1500,- je Wohneinheit b.) max. 10 % der Nettoinvestitionssumme bei mehr als 2 Wohneinheiten

a.) € 10,- je m² beheizter Nutzfläche b.) max. 10 % der Nettoinvestitionssumme

Gebäudebestand

Erdreich / Grundwasser

3,7

a.) € 20,- je m² Wohnfläche bis 2 Wohneinheiten max. € 3000,- je Wohneinheit b.) max. 15 % der Nettoinvestitionssumme bei mehr als 2 Wohneinheiten

a.) € 20,- je m² beheizter Nutzfläche b.) max. 15 % der Nettoinvestitionssumme

Wärmequelle

Mindestanforderung Jahresarbeitszahl ( JAZ )

Förderbeträge Wohngebäude

Förderbeträge Nichtwohngebäude

Neubau

4,7

Basisförderung plus 50 %

Basisförderung plus 50 %

Gebäudebestand

4,5

Basisförderung plus 50 %

Basisförderung plus 50 %

2. Innovationsförderung ***) Baumaßnahme

*) Voraussetzung: Wärmemengenzählers im Heizkreislauf, separater Stromzähler, hydraulischer Abgleich **) Kombinationsbonus in Verbindung mit Solarkollektoranlage € 750,- (nicht mit Effizienzbonus kumulierbar) ***) nicht mit Kombinationsbonus kumulierbar

COP Ermittlung nach DIN EN 255 od. 14511 für die Berechnung der JAZ nach VDI 4650 Wärmequelle

Medientemperatur in °C

Luft

A-7/W35 A2/W35 A10/W35

Erdreich

W10/W35

Grundwasser

B0/W35

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Ein Grund hierfür ist sicherlich, das bei der Anlagenplanung der oben Marktanreizprogramm des Bundesamtes für Wirtschaft und

beschriebenen Einfluss des Oberbodenbelages nicht berücksichtigt

Ausfuhrkontrolle (BAFA)

wird und einem Endkunden nicht vorgeschrieben werden kann, was er denn als Oberbodenbelag einzubauen hat. Selbst wenn aus energe-

Auszug

tischen Gründen Fliesen eingesetzt werden, können später immer noch Läufer und Teppiche unter dem Wohnzimmertisch oder Esstisch

9. allgemeine Voraussetzungen für die Förderung von

„nachgerüstet“ werden.

effizienten Wärmepumpen Durch die falsche Wahl des Oberbodenbelages wird aber die VorlaufFörderfähig sind effiziente Wärmepumpen für die Warmwasser-

temperatur selbst bei heutigem Dämmstandard um über 6 K ange-

versorgung und die Bereitstellung des Heizwassers eines

hoben, was zu einer Verschlechterung der JAZ um ca. 15 % führt. Die

Gebäudes.

Wahl des Oberbodenbelages kann ausschlaggebend dafür sein, dass die Förderrichtlinien nicht eingehalten werden!

Voraussetzung für die Förderfähigkeit: Eigenschaften der Oberböden a.) Einbau eines Strom- und Wärmemengenzählers (nur für den Heizkreis, Anm. Uponor) für elektr. angetriebene

Neben ihrem starken Einfl uss auf die Vorlauftemperaturen und die

Wärmepumpen zur Bestimmung der Jahresarbeitszahl nach

benötigten Wassermengen in einer Fußbodenheizung sollte man bei

VDI 4650.

zwei Oberbodenarten noch weitere Aspekte beachten:

b.) Einbau eines Gas- und Wärmemengenzählers … c.) Vorliegen einer Fachunternehmererklärung des

Fliesen

folgenden Inhalts: - Bei elektrisch angetriebenen Wärmepumpen:

Fliesen sind wärmetechnisch am besten für die Fußbodenheizung

Nachweis einer Jahresarbeitszahl von min. …

geeignet. Ein Effekt des guten Wärmedurchlasses ist allerdings, dass

(siehe Tabelle)

sich bei zu großen Verlegeabständen starke Temperaturwelligkeiten

- Bei gasmotorisch …

der Oberflächentemperaturen einstellen. Es sollte bei einem Fliesenbe-

- Der hydraulische Abgleich wurde durchgeführt.

lag immer ein engerer Verlegeabstand gewählt werden, damit keine unbehaglichen Temperaturschwankungen entstehen.

Geförderte Anlagen werden im Rahmen eines speziellen Evaluationsprogramms stichprobenartig untersucht.

Parkett Bei der Verwendung von Holzböden müssen einige Besonderheiten

Nebenbemerkung: Auch hier wird wieder der hydraulische Abgleich

dieses „lebendigen“ Werkstoffes beachtet werden. Holz reagiert mit

gefordert!!

Formveränderungen, wenn sich die Holzfeuchte verändert. Wenn das Holz austrocknet, zieht es sich zusammen, wenn es auffeuchtet, dehnt

98

Neuste Feldtests ergeben, dass diese geforderten JAZ in den meisten

es sich aus. Wenn diese Effekte zu stark werden, kommt es zur

Fällen NICHT! eingehalten werden.

Fugenbildung im Holz, bzw. zu einem Aufkanten an den Stößen des

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Parketts. Die Holzfeuchtigkeit hängt dabei von der relativen Luft-

wünsche reagieren zu können. Im Beispiel ist die Randzone als

feuchtigkeit ab. Dabei haben die unterschiedlichen Holzsorten eine

Aufenthaltszone deklariert und errechnet. Das führt dazu, dass

unterschiedliche Empfindlichkeit . Diese zeigt sich daran, wie

sowohl im Aufenthaltsbereich als auch in der Randzone die gleichen

schnell sie auf Feuchtigkeitsänderungen reagieren und wie stark die

Oberflächentemperaturen herrschen. Wenn der Bereich als Randzone

dadurch verursachte Ausdehnung ist.

berechnet wäre, würden dort die Temperaturen deutlich höher sein. Da bei der Fußbodenheizung im Neubau heute sowieso nur

Eine Buche dehnt sich pro Prozent Feuchtigkeitsänderungen ungefähr

Oberflächentemperaturen von ca. 22 °C im Schwachlastbetrieb

50 % stärker aus als Eiche und benötigt für die Anpassung an

(24°C im Auslegungsfall) auftreten, merkt der Kunde dann nur in der

geänderte relative Luftfeuchtigkeiten ca. 2 Wochen – und nimmt damit

Randzone, dass es hier warm ist –und beschwert sich darüber, dass

jede Schön- oder Schlechtwetterperiode mit – während die Eiche ca.

im Rest des Raumes die Fußbodenheizung nicht funktionieren

3 Monate benötigt und damit nur dem durchschnittlichem Jahresgang

würde. Wenn beide Zonen auf der gleichen Oberflächentemperatur

der relativen Luftfeuchtigkeiten folgt. Wärmetechnisch ist Holz gut für

sind, merkt der Kunde keinen Unterschied. Wenn er allerdings im

die Fußbodenheizung geeignet. Für einen besseren Wärmeübergang

Terrassenbereich eine höhere Oberflächentemperatur wünscht (und

sollte es verklebt werden.

dafür akzeptiert, dass er Aufenthaltsbereich kältere Oberflächentemperaturen bekommt), so kann man durch eine Anpassung der

Auslegungskriterien

Wassermenge die Randzone auch im nachhinein aktivieren.

Es folgt der Versuch, die Folgen eines nicht durchgeführten hydraulischen Abgleichs anhand einer Beispielsrechnung abzuschätzen. Es wurden für ein Einfamilienwohnhaus (Bild 3) die Heizkreislängen und Wassermengen bestimmt, aus diesen Daten der Druckverlust in jedem Heizkreis berechnet, so dass sich als Ergebnis dieser Berechnung die Ventilvoreinstellungen für den hydraulischen Abgleich ergeben. Die Oberböden wurden als ungünstigster Fall mit R λ,B = 0,15 m2K/W angenommen. Ausnahme sind hier Bad und WC mit einem R λ,B = 0,02 m2K/W. Hier sollte auf einige Besonderheiten bei der gewählten Auslegung hingewiesen werden: 1. Randzone im Wohn/Essbereich: Randzonen werden heute noch eingebaut, obwohl der Wärmebedarf sehr niedrig ist und die Qualität der Fenster mittlerweile einen Stand erreicht hat, der besser ist als bei Wänden im Altbau. Strahlungstemperaturasymmetrien und Kaltluftabfall sind deshalb heute keine Thema mehr (vgl. Olesen Velta-Kongress 2002). Es ist trotzdem noch sinnvoll Randzonen einzusetzen, um auf Kunden(behaglichkeits)

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Bild 3

99


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2. Schlafzimmer

zu Problemen, da dort alle Anbindleitungen durch einen (innenlie-

Wenn die Bauherren Bedenken haben über zu hohe Temperaturen

gendem) Flur verlegt werden, der keinen Wärmebedarf hat. Im Winter

speziell im Schlafzimmer unterm Bett, so kann als Lösung vorge-

sind diese Räume permanent überheizt.

schlagen werden, dort 2 Heizkreise zu installieren. Dabei bleibt der Heizkreis unter dem Bett abgestellt, es sei den es soll eine höhere

6. Gäste-WC

Temperatur im Raum erreicht werden (Krankheit, tiefe Außentempe-

Das Gäste-WC ist ein separater Raum und muss deshalb (s.o.) mit

raturen etc.). Man sollte dabei auch Bedenken, dass dieser Raum

einem eigenen Heizkreis ausgestattet werden. Die häufig in der

später sehr häufig z.B. als Kinderzimmer umgenutzt wird.

Praxis anzutreffende Lösung aus der Diele noch ein paar Meter Rohr mit in das WC hineinzulegen, um Regelungskomponenten und einen

3. Badezimmer

Verteilerabgang zu sparen ist nur realisierbar, wenn der Bauherr sich

Wenn die Möglichkeit besteht, also Estrich im kompletten Raum

darauf einlässt, dass sein Gäste-WC ein unbeheizter Raum ist, und

verlegt wird, sollte auch unterhalb der Badewanne/Duschwanne

dieses auch so in den Plänen kenntlich gemacht wird.

Fußbodenheizung verlegt werden. Die Fläche hat dann immer noch ca. 60 % ihrer ursprünglichen Wärmeleistung. Vorteile sind eine

Dieses Gäste-WC ist auch in anderer Hinsicht problematisch, da es, als

sichere Abdeckung des Wärmebedarfes in (kleinen) Bädern und eine

einzelner Heizkreis ausgeführt, die Kurzschlussstrecke für das

erhöhte Behaglichkeit durch gleichmäßige Strahlungstemperaturen.

Heizungswasser ist und bei nicht durchgeführtem hydraulischem Abgleich das ganze System negativ beeinflusst.

4. Küche Auch in der Küche sollte – heute eher muss – immer komplett verlegt

Was passiert in diesem Fall, wenn der hydraulisch Abgleich nicht

werden. Grund hierfür ist der hohe Wasserdampfanfall in Küchen bei

durchgeführt wird?

gleichzeitiger Dichtheit der Gebäudehülle. Der Wasserdampf diffundiert nicht schnell genug aus dem Raum und überschreitet an

Die am Verteiler eingestellte Wassermenge verteilt sich so auf die

den kältesten Punkten, hinter der nicht beheizten Küchenzeile,

Heizkreise, dass in jeder Kombination Heizkreis plus voll geöffnetes

schnell 80 %, mit dem Effekt, dass in modernen Küchen verstärkt

Ventil der gleiche Druckverlust herrscht. Der unterschiedliche

Schimmelpilzprobleme auftreten.

Druckverlust durch die unterschiedlichen Wassermengen am voll geöffneten Ventil werden dabei vernachlässigt, da der Unterschied nur

5. Diele und Verteiler

100

wenige Millibar beträgt. Die sich daraus ergebenden Wassermengen für

Die Verteilerpositionierung sollte immer so sein, dass in dem Raum

die einzelnen Heizkreise werden dann mit den Wassermengen aus der

in dem der Verteiler angebracht ist noch ein separater Heizkreis

Beispielsrechnung verglichen und die Erhöhung bzw. Absenkung der

eingelegt werden kann. Erstens entspricht dies der Norm die fordert,

Wärmeabgabe anhand von Bild 1 abgeschätzt. Bild 1 zeigt die

dass in jedem beheizen Raum ein eigener Heizkreis vorhanden sein

prozentuale Änderung der Wärmeabgabe in Abhängigkeit der

muss, und zweitens hat man den Raum wärmetechnisch nur dann

Wassermenge. Ohne hydraulischen Abgleich ergibt sich für alle

unter Kontrolle, wenn wir ihn über einen eigenen Heizkreis regeln

Heizkreise ein einheitlicher Druckverlust von 55 mbar. Das Ergebnis

können. Speziell in Hotel oder Bürobauten führt dies immer wieder

zeigt Tabelle 2.

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Räume sind, bei denen erhöhter Komfort erwartet wird, wie z.B. das Badezimmer oder das Wohnzimmer. Diese Situation wird dann natürlich weder vom Bauherren noch vom Heizungsbauer akzeptiert. Entweder werden durch eine Erhöhung der Pumpenleistung die Wassermengen erhöht bis der Raum mit den -25 % zur Abdeckung des Wärmebedarfes keine Minusleistung mehr aufweist, oder es wird die Heizkurve angehoben, damit die höheren Vorlauftemperaturen den Mangel in der benötigten Wassermenge ausgleichen. In beiden Fällen drosselt dann die Einzelraumregelung die nochmals erhöhte Wassermenge in den schon überversorgten anderen Räumen und Heizkreisen und es ergeben sich durch die so reduzierte Wassermenge sehr große Spreizungen bis zu 30 K. Es ergeben sich gerade in Räumen mit Fliesenbelägen vom Bauherrn als unbehaglich empfundenen zu großen Temperaturwelligkeiten obwohl ein enger Verlegeabstand gewählt wurde. Sowohl die Erhöhung der Pumpenleistung als auch die Erhöhung der Vorlauftemperatur sind energetisch ungünstig. Was passiert in der Renovierung? Tabelle 2

Eine Möglichkeit energieeffi ziente Anlagen zu erhalten, wenn der Abgleich nicht durchgeführt wurde und die Daten für das Objekt nicht Man erkennt, dass die Schwankungsbreiten in der Wärmeabgabe nicht

mehr vorliegen, ist die neue Uponor-Regelung mit DEM-Technologie.

sehr stark sind. Hier ist wohl auch der Grund dafür zu sehen, warum

(Bild 4).

der Abgleich so selten durchgeführt wird. Bei einigermaßen gleichgroßen Heizkreisen und Räumen mit ähnlichem Wärmebedarf, also der

Die DEM („Dynamischem Energie-Management“) -Technologie

typischen Situation im Einfamilienhaus, wo die meisten Innentüren im

unterstützt die Stabilität der gesamten Anlage und sorgt damit für

Normalfall auch noch offen stehen, wird der Unterschied kaum

eine hohe Energieeffi zienz. Die intelligente Eigenkontrolle unterstützt

bemerkt. Kritisch wird es, wenn kein Temperaturausgleich zwischen

den Verarbeiter bei der Installation des Systems und im laufenden

den Räumen stattfinden kann, wie z.B. in Bürogebäuden, Hotels oder

Betrieb. Im Alltag lässt sich das Wohnfühlklima (Heiz- und Kühlverhal-

Altenheimen und dann Räume mit einer um bis zu 25 % reduzierten

ten der Anlage) sehr komfortabel über das neue Bedienmodul

Wärmeabgabe auskommen müssen oder im Einfamilienhaus, wenn es

einstellen.

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101


Dipl.-Phys. Sven Petersen – Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen

Komfort-Einstellung Verhindert Abkühlen der Heizflächen in einem Raum mit alternativen Beheizungsmethoden (z.B. Kamin)

Versorgungs-Diagnose Überwachung des Heiz-/ Kühlverhaltens der Anlage. Automatische Meldung bei Über-/Unterversorgung zur schnellen Ursachenidentifizierung.

Raum-Bypass Garantiert einwandfreien Betrieb bei Anlagen mit Mindestdurchfluss (z.B. Wärmepumpe)

Raum-Check-Funktion Einfache Prüfung der Raumfühlerzuordnung

DE

Uponor GmbH Industriestraße 56

M

Technolo

e gi

lten

SMS Koppler Umstellen von Absenkprofilen und beenden der Urlaubseinstellung per SMS

Funk-Einzelraumregelung mit DEM-Technologie Hohe Energieeffizienz, einfache Bedienung, bewährte Uponor Technologie

Bild 4

102

1 2

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Dipl.-Phys. Sven Petersen – Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen

Über einen selbstlernenden Algorithmus werden die Stellantriebe nicht nur nach der Temperatur des Raumes geöffnet und geschlossen, sondern durch modulierende Öffnungszeiten werden die Wassermengen so aufgeteilt, das eine Oberbodentemperatur im Raum erreicht wird, die mindestens so exakt eingehalten wird, wie mit einem hydraulischen Abgleich. Dies führt zwangsläufi g auch zu Energieeinsparungen, die in der gleichen Größenordnung liegen wie bei einem hydraulischen Abgleich. Diese Regelung kann einen hydraulischen Abgleich – auch rechtlich – nicht ersetzen, führt aber bei den Anlagen wie wir sie in der Praxis vorfinden zu Energieeffizienz und besserer Regelbarkeit. Fazit Der hydraulische Abgleich ist rechtlich gefordert und muss durchgeführt werden. Haupteinfl ussfaktor auf die benötigten Wassermengen ist der Oberbodenbelag. Eine Nichtdurchführung des Abgleichs führt entweder zu untertemperierten Räumen, zu erhöhten Vorlauftemperaturen und/oder erhöhten Wassermengen. Der Bauherr wird mit höheren Kosten belastet, da die Pumpenleistung angehoben werden muss und Wärmepumpen und Brennwerttechnik nicht optimal ausgenutzt werden. Zusätzlich werden Behaglichkeitsdefizite durch erhöhte Welligkeiten der Oberbodentemperatur und eine nicht optimal funktionierende Regelung in Kauf genommen. Der nicht durchgeführte hydraulische Abgleich kann also nicht nur rechtliche Konsequenzen mit entsprechenden Kosten für den Auftragnehmer haben, sondern führt auch schnell zu unzufriedenen Kunden. Er ist immer auszuführen!

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103


Dipl.-Phys. Sven Petersen â&#x20AC;&#x201C; Auslegung und hydraulischer Abgleich von FuĂ&#x;bodenheizungen

104

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Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Bislang lag in Deutschland das politische Augenmerk auf den Faktoren Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer

Energieeinsparung und CO2-Bilanz. Dies sind jedoch nur Symptome

Dipl.-Ing. Architektin Sabine Djahanschah

einer Entwicklung, deren Ursachen im globalen Wandel mit hohem

Dipl.-Ing. Peter Mösle

Energie- und Ressourcenhunger liegen.

Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland – Nationale und internationale Chancen?

Aus einem globalen Wohlstandsbedürfnis, der weltweiten Adaption des westlichen Lebensstils sowie globale Handelsbeziehungen ergeben sich: eine zunehmende Ressourcenverknappung und Konkurrenz um Rohstoffe ein steigender Energieverbrauch und steigende Mobilität mit entsprechenden Emissionen die als Landfl ucht bezeichnete Aufgabe eines eher naturnahen und klimaangepassten Lebensstils mit wachsenden Megacitys und entsprechenden Ver- und Entsorgungsproblemen Nicht zuletzt verursacht auch die stark ansteigende Weltbevölkerung einen zunehmenden Ressourcenverbrauch.

Ressourcenverknappung Reichweite von Ressourcen

Globale Trends

300

Reichweite in Jahren

250

Globalisierung Wohlstandsbedürfnis

Steigender Energieverbrauch

200 Demografi scher Wandel

150

Ressourcenvverknappung

100 Steigende Mobilität Globale Logistik

50

Urbanisierung Megacities

0 Gas

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

Öl

Uran

Kohle

105


Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Hinzu kommt, dass die Reichweite der derzeitigen Energieträger

Denn Hunger und Durst, extreme Wetterlagen und schnell eintretende,

absehbar ist und nach wie vor große Abhängigkeiten von diesen

irreversible Ereignisse wie die Erhöhung des Meeresspiegels und

Energieträgern bestehen.

plötzliche Klimaänderungen lassen unkontrollierbare Umbrüche unserer zivilisierten Welt vermuten. Vor solchen Szenarien werden

Zur Lösung des sich hieraus ergebenden Konfliktpotenzials sind über-

gerne die Augen verschlossen. Was kann der einzelne schon gegen

zeugende Konzepte gefragt, die auf vernetzte Probleme im Bereich

diese Megatrends und ihre drohenden Folgen ausrichten? Doch von

Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt ganzheitlich antworten können.

allen im Bausektor Tätigen werden täglich Entscheidungen getroffen, die in diesem Kontext Relevanz haben. Statt der „Vogel-Strauss-Perspektive“ kann man das Augenmerk auch auf die Handlungsoptionen

Ressourcenverknappung

lenken, die wissenschaftliche Studien ebenfalls aufzeigen.

Kosten des Klimawandels (Stern-Report) Die Bedeutung des Bausektors 0˚C

1˚C

Nahrung

2˚C

3˚C

4˚C

5˚C

Rückläufige Ernteerträge in vielen Entwicklungsregionen

Schwere Auswirkungen in Sahel-Randgebieten

Steigende Zahl von Menschen von Hunger bedroht (laut einer Studie bei schwacher CO 2 -Düngung 25-60% Zunahme in den 2080er Jahren in Afrika und Westasien)

Steigende Ernteerträge in Industrieländern auf hohen Breitengraden bei starker CO 2 -Düngung Wasser

Erträge in vielen Industrieländern selbst bei starker CO 2 -Düngung rückläufig

Über 30% Rückgang des oberirdischen Abflusses im Mittelmeerraum und im südlichen Afrika

Meeresspiegelanstieg bedroht große Weltstädte wie u.a. London, Schanghai, New York, Tokio und Hongkong

Fast 50 % des gesamten Anlagekapitals der entwickelten Länder

Rohstoffe Der Bausektor erzeugt ca. 55 % des in Deutschland anfallenden Abfalls (185 Mio. to pro Jahr) Der Gebäudesektor beansprucht zusammen mit den Vorketten

Möglicher Beginn des teilweisen oder totalen Zusammenbruchs des Amazonas-Regenwalds

Materialherstellung, Bauprozesse und Transport nahezu 50 % des

Zahlreiche Arten vom Aussterben bedroht (laut einer Studie 20-50%) Extremwetterereignisse

Megatrends besser einordnen zu können, hier noch einige Fakten:

Das Bauwesen verbraucht ca. 50 % aller auf der Welt verarbeiteten

Ökosysteme können großenteils in derzeitiger Form nicht fortbestehen

Korallenriff-Ökosysteme werden stark und schließlich irreversibel geschädigt

Um die Bedeutung des Bausektors im Kontext der vorgenannten

ist allein im Wohnungsbau gebunden

Erhebliche Veränderungen in der Verfügbarkeit von Wasser (eine Studie sagt für die 2080er Jahre Wassermangel für über 1 Mrd. Menschen voraus, viele davon in Afrika; eine ähnliche Anzahl wird mehr Wasser zur Verfügung haben)

Kleine Berggletscher verschwinden weltweit – potentielle Bedrohung für die Wasserversorgung in mehreren Gebieten Ökosysteme

Ganze Regionen erleben starken Rückgang der Ernteerträge (z.B. um bis zu 1/3 in Afrika)

Gesamtenergieverbrauchs

Zunehmende Intensität von Stürmen, Waldbränden, Dürren, Überschwemmungen und Hitzewellen Leichter Anstieg der HurrikanIntensität führt zur Verdopplung der Schadenskosten in den USA

Trotz stagnierender Bevölkerungszahlen werden in Deutschland täglich 129 ha Freiflächen versiegelt

Risiko rapider Risiko sinkender natürlicher CO 2 -Absorption und möglicher Anstieg der natürlichen Klimaveränderung Methan-Freisetzung sowie Schwächung der thermohalinen Zirkulation im Atlantik und schwerer irreversibler Beginn des irreversiblen Zunehmendes Risiko großer abrupter Verschiebungen Folgen Schmelzens des Grönlandeises im Klimasystem (z.B. Zusammenbruch der thermohalinen Zirkulation im Atlantik und des westantarktischen Eisschildes) Grafik aus STERN-REVIEW

An dieser Aufzählung wird deutlich, dass im Bauwesen nicht nur der Bereich des Energieverbrauchs und der damit zusammenhängenden CO2-Emissionen von hoher Umweltrelevanz ist. Es gibt noch weit mehr Kriterien, die ökologische Folgen hinterlassen. Der Klimawandel ist ein prominentes Beispiel für die Vernetzung von

106

Nachdem der Sternreport erstmals zukünftige Szenarien der Welter-

Zusammenhängen. Denn er ist nicht nur auf eine singuläre Ursache

wärmung mit den ökonomischen Folgen des Klimawandels verknüpft,

zurückzuführen, sondern auf einen komplexen Zusammenhang von

werden auch die ewig Optimistischen wach.

gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und ökologischen Entwicklungen.

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Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Diese ganzheitliche Betrachtung von Wirkungszusammenhängen wird

Nachhaltigkeit entstanden. Einige scheinen eher den Vermarktungs-

mit dem inzwischen fast inflationär genutzten Begriff „Nachhaltigkeit“

aspekt als den wissenschaftlichen Inhalt und die Methodik des Bewer-

bezeichnet. Doch es handelt sich nicht um eine aus den Retorten von

tungsverfahrens in den Mittelpunkt zu stellen. Fakt ist jedoch, dass die

Werbetextern entwischte Wortneuschöpfung, sondern der Begriff wurde

Zertifizierung von Gebäuden am Markt immer stärker nachgefragt wird,

1894 in den „Allgemeinen Wirtschaftsgrundsätzen“ der preußischen

nicht nur als Marketinginstrument, sondern auch zur Absicherung einer

Staatsverwaltung schriftlich festgelegt, indem nur die Menge Holz

definierten Gebäudequalität, die auch langfristig ihren Marktwert erhält.

geschlagen werden durfte, die auch wieder nachwuchs! Eine Übertragung und Ausweitung des Begriffs auf die internationale Umwelt- und

Insbesondere das amerikanische System LEED wurde im internationalen

Entwicklungspolitik folgte z.B. in der „Meadows-Studie“ 1972 für den

Wettbewerb mit viel PR-Aufwand eingeführt. Es ist global verbreitet und

Club of Rome.

erreicht auch schon den deutschen Immobilienmarkt. Deutschland hat im internationalen Vergleich innovative Architektur und Ingenieurkunst zu

Nachhaltigkeit bietet erstmals ein Konzept an, das die vielschichtigen

bieten. Sollte dieser Wissensvorsprung nun von ausländischen Systemen

Ebenen der Ökologie, Ökonomie und sozio-kulturellen Belange ganz-

bewertet werden? Sollte Deutschland sein Know-how nicht besser

heitlich betrachtet. Das Bauwesen ist hierbei eine geradezu klassische

verkaufen?

Disziplin der Nachhaltigkeit, da Bauten Langzeitinvestitionen darstellen, die in allen Nachhaltigkeitsebenen wirksam sind und als dritte Haut des Menschen jeden angehen.

Vor diesem Hintergrund wurde nun endlich das deutsche System aus der Taufe gehoben. Die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen wurde im Juni 2007 gegründet und hat im Januar 2009 die ersten Zertifikate

Internationale Zertifizierungsinstrumente

vergeben.

Das deutsche Bewertungssystem

Im Ausland sind aufgrund dieser Erkenntnis seit der Einführung von BREEAM in Großbritannien zahlreiche Bewertungsverfahren zur

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

107


Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

So kann man Nachhaltigkeit sehr reduziert auch „Langfristökonomie“ Das deutsche Bewertungssystem

nennen oder auch die „einzig intelligente Form des Überlebens“. Deshalb besteht über die Grundsätze des nachhaltigen Bauens ein

Nachhaltigkeits-Säulen – Deutscher Ansatz Schutzgüter: Schutzziele:

Bewetung:

natürl. Umwelt und Ressourcen, Gesundheit, ökonomische Werte, soziale und kulturelle Werte Schutz der Umwelt Schonung der natürlichen Ressourcen Ökologische Qualität 22,5 %

Senkung der Lebenszykluskosten

Sicherung von Gesundheit / Behaglichkeit Menschengerechtes Umfeld

Ökonomische Qualität

Sozialkulturelle und funktionale Qualität

22,5 %

22,5 %

Technische Qualität

22,5 %

Prozessqualität

10 %

Standortqualität

breiter gesellschaftlicher Konsens. Schwierig wird es erst, wenn es konkreter wird. Denn die Komplexität der angesprochenen Bereiche ist nicht so leicht zu erfassen und öffnet einer beliebigen Verwendung des Nachhaltigkeitsbegriffs Tür und Tor. Selbst Bauherren, die ein nachhaltiges Gebäudekonzept wünschen, tun sich schwer, dies auch vertraglich als eine definierte Gebäudequalität einzufordern. Gleichzeitig ist es auch für qualifi zierte Planer nicht trivial, ihre Architektur- und Ingenieurkunst anhand harter und messbaren Fakten im Wettbewerb transparent zu machen und zu verkaufen. Hier kann das in einem ersten Schritt für Büroneubauten ausgearbei-

Das System baut auf das aus der Nachhaltigkeitsdiskussion bekannte

tete Zertifizierungssystem allen Beteiligten ein Instrumentarium an die

Drei-Säulen-Modell der ökonomischen, ökologischen und sozialen

Hand geben, das mehr Transparenz und eine gesicherte und vergleich-

Säule auf. Hierbei wurde die soziale Säule mit der Beschreibung einer

bare Qualität von nachhaltigen Gebäudestandards anbietet.

soziokulturellen und funktionalen Qualität noch klarer auf die für das Bauwesen relevanten Kriterien fokussiert. Da die Themenfelder

Das Zertifikat

„technische Qualität“, „Prozessqualität“ und „Standortqualität“ in allen drei Säulen relevant sind, wurden sie gesondert herausgestellt. Die Gewichtung der Hauptkriteriengruppen erfolgt gleichwertig zu 22,5 % in den Bereichen „ökologische Qualität“, „ökonomische Qualität“, „soziokulturelle und funktionale Qualität“ sowie „technische Qualität“. Die Prozessqualität geht mit 10 % in die Gewichtung ein. Die Standortqualität wird ohne Gewichtung separat ausgewiesen. Die Schutzgüter entsprechen essentiellen Lebensgrundlagen und machen deutlich, dass das dem ökologischen Bauen anhaftende Image von weltfremden Naturliebhabern längst einer umfassenden Weitsicht gewichen ist. Denn ein Konzept, das den Schutz der natürlichen Umwelt und ihrer Ressourcen, von Gesundheit, ökonomischen, sozialen und kulturellen Werten ernsthaft ausblendet, dürfte auch langfristig nicht marktfähig sein.

108

Derzeit 49 geltende Kriterien (maximal 63) 43 Gebäudequalität 6 Standortqualität Jedes Kriterium kann maximal 10 Bewertungspunkte erreichen in ihrer Bedeutung mit Faktor 0,5 bis 3 gewichtet Ab einem Gesamterfüllungsgrad von: ab 50 % = Bronze ab 65 % = Silber ab 80 % = Gold Alternativ: Noten: ab 95 % = 1,0 ab 80 % = 1,5 ab 65 % = 2,0

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Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Von den Anfang Februar 2009 ausgearbeiteten 49 Einzelkriterien, die Bewertungsmatrix

jeweils einem Hauptkriterium zugeordnet sind, beziehen sich 43 auf die Gebäudequalität. Sie gehen direkt in die Wertung ein. 6 Kriterien

Hauptkriterien gruppe

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Bearbeitung und werden im Prozess der laufenden Weiterentwicklung des Zertifi zierungsinstrumentes integriert. Neben der Beschreibung der Erfüllung einzelner Kriterien erfolgt eine Gewichtung. Die im Ergebnis eines Einigungsprozesses vereinbarte

Ökonomische Qualität

Information ausgewiesen. Weitere 14 Kriterien sind zum Teil noch in

Ökologische Qualität

refl ektieren die Standortqualität und werden nur als zusätzliche Wirkungen auf die globale und lokale Umwelt

Ressourceninanspruchnahme und Abfallaufkommen Lebenszykluskosten

Zielfi ndungsprozess seine eigenen Schwerpunkte herausfi nden und setzen. Ein Planungsprozess bedeutet die Abwägung zahlreicher Varianten, um eine möglichst optimierte Lösung für die spezifi sche Bauaufgabe zu fi nden. Und ein Maßanzug, den eine Bauaufgabe im

Soziokulturelle und funktionale Qualität

gut informierte und engagierte Bauherr in einem angeleiteten

Gesundheit, Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit

des Ortes noch den tatsächlichen Bedarf des Bauherrn abdecken. Wie

Prozessqualität

bäude „von der Stange“ könnte weder den städtebaulichen Kontext die Leerstände von Bürogebäuden einprägsam zeigen, sollte darüber

bedingungen kann so die Zukunftsfähigkeit der eingesetzten Investitionen absichert werden. Vor diesem Hintergrund kann das DGNB-System auch als Anleitung einer geführten Diskussion mit dem Bauherrn über die zahlreichen Aspekte der Nachhaltigkeit genutzt werden. Im Abgleich der verschiedenen Optionen kann der Bauherr bereits vor dem Einstieg in den

Ist

max. möglich

30

30

Erfüllungsgrad

Treibhauspotenzial (GWP)

10,0

10

3

2

Ozonschichtabbbaupotenzial (ODP)

10,0

10

0,5

3

Ozonbildungspotenzial (POCP)

10,0

10

0,5

5

5

100%

4

Versauerungspotenzial (AP)

10,0

10

1

10

10

100%

5

Überdüngungspotenzial (EP)

7,1

10

1

7,1

10

6

Risiken für die lokale Umwelt

8,2

10

3

24,6

30

82%

8

Sonstige Wirkungen auf die globale Umwelt

10,0

10

1

10

10

100%

9

Mikroklima

10,0

10

0,5

5

5

100%

10 Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) 11 Primärenergiebedarf erneuerbar (PEne)

10,0 8,4

10 10

5

3

30

2

17

5

30 20

2

10

20

50%

2

20

20

100%

9,0

10

3

27

30

90%

10,0

10

2

20

20

100%

20

10,0

10

3

30

30

100%

10,0

10

3

30

30

100%

21 Akustischer Komfort

10,0

1

10

10

100%

8,5

10 10

3

26

30

85%

23 Einflussnahme des Nutzers

6,7

10

2

13

20

67%

24 Gebäudebezogene Außenraumqualität

9,0

10

1

9

10

8,0

10

1

8

10

80%

8,0

10

2

16

20

80%

27 Flächeneffizienz

5,0

10

1

5

10

50%

7,1

10

2

14

20

71%

Gestalterische Qualität

31

29 Öffentliche Zugänglichkeit

Qualität der technischen Ausführung

Qualität der Planung

10,0

10

2

20

20

10

1

10

10

100%

10

3

30

30

100%

32 Kunst am Bau

10,0

10

1

10

10

100%

33 Brandschutz

8,0

10

2

16

20

80%

34 Schallschutz

5,0

10

2

10

20

50%

35

Thermische und feuchteschutztechnische Qualität der Gebäudehülle

7,7

10

2

15

20

77%

40

Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der Baukonstruktion

7,1

10

2

14

20

71%

42 Rückbaubarkeit, Recyclingfreundlichkeit

9,2

10

2

18

20

92%

43 Qualität der Projektvorbereitung

8,3

30

83%

44 Integrale Planung

10,0

10

3

30

30

100%

8,6

10

3

26

30

86%

10,0

10

2

20

20

100%

45

Nachweis der Optimierung und Komplexität der Herangehensweise in der Planung

46

Sicherung der Nachhaltigkeitsaspekte in Ausschreibung und Vergabe

47

Schaffung von Vorraussetzungen für eine optimale Nutzung und Bewirtschaftung

48 Baustelle, Bauprozess

10

3

25

5,0

10

2

10

20

50%

7,7

10

2

15

20

77%

Qualität der ausführenden Firmen, 49 Präqualifikation

5,0

2

10

20

50%

50 Qualitätssicherung der Bauausführung

10,0

10

3

30

30

100%

51 Geordnete Inbetriebnahme

7,5

10

3

23

30

75%

20

70%

10

50

94%

22,5%

251,1

280

90%

22,5% 86,4 % Gold

100%

10,0 10,0

Sicherung der gestalterischen und städtebaulichen Qualität im Wettbewerb

47

90%

25 Sicherheit und Störfallrisiken 26 Barrierefreiheit

30 Fahrradkomfort

22,5%

100%

19 Thermischer Komfort im Sommer 20 Innenraumluftqualität

22 Visueller Komfort

89%

84%

10 10

20

195

100%

5,0

2

173,5

71%

10,0

10

Gewich- Gesamterfüllungstung grad Gruppe

max. möglich

100%

14 Frischwasserverbrauch Nutzungsphase

10,0

Erfüllungs grad Gruppe

Ist 100%

15 Flächeninanspruchnahme 16 Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus

Punkte Gruppe

74

100

74%

22,5%

188,6

230

82%

10,0%

93,3

130

72%

Note 1,0

95 %

Standortqualität: gesonderte Bewertung, geht nicht in die Gesamtbewertung ein Standortqualität

aufnehmen können. Bei sich immer schneller verändernden Rahmen-

Punkte gewichtet

Bedeutungsfaktor

28 Umnutzungsfähigkeit

Qualität der Bauausführung

hinaus ein Gebäude auch wirtschaftlich verträglich andere Nutzungen

max. möglich

Funktionalität

Gegensatz zu einem Automobil immer darstellt, sollte genau auf seine Anforderungen zugeschnitten werden, denn ein passendes Büroge-

Ist 1

18 Thermischer Komfort im Winter

Technische Qualität

Unabhängig von der angestrebten Zertifi zierung sollte jedoch jeder

Kriterium

Wertentwicklung 17 Wertstabilität

Gewichtung ist transparent, nachvollziehbar begründet und bildet die notwendige Grundlage für die Zertifi zierung.

Nr.

56 Risiken am Mikrostandort

7,0

10

2

14

57 Verhältnisse am Mikrostandort

7,1

10

2

14,2

20

71%

58 Image und Zustand von Standort und Quartier

1,0

10

2

2

20

10%

59 Verkehrsanbindung

8,3

10

3

24,9

30

83%

60

Nähe zu nutzungsrelevanten Objekten und Einrichtungen

61 Anliegende Medien, Erschließung

ist einzutragen

9,7

10

2

19,4

20

97%

9,4

10

2

18,8

20

94%

Erfüllungsgrad

wird automatisch berechnet

ab 80%

GOLD

unveränderliche Festlegung

65-79,9%

SILBER

50-64,9%

BRONZE

Note 1,5

80 %

Note 2,0

65 %

Note 3,0

50 %

Note 4,0

35 %

Note 5,0

20 %

konkreten Entwurf entscheiden, welche Ziele und Schwerpunkte er mit seinem Bauvorhaben verfolgt. Dies führt zu einem klareren Auftrag und sicherlich auch zu einer höheren Zufriedenheit und Identifi kation mit dem Ergebnis.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

109


Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

So gesehen ist das Zertifizierungsinstrument nicht nur eine Ansamm-

nicht mehr dem herkömmlichen Planungsalltag. Doch hier liegt für

lung nüchterner Zahlenkolonnen, die hochspezialisierte Wissenschaft-

alle aufgeschlossenen Planer auch die Chance zu einer Weiterent-

ler mit großer Komplexität ausgestattet haben. Viele der aufgestellten

wicklung und Zusatzqualifikation. Mithilfe von Fortbildungen und

Kriterien gehören schon jetzt zum beruflichen Rüstzeug einer

Planungstools können die eigenen Planungsergebnisse nach etwas

qualifizierten Planung. Ihre umfassende Zusammenstellung, Struktur

Einarbeitungszeit optimiert und ein zusätzliches Geschäftsfeld als

und Gewichtung kann jedoch auch unabhängig von einem Zertifizie-

„Life-Cycle-Engineer“ zur Qualifizierung der Planung ihrer Kollegen

rungswunsch als Inspirationsquelle für neue Entwurfsansätze dienen.

erschlossen werden.

Die Struktur gliedert sich in einem hierarchisch organisierten

Ganzheitliche Bilanzierung

Kriterienbaum in Hauptkriterien, Kriteriengruppen und Kriterien. Zu den einzelnen Kriterien sind Steckbriefe, die das jeweilige Kriterium und seine Bewertung genauer beschreiben, durch die Mitglieder der DGNB erarbeitet worden. Materialherstellung

Produktion

Rohstoffgewinnung

Bewertungsmatrix

Ökologische Qualität

Hauptkriterien gruppe

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Wirkungen auf die globale und lokale Umwelt

Ressourceninanspruchnahme und Abfallaufkommen

Nr.

Kriterium Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

Punkte gewichtet Ist

max. möglich

Erfüllungsgrad

1

Treibhauspotenzial (GWP)

10,0

10

3

30

30

2

Ozonschichtabbbaupotenzial (ODP)

10,0

10

0,5

5

5

100%

3

Ozonbildungspotenzial (POCP)

10,0

10

0,5

5

5

100%

Versauerungspotenzial (AP)

10

100%

10,0

10

1

5

Überdüngungspotenzial (EP)

7,1

10

1

7,1

10

71%

6

Risiken für die lokale Umwelt

8,2

10

3

24,6

30

82%

10

10

100%

4

10

100%

8

Sonstige Wirkungen auf die globale Umwelt

10,0

10

1

9

Mikroklima

10,0

10

0,5

5

5

100%

10 Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne)

10,0

10

3

30

30

100%

11 Primärenergiebedarf erneuerbar (PEne)

8,4

10

2

17

20

84%

14 Frischwasserverbrauch Nutzungsphase

5,0

10

2

10

20

50%

15 Flächeninanspruchnahme

10,0

10

2

20

20

100%

Entsorgung Recycling

Nutzung

Die Datenbasis hierzu bilden die Ökobilanzen der einzelnen Baustoffe. Um den Lebensweg eines Baustoffes oder eines ganzen Die Kriterien der ökologischen Qualität nehmen zum großen Teil die

Bauteils besser erfassen, vergleichen und optimieren zu können,

Ergebnisse einer Ökobilanz auf. Was hier noch relativ überschaubar

zeigen ganzheitliche Bilanzierungen die umweltrelevanten Folgen

erscheint, wird für die konkrete Beurteilung und die vergleichende

eines Produktionsprozesses von der Rohstoffgewinnung bis zur

Bewertung von Bauteilen oder verschiedenen Entwurfsvarianten

Entsorgung auf. Nach Möglichkeit sollten hierbei über ein hochwer-

schnell relativ komplex. Wenn man bedenkt, dass beispielsweise eine

tiges Recycling Stoffkreisläufe geschlossen oder zumindest

Fassadenkonstruktion in all ihren Einzelteilen erfasst und nach den

Teilkreisläufe realisiert werden.

entsprechenden Gewichtsanteilen der jeweiligen Baustoffe mit Ökobilanzdaten versehen in die Berechnung eingeht, entspricht das

110

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Ökonomische Qualität Bewertungsmatrix

ökonomischen Optimierungspotenziale einer Immobilie mit den Kriteriengruppen „Lebenszykluskosten“ und „Wertstabilität“ auf. Auch mit der qualifizierten Integration dieses Kriteriums in den Planungsprozess können neue Marktsegmente erschlossen werden. Die steigenden

Hauptkriterien gruppe

Ökonomische Qualität

Die zweite Hauptkriteriengruppe greift den wesentlichen Aspekt der

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Nr.

Lebenszykluskosten

16 Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus

Wertentwicklung 17 Wertstabilität

Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

9,0

10

10,0

10

Kriterium

Punkte gewichtet

Erfüllungsgrad

Ist

max. möglich

3

27

30

90%

2

20

20

100%

Energiepreise haben über den rasanten Anstieg der Nebenkosten einer Immobilie das allgemeine Bewusstsein für die Relevanz dieses Themas geschärft und werden zu einer neuen Anforderung an Planer werden, über die nächsten 20 bis 30 Jahre die zu erwartenden Betriebskosten zu prognostizieren und zu optimieren.

Deutsches Bewertungssystem – ökonomische Qualität Lebenszykluskosten: Erstellungskosten

In das Kriterium „Lebenszykluskosten“ wurden einbezogen die

Folgekosten

Erstellungskosten, Folgekosten sowie Rückbau- und Entsorgungskos-

Rückbau- und Entsorgungskosten

ten, wobei die Folgekosten die Betriebs- und Instandsetzungskosten umfassen. Über die Berücksichtigung der Rückbau- und Entsorgungskosten wird derzeit diskutiert. Ggf. wird dieses Kriterium im Datensatz

Folgekosten:

2009 nicht mehr enthalten sein.

Betriebskosten

Soziokulturelle und funktionale Qualität

Instandsetzungskosten

In der Hauptkriteriengruppe „soziokulturelle und funktionale Qualität“ finden sich viele Kriterien wieder, die zum Selbstverständnis eines guten Planers gehören, selbst wenn er diese bisher nicht unter dem Schlagwort „Nachhaltigkeit“ subsumiert hätte. Die Beschreibung dieser Kriterien kann als Hilfestellung genutzt werden, die planerische

Deutsches Bewertungssystem – ökonomische Qualität

Kompetenz und Entwurfsqualität differenzierter zu beschreiben und

Lebenszykluskosten nicht einbezogen:

aktiv zu vermarkten.

Kapitalkosten Objektmanagementkosten (außer Reinigung) Reparatur, Steuern, Versicherung Opportunitäts- und Risikokosten

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

111


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bedeutender Standortvorteil bei der Ansiedlung von Firmen und dem Bewertungsmatrix

Soziokulturelle und funktionale Qualität

Hauptkriterien gruppe

Anwerben von qualifizierten Mitarbeitern.

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Gesundheit, Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit

Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

18 Thermischer Komfort im Winter

10,0

10

19 Thermischer Komfort im Sommer

10,0

20 Innenraumluftqualität 21 Akustischer Komfort 22 Visueller Komfort

Nr.

Kriterium

max. möglich

2

20

20

100%

10

3

30

30

100%

10,0

10

3

30

30

100%

10,0

10

1

10

10

100%

8,5

10

3

26

30

85%

23 Einflussnahme des Nutzers

6,7

10

2

13

20

67%

24 Gebäudebezogene Außenraumqualität

9,0

10

1

9

10

90%

25 Sicherheit und Störfallrisiken

8,0

10

1

8

10

80%

26 Barrierefreiheit

8,0

10

2

16

20

80%

5,0

10

1

28 Umnutzungsfähigkeit

7,1

10

2

14

20

71%

29 Öffentliche Zugänglichkeit

10,0

10

2

20

20

100%

30 Fahrradkomfort Gestalterische Qualität

Erfüllungsgrad

Ist

27 Flächeneffizienz Funktionalität

Punkte gewichtet

31

Sicherung der gestalterischen und städtebaulichen Qualität im Wettbewerb

32 Kunst am Bau

5

10

Der Weiterentwicklung des Zertifizierungssystems in diese Richtung sollte deshalb noch mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Internationale Zertifizierungssysteme Produktionssteigerung

50%

10,0

10

1

10

10

100%

10,0

10

3

30

30

100%

10,0

10

1

10

10

100%

Im Bereich „gestalterische Qualität“ muss man sich der Frage stellen, ob der Beitrag guter Architektur zur Baukultur und damit auch zur nachhaltigen Qualität eines Gebäudes im Zusammenhang mit seinem städtebaulichen Umfeld derzeit ausreichend erfasst wurde. Eine hochwertige Gestaltqualität lässt sich natürlich auch unabhängig von einem Wettbewerb erzielen, würde dann jedoch nicht in die Wertung eingehen. Kriterien wie das Aufnehmen und Weiterentwickeln vom Charakter des Ortes, von Maßstäblichkeit und städtebaulicher Einbindung, Blick- und Wegebeziehungen sowie der Qualität des öffentlichen Raumes, der Erschließungs- und Begegnungsflächen

112

sowie der Gliederung und Verteilung der Gebäudemassen blieben ohne

Dies gilt sowohl für den Beitrag, den ein gut gestaltetes Gebäude für

Wettbewerb ausgeblendet. Obwohl die Diskussion um Gestaltqualität

die Allgemeinheit im Sinne einer Weiterentwicklung des Stadtraums

sicherlich auch kontrovers geführt wird und schwer zu fassen ist, zeigt

leistet, als auch für die Innenraumqualität. Diese beeinfl usst die Identi-

doch die Jurybewertung in Wettbewerbsgremien, dass es grundsätzlich

fikation mit dem Gebäude und das Wohlbefinden des Nutzers ebenso

möglich ist. Gut gestaltete Gebäude werden vom Nutzer ganz anders

wie die benannten bauphysikalischen Komfortfaktoren. Die Steigerung

wertgeschätzt und gepfl egt. Sie sind damit auch langlebiger und

von Arbeitsleistung und Verkaufs- bzw. Produktionszahlen machen

behalten einen stabilen Marktwert. Sie beeinfl ussen das Wohlbefinden

deutlich, dass es sich hierbei nicht um überfl üssigen Luxus handelt. So

und die Atmosphäre unserer Stadträume. Die europäischen Städte

sind diese Argumente für viele Bauherrn nicht nur aus ökologischen,

verfügen über einen Schatz an baukulturellem Erbe, was nicht nur im

sondern insbesondere auch aus ökonomischen Gründen die treibende

Sinne einer Weiternutzung von Ressourcen sinnfällig erscheint. Neben

Motivation, sich im Neubau oder in der Sanierung ihrer Immobilie für

der Attraktion für Touristen sind baukulturell hochwertige Städte ein

ein nachhaltiges Gebäudekonzept zu entscheiden.

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Exemplarisch wird hier auf das Kriterium 21 des akustischen Komforts

Als anschauliches Beispiel kann die innovative Entwicklung des schalltech-

eingegangen:

nisch optimierten Arbeitsplatzes in einem Call Center dienen. Bei etwa gleichen Kosten pro Arbeitsplatz wird über den deutlich verbesserten schalltechnischen Komfort eine Verbesserung der Zufriedenheit und

Kriterium 21: Akustischer Komfort Die einzelnen raumakustischen Kriterien betreffen das Störgeräuschniveau, repräsentiert durch den mittleren resultierenden Gesamtschalldruckpegel L A,F,Ges in dB(A), siehe baulicher Schallschutz den Beitrag des Raumes zur Verstärkung oder Dämpfung von Geräuschen, z.B. von Sprache, in der Gestalt der Nachhallzeit T in s die gegenseitige Sprachverständlichkeit abhängig von Nachhallzeit und Störgeräuschniveau die Verringerung von gegenseitigen Störungen in der Gestalt der Schallausbreitungsdämpfung DA in dB/m.

Erhöhung der Arbeitsleistung erreicht. Andererseits zeigt der Flächenbenchmark, dass die Fläche pro Arbeitsplatz um nahezu die Hälfte reduziert werden kann und sich damit zusätzlich ökonomisch bezahlt macht. Obwohl das Kriterium „akustischer Komfort“ der Kriteriengruppe „soziokulturelle und funktionale Qualität“ zugeordnet ist, wird hier die Vernetzung mit den Kriterien „Flächeneffizienz“ und „Lebenszykluskosten“ deutlich.

Technische Qualität

Bewertungsmatrix

Die Punktzahl 10 kann erreichen, wer in allen Kriterien eine hohe besondere Aufmerksamkeit schenkt. Die Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen wird grundsätzlich vorausgesetzt. In der derzeitigen Version 2008 ist allerdings nur die Nachhallzeit als Kriterium enthalten, ab 2009 wieder die o.g. Kriterien.

Hauptkriterien gruppe

Technische Qualität

Qualität sichert und dem akustischen Komfort am Arbeitsplatz

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Qualität der technischen Ausführung

Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

33 Brandschutz

8,0

10

34 Schallschutz

5,0

10

Nr.

Kriterium

Punkte gewichtet

Erfüllungsgrad

Ist

max. möglich

2

16

20

80%

2

10

20

50%

35

Thermische und feuchteschutztechnische Qualität der Gebäudehülle

7,7

10

2

15

20

77%

40

Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der Baukonstruktion

7,1

10

2

14

20

71%

42 Rückbaubarkeit, Recyclingfreundlichkeit

9,2

10

2

18

20

92%

Raumausstattungskonzepte für Call Center neu

herkömmlich

Die Hauptkriteriengruppe „Technische Qualität“ umfasst zum Teil wiederum im Planungsalltag bekannte Parameter. Das Kriterium „Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der Baukonstruktion“ ist in der Vergangenheit wenig beachtet worden, obwohl es einen entscheidenden Einfluss auf die Lebenszykluskosten einer Immobilie ausübt. Ökologisch und ökonomisch optimierte Konzepte für dieses Themenfeld werden in Zukunft stärker nachgefragt werden und zu einem weiteren Qualitätskriterium einer guten Planung werden. Selbst wenn das Kriterium „Rückbaubarkeit und Recyclingfreundlichkeit“ für viele Bauherrn aufgrund der langen Zeitachsen weniger relevant erscheint, kann es bei Nichtbeachten von

etwa gleicher Preis pro Arbeitsplatz 2

6 – 8 m pro AP

Flächenbenchmarking

2

10 – 12 m pro AP

Bauschäden oder im Zusammenhang mit den ganz normalen Sanierungszyklen nach spätestens 30 Jahren schon hohe Entsorgungskosten und auch

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113


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entsprechende Umweltbelastungen nach sich ziehen. Dass diese

einen Parkettboden aus nachhaltiger Forstwirtschaft weder zu geringeren

Umweltwirkungen derzeit noch nicht in jedem Fall das Portemonnaie des

Folgekosten noch zu höheren Mieten oder Verkaufserlösen aus einer

Verursachers treffen, sondern der eher abstrakten „Allgemeinheit“

Immobilie führt, steht sie automatisch in Konkurrenz zu „rentableren“

aufgebürdet werden, erschwert generell noch die Akzeptanz ökologischer

Investitionen. Doch sobald über Lebenszyklusbilanzen das Umweltbela-

Optimierungspotenziale. Wenn z.B. eine eventuelle Mehrinvestition in

stungspotenzial quantifizierbar wird, könnten vom Gesetzgeber auch Steuern oder Abgaben daran geknüpft werden. Ebenso wird der Einsatz von Baustoffen und Bausystemen, die hinsichtlich ihrer Entsorgung

Deutsches Bewertungssystem

umweltrelevante Fragen aufwerfen, derzeit wenig beachtet. Durch die Änderung des Abfallwirtschaftsgesetzes werden sich im Bereich „Entsor-

Rückbau- und Recyclingfreundlich:

gung“ die Rahmenbedingungen mittelfristig verändern und erhöhte Kosten

50 % Abfallaufkommen aus Bausektor (Reduktion Stoffströme, Stoffkreisläufe)

Entwicklungen vorwegnehmen und der langen Standzeit einer Immobilie

Baubereich als Zwischenlager

bei Problemabfällen auftreten. Gute Planung sollte deshalb zukünftige mit zukunftsfähigen Konzepten Rechnung tragen. Prozessqualität

sortenreicher Rückbau hochwertiges Recycling natürliche Mineralien

Bewertungsmatrix

Deutsches Bewertungssystem Rückbau- und Recyclingfreundlich:

Prozessqualität

Hauptkriterien gruppe

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

Qualität der Planung

Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

43 Qualität der Projektvorbereitung 44 Integrale Planung

Nr.

Ist

max. möglich

Erfüllungsgrad

8,3

10

3

25

30

83%

10,0

10

3

30

30

100%

8,6

10

3

26

30

86%

46

Sicherung der Nachhaltigkeitsaspekte in Ausschreibung und Vergabe

10,0

10

2

20

20

100%

47

Schaffung von Vorraussetzungen für eine optimale Nutzung und Bewirtschaftung

5,0

10

2

10

20

50%

7,7

10

2

15

20

77%

48 Baustelle, Bauprozess

Qualität der Bauausführung

Punkte gewichtet

Nachweis der Optimierung und Komplexität 45 der Herangehensweise in der Planung

Qualität der ausführenden Firmen, Präqualifikation

5,0

10

2

10

20

50%

50 Qualitätssicherung der Bauausführung

10,0

10

3

30

30

100%

51 Geordnete Inbetriebnahme

7,5

10

3

23

30

75%

49

Bereiche: TGA, Ausbau, nicht tragender und tragender Rohbau

Kriterium

Aufwand Demontage Trennbarkeit Schadstoffe (gesonderte Entsorgung) Recycling / Entsorgungskonzept

Aber Hand aufs Herz: Werden derzeit alle Planungen in der ganzheitlichen Qualität eines integralen Planungsprozesses durchgeführt? Fairerweise muss hier angemerkt werden, dass schon jetzt gute Planungsbüros mit ihrer Planung in Umsetzung und Betrieb nicht nur bares Geld sparen, sondern auch werthaltige Qualität liefern. Zum Erzielen einer entsprechenden Motivation sollte dieser Mehrwert auch leistungsbezogen und nicht nur an der Bausumme orientiert entlohnt werden.

114

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


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Überblick

Planungsmethoden

Bauausführung Bauherr

Betreiber / Mieter

Life Cycle Engineering

Recycling

Betrieb

Planung

Recycling

Integrale Planung

Betrieb

Planung Bauausführung Bauherr

Betrieb

Planung Bauausführung Bauherr

Betreiber / Mieter

Betreiber / Mieter

Architekt

Architekt

Architekt

Fachpl. 1

Fachpl. 1

Cycle Engineer

Fachpl. 2

Fachpl. 2

Fachpl. 2

........

........

........

70er Jahre

90er Jahre

ab 2009 Konzeptwissen

Die Planungskultur hat sich mit den steigenden Erkenntnissen und

Recycling

Sequentielle Planung

DGNB-Zertifikat

Betriebswissen

Standortqualität

Anforderungen weiterentwickelt. In den 70er Jahren bestimmte überwiegend der Architekt den Entwurfsprozess und die jeweiligen Fachplaner Bewertungsmatrix

arbeiteten nach Vorgaben ihre Bereiche meist unabhängig voneinander ab. In den 90er Jahren wurde das Optimierungspotenzial deutlich, das durch die frühzeitige Integration der Fachplaner in einem Planungsteam

Hauptkriterien gruppe

erschlossen werden kann. Die Kooperation von Architekten mit Fach-

bessert. Der nächste Schritt ist die noch intensivere Einbindung des Be-

Standortqualität

Umweltwirkungen reduziert und die Funktionalität des Entwurfs ver-

Nr.

Kriterium Ist

max. möglich

Bedeutungsfaktor

Punkte gewichtet Ist

max. möglich

Erfüllungsgrad

Standortqualität: gesonderte Bewertung, geht nicht in die Gesamtbewertung ein

planern für Energiekonzepte, Bauphysik und TGA sowie Tragwerksplanern ermöglicht ein integrales Entwurfsergebnis, das Betriebskosten und

Punkte Kriterium Kriteriengruppe

56 Risiken am Mikrostandort

7,0

10

2

14

20

57 Verhältnisse am Mikrostandort

7,1

10

2

14,2

20

71%

58 Image und Zustand von Standort und Quartier

1,0

10

2

2

20

10%

59 Verkehrsanbindung

8,3

10

3

24,9

30

83%

9,7

10

2

19,4

20

97%

9,4

10

2

18,8

20

94%

60

Nähe zu nutzungsrelevanten Objekten und Einrichtungen

61 Anliegende Medien, Erschließung

70%

treibers und Mieters, indem Konzept- und Betriebswissen zu Entwurfsstrategien führen, die den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks unter ökologischen, ökonomischen, soziokulturellen und funktionalen sowie technischen Aspekten optimieren.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

115


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Dieses Hauptkriterium wird zwar dokumentiert, jedoch separat

Bereits entwickelte Planungswerkzeuge helfen die Stärken und

gewertet, da in den meisten Fällen auf diesen Bereich kaum Einfl uss

Schwächen eines Gebäudeentwurfs auf einen Blick zu erfassen Das

genommen werden kann. Dies sollte jedoch nicht darüber hinweg

deutliche Hervorheben der Verbesserungspotenziale wurde bewusst

täuschen, dass Gebäude immer in einem Kontext zu sehen sind und

gewählt, um zur weiteren Optimierung im laufenden Planungsprozess

dieser Kontext „Standort“ oder weiter gefasst „Stadt und Stadtpla-

anzuregen.

nung“ eine ganz erhebliche Umweltrelevanz besitzt und entsprechende Stoffströme auslöst. Dieses Themenfeld könnte im Sinne einer nachhaltigen Projektentwicklung über den Standortfaktor

Deutsches Bewertungssystem Systemablauf

hinaus für die Planungsebenen Städtebau und Stadtplanung in einem ergänzenden Instrumentarium aufgegriffen und weiterentwickelt werden, da es gerade in den globalen Märkten mit ganz neu

Funktionsweise des Deutschen Gütesiegels für Nachhaltiges Bauen (DGNB)

entstehenden Stadtteilen eine hohe Relevanz besitzt. Aspekt

Bedeutungsfaktor

Qualität

Qualitäten mit Gewichtung

Auszerichnung mit Note

Bewertung Note Prozessqualität 10%

51

50

49

01

02

Punkte: 10 . . . 0

x3 ...

Soziale Qualität 22,5%

Mit dem deutschen Gütesiegel wird Nachhaltigkeit messbar und vergleichbar

Ökologische Qualität 22,5%

Bewertungsvektor

Ökonomische Qualität 22,5%

Technische Qualität 22,5%

Gold > 80% Silber 65% bis 80% Bronze 50% bis 65%

1,0 1,5 2,5 3,0

x 0,5

03

48

04

47

Es werden max. 10 Punkte pro Aspekt vergeben.

05

46

06

45

Jeder Aspekt wird nach seiner Bedeutung gewichtet.

In einer Qualitätsgruppe werden die gewichteten Aspekte aufsummiert und der Erfüllungsgrad bestimmt.

Es sind fünf Qualitätsgruppen für die Bewertung der Gebäudequalität vorhanden. Diese besitzen eine unterschiedliche Gewichtung. Der Standort wird separat bewertet.

Aus den Erfüllungsgraden und Gewichtungen der fünf Qualitätsgruppen wird der Gesamterfüllungsgrad bestimmt. Daraus leitet sich die Auszeichnung und die Note für das Gebäude ab.

08 09

44

43

10

Jedes einzelne Kriterium wird mit maximal 10 Punkten bewertet und danach noch mit einem Bedeutungsfaktor multipliziert, um die

42

11

40

14

Die Ergebnisse werden innerhalb einer Qualitätsgruppe aufsummiert

15

und deren Erfüllungsgrad bestimmt. Die Prozessqualität geht mit 10 %

unterschiedliche Relevanz der einzelnen Faktoren abbilden zu können. 35

Erfüllungsgrad 66,6 %

34

in die Gewichtung ein, während die anderen 4 Faktoren mit jeweils 16

33

17 18

32

Erfüllungsgraden wird der Gesamterfüllungsgrad gebildet, der über Auszeichnung und Benotung des Gebäudes entscheidet.

19

31 20

30

21

29

28

116

22,5 % bewertet werden. Aus dem Gewichtungsfaktor und den

27

26

25

24

23

22

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Bester Startzeitpunkt Projektentwicklung

Wettbewerb

Idealer Startzeitpunkt

Planungsphase

1

2

3

Bauphase

4

Guter Startzeitpunkt

5

6

schwierig zu integrieren

7

8

Betrieb

9

sehr schwierig zu integrieren bis unmöglich

Der beste Zeitpunkt zur Integration der Nachhaltigkeitskriterien in den

der Gebäudequalität über den gesamten Lebenszyklus quantifizierbar

Planungsprozess ist das Stadium der Projektentwicklung und des

macht und damit die Zukunftsfähigkeit von Investitionen sichert.

Wettbewerbs bzw. der frühen Planungsphasen. Hier werden die großen Weichen gestellt und Rahmenbedingungen geschaffen, die im weiteren

Hierbei zeigen die aufgestellten Kriterien die Komplexität der

Planungsverlauf nur schwer oder mit großem Aufwand zu korrigieren

Thematik Nachhaltigkeit auf und machen deutlich, dass ein rein

und auszugleichen sind. Deshalb ist das Zertifizierungssystem im

lineares Abarbeiten der Kriterien nicht zielführend ist. So erfordert die

Idealfall nicht als reines Bewertungsinstrument bereits fertig gestellter

notwendige Vernetzung der Nachhaltigkeitskriterien nach wie vor die

Gebäude gedacht, sondern kann planungsbegleitend Hilfestellung bei

Kreativität und Intuition des Planungsteams. Es bedarf einer integralen

ganzheitlichen Optimierungsprozessen leisten und den roten Faden

Planung, die mit Abwägungsprozessen und Variantenvergleichen auch

von Projektentwicklung bis zur Fertigstellung bieten, unabhängig

widersprüchliche Forderungen zu einer ganzheitlichen und auf den Ort

davon, ob tatsächlich eine Zertifizierung des Objektes stattfinden soll

und die Aufgabe hin optimierten Lösung führt.

oder nicht. Die aufgestellten Bewertungskriterien können dabei als Leitlinien oder Konklusion

Hilfsmittel verstanden werden, wobei erst der Nutzer eines geeigneten Werkzeugs das gewünschte Ergebnis kreiert. Dem Architekten

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass Deutschland durch

eröffnen sich neue Geschäftsfelder. Eine Spezialisierung durch

die Entwicklung eines eigenen Gebäudezertifizierungsinstrumentes ein

Weiterbildung schafft neue Kompetenzen.

Zukunftsthema aufgreift, das Gebäudequalitäten optimiert und kommuniziert.

Auch für die Betreiber von Immobilien eröffnen sich Chancen durch nachhaltige Gebäudekonzepte. Sie bieten Leitlinien zur Bewertung und

Somit stellen Zertifizierungssysteme ein Instrument zur Qualitätssiche-

Weiterentwicklung sowohl für Immobilien als auch für Portfolios. Das

rung, Vergleichbarkeit und Vermarktung dar, das eine Verbesserung

drastische Absenken von Betriebskosten und die Verlängerung von

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

117


Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer – Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –Nationale und internationale Chancen?

Instandsetzungszyklen durch intelligente Sanierungsstrategien für

nutzen und intelligent kombinieren. Darüber hinaus sind wegweisende

ganze Gebäudebestände und Einzelobjekte wird möglich. Dadurch

Methoden und Planungstools entwickelt worden, die die Umsetzung

werden insgesamt die Chancen bei Verkauf und Vermietung von

ganzheitlicher Gebäudekonzepte mit hohen Komfortansprüchen und

Objekten deutlich erhöht.

eine umfassende Optimierung des Lebenszyklus von Gebäuden ermöglichen. Zahlreiche Modellvorhaben sind über ein Monitoring evaluiert worden, so dass die theoretischen Erkenntnisse auch am konkreten Objekt verifiziert und dokumentiert wurden. Das Nutzen

Vergleich DGNB – LEED

dieses Wissensvorsprungs als Kapital für eine Weiterentwicklung des Bauwesens eröffnet Marktchancen im In- und Ausland. Denn eine

Vergleich der Labels – Güte

Verbesserung der Gebäudequalität über den gesamten Lebenszyklus Ökologie DGNB LEED

Ökonomie DGNB LEED

Ökonomie DGNB LEED

Technische Qualität DGNB LEED

Prozessqualität DGNB LEED

Standortqualität DGNB LEED

schont die Umwelt und sichert das in Gebäude investierte Kapital. Nicht zuletzt jedoch sollte immer der Mensch im Mittelpunkt stehen, der diese Gebäude nutzt und durch ein nachhaltig gestaltetes Umfeld die Lebensbedingungen schafft und erhält, die ihm und seinen Nachkommen eine lebenswerte Zukunft ermöglichen.

Mit der Entwicklung eines deutschen Zertifizierungssystems können viele Chancen und Potenziale sowohl auf dem nationalen als auch internationalen Markt erschlossen werden, die ansonsten durch international agierende Systeme wie BREEAM oder LEED besetzt würden. Vergleicht man das entwickelte Bewertungssystem der DGNB mit dem amerikanischen System LEED, so wird deutlich, dass in den 6 Hauptkriterien sowohl eine umfassendere Anzahl an Unterkriterien betrachtet wird, als auch weiter gehende Anforderungen gestellt werden. Hierdurch kann die hohe Qualifikation deutscher Architekten und Ingenieure im In- und Ausland kommuniziert werden. Denn im internationalen Vergleich ist in Deutschland viel Pionierarbeit zu energieeffizienten Gebäuden geleistet worden. Erwähnt sei hier die Passivhausqualität für Neubauten und Sanierungsvorhaben. Derzeit werden in Pilotprojekten sogar CO2-neutrale Konzepte oder Plusenergiegebäude angestrebt, die weitgehend regenerative Energiequellen

118

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

Index der bisherigen Referenten Die nachstehend aufgeführten Referenten haben anlässlich der

RA Steffen Barth

vergangenen Kongresse referiert. Die einzelnen Referate stehen

2009

auf Wunsch zur Verfügung und können bei Uponor GmbH,

Das Grüne Haus – Vertrags- und vergaberechtliche Überlegungen.

Norderstedt abgefordert werden. Reinhard Bartz 2007

Regelwerks- und Hygienekonforme Planung von Trinkwasserinstallationen.

Christian Achilles – Assessor jur. 1998

2009

Auf dem Weg zum Euro … – volkswirtschaftlicher Rah-

Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerksund hygienekonformen Trinkwasserinstallation.

men und betrieblicher Handlungsbedarf. Dr. Alexander Graf von Bassewitz Prof. Wolfgang Akunow 1996

1979

Der historische Werdegang der „russischen Seele“.

Kunststoffe in der Heizungstechnik. Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe. Anwendungstechnische Überlegungen.

Dr. Franz Alt 2009

1985

Green Building – eine Chance im Klimawandel.

Lebensdauer von Kunststoffrohren am Beispiel von Rohren aus hochdruckvernetztem PE nach Verfahren Engel – Zeitstandsprüfung, Alterung, Extrapolation.

Dipl.-Chem. Heinz-Dieter Altmann 2004

DIN 18 560 „Estriche im Bauwesen“ – neue Bezeichnun-

Prof. Dipl.-Ing. Eckhard Biermann

gen und erweiterte Anforderungen an Estriche.

1993

Die neue VOB - Ausgabe 1993 Einbeziehung der EG-Länder und Österreich.

Prof. Dr.-Ing. Heinz Bach 1981

Effektive Wärmestromdichte bei Fußbodenheizungen –

Helmut Blöcher, Architekt

Konsequenzen für eine wärmetechnische Prüfung.

1995

Architektur der Sportschule Oberhaching.

Prof. Dr. Wilfrid Bach

Dipl.-Ing. Gerd Böhm

1990

1986

Ozonzerstörung und Klimakatastrophe – welche Sofortmaßnahmen sind erforderlich?

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

Einfluss der Betriebstemperaturen auf Wirkungsgrad und Nutzungsgrad des Heizkessels.

119


Index der bisherigen Referenten

Prof. Dr.-Ing. Udo Boltendahl

Dr. Paul Caluwaerts

1992

1980

Beurteilung von Energiesystemen im Hinblick auf Ressourcenschonung und Umweltbelastung.

Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen Heizsystemen und ihr Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und die erforderliche Heizleistung. Die differenzierten

Dr.-Ing. Bent A. Børresen 1994

Fußbodenheizung und Kühlung von Atrien.

Wärmeverluste bei mäßiger Wärmedämmung. 1981

Rationelle Klassifizierung unterschiedlicher Heizsysteme unter Berücksichtigung von Komfort und Energiever-

Dr.-Ing. Theo Bracke 1985

brauch.

Ein emissionsfreies Heizsystem auf der Basis bewährter Technik. Massiv-Absorber – Massiv-Speicher.

Dr. Dipl.-Ing. Hans Ludwig von Cube 1981

Dr. Bernulf Bruckner 2004

Energiesparen – eine der rentabelsten Investitionen für die kommenden Jahre.

Basel II. Konsequenzen für den Mittelstand. Prof. Dr. Felix von Cube

Ralf-Dieter Brunowsky, Dipl.-Volkswirt 1999

2003

Lust an Leistung.

Zukunftsperspektiven in Europa nach Einführung des Euro.

Gerhard Dahms 1979

Kunststoffe in der Heizungstechnik.

Dr. Joachim Bublath

Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe.

2008

Anwendungstechnische Überlegungen.

Wege aus der Energie- und Klimakrise? 1980

Thermoplaste – Elastomere. Die peroxydische Vernetzung

Dr.-Ing. Sergej Bulkin

des Polyethylens nach dem Verfahren Engel. „VELTA“

1992

Passive und aktive Nutzung der Sonnenenergie für

Rohre aus RAU-VPE 210.

Niedertemperaturheizungen in Rußland.

Sauerstoffpermeation bei Kunststoffrohren und ihre Einwirkung auf Heizungsanlagen nach DIN 4751.

Prof. Dr.-Ing. Winfried Buschulte

1983

Kriterien für Auswahl- u. Anwendung von Kunststoffrohren in

1979

Primärenergeriesparende Verbrennungstechnik.

Heizungs- und Sanitärsystemen.

1980

Wirkungsgradverbesserung bei mineralisch befeuerten

Maßnahmen zur Verhütung von Sauerstoffdiffusion bei

Wärmeerzeugern durch rußfreie Verbrennung und Abgaskühlung. 1982

Kunststoffrohren. 1985

Senkung des Brennstoffverbrauchs von Wärmeerzeugern

... eine runde Sache – Rohre aus RAU-VPE 210 für Fußbodenheizungen. Fakten und Argumente.

durch Abgasnachkühlung. 1986

120

Vorteile der rücklauftemperaturgeführten Heizwasservor-

Dipl.-Ing. Holmer Deecke

lauftemperatur bei Teilbeheizung einer Wohnanlage.

2003

Betonkernaktivierung von A – Z.

2004

Kühlung am Beispiel Airport Bangkok.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

Dr. Michael Despeghel

Prof. Dr.-Ing. Herbert Ehm

2007

1987

Training für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch orientiertes Lebenskonzept.

1993 Dr.-Ing. Günther Dettweiler 1992

Neufassung der energiesparrechtlichen und emissionstechnischen Richtlinien. Wärme-, Heizanlagen- und Kleinfeu-

Der neue Flughafen München. Energiekonzeption nach neuesten ökonomischen und

Gebäude- und Anlagenkonzeption für Niedrigenergiehäuser – bautechnische Randbedingungen.

erungsanlagen-Verordnung. 1999

ökologischen Gesichtspunkten.

Perspektiven der Energieeinsparung von Neubau- und Gebäudebestand.

Umweltschutzmaßnahmen. Dipl.-Ing. Heinz Eickenhorst Heinz Diedrich 1980

1983

Niedertemperatur-Warmwasserheizungen in Verbindung

Hinweise für Planung und Ausführung von elektrisch angetriebenen Wärmepumpen in Wohnhäusern.

mit elektrischen Wärmeerzeugern. Elektrizitätswirtschaftliche Überlegungen bei Einsatz von

Dipl.-Ing. Hans Erhorn

Elektrozentralspeichern von Wärmepumpen.

1986

Schimmelpilz - Wirkung, Ursachen und Vermeidung durch richtiges Lüften und Heizen.

Dr.-Ing. Arch. Bernd Dittert 1980

1991

2006

Auswirkungen der DIN 18599 auf den Neubau.

Überblick über die Möglichkeiten der Energieeinsparung – bautechnische, wärmetechnische und regeltechnische

Thomas Engel

Maßnahmen.

1982

Bauphysikalische und heiztechnische Versuche an Fach-

Polyethylen – ein moderner Kunststoff – von der Entdeckung bis heute.

werkhäusern. o. Prof. Dr.-Ing. Horst Esdorn Dipl.-Ing. Werner Dünnleder 1991

1988

tung der Wirtschaftlichkeit.

Dipl.-Ing. Gerhard Falcke u. Dipl.-Ing. Rolf-Dieter Korff 1983

Dipl.-Ing. Volkmar Ebert 1983

Deckenkühlung – neue Möglichkeiten für alte Ideen.

Legionellenfreie Warmwasserversorgung unter BeibehalPraktische Betriebserfahrungen mit Freiabsorbitions- und Luft/Luftwärmepumpen Systemen.

Auswirkung der novellierten HeizungsanlagenVerordnung vom 24.02.1982 und der Heizkostenverordnung

Prof. Dr. sc. Poul Ole Fanger

vom 23.02.1981 auf Heizungsanlagen-Konzepte.

1982

Innenklima, Energie und Behaglichkeit.

1994

Projektierungen für ein menschenfreundliches Innenklima Neue europäische Forschungsergebnisse und Normen.

1998

Feuchtigkeit und Enthalpie – wichtig für die empfundene Luftqualität und erforderliche Lüftungsrate.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

121


Index der bisherigen Referenten

Prof. Dr.-Ing. Klaus Fitzner 1993

Gebäuden. 1996

2001

Fragen zur natürlichen und mechanischen Lüftung von

Energie gespart, Gesundheit gefährdet – wohnen wir im Niedrigenergiehaus ungesund?

2005

Quellüftung mit und ohne Deckenkühlung.

Im Büro schwitzen? Kritische Anmerkungen zum sommerlichen Wärmeschutz.

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch

Dr. Klaus Gregor

2008

2006

Energieeffiziente Bürogebäude planen, bauen und betreiben Beispiele aus der Praxis.

Folgen der Deregulierung und das Wachsen der Eigenverantwortung im Arbeitsschutz.

Dr. sc. Techn. Karel Fort

Prof. Dr.-Ing. Helmut Groeger

1995

1982

Dynamisches Verhalten von Fußbodenheizsystemen.

Baukonstruktive Randbedingungen für Niedertemperatur-Fußbodenheizungen.

Dipl.-Ing. (FH) Hans H. Froelich 1994

Beurteilung der thermischen und akustischen Eigenschaften

Josef Grünbeck

von Fenstern auf der Grundlage aktueller Anforderungen und

1987

Erkenntnisse.

Das mittelständische Unternehmen der Zukunft – wirtschaftliche und gesellschaftspolitische Bedeutung.

Dr. Bernhard Frohn

Dr.-Ing. Michael Günther

2005

1993

Energiekonzept am Beispiel bob (Balanced Office Building).

Voraussetzungen für den effektiven Einsatz der Brennwerttechnik unter besonderer Berücksichtigung moderner

Dipl.-Ing. Manfred Gerner – Architekt BDB-AKH 1990

Wärmedämmung bei historischem Fachwerk.

Flächenheizungen. 1998

Bauwerksintegrierte Heiz- und Kühlsysteme in Kombination mit Quelllüftung – messtechnische Untersuchungen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Dr. E.h. mult. Karl Gertis 1984

Passive Solarenergienutzung – Konsequenzen für den

in einem Bürohaus und Schlussfolgerungen. 1999

praktischen Gebäudeentwurf und für die Heiztechnik.

treten der Energieeinsparverordnung (EnEV 2000).

1985

Feuchteflecken in Wohnungen – ist falsches Heizen schuld?

1986

Neue bauphysikalische Rahmenbedingungen für die zukünftige Heiztechnik.

2001

Integrale Planung – Anspruch nur für den Architekten?

1987

Verunsichern „baubiologische“ Argumente den Bauherrn

2002

Geothermische Nutzung des Untergrundes im Zusammen-

2000

1988

Umweltverschmutzung durch private Hausheizung?

1992

Verschärfung der Wärmeschutzverordnung oder neue

1993

Bauen und wohnen wir gesund ? Kenntnisstand und

Heizwärmeverordnung? Perspektiven.

Ideen und Hypothesen von gestern – Grundlagen des Future Building Design von morgen?

und Planer von Heizungsanlagen?

122

Die Zukunft der Niedertemperatur-Heizung nach Inkraft-

wirken mit thermisch aktiven Flächen. 2003

Wie sind Gebäude und Bauteile mit Flächenheizung und -kühlung wirtschaftlich zu dämmen?

2004

Industrieflächenheizung mit Walzbeton am Beispiel BV BMW Dynamic Center Dingolfing.

2005

Abnahmeprüfung von Raumkühlflächen nach VDI 6031.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

2006

Rasenheizungen nicht nur in den WM-Stadien:

Prof. Dr.-Ing. Siegmar Hesslinger

Spielsicherheit vs. Ökologie (zur Schnee- und Eisfreihal-

1987

2007

Energieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich?

2008

Wie innovativ ist die Branche TGA?

Brennwerttechnik und Maßnahmen zur Minderung von NOx und SO2-Emission.

tung von Freiflächen). 1989

Hydraulisches Verhalten von Heiznetzen insbesondere bei Teillast und die Auswirkung auf die Heizleistung von Raumheizflächen.

30 Jahre Arlberg-Kongress – Rückschau und Ausblick. 2002

Untersuchung einer solarunterstützten

Dipl.-Ing. Norbert Haarmann

Nahwärmeversorgung von Passiv-Doppelhäusern mit

1984

Wärmepumpenheizung.

Planungshinweise für Wärmepumpenheizungsanlagen.

Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser

Prof. Dr.-Ing. Rainer Hirschberg

1989

Wege zum Niedrigenergiehaus.

1996

1995

Wärmeschutzverordnung 1995 – Wärmepass und Energiepass.

1996

Energiesparendes Bauen in Deutschland – Erfahrungen

1998

Das thermische Gebäudemodell – Basis rechnergestützter Lastberechnungen.

2002

Die Anlagenbewertung ist Sache der TGA-Branche

mit der WSchV’95 – Entwicklung zur Energiesparverord-

(Anwendung der EnEV und daraus resultierende Konse-

nung 2000.

quenzen für Planer und Anlagenersteller).

Wasserdurchströmte Decken zur Raumkonditionierung - Heiz- und Kühldecken

Dipl.-Ing. Klaus Hoffmann, Baudirektor

- Bodenplattenkühler

1984

Heizung und Lüftung in Sporthallen.

- Wärmeverschiebung zwischen Gebäudezonen 1999 2005

Auswirkungen eines erhöhten Wärmeschutzes auf die

Karl Friedr. Holler, Oberingenieur VDI

Behaglichkeit im Sommer.

1983

Der Energiepass für Gebäude. Europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden ab 2006.

Wärmeerzeugung im Niedertemperaturbereich Vorteile – Probleme, Entwicklung – Trend.

1985

Wärmeerzeugung mit Nieder-Tieftemperatur – Vorteile – Probleme.

Univ. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen 1993

Energetische Beurteilung von Gebäuden.

Kleine, mittlere und größere Leistungen. Brennwertkessel. 1989

Modernisierung von Heizungsanlagen ohne Schornsteinschäden – Neufassung der 1. Verordnung zur

Dipl.-Ing. Rainer Heimsch, VDI/AGÖF

Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes –

2000

1.BImSchV – Auswirkung auf Heizung und Schornstein.

Energiesparendes beheizen und temperieren von historischen Gebäuden.

2003

Erhalt und Nutzung von historischen Gebäuden unter

Dipl.-Phys. Stefan Holst

dem Aspekt Raumtemperierung und Bauphysik.

1999

Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok.

Prof. Dr.-Ing. Günter Heinrich 1990

Abwärmenutzung mit Niedertemperaturheizung bei der Rauchgasentschwefelung.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

123


Index der bisherigen Referenten

Dr. Siegfried Hopperdietzel

Helmut Klawitter, Ing. grad.

1980

1985

Kunststoff für die Heizungstechnik. Kontinuität der Produktion von Kunststoffrohren

Schweißverbindungen von PP-R Materialstruktur, Eigenschaften, Anwendung.

Erfahrung – Prüfung – Rezepturgestaltung. Dipl.-Ing. Jürgen Klement Dipl.-Ing. Architekt Michael Juhr 1998

Die Industriefußbodenheizung aus der Sicht des Architek-

2001

Produkt Bauwerk

ten – am Beispiel des Logistikzentrums Hückelhoven.

2008

Sanierung von Warmwassersystemen unter den Aspekten Hygiene und Energieeffizienz.

2009

Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung.

Kostenreduktion im Herstellungsprozess durch die Optimierung der Zusammenarbeit von Auftraggebern, Planern,

Prof. Dr.-Ing. Karl-Friedrich Knoche

ausführenden Firmen und Produktherstellern.

1981

Entwicklungstendenzen bei Absorptionswärmepumpen.

Dipl.-Ing. Uwe H. Kaiser

Dr.-Ing. Uwe Köhler

1985

1979

Kunststoffe für Rohre Überblick, Werkstoffe, Eigenschaften und Anwendungsbereiche.

Brennstoffe. 1980

Dipl.-Ing. Eberhard Kapmeyer 1990 1992

Möglichkeiten zur Einsparung von Primärenergie bei Heizungsanlagen mit Wärmeerzeugung durch fossile Verbesserung des Energieausnutzungsgrades von Heizanlagen mit Wärmepumpen und Niedertemperaturheiz-

Aktueller Stand der Maßnahmen zur Energieeinsparung

flächen.

durch die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland.

1981

CO2 Minderungspolitik in der Bundesrepublik Deutschland.

1982

Verbesserung der Heizleistung von Flächenheizungen. Die Wärmebedarfsrechnung im Verhältnis zur tatsächlich erforderlichen Heizleistung.

Prof. Dipl.-Ing. Manfred Karl 1996

Fußbodenheizung als integraler Bestandteil von Solarheiz-

Dipl.-Ing., Dipl. Wirtschaftsing. FH Markus Koschenz

anlagen.

2003

Tabs mit Phasenwechselmaterial, auf der Suche nach thermischer Speichermasse für Leichtbauten und Reno-

Dipl.-Ing. Walter Karrer 1989

vationen.

Anwendung von CAD in der technischen Gebäudeausrüstung. o. Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kraft

Dr. Helmut Kerschitz 1979

Theoretische Überlegungen zur Nutzung der Sonnenenergie.

1991

Thermische und hygrische Wechselbeziehungen zwischen Außenwandkonstruktionen mit hinterlüfteter Wetterschale und der Raumheizung.

Dr.-Ing. Achim Keune 2007

Die VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die Hygiene in der Raumlufttechnik.

124

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

Raimund Krawinkel

Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken

Dipl.-Ing. Klaus Krawinkel

2009

1983

Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche

Grundsätzliches zur Energieeinsparung bei der

Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte

Gebäudeplanung.

Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte.

Praktische Erfahrung mit einer Niedertemperatur-

1995

Großanlage am Beispiel derSportschule Kaiserau.

Prof. Dr. Jean Lebrun

Von der Planung bis zur Fertigstellung.

1982

Integrale Planung am Beispiel der Sportschule Oberhaching.

Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen Heizsystemen und ihr Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit und die erforderliche Heizleistung.

Prof. Dr. Dieter Kreysig 2007

Biofilm und Trinkwasserhygiene.

Bernd Lindemann Ing. VDI 1996

„VELTA“ Industrieflächenheizung in der Praxis

Dr.-Ing. Rolf Krüger

Entscheidungs-, Planungs-, Berechnungs-, und Ausfüh-

1984

rungsgrundlagen, Vergleiche.

Stand der Technik bei beheizten Fußbodenkonstruktionen. Randbedingungen und Schadensursachen. Koordination der Gewerke.

Dipl.-Ing. Manfred Lippe 2002

Brandschutz für die TGA

Dr.-Ing. Boris Kruppa

- Leitungsanlage

1999

Untersuchungsergebnisse der ProKlimA Felduntersuchung:

- Lüftung

Raumklima in Bürohäusern.

- Schnittstellen zum Bauwerk

Dr. rer. nat. Dipl. Chem. Carl-Ludwig Kruse

Dipl.-Ing. Harald Lötzerich

1984

1989

Korrosionsschäden in WW-Heizungsanlagen und ihre Vermeidung.

1985

Kesselaustausch – ein Konzept für Energieeinsparung und Umweltschutz.

Vermeidung von Korrosionsschäden bei Fußbodenheizungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung der

Prof. Dr.-Ing. Harald Loewer

Sauerstoffdurchlässigkeit von Kunststoffrohren.

1985

Mensch und Raumluft – Lüftungs- und Heizungstechnik

1986

Abgasseitige Korrosion bei Öl- und Gasfeuerung.

1988

Korrosion in der Trinkwasser-Installation. .

1990

Stand der Normung über Aufbau der Bodenkonstruktion

2005

Neue technische Regeln für den Korrosionsschutz in der

Dipl.-Ing. Gottfried Lohmeyer

Sanitär- und Heizungstechnik DIN 1988-7,

1992

in wirtschaftlicher Verbindung. 1991

Es kommt auch auf die Luftqualität an. Stand der Entwicklung von Bewertung und Regelung der Raumluftqualität.

von Warmwasser-Fußbodenheizung. Betonböden im Industriebau – Hallen- und Freiflächen.

EN DIN 12502-1 bis 5 und EN DIN 14868.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

125


Index der bisherigen Referenten

Dipl.-Ing. Hans Joachim Lohr

Dr. Marco Freiherr von Münchhausen

2005

2006

Nutzung oberflächennaher Geothermie zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden am Beispiel ausgeführter Gebäude-

Effektive Selbstmotivation – So zähmen Sie Ihren inneren Schweinehund.

konzepte von der Entwurfsplanung bis zur Realisierung. Dr.-Ing. Helmut Neumann Dr.-Ing. Rudi Marek 2000

1985

Wärmepumpentechnik – eine Herausforderung für den

Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Praktiker.

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung.

Planen und dimensionieren von Wärmepumpenheizungsanlagen.

(Kombinationsreferat)

Einbindung von Wärmepumpen in neue und bestehende Heizungsanlagen.

Dipl.-Ing. (FH) Martin Maurer 1995

1986

Flächenheizung unter Berücksichtigung geeigneter

Grundlagen – Technik – Einsatzbeispiele.

Werkstoffe.

Dr. P. May

Prof. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen

1979

1979

Energieeinsparung unter Nutzung von Sonnenenergie Nutzbare Leistungen der Sonne.

1980 1993

Thermische Behaglichkeitsgrenzen und daraus resultierende Erkenntnisse für Raumheizflächen.

Dr. rer. nat. Erhard Mayer

Thermische Behaglichkeit in Räumen in Abhängigkeit von Art und Anordnung des Heizsystems. Die differenzierten

Was wissen wir über thermische Behaglichkeit?

Wärmeverluste bei optimaler Wärmedämmung. 1981

Thermischer Komfort und die Spezifikation von thermisch

Dipl.-Ing. Robert Meierhans

angenehmer Umgebung.

1998

Heizen und Kühlen mit einbetonierten Rohren.

Differenzen des Komforts mit unterschiedlichen Heizme-

2000

Neue Hygienekonzepte – Thermoaktive Flächen auch im Krankenhaus.

thoden. 1982

Wie wird das thermische Raumklima gemessen?

1984

Thermische Behaglichkeit, ihre Grenzen und daraus resultie-

1986

Eine experimentelle Untersuchung des Energieeinsatzes

Prof. Dr. Meinhard Miegel 1998

Krisen nutzen – Zukunft gestalten.

2004

Wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen demographi-

rende Erkenntnisse für Raumheizflächen. bei Radiatorheizung und Fußbodenheizung unter dyna-

scher Umbrüche.

mischen Betriebsbedingungen. 1987

Prof. Dr.-Ing. Jens Mischner 1997

Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch unterschiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer

Zur Gestaltung und Bemessung von Wärmeerzeugungsanlagen mit Wärmepumpen.

126

Elektro-Zentralspeicher – Wärmeerzeuger für

Wärme – Kraft – Kopplung

thermischer Behaglichkeit. 1988

A SOLUTION TO THE SICK BUILDING MYSTERY

Grundlagen, Kosten, Primärenergieaufwand, THG –

Eine neue Methode zur Beschreibung der Raumluft-

Emissionen, Optimierung.

qualität von Prof. Dr. sc. P.O. Fanger.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

Neue Erkenntnisse über die erforderlichen Außenluftraten

Wolf Osenbrück – Rechtsanwalt

in Gebäuden.

1990

1992

Bewertung der Effektivität von Lüftungsanlagen.

1991

1994

Fußbodenheizung in Niedrigenergiehäusern

1990

Regelfähigkeit – Behaglichkeit – Energieausnutzung. 1995

Aktuelle Rechtsprobleme der HOAI. HOAI ’91 – wesentliche Leistungsbild- und Honorarverbesserungen.

1994

Raumklima- und Energiemessungen in zwei Niedrig-

Vergabeordnung für freiberufliche Leistungen (VOF) on Architekten und Ingenieuren.

energiehäusern.

1995

1995

Möglichkeiten und Begrenzungen der Fußbodenkühlung.

1996

1996

Eine drahtlose Einzelraumregelung nach der empfundenen

VOB-Nachträge: Baupraxis und Rechtswirklichkeit. 5. Änderungsverordnung zur HOAI. Ausführungszeichnungen – Montagezeichnungen.

Temperatur. 1996

Auslegung, Leistung und Regelung der Fußbodenkühlung.

Dipl.-Ing. Jürgen Otto

1997

Flächenheizung und Kühlung.

1979

Einsatzbereiche für Fußboden- Wand- und Deckensysteme. 1998

Heizungssysteme – Komfort und Energieverbrauch.

1999

Stand der internationalen und nationalen Normung für

Vergleich. 1980

Flächenkühlung mit Absorptionswämepumpen und

Reglern und Raumtemperaturreglern. 1987

Solarkollektoren. 2001

Messungen und Bewertung der Betonkernaktivierung

Einflüsse von Regelung, Rohrnetzhydraulik und Nutzerverhalten auf die Heizanlagenfunktion.

1991

BV M+W Zander, Stuttgart. 2002

Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen

Heizsysteme in Gebäuden, CEN; ISO; DIN; VDI. 2000

Die regeltechnische Qualität der Fußbodenheizung im

Hydraulik des Kesselkreises. Einführung verschiedener Kesselausführungen und Wärmeverbraucher.

Sind „kalte“ Fensterflächen heute überhaupt ein Problem für Behaglichkeit?

Prof. Dr. Erich Panzhauser

2003

Wie viel und wie wird in der Zukunft gelüftet?

1986

2004

Neue Erkenntnisse über Regelung und Betrieb für die

2005

Betonkernaktivierung.

Dr.-Ing. Joachim Paul

Lohnt es sich in ein gutes Raumklima zu investieren? Die

1991

Abhängigkeit von Arbeitsleistung und Raumklima. 2006 2007

Heizsystem auf dem humanökologischen Prüfstand.

Wärmepumpen mit Wasser als Kältemittel – oder: Wie kann man Leistungszahlen verdoppeln?

Energieeffizienz für Heizungsanlagen nach Europäischen Normen.

Dipl.-Phys. Sven Petersen

Gefährdet das Raumklima unsere Gesundheit?

2004

Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Raumklimas auf Gesundheit, Komfort und Leistung. 2008

Stehen prEN 1264 und prEN 15377 im Widerspruch?

2009

Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden.

Der Einfluss des Oberbodens auf die Fußbodenheizung und den hydraulische Abgleich.

2005

Rahmenbedingungen für den Einsatz der Flächentemperierung in der sanften Renovierung.

2006

Ganzheitliche Lösungen durch das Zusammenspiel der Uponor-Produkte.

2009

Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

127


Index der bisherigen Referenten

Dipl.-Ing. Wolfgang Prüfrock

Dipl.-Ing. Wolfgang Riehle

2007

Statusbericht zu den neuen Technischen Regeln für

1990

Trinkwasser-Installationen (TRWI) – ein Kompendium

1996

aus Europäischen und Deutschen Normen.

Die Fußbodenheizung aus Architektensicht. Niedrigenergie im Bürohausbau. Kosten- und Energiesparkonzepte am Beispiel eines Atrium-Bürohauses.

Dipl.-Ing. Rainer Pütz 2006

Verminderung des Wachstums von Legionellen und

Prof. Frieder Roskam

Pseudomonas aeruginosa in der Trinkwasserinstallation

1994

zur Erhaltung der Trinkwassergüte im Sinne aktueller

Wünsche – Bedürfnisse – Bedarf – vom Sportverhalten zur Sportanlage.

Gesetze, Verordnungen und Regelwerke. Dipl.-Ing. habil. Lothar Rouvel Thomas Rau 2002

1993

Das Gebäude als Energiesystem.

Intelligente Architektur. Dipl.-Ing. Christoph Saunus

Prof. Dr.-Ing. Rudolf Rawe 1987

1994

Planungskriterien von Kunststoff-Trinkwassersystemen.

Einfluss der Auslastung auf Wirkungsgrad und Nutzungsgrad von Wärmeerzeugern.

Franzjosef Schafhausen

1989

Anlagen zur Brennwertnutzung im energetischen Vergleich.

1994

1990

Niedertemperatur-Wärmeerzeuger im Vergleich – Einfluss

die europäische Strategie und in weltweite Konzepte.

konstruktiver und betrieblicher Parameter auf Verluste bei Betrieb und Bereitschaft.

Globale Probleme lokal lösen. Das CO2- Minderungsprogramm der Bundesregierung und seine Einbindung in

1997

Von Rio nach Norderstedt. Fünf Jahre nach Rio – Wie geht es mit der globalen Klimavorsorge vor Ort weiter?

Siegfried Rettich, Ing. Betriebswirt (WA) 1994

Kommunale Energiekonzepte

Dipl.-Ing. Giselher Scheffler

Voraussetzung für eine zukunftsgerechte Energiepolitik.

1985

NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffen aus der Sicht des Architekten.

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter 1997

Zur Auslegung von Heizungs- und Lüftungsanlagen für

Dr.-Ing. Siegfried Schlott VDI

Niedrigenergiehäuser unter Berücksichtigung nahezu

1997

2001

Quellüftung und Fußbodenheizung in der Musikhalle Markneukirchen. Ein Jahr Betriebserfahrung.

fugendichter Bauweisen. Der Einfluss von DIN 4701-Blatt 10 auf die zukünftige Heizungstechnik.

Dr.-Ing. Peter Schmidt 1983

Wesentliche Änderungen bei der Wärmebedarfsberechnung mit der Neuausgabe der DIN 4701.

128

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9


Index der bisherigen Referenten

Dipl.-Psychologe Rolf Schmiel

Dr. rer. nat. Dirk Soltau

2005

2008

Leistungspsychologie für Führungskräfte.

Klimakatastrophe – Sind wir wirklich an allem schuld?

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmitz

Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer

1993

1995

Schadstoffarme Heizungsanlagen der neuen Generation.

Planung mit Hilfe der Computersimulation Beispiel: Niedrigenergiehaus.

Dipl.-Ing. Jörg Schütz 2006

1996

Die Trinkwasserverordnung – Auswirkungen auf die technischen Regeln der Gebäudetechnik.

Ein Beitrag zur integrierten Planung für ein ganzheitliches Gebäudekonzept.

2002

Untersuchung verschiedener Regelstrategien für Betonkernaktivierung auf Basis der Gebäudesimulation.

Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer 2009

2005

Zusätzliche Aufheizleistung bei unterbrochenem Heiz-

Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –

betrieb – eine Planungshilfe im Rahmen der Heizlast-

Nationale und internationale Chancen?

berechnung nach DIN EN 12831.

Dipl.-Ing. Karl Seiler

Dr.-Ing. Peter Stagge

1985

1986

NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffrohren aus der Sicht des verarbeitenden Handwerks.

Betrachtungen zur Prüfpraxis und Gütesicherung von Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus vernetztem Polyethylen. Gütesicherung von Rohren aus peroxydver-

Olaf Silling – Rechtsanwalt

netztem Polyethylen (VPEa) mit dem VMPA-Über-

2004

wachungszeichen.

Die zivilrechtlichen Haftungsrisiken der EnEV.

Dipl.-Ing. Peter Simmonds

o. Prof. Dr.-Ing. Fritz Steimle

1994

1991

Regelungsstrategien für kombinierte Fußbodenheizung und Kühlung.

1999

Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok.

Dipl.-Ing. Aart L. Snijders 1999

1993

Entscheidungskriterien zur richtigen Brennwerttechnik.

1995

Wärmebereitstellung für Niedrigenergiehäuser.

1997

Kühlung und Entfeuchtung

1998

Entwicklung der Wärmepumpentechnik – der Fußboden

Nutzung von Aquiferspeichern für die Klimatisierung von Gebäuden.

Thermodynamische Begründung für Niedertemperaturheizung.

Kältemittel der nächsten Jahre. als Heiz- und Kühlfläche.

Prof. Dr. jur Carl Soergel 1988 1989

2001

Aktuelle Probleme aus dem Baurecht. Bauvertragliche Gewährleistung im Verhältnis zur

Tendenzen zur Kälteversorgung und Entfeuchtung in Gebäuden.

2003

Bedarfsgeregelte Lüftung in großen und kleinen Gebäuden.

Produkthaftung.

U P O N O R KO N G R E S S 2 0 0 9

129


Index der bisherigen Referenten

Rudolf Steingen

Prof. Dr. Peter Suter

1992

1986

Der Wettbewerbsgedanke im Baurecht.

Leistungsabgabe und Komfort von Fußbodenheizungen in Räumen mit stark unterschiedlichen Wandtemperaturen.

Friedrich Wilhelm Stohlmann – Rechtsanwalt 1990

Produkthaftungsgesetz 1990 – Wie wirkt sich das

Dipl.-Ing. Architekt Hadi Teherani

Produkthaftungsgesetz auf die Sanitär- und

2004

Innovative Gebäudekonzepte trotz effizienter Ökonomie.

Heizungsbranche aus? Abgrenzung vertraglicher Gewähr-

2006

Gebaute Emotion.

leistung zu gesetzlicher Produkthaftung. 1997

Das Vertragsverhältnis zwischen Auftraggeber und

Dr. rer. nat. Markus Tempel

Architekt sowie zwischen Auftraggeber und ausführendem

2000

Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Unternehmer unter besonderer Berücksichtigung der

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung.

Ansprüche zwischen Planer / ausführender Firma unter-

(Kombinationsreferat)

einander. 2000 2003

Bauhandwerkersicherungsgesetz

Prof. Dr.-Ing. Gerd Thieleke

Bauvertragsgesetz.

2004

Die Auswirkungen des neuen Werkvertragsrechts

Zukünftige Hausenergieversorgung auf Basis Brennstoffzelle und Wärmepumpe.

(01.01.2002) auf die Planung und Ausführung 2008

haustechnischer Anlagen.

Univ. Prof. Dr. Friedrich Tiefenbrunner

Haftung des Fachplaners bei unrichtiger Beratung oder

1989

Problematik der Verkeimung von Trinkwasserleitungen.

falscher Ausstellung des Energiepasses für Gebäude. Minoru Tominaga Heino M. Stüfen

2002

Kundenbegeisterung als Erfolgsstragegie.

1980

Heiztechnische Konzeption und Berechnungsmethodik der „VELTA“ Fußbodenheizung.

Prof. Dr.-Ing. Achim Trogisch

1983

Grundsätzliches zur Planung von Flächenheizungen.

1998

1984

Querschnittsbericht „VELTA“ Fußbodenheizungen.

1986

Erspare Dir und Deinem Kunden Ärger

Dipl.-Ing. Klaus Trojahn

Planung und Erstellung sicherer und funktionstüchtiger

1991

Kann die WSVO im Widerspruch zur Gewährleistung eines optimalen sommerlichen Raumklimas stehen?

Erfahrungen von 150.000 „VELTA“ Fußbodenheizungsanlagen. Fußbodenheizung im Sportstättenbau.

Flächenheizungsanlagen. 1987

„VELTA“ Industrieflächenheizung - System MELTAWAY

Frank Ullmann

Anwendungsmöglichkeiten und Erfahrungen.

1992

1989

Beurteilung der Regelfähigkeit einer Fußbodenheizung.

1990

„VELTA“ Technik heute

Der Fachingenieur als Unternehmer – Einführung in modernes Management für Technische Büros.

Anwendungsspektrum und Perspektive für die 90er Jahre.

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Index der bisherigen Referenten

Prof. Dipl.-Ing. Klaus W. Useman

Prof. Dr.-Ing. Hans Werner

1988

1982

Kunststoffrohre in der Trinkwasser-Installation.

Bauphysikalische Einflussgrößen auf die Wärmebilanz von Gebäuden.

Thomas Vogel, Dipl.-Ing. (FH) VDI 2000

1983

Brand- und Schallschutz.

aufgrund bauphysikalischer Einflussgrößen. 1985

Prof. Dr. Norbert Walter 1994

Zentraleuropäisches Hoch am Bau.

Anforderungen an die Regelfähigkeit von Heizungssystemen Bilanzierung der Transmissionswärmeverluste zweier Räume mit unterschiedlichen Heizflächen.

1991

Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs von Gebäuden nach ISO 9164 und CEN/TC 89 künftige Europanorm.

Dr. rer. Nat. Lutz Weber Das Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen.

Horst Wiercioch 2001

Peter Wegwerth, Ing. grad. 1981

1983

Betriebserfahrungen mit Betonkernaktivierung BV M + W Zander, Stuttgart.

Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen

Detlef Wingertszahn, Dipl.-Ing.

Reglern und Raumtemperaturreglern.

2001

Großflächige Wärmetauscher aus Kunststoff für Flächen-

Moderne Technische Gebäudeausrüstung, ein Ansatz zur nachhaltigen Betriebskostensenkung.

heizungen, Fassaden und Dachabsorber. 1984 1987

Membranausdehnungsgefäße richtig dimensionieren und

Dr. Andreas Winkens

einsetzen.

2003

Hydraulische Randbedingungen in Heizungsanlagen mit

Schimmelpilzbildung in Abhängigkeit unterschiedlicher Wärmeverteilsysteme.

geringer Spreizung. 1988

Regeltechnische Notwendigkeiten für NT-Flächenheizungen.

Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff 2000

Haymo Wehrlin, Ing. grad. 1981

Stand der Haus-Heiz-Wärmepumpe und der Solartechnik

Auswirkungen der EnEV 2001 und der begleitenden Normung auf die Gebäude- und Anlagenplanung.

2008

aus heutiger Sicht.

Drei Säulen für die Optimierung des Gebäude- und Anlagenbestandes: Energieeinsparung – Steigerung der Systemeffizienz und

Dipl.-Ing. Manfred Wenting 1988 1992

des Einsatzes regenerativer Energien.

Großbilddemonstration „VELTA“ Software zur Dimensionierung von Rohr-Fußbodenheizungen.

Thomas Zackell

Regeltechnische Maßnahmen für die Fußboden-

2007

heizungstechnik.

Erkennung und Behebung von Schall- und Hygieneproblemen in der Haustechnik.

Von der individuellen Raumtemperaturregelung bis zum DDC- (Direct-Digital-Control) System.

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Index der bisherigen Referenten

Prof.Dr.-Ing. Günter Zöllner 1982

Wärmetechnische Prüfungen von Heizflächen und ihre Bedeutung.

1984

Wärmetechnische Prüfung und Auslegung von Warmwasserfußbodenheizungen.

1986

Energieeinsatz von Heizsystemen unter besonderer Berücksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens.

1987

Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch unterschiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer thermischer Behaglichkeit.

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