Hilfe bei unterschiedlichen Druckverhältnissen

Eine bekan­nte Sit­u­a­tion: im Erdgeschoss wird erwartungs­froh die Ba-dewanne mit heißem Wass­er gefüllt, während gle­ichzeit­ig jemand im Dachgeschoss duscht.Das Duschwass­er wird dadurch  viel zu heiß und es kann bei ver­al­teten Arma­turen sog­ar zu Ver­brühun­gen kommen.
Aus­lös­er dieser unfrei­willi­gen Wech­sel­bäder sind oft unter­schiedliche Druck­ver­hält­nisse die entste­hen, wenn an mehreren Stellen gle­ichzeit­ig Wass­er ent­nom­men wird. Tem­per­aturschwankun­gen kön­nen immer dann beson­ders groß sein, wenn mehrere Zapf­stellen an ein­er Leitung angeschlossen sind. Denn je mehr Ent­nahmestellen gle­ichzeit­ig geöffnet wer­den, desto geringer ist der Fließdruck.
Die Sit­u­a­tion:

• Zen­traler Trinkwasser­erwärmer im Keller
• Während des Duschvor­gangs wird zusät­zlich Trinkwass­er (kalt) entnommen.

Die Fol­gen:

• Druck­ver­lust in der Verteil­er­leitung erhöht sich.
• Fließ­druck am Anschluss der Mis­char­matur sinkt.
• Durch die gerin­geren Kalt­wasser­an­teile und die nach wie vor gle­ich­bleiben­den Warmwasser­an­teile steigt die Mis­chtem­per­atur unter der Dusche.

Der umgekehrte Effekt:
Anstatt der zusät­zlichen Kalt­wasser­ent­nahme find­et eine zusät­zliche Warmwasser­ent­nahme statt.
Die Fol­gen: Die Mis­chtem­per­atur am Aus­lauf sinkt
Keine Tem­per­aturschwankun­gen sind hinge­gen zu erwarten, wenn in den Verteilleitun­gen kalt und warm eine gle­ichzeit­ige zusät­zliche Wasser­ent­nahme stat­tfind­et. Die gerin­geren Fließ­drücke an den Anschlusspunk­ten vor der Mis­char­matur haben dann jedoch einen gerin­geren Ent­nahme­durch­fluss zur Folge.

Weitere Störfaktoren

Durch die Ver­wen­dung von Spar­brausen oder dem Ein­satz von Men­gen­be­gren­z­ern im Aus­lauf ein­er Armatur ver­schärft sich die Sit­u­a­tion deut­lich. Ist die abfließende Menge im Aus­lauf geringer als die von der Armatur gelieferte Menge, entste­ht im Braus­eschlauch ein Rück­stau, was wiederum dazu führt, dass das mit eventuell höherem Druck fließende Warmwass­er den Weg des ger­ing­sten Wider­standes wählt und in die Kalt­wasserin­stal­la­tion drückt. Dieser Gegen­druck hat dann zur Folge, dass der Fließ­druck in der Kalt­wass­er-Anschlus­sleitung steigt und der Kalt­wasser­fluss merk­lich gebremst wird oder sog­ar gän­zlich zum Erliegen kommt. Durch die gerin­gen Kalt­wasser­an­teile und die nach wie vor gle­ich­bleiben­den Warmwasser­an­teile steigt die Mis­chtem­per­atur beim Aus­lauf markant an. Wird die Instal­la­tion für Trinkwass­er (kalt) und (warm) mit dem gle­ichen Druck betrieben, kann es auf Grund der Vol­u­me­naus­dehnung im Trinkwass­er (warm) während der Erwär­mung zu ein­er Druck­er­höhung auf der Warmwasser­seite kommen.

Abhilfe durch Druckminderer — Aufgaben eines Druckminderers

• Her­ab­set­zen eines rel­a­tiv hohen Ver­sorgungs­drucks auf einen gewün­scht­en Druckwert
• Sie hal­ten den gewün­scht­en Druck­w­ert konstant
• Sie schützen nachgeschal­tete Geräte, Arma­turen und Instal­la­tio­nen vor zu hohem Druck
• Sie reduzieren den Wasserverbrauch
• Sie min­imieren Fließgeräusche

Ein zu hoher Wasser­druck kann an der Hausin­stal­la­tion Schä­den verur­sachen und ist zudem Ursache für „laute“ Instal­la­tio­nen und unwirtschaftlichen Betrieb. Auch der Kom­fort lei­det, wenn die Anlage mit ständig wech­sel­nden Betrieb­s­drück­en belastet wird.

Warum die Anordnung von Druckminderern so wichtig ist

Die Anord­nung eines Druck­min­der­ers erfol­gt im Nor­mal­fall zen­tral im Bere­ich des Hau­san­schlusses. Auf diese Weise wird die gesamte Trinkwasser­an­lage, also die Kalt- und Warmwasser­leitun­gen, mit annäh­ernd gle­ichem Druck betrieben. Diese Betrieb­s­be­din­gung ist eine wichtige Voraus­set­zung für die ein­wand­freie Funk­tion von Ent­nah­mear­ma­turen, wie Ein­hebelmis­ch­ern und Thermostatbatterien.

Was passiert bei unterschiedlichen Drücken?

Würde ein Ein­hebelmis­ch­er mit sich deut­lich unter­schei­den­den Drück­en auf der Kalt- und Warmwasser­seite ver­sorgt, geht der Kom­fort­bere­ich der Armatur ver­loren. Ist der Kalt­wasser­druck z. B. deut­lich größer als der anliegende Warmwasser­druck, kann man an der Armatur kaum einen Mis­chwasser­bere­ich ein­regeln; beim schwenken des Hebels wech­selt die Tem­per­atur des aus­fließen­den Wassers direkt von „kalt“ auf „heiß“.

Auf die richtige Dimensionierung kommt es an

Druck­min­der­er dür­fen niemals nach der Nen­nweite der Leitung aus­ge-wählt wer­den, son­dern müssen nach dem erforder­lichen Durch­fluss dimen­sion­iert werden.
Eine für den tat­säch­lich durch­fließen­den Vol­u­men­strom zu groß aus­gelegte Armatur muss unter Umstän­den mit ein­er für sie rel­a­tiv kleinen Durch­fluss­menge arbeit­en. Das hat zur Folge, dass das Ven­til nahezu im Schließbere­ich agiert.
• geringe Wasser­menge passiert das Ventil
• Dies erzeugt auf der Aus­gangs­seite einen Schließdruck.
• Unmit­tel­bar nach­dem der Druck­min­der­er geschlossen ist, öff-net er auf Grund des Druck­ab­falls (bed­ingt durch die immer noch stat­tfind­ende Wasser­ent­nahme) wieder auf der Ausgangsseite.
Dadurch begin­nt der Druck­min­der­er zu „pumpen“. Das kann zu Insta­bil­itäten im Regelver­hal­ten und schlimm­sten­falls zu Geräuschen­twick­lung und Beschädi­gun­gen durch Kav­i­ta­tion bei met­al­lenen Druck­min­deren mit met­al­lenen Sitzein­heit­en führen.

Dimensionierung im Anlagenbau

Während die Rohrleitun­gen neuer Trinkwass­er-Instal­la­tio­nen heute aus Grün­den der Hygiene bedarf­sangepasst dimen­sion­iert wer­den, sind im Anla­genbe­stand häu­fig überdi­men­sion­ierte Leitun­gen zu find­en. Beson­ders bei der Nachrüs­tung oder beim Aus­tausch von Druck­min­der­ern ist die Gefahr groß, dass die Auswahl des Druck­min­der­ers entsprechend der Nen­nweite der Wasserleitung.

Für Gesundheit und Umwelt: Die Wahl des richtigen Materials

Unter­suchun­gen, die im Jahr 2013 durch das Umwelt­bun­de­samt veröf­fentlicht wur­den, zeigen, dass Blei auch bei sehr niedri­gen Auf­nah­memen­gen tox­isch wirkt. Es kann hier­durch zum Beispiel zu Beein­träch­ti­gun­gen von Intel­li­genz- und Aufmerk­samkeit­sleis­tun­gen bei Kindern kommen.
Nach § 17 TrinkwV dür­fen für die Neuer­rich­tung und auch für die Instand­hal­tung von Trinkwass­er-Instal­la­tio­nen nur Mate­ri­alien und Werk­stoffe mit fol­gen­den Eigen­schaften einge­set­zt werden:
Mate­ri­alien müssen aus­drück­lich für Trinkwass­er geeignet sein.
Trinkwass­er darf durch diese nicht nachteilig verän­dert werden.
Der Geruch oder der Geschmack des Trinkwassers darf durch diese nicht verän­dert werden.
Damit beispiel­sweise ein poten­ziell vorhan­den­er Bleige­halt im Trinkwass­er möglichst niedrig ist, soll­ten aus Blei gefer­tigte Bestandteile in Hausin­stal­la­tio­nen erset­zt wer­den, wenn dies wirtschaftlich und tech­nisch mach­bar ist, ins­beson­dere im Falle ein­er Instand­set­zung oder Sanierung beste­hen­der Instal­la­tio­nen. Diese Bauteile soll­ten durch Mate­ri­alien erset­zt wer­den, die die fest­gelegten Min­destanforderun­gen für Mate­ri­alien ein­hal­ten, die mit Wass­er in Berührung kom­men. Im aktuellen Entwurf der EU-Richtlin­ie über die Qual­ität von Wass­er für den men­schlichen Gebrauch ist zwar noch ein Gren­zw­ert für Blei im Trinkwass­er von 10 µm/l fest­ge­hal­ten, jedoch ver­bun­den mit der drin­gen­den Empfehlung, diesen Wert inner­halb der kom­menden 15 Jahre auf 5 µm/l zu reduzieren.

Das Fazit: Geregelte Verhältnisse

Eine unzure­ichende Druck­regelung in Trinkwass­er-Instal­la­tio­nen kann zu sich oft­mals ändern­den Fließ­drück­en führen. Solche Druckschwankun­gen bewirken vor der Ent­nah­mear­matur eine häu­fige Änderung der Mis­chver­hält­nisse des Kalt- zu Warmwasser­an­teils — die Folge sind Tem­per­aturschwankun­gen, die beson­ders beim Duschen empfind­lich wahrgenom­men wer­den. Druck­min­der­er kön­nen hier für „geregelte“ Ver­hält­nisse sorgen.
Ger­ade, wenn die tat­säch­lichen Spitzen­vol­u­men­ströme nur nachträglich geschätzt wer­den kön­nen, kann es wichtig sein, einen Druck­min­der­er zu ver­wen­den, der zu Deck­ung von Bedarf­sspitzen einen hohen Vol­u­men­strom erlaubt, um die Anforderun­gen der DIN EN 806 Teil 2 zu erfüllen. Druck­min­der­er mit ein­er gerin­gen Regel­trägheit (kleine Hys­terese) ermöglichen zudem eine bessere Regelung bei Mischprozessen.