CH706516A1 - Verfahren zum Betrieb einer Warmwasserversorgungsanlage sowie Warmwasserversorgungsanlage zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Warmwasserversorgungsanlage (10a) wird über einen Kaltwasserzulauf (17) der Warmwasserversorgungsanlage (10a) Frischwasser zugeführt, das zugeführte Frischwasser erwärmt und das erzeugte Warmwasser über eine Warmwasserleitung einem oder mehreren Verbrauchern (21) zugeführt, wobei das Warmwasser mit einem vorgegebenen Warmwasser-Volumen (V) erzeugt und für den Verbrauch bereitgehalten wird. Eine bakterienbedingte Gesundheitsgefährdung wird dadurch auf einfach Weise vermieden, dass zur Vermeidung von schädlichen Bakterienkonzentrationen, insbesondere von Legionellen, im Warmwasser-Volumen (V) in ausreichendem Masse Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen durch Frischwasser ersetzt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet Warmwasserversorgung. Sie betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Sie betrifft weiterhin eine Warmwasserversorgungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.

STAND DER TECHNIK

[0003] Es ist seit Jahrzehnten bekannt, dass sich in Warmwasserversorgungsanlagen unter bestimmten Voraussetzungen Bakterien entwickeln können, die bei Verbrauchern des Warmwassers Gesundheitsschäden verursachen können. Zu diesen schädlichen Bakterien gehören die sogenannten Legionellen. Die bekannteste Art der Legionellen ist die Legionella pneumophila, die auch die meisten Legionellen-Erkrankungen verursacht. Die Vermehrung dieser Legionellen findet bei Temperaturen zwischen etwa 25 °C und 45 °C statt, wobei die optimale Temperatur für das Wachstum bei etwa 36 °C liegt. Bei Temperaturen oberhalb von 55 °C beginnen die Legionellen abzusterben. Dieser Vorgang geht umso schneller, je höher die Temperatur über 55 °C liegt. Dagegen findet bei einer Temperatur von Trinkwasser bis etwa 15 °C (Kaltwasser) keine wesentliche Vermehrung der Legionellen statt. Die Anzahl der im Wasser praktisch immer vorhandenen Legionellen liegt unter diesen Kaltwasser-Bedingungen unterhalb eines Wertes, der für den Menschen bedenklich ist.

[0004] Die Übertragung der Legionellen erfolgt im Wesentlichen über die Lunge beim Einatmen von feinen Legionellen-belasteten Wassertröpfchen, wie sie beispielsweise beim Duschen entstehen. Eine Übertragung von Legionellen über das Trinken von Wasser oder beim Waschen mit Wasser ist dagegen eher unwahrscheinlich.

[0005] Es sind in der Vergangenheit verschiedene Vorschläge gemacht worden, wie man die gesundheitlichen Gefahren von Bakterien, insbesondere Legionellen, in Warmwasserversorgungsanlagen verringern, beseitigen oder ganz vermeiden kann. Dazu gehört beispielsweise die thermische, chemische oder strahlungsbasierte Abtötung der Bakterien.

[0006] Die Druckschrift DE 1993 2 436 A1 offenbart eine Trinkwarmwasserleitungsanlage mit wenigstens einem Trinkwassererwärmer/Speicherbehälter für Trinkwarmwasser, einer Trinkkaltwasserleitung für die Zufuhr von kaltem Trinkwasser in den Behälter, einem Leitungssystem, das mit dem Behälter einen geschlossenen Zirkulationskreislauf bildet, bestehend aus einer an dem Behälter angeschlossenen Ausgangsleitung mit wenigstens einer Zapfstelle zur Entnahme von Trinkwarmwasser und einer mit der Ausgangsleitung und dem Behälter verbundenen Eingangsleitung zur Rückführung des nicht entnommenen Trinkwarmwassers in den Behälter, wenigstens einer Pumpeinrichtung für die Zirkulation des Trinkwarmwassers in dem Zirkulationskreislauf und wenigstens einem an einen Heizungskreislauf angeschlossenen Wärmetauscher zur Erwärmung des durch die Trinkkaltwasserleitung zugeführten kalten Trinkwassers und zur Aufrechterhaltung der Trinkwarmwassertemperatur in dem Zirkulationskreislauf.

[0007] In einer als Legionellenschaltung bekannten Anordnung weist die Eingangsleitung wenigstens eine Abzweigung mit wenigstens einer Abzweigleitung auf, wobei die Eingangsleitung im mittleren Bereich des Behälters knapp oberhalb des Wärmetauschers angeschlossen ist, die Trinkkaltwasserleitung unterhalb der Eingangsleitung im unteren Bereich des Behälters angeschlossen ist, die Abzweigleitung unterhalb der Trinkkaltwasserleitung am Boden des Behälters angeschlossen ist und ein erstes Abgleichventil in der Eingangsleitung in Strömungsrichtung nach der Abzweigung angeordnet ist sowie ein zweites Abgleichventil in der Abzweigleitung angeordnet ist. Hierdurch wird die Zirkulationstemperatur in dem gesamten Leitungsnetz auf einer solchen Höhe gehalten, dass das Warmwasser weit gehend frei von Mikroorganismen, insbesondere Legionellen, ist und dass turnusmässig während einer relativ kurzen Zeitspanne durch eine erhöhte Zirkulationstemperatur in einem weitgehend verkürzten Leitungszweig der Behälter von Mikroorganismen thermisch desinfiziert wird.

[0008] Die Druckschrift EP 1 094 279 A2 beschreibt ein Speicherkessel-System mit einem Heisswasser-Reservoir, einer Heizeinrichtung für das Aufheizen von Wasser, einer Kaltwasserversorgung, die mit dem Speicherkessel-System verbunden ist und diesen mit kaltem Leitungswasser versorgt, einer mit dem Reservoir verbundenen Zapfstelle für die Ausgabe von Heisswasser aus dem Reservoir. Im Reservoir sind Mittel vorgesehen, um Wasser von einem unteren Bereich des Reservoirs zu einem anderen Bereich des Reservoirs zu verschieben.

[0009] Die Druckschrift DE 3 629 532 A1 offenbart eine Einrichtung mit einem Warmwasserbereiter, einer mit diesem verbundenen Zapfarmatur und einer an diese angeschlossenen Duschleitung mit Duschkopf, wobei ein Ablassventil vorgesehen ist, mit dem die Duschleitung entwässerbar ist.

[0010] Aus der Druckschrift DE 3 832 837 A1 ist eine Leitungsanordnung zur Warmwasserversorgung bekannt, bei der eine Warmwasser-Druckleitung von einem Warmwasserbereiter zu einer Zapfarmatur und eine Auslaufleitung von der Zapfarmatur zu einer Zapfstelle führen und an die Zapfarmatur eine Kaltwasserleitung angeschlossen ist. An der Zapfarmatur ist ein Spülventil vorgesehen, das einerseits an der Kaltwasserleitung liegt und andererseits an die Warmwasserdruckleitung und/oder an die Auslaufleitung angeschlossen ist.

[0011] Die Druckschrift EP 0 296 630 A1 zeigt einen Warmwassererwärmer mit einem von Wasser durchflossenen Speicherbehälter mit einem Kaltwasserzulauf im unteren Behälterbereich und einem Warmwasserablauf im oberen Behälterbereich und mit einem im Speicherbehälter angeordneten Heizelement. Im unteren Behälterbereich ist ein Kaltwasserablauf vorgesehen.

[0012] Die Druckschrift WO 0 240 906 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verringern des bakteriellen Wachstums in einem Wassermischer, der eine Kaltwasserversorgungsleitung, eine Heisswasserversorgungsleitung und eine Mischkammer umfasst. Dabei wird die Mischkammer des Mischers und die Verbraucherleitung nach einem Verbrauch vom Heisswas-ser oder gemischten Wasser entleert, wobei der Mischer mit zusätzlichem Kaltwasser versorgt wird, um die Temperatur im Mischer und in der Verbraucherleitung abzusenken, und das zugeführte Kaltwasser dann aus dem Mixer und der Verbraucherleitung abgelassen wird.

[0013] Die Druckschrift FR 2 876 178 A1 offenbart eine Vorrichtung mit Bypass-Ventilen für den Durchgang von kaltem und heissem Wasser aus Heisswasser- und Kaltwasser- Versorgungsleitungen zu Kalt- und Heisswasserkammern. Eine Mischkammer mischt das kalte und heisse Wasser. Das gemischte Wasser wird durch ein Magnetventil ausgegeben, welches durch einen elektrischen Impuls aus einer 6-Volt-Lithiumbatterie geöffnet wird, wenn eine entsprechende Information von einer Erkennungseinheit erkannt wird, und welches durch einen anderen Impuls geschlossen wird, wenn ein bestimmter Zustand erreicht ist. Eine ähnliche Lösung ist aus der WO 01/61 224 A1 bekannt

[0014] Die Druckschrift FR 2 891 169 A1 schliesslich offenbart ein automatisches Dusch-Spülsystem, welches aus einem Magnetventil besteht, das in einer Bypass-Leitung zwischen der Heisswasser-Versorgungsleitung unter Leitung zwischen der Mischereinheit und dem Duschkopf eingebaut ist. Das Ventil wird beispielsweise zweimal am Tag für 10 min durch eine zentrale Steuerung oder eine Zeitschaltung geöffnet, um die Ansammlung von ruhendem Wasser zu verhindern und die Möglichkeit einer Verbreitung der Legionärs-Krankheit zu verringern oder zu vermeiden.

[0015] Problematisch ist bei allen bekannten Lösungen, dass sie sich entweder nur auf den Heisswasserkessel beschränken, oder nur auf die Zuleitungen zum Verbraucher (insbesondere zur Dusche). Darüber hinaus werden bei diesen Lösungen meist zusätzliche Einbauten und Leitungen notwendig, die teilweise aufwändig sind und sich teilweise für eine Nachrüstung nicht eignen.

[0016] Tatsächlich entstehen jedoch grosse Bakterienpopulationen nicht nur in bestimmten Teilen einer Warmwasseranlage, sondern in allen Teilen, in denen die richtigen Wachstumsbedingungen, in besondere auch Wachstumstemperaturen herrschen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0017] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Warmwasseranlage und ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, mit denen auf einfache Weise ohne Chemikalien, Bestrahlung oder Temperaturerhöhungen die gesundheitliche Gefährdung durch Bakterien wie die Legionellen sicher ausgeschlossen werden kann.

[0018] Diese und andere Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.

[0019] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer Warmwasserversorgungsanlage, bei welchem Verfahren über einen Kaltwasserzulauf der Warmwasserversorgungsanlage Frischwasser zugeführt, das zugeführte Frischwasser erwärmt und das erzeugte Warmwasser über eine Warmwasserleitung einem oder mehreren Verbrauchern zugeführt wird, wobei das Warmwasser mit einem vorgegebenen Warmwasser-Volumen erzeugt und für den Verbrauch bereitgehalten wird. Dur Vermeidung von schädlichen Bakterienkonzentrationen, insbesondere von Legionellen, im Warmwasser-Volumen wird dabei in ausreichendem Masse Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen durch Frischwasser ersetzt.

[0020] Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung wird, unter Berücksichtigung der Menge des von den Verbrauchern entnommenen Warmwassers, das gesamte Warmwasser-Volumen in einem vorgegebenen Zeitraum vollständig durch Frischwasser ersetzt.

[0021] Eine andere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme von Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen durch die Verbraucher überwacht wird, und dass zusätzlich Warmwasser durch Frischwasser ersetzt wird, wenn der Verbrauch an Warmwasser nicht ausreicht, um das gesamte Warmwasser-Volumen in dem vorgegebenen Zeitraum vollständig durch Frischwasser zu ersetzen.

[0022] Insbesondere wird zum zusätzlichen Ersetzen von Warmwasser durch Frischwasser gezielt Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen abgelassen.

[0023] Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen über ein bei einem Verbraucher vorhandenes Ventil abgelassen wird.

[0024] Ebenso kann aber auch das Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen über ein eigens dafür vorgesehenes Ventil abgelassen werden.

[0025] Insbesondere ist das Ventil zum Ablassen des Warmwassers als steuerbares Ventil ausgebildet ist, wobei das gezielte Ablassen des Warmwassers von einer Steuerung gesteuert wird.

[0026] Eine noch andere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung das Ventil nach Massgabe des zeitabhängigen Warmwasserverbrauchs steuert.

[0027] Die erfindungsgemässe Warmwasserversorgungsanlage zur Durchführung des Verfahrens umfasst erste Mittel zum Erwärmen und Speichern eines Warmwasser-Volumens, einen Kaltwasserzulauf, welcher mit den ersten Mitteln in Verbindung steht, sowie Anschlussmittel, über welche ein oder mehrere Warmwasser-Verbraucher an die ersten Mittel anschliessbar bzw. angeschlossen sind. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass an die ersten Mittel ein steuerbares Ventil zum gesteuerten Ablassen von Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen angeschlossen ist, und dass eine Steuerung vorgesehen ist, welche das steuerbare Ventil steuert.

[0028] Gemäss einer Ausgestaltung der Warmwasserversorgungsanlage nach der Erfindung ist das steuerbare Ventil einem Verbraucher zugeordnet.

[0029] Das steuerbare Ventil kann aber auch ein separates Auslaufventil sein.

[0030] Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemässen Warmwasserversorgungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass zweite Mittel zur Überwachung des Warmwasser-Verbrauchs aus dem Warmwasser-Volumen vorgesehen sind, und dass die zweiten Mittel an die Steuerung angeschlossen sind.

[0031] Insbesondere umfassen die zweiten Mittel einen Durchflussmesser, welcher zwischen dem Kaltwasserzulauf und den ersten Mitteln angeordnet ist.

[0032] Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel einen Warmwasserkreislauf mit einer Umwälzpumpe umfassen.

[0033] Dabei kann der Warmwasserkreislauf einen Wärmetauscher aufweisen, der in einem Warmwasserspeicher angeordnet ist.

[0034] Es ist aber auch denkbar, dass ein Warmwasserspeicher Teil des Warmwasserkreislaufs ist.

[0035] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel eine mit einem Warmwasserspeicher zusammenwirkende Warmwasserleitung umfassen.

[0036] Dabei kann die Warmwasserleitung direkt an einen Ausgang des Warmwasserspeichers angeschlossen sein.

[0037] Es ist aber auch denkbar, dass die Warmwasserleitung über einen Wärmetauscher mit dem Warmwasserspeicher verkoppelt ist.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

[0038] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>ein stark vereinfachtes Schema einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einem Warmwasserkreislauf, der über einen Wärmetauscher an einen Warmwasserspeicher thermisch angekoppelt ist (Durchlauferhitzer-Prinzip); <tb>Fig. 2<sep>ein stark vereinfachtes Schema einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer einfachen Warmwasserleitung, die über einen Wärmetauscher an einen Warmwasserspeicher thermisch angekoppelt ist (Durchlauferhitzer-Prinzip); <tb>Fig. 3<sep>ein stark vereinfachtes Schema einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einem Warmwasserkreislauf, in den ein Warmwasserspeicher eingeschaltet ist (Frischwasser-Speichersystem); und <tb>Fig. 4<sep>ein stark vereinfachtes Schema einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss einem noch anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer einfachen Warmwasserleitung, in die ein Warmwasserspeicher eingeschaltet ist (Frischwasser-Speichersystem).

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0039] Die vorliegende Erfindung geht aus von der Situation, dass es im Trink-, Brauch- oder Frischwarmwasserbereich bei entsprechenden Bedingungen (wenig Wasserverbrauch, Wassertemperatur zwischen 25–45 °C) gerne zu einer Legionellen-Verseuchung im Trink-Warmwasser kommt, welche beim Verbraucher zu Erkrankungen bis hin zum Tod führen kann.

[0040] In vielen Industrieländern (wie der Schweiz oder Deutschland) wird zur Abwehr dieser Gefährdung das Wasser periodisch auf über 60 °C erhitzt, um dadurch die Legionellen abzutöten (siehe die eingangs erwähnte Legionellen-Schaltung).

[0041] Diese Erwärmung des Wassers braucht jedoch viel Energie und ist nicht immer erfolgreich (zum Beispiel bei nicht durchströmten Leitungen oder Volumina, oder wenn die angeschlossenen Duschköpfe nicht durchströmt werden, etc.).

[0042] Man kann in diesem Zusammenhang grundsätzlich zwei Arten von Brauchwarmwasser-Aufbereitungs-Systemen unterscheiden:

[0043] Eine Art von System hat sehr viel Wasserinhalt, da das Brauchwarmwasser in einem Brauchwarmwasser-Speicher gespeichert wird.

[0044] Die andere Art von System hat relativ wenig Wasserinhalt, da das Brauchwarmwasser in einem Durchlauferhitzer-Verfahren erwärmt wird und die Wärme-Energiespeicherung in einem geschlossenen Kreislauf erfolgt (Frischwasser-Modul-Technik).

[0045] Die nachfolgend beschriebene neue Lösung ist grundsätzlich für beide Systeme geeignet, hat jedoch besonders viele Vorteile im Zusammenhang mit der Frischwasser-Modul-Technik.

[0046] Legionellen werden bislang hauptsächlich bekämpft, in dem man die Wassertemperatur auf >60°C anhebt. Weiterhin vertritt man, insbesondere im Zusammenhang mit den zugehörigen Normen, den Standpunkt, das Wasser immer fliessen soll/muss. Warmwasserleitungen, welche nicht oder nur selten durchströmt werden, sind dabei nach Möglichkeit zu vermeiden.

[0047] Die vorliegende Erfindung geht demgegenüber von einem Lösungsansatz aus, der nicht die thermische Bekämpfung der Bakterien durch eine dauernde oder periodische Erhitzung des Frischwassers in den Mittelpunkt stellt, sondern in der «Verdünnung» des Frischwassers. Natürlich kann das Erhitzen mit diesem Verdünnen auch kombiniert werden.

[0048] Bei der Verdünnung wird angestrebt, dass der Inhalt eines Warmwassernetzes einschliesslich eines darin allfällig enthaltenen Speichervolumens (nachfolgend auch als Warmwasser-Volumen V bezeichnet) in einem Zeitraum von ca. 8 Stunden (besser 4 Stunden) verbraucht wird und somit neues, frisches Wasser in das Netz bzw. Volumen nachfliesst (kein stehendes Wasser im Netz bzw. Volumen über einen Zeitraum >8h bzw. 4h).

[0049] Bei einem Frischwasser-Speichersystem mit einem 5000-Liter-Warmwasserspeicher und einem Netzinhalt von ca. 200 Liter (Fig. 3, 4) müssten also ca. 5200 Liter Wasser alle 4–8 Stunden verbraucht bzw. durchgeleitet werden.

[0050] Bei einer Frischwasser-Modul-Technik nach dem Durchlauferhitzer-Prinzip (Fig. 1, 2) muss nur der Netzinhalt von ca. 200 Liter alle 4–8 Stunden verbraucht bzw. durchgeleitet werden.

[0051] In einem für Legionellen idealen Temperaturbereich (ca. 25 °C–50 °C) verdoppelt sich die Anzahl der Legionellen sehr stark bis zu einem Mass, welches für Menschen schädlich bis tödlich ist.

[0052] Bei einer «Verdünnung» (durch einen gesicherten Wasserverbrauch) alle 4–8 Stunden kann dagegen – wie neue Forschungsergebnisse zeigen – die Anzahl der Legionellen nie eine für die Menschen schädliche Konzentration annehmen.

[0053] Hinsichtlich der Verbrauchssituation kann man insbesondere unterscheiden zwischen Alt- und Neubauten, Wohnhäusern, Spitälern, Altersheimen, Industrie- und Gewerbebauten, Sportanlagen, Hotels, etc., grosse und kleine Gebäude mit einer oder mehreren Versorgungsleitungen (Stichleitungen) und/oder mit oder ohne Zirkulationsleitung (Warmwasserkreislauf) über alle oder nur einige Zapfstellen. Einige dieser Gebäude (Stichleitungen, Zapfstellen) werden regelmässig bedient und die geforderte Verdünnung erreicht man bei fachgerechter Planung speziell mit dem Durchlauferhitzer-System automatisch.

[0054] Andere Objekte haben Gebäudeteile, welche vielleicht periodisch oder über längere Zeit nicht gebraucht werden, beispielsweise «kalte Betten» bei Ferienwohnungen, Umnutzung in Überbauungen, Sportanlagen während der Ferienzeit, Hotels in der Zwischensaison, ältere bestehende Objekte, etc..

[0055] Um einerseits Energie zu sparen und andererseits die Hygiene zu verbessern (Durchströmung der Zapfstellen wie Duschen Köpfe, etc.) soll gemäss der Erfindungsidee, wo nötig und/oder sinnvoll, mit der zwangsweisen (gesteuerten) «Verdünnung» der Legionellen durch Ablassen von möglichst kalten Wasser aus dem Warmwasser-Volumen und gleichzeitiges Nachlaufen von kalten Frischwasser) gearbeitet werden.

[0056] Dabei bieten sich hinsichtlich des Vorgehens folgende Möglichkeiten einzeln oder in Kombination an: <tb>•<sep>Berechnen des Inhalts des Warmwassersystems (Warmwasser-Volumen)und automatisches, periodisches Ablassen bei den richtigen, wichtigen, oder allen Zapfstellen, bis der Wasserinhalt erneuert und oder die nötige Verdünnung erreicht ist (gesteuert z.B. über die Zeit, oder spezielle Messsysteme); <tb>•<sep>Ablassen über die Zirkulationsleitung (die Zapfstellen werden dabei allerdings nicht durchströmt, dies ist aber einfacher und entspricht auch dem Stand der Technik bei der «Wärmevernichtung»); <tb>•<sep>Das zeitliche oder periodische Ablassen von möglichst kaltem Frischwasser auf der Warmwasser Seite kann mittels festen Zeitwerden (z.B. alle 8 Stunden 2 Minuten öffnen der entsprechenden Entleerungsstellen) oder automatisch mit angepassten Zeitintervallen über Temperatur und/oder Volumenstromerfassung gesteuert werden (Zum Beispiel bei einer Sportanlage bei Duschen während der Saison nie und während den Ferien periodisch). <tb>•<sep>Dabei können in einem Objekt jeweils auch nur einzelne Stränge «verdünnt» werden, wenn die anderen Stränge durch die Benutzung genügend «Verdünnung» erfahren. <tb>•<sep>Dadurch, dass die Verdünnung mit kaltem Wasser erfolgen kann, braucht diese Art der Legionellen-Bekämpfung weniger Energie und der Nachteil der Temperaturabkühlung in den durch die Legionellen-Bekämpfung «heissen» Leitungen (>60 °C, welche unter Umständen auf Raumtemperatur auskühlen und somit wieder den kritische Wachstumsbereich für Legionellen durchlaufen welcher zu einer grossen Legionellen-Zunahme führt) fällt weg. <tb>•<sep>Werden die Zapfstellen bei der «Verdünnung» mit einbezogen, gibt es genügend Systeme auf dem Markt mit automatischen Öffnungsmechanismen, welche man einsetzen kann (automatische Wasserspender mit Beendigung, etc. wie Zeit-Geldautomaten bei Duschen auf Campingplätzen oder auf öffentlichen WC das hinhalten der Hand, dann fliesst das Wasser und wenn man die Hand wegzieht, schliesst die Zapfstelle, Wasserventile, etc.). <tb>•<sep>Die Erfindungsidee ist also die, dass durch «Verdünnung» die Stellen «verdünnt» werden, welche gefährdet sind und dies mit dem geringstmöglichen Energie- und Wasserbedarf und dadurch die Legionellen-Gefährdung beseitigt wird, und dass – wenn notwendig – auch das gesamte Warmwasser-Volumen «verdünnt» wird.

[0057] Fig. 1 zeigt ein stark vereinfachtes Schema einer Warmwasserversorgungsanlage gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wasserversorgungsanlage 10a der Fig. 1umfasst einen geschlossenen Warmwasserkreislauf 15, in dem das Warmwasser mittels einer Umwälzpumpe 16 (oder mittels Schwerkraft) zirkuliert. Der Warmwasserkreislauf 15 ist über einen Wärmetauscher 14 an einen Warmwasserspeicher 12 thermisch angekoppelt (Durchlauferhitzer-Prinzip), dessen Wasserinhalt von einer Heizvorrichtung 11 über einen weiteren Wärmetauscher 13 erwärmt wird.

[0058] Dem Warmwasserkreislauf 15 kann über eine Ausspeicherleitung 30 warmes Wasser entnommen und zu einer Zapfstelle geleitet werden, die im dargestellten Beispiel eine Dusche 21 ist. Selbstverständlich können weitere Zapfstellen dieser oder einer anderen Art an dem Warmwasserkreislauf 15 angeschlossen sein. Dem Warmwasserkreislauf 15 wird über eine Kaltwasser-Verbindungsleitung 18 von einem Kaltwasserzulauf 17 Kaltwasser zugeführt, welches das über die Ausspeicherleitung 30 entnommene Warmwasser im Warmwasserkreislauf 15 ersetzt. Gleichzeitig führt von dem Kaltwasserzulauf 17 eine Kaltwasserleitung 20 zur Zapfstelle 21, so dass an der Dusche durch eine Mischung von Warmwasser und Kaltwasser, die durch ein Warmwasserventil 22 und ein Kaltwasserventil 23 eingestellt wird, die gewünschte Wassertemperatur erzielt werden kann.

[0059] In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist das Warmwasser-Volumen V im Wesentlichen gleich dem Inhalt des Warmwasserkreislaufs 15. Die oben beschriebene steuerbarer Verdünnung des Warmwasser-Volumens durch kaltes Frischwasser wird in diesem Beispiel nun dadurch erreicht, dass am Warmwasserkreislauf 15 ein steuerbares Auslaufventil 29 angeordnet ist, welches von einer Steuerung 24 über eine Steuerleitung 27 geöffnet werden kann, um gezielt Warmwasser aus dem Warmwasserkreislauf 15 beziehungsweise dem Warmwasser-Volumen auslaufen zu lassen. Das über das Auslaufventil 29 ausgelaufene Warmwasser wird gleichzeitig durch Kaltwasser ersetzt, welches über die Kaltwasser-Verbindungsleitung 18 in dem Warmwasserkreislauf 15 nachströmt. Auf diese Weise kann, gesteuert durch die Steuerung 24, das Warmwasser-Volumen V in einem vorgegebenen Zeitraum vollständig ausgetauscht werden, wobei mit dem ausgetauschten Wasser auch die darin enthaltenen Bakterien beziehungsweise Legionellen aus dem System entfernt werden. Durch dieses Vorgehen kann die Bakterien-Population im Warmwassersystem kontrolliert auf einem niedrigen und damit unschädlichen Niveau gehalten werden.

[0060] Beim Austausch des Warmwassers kann generell die Aufheizung des Wassers im Warmwasserspeicher 12 durch die Heizeinrichtung (z.B. mittels einer nicht dargestellten Ladepumpe) unterbrochen werden, um nicht unnötig Energie durch das auslaufende Warmwasser zu verlieren.

[0061] Da dieser Wasseraustausch beziehungsweise die «Verdünnung» über die vorhandenen Leitungen des Systems erfolgt, sind praktisch keine baulichen Veränderungen der Anlage notwendig, wenn der Bakterienbefall auf die vorgeschlagene Weise bekämpft werden soll. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wäre neben der Steuerung 24 lediglich das Auslaufventil 29 vorzusehen, dass an einer beliebigen Stelle des Warmwasserkreislaufs 15 angeordnet werden kann. Im einfachsten Falle kann aber auch – wie in Fig. 4 durch die gestrichelte Steuerleitung 27 ́ angedeutet – das Warmwasserventil 22 der Zapfstelle (Dusche 21) als steuerbares Ventil ausgebildet sein und durch die Steuerung 24 zu Zwecken der «Verdünnung» zwangsweise geöffnet werden. In diesem Fall beschränken sich die baulichen Veränderungen auf den Einbau der Steuerung 24.

[0062] Die Steuerung 24 kann den Verdünnungsprozess beispielsweise mittels einer Zeitschaltung steuern, die dafür sorgt, dass in einem vorgegebenen Zeitraum das Wasser im Warmwassersystem ausgetauscht wird. Bei einer solchen stark vereinfachten Vorgehensweise würde jedoch nicht berücksichtigt, dass ein ausreichender Austausch auch bereits durch den normalen Betrieb an der Zapfstelle (Dusche 21) erreicht werden kann. Um in dieser Hinsicht unnötige Wasserverluste zu vermeiden, kann gemäss Fig. 1 in die Kaltwasser-Verbindungsleitung 18 ein Durchflussmesser eingebaut sein, welcher der Steuerung 24 anzeigt, in welchem Umfang und in welchen Zeiträumen Warmwasser aus dem Warmwasserkreislauf 15 beziehungsweise dem Warmwasser-Volumen V gegen Frischwasser aus dem Kaltwasserzulauf 17 ausgetauscht worden ist.

[0063] Stellt die Steuerung 24 anhand der Daten des Durchflussmessers 19 fest, dass in einem Zeitraum von beispielsweise 4 oder 8 h das Warmwasser-Volumen V nur zur Hälfte gegen kaltes Frischwasser ausgetauscht worden ist, kann die Steuerung 24 das Auslaufventil 29 öffnen, um das Warmwasser-Volumen weiter zu verdünnen.

[0064] Das gleiche Vorgehen kann auch in einer Warmwasserversorgungsanlage 1 Ob angewendet werden, wie sie in Fig. 2 wiedergegeben ist. In diesem Fall ist anstelle des Warmwasserkreislaufs eine einfache Warmwasserleitung 28 zur Zapfstelle geführt, wobei in die Warmwasserleitung 28 ein Wärmetauscher 14 eingefügt ist, der sich wiederum im Warmwasserspeicher 12 befindet. Das Warmwasser-Volumen V ist in diesem Fall das Volumen der Warmwasserleitung 28 vom Eingang am Warmwasserspeicher 12 bis zum Auslaufventil 29.

[0065] Ein wesentlich grösseres Warmwasser-Volumen V muss – wie bereits weiter oben erwähnt – ausgetauscht beziehungsweise verdünnt werden, wenn der Inhalt des Warmwasserspeichers 12 Teil des Warmwasserkreislaufs 15 ist (Warmwasserversorgungsanlage 10c in Fig. 3) oder in die Warmwasserleitung 28 eingefügt ist (Warmwasserversorgungsanlage 10d in Fig. 4). In diesen beiden Fällen sind vom Austausch beziehungsweise der Verdünnung nicht nur einzelne Leitungen betroffen, sondern der Inhalt des Warmwasserspeichers 12 selbst, was bei der zwangsweisen Verdünnung zu höheren Wasserverlusten führt.

[0066] Bezugszeichenliste <tb>10a–d<sep>Warmwasserversorgungsanlage <tb>11<sep>Heizvorrichtung <tb>12<sep>Warmwasserspeicher <tb>13, 14<sep>Wärmetauscher <tb>15<sep>Warmwasserkreislauf <tb>16<sep>Umwälzpumpe <tb>17<sep>Kaltwasserzulauf <tb>18<sep>Kaltwasser-Verbindungsleitung <tb>19<sep>Durchflussmesser <tb>20<sep>Kaltwasserleitung <tb>21<sep>Dusche <tb>22<sep>Warmwasserventil <tb>23<sep>Kaltwasserventil <tb>24<sep>Steuerung <tb>25<sep>Warmwasser-Vorlauf <tb>26<sep>Warmwasser-Rücklauf <tb>27, 27 ́<sep>Steuerleitung <tb>28<sep>Warmwasserleitung <tb>29<sep>Auslaufventil <tb>30<sep>Ausspeicherleitung

Claims (19)

1. Verfahren zum Betrieb einer Warmwasserversorgungsanlage (10a–d’), bei welchem Verfahren über einen Kaltwasserzulauf (17) der Warmwasserversorgungsanlage (10a–d) Frischwasser zugeführt, das zugeführte Frischwasser erwärmt und das erzeugte Warmwasser über eine Warmwasserleitung (28) einem oder mehreren Verbrauchern (21) zugeführt wird, wobei das Warmwasser mit einem vorgegebenen Warmwasser-Volumen (V) erzeugt und für den Verbrauch bereitgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von schädlichen Bakterienkonzentrationen, insbesondere von Legionellen, im Warmwasser-Volumen (V) in ausreichendem Masse Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen durch Frischwasser ersetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, unter Berücksichtigung der Menge des von den Verbrauchern (21) entnommenen Warmwassers, das gesamte Warmwasser-Volumen (V) in einem vorgegebenen Zeitraum vollständig durch Frischwasser ersetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme von Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen (V) durch die Verbraucher (21) überwacht wird, und dass zusätzlich Warmwasser durch Frischwasser ersetzt wird, wenn der Verbrauch an Warmwasser nicht ausreicht, um das gesamte Warmwasser-Volumen (V) in dem vorgegebenen Zeitraum vollständig durch Frischwasser zu ersetzen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum zusätzlichen Ersetzen von Warmwasser durch Frischwasser gezielt Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen (V) abgelassen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen (V) über ein bei einem Verbraucher (21) vorhandenes Ventil (22) abgelassen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen (V) über ein eigens dafür vorgesehenes Ventil (29) abgelassen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (22, 29) zum Ablassen des Warmwassers als steuerbares Ventil ausgebildet ist, und dass das gezielte Ablassen des Warmwassers von einer Steuerung (24) gesteuert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (24) das Ventil (22, 29) nach Massgabe des zeitabhängigen Warmwasserverbrauchs steuert.

9. Warmwasserversorgungsanlage (10a–d) zur Durchführung des Verfahrens, umfassend erste Mittel (12, 14, 15, 28) zum Erwärmen und Speichern eines Warmwasser-Volumens (V), einen Kaltwasserzulauf (17), welcher mit den ersten Mitteln (12, 14, 15, 28) in Verbindung steht, sowie Anschlussmittel (30), über welche ein oder mehrere Warmwasser-Verbraucher (21) an die ersten Mittel (12, 14, 15, 28) anschliessbar bzw. angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass an die ersten Mittel (12, 14, 15, 28) ein steuerbares Ventil (22, 29) zum gesteuerten Ablassen von Warmwasser aus dem Warmwasser-Volumen (v) angeschlossen ist, und dass eine Steuerung (24) vorgesehen ist, welche das steuerbare Ventil (22, 29) steuert.

10. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Ventil (22) einem Verbraucher (21) zugeordnet ist.

11. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Ventil ein separates Auslaufventil (29) ist.

12. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 9–11, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Mittel (19) zur Überwachung des Warmwasserverbrauchs aus dem Warmwasser-Volumen (V) vorgesehen sind, und dass die zweiten Mittel (19) an die Steuerung (24) angeschlossen sind.

13. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel einen Durchflussmesser (19) umfassen, welcher zwischen dem Kaltwasserzulauf (17) und den ersten Mitteln (12, 14, 15, 28) angeordnet ist.

14. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 9–13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (12, 14, 15, 28) einen Warmwasserkreislauf (15) mit einer Umwälzpumpe (16) umfassen.

15. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserkreislauf (15) einen Wärmetauscher (14) aufweist, der in einem Warmwasserspeicher (12) angeordnet ist.

16. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warmwasserspeicher (12) Teil des Warmwasserkreislaufs (15) ist.

17. Warmwasserversorgungsanlage nach einem der Ansprüche 9–13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (12, 14, 15, 28) eine mit einem Warmwasserspeicher (12) zusammenwirkende Warmwasserleitung (28) umfassen.

18. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwasserleitung (28) direkt an einen Ausgang des Warmwasserspeichers (12) angeschlossen ist.

19. Warmwasserversorgungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwasserleitung (28) über einen Wärmetauscher (14) mit dem Warmwasserspeicher (12) verkoppelt ist.