Energieeffiziente Warmwasserbereitung mit chemiefreier Kalkschutzbehandlung im BKH: Blaupause für vergleichbare Erneuerungsmaßnahmen

„Wollen keine Zusätze im Trinkwasser“

Aktuell, im so genannten C-Bau des BKH Kaufbeuren, konzentrierte sich die wesentliche Aufgabenstellung auf die Erzeugung und Verteilung von Trinkwasser warm (PWH). Originär ist im BKH die Warmwasserbereitung hausweise zentralisiert, das Verteilnetz ist – typisch für Bestandsobjekte – aus heutiger Sicht überdimensioniert. Im täglichen Betrieb muss dadurch bei der fast durchgängigen Vollauslastung des Hauses ein Warmwasserbedarf mit hohen Schüttleistungen, zeitlich aber sehr eng eingegrenzten Spitzenlasten bedient werden. Das stellt die Betreiber vor drei wesentliche Herausforderungen: den hohen Energieeinsatz, den Erhalt der Trinkwasserhygiene und nicht zuletzt das Problem der Wasserhärte, die immer wieder zu Störungen in der Trinkwasseranlage führt. Denn in Kaufbeuren liegt die Wasserhärte bei 21° dH, bewegt sich also ganz klar im „harten“ Bereich.
Christian Schober, verantwortlicher Haustechniker im BKH, schildert die Folgen: „In der Vergangenheit haben wir durch die sukzessive Sanierung der PWH-Erzeugung in den einzelnen Häusern schon unterschiedlichste Varianten der Warmwasserbereitung ausprobiert, um ein Zusetzen der Wärmetauscher aufgrund des hohen Kalkgehalts im Wasser in den Griff zu bekommen. Leider waren diese Bemühungen mit physikalischen Behandlungsverfahren trotz sorgfältiger Auslegung und fachgerechter Ausführung in den vergangenen Jahren nicht von dem erwarteten Erfolg gekrönt.“ 
„Hinzu kommt“, so Betriebsleiter Matthias Maschke, „dass wir das Trinkwasser möglichst unverändert, also insbesondere ohne Zusätze haben möchten.“ Das ist gerade im Gesundheitswesen eine zentrale Anforderung: Durch den Einsatz chemischer Wasseraufbereitungsanlagen, in dem Fall Enthärtung mittels Ionentauscher, ist eine Natriumanreicherung die Folge und gesundheitliche Risiken sind nicht auszuschließen. Zudem steigt das Verkeimungsrisiko, weil nicht immer ein so genannter „bestimmungsgemäßer Betrieb“ gewährleistet werden kann.

„Umfassender Ansatz notwendig“

Fachplaner Wolfgang Dürheimer kennt diese Problematik aus langjähriger Berufserfahrung. Seine IBDG Ing.-Büro für Haustechnik GmbH (Waltenhofen) ist auf Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen spezialisiert. Deshalb lautete sein Ansatz bei der Sanierung der Warmwasserbereitstellung im C-Bau auch: Die komplette Trinkwasserinstallation ganzheitlich betrachten und einen umfassenden Lösungsansatz entwickeln, der sowohl die installations- wie betriebstechnischen Aspekte berücksichtigt – und zwar bis hin zu den Folgekosten. 

Im ersten Schritt bedeutete das eine exakte Bedarfsaufnahme über ein Raumbuch: „Für mich als Fachplaner ist das die grundlegende Voraussetzung, um eine Trinkwasseranlage bedarfsgerecht zu dimensionieren. Vor allem, wenn dabei nicht mit Tabellenwerten beispielsweise zu Gleichzeitigkeiten gerechnet wird, sondern die realen Zapfmengen und Volumenströme angesetzt werden.“ Ein wesentliches Ergebnis war daraus, dass die Verteilleitungen um etwa 50 Prozent schlanker dimensioniert werden konnten als bisher, was sich natürlich unmittelbar positiv auf die zirkulierenden Wasservolumina auswirkte: Es muss nur etwa die Hälfte der bisherigen Wassermenge erwärmt und zirkuliert werden; die daraus resultierenden Energieeinsparungen sind entsprechend. Außerdem sinkt das Hygienerisiko, da im gesamten Rohrleitungsnetz ein ständiger dynamischer Wasseraustausch stattfindet.

Im nächsten Schritt wurde darauf aufbauend in enger Zusammenarbeit mit Alexander Löwentraut, Geschäftsführer der CHRISTEVA Sonnenenergietechnik GmbH aus Sauerlach, ein neues Konzept zur effizienten Warmwasserbereitung und -pufferung entwickelt: „Ein wesentlicher Punkt waren hier neben den Einsparungen beim Primärenergieeinsatz besagte Kalkbelastungen, aufgrund derer Frischwasserstationen zur PWH-Bereitung ausdrücklich ausgeschlossen waren.“ Im C-Bau des BKH Kaufbeuren wurde stattdessen ein Warmwassersystem des Herstellers ECOTHERM Austria GmbH umgesetzt, bestehend aus einem 1.000 l-Edelstahl-Hochleistungsladespeicher mit temperaturoptimierter Einschichtung der Zirkulation und einem Edelstahl-Rohrbündelwärmetauscher, demnach vollständig aus Edelstahl, ohne Kupferlot. Für den notwendigen Kalkschutz des Frischwassers setzte Löwentraut auf die Wirkung einer BIOCAT KS 11000-Anlage des Herstellers WATERCryst im Kaltwasserzulauf zum Speicherladesystem: „Die DVGW zertifizierten Anlagen mit der nachgewiesenen Wirksamkeit empfehlen wir schon seit den 90er Jahren. Mit der immer wieder gemachten Erfahrung, dass damit eine effektive Kalkschutzbehandlung selbst dann funktioniert, wenn wir über sehr hohe Härtegrade und/oder Schüttleistungen mit außergewöhnlichen Spitzenvolumenströmen sprechen!“

Eine wichtige Voraussetzung dafür ist aber, betont WATERCryst-Key Account Manager Torsten Schmidt, insbesondere bei hohen Versorgungsleistungen die objektbezogene Auslegung der jeweiligen BIOCAT-Anlagen: „Gerade in Krankenhäusern oder anderen öffentlichen Einrichtungen, auch Hotels, ist jede Trinkwasseranlage und ihre Nutzung ein Unikat. Deswegen ist es unerlässlich, ausgehend von einer wie auch hier erfolgten Bestandsaufnahme die BIOCAT-Anlage individuell für die vor Ort herrschenden Rahmenbedingungen zu planen. Das betrifft vor allem die Frage, wie die Anlage installiert wird und welcher Anteil des Volumenstroms für einen umfassenden chemiefreien Kalkschutz der Trinkwasserinstallation über die BIOCAT-Anlage geführt werden muss.“

Die dafür notwendige enge Abstimmung im Vorfeld mit möglichst allen Projektbeteiligten zahlt sich dann aber sowohl bei der Installation wie in der späteren Betriebsphase aus, sagt Fachplaner Dürheimer: „Wir schulden unseren Auftraggebern nicht die Trinkwasseranlage an sich, sondern ein funktionierendes Ergebnis! In diesem Fall eine möglichst effiziente Warmwasserbereitung, die losgelöst von der Härte des Trinkwassers dauerhaft funktioniert. Durch die vertrauensvolle und offene Kooperation sowohl mit den Verantwortlichen des BKH wie mit CHRISTEVA und WATERCryst als auch mit dem ausführenden Fachhandwerksunternehmen Graf GmbH SHK aus Niederraunau haben wir das mit der neuen Anlage im C-Bau des Bezirkskrankenhauses einmal mehr erreicht.“

„Betriebskosten auf 30 Jahre rechnen“

Und zwar nicht nur in Bezug auf die Anlagentechnik als solche, sondern auch in Bezug auf die Betriebskosten, die nicht selten ein Vielfaches der Ursprungsaufwendungen ausmachen, hat Torsten Schmidt ausgerechnet: „Durch das chemiefreie BIOCAT-Prinzip wird die Umwelt bei einem hier anzusetzenden Wasserverbrauch von rund 5.250 m³ jährlich im Vergleich zur chemischen Wasserbehandlung um über 2.800 nicht benötigte Kilogramm Regeneriersalz als Aufbereitungsstoff zur Enthärtung entlastet. Hinzu kommen über 300 Kubikmeter eingespartes Spülwasser, die das Abwasser mit einem signifikanten Chloridgehalt belastet hätten.“ Auf aktuelle Preise umgerechnet entspreche das einer Einsparung von etwa 3.000 Euro Betriebskosten pro Jahr (Stand: Frühjahr 2025). Torsten Schmidt: „Diese Einsparungen muss man zum einen vor dem Hintergrund der allgemein angespannten Kostensituation im Gesundheitswesen sehen. Zum anderen aber genauso vor der Zeitachse von etwa 30 Jahren, auf die die WATERCryst Anlagen – wie alle anderen Installationen auch – kalkulatorisch ausgelegt sind.“

Hinzu komme als weiteres, nicht zu unterschätzendes Argument der Fachkräftemangel, ergänzt Haustechniker Christian Schober. Der ist allgemein in der Branche zu beobachten, und den spüre man genauso im BKH-eigenen Instandhaltungsteam: „Die Tatsache, dass wir uns um den Kalkschutz jetzt nicht mehr kümmern müssen, bis hin zur sonst notwendigen bestimmungsgemäßen Lagerung der Aufbereitungsstoffe bei chemischer, salzbasierter Wasserbehandlung, und dass die Warmwasserbereitung trotzdem einfach dauerhaft störungsfrei funktioniert, stellt für uns eine deutliche Entlastung dar. So können wir die frei gewordenen Kapazitäten wieder in neue Projekte stecken, um schrittweise auch die Installationen in den übrigen Gebäudeeinheiten weiter zu ertüchtigen.“