Projekt "EE+HYG@TWI"

EnEff:Wärme - Energieeffizienz und Hygiene in der Trinkwasser-Installation
Verbundvorhaben im Kontext des IEA-DHC Annex TS1 "Low Temperature District Heating for Future Energy Systems"

Projektleitung und Projektkoordination:	Dr.-Ing. Karin Rühling
Finanzierung:	BMWi (FKZ 03ET1234A); Industrie
Verbundprojekt-Partner: .	TUD, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene; Universität Bonn - Universitätsklinikum, Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit (IHPH); IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH; Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Abteilung Energiesysteme
Laufzeit:	04/14 - 10/2017
Kontakt:

Koordinierter Abschlussbericht (Anhang)
Kurzüberblick und Thesen
(Sollten Sie Probleme beim Download haben, wenden Sie sich bitte an Dipl.-Inf. Regina Rothmann)

Legionellen und Energieeffizienz: Was ist schon erreicht? Was wird noch erprobt? (Vortrag zur 1. VDI-Fachkonferenz Trinkwasserhygiene & -installation, 19.11.2019, Würzburg)
Überblick über ein fachübergreifendes Verbundforschungsvorhaben (Vortrag zum 27. Wasserhygienetag, 07.02.2019, Bad Elster)
Überblick über das Forschungsvorhaben und seine Ergebnisse (Vortrag zur DIN-Sizung am 13.11.2018 in Berlin)
Überblick über das Forschungsvorhaben (Vortrag zu den Berliner Energietagen 2018)

Kurzbeschreibung

Auslegungsleistung und Energiebedarf für Raumheizung und Klimatisierung von Gebäuden können durch die konsequente Anwendung der bei Neubau und Sanierung heute gültigen relevanten Verordnungen und Gesetze gegenüber Bestandsbauten drastisch reduziert werden. Damit eröffnen sich gleichzeitig zahlreiche Möglichkeiten zum Einsatz sogenannter LOW TEMPERATURE SYSTEME (teilweise auch als LOWEX-SYSTEME bezeichnet) für die aufgrund der klimatischen Bedingungen und Nutzeranforderungen erforderliche Wärmeversorgung. Wesentliches Merkmal dieser Systeme sind die niedrigen Vorlauftemperaturen, die wiederum zu geringeren Wärmeverlusten in den Wärmeverteilungs- und Wärmespeicherprozessen führen und die Nutzung regenerativer Energiequellen erleichtern.
Im Zusammenhang mit den sinkenden Energiebedarfswerten für die Raumheizung zeichnet sich für die zentrale Trinkwassererwärmung (TWE) der Trend ab, dass der Anteil der Trinkwassererwärmung am Gesamtwärmebedarf eines Gebäudes ansteigt. Außerdem wird die Vorlauftemperatur des Heizungssystems bei Konzepten der zentralen TWE von den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.) zur Trinkwasserhygiene vorgegeben (abgestellt auf die Spezies Legionella pneumophila). Daher dominieren die Leistungsanforderungen und das Exergieniveau der Trinkwassererwärmung zunehmend die Dimensionierung der Wärmeerzeuger und den Primärenergiebedarf im Betrieb. Dies gilt für Wohngebäude und Nichtwohngebäude mit Trinkwarmwasserbedarf gleichermaßen. Die konsequente Umsetzung und Fortschreibung des LOW TEMPERATURE-Ansatzes in der Wärmeversorgung von Gebäuden scheitert somit an den unter Abwägung der hygienischen und gesundheitlichen Aspekten formulierten Anforderungen an die Systemtemperaturen auf der Trinkwarmwasserseite.
Gesamtziel des Vorhabens ist die ganzheitliche und systemische Untersuchung der Trinkwarmwasser-Installation für zukünftige LOW TEMPERATURE-Wärmeversorgungskonzepte, die Identifizierung von Ansätzen zur Nutzung erheblicher Energieeinsparpotentiale sowie zur Integration von erneuerbaren Energien bei Beachtung des Primats der menschlichen Gesundheit.

Das Verbundprojekt stellt sich die folgenden wesentlichen, in transdisziplinärer Zusammenarbeit zu realisierenden, wissenschaftlich-technischen Ziele:

•  Neue Erkenntnisse durch umfassende und zeitgleiche thermohydraulische und hygienische Untersuchung und Bewertung einer repräsentativen Anzahl von bundesweit verteilten Trinkwasser-Installationen und Vergleich mit der allgemeinen Statistik von in der Projektlaufzeit zugängigen Ergebnissen der nach Trinkwasserverordnung verpflichtenden Untersuchungen hinsichtlich Legionella spp. bzw. Legionella pneumophila.
• Quantifizierung des Energieeinsparpotentials ohne Einsatz chemischer Desinfektionsmittel bei Nachweis der hygienisch-mikrobiologischen Unbedenklichkeit insbesondere durch umfangreiche gezielte Technikumsversuche bei verschiedenen Erzeugertechnologien und neuen Arten des adaptiven thermohydraulischen Abgleichs von Zirkulationssystemen.
• Nutzung neuer mikrobiologischer und molekularbiologischer Analysemethoden zur hygienisch-mikrobiologischen Beurteilung der Qualität des erwärmten und kalten Trinkwassers hinsichtlich der Parameter Legionella spp., Legionella pneumophila und Pseudomonas aeruginosa. Etablierung derselben in der gezielten Bewertung des Anlagenzustandes und Ableitung von Maßnahmen.
• Schaffung neuer Simulationswerkzeuge für die Abbildung der speziellen thermohyd-raulischen Vorgänge in der Trinkwarmwasser-Installation unter Berücksichtigung der gegenseitigen Beeinflussung der Installationen für erwärmtes und kaltes Trinkwasser. Nutzung von Experimenten und Praxismonitoring zur Parametrierung der Simulation und Validierung der Simulationsresultate.

Diese Ziele gilt es in transdisziplinärer Zusammenarbeit zu realisieren.

Zur Projektübersicht