Ratgeber Sicherungsarmaturen

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Flüssigkeitskategorien gem. DIN EN 1717 und geeignete Sicherungseinrichtungen

Gefährdungen richtig einschätzen und Rückfließen verhindern

Die Erhaltung der Trinkwassergüte – von der Anlieferung durch das Versorgungsunternehmen bis zur Entnahmestelle – beschränkt sich nicht ausschließlich auf die Temperaturhaltung und den bestimmungsgemäßen Betrieb. In gleichem Maße können mangelhafte Sicherungsmaßnahmen eine mikrobielle oder auch chemische Verunreinigung des Trinkwassers zur Folge haben.

Die Erhaltung der Trinkwassergüte

Verbindungen zu Fremdsystemen

Eine Trinkwasser-Installation besitzt meist mehrere Verbindungen zu anderen Systemen mit mehr oder weniger gesundheitsgefährdenden Medien. Beispielhaft hierfür sind die Verbindung zwischen warmem und kaltem Trinkwasser oder die Verbindung zwischen dem Trinkwasser und der Heizungsanlage. Weiterhin gibt es Abgabestellen wie zum Beispiel Viehtränken, die besondere Anforderungen an die Verbindung zur Trinkwasser-Installation stellen. Die Trinkwasserverordnung schreibt vor, dass eine Trinkwasser-Installation „nicht ohne eine den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechende Sicherungseinrichtung“ mit Installationen, in denen Nichttrinkwasser vermutet werden kann, verbunden werden darf. Die technischen Maßnahmen zum Schutz unseres „Lebensmittels Nummer eins“ sind in den Regelwerken klar definiert. In der täglichen Praxis müssen die dort gestellten Anforderungen auf die örtlichen Bedingungen angewendet werden, was nicht selten Unklarheiten aufwirft. Eine Sicherungseinrichtung, die für jede Installation mit individuellen örtlichen Gegebenheiten spezifischen Anforderungen an die Wasserqualität und für alle Entnahmestellen geeignet ist, gibt es nicht. Der Fachmann muss das Gefährdungspotential der spezifischen Einbausituation analysieren, bewerten und eine Sicherungseinrichtung auswählen, die die jeweiligen Anforderungen erfüllt. Dies kann ein Rückflussverhinderer, ein Rohrbelüfter, ein Systemtrenner oder auch eine Sicherheitstrennstation sein.

DIN EN 1717: Gefährdungen klassifizieren

Maßgebliches Kriterium bei der Auswahl einer Sicherungseinrichtung sollte die Beschaffenheit der Flüssigkeit sein, vor deren Rückfließen das Trinkwasser geschützt werden soll. Die Beschaffenheit von Flüssigkeiten klassifiziert die DIN EN 1717 und deren Ergänzungsnorm DIN 1988-100 in fünf Kategorien.

Die nachfolgende Definition der Flüssigkeitskategorien in Anlehung an die DIN EN 1717 beschreibt das Risiko der Verunreinigung des Trinkwassers, welches mit ansteigender Kategorie zunimmt.

Definition der Flüssigkeitskategorien

Wasser für den menschlichen Gebrauch, das direkt aus einer Trinkwasser-Installation entnommen wird.

Flüssigkeit, die für den menschlichen Gebrauch geeignet ist und keinerlei Gefährdung darstellt. Dazu gehört auch Wasser aus einer Trinkwasser-Installation, das eine Veränderung in Geschmack, Geruch, Farbe oder Temperatur (Erwärmung oder Abkühlung) aufweisen kann.

Anwendungsbeispiele aus der Praxis:

  • Kaffee-/ Wasserspender
  • Hauswassereingänge
  • Trinkwassererwärmungsanlagen

Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung durch die Anwesenheit einer oder mehrerer giftiger oder besonders giftiger Stoffe darstellt (die Abgrenzung zwischen Kategorie 3 und Kategorie 4 ist LD50 = 200 mg/kg Körpergewicht nach EU-Richtlinie 93/21/EG vom 27. April 1993).

Anwendungsbeispiele aus der Praxis:

  • Wasser in Kombination mit nicht genießbaren, giftigen Stoffen
  • FROSTI®: Gartenbewässerung im häuslichen Bereich

Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung für den Menschen durch die Anwesenheit einer oder mehrerer giftiger oder besonders giftiger Stoffe oder einer oder mehrerer radioaktiver, erbgutverändernder oder krebserregender Substanzen darstellt.

Anwendungsbeispiele aus der Praxis:

  • Chemikalienzumischvorrichtung z. B. Desinfektionsmittel, Düngemittel etc.
  • Heizungsfülleinrichtung, Wasser mit Inhibitoren
  • nicht zertifizierte Enthärtungsanlagen Hochdruckreiniger

Flüssigkeit, die eine Gesundheitsgefährdung für den Menschen durch die Anwesenheit von mikrobiellen oder viruellen Erregern übertragbarer Krankheiten darstellt (Verseuchung, Lebensgefahr).

Anwendungsbeispiele aus der Praxis:

  • Unterflurbewässerung
  • Einsatz in einem mikrobiologischen Labor
  • Kühltürme
  • Wasser für Viehtränken
  • Wasserspielplätze
  • Reinigungen im zoologischen Bereich

Menschlicher Gebrauch oder Gesundheitsgefahr?

Flüssigkeiten, die für den menschlichen Gebrauch bestimmt sind und Wasser, das gegebenenfalls lediglich in Geschmack, Geruch, Farbe oder Temperatur verändert wurde, sind der Kategorie 1 oder 2 zuzuordnen. Flüssigkeiten der Kategorie 1 oder 2 stellen keine Gefährdung für die menschliche Gesundheit dar. Flüssigkeiten, die gesundheitsgefährdend sind, entsprechen den Kategorien 3, 4 und 5.

Abgrenzung zwischen Flüssigkeitskategorie 3 und 4

Gefährdungen, die von Stoffen (in der Regel Chemikalien) ausgehen, sind in Kategorie 3 und 4 eingeordnet. Eine Abgrenzung zwischen Kategorie 3 und 4 erfolgt anhand der mittleren letalen Dosis LD50 und der mittleren letalen Konzentration LC50. Diese Werte werden für Chemikalien anhand von Tierversuchen ermittelt und von den Herstellern in Sicherheitsdatenblättern angegeben. Bestehen Zweifel bei der Zuordnung einer Flüssigkeit in die Kategorie 3 und 4 ist anzuraten, die Sicherungsreinrichtung für eine Absicherung gegen die höhere Kategorie 4 auszuwählen. Radioaktive, erbgutverändernde oder krebserregende Stoffe entsprechen ausdrücklich der Kategorie 4. Bei Flüssigkeiten der Kategorie 5 geht die Gesundheitsgefährdung von mikrobiellen oder viralen Erregern aus. Diese Gesundheitsgefährdung, die von diesen Flüssigkeiten ausgeht, ist ebenso kritisch zu sehen, wie Gefährdungen, die von Flüssigkeiten der Kategorie 3 und 4 ausgehen.

Flüssigkeitskategorie 5

Die höhere Klassifizierung der Kategorie 5 ist mit dem Wachstum von Mikroorganismen begründet. Denn Mikroorganismen sind unter günstigen Wachstumsbedingungen in der Lage, sich exponentiell zu vermehren. Das heißt, eine Gefährdung, die von einer Flüssigkeit der Kategorie 5 ausgeht, kann mit der Zeit zunehmen. Im Gegensatz dazu ist die Gefährdung, die von Flüssigkeiten der Kategorien 3 und 4 ausgeht, gleichbleibend oder nimmt bei Verdünnung mit Wasser ab. Der maßgebliche Aspekt zur Unterscheidung der Kategorien 3 und 4 von der Kategorie 5 ist jedoch, dass sich Mikroorganismen in Trinkwasser-Installationen durch ihre Vermehrung retrograd, das heißt entgegen der Fließrichtung, verbreiten können. Dies stellt ganz besondere Anforderungen an die Absicherung von Trinkwasser gegenüber Flüssigkeiten der Kategorie 5. Die höhere Klassifizierung der Kategorie 5 geht folglich nicht direkt mit einem höheren Gesundheitsrisiko einher, sondern mit der Gefährdung einer Beeinträchtigung der Trinkwassergüte entgegen der Fließrichtung.

Was muss bei der Klassifizierung beachtet werden?

Bei der Klassifizierung einer Flüssigkeit muss beachtet werden, dass äußere Bedingungen wie erhöhte Umgebungstemperaturen, ungünstige Werkstoffeigenschaften und unregelmäßige Durchströmung begünstigte Wachstumsbedingungen für Mikroorganismen bieten können. Im laufenden Betrieb können so trotz einer ursprünglichen Gefährdung, die nicht mikrobiellen Ursprungs ist, Bedingungen entstehen, gegen die einige Sicherungseinrichtungen nicht hinreichend absichern. Daher ist es unerlässlich, bei dem Betreiber der Installation die örtlichen Nutzungs- und Betriebsbedingungen zu erfragen und die Angaben bei der Auswahl der Sicherungseinrichtung zu berücksichtigen.

Abgrenzung des Zuständigkeitsbereichs der Trinkwasserverordnung

Beim Einsatz einer Sicherungseinrichtung gegen Flüssigkeiten der Kategorie 3, 4 und 5 fällt das Wasser ausgangsseitig der Sicherungseinrichtung nicht unter den Zuständigkeitsbereich der Trinkwasserverordnung. Gemäß folgender Abbildung werden daher keine Anforderungen und Grenzwerte an die Qualität des Wassers gestellt.

Trotzdem kann das Wasser zum Beispiel ausgangsseitig eines Systemtrenners immer noch als Lebensmittel genutzt werden. Dies setzt allerdings zwingend voraus, dass auch ausgangsseitig der Sicherungseinrichtung Bauteile eingesetzt werden, die hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften für den Einsatz in Trinkwasser-Installationen geeignet sind und ein bestimmungsgemäßer Betrieb eingehalten wird.

Abgrenzung des Zuständigkeitsbereichs der Trinkwasserverordnung

Sicherungseinrichtung nach den a. a. R. d. T.
Grüner Bereich: Zuständigkeitsbereich TrinkwV
Roter Bereich: Nicht mehr Zuständigkeitsbereich TrinkwV

Unterschiedliche Funktionsprinzipien zur Absicherung je Flüssigkeitskategorie

Für die Absicherung der fünf Flüssigkeitskategorien existieren Sicherungseinrichtungen, die auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien beruhen.

Funktionsprinzipien zur Absicherung

Flüssigkeitskategorien 2, 3 oder 4

Sicherungseinrichtungen, die zur Absicherung der Flüssigkeitskategorien 2, 3 oder 4 zugelassen sind, arbeiten nach dem Prinzip einer mechanischen Trennung, welches gegebenenfalls durch eine atmosphärische Trennung ergänzt wird. Beim Prinzip der mechanischen Trennung ist die Ausgangsseite der Sicherungseinrichtung immer mit deren Eingangsseite verbunden. Dichtflächen oder mechanische Bauteile sollen ein Rückfließen von der Ausgangsseite zur Eingangsseite verhindern. Durch die oben erläuterte Fähigkeit von Mikroorganismen, sich in Trinkwasser-Installationen retrograd zu verbreiten, können mechanische Trennungen jedoch überwunden werden. Sicherungseinrichtungen, die ausschließlich für eine mechanische Trennung sorgen, sind daher für eine Absicherung gegen Flüssigkeiten der Kategorie 5 ungeeignet.

Flüssigkeitskategorie 5

Um Flüssigkeiten, die eine Gesundheitsgefährdung für den Menschen durch mikrobielle oder virale Erreger übertragbare Krankheiten darstellen abzusichern, muss eine vollkommene atmosphärische Trennung zum Trinkwasser gewährleistet sein. Sicherheitstrennstationen vom Typ AB zur Absicherung der Flüssigkeitskategorie 5 erfüllen diese Anforderung. Durch eine atmosphärische Trennung in einen offenen Behälter wird sichergestellt, dass kein Kontakt zwischen Trinkwasser und Nichttrinkwasser der Kategorie 5 entsteht. Durch einen ständigen Eintrag von Sauerstoff, den unregelmäßigen Wasseraustausch und die ungleichmäßige Durchströmung in diesen Behältern ist die Einhaltung der Trinkwassergüte nach Trinkwasserverordnung[1] nicht zu gewährleisten. Für Entnahmestellen, an denen Wasser z. B. zur Körperreinigung eingesetzt werden soll, sind solche Sicherungseinrichtungen nicht zulässig.

Gebräuchlichste Sicherungseinrichtungen

Die in der DIN EN 1717 gebräuchlichsten Sicherungseinrichtungen sind Rückflussverhinderer vom Typ EA, Rohrtrenner vom Typ CA, Systemtrenner vom Typ BA und Freie Ausläufe vom Typ AA / AB.

Rückflussverhinderer Typ EA

Rückflussverhinderer Typ EA

Die integrierte Absperrung mit Prüfstopfen ist fester Bestandteil des Rückflussverhinderers Typ EA, um eine Funktionsprüfung der Sicherungseinrichtung zu ermöglichen. Rückflussverhinderer in der dargestellten Kartuschen-Bauweise bieten den Vorteil von äußerst geringen Öffnungsdrücken gegenüber Rückflussverhinderern anderer Bauweise. Sie werden eingesetzt, um Flüssigkeiten der Kategorie 2 abzusichern.

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Rohrtrenner Typ CA

Rohrtrenner Typ CA

Der Rohrtrenner Typ CA ist in drei Druckzonen unterteilt, wobei jede Druckzone gegenüber der in Fließrichtung jeweils vorgeschalteten Druckzone einen geringeren Druck aufweist. Diese Druckzonen sind mittels zweier Rückflussverhinderer voneinander getrennt. In der mittleren Druckzone ist ein Ablassventil angeordnet. Dieses Ablassventil öffnet die mittlere Druckzone gegen die Atmosphäre spätestens dann, wenn sich die Druckdifferenz Null über dem Eingangs-RV ergibt. Das Wasser aus der Mitteldruckzone wird in diesem Fall in den angeschlossenen Abfluss abgeführt und das Leitungssystem so kurzzeitig unterbrochen. Unabhängig von einer Wasserentnahme schließt das Ablassventil anschließend wieder, sodass das Leitungssystem im Normalbetrieb stets geschlossen ist.

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Systemtrenner Typ BA

Systemtrenner Typ BA

Ein Systemtrenner BA ist ähnlich aufgebaut wie ein Rohrtrenner CA, verfügt jedoch über eine kontrollierbare Mitteldruckzone. In der Abbildung ist ersichtlich, dass er ebenfalls in drei Druckzonen unterteilt ist, an die jeweils Prüfventile angeschlossen sind. Das Ablassventil des Systemtrenners BA öffnet die mittlere Druckzone spätestens bei Unterschreiten einer Druckdifferenz von 140 hPa zwischen der vorderen und der mittleren Druckzone. Die Prüfventile dienen bei der Wartung des Systemtrenners BA dazu, das bestimmungsgemäße Öffnen des Ablassventils und die Trennung der drei Druckzonen mittels eines Differenzdruckmanometers zu kontrollieren. Hierzu müssen Absperrungen unmittelbar vor und hinter dem Systemtrenner BA zur Verfügung stehen.

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Sicherheitstrennstation mittels Freien Auslauf Typ AB

Sicherheitstrennstation mittels Freien Auslauf Typ AB

Die vollkommene atmosphärische Trennung wird bei einer sogenannten Sicherheitstrennstation mittels eines Freien Auslauf Typ AB hergestellt. Das Wasser läuft dabei in einen Behälter ein, welcher unterhalb des Wasseranschlusses einen innenliegenden Überlauf besitzt. Im Falle eines Rückfließens wird die Flüssigkeit in dem Behälter durch diesen Überlauf abgeführt, sodass gewährleistet ist, dass diese nicht unmittelbar mit dem Wasseranschluss in Kontakt kommt.

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Wartung von Sicherungseinrichtungen

Nichts hält ewig! Ohne Wartung erst recht nicht!

Voraussetzung für die dauerhafte Funktionstüchtigkeit von technischen Geräten ist eine regelmäßige Inspektion und Wartung. Dies gilt für einen PKW und eine Heizungsanlage ebenso wie für Sicherungseinrichtungen in der Trinkwasser-Installation. In DIN EN 806-5[5] sind für die unterschiedlichen Sicherungseinrichtungen Inspektions- und Wartungsmaßnahmen mit entsprechenden Intervallen verpflichtend angegeben. Schwerpunktmäßig ist dabei die korrekte Funktion der Sicherungseinrichtung zu überprüfen. Weiterhin müssen zusätzliche Einbauteile wie Schmutzfänger gereinigt werden und die Umgebungsbedingungen der Sicherungseinrichtung kontrolliert werden. Denn neben einer Beeinträchtigung beim Schutz gegen Rückfließen können durch äußere Einflüsse ebenso kritische Betriebszustände entstehen. Ein anschauliches Beispiel hierfür stellen Sicherungseinrichtungen mit ausgetrockneten Geruchsverschlüssen dar. Von diesen geht eine Gefahr der Verkeimung durch aus dem Abwassersystem über Kanalgase eingetragene Mikroorganismen aus. Mit Hilfe einer wiederkehrenden Überprüfung von Sicherungseinrichtungen durch den Fachhandwerker lassen sich solche Risiken ausschließen. Ansonsten geraten Sicherungseinrichtungen, die keinen direkten Einfluss auf Komfortkriterien haben und vom Betreiber nicht täglich wahrgenommen werden, aus dem Blickfeld. Der Betreiber der Installation muss durch den Planer oder Installateur daher hinsichtlich der Notwendigkeit einer Inspektion und Wartung der Trinkwasser-Installation und insbesondere der Sicherungseinrichtungen sensibilisiert werden. Auf Grund der klar definierten Maßnahmen und Intervalle gibt es für den Betreiber nämlich wenig Interpretationsspielraum.