Wie die automatische Hygienespülung funktioniert: Intervall, Spüldauer, Auslöseart, Startverzögerung

Was eine Hygienespülung ist

Bei einer Hygienespülung geschieht nichts Ungewöhnliches. Ein Zähler läuft auf null, die Steuerung öffnet das Magnetventil an der Entnahmestelle, das Wasser läuft eine festgelegte Zeit, das Ventil schließt, und der Zähler beginnt erneut zu laufen.

Nützlich wird sie erst durch die Einstellungen. Dieselbe Steuerung kann eine Waschtischarmatur in einem Waschraum mit einem 72-Stunden-Regime betreiben und eine Dusche in einer Anlage, die monatelang leer steht: gleiche Hardware, unterschiedliche Konfiguration. Armatur, Ventil, Energieversorgung und Rohrleitung unterscheiden sich zwischen diesen Installationen selbstverständlich.

Die vier Einstellungen

Fester Zyklus und nutzungsabhängiger Zyklus

Intervall: wie oft

Der Zykluszähler legt den Abstand zwischen zwei Spülungen fest. Läuft er auf null, wird der Ausgang aktiviert; anschließend wird der Zähler zurückgesetzt und beginnt erneut zu laufen.

In der Praxis sind 24, 48 und 72 Stunden die Spülintervalle, die im Feld am häufigsten anzutreffen sind; ein wöchentliches Intervall findet sich an Notfalleinrichtungen, wo eine Auslösung zu Wartungszwecken zusammen mit der vorgeschriebenen Prüfung eingeplant wird. Eine über alle Gebäude und Rechtsräume hinweg einheitlich anerkannte Spülhäufigkeit gibt es nicht; das Intervall folgt daher dem Wassermanagement-Programm des Standorts und den dafür geltenden Vorgaben. Wird der Zyklus auf null gesetzt, ist die Hygienespülung abgeschaltet. Das ist für Produkte von Bedeutung, die in Märkte geliefert werden, in denen die Funktion nicht gewünscht ist.

Spüldauer: wie lange

Die Spüldauer bestimmt, wie lange das Ventil geöffnet bleibt, nachdem der Zyklus ausgelöst hat.

Hier werden Regime am häufigsten unzutreffend eingestellt, weil der Wert meist geschätzt wird. Er lässt sich stattdessen ableiten.

Eine kürzere Dauer tauscht einen Teil des Standvolumens aus, also des im versorgenden Leitungsabschnitt stehenden Wasservolumens, oder verdünnt es; den vollständigen Austausch, auf den das Regime ausgelegt ist, erreicht sie nicht. Über den berechneten Austausch hinaus fällt der Nutzen für die Verweilzeit des Wassers, häufig als Wasseralter bezeichnet, rasch ab. Eine deutlich längere Spülung erhöht daher im Wesentlichen den Wasserverbrauch und, wo das Wasser erwärmt oder temperiert wird, den Energieaufwand. Ein längerer Lauf ist nicht in jedem Fall nutzlos, denn eine längere Spülung kann lose Ablagerungen und Partikel aus dem Leitungsabschnitt austragen. Das ist jedoch ein anderes Ziel und sollte bewusst gewählt und nicht durch einen großzügig gesetzten Wert nebenbei erreicht werden.

Sind Volumen und Volumenstrom einmal bestimmt, wiederholt die Steuerung lediglich die zeitgesteuerte Öffnung; eine dauerhafte Durchflussmessung ist dafür nicht erforderlich. Vorausgesetzt wird dabei, dass der tatsächliche Volumenstrom dem bei der Inbetriebnahme festgehaltenen Wert hinreichend nahe bleibt. Ein veränderter Versorgungsdruck, ein teilweise geschlossenes Absperrventil oder ein zugesetzter Strahlregler sind deshalb ein Anlass, die Einstellung zu überprüfen, statt sie weiterhin als gültig anzunehmen.

Auslöseart: fester Zyklus oder nutzungsabhängige Auslösung

Ein fester Zyklus läuft in seinem Intervall ab, unabhängig davon, was die Nutzer tun. Bei nutzungsabhängiger Auslösung setzt eine Betätigung durch den Nutzer den Zykluszähler zurück, sodass das Intervall ab der letzten Nutzung läuft und nicht ab der letzten Spülung.

Die nutzungsabhängige Auslösung vermeidet Zyklen an Entnahmestellen, die ohnehin genutzt wurden, und senkt so den Wasserverbrauch. Wie viel sie einspart, hängt davon ab, wann die Betätigungen relativ zum Zyklus liegen, und nicht davon, wie viele es sind: eine einzelne Nutzung spät im Zyklus kann eine Spülung um das volle Intervall verschieben, während eine Häufung von Nutzungen an einem Vormittag wenig ändert.

Das Zurücksetzen behandelt jede Betätigung durch den Nutzer wie eine Spülung, und hydraulisch trifft das nur zu, wenn die Nutzung das Standvolumen tatsächlich ausgetauscht hat.

Eine kurze Betätigung an einem langen Leitungsabschnitt schiebt die Spülung auf und lässt den größten Teil des stehenden Wassers dort, wo er ist; wiederholte kurze Nutzungen können sie unbegrenzt weiter aufschieben, sodass ein kürzeres Intervall den ungünstigsten Fall nicht begrenzt. Vergleichen Sie eine typische Nutzung mit der für diese Entnahmestelle berechneten Austauschzeit. Wo die übliche Nutzung mindestens so lange dauert, verhält sich die nutzungsabhängige Auslösung wie vorgesehen. Wo sie regelmäßig kürzer ausfällt, ist der feste Zyklus zu wählen, der keine Annahme darüber trifft, was die Nutzer getan haben. Eine Steuerungslogik, die den Zähler erst nach einer Mindestdauer oder einer Mindestmenge zurücksetzt, oder die ein maximales Intervall erzwingt, das durch Nutzung nicht verschoben werden kann, würde das unmittelbar auflösen; das ist allerdings eine zu spezifizierende Auslegungsoption und keine gegebene Eigenschaft.

Der feste Zyklus ist dabei nicht die schwächere Wahl. Wo das Betriebskonzept des Standorts ein festes Intervall vorsieht, das unabhängig von der Nutzung ablaufen muss, oder wo alle Entnahmestellen einheitlich konfiguriert und einfach beschreibbar sein sollen, ist er das, was sich leichter spezifizieren und dokumentieren lässt.

Startverzögerung: wann der Zyklus beginnt

Die Startverzögerung, also die Verzögerung bis zur ersten Spülung nach dem Einschalten, hält den ersten Zyklus nach dem Anlegen der Versorgungsspannung um eine festgelegte Zeit zurück. Sie läuft einmalig ab.

Ihr Zweck ist praktischer Natur. Die Inbetriebnahme findet während der Arbeitszeit statt, sodass ohne einen Versatz die erste Spülung und die ihr folgenden in die Nutzungszeiten fallen. Kunden berichten, dass unerwartete Auslösungen am Tage als Störung gedeutet werden und Serviceanfragen nach sich ziehen. Eine Verzögerung von zwölf Stunden bei einer Inbetriebnahme um 14 Uhr verlegt den ersten Zyklus auf 2 Uhr. Wird die Versorgungsspannung erneut angelegt, startet der Verzögerungszähler von Neuem, sodass sich der Versatz nach einer Wartung wiederherstellen lässt.

Die Verzögerung legt den Startpunkt des Zyklus fest, nicht eine dauerhafte Uhrzeit. Die Uhrzeit hält nur, wenn das Intervall ein ganzzahliges Vielfaches von einem Tag beträgt und das Gerät durchgehend versorgt bleibt; bei nutzungsabhängiger Auslösung verschiebt zudem jede spätere Nutzung die nächste Spülung relativ zur letzten Betätigung.

Entnahmestellen gemeinsam oder versetzt spülen

Über den vier Einstellungen steht eine fünfte Entscheidung, und sie gehört zur Installation und nicht zum Gerät: ob Entnahmestellen ihre Zyklen einzeln oder gemeinsam ausführen.

Versetzte Zyklen über ein Gebäude hinweg, erreicht über unterschiedlich gesetzte Startverzögerungen, verteilen die Entnahme und verhindern, dass ein ganzer Strang in derselben Minute zieht. Der Versatz wird bei der Inbetriebnahme eingestellt wie jeder andere Parameter, und er greift dort, wo Zyklen sonst zusammenfielen, ohne dass es dafür einen Grund gäbe.

Die Gruppenspülung betrifft eine engere Konstellation. Der Austausch in einem Leitungsabschnitt ist eine Frage von Volumen und Dauer; ein mäßiger Volumenstrom leistet ihn, wenn er lange genug anliegt. Wo das anzuwendende Regime oder die hydraulische Auslegung eine Zielfließgeschwindigkeit in gemeinsam genutzten Leitungen verlangt, oder wo der Strömungsweg anders nicht nachweisbar ist, zieht eine einzelne Entnahmestelle für sich genommen möglicherweise nicht genug, und das gleichzeitige Öffnen mehrerer Entnahmestellen wird zum Weg dorthin. Stellen Sie fest, dass diese Bedingung vorliegt, bevor Sie die Auslegung darauf stützen.

Kostenlos ist dieses Vorgehen nicht. Gleichzeitiges Öffnen funktioniert nur, wenn die Versorgung die Summenentnahme bereitstellen kann. In einer dafür unterdimensionierten, teilweise verkalkten oder anderweitig beeinträchtigten Installation können Druckabfall, aus dem Gleichgewicht geratene Mischventile, aufgewirbelte Ablagerungen und verfärbtes Wasser die Folge sein. Welches Vorgehen zutrifft, ist eine hydraulische Frage der konkreten Anlage, und sie ist vor der Konfiguration der Zyklen zu klären, nicht danach.

Die Zeiten rund um die Spülung

Die Spüleinstellungen wirken neben den Zeiten, die den normalen Nutzungsbetrieb steuern.

Betriebsarten

Wie die Entnahmestelle auf einen Tastendruck reagiert, ist eine vom Spülregime getrennte Entscheidung, und drei Betriebsarten decken die meisten Einrichtungen ab.

Ein und Aus. Ein Tastendruck öffnet das Ventil, ein zweiter schließt es; die Sicherheitszeit greift als Rückfallebene, wenn kein weiterer Tastendruck erfolgt.

Programmiert. Ein Tastendruck öffnet das Ventil für die Laufzeit, danach schließt es selbsttätig. Die übliche Wahl für öffentliche Waschräume und überall dort, wo der Verbrauch begrenzt sein soll.

Programmiert mit Ein und Aus. Ein Tastendruck startet die Laufzeit, ein zweiter hält sie an, ein dritter setzt sie fort; die Sicherheitszeit begrenzt den Ablauf. Nützlich bei Duschen, wo Nutzer unterbrechen, ohne ihr zugeteiltes Kontingent verlieren zu wollen.

Die Spülfunktion ist von allen dreien getrennt: Sie hat ihre eigene Dauer und ihre eigene Auslösung und ändert nichts daran, wie die Entnahmestelle auf einen Nutzer reagiert. Die eine Wechselwirkung ist gewollt und betrifft die nutzungsabhängige Auslösung, bei der eine Betätigung durch den Nutzer den Spülzähler zurücksetzt.

Ventile und Energieversorgung

Die Ventilbauart prägt das Energieprofil der Installation.

Strombedarf: monostabil und bistabil

Ein monostabiles Magnetventil wird während der gesamten Öffnungszeit elektrisch offen gehalten. Bei Netzversorgung ist das selten ausschlaggebend, wirkt sich aber weiterhin auf die Auslegung der Versorgung, die Spulentemperatur und die Einschaltdauer des Ventils aus. Im Batteriebetrieb ist es teuer, weil jede Sekunde jeder Spülung Strom zieht.

Ein bistabiles Magnetventil wird durch einen Impuls bewegt und hält seine Stellung zwischen den Impulsen ohne Strom: ein Impuls öffnet, ein Impuls schließt, dazwischen fließt kein Haltestrom. Für Installationen, die über Jahre im Batteriebetrieb laufen sollen, ist das eine Anforderung und keine Vorliebe.

Eine Steuerung, die beide Bauarten ansteuern kann, ist eine Frage der Architektur und nicht der Energieversorgung. Sie erlaubt es, mit derselben Elektronik ein netzversorgtes und ein batterieversorgtes Produkt zu bedienen, ohne die Hardware zu ändern. Das wiegt für einen Hersteller mit einem Programm schwerer als für eine einzelne Installation.

Die Stromaufnahme im Ruhezustand ist die andere Hälfte des Energiebudgets. Eine Spülsteuerung wartet nahezu ihr gesamtes Leben, sodass in einer Installation mit geringer Schalthäufigkeit die im Wartezustand verbrauchte Energie meist den Gesamtverbrauch bestimmt, und die Stromaufnahme im Ruhezustand ist es, die ihn festlegt. Sie ist nicht der einzige Posten. Der Betriebsstrom, die Impulsenergie je Betätigung, die Schalthäufigkeit, Kapazität und Chemie der Batterie, die Temperatur und die Selbstentladung gehören in dieselbe Rechnung. Batteriebetriebene Spülung behandelt das im Einzelnen.

Beispielhafte Einstellungen

Eine Waschtischarmatur in einem Bürogebäude. Betriebsart Programmiert mit begrenzter Laufzeit. Nutzungsabhängige Auslösung, 72-Stunden-Zyklus, Spüldauer aus dem Leitungsabschnitt abgeleitet. In einem gut ausgelasteten Büro läuft die Spülung selten; über eine Ferienzeit hinweg läuft sie planmäßig, ohne dass jemand das Gebäude abgehen muss.

Eine Dusche in einem Saisonbetrieb. Für die Nutzer die Betriebsart Programmiert mit Ein und Aus. Die nutzungsabhängige Auslösung passt zu den meisten dieser Standorte, denn die übliche Nutzung während der Saison ist genau das, was eine Spülung aufschieben soll, und in den geschlossenen Monaten läuft der Zyklus ohnehin in seinem Intervall. Wählen Sie den festen Zyklus, wo das Betriebskonzept des Standorts ein festes Intervall vorsieht, das unabhängig von der Nutzung ablaufen muss. Zyklus im Bereich von 24 bis 72 Stunden, Spüldauer lang genug für die Strecke bis zum Duschkopf, Startverzögerung so gesetzt, dass die Zyklen nachts beginnen.

Eine Notdusche oder Augendusche. Hier ist die planmäßige Auslösung eine Wartungsfunktion und von der Notfallfunktion getrennt zu halten. Einrichtungen, die nach ANSI/ISEA Z358.1 ausgelegt sind, sollen Spülflüssigkeit über volle 15 Minuten liefern, mit einem Ventil, das geöffnet bleibt, bis es bewusst geschlossen wird. Die Steuerung darf dem Notfallpfad deshalb unter keinen Umständen eine zeitgesteuerte Abschaltung auferlegen. Eine wöchentliche automatische Auslösung tauscht das stehende Wasser in der Zuleitung aus und bewegt das Ventil, was für sich genommen sinnvoll ist. Sie belegt für sich allein nicht, dass Spülflüssigkeit den Duschkopf erreicht hat, dass das Strahlbild in Ordnung war oder dass die Einrichtung im Übrigen funktionsfähig ist; dafür braucht es weiterhin eine Inaugenscheinnahme oder eine geeignete Rückmeldung. Wo kein Netzanschluss bis zur Einrichtung reicht, läuft die Anordnung im Batteriebetrieb mit einem bistabilen Magnetventil. Notduschen und Augenduschen: die wiederkehrende Auslösung automatisieren behandelt diese Anwendung vollständig.